【技术实现步骤摘要】
车载二氧化碳相变循环制热系统及循环方法和车载制热器
[0001]本专利技术涉及空调制热
，尤其涉及一种车载二氧化碳相变循环制热系统及循环方法和车载制热器。
技术介绍
[0002]众所周知，车载空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置，它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。现有的车载制冷技术广泛利用制冷剂(液体)在低压下的汽化过程来制取冷量，利用这种原理的制冷方式可分为蒸气压缩式循环制冷、吸收式制冷和蒸气喷射式制冷。制冷过程需要的是制冷剂可循环使用的一个过程，制冷剂吸热气化是制冷过程，气态制冷剂液化后的再循环过程是制冷系统的关键，制冷系统循环过程中的耗能(COP值)是系统的决定因素。在蒸气压缩式制冷中，工质(制冷剂)的蒸气首先被压缩到比较高的压力，被外部冷却介质(冷却水或空气)冷却而转变为液体，再经节流，使压力和温度同时降低，利用低压力下工质液体的汽化即可吸热制冷。汽化后的蒸气再由压缩机吸入压缩，不断循环。在整个循环过程中，压缩机将经过换热的气态制冷剂加压后液化循环...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，包括：一电池仓组，用于为汽车提供能源；一车载发动机，所述车载发动机用于为汽车提供动力及为空压机提供动力；一空压机，所述空压机与所述车载发动机或所述电池仓组连接，用于在所述车载发动机或所述电池仓组的驱动下为系统提供高压气体；至少两并联布置的液态CO2储罐，所述液态CO2储罐分别与所述空压机连接，以交替通入所述高压气体控制所述液态CO2储罐内的压力；蒸发器，所述蒸发器分别连接所述液态CO2储罐，以接收所述液态CO2储罐提供的液态CO2，所述液态CO2吸收流经其表面的车外空气的显热进行气化及升温，转化为气态CO2；增压泵，所述增压泵与所述蒸发器连接，以交替接收所述蒸发器排出的气态CO2并对其进行增压升温；和冷凝器，所述冷凝器与所述增压泵连接，以接收所述增压泵排出的CO2蒸气并通过所述冷凝器的管壁表面传出潜热，由流经所述冷凝器表面的载冷剂吸收潜热完成载冷剂的升温，且所述冷凝器内的CO2蒸气液化释放潜热转化为液态CO2流出。2.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述电池仓组的仓体内装设有温度探头、烟雾传感器，且其仓体内通过灭火管道经常闭的灭火电动阀连接至少一个所述液态CO2储罐。3.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述电池仓组的仓体内配置有散热器，用于仓体内部电池的温度管理，其中：所述散热器的进液口通过管道经第一预热电动阀连接所述冷凝器的底部，出液口通过管道经第二预热电动阀与至少一个所述液态CO2储罐连接。4.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：新风换热器，所述新风换热器的进气口与车体外部空气相通，新风通过风机吹过所述冷凝器表面，升温后的新风作为载冷剂通过分流管通入车辆内部，通过控制风速来控制新风的温度。5.根据权利要求4所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：空气过滤器，所述空气过滤器通过管道连接所述新风换热器，用于对所述新风换热器输出的新风进行净化。6.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述车载发动机为燃油发动机或电动发动机。7.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：电辅热装置，所述电辅热装置设置于所述增压泵与所述冷凝器之间的管道上，以对所述增压泵增压升温后的气态CO2进行再次加热升温。8.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述液态CO2储罐作为回收罐交替接收经所述冷凝器放热后排出的液态CO2，同时所述回收罐的内腔压力低于所述冷凝器压力，液态CO2经所述冷凝器降温后再降压流至回收罐作为冷媒循环利用；当所述回收罐内的温度高于设定温度，则通入液态CO2，利用液态CO2气化需吸收的潜热同时升温吸收的显热使流至所述回收罐的温度高于循环点时的液态CO2降温至循环使用的物理点后作为液态CO2循环利用。
9.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：对应设置于所述液态CO2储罐内上部的喷射机构，且所述喷射机构与其他液态CO2储罐的下部连通；以向作为回收罐功能的所述液态CO2储罐内通入其他所述液态CO2储罐内的液态CO2，利用液体气化吸收潜热及升温需吸收显热，同时回流至回收罐内的液体降压产生的节流膨胀效应需吸收热量，使冷凝及降温后流入所述回收罐的液态CO2在液体状态下继续释放显热降温，达到循环使用的物理点后作为液态CO2循环利用。10.根据权利要求9所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：对应设置于所述液态CO2储罐的下部与所述喷射机构之间输送管道上的喷液电动阀和喷液比例调节阀。11.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：对应设置于所述液态CO2储罐下部与所述蒸发器之间对应输送管道上的排液电动阀和减压阀或流量计。12.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：对应设置于所述冷凝器上部与所述液态CO2储罐下部之间输送管道上的先导阀或数字流量计、液态CO2排出阀、液态CO2排出温度传感器、液态CO2排出止回阀和对应的液态CO2进口阀。13.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：至少一个所述液态CO2储罐的中部通过管道连接液态CO2进口阀；和至少两所述液态CO2储罐的底部分别通过排液截止阀连通排污口。14.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：对应设置于所述液态CO2储罐顶部的排空比例阀，所述排空比例阀通过管道连通CO2放空口；对应设置于所述液态CO2储罐顶部的安全阀、气相温度传感器和罐体压力传感器；和对应设置于所述液态CO2储罐内的液位计。15.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：对应设置于所述空压机与所述液态CO2储罐顶部之间输送管道上的过滤器和空气缓冲罐；其中，所述空气缓冲罐顶部设置有安全阀、缓冲罐温度传感器和缓冲罐压力传感器，底部设置有缓冲罐排污阀。16.根据权利要求15所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：设置于所述过滤器与所述空气缓冲罐顶部之间管道上的压缩空气进口阀；和设置于所述空气缓冲罐上部与各所述液态CO2储罐之间的截止阀、对应的止回阀和气源比例调节阀。17.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述蒸发器和所述冷凝器均包括：液态冷媒储箱，所述液态冷媒储箱上的液态冷媒进口通过管道分别与各所述液态CO2储罐的下部或蒸发器的上部连接，且其内设置有储箱液位计；若干蒸发列管，若干所述蒸发列管按一定间隔并排排布，且其一端与所述液态冷媒储
箱连接；气态冷媒储箱，所述气态冷媒储箱与若干所述蒸发列管的另一端连接，且其上的气态冷媒出口通过管道分别与所述冷凝器的上部或各所述液态CO2储罐的下部连接；其中，所述载冷剂穿过所述蒸发列管的外表面进行换热，且所述载冷剂采用空气、水或乙二醇水溶液。18.根据权利要求17所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：第一新风机，所述第一新风机布置于所述蒸发器和/或所述冷凝器的载冷剂的进口处或出口处；其中，所述载冷剂采用空气、水或乙二醇水溶液，从所述蒸发器和/或所述冷凝器的管壁外部流过。19.根据权利要求17所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，还包括：密封壳体，所述蒸发器和/或所述冷凝器设置于所述密封壳体内，形成换热通道；和第二新风机，所述第二新风机通过管道布置于所述换热通道的进口处或出口处；其中，所述载冷剂采用空气、水或乙二醇水溶液，从所述蒸发器和/或所述冷凝器的管壁外部流过。20.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述液态CO2储罐为三个，且呈并联布置。21.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述蒸发器为两个，相对所述冷凝器呈并联布置，以交替向所述冷凝器提供蒸发后的气态CO2。22.根据权利要求21所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述冷凝器的底部通过管道分别连接两所述蒸发器；其中，当其中一个所述蒸发器使用时，另一个所述蒸发器作为液态CO2的降温使用，接收所述冷凝器底部的液态CO2；并在降温的同时融化其作为蒸发器功能时管壁外表面的霜冰，同时用于除霜的载冷剂可作为低温二次热源再利用。23.根据权利要求21所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述空压机还分别与所述蒸发器和所述冷凝器连接；以向所述蒸发器和/或所述冷凝器提供高温高压空气进行除霜。24.根据权利要求1所述的车载二氧化碳相变循环制热系统，其特征在于，所述高压气体为高压空气，其压力为0.5
‑
3.4MPa。25.如权利要求1
‑
24任一项所述制热系统的车载二氧化碳相变循环制热方法，其特征在于，包括步骤：S1，向第一储罐内充入可满足单次循环使用的液态...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨景峰，
申请(专利权)人：上海颐柏企业管理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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