[发明专利]内燃机废气能量与高速电机混合驱动的空气循环制冷系统

权利要求书

1.一种内燃机废气能量与高速电机混合驱动的空气循环制冷系统，由复合涡轮增压器(WZ1、WZ2)、高速电机(23)驱动的涡轮制冷器(WL)、中间冷却器(27、31)、冷凝器(20)、电动截止阀(3)、电控比例阀(26)以及电控单元(13)主要组成；车辆中高速行驶时，发动机(1)废气能量为制冷系统提供驱动能，制冷工质空气通过两级正升压和两级中间冷却以及冷凝、高压除水后，送入涡轮机(22)膨胀降温，然后，深冷气体通过冷凝器(20)、单向阀(19)，一级消音器(18)消音后，又进入二级消音式混气箱(17)，与鼓风机(16)送入的车内回风在混气箱(17)内混合和再消音后，继续进入车箱里的两侧吸音风道(11)内，最后送入车内降温；低速低负荷行驶或怠速运行时，由高速电机(23)驱动的涡轮制冷器(WL)辅助制冷，二级复合涡轮增压器(WZ2)为发动机(1)提供中高速增压；驱动高速电机(23)的动力由发动机(1)通过发电机(2)提供，系统的温度调控，通过电控单元(13)接收温度传感器(12、14)和工况信号传感器(15)以及由高速电机(23)驱动的涡轮制冷器(WL)的转速传感器(35)信号，控制系统执行元件及辅助增压制冷系统，适时对行驶中的车辆进行调控。

2.根据权利要求1所述的内燃机废气能量与高速电机混合驱动的空气循环制冷系统，其特征在于，由发动机(1)排气歧管排出的废气分两路排出：一路经电动截止阀(3)和前级排气消音器(4)后进入后级排气消音器(5)，然后排入大气；另一路经一级复合涡轮增压器(WZ1)的涡轮机(8)后进入二级复合涡轮增压器(WZ2)的涡轮机(6)内，排出的废气再通过后级排气消音器(6)而排向大气；一级复合涡轮增压器(WZ1)的压气机(9)产生的压气进入两级正升压制冷系统；二级复合涡轮增压器(WZ2)产生的压气为发动机(1)提供中高速增压，或为勿需增压的发动机(1)而与一级复合涡轮增压器(WZ1)的压气机(9)串接，向制冷系统提供辅助压气。

高速电机(23)驱动的辅助增压制冷系统由一台高速电机(23)将涡轮机(22)和压气机(24)联接于两端，与水-空中冷器(27)、冷凝器(20)、高压除水器(21)、喷射器(25)以及电控比例阀(26)组成辅助增压制冷系统；水-空中冷器(27)和高速电机(23)的冷却由单独的水冷系统提供；高速电机(23)采用变频调速。

空调启运后，电动截止阀(3)处于关闭状态，电磁离合器(33)接通，发动机(1)通过皮带(34)带动发电机(2)和风扇(32)运转：一方面，发电机(2)给高速电机(23)提供电力；另一方面，风扇(32)对一级中冷器(31)进行冷却：车辆中、高速行驶时，高速电机(23)处于低能耗空运转状态，电控比例阀(26)关闭，实现以废能驱动为主的两级正升压制冷；低速低负荷行驶或怠速运行时，电控比例阀(26)和高速电机(23)接受电控单元(13)的指令，适时起动和控制辅助增压制冷系统制冷，同时，还通过喷射器(25)提供一部分压气能量加以补充，共同辅助增压制冷。