CN103072448B - Lng车用空调制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LNG车用空调制冷系统，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，温度控制装置出口处安装有出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，LNG钢瓶与稳压器之间还连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器。该LNG车用空调制冷系统将LNG升温气化过程中释放的冷量用于空调制冷，实现节能减排的双重功效。
Description
技术领域
本发明涉及到车用空调领域，特别是指一种LNG车用空调制冷系统。
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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LNG车用空调制冷系统，该制冷系统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，实现了降低制造成本和节能双重目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：LNG车用空调制冷系统，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，温度控制装置出口处安装有出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，LNG钢瓶与稳压器之间还连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器。
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第一管路、第二管路连接。
作为一种优选的方案，所述空调制冷系统还包括快速升温装置，该快速升温装置分别与第一管路和第二管路连通。
作为一种优选的方案，所述快速升温装置包括热水箱和设置于热水箱内的热交换盘管，该热水箱的进水口与发动机的热水管连通，热交换盘管两端分别与第一管路和第二管路连通。
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车用空调制冷系统，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，温度控制装置出口处安装有出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，LNG钢瓶与稳压器之间还连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器。该LNG车用空调制冷系统直接将LNG升温气化过程中释放的冷量用于空调制冷，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，另一方面利用的是液化天然气，无污染，实现节能减排的双重功效。
又由于所述空调制冷系统还包括快速升温装置，该快速升温装置分别与第一管路和第二管路连通，所述快速升温装置包括热水箱和设置于热水箱内的热交换盘管，该热水箱的进水口与发动机的热水管连通，热交换盘管两端分别与第一管路和第二管路连通，空调开启时，温度控制装置可能无法快速将LNG升温至空调蒸发器要求的温度，从而会造成空调开启后较长时间才能制冷，此时，可以利用该快速升温装置迅速对LNG升温，使空调在开启后较短时间内制冷。
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，通过检测蒸发器出口处的温度，可以有效的测量空调蒸发器的制冷量是否足够，进而可控制流量调节阀来控制流量，确保空调蒸发器的制冷量满足要求。
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.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.单向阀；17.汽化器；18.稳压器；19.发动机热水管；20.快速升温装置。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明LNG车用空调制冷系统作进一步的详细描述。
如图1所示，LNG车用空调制冷系统，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，所述温度控制装置2包括升温风机和升温盘管，升温盘管的两端分别与第一管路5、第二管路6连接，本实施例中利用升温风机加热低温液体，当然用热水和电对其进行加热也可，由于在开启空调时一般都是处于夏天，因此外界温度远高于空调蒸发器3所要求的-3~5℃，所以升温风机向低温液体吹风有很好的加热效果，从而达到控制低温液体温度的目的。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，第三管路7上设有稳压器18及相应的单向阀16，升温盘管出口处安装有出口温度传感器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，所述出口温度传感器12、蒸发器出口温度传感器13、车内温度传感器14、电磁阀9、流量调节阀11均由电控装置15控制，LNG钢瓶1与稳压器18之间还连接有第四管路8，第四管路8上安装有汽化器17及相应的单向阀16，汽化器17由发动机热水管19加热。
所述空调制冷系统还包括快速升温装置20，该快速升温装置20分别与第一管路5和第二管路6连通，快速升温装置20包括热水箱和设置于热水箱内的热交换盘管，该热水箱的进水口与发动机4的热水管连通，热交换盘管两端分别与第一管路5和第二管路6连通，所述快速升温装置20有相应的阀门控制，图中阀门省略未画出。由功能此可知，快速升温装置20和温度控制装置2可以并行使用或单独使用，只不过快速升温装置20的升温速度更加快速，因此，快速升温装置20一般是在空调开启的前几分钟工作，将LNG钢瓶1流出的LNG迅速升温到-3~5℃，这样就能空调蒸发器就能快速工作，从而避免了空调开启后较长时间还未制冷的尴尬。而快速升温装置20也并非一定要利用汽车发动机热水进行升温，还可以有其他方式，如电加热或者电、热水综合使用。
LNG车用空调制冷系统的流程如下：当空调开启时，由电控装置15控制电磁阀9开启，低温液体预先进入到快速升温装置20快速升温以满足空调蒸发器3的使用，当然，低温液体也进入温度控制装置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℃之间时，这样可由温度控制装置2起主要升温作用，此时，温度在-3~5℃之间的气液混合物再进入储液罐10以确保空调蒸发器3的正常供液，再进入流量调节阀11，流量调节阀11流量的控制随空调蒸发器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，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的气体温度较高，经过单向阀16到达稳压器18，进行压力调节，最后进入发动机4燃烧；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和温度控制装置的电源，空调系统仍然正常送风。
另外，如果温度控制装置2出口的液体不能满足空调蒸发器3的要求时，还可以开启快速升温装置20，利用发动机热水管19的热量对低温液体进行加热，达到要求后再将液体输送至储液罐10。
当空调蒸发器3不工作时或当空调蒸发器3出口输出的天然气不足以提供发动机4所需的燃料时，第四管路8上的单向阀16打开，低温LNG液体从LNG钢瓶进入汽化器17，在发动机热水管19的加热下气化，气化后的天然气进入到稳压器18内，调节到合适的压力后进入到发动机4内燃烧。
上述的空调制冷系统可替代压缩机制冷，极大的降低了成本，并且利用LNG直接进入到空调蒸发器3中，在整个制冷过程中，也是对LNG的升温过程，而这个升温过程恰巧是LNG供给发动机燃烧的过程，因此，该制冷系统使能量达到了最优的使用，起到了节能环保的作用。
Claims (6)
1.LNG车用空调制冷系统，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，温度控制装置出口处安装有出口温度传感器，车内安装有车内温度传感器，所述出口温度传感器、车内温度传感器、电磁阀均由电控装置控制，LNG钢瓶与稳压器之间还连接有第四管路，第四管路上安装有汽化器。
2.如权利要求1所述LNG车用空调制冷系统，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第一管路、第二管路连接。
3.如权利要求1或2所述LNG车用空调制冷系统，其特征在于：所述空调制冷系统还包括快速升温装置，该快速升温装置分别与第一管路和第二管路连通。
4.如权利要求3所述LNG车用空调制冷系统，其特征在于：所述快速升温装置包括热水箱和设置于热水箱内的热交换盘管，该热水箱的进水口与发动机的热水管连通，热交换盘管两端分别与第一管路和第二管路连通。
5.如权利要求4所述LNG车用空调制冷系统，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。
6.如权利要求5所述LNG车用空调制冷系统，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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