CN103072447B - Lng车用空调循环制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了LNG车用空调循环制冷装置，包括LNG钢瓶、温度控制装置、空调蒸发器、发动机，LNG钢瓶和温度控制装置通过第一管路连接，温度控制装置和空调蒸发器通过第二管路连接，空调蒸发器和发动机通过第三管路连接，第一管路安装电磁阀，第三管路设有稳压器，LNG钢瓶与稳压器连接有第四管路，第四管路安装汽化器，温度控制装置出口安装控制装置出口温度传感器，车内安装车内温度传感器，控制装置出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，该制冷装置还包括热交换器，其第一介质入口和出口在第一管路上，热交换器第二介质入口通过回流管路与空调蒸发器出口连通，第二介质出口连接在第二管路。该制冷装置成本低，制冷效果好。

Description

LNG车用空调循环制冷装置
技术领域
本发明涉及到车用空调领域，特别是指一种LNG车用空调循环制冷装置。
背景技术
随着石油资源的日渐枯竭以及对环境保护的重视，各国对汽车的尾气排放标准要求越来越严格，加快了发展替代燃料的步伐。天然气以环保、节能、经济等优点,成为汽车燃料的主要替代能源之一，尤其是LNG(液化天然气)，以其安全、清洁、可装载率高、使用成本低等优点逐渐被客车所使用。我国最近几年“西气东输”等LNG开发项目迅速推进，进一步促进了LNG客车的发展，LNG客车更是在全国各地普及开来。
目前，国内外传统汽车制冷装置大多采用传统的皮带传动带动压缩机，通过压缩、冷凝、蒸发等制造冷量，再把冷量通过蒸发器蒸发实现制冷，在制冷过程时，压缩机的运转会消耗发动机的功率消耗，造成了能源的浪费。而目前也有利用LNG中的冷量作为空调的制冷，但是由于发动机所消耗的天然气量比较缓慢，因此，空调的制冷效果根本无法达到预期的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LNG车用空调循环制冷装置，该制冷装置解决了传统使用压缩机制冷的车用空调或冷冻冷藏设备成本高、浪费能源的问题，充分利用了天然气的冷量和热量，实现了降低制造成本和节能双重目的，使空调的制冷量满足要求。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：LNG车用空调循环制冷装置，包括LNG钢瓶、温度控制装置、空调蒸发器以及发动机，LNG钢瓶和温度控制装置之间通过第一管路连接，温度控制装置和空调蒸发器之间通过第二管路连接，空调蒸发器和发动机之间通过第三管路连接，第一管路上安装有电磁阀，第三管路上设有稳压器，LNG钢瓶与稳压器之间连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器，温度控制装置出口处安装有控制装置出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述控制装置出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，所述的空调循环制冷装置还包括热交换器，该热交换器的第一介质入口和出口串联在第一管路上，热交换器的第二介质入口通过回流管路与空调蒸发器的出口连通，第二介质出口连接在第二管路上。
作为一种优选的方案，所述第二管路上沿LNG的流向依次安装有储液罐和流量调节阀，该流量调节阀与电控装置电连接。
作为一种优选的方案，所述热交换器的第二介质出口与储液罐相连接。
作为一种优选的方案，所述热交换器为套管式换热器。
作为一种优选的方案，所述温度控制装置包括升温风机和升温盘管，升温盘管的两端分别与热交换器第一介质出口、第二管路连接。
作为一种优选的方案，所述空调蒸发器出口处还安装有蒸发器出口温度传感器，该蒸发器出口温度传感器与电控装置电连接。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：LNG车用空调循环制冷装置，包括LNG钢瓶、温度控制装置、空调蒸发器以及发动机，LNG钢瓶和温度控制装置之间通过第一管路连接，温度控制装置和空调蒸发器之间通过第二管路连接，空调蒸发器和发动机之间通过第三管路连接，第一管路上安装有电磁阀，第三管路上设有稳压器，LNG钢瓶与稳压器之间连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器，温度控制装置出口处安装有控制装置出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述控制装置出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，所述的空调循环制冷装置还包括热交换器，该热交换器的第一介质入口和出口串联在第一管路上，热交换器的第二介质入口通过回流管路与空调蒸发器的出口连通，第二介质出口连接在第二管路上。该LNG车用空调循环制冷装置将LNG升温气化过程中释放的冷量用于空调制冷，气化后的天然气输送至发动机，如果发动机消耗的天然气的量少，可能造成空调蒸发器中天然气的流量较小，因此空调制冷量不足，这时可开启回流管路，加大空调蒸发器中的LNG流量，而气化后温度较高的天然气又通过热交换器与LNG钢瓶中流出的低温LNG进行热交换，该制冷装置一方面减少了车辆制冷设备的部件，减轻了车辆重量，降低了制造成本、发动机的功率消耗，另一方面实现了天然气热量和冷量的循环利用，既无污染，又实现节能减排的双重功效，并且也可提高空调蒸发器的制冷效果。
又由于所述第二管路上沿LNG的流向依次安装有储液罐和流量调节阀，该流量调节阀与电控装置电连接，有利于为空调制冷准确提供所需要的冷量。
又由于所述空调蒸发器出口处还安装有蒸发器出口温度传感器，该蒸发器出口温度传感器与电控装置电连接，根据空调蒸发器出口处的温度，可以控制流量调节阀进而控制进入空调蒸发器中的天然气的流速，调节空调蒸发器的制冷量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的流程图；
附图中：1.LNG钢瓶；2.温度控制装置；3.空调蒸发器；4.发动机；5.第一管路；6.第二管路；7.第三管路；8.第四管路；9.电磁阀；10.储液罐；11.流量调节阀；12.控制装置出口温度传感器；13.蒸发器出口温度传感器；14.车内温度传感器；15.电控装置；16.热交换器；161.第一介质入口；162.第一介质出口；163.第二介质入口；164.第二介质出口；17.汽化器；18.稳压器；19.发动机热水管；20.回流管路。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明LNG车用空调循环制冷装置作进一步的详细描述。
如图1所示，LNG车用空调循环制冷装置，包括LNG钢瓶1、温度控制装置2、空调蒸发器3以及发动机4，LNG钢瓶1和温度控制装置2之间通过第一管路5连接，温度控制装置2和空调蒸发器3之间通过第二管路6连接，空调蒸发器3和发动机4之间通过第三管路7连接，第一管路5上安装有电磁阀9，第二管路6上沿LNG的流向依次安装有储液罐10和流量调节阀11，该流量调节阀11与电控装置15电连接，第三管路7上设有稳压器18，LNG钢瓶1与稳压器18之间连接有第四管路8，第四管路8上安装有汽化器17，汽化器17通过发动机热水管19加热，温度控制装置2出口处安装有控制装置出口温度传感器12，车内安装有车内温度传感器14，空调蒸发器3出口处还安装有蒸发器出口温度传感器13，所述蒸发器出口温度传感器13、控制装置出口温度传感器12、车内温度传感器14、电磁阀9均由电控装置15控制，所述的空调循环制冷装置还包括热交换器16，该热交换器16的第一介质入口161和出口串联在第一管路5上，热交换器16的第二介质入口163通过回流管路20与空调蒸发器3的出口连通，第二介质出口164连接在第二管路6上。本实施例中所述热交换器16的第二介质出口164与储液罐10相连接，热交换器16为套管式换热器，温度控制装置2包括升温风机和升温盘管，升温盘管的两端分别与热交换器16第一介质出口162、第二管路6连接。
LNG车用空调循环制冷系统的流程如下：当车内温度传感器14接收的温度信号未达到空调设定温度时，由电控装置15控制电磁阀9开启，低温液体经过热交换器16进入温度控制装置2的升温盘管，升温风机对升温盘管进行加热升温，升温盘管出口处的控制装置出口温度传感器12控制出口温度，确保出口温度在-3~5℃之间，再进入储液罐10以确保空调蒸发器3的正常供液，然后进入流量调节阀11，流量调节阀11的流量由控制装置控制，其随空调蒸发器3入口温度不断调整：蒸发器出口温度传感器13温度达到10℃，流量调节阀11加大流量，使更多的液体进入空调蒸发器3吸收热量，放出冷量，如空调蒸发器3蒸发器出口温度传感器13达到-3℃时，流量调节阀11调小流量，减少液体进入空调蒸发器3，流出空调蒸发器3的气体到达稳压器18，进行压力调节，最后进入发动机4燃烧；如果空调蒸发器3向发动机4输送出的气态天然气过多，超出发动机4的需求，则可以开启回流管路20，多余的气态天然气进入通过第二介质入口163进入热交换器16，对热交换器16内的低温液体LNG加热升温，此时升温风机可以根据第一介质出口162处的温度高低选择是否开启，如果升温盘管出口的温度可以满足-3~5℃之间，则不必开启。
当车内温度传感器14接受的信号达到空调设定温度时，控制装置控制自动切断电磁阀9和温度控制装置2的电源，空调系统仍然正常送风。
空调未开启或空调蒸发器3出口输出的气态天然气不足以满足发动机4的需求时，第四管路8开启，LNG钢瓶1内的低温液体进入汽化器17中，发动机热水管19对低温液体进行加热，加热后的液体进入稳压器18调整压力，然后进入发动机4中进行燃烧。

Claims (6)

1.LNG车用空调循环制冷装置，其特征在于：包括LNG钢瓶、温度控制装置、空调蒸发器以及发动机，LNG钢瓶和温度控制装置之间通过第一管路连接，温度控制装置和空调蒸发器之间通过第二管路连接，空调蒸发器和发动机之间通过第三管路连接，第一管路上安装有电磁阀，第三管路上设有稳压器，LNG钢瓶与稳压器之间连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器，温度控制装置出口处安装有控制装置出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述控制装置出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，所述的空调循环制冷装置还包括热交换器，该热交换器的第一介质入口和出口串联在第一管路上，热交换器的第二介质入口通过回流管路与空调蒸发器的出口连通，第二介质出口连接在第二管路上。
2.如权利要求1所述LNG车用空调循环制冷装置，其特征在于：所述第二管路上沿LNG的流向依次安装有储液罐和流量调节阀，该流量调节阀与电控装置电连接。
3.如权利要求2所述LNG车用空调循环制冷装置，其特征在于：所述热交换器的第二介质出口与储液罐相连接。
4.如权利要求1至3任一项所述LNG车用空调循环制冷装置，其特征在于：所述热交换器为套管式换热器。
5.如权利要求4所述LNG车用空调循环制冷装置，其特征在于：所述温度控制装置包括升温风机和升温盘管，升温盘管的两端分别与热交换器第一介质出口、第二管路连接。
6.如权利要求5所述LNG车用空调循环制冷装置，其特征在于：所述空调蒸发器出口处还安装有蒸发器出口温度传感器，该蒸发器出口温度传感器与电控装置电连接。
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