蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调及其发生器单元制造技术

本发明专利技术涉及一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调及其发生器单元，其发生器单元的低温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内，低温级热管的冷凝段设置在低压发生器中，高温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内并位于低温级热管的蒸发段的前方，高温级热管的加热冷凝段设置在高压发生器内，高温级热管的储能冷凝段设置在一相变储能器内，相变储能器包括内部设置有将高温级热管的储能冷凝段包设在其内的相变保温材料的壳体，相变储能器与高压发生器内还设置有补偿热管，补偿热管的蒸发段设置在相变储能器的相变保温材料内，补偿热管的冷凝段设在高压发生器内，低压发生器内设有串设在高压发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽进口之间的散热装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用发动机尾气中携带的余热为热源的溴化锂空调，同时本专利技术还涉及该溴化锂空调的发生器单元。
技术介绍
随着我国汽车工业的发展，车辆消耗的能源与日俱增，车辆的节能也越来越受关注。然而，以现有的内燃发动机指标评估，燃油中60%左右的能量没有得到有效利用，绝大部分以余热的形式排放到大气中，造成了巨大的经济损失和严重的环境污染，若能将这部分余热二次利用具有重大的节能环保意义。由于汽车的结构紧凑、发动机排气量相对较小，车用发动机余热的利用相对于大型工业设备余热回收来说难度更大。目前，发动机余热利用的研究成果主要体现在余热发电、余热做功和余热驱动制冷空调系统方面。利用发动机余热发电是一个很好的节能途径， 温差发电模块安装在发动机的排气管上，可将余热直接转换为电能，但是需要寻找高优值的热电材料，以提高发电功率和转换效率，并存在效率低、成本高、结构不够紧凑等问题，尚难商品化。最近提出了一种利用发动机余热做功的新型热力循环系统，可同时回收发动机的尾气余热、冷却水余热和润滑油余热，具有更好的节能潜力，但是需要对发动机机体和冷却系统进行改造，并为实现Kalina循环和有机Rankine循环(Organic Rankine Cycle, ORC)耦合增加更多的装置，也使得系统更为复杂，该技术仍处于理论研究阶段。当前发动机余热驱动制冷空调系统的研究成果最为丰富，利用发动机余热制冷不仅可以降低排入大气中的尾气温度，避免现有汽车制冷剂泄露弓I起的温室效应以及对臭氧层的破坏，对环境起到更有效地保护作用，而且可以大大节约汽车的能耗，避免了汽车行驶时开空调出现动力不足等问题。而发动机余热制冷方法一般有吸附式制冷和吸收式制冷两种。吸附式制冷系统运动部件少，可靠性较高，国内以上海交通大学为主对固体吸附制冷关键技术进行了大量的研究工作，并取得重大进展，先后开发了应用于内燃机车司机室空调、 渔船制冰、汽车空调等余热驱动的吸附式制冷系统，但与吸收式制冷系统相比，其系统COP 较低。吸收式制冷是利用吸收器中的浓溶液吸收来自蒸发器的制冷剂气体，在发生器中通过高温加热稀溶液，使制冷剂蒸发至冷凝器的一种循环制冷方式。吸收式制冷可以利用废热做发生器的加热源，其单级系统的效率可以达到0. 5左右，较吸附式制冷的效率高，且制冷剂比较环保。Mostafavi和Agnew对汽车发动机尾气余热驱动的吸收式制冷系统进行了理论研究与可行性分析；通用汽车公司的Munther Salim研究了利用发动机缸套余热驱动的吸收式制冷系统，并对采用吸收式制冷系统代替压缩式制冷系统做了比较分析；国内上海交通大学制冷与低温研究所、肖尤明和周东一等用改造后的汽车发动机汽缸体、汽缸盖及汽缸套作为吸收式制冷系统中的溶液发生器，将溴化锂溶液直接充注在汽车发动机冷却空腔内，吸收发动机冷却热量驱动溴化锂吸收式制冷系统。虽然解决了发动机低速运转时热量不足的问题，但是带来了热量回收系统的复杂和可靠性问题，并且需要对原车的发动机冷却系统进行改造。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调，以解决现有技术中利用发动机余热驱动溴化锂空调时为了解决发动机低速运转时热量不足的问题，而对发动机的冷却系统进行改造时带来的热量回收系统复杂、可靠性差的问题，同时本专利技术的目的还在于提供一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调的发生器单元。为实现上述目的，本专利技术的蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调采用如下技术方案一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调，包括发生器单元，发生器单元包括高压发生器、低压发生器以及高温级热管和低温级热管，低温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内，低温级热管的冷凝段设置在低压发生器中，所述的高温级热管包括蒸发段以及并联设置的储能冷凝段和加热冷凝段，高温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内并位于低温级热管的蒸发段的前方，高温级热管的加热冷凝段设置在高压发生器内，高温级热管的储能冷凝段设置在一相变储能器内，相变储能器包括内部设置有将高温级热管的储能冷凝段包设在其内的相变保温材料的壳体，相变储能器与高压发生器内还设置有补偿热管，补偿热管的蒸发段设置在相变储能器的相变保温材料内，补偿热管的冷凝段设置在高压发生器内，高压发生器与低压发生器的蒸汽出口均与冷凝器的蒸汽进口相连，低压发生器内设置有串设在高压发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽进口之间的蒸汽输送管上的为低压发生器内的溶液加热的散热装置，冷凝器的液体出口经过膨胀阀与蒸发器的液体进口相连，蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽进口连通，吸收器的浓溶液进口通过溶液泵与高压发生器和低压发生器的浓溶液出口相连，吸收器的稀溶液出口通过循环泵与高压发生器和低压发生器的稀溶液进口相连。高压发生器的浓溶液出口处的浓溶液与其稀溶进口处的稀溶液通过高温溶液换热器换热，低压发生器的浓溶液出口处的浓溶液与其稀溶进口处的稀溶液通过低温溶液换热器换热。所述的散热装置为冷凝蒸发器，高压发生器的蒸汽出口与冷凝蒸发器的进口相连，冷凝器的蒸汽进口与冷凝蒸发器的出口相连。所述的冷凝蒸发器的出口处设置有为由冷凝蒸发器出来的蒸汽降压使其压力与由低压发生器内出来的蒸汽压力相等的节流装置。所述的高压发生器、低压发生器以及吸收器中均设置有蜂窝状填料。本专利技术的蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调的发生器单元采用如下技术方案 一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调的发生器单元，包括高压发生器、低压发生器以及高温级热管和低温级热管，低温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内，低温级热管的冷凝段设置在低压发生器中，所述的高温级热管包括蒸发段以及并联设置的储能冷凝段和加热冷凝段，高温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内并位于低温级热管的蒸发段的前方，高温级热管的加热冷凝段设置在高压发生器内，高温级热管的储能冷凝段设置在一相变储能器内，相变储能器包括内部设置有将高温级热管的储能冷凝段包设在其内的相变保温材料的壳体，相变储能器与高压发生器内还设置有补偿热管，补偿热管的蒸发段设置在相变储能器的相变保温材料内，补偿热管的冷凝段设置在高压发生器内，低压发生器内设置有串设在高压发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽进口之间的蒸汽输送管上的为低压发生器内的溶液加热的散热装置。所述的散热装置为冷凝蒸发器。所述的高压发生器与低压发生器内均设置有蜂窝状填料。本专利技术的发生器单元的高温级热管具有并联设置的储能冷凝段和加热冷凝段，加热冷凝段用于为高压发生器加热，使得高压发生器产生制冷剂蒸汽，储能冷凝段设置在相变储能器的相变保温材料内，用于加热相变保温材料并将能量储存在相变保温材料中，而高温级热管的蒸发段设置在发动机的排气管中，吸收尾气中的热量并将热量传递给储能冷凝段和加热冷凝段。相变保温材料中还设置有补偿热管的蒸发段，补偿热管的冷凝段设置在高压发生器中，当发动机处于怠速等工况排气较少，高温级热管的蒸发段无法由尾气中获得足够的热量时，相变储能器作为高压发生器的热源，通过其内的相变保温材料将补偿热管的蒸发段加热并通过补偿热管的冷凝段加热高压发生器内的溶液，继续驱动高压发生器工作，进而驱动溴化锂空调运行，对车内环境温度进行调节，在不改造发动机的冷却系统的前提下，改善了空调系统的启动性能并使得空调系统的运行平稳。另外，在发动机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调，包括发生器单元，发生器单元包括高压发生器、低压发生器以及高温级热管和低温级热管，低温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内，低温级热管的冷凝段设置在低压发生器中，其特征在于：所述的高温级热管包括蒸发段以及并联设置的储能冷凝段和加热冷凝段，高温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内并位于低温级热管的蒸发段的前方，高温级热管的加热冷凝段设置在高压发生器内，高温级热管的储能冷凝段设置在一相变储能器内，相变储能器包括内部设置有将高温级热管的储能冷凝段包设在其内的相变保温材料的壳体，相变储能器与高压发生器内还设置有补偿热管，补偿热管的蒸发段设置在相变储能器的相变保温材料内，补偿热管的冷凝段设置在高压发生器内，高压发生器与低压发生器的蒸汽出口均与冷凝器的蒸汽进口相连，低压发生器内设置有串设在高压发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽进口之间的蒸汽输送管上的为低压发生器内的溶液加热的散热装置，冷凝器的液体出口经过膨胀阀与蒸发器的液体进口相连，蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽进口连通，吸收器的浓溶液进口通过溶液泵与高压发生器和低压发生器的浓溶液出口相连，吸收器的稀溶液出口通过循环泵与高压发生器和低压发生器的稀溶液进口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调，包括发生器单元，发生器单元包括高压发生器、低压发生器以及高温级热管和低温级热管，低温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内，低温级热管的冷凝段设置在低压发生器中，其特征在于所述的高温级热管包括蒸发段以及并联设置的储能冷凝段和加热冷凝段，高温级热管的蒸发段用于设置在发动机排气管内并位于低温级热管的蒸发段的前方，高温级热管的加热冷凝段设置在高压发生器内，高温级热管的储能冷凝段设置在一相变储能器内，相变储能器包括内部设置有将高温级热管的储能冷凝段包设在其内的相变保温材料的壳体，相变储能器与高压发生器内还设置有补偿热管，补偿热管的蒸发段设置在相变储能器的相变保温材料内，补偿热管的冷凝段设置在高压发生器内，高压发生器与低压发生器的蒸汽出口均与冷凝器的蒸汽进口相连，低压发生器内设置有串设在高压发生器的蒸汽出口与冷凝器的蒸汽进口之间的蒸汽输送管上的为低压发生器内的溶液加热的散热装置，冷凝器的液体出口经过膨胀阀与蒸发器的液体进口相连，蒸发器的蒸汽出口与吸收器的蒸汽进口连通，吸收器的浓溶液进口通过溶液泵与高压发生器和低压发生器的浓溶液出口相连，吸收器的稀溶液出口通过循环泵与高压发生器和低压发生器的稀溶液进口相连。2.根据权利要求1所述的蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调，其特征在于高压发生器的浓溶液出口处的浓溶液与其稀溶进口处的稀溶液通过高温溶液换热器换热，低压发生器的浓溶液出口处的浓溶液与其稀溶进口处的稀溶液通过低温溶液换热器换热。3.根据权利要求2所述的蓄能型发动机尾气余热溴化锂空调，其特征在于所述的散热装置为冷凝蒸发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁坤峰，付主木，高春艳，董彬，王义昆，胡会涛，张郁，闫飞，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：41