一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统的制作方法

1.本发明涉及汽车尾气处理与二氧化碳制冷领域,尤其涉及一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统。


背景技术：

2.2015年，195个国家和欧盟缔结了一项全球气候协议，即《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，协议提出要逐步淘汰消耗臭氧层和导致全球变暖的化学制冷剂，因此，找到一种臭氧消耗潜能值(odp)为零且全球变暖潜能值(gwp)很低的制冷剂成为制冷行业亟需面对的挑战。
3.制冷行业市场前景广阔。但目前应用最广泛的氨水和溴化锂制冷也存在诸多问题，溴化锂的腐蚀性对机组的使用寿命与正常运行都有不利影响，且其作用条件要求较高，而氨水制冷由于其可燃可爆和有毒的特性，应用受到极大限制，这使得安全无污染的二氧化碳受到越来越多的关注，二氧化碳是纯天然制冷剂，其臭氧消耗潜能值(odp)为0，全球变暖潜能值(gwp)仅为1，具有高密度、低粘度，流动损失小、传热效果良好等优点，可以改善全封闭制冷压缩机的散热，并且通过对传热作用的强化，可以弥补其循环不高的缺点。同时二氧化碳具有与制冷循环和设备相适应的热物性，制冷能力大，费用低，易获取、稳定性好、有利于减小制冷装置体积。但另一方面。二氧化碳具有较低的临界温度和较高的临界压力，且co2工质前后压差大，节流损失较大，循环能效较低。
4.汽车的尾气排放是社会发展过程中出现的重要环境问题，二氧化碳作为汽车尾气的主要组成成分，更是造成温室效应的元凶，若是能对汽车尾气中的二氧化碳进行利用，一方面可以充分利用其中的能量，另一方面也可以减少尾气排放。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于有效利用尾气中的二氧化碳进行制冷循环，降低对环境的不利影响，同时提高制冷能效。
6.为了满足以上需求，本实用新型采取的技术方案是设计一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统，由尾气处理装置和二氧化碳制冷系统组成，所述尾气处理装置由进气管、催化反应装置、吸收器、冷却器、净化管、排气管依次连接而成，所述二氧化碳制冷系统由压缩机、储液器、气体冷却器、回热器、膨胀阀、喷射器、蒸发器、压力调节器、气液分离器、过滤器、安全阀、截止阀构成，排气管出口连接压缩机，中间设有截止阀，同时储液器也与压缩机进口相连，回热器出口分为两条支路，支路一连接膨胀阀，膨胀阀与蒸发器进口连接，支路二连接喷射器，喷射器与蒸发器又共同连接气液分离器，气液分离器出口连接过滤器，过滤器与回热器出口相连。蒸发器连接两条支路，支路一连接空调内的鼓风机，支路二连接电池包，中间设有截止阀。
7.尾气处理装置中的催化反应装置内部表面为蜂窝状稀土陶瓷，同时尾气处理装置
内设有冷却器。尾气处理装置的排气管与压缩机连接，中间的管路间设有截止阀，在一般情况下通过二氧化碳制冷，在插电模式下通过普通制冷剂制冷。气体冷却器与蒸发器均采用换热器结构，气体冷却器内设有安全阀，蒸发器后设有压力调节器。蒸发器连接两条支路，支路一连接空调中的鼓风机，为空调制冷，支路二连接电池包，中间设有截止阀，在电池运行过长时间导致温度过高时对电池包降温。
8.制冷循环装置内包括回热器，可降低循环中的膨胀损失，提高装置制冷量和cop，同时使回气中夹带的液滴汽化，防止压缩机产生液击。压缩机采用双压开关。
9.制冷循环装置内设有喷射器，位于回热器和气液分离器之间；设有膨胀阀，位于回热器和蒸发器之间，可减小节流损失，提高系统性能。压缩机旁设有储液器，储存制冷剂用于插电模式下的制冷。
10.气体冷却器内设有安全阀，保证制冷系统在设定压力下安全运行，避免冷却器内压力过高。膨胀阀旁设有干燥过滤器，清除制冷系统的杂质和水分。
11.蒸发器后设有压力调节器，控制制冷系统压力水平。
12.本实用新型具有的优点和积极效果是:利用尾气中的二氧化碳制冷，对二氧化碳进行了有效利用，一方面可以减轻汽车尾气对环境的不利影响，如温室效应等，另一方面二氧化碳臭氧消耗潜能值(odp)为0，全球变暖潜能值(gwp)仅为1，且制冷效果好，可以代替化学制冷剂。同时本系统有效减少了二氧化碳制冷过程中的节流损失，提高了循环能效。
附图说明
13.图1为一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统示意图。
14.图2为尾气处理装置的示意图。
15.图中：进气管1，催化反应装置2，吸收器3，冷却器4，净化管5，排气管6，压缩机7，储液器8，气体冷却器9，回热器10，膨胀阀11，喷射器12，蒸发器13，压力调节器14，气液分离器15，过滤器16，安全阀17，截止阀18，干燥过滤器19。
具体实施方式
16.为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
,特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
17.本系统由尾气处理装置和二氧化碳制冷系统组成，所述尾气处理装置由进气管、催化反应装置、吸收器、冷却器、净化管、排气管依次连接而成，所述二氧化碳制冷系统由压缩机、储液器、气体冷却器、回热器、膨胀阀、喷射器、蒸发器、压力调节器、气液分离器、过滤器、安全阀、截止阀构成，排气管出口连接压缩机，中间设有截止阀，同时储液器也与压缩机进口相连，回热器出口分为两条支路，支路一连接膨胀阀，膨胀阀与蒸发器进口连接，支路二连接喷射器，喷射器与蒸发器又共同连接气液分离器，气液分离器出口连接过滤器，过滤器与回热器出口相连。蒸发器连接两条支路，支路一连接空调内的鼓风机，支路二连接电池包，中间设有截止阀。
18.本系统是一种利用尾气中的二氧化碳制冷装置，在尾气处理装置中，尾气从进气管进入催化反应装置，表面的相关物质与尾气发生反应，其中的氮氧化物还原为氮气和水，一氧化碳和碳氢化合物氧化为二氧化碳，然后进入吸收器，里面的吸收液可吸收部分有害
气体，冷却器对气体进行降温，然后加入净化器进行进一步处理。
19.在二氧化碳制冷装置中，压缩机不断吸入二氧化碳，将其压缩到高温高压状态，然后二氧化碳制冷剂进入气体冷却器进行冷却。冷却后的二氧化碳经过膨胀阀发生节流作用，并在蒸发器中蒸发与周围环境进行换热，吸收热量，使周围环境温度降低，产生制冷效应，完成制冷循环。二氧化碳流经喷射器时，引射口回收部分的二氧化碳制冷剂进入气液分离器，气体进入压缩机，液体进入蒸发器蒸发吸热，再通过引射口和主流的制冷剂混合，完成喷射循环。蒸发器连接两条支路，支路一连接空调内的鼓风机，使空调向车厢内吹出冷风，支路二连接电池包，中间设有截止阀，在电池运行过长时间而导致温度过高时对电池包降温。
20.尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多形式,这些均属本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统，其特征是：制冷循环系统中的尾气处理装置由进气管、催化反应装置、吸收器、冷却器、净化管、排气管依次连接而成，制冷循环系统中的二氧化碳制冷系统由压缩机、储液器、气体冷却器、回热器、膨胀阀、喷射器、蒸发器、压力调节器、气液分离器、过滤器、安全阀、截止阀构成；排气管出口连接压缩机，中间设有截止阀，同时储液器也与压缩机进口相连；回热器出口分为两条支路，支路一连接膨胀阀，膨胀阀与蒸发器进口连接，支路二连接喷射器，喷射器与蒸发器又共同连接气液分离器，气液分离器出口连接过滤器，过滤器与回热器出口相连；蒸发器连接两条支路，支路一连接空调内的鼓风机，支路二连接电池包，中间设有截止阀。2.如权利要求1所述的一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统，其特征是：尾气处理装置的排气管与压缩机连接的管路间设有截止阀，在一般情况下通过二氧化碳制冷，在汽车插电模式下通过普通制冷剂制冷；气体冷却器与蒸发器均采用换热器结构；蒸发器连接两条支路，支路一连接空调中的鼓风机，为空调制冷，支路二连接电池包，中间设有截止阀，在电池运行过长时间导致温度过高时对电池包降温。3.如权利要求1所述的一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统，其特征是：尾气处理装置中的催化反应装置内部表面为蜂窝状稀土陶瓷，同时尾气处理装置内设有冷却器。4.如权利要求1所述的一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统，其特征是：制冷循环装置内设有喷射器，位于回热器和气液分离器之间；设有膨胀阀，位于回热器和蒸发器之间；压缩机采用双压开关，压缩机旁设有储液器，储存制冷剂用于插电模式下的制冷；气体冷却器内设有安全阀，蒸发器后设有压力调节器。

技术总结
本实用新型专利公开了一种利用尾气中的二氧化碳制冷的混合动力汽车制冷循环系统。本实用新型由尾气处理系统与二氧化碳制冷系统组成。所述尾气处理系统包括依次连接的进气管、催化反应装置、吸收器、冷却器、净化管、排气管，二氧化碳制冷装置由储液器、压缩机、气体冷却器、回热器、膨胀阀、喷射器、蒸发器、气液分离器、过滤器、安全阀、截止阀构成，排气管出口连接压缩机，储液器与压缩机进口相连，喷射器连接在回热器支路与气液分离器之间，压力调节器安装在蒸发器与气液分离器之间。本装置对汽车尾气进行初步处理，并利用其中的二氧化碳循环制冷，降低能耗，高效环保。高效环保。高效环保。


技术研发人员：廉佳沅 乔雅 李景山 李家欣 何永明
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/4/1