[发明专利]一种基于尾气驱动的车载吸收式空调系统

说明书

本发明属于车载空调器相关技术领域，并公开了一种基于尾气驱动的车载吸收式空调系统，其包括发生器、气液分离器、溶液热交换器、高温吸收器、低温吸收器、风冷冷凝器以及风冷蒸发器等组件，其中不仅将吸收器分为两级设计并对其具体结构及设置方式进行调整，而且还对制冷剂和溶液的两种循环过程相应进行了改进。通过本发明，能够有效增大放气范围，优化传统方案中大量吸收热散发到空气中无法利用的问题，同时降低低温吸收器出口温度过高的现象，进而显著提高整个制冷循环的工作性能。

技术领域

本发明属于车载空调器相关技术领域，更具体地，涉及一种基于尾气驱动的车载吸收式空调系统。

背景技术

当前的车载空调器一般采用蒸汽压缩式制冷循环，压缩机消耗的轴功率直接来源于汽车发动机，如小型汽车的压缩机由发动机直接带动，大型客车还需配备专门的发动机驱动。统计数据表明，汽车空调要消耗发动机8％-12％的动力，其中压缩机占80％-85％，风机占15％-20％，这不但增加了油耗，同时汽车在夏季开空调时还会出现发动机动力不足、同时影响到车载空调器的使用效果等。也就是说，传统汽车空调长时间运行必然会消耗大量一次能源，不符合当前绿色低碳发展的趋势。

现有技术中已经提出了一些对汽车尾气余热进行合理利用的吸收式制冷机方案。具体而言，这些已有的车载空调器设备主要包括发生器、气液分离器、溶液热交换器、节流阀、吸收器、风冷冷却器、风冷冷凝器、节流阀、风冷蒸发器以及溶液泵等设备，并通过以上系统来利用尾气余热的热能作为动力执行制冷操作，代替传统的蒸汽压缩式汽车空调。

然而，进一步的研究表明，上述现有方案仍然存在以下的缺陷或不足：首先，在上述系统的运行过程中，制冷剂被溶液吸收的过程仅在单一吸收器内进行，不论吸收器设计为绝热吸收器还是非绝热吸收器，吸收过程中所释放的大量吸收热都无法快速散发至空气中，并导致出现吸收器内吸收温度偏高、以及溶液饱和浓度偏高的问题，同时造成了吸收器内溶液吸收能力下降，系统的COP(性能系数)也会相应偏低；其次，当大量的吸收热被直接释放到空气中后，吸收器出口的溶液经过溶液泵加压后要再次在溶液交换器和发生器中被加热，这造成非绝热吸收器及其循环溶液的风冷冷却器和溶液热交换器的热负荷都较大，而且大量温度较高的吸收热散发到空气中并未被循环利用。换而言之，现有各类基于尾气的车载吸收式空调系统还无法使其达到良好的散热效果的同时保持良好吸收效率。相应地，本领域亟需对此作出进一步的改进，以便更好地符合现代化车载空调在高质高效和绿色环保方面的需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于尾气驱动的车载吸收式空调系统，其中通过对其整个构造组成及布局重新进行设计，同并对多个关键组件如高温吸收器、低温吸收器等的具体结构及设置方式等多个方面进行调整，同时还对包含溶液回路和制冷剂回路在内的工作机理做出改进，相应不仅能够有效克服现有技术的吸收温度偏高及吸收溶液饱和浓度偏高的问题，而且增大了放气范围，降低了相关换热器的热负荷，最终显著提高了整个制冷循环的工作性能。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于尾气驱动的车载吸收式空调系统，其特征在于，该车载吸收式空调系统包括发生器、气液分离器、溶液热交换器、第一节流阀、高温吸收器、低温吸收器、溶液泵、风冷冷凝器、第二节流阀以及风冷蒸发器，其中：

所述发生器内部流经有由制冷剂-吸收剂工质对组成的稀溶液，它的外部与输送至此的高温尾气相接触，由此利用高温尾气的热能将稀溶液不断加热，使得其中低沸点的组分蒸发出来且稀溶液逐渐被浓缩为浓溶液，并形成高温气液混合物经由出口端输送至所述气液分离器；