一种车载吸热降温自循环系统技术方案

本发明专利技术公布了一种车载吸热降温自循环系统，通过依次紧密相连的蒸发室、微型涡轮机、冷凝器、水泵。各个部件通过流体导管形成一个密闭的循环系统，系统内流动的工质为制冷剂R134a。蒸发室中的工质与汽车内部气体进行换热，吸热蒸发为气态工质。气态工质在微型涡轮内近似等熵膨胀。膨胀后的气态工质进入冷凝器进行定压冷凝，冷凝为液态的工质。液态的工质经过水泵增压后进入蒸发室中进行吸热蒸发，形成一个循环。在整个循环过程中，微型涡轮机将气态工质中的热能转化为机械能，微型涡轮机旋转做功，带动微型发电机发电，给电源充电，电源给电机供电，电机拖动水泵和换热风扇旋转。整个过程无需汽车发动机或者其它能量来源，即可实现自循环；并且整个系统结构简单，空间占比小，适用于车载。适用于车载。适用于车载。

【技术实现步骤摘要】
一种车载吸热降温自循环系统


[0001]本专利技术涉及一种车载吸热自循环系统，是一种实现驻车过程中吸热降温的车载自循环系统。

技术介绍

[0002]随着人民的物质生活不断提高，汽车已经成为当代居民的主要代步工具。然而，当汽车在室外驻车过程中，来自外部环境中的热量(如太阳直射汽车所产生的热量)会对汽车进行加热，使得汽车内部温度升高。夏季车内能达到60到70摄氏度，有的甚至能达到70到80摄氏度。这样会导致车内温度过高，不仅对车内部件损坏比较严重，而且对人体的伤害也十分的大，影响汽车的舒适性。
[0003]现有技术中，实现对汽车内部进行降温的主要手段是依靠车载制冷装置进行降温(如氟利昂压缩式制冷装置)。此类车载制冷装置的特点有：装置的压缩机由汽车发动机带动。因此当汽车发动机停止工作时，其制冷装置无法工作。也就是说压缩式制冷装置无法在汽车发动机熄火状态下进行工作。此外，技术专利CN205573544U公开了一种由蓄电池驱动的汽车驻车降温装置，该装置通过蓄电池提供电能，驱动制冷元件工作。该装置可根据预定的温度值，反复对车内空气进行制冷，以实现降温。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有车载制冷系统在驻车过程中无法工作，驻车后使得车内温度过高等缺陷，提供一种由R134a作为工质的进行吸热与换热的车载自循环系统。
[0005]本专利技术的技术解决方案为：一套以吸收汽车驻车过程中外部热量作为动力来源的车载吸热降温自循环系统。该系统包括紧密相连的微型涡轮机、冷凝室、水泵、蒸发室，各部件之间流动的工质为制冷剂R134a。此外该系统还包括控制子系统和动力子系统，控制子系统由压力传感器、温度传感器、控制器和电磁阀组成，动力子系统由微型发电机、整流电路、电源、电机、换热风扇组成。
[0006]所述蒸发室为厚度很薄的矩形空腔，可安装在汽车内部，蒸发室内的制冷剂在蒸发室内与汽车内部空气换热蒸发。蒸发室的工质入口与水泵高压工质出口相连，工质出口与微型涡轮机工质入口相连。
[0007]所述微型涡轮机将蒸发后的制冷工质中所含的热能转化为微型涡轮机的旋转机械能。微型涡轮机的工质入口与蒸发室的高温工质出口相连，工质出口与冷凝室的工质入口相连。
[0008]所述冷凝室可安装在汽车底部。冷凝室将来自微型涡轮机出口的工质冷凝为液态工质。冷凝室的工质入口与涡轮机工质出口相连，工质出口与水泵工质入口相连。冷凝室的端面前设有换热风扇。
[0009]所述水泵为离心式泵，通过传动机构与微型涡轮机相连。水泵的工质入口与冷凝
室工质出口相连，工质出口与蒸发室工质入口相连。
[0010]所述换热风扇通过传动机构与微型涡轮机相连，加强冷凝室与环境之间的对流换热。
[0011]在本专利技术的车载吸热降温自循环系统中，控制子系统中的压力传感器和温度传感器测量蒸发室内的压力值和温度值，并将其压力值和温度值转换为电信号传输给控制器，控制器控制电磁阀的开关，电磁阀连接在蒸发室与微型涡轮机的工质流道之间。
[0012]在本专利技术的车载吸热降温自循环系统中，动力系统中的微型发电机将微型涡轮机的旋转机械能转换为电能，通过整流电路转化为稳定的电能给电源充电，再由电源给电机供电，最后由电机拖动水泵和换热风扇旋转。
[0013]实施本专利技术的车载自循环吸热降温系统，通过依次紧密相连的蒸发室、微型涡轮机、冷凝室、水泵，使制冷工质在该系统内的各部件间依次流动，实现自循环。汽车驻车过程中，汽车内部温度升高的热量来自于外部热源。车载自循环吸热降温系统中的工质吸收汽车驻车过程中外部热源的热量，加热蒸发，使蒸发室内的压力和温度达到饱和状态，此时压力传感器和温度传感器传入控制器的电信号达到预设值，控制器控制电磁阀开启。使蒸发后的高温高压气态冷凝剂进入微型涡轮机，驱动微型涡轮机旋转，并经过冷凝室放热冷凝为液态，再次通过水泵加压后进入蒸发室吸收外部对汽车产生的热量，完成一个循环，实现了以制冷剂R134a为工质的对车辆进行吸热降温的车载吸热降温自循环系统，以实现对汽车内部的降温。
[0014]在该系统中，具有以下有益效果：
[0015](1)在整个系统的循环过程中，高温热源来自于外界，无需其它能量来源，可实现自循环，可以在汽车驻车过程中运行，对车辆进行吸热降温。
[0016](2)整个系统结构简单，每个部件间依次紧密连接，空间占比小，适用于车载。
【附图说明】
[0017]图1所示为本专利技术所述一种车载吸热降温自循环系统的整体结构示意图。
[0018]图中：1、蒸发室；2、微型涡轮机；3、冷凝室；4、水泵；5、微型发电机；6、整流电路；7、电源；8、电机；9、换热风扇；10、控制器；11、电磁阀；12、压力传感器；13、温度传感器。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，在本专利技术所述的车载吸热降温自循环系统实施例中，包括主系统、控制子系统和动力子系统。
[0020]其中主系统包括蒸发室1、微型涡轮机2、冷凝室3、水泵4，主系统的各个部件通过流体导管连接，形成一个密闭的循环系统，系统内流动的工质为制冷剂R134a。其中，蒸发室1的工质入口与水泵4工质出口相连，蒸发室1的工质出口与微型涡轮机2的工质入口相连。微型涡轮机2的工质入口与蒸发室1的工质出口相连，微型涡轮机2的工质出口与冷凝室3的工质入口相连。水泵4的工质入口与冷凝室3的工质出口相连，水泵4的工质出口与蒸发室1的工质入口相连。流体导管作为各个接口之间的连接管。
[0021]动力子系统包括微型发电机5、整流电路6、电源7、电机8和换热风扇9。微型涡轮机2通过传动轴与微型发电机5相连。微型发电机5通过整流电路6与电源7相连。电源7给电机8
供电。电机8通过传动轴与水泵4和换热风扇9相连。
[0022]控制子系统包括控制器10、电磁阀11、压力传感器12和温度传感器13。压力传感器12与温度传感器13的探头设置在蒸发室1里，并通过信号传输线与控制器10相连。控制器10连接电磁阀11。电磁阀11安装在蒸发室1的出口处。电源7给控制器10供电。
[0023]蒸发室1中的液态制冷剂工质与汽车内部气体进行换热，吸热蒸发为饱和状态下的气态工质。当蒸发室1内的压力达到饱和蒸汽压，温度达到饱和温度时，压力传感器12和温度传感器13传输电信号给控制器10，控制器10控制电磁阀11开启。饱和状态下的气态工质进入微型涡轮机2内膨胀做工。膨胀后的气态工质进入冷凝室3与外界换热冷凝，冷凝为液态的工质。液态的工质经过水泵3增压后再次进入蒸发室1中进行吸热蒸发，形成一个循环。在整个循环过程中，微型涡轮机2将气态工质中的热能转化为机械能，带动微型涡轮机2旋转做功。微型涡轮机2通过传动轴带动微型发电机5旋转。微型发电机5将旋转机械能转化为电能，通过整流电路6给电源7充电。电机8将电源7传输的电能转化为旋转机械能，带动水泵4和换热风扇9旋转。整个过程无需汽车发动机或者电源提供能量来源，即可实现自循环。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载吸热降温自循环系统，其特征在于，包括：主系统，所述主系统由蒸发室1、微型涡轮机2、冷凝室3、水泵4组成；主系统的各个部件通过流体导管连接，形成一个密闭的循环回路，回路内流动的工质为制冷剂R134a；所述主系统用于对汽车内部吸热，并通过微型涡轮机2将热能转化为机械能；控制子系统，所诉控制子系统由控制器10、电磁阀11、压力传感器12和温度传感器13组成，用于对蒸发室1内的温度和压力进行监测，控制主系统的回路的开闭；动力子系统，所述动力子系统包括由微型发电机5、整流电路6、电源7、电机8和换热风扇9组成，用于将微型涡轮机2的机械能转化为电能，为电机8和控制器10供电。2.根据权力要求1，一种车载吸热降温自循环系统，其特征在于：主系统中的蒸发室1的工质入口与水泵4工质出口相连，蒸发室1的工质出口与微型涡轮机2的工质入口相连；微型涡轮机2的工质入口与蒸发室1的工质出口相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：华志坚，党建军，郭庆，黄闯，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：