專利名稱：近似等溫壓縮工況汽車制冷空調的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車空調制冷技術，特別涉及一種大幅度減少汽車空調中的制冷壓縮機的無效機械負荷、有效提高其制冷效率的工藝方法與裝置。
背景技術：
現有的汽車空調采用蒸氣壓縮式循環制冷技術，在空調中的制冷壓縮機排熱不暢的情況下，對制冷工質蒸氣進行絕熱壓縮。現有的汽車，尤其是轎車，在天氣炎熱的季節啟動空調制冷時，在確保空間容積很小的車廂內維持舒適、涼爽的較低氣溫的工況下，其耗油量通常增加百分之二十以上；更為嚴重的是，許多小排量轎車，在上坡與加速行進時，因開啟制冷空調占用發動機的驅動動率過大，使發動機不堪重負，導致被迫關閉制冷空調。其主要原因在于現有汽車空調中的制冷壓縮機排熱不暢，其機體產生過高的積溫，由此誘發機體溫度越高、制冷壓縮機所承受的機械負荷越大，機械負荷越大、其機體溫度越高的惡性制冷循環工況。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的近似等溫壓縮工況汽車制冷空調的工藝方法及裝置，大幅度減少現有汽車制冷空調的驅動功率與耗油量，顯著提高制冷效率，確保各類汽車能夠全天候、全時段、低成本啟用車載空調制冷。本發明的技術方案如下:一種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調工藝方法，其蒸氣壓縮式制冷循環是，液態制冷工質蒸發汽化，從車內空氣中吸收熱量作為其汽化潛熱，產生制冷效果，所生成的蒸氣經設置在汽車前橋的制冷壓縮機壓縮成較高壓的高溫蒸氣，通過設置在汽車前端的冷凝器向外界排熱降溫冷卻，冷凝成液態工質，`節流后液態工質進一步冷卻，然后再次吸熱蒸發制冷，使車內溫度到達并維持在設定溫度；系統由蒸氣壓縮式制冷循環與負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環聯合構成，將制冷壓縮機機體浸泡在液態載冷劑中，循環流動的液態載冷劑將制冷壓縮機機體上的熱量及時帶走，并排向車外；由此克服了由于制冷壓縮機機體溫度過高、制冷工質蒸氣在進入制冷壓縮機壓腔的過程中由低溫飽和蒸氣迅速變成高溫過熱蒸氣的缺點；由此克服了因機體溫度過高，制冷工質蒸氣進入制冷壓縮機的壓腔后，在被壓縮的過程中，其蒸氣因從機體大量吸熱而產生體積增大、從而導致制冷壓縮機所承受的無效機械負荷大幅度提升、制冷效率極為低下的缺點；系統將制冷壓縮機的絕熱壓縮工況改變為近似等溫壓縮工況，使制冷壓縮機的機體溫度恒定在有利于汽車制冷空調進入良性制冷循環的溫度區間內。—種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調裝置，它包括設置在汽車前橋的由汽車發動機驅動的制冷壓縮機，與其連接的設置在汽車前橋最前方位置的冷凝器，在冷凝器的另一端通過高壓管連接的節流器，與節流器通過輸液器連接的蒸發器，蒸發器的另一端通過回氣管與制冷壓縮機連接，形同閉合的蒸氣壓縮式制冷循環，其內充注制冷工質；它還包括設置在汽車前橋范圍內的保溫換熱液罐，制冷壓縮機機體外殼散熱片，制冷壓縮機機體熱量散發器，設置在遠離前橋高熱區域部位的載冷劑儲箱，電動載冷劑液泵；所述制冷壓縮機設置在保溫換熱液罐內；所述制冷壓縮機機體外殼散熱片與制冷壓縮機機體外殼連體制作；載冷劑儲箱的一端通過管道與電動載冷劑液泵的進口連接，電動載冷劑液泵的出口與保溫換熱液罐的下端連接，保溫換熱液罐的上端出口通過管道與制冷壓縮機機體熱量散發器的進口連接，制冷壓縮機機體熱量散發器的出口通過管道與載冷劑儲箱連接，由此形成閉合的負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環，內注能夠輸送熱量的載冷劑。所述制冷壓縮機機體熱量散發器可以設置在汽車正前方位置，也可以設置在汽車上方頂棚位置，還可以將其貼合在汽車的金屬外殼內側。本發明由蒸氣壓縮式制冷循環與負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環聯合構成，將現有汽車空調中的制冷壓縮機浸泡在液態載冷劑中，將制冷壓縮機機體上的高溫積溫熱量以及從壓縮氣體中傳導而來的熱量及時轉移到車外，由此確保制冷工質蒸氣進入制冷壓縮機機體壓腔時，能夠不再由低溫飽和蒸氣迅速變成高溫過熱蒸氣，不再因為制冷壓縮機高溫機體的影響，產生出機體越熱機械負荷越大，機械負荷越大、機體越熱的惡性循環制冷工況，并由上述惡性循環工況改變成為具有正常制冷效率的良性制冷循環工況；由此實現大幅度減少汽車空調的制冷成本與油耗，確保各類汽車能夠全天候、全時段、低成本地啟用車載制冷空調。
下面結合附圖對本發明做詳細描述。
附圖是一種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調的工藝方法及其裝置結構的示意圖。參看附圖，本發明的系統是由蒸氣壓縮式制冷循環與負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環聯合構成。其蒸氣壓縮式制冷循環利用現有技術，讓液態制冷工質蒸發汽化，從車內空氣中吸收熱量作為其汽化潛熱，產生制冷效果，所生成的蒸氣經設置在汽車前橋高溫區的制冷壓縮機壓縮成較高壓的高溫蒸氣，通過設置在汽車前端的冷凝器向外界排熱降溫冷卻，冷凝成液態工質，節流后液態工質進一步冷卻，然后再次吸熱蒸發制冷，使車內溫度達到并維持在設定的較低溫度；本發明所述的近似等溫壓縮工況汽車制冷空調工藝方法的特點是，系統是由蒸氣壓縮式制冷循環與負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環聯合構成，將制冷壓縮機機體浸泡在液態載冷劑中，循環流動的液態載冷劑將制冷壓縮機機體上所攜有的熱量及時帶走，并排向車外。由此克服了由于制冷壓縮機機體溫度過高，制冷工質蒸氣在進入制冷壓縮機壓腔的過程中，由低溫飽和蒸氣迅速變成高溫過熱蒸氣的缺點；由此克服了因制冷壓縮機機體溫度過高，制冷工質蒸氣進入制冷壓縮機壓腔后，在被壓縮的過程中，其蒸氣因從機體大量吸熱而產生體積增大，導致制冷壓縮機所承受的無效機械負荷大幅度提升、制冷效率極為低下的缺點。系統將制冷壓縮機的絕熱壓縮工況改變為近似等溫壓縮工況，使制冷壓縮機的機體溫度恒定在有利于汽車制冷空調進入良性制冷循環工況的溫度區間內。
本發明所述的近似等溫壓縮工況汽車制冷空調裝置應用上述近似等溫壓縮工況汽車制冷空調工藝方法來加以實施。按附圖所示，一種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調裝置包括設置在汽車前橋的由汽車發動機驅動的制冷壓縮機1，與其連接的設置在汽車前橋最前方位置的冷凝器2，在冷凝器2的另一端通過高壓管連接的節流器3，與節流器3通過輸液管連接的蒸發器4，蒸發器4的另一端通過回氣管與制冷壓縮機I連接，形同蒸氣壓縮式制冷循環，內注制冷工質。它還包括設置在汽車前橋范圍內的保溫換熱液罐5，制冷壓縮機I設置在保溫換熱液罐5之內，與制冷壓縮機I的機體殼體連接制作的制冷壓縮機機體外殼散熱片6，其進液口與保溫換熱液罐上端通過管道連接的制冷壓縮機機體熱量散發器7，其進液口通過管道與制冷壓縮機機體熱量散發器7的出液口連接的載冷劑儲箱8，其進液口通過管道與載冷劑儲箱8的出液口連接的電動載冷劑液泵9 ;電動載冷劑液泵9的出液口經管道與保溫換熱液罐5的下端進液口連接，由此形成負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環；內注載冷劑，及時向車外排放制冷壓縮機機體熱量。
具體實施例方式本發明所述的近似等溫壓縮工況汽車制冷空調裝置的具體實施方式
與使用操作程序如下:1、往由制冷壓縮機1、冷凝器2、節流器3、蒸發器4串聯組成的蒸氣壓縮式制冷循環系統內充注制冷工質。2、往由保溫換熱液罐5、制冷壓縮機機體熱量散發器7、載冷劑儲箱8、電動載冷劑液泵9串聯組成的負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環系統內充注液態載冷劑。3、啟動電動載冷劑液泵9，將載冷劑儲箱8內的常溫液態載冷劑泵入保溫換熱液罐5下端,常溫液態載冷劑在保溫換熱液罐5內與制冷壓縮機I的機體外殼及機體外殼散熱片6進行熱量交換，常溫液 態載冷劑從機體外殼及其散熱片6吸收制冷壓縮機I機體熱量，升溫后從保溫換熱液罐5的上端流出，然后經管道流入制冷壓縮機I機體熱量散發器7，升溫后的液態載冷劑在制冷壓縮機I機體熱量散發器7內與自然常溫空氣換熱，將其熱量散發給與其產生相對運動的常溫空氣，由此再度成為常溫載冷劑，再經其出液口流入載冷劑儲箱8，再從載冷劑儲箱8的出液口流入電動載冷劑液泵9，加壓后再進入保溫換熱液罐5下端，由此形成負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環，由此保障制冷壓縮機I機體溫度恒定在能夠讓汽車制冷空調維持正常制冷效率的設定溫度區間內。4、啟動制冷壓縮機1，蒸發器4內的制冷工質蒸氣飽和蒸氣，以較低的溫度與較高的質量密度進入制冷壓縮機I的壓腔內，在被壓縮的過程中，由較低的機械負荷所轉換產生出來的較少熱量，大部分由不斷排出的較高壓與較高溫的制冷工質蒸氣攜帶進入冷凝器2，少部分傳導給制冷壓縮機I的機體。少量傳導給制冷壓縮機I的機體的熱量，經保溫換熱液罐5內的循環流動的液態載冷劑及時帶走；較高壓、較高溫的制冷工質蒸氣進入設在汽車前橋最前方的冷凝器2后，經與高速進入的自然常溫空氣換熱，迅速冷凝液化，再經高壓管進入節流器3，液態制冷工質從節流器3流出，自動降溫后再流入蒸發器4，車內的較熱空氣進入蒸發器4進行熱交換，蒸發器4內的液態制冷工質從進入蒸發器4翅片間的較熱空氣吸收熱量蒸發汽化，產生制冷效果，使進入蒸發器翅片間的較熱空氣降溫變冷，致使車內空氣溫度達到并維持舒適涼爽的設定溫度；蒸發器4內不斷生成的低溫飽和蒸氣經回氣管進入制冷壓縮機1，再度被壓縮，由此形成制冷效率較高的正常蒸氣壓縮式制冷循環。本發明所述的近似等溫壓縮工況汽車制冷空調工藝方法及其裝置由于大幅度減少了其制冷壓縮機的機械負荷，高倍提高了制冷效率，大大節省了汽車制冷空調的制冷供冷成本，確保了各類汽車的制冷空調能夠全天候、全時段與低成本啟用。本發明在原理、工業和商業上的應用都包含在本發明的權利要求范圍內，任何在此基礎上的改進技術都取自于本發明的權利 要求。
權利要求
1.一種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調工藝方法，其蒸氣壓縮式制冷循環是，液態制冷工質蒸發汽化，從車內空氣中吸收熱量作為其汽化潛熱，產生制冷效果，所生成的蒸氣經設置在汽車前橋的制冷壓縮機壓縮成較高壓的高溫蒸氣，通過設置在汽車前端的冷凝器向外界排熱降溫冷卻，冷凝成液態工質，節流后液態工質進一步冷卻，然后再次吸熱蒸發制冷，使車內溫度到達并維持在設定溫度； 其特征在于，系統由蒸氣壓縮式制冷循環與負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環聯合構成，將制冷壓縮機機體浸泡在液態載冷劑中，循環流動的液態載冷劑將制冷壓縮機機體上的熱量及時帶走，并排向車外；由此克服了由于制冷壓縮機機體溫度過高、制冷工質蒸氣在進入制冷壓縮機壓腔的過程中由低溫飽和蒸氣迅速變成高溫過熱蒸氣的缺點；由此克服了因機體溫度過高，制冷工質蒸氣進入制冷壓縮機的壓腔后，在被壓縮的過程中，其蒸氣因從機體大量吸熱而產生體積增大、從而導致制冷壓縮機所承受的無效機械負荷大幅度提升、制冷效率極為低下的缺點；系統將制冷壓縮機的絕熱壓縮工況改變為近似等溫壓縮工況，使制冷壓縮機的機體溫度恒定在有利于汽車制冷空調進入良性制冷循環的溫度區間內。
2.一種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調裝置，它包括設置在汽車前橋的由汽車發動機驅動的制冷壓縮機，與其連接的設置在汽車前橋最前方位置的冷凝器，在冷凝器的另一端通過高壓管連接的節流器，與節流器通過輸液器連接的蒸發器，蒸發器的另一端通過回氣管與制冷壓縮機連接，形同閉合的蒸氣壓縮式制冷循環，其內充注制冷工質； 其特征在于，它還包括設置在汽車前橋范圍內的保溫換熱液罐，制冷壓縮機機體外殼散熱片，制冷壓縮機機體熱量散發器，設置在遠離前橋高熱區域部位的載冷劑儲箱，電動載冷劑液泵；所述制冷壓縮機設置在保溫換熱液罐內；所述制冷壓縮機機體外殼散熱片與制冷壓縮機機體外殼連體制作；載冷劑儲箱的一端通過管道與電動載冷劑液泵的進口連接，電動載冷劑液泵的出口與保溫換熱液罐的下端連接，保溫換熱液罐的上端出口通過管道與制冷壓縮機機體熱量散發器的進口連接，制冷壓縮機機體熱量散發器的出口通過管道與載冷劑儲箱連接，由此形成閉合的負責向車外排放制冷壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環，內注能夠輸送熱量的載冷劑。
3.根據權利要求2所述的制冷壓縮機機體熱量散發器可以設置在汽車正前方位置，也可以設置在汽車上方頂棚位置，還可以將其貼合在汽車的金屬外殼內側。
全文摘要
本發明涉及一種近似等溫壓縮工況汽車制冷空調。系統由蒸氣壓縮式制冷循環與負責排放壓縮機機體熱量的載冷劑液體流動循環聯合構成。系統通過將制冷壓縮機機體浸泡在液態載冷劑中排熱，及時消除其機體上的高溫積熱，將現有排熱不暢的絕熱壓縮工況所導致的機體越熱、機械負荷越大，負荷越大、機體越熱的惡性制冷循環，改變成具有良好制冷效率的良性制冷循環，從而大幅度節省油耗、確保各類汽車空調能夠全天候、全時段、低成本啟用。
文檔編號F25B1/00GK103245117SQ20121002746
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月8日 優先權日2012年2月8日
發明者易元明, 吳大巖 申請人:易元明