АВТОМОБИЛЬНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2005 года по МПК B60H1/32 

Изобретение относится к системам захолаживания салона или термокузова автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, однако может быть применено и для других транспортных средств, а также для стационарных установок с любыми тепловыми двигателями.

Широко известны холодильные системы абсорбционного типа, в которых имеется генератор-нагреватель, конденсатор, испаритель и абсорбер, а в качестве хладагента применяется аммиак (см. Лепаев Д.А. Ремонт бытовых холодильников: Справочник. - М.: Легпромбытиздат, 1989, с.207...216). Эти системы используют для работы тепло, вырабатываемое электрическим нагревателем и поэтому недостаточно экономичны.

Известен автомобильный кондиционер, работающий по разомкнутому циклу на пропан-бутановой смеси, поступающей в двигатель внутреннего сгорания (см. RU 30670 U1, 10.07.2003). Устройство содержит испаритель, теплообменник с вентилятором, газовую магистраль, связанную с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Недостаток известной системы заключается в недостаточной холодопроизводительности, которая ограничена количеством пропан-бутана, необходимого для работы ДВС.

Задача изобретения заключается в том, чтобы увеличить холодопроизводительность без дополнительного расхода топлива, поступающего в ДВС, а также без дополнительных источников энергии.

Применение абсорбционного аммиачного холодильника, использующего тепло ДВС, для решения поставленной задачи очевидно, однако наибольшее количество тепла, уносимого с отработавшими газами, имеет высокий потенциал, тогда как для работы указанного холодильника требуется всего 165...175 град. С, Кроме того необходим интенсивный съем и распределение потоков холодного воздуха с целью равномерного захолаживания салона автомобиля или термокузова.

Поставленная задача решается тем, что в известной автомобильной холодильной системе, содержащей связанные газовой магистралью источник тепла и испаритель-теплообменник, установленный в воздушном канале, согласно изобретению, газовая магистраль выполнена замкнутой, заполнена водоаммиачным ратвором и снабжена абсорбером, испаритель-теплообменник связан с источником тепла через дополнительно введенный кипятильник посредством связанного с программатором теплового моста с регулируемым градиентом температуры, имеющего возможность передачи тепловой энергии от выпускного коллектора двигателя, а параллельно тепловому мосту установлен тепловой аккумулятор, заполненный известными теплоносителями (газами, парами, жидкостями, расплавами солей),

Система может иметь в качестве теплового моста трубопровод с регулируемым дросселем, заполненный теплоносителем.

Система может иметь в качестве теплового моста тепловую трубу с регулируемым дросселем.

Выполнение газовой магистрали замкнутой, заполнение ее водоаммиачным раствором и снабжение абсорбером и кипятильником позволяет применить известный принцип получения холода.

Тепловой мост с регулируемым градиентом температуры позволяет передавать тепловую энергию высокого потенциала от выпускного коллектора двигателя и преобразовывать ее с понижением температуры необходимого диапазона.

Тепловой аккумулятор обеспечивает цикл охлаждения при неработающем двигателе или недостатке тепловой энергии на холостых оборотах двигателя.

Сущность изобретения поясняется схемой.

Система содержит испаритель-теплообменник 1, связанный газовой магистралью 2 через тепловой мост 3, например трубопровод, заполненный теплоносителем, и кипятильник 4 с источником тепла - выпускным коллектором ДВС 5. К магистрали 2 и кипятильнику 4 подключен абсорбер 6, а параллельно трубопроводу 3 подключен тепловой аккумулятор-экспонсомат 7. Система также содержит управляемые вентили 8, дроссель 9, датчики температуры 10, программатор 11 и установлена в воздушном канале автомобильного отопителя 12.

Система работает следующим образом.

При запуске ДВС 5 тепло отработавших газов от выпускного коллектора подается через теплообменную поверхность теплового моста 3 к кипятильнику 4. Концентрированный водоаммиачный раствор нагревается в нем до температуры 165...175°С, пары по пути к испарителю-теплообменнику 1 конденсируются поступают в него в жидком виде, где закипают при отрицательной температуре, отбирая тепло в объеме отопителя 12 (его нагрев отключен), а вентилятор отопителя 12 сдувает холод в салон автомобиля или термокузов. Затем пары хладагента поступают в абсорбер 6, поглощаются и раствор вновь подается в кипятильник 4 - процесс осуществляется непрерывно, пока работает кипятильник 4. Регулирование температуры на выходе и температурного градиента в контакте «трубопровод 3 - кипятильник 4» может осуществляться по сигналам от датчиков 10 посредством управляющего сигнала программатора 11 на вентиля 8 и регулируемый дроссель 9.

В случае снижения температуры в кипятильнике 4 подключается тепловой аккумулятор-экспонсомат 7, который также компенсирует изменение объема теплоносителя при нагреве - охлаждении.

Тепловой мост 3 может быть выполнен и в виде тепловой трубы, которая осуществляет передачу тепла с более высоким КПД.

Промышленная осуществимость изобретения не вызывает сомнений, поскольку отдельные компоненты системы выпускаются серийно, а положенный в основу холодильный цикл осуществляется в холодильных машинах.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, более конкретно - к системам охлаждения салонов или кузовов транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания. Автомобильная холодильная система содержит связанные газовой магистралью источник тепла и испаритель-теплообменник, установленный в воздушном канале. Газовая магистраль выполнена замкнутой, заполнена водоаммиачным раствором и снабжена абсорбером. Испаритель-теплообменник связан с источником тепла через дополнительно введенный кипятильник посредством связанного с программатором теплового моста с регулируемым градиентом температуры, имеющего возможность передачи тепловой энергии от выпускного коллектора двигателя. Параллельно тепловому мосту установлен тепловой аккумулятор. В качестве теплового моста может быть установлен заполненный теплоносителем трубопровод с регулируемым дросселем или тепловая труба с регулируемым дросселем. Техническим результатом является повышение холодопроизводительности системы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Автомобильная холодильная система, содержащая связанные газовой магистралью источник тепла и испаритель-теплообменник, установленный в воздушном канале, отличающаяся тем, что газовая магистраль выполнена замкнутой, заполнена водо-аммиачным раствором и снабжена абсорбером, испаритель-теплообменник связан с источником тепла через дополнительно введенный кипятильник посредством связанного с программатором теплового моста с регулируемым градиентом температуры, имеющего возможность передачи тепловой энергии от выпускного коллектора двигателя, а параллельно тепловому мосту установлен тепловой аккумулятор.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве теплового моста установлен трубопровод с регулируемым дросселем, заполненный теплоносителем.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве теплового моста установлена тепловая труба с регулируемым дросселем.