二氧化碳制冷剂循环流过蒸气压缩系统，该系统包括压缩机，气体冷却器，膨胀机构和蒸发器。二氧化碳从包括碳氢燃料燃烧产物的车辆废气流中提取。提取的二氧化碳用于补充初始提供的二氧化碳制冷剂，以便在系统中保持希望水平的（或预定的）制冷剂。该系统包括可测量和监测系统中制冷剂含量的传感器组件。在一个示例中，当传感器探测到系统中的二氧化碳制冷剂的数量低于门槛值时，提取的二氧化碳自动从储存罐添加到系统。在另一示例中，当传感器探测到系统中的二氧化碳的数量超过门槛值时，提取的二氧化碳直接添加到系统，从系统排出二氧化碳制冷剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及一种方法，其可从内燃机废气提取二氧化碳并可自动添加提取的二氧化碳到蒸气压缩系统用作制冷剂。
技术介绍
氯基制冷剂由于可能对环境产生有害影响已经从世界大部分地方逐渐淘汰。氢氟碳(HFC)化物已经用来替换制冷剂，但这些制冷剂仍对环境有害。“天然”制冷剂，如二氧化碳和丙烷，已经提出用作替换流体。二氧化碳可用作车辆空调系统和其他加热和冷却应用的制冷剂。二氧化碳具有较低的临界点，使得大部分空气调节系统在超临界状态下运转，许多情况下是部分在临界点之上运转。当蒸气压缩系统采用二氧化碳，由于二氧化碳的高操作压力，使得制冷剂泄漏的可能性增加。二氧化碳系统一般具有高体积容量，因此二氧化碳蒸气压缩系统与使用传统制冷剂的系统相比较少充气。因此，相比于使用传统制冷剂的系统，二氧化碳系统的制冷剂泄漏对系统性能的影响很大。当充气泄漏后，另外的制冷剂必须添加到系统。通常添加制冷剂是手工添加。但是添加另外的充气到蒸气压缩系统使得成本增加和劳动强度加大。因此，希望能提供一种自动添加二氧化碳制冷剂到蒸气压缩系统的方法，不增加成本和提高劳动强度，并且能够克服上面提到的
技术实现思路
本专利技术大体上涉及一种自动添加制冷剂到蒸气压缩系统的方法。内燃机产生废气，从废气流中提取制冷剂并自动添加到蒸气压缩系统。在一个公开的实施例中，二氧化碳蒸气压缩系统包括压缩机，排热热交换器，膨胀机构和蒸发器。压缩机压缩制冷剂到高压和高焓值。当制冷剂流过气体冷却器时，制冷剂排出热量到流体介质，以低焓值和高压力流出排热热交换器。制冷剂然后在膨胀阀膨胀成为低压。膨胀后，制冷剂流过蒸发器，从室外空气接收热量。制冷剂以高焓值和低压力离开蒸发器。蒸发后，制冷剂又进入压缩器，完成循环。二氧化碳制冷剂循环流过封闭回路系统。当车辆燃料中的碳氢化合物在氧存在的条件下燃烧时，包括二氧化碳的燃烧产物释放。二氧化碳通过使用二氧化碳提取系统从燃烧产物中提取。例如，二氧化碳提取系统可以是固体吸收体，金属盐溶液或二氧化碳选择膜。在一个示例中，提取的二氧化碳引导到储存罐。当传感器探测到系统中的二氧化碳制冷剂的数量低于门槛值时，传感器发出信号到控制器。控制器打开储存罐的阀门，自动从储存罐补充二氧化碳进入系统。当传感器探测到系统中的制冷剂的数量超过门槛值时，控制器发出信号关闭阀门。在另一示例中，从燃烧产物提取后，提取的二氧化碳直接添加到系统。当传感器探测到系统中的二氧化碳数量超过门槛值时，传感器发出信号到控制器。控制器打开阀门，自动从系统排出二氧化碳。当传感器探测到系统中的制冷剂的数量低于门槛值时，控制器发出信号关闭阀门。通过下面的说明和附图，对本专利技术的这些和其他特征可有更好的了解。附图说明所属领域的技术人员通过下面对优选实施例的详细介绍将更清楚了解本专利技术的各种特征和优点。伴随详细介绍的附图现简单介绍如下图1示意性地显示了本专利技术的蒸气压缩系统的第一实施例；图2示意性地显示了包括沸石晶体的二氧化碳提取系统的一个示例；图3示意地显示了包括二氧化碳选择膜的二氧化碳提取系统的另一示例；和图4示意性地显示了本专利技术的蒸气压缩系统第二实施例的视图。具体实施例方式图1显示了示例性的蒸气压缩系统20，其包括压缩机22，排热热交换器(超临界循环的气体冷却器)24，膨胀机构26，和受热热交换器(蒸发器)28。二氧化碳制冷剂循环通过蒸气压缩系统20。系统20还包括传感器组件56，可测量、评估和/或监测系统20中的制冷剂数量。制冷剂以高压和高焓值离开压缩机22。制冷剂然后以高压流过排热热交换器24。流体介质30，如水或空气，流过排热热交换器24的热汇32，与流过排热热交换器24的制冷剂交换热量。在排热热交换器24，制冷剂排出热量到流体介质30，制冷剂以低焓值和高压力离开排热热交换器24。泵或风扇34泵送流体介质通过热汇32。冷却的流体介质30在热汇入口或回管36进入热汇32，并沿相反于制冷剂流动方向流动。与制冷剂交换热量后，加热的水38在热汇出口或供管40离开热汇32。制冷剂然后通过膨胀阀26，其膨胀和降低制冷剂的压力。膨胀机构26可以是电膨胀阀(EXV)或其他类型的已知膨胀机构。膨胀后，制冷剂流过蒸发器28的通道，并以高焓值和低压力离开。在蒸发器28，制冷剂吸收热源流体44，如空气或水，的热量。热源流体44流过热汇46和通过已知方式与流过蒸发器28的制冷剂交换热量。热源流体44通过热汇入口或回管48进入热汇46，沿相反于制冷剂流动的方向流动。与制冷剂交换热量后，冷却的热源流体50通过热汇出口或供管52离开热汇46。室外空气44和蒸发器28中的制冷剂之间的温度差驱动热能从室外空气44传递到流过蒸发器28的制冷剂。风扇或泵54移动热源流体44通过蒸发器28，保持温度差和蒸发制冷剂。制冷剂然后又进入压缩机22，完成循环。与普通使用的制冷剂相比，二氧化碳制冷剂具有相对高的蒸气压力。系统中制冷剂的泄漏速率一般是压力的函数。二氧化碳系统具有比传统制冷剂系统更高的泄漏可能性。二氧化碳制冷剂具有较低的临界点，这使得蒸气压缩系统超临界操作，或部分超过临界点操作。在超临界蒸气压缩系统，排热热交换器作为气体冷却器24工作，气体冷却器24中的压力更高，增加了制冷剂从系统20泄漏的可能性。当蒸气压缩系统20超临界操作时，使得制冷剂从系统20泄漏的机会增加。二氧化碳蒸气压缩系统一般具有高体积容量，因此使用二氧化碳作为制冷剂的蒸气压缩系统与使用传统制冷剂的蒸气压缩系统相比较少充气。由于使用二氧化碳作为制冷剂的蒸气压缩系统较少充气，泄漏对系统性能有更大影响。本专利技术通过从现有供应源提取二氧化碳可自动对系统重新充气。内燃机的燃料含有碳氢化合物。当燃料中的碳氢化合物在氧存在的条件下进行燃烧时，形成包括燃烧产物的废气。燃烧产物包括二氧化碳，水和其他材料，如一氧化碳、氧化氮和未燃烧的碳氢化合物。在第一实施例中，如图1所示，内燃机58产生包括二氧化碳64的燃烧产物60的废气流。二氧化碳64通过二氧化碳提取系统62从燃烧产物60中提取。提取的二氧化碳64然后引导到和储存在储存罐66中。泵或压缩机90可用于增加储存罐66中的二氧化碳的压力，使得二氧化碳更容易用于系统20。通过从燃烧产物60提取二氧化碳64，使发散到大气中的二氧化碳数量减少，并减少了污染。传感器系统56探测系统20中制冷剂的数量。当传感器56探测或估计系统20中的制冷剂的数量低于门槛值时，系统出现泄漏。传感器系统56发送信号到控制器68，指示制冷剂水平低于门槛值。控制器68提供信号打开储存罐66的阀门71，自动从储存罐66补充二氧化碳到系统20的制冷剂流。门槛值取决于许多因素，如蒸气压缩系统20的尺寸，所属领域的技术人员知道采用哪个门槛值。添加到系统20的二氧化碳的数量取决于从系统20泄漏的充气数量。当传感器系统56探测或估计系统20的制冷剂数量超过门槛值时，阀门71关闭，停止二氧化碳进入系统20。二氧化碳64可在任何位置添加到系统20。二氧化碳64最好是在压缩机22的吸入口92添加，因为这里是系统20的压力最低处。在一个示例中，如图2所示，二氧化碳提取系统62采用固体吸收体，如沸石晶体70，吸收燃烧产物60中的二氧化碳来提取二氧化碳。沸石晶体70是刚性晶体，具有内部互连通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动添加制冷剂到蒸气压缩系统的方法，包括步骤：（ａ）从内燃机产生流体流；（ｂ）从流体流提取制冷剂；和（ｃ）自动添加制冷剂到蒸气压缩系统。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：TH西内尔，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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