CN102080896A

CN102080896A - 采用vrv系统的电动车空调

Info

Publication number: CN102080896A
Application number: CN2011100257360A
Authority: CN
Inventors: 李静
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-06-01

Abstract

一种采用VRV系统的电动车空调，包括单机组制冷系统，所述单机组制冷系统包括冷凝器总成、节流装置和蒸发器总成，所述冷凝器总成的低温低压出口通过节流装置于蒸发器总成连接，所述单机组制冷系统还包括至少两台并联运行的电动压缩机，其中，至少一台电动压缩机为变频电动压缩机，各台电动压缩机之间设有均油管，所述各台电动压缩机的排气管上设有单向阀，所述单向阀与所述冷凝器总成的高温高压接口连接，所述各台电动压缩机的排气管和吸气管上设置卸载阀。本发明提供一种在低负荷情况下降低能耗、延长蓄电池使用寿命、降低运行成本的采用VRV系统的电动车空调。

Description

采用VRV系统的电动车空调

技术领域

本发明涉及一种电动车空调。

背景技术

而现有的客车用空调机多为单机组或多机组顶置式客车空调，采用独立制冷系统，客车空调结构包括空调机壳体、及安装在空调机壳体内独立制冷系统的冷凝器芯体、蒸发器芯体、压缩机、节流装置和电器控制系统。顶置式客车空调系统的冷凝器总成和蒸发器总成一般为分体式，由大功率电动机驱动开式结构的压缩机和发电机，该压缩机和发电机安装在电动客车的底盘上面，而顶置式客车空调冷凝器总成和蒸发器总成安装在车顶上，中间用管道连接。随着技术的革新，电动客车出现的一体顶置式电动空调机，要求整个空调布置在车顶上，一般采用玻璃钢结构，将冷凝器总成布置在前面，压缩机和储液器布置在中间，蒸发器总成布置在后部而形成一体顶置式结构。

如专利公开号为CN101182943A电动客车空调机，其结构包括空调机壳体、及安装在空调机壳体内的冷凝器芯体、蒸发器芯体、压缩机、电源变换装置以及电器控制部分，其中蒸发器芯体位于空调机壳体的中间部分，冷凝器位于空调机壳体的前端，压缩机、电源变换装置以及电器控制部分位于空调机壳体的后部，压缩机连接冷凝器，冷凝器连接蒸发器芯体、蒸发器芯体再连接压缩机依次构成一循环系统，在蒸发器芯体旁设有蒸发风机，冷凝器旁设有冷凝风机，蒸发风机、冷凝风机及其控制器为低压直流电源驱动，压缩机为交流电源驱动，电源变换装置及其电器控制部分设置有封闭的可进行屏蔽的箱形金属外壳。又如专利公开号为CN101182942A一种提高电器元件可靠性的电动客车空调机，在压缩机、电源变换装置以及电器控制部分设置有封闭的可进行屏蔽的电控箱金属外壳；在蒸发器芯体以及蒸发风机外设有一蒸发器外壳；在电控箱金属外壳与蒸发器外壳之间设有一冷却金属管道，冷却金属管道的一端口设在蒸发器芯体外壳上，另一端口设在电控箱金属外壳上，在电控箱金属外壳的另一端设有开口向下的出气口。再如专利公开号CN1974259A一种汽车用空调机，包括空调机体及其电源，电源包括与车内供电系统独立设置的反射形半球风叶、水平旋转的风力发电机和太阳能电池板，汽车行驶时由风力发电机的反射形半球风叶采集行驶时产生的空气流-风发电提供电源，停泊时由太阳能电池板采集阳光发电提供电源，利用汽车行驶时产生的空气流带动反射形风叶水平旋转的风力发电机，与太阳能电池板互补发电，为汽车用空调机提供电源。

发明内容

为了克服已有的汽车空调装置的在低负荷情况下能耗高、导致蓄电池使用寿命低、运行成本高的不足，本发明提供一种在低负荷情况下降低能耗、延长蓄电池使用寿命、降低运行成本的采用VRV系统的电动车空调。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种采用VRV系统的电动车空调，包括单机组制冷系统，所述单机组制冷系统包括冷凝器总成、节流装置和蒸发器总成，所述冷凝器总成的低温低压出口通过节流装置于蒸发器总成连接，所述单机组制冷系统还包括至少两台并联运行的电动压缩机，其中，至少一台电动压缩机为变频电动压缩机，各台电动压缩机之间设有均油管，所述各台电动压缩机的排气管上设有单向阀，所述单向阀与所述冷凝器总成的高温高压接口连接，所述各台电动压缩机的排气管和吸气管上设置卸载阀；

所述电动车空调还包括：VRV电控系统，用以预先设定负荷下限值和负荷上限值，所述变频电动机的上限负荷介于所述负荷下限值和负荷上限值之间；当室内冷量负荷小于负荷下限值时，开启变频电动压缩机；当室内冷量负荷达到变频电动压缩机上限负荷时，开启定速电动压缩机，并同时关停变频电动压缩机；当室内冷量负荷达到负荷上限时，在定速电动压缩机工作的同时开启变频电动压缩机。

作为优选的一种方案：所述电动车空调包括多组单机组制冷系统，各个单机组制冷系统并行设置。

进一步，所述节流装置为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管组。

再进一步，所述冷凝器总成中，冷凝器风扇由至少两台电机风扇。

更进一步，所述冷凝器总成和蒸发器总成中的换热器为平行流换热器或管翅式换热器。

所述各台电动压缩机的底部之间设置有均油管。

本发明的技术构思为：变制冷剂流量(Varied Refrigerant Volume，简称VRV)空调系统是通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。VRV空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制。在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，VRV空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。客车空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响，因此VRV空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响，是一种柔性调节系统。

当电动车空调室内冷量负荷较低时，开启变频电动压缩机；当室内冷量负荷达到变频电动压缩机上限时，开启定速电动压缩机，关停变频电动压缩机；当电动车空调室内冷量负荷继续增大时，定速电动压缩机与变频电动压缩机同时工作。采用VRV系统的电动车空调的电动压缩机组采用两个或两个以上且其中一个为变频电动压缩机时，变频电动压缩机的最大冷量与所采用的普通低速定速电动压缩机的冷量相当或略小。至少采用一个电动压缩机为变频电动压缩机，可以自动调节压缩机的排气量。

本发明的有益效果主要表现在：电动车空调在室内冷量低负荷的情况下，开启变频电动压缩机，降低电动车动力能源的消耗，解决了频繁充、放电会造成蓄电池寿命的降低，节省电动车厂家更换昂贵电池费用等问题。

附图说明

图1是本发明采用VRV系统的单机组电动空调制冷系统图；

图2是本发明采用VRV系统的多机组电动空调制冷系统图。

图中：1A、1B电动压缩机组，2冷凝器总成，3冷凝器风扇，4节流装置，5蒸发器总成，6蒸发器风扇，7电器控制系统，8均油管，9单向阀，10卸载阀。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参照图1和图2，一种采用VRV系统的电动车空调，包括单机组制冷系统，所述单机组制冷系统包括冷凝器总成、节流装置和蒸发器总成，所述冷凝器总成的低温低压出口通过节流装置于蒸发器总成连接，所述单机组制冷系统还包括至少两台并联运行的电动压缩机，其中，至少一台电动压缩机为变频电动压缩机，各台电动压缩机之间设有均油管，所述各台电动压缩机的排气管上设有单向阀，所述单向阀与所述冷凝器总成的高温高压接口连接，所述各台电动压缩机的排气管和吸气管上设置卸载阀；

所述电动车空调包括多组单机组制冷系统，各个单机组制冷系统并行设置。

本实施例中，采用VRV系统的电动车空调采用单机组制冷系统时，电动压缩机组中的变频压缩机和定速压缩机可以同时工作，在进行制冷运行时，从变频压缩机和定速压缩机排出的高温高压蒸汽通过管路进入冷凝器总成，在客车动力牵引作用下，汽车正前方吹过来的迎面风，从空调机壳体的进风格栅导入半封闭的冷凝器总成散热区，冷凝器总成中的循环介质与外界空气进行强制换热，冷凝器总成中流动的循环介质的热量被流过冷凝器总成的室外空气从冷凝器风扇排除，从而高温高压气体被冷凝成低温高压的液体，低温高压的液体通过节流装置被节流降压，变成低压低温、含有一定气体比例的气液混合物通过出液管被输送到蒸发器总成中。在室内空气在蒸发器风扇的作用下，蒸发器总成中的循环介质吸收室内空气中的显热和潜热，使流经蒸发器总成的空气温度和含湿量降低，从而达到制冷降温的效果，汽化了的制冷剂蒸汽通过蒸发器总成的出口管被压缩机抽吸压缩，变成高温高压气体，完成一个制冷系统的循环。

在若干台并联电动压缩机的底部之间设置有均油管，使融滑油均匀分配到每一台电动压缩机内部，达到每台电动压缩机的润滑系统的稳定。在每台电动压缩机的排气管和吸气管之间可设置有卸载阀，防止电动压缩机启动瞬间因排气侧压力过高无法启动。

采用VRV系统的电动车空调的单机组制冷系统的电动压缩机组由若干台电动压缩机并联组成，其中至少有一个电动压缩机为变频电动压缩机，公用一个冷凝器总成、一个蒸发器总成、一个节流装置和一套辅助装置；

所述的采用VRV系统的电动车空调的电动压缩机组为变频电动压缩机，也可以由定频电动压缩机和变频电动压缩机按比例混合组成；

所述的采用VRV系统的电动车空调的多机组制冷系统由一个或一个以上的单机组制冷系统组成；

所述的采用VRV系统的电动车空调，当电动车空调负荷较低时，开启变频电动压缩机；当负荷达到变频电动压缩机上限时，开启定速电动压缩机，关停变频电动压缩机；当电动车空调负荷继续增大时，定速电动压缩机与变频电动压缩机同时工作；

所述的采用VRV系统的电动车空调的电动压缩机组采用两个或两个以上且其中一个为变频电动压缩机时，变频电动压缩机的最大冷量与所采用的普通低速定速电动压缩机的冷量相当或略小。至少采用一个电动压缩机为变频电动压缩机，可以自动调节压缩机的排气量；

所述的采用VRV系统的单机组的制冷系统中的节流装置可以为热力膨胀阀或电子膨胀阀。热力膨胀阀实现冷凝压力至蒸发压力的节流，同时控制制冷剂的流量；通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时，如热负荷变化，实现蒸发器最优及最佳的供液方式，电子膨胀阀是按照预设程序调节压缩机的排气量、调节蒸发器供液量；

所述的冷凝器总成上配有的冷凝器风扇由一个或若干个电机风扇组成。实际应用中按冷凝器的功率、工作环境、数量来设定电机风扇的数量；

所述的采用VRV系统的电动车空调的若干个电动压缩机的动力来源为电动车的电力供电系统；

所述的采用VRV系统的单机组的制冷系统中冷凝器总成采用平行流换热器或采用管翅式换热器；蒸发器总成采用平行流换热器或采用管翅式换热器；

所述的采用VRV系统的单机组的制冷系统中的若干台并联电动压缩机之间设置有均油管；

所述的采用VRV系统的电动车空调的若干台电动压缩机的每台电动压缩机的排气管和吸气管之间设置有卸载阀，防止电动压缩机启动瞬间因排气侧压力过高无法启动。

如图1所示，本实施例一种采用VRV系统的电动车空调单机组制冷系统方案。单机组的制冷系统由电动压缩机组、冷凝器总成2、节流装置4、蒸发器总成5、电器控制系统7及一套辅助设备(包括贮液器11、干燥过滤器12等)组成，其特征是电动压缩机组包括若干台并联电动压缩机，若干台并联电动压缩机之间设有均油管8，若干台并联电动压缩机的排气管上设有单向阀9，单向阀9另一端与冷凝器总成2的高温高压接口连接，若干台并联电动压缩机的排气管和吸气管之间设置有卸载阀10，冷凝器总成2的低温低压出口通过节流装置4与蒸发器总成5相连，所述电动压缩机组中至少有一个电动压缩机为变频电动压缩机。当电动车空调室内冷量负荷较低时，开启变频电动压缩机；当室内冷量负荷达到变频电动压缩机上限时，开启定速电动压缩机，关停变频电动压缩机；当电动车空调室内冷量负荷继续增大时，定速电动压缩机与变频电动压缩机同时工作。电动压缩机组其中一个电动压缩机为变频电动压缩机时，变频电动压缩机的最大冷量与所采用的普通低速定速电动压缩机的冷量相当或略小。至少采用一个电动压缩机为变频电动压缩机，可以自动调节压缩机的排气量。

采用VRV系统的电动车空调制冷系统的冷凝器总成2位于空调机壳体的前部，空调机壳体前端设置有进风格栅，在客车动力牵引作用下，汽车正前方吹过来的迎面风，从空调机壳体的进风格栅导入半封闭的冷凝器总成2散热区，流过与水平成一角度的冷凝器总成2后通过冷凝器风机3排除，从而高温高压气体被冷凝成低温高压的液体，冷凝器总成2流进贮液器11后经过干燥过滤器12后通过节流装置4节流降压，变成低压低温、含有一定气体比例的气液混合物通过管路被输送到蒸发器总成5中，车内空气在蒸发器风机6的作用下从回风格栅13流进蒸发器总成5后通过风道流入车内，蒸发器总成5中的循环介质吸收室内空气中的显热和潜热，使流经蒸发器总成5的空气温度和含湿量降低，从而达到制冷降温的效果，汽化了的制冷剂蒸汽通过蒸发器的出口管路被一组或多组偶数电动压缩机1A和1B抽吸压缩，变成高温高压气体，完成一个制冷系统的循环。

如图2所示，本实施例一种采用VRV系统的电动车空调多机组制冷系统方案。采用VRV系统的电动车空调的多机组制冷系统由一个或一个以上的单机组制冷系统组成，多机组的制冷系统可同时开启也可单独开启一个单机组的制冷系统。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种采用VRV系统的电动车空调，包括单机组制冷系统，所述单机组制冷系统包括冷凝器总成、节流装置和蒸发器总成，所述冷凝器总成的低温低压出口通过节流装置于蒸发器总成连接，其特征在于：所述单机组制冷系统还包括至少两台并联运行的电动压缩机，其中，至少一台电动压缩机为变频电动压缩机，各台电动压缩机之间设有均油管，所述各台电动压缩机的排气管上设有单向阀，所述单向阀与所述冷凝器总成的高温高压接口连接，所述各台电动压缩机的排气管和吸气管上设置卸载阀；

2.如权利要求1所述的采用VRV系统的电动车空调，其特征在于：所述电动车空调包括多组单机组制冷系统，各个单机组制冷系统并行设置。

3.如权利要求1或2所述的采用VRV系统的电动车空调，其特征在于：所述节流装置为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管组。

4.如权利要求1或2所述的采用VRV系统的电动车空调，其特征在于：所述冷凝器总成中，冷凝器风扇由至少两台电机风扇。

5.如权利要求1或2所述的采用VRV系统的电动车空调，其特征在于：所述冷凝器总成和蒸发器总成中的换热器为平行流换热器或管翅式换热器。

6.如权利要求1或2所述的采用VRV系统的电动车空调，其特征在于：所述各台电动压缩机的底部之间设置有均油管。