CN103075773A - 一体化车船空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车船空调。一体化车船空调，包括一空调主体，空调主体包括变频器、压缩机、换热系统、空调外壳，变频器、压缩机、换热系统位于空调外壳内。空调外壳包括一基座，基座的上方设有冷凝盘管安装位，基座的下方设有散热盘管安装位，基座的上方边侧设有压缩机安装槽。换热系统包括一冷凝盘管，冷凝盘管安装在冷凝盘管安装位上，换热系统还包括一换气扇，换气扇安装在换气扇安装位上，换热系统还包括一散热盘管，散热盘管安装在散热盘管安装位上。本发明将变频器、压缩机、换热系统置于一个外壳内，结构简凑，体积较小，安装方便。

Description

一体化车船空调

技术领域

本发明涉及空调领域，具体涉及车船空调。

背景技术

车船空调是车辆、船舶等移动设备上使用的空调。主要包括变频器、压缩机、换热系统等，用于调节车船内的温度、湿度，给乘员提供舒适的环境。但是现有的车船空调非一体化设计，而是多将变频器、压缩机和空调的换热部分分开独立设计，安装不方便。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种一体化车船空调，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一体化车船空调，包括一空调主体，所述空调主体包括变频器、压缩机、换热系统，其特征在于，所述空调主体还包括一空调外壳，所述变频器、压缩机、换热系统位于所述空调外壳内。所述空调外壳包括一基座，所述基座的上方设有用于安装冷凝盘管的冷凝盘管安装位，所述基座的下方设有用于安装散热盘管的散热盘管安装位，所述基座的上方边侧设有用于安装压缩机的压缩机安装槽。所述换热系统包括一冷凝盘管，所述冷凝盘管安装在所述冷凝盘管安装位上；所述换热系统还包括一换气扇，所述换气扇安装在所述换气扇安装位上；所述换热系统还包括一散热盘管，所述散热盘管安装在所述散热盘管安装位上。本发明将变频器、压缩机、换热系统置于一个外壳内，结构简凑，体积较小，安装方便。

所述基座上方设有用于盖住冷凝盘管的上盖，所述基座下方设有用于盖住散热盘管的下盖。以对冷凝盘管和散热盘管进行保护。所述上盖为一向上凸起的上盖；所述上盖凸起部分的前方封闭，后方设有排气口，上方设有进气口。这样在车辆的行驶过程中，上盖前方的气流经侧壁流向后方，在后方会形成一负压区，致使位于后方的排气口处的气压低于位于上方的进气口处的气压。行驶速度越快，压力差越大。在负压的作用下，外界空气会由进气口进入，流经冷凝盘管，由排气口流出。在这个过程中，外界空气与冷凝盘管接触，对冷凝盘管起到了很好的散热效果。

所述上盖呈流线型。所述上盖凸起部分前方的宽度小于后方的宽度。流线型的上盖可以减少行车阻力。

作为一种优选方案，所述冷凝盘管呈弧形，所述冷凝盘管安装位是一呈弧形的安装位；呈弧形的冷凝盘管安装位设有一开口，所述压缩机安装槽位于所述开口处，所述开口朝向所述上盖的前方；所述呈弧形的冷凝盘管安装位中部设有一用于安装换气扇的换气扇安装位，所述换气扇安装位位于所述上盖的进气口的下方。弧形的冷凝盘管到换气扇的距离相近，散热效率高且散热均匀。

所述基座下方设有蒸发盘管，所述蒸发盘管连接所述压缩机安装槽内的压缩机。

所述蒸发盘管为弧形的蒸发盘管。

所述蒸发盘管下方设有一形状与其匹配的开口向上的弧形槽，所述弧形槽一端连接一排水管。弧形槽用于承接住空调工作中，在蒸发盘管上滴落的水滴，并通过排水管排放。

所述蒸发盘管中部设有一风扇。以便于促使蒸发盘管与外界进行热量交换。

所述风扇与所述换气扇的转轴连接同一电机。

优选所述电机的轴分别自上方和下方伸出，上方连接换气扇，下方连接所述风扇。以便于简化结构。

所述压缩机设有一压缩机外壳，所述变频器设有一变频器外壳，所述变频器外壳嵌入在所述压缩机外壳内；所述压缩机外壳上设有一与变频器外壳匹配的凹槽，所述凹槽内设有一供电接头，所述供电接头连接所述压缩机外壳内的电机，所述变频器外壳上设有与所述供电接头匹配的供电接口，所述供电接头与所述供电接口匹配。通过将变频器嵌入到压缩机外壳中，使两者进行有机整合。使结构牢固，便于安装。

所述供电接头包括三个立柱，所述供电接口包括三个插孔，所述插孔内设有铜质弹片，所述铜质弹片连接变频器电路板，所述立柱插入插孔后通过所述铜质弹片压紧。以保证导电稳定。

所述变频器还包括变频器电路板，所述变频器外壳内固定有所述变频器电路板，所述变频器外壳包括一铝合金底座，所述变频器电路板固定在所述铝合金底座上；所述变频器电路板上设有功率器件，所述功率器件设有散热片安装面，所述散热片安装面贴紧所述铝合金底座，以所述铝合金底座作为散热片。通过上述设计将铝合金底座替代了原有的散热片，从而大大增大了散热面积，并且将散热部分直接与外界接触，进而大大提高了散热效果。

所述变频器电路板上设有至少两条铜排，两条铜排分别连接电源输入端的正极和负极，并分别连接所述功率元件的正极和负极。通过使用铜排导电，提高载流量，增大电流，且减少发热。将优化改进的变频器具有体积小、输出功率高、稳定性等特点。

压缩机外壳上设有一涡旋压缩机构，所述涡旋压缩机构的涡盘采用变基缘的涡旋压缩机涡盘，包括涡旋盘基座、条状型线，所述条状型线设置在所述涡旋盘基座上，所述条状型线呈涡旋状，所述条状型线自涡旋状外侧边缘，至中心部，厚度逐渐增厚。通过变基缘原理设计而成，可以提高涡盘的机械性能，提高涡盘的气流顺畅性，并改善涡盘的气体压缩效率，大大提高了涡旋压缩机的效能。

条状型线呈现的涡旋状结构中，相邻的两圈条状型线之间构成一型线槽，自涡旋状外侧边缘，至中心部，所述型线槽宽度逐渐增宽。相较于现有的等基缘涡盘，在保持涡盘外形尺寸和转速不便的情况下，本发明的效能可提高17.2%以上。

所述涡旋盘基座包括一动涡旋盘基座、一静涡旋盘基座，所述动涡旋盘基座和所述静涡旋盘基座相对啮合，所述动涡旋盘基座上的条状型线与所述静涡旋盘基座上的条状型线的涡旋方向相反，形成数对月牙形的封闭腔；所述动涡旋盘基座、所述动涡旋盘基座上的条状型线的表面设有一金属保护层；所述静涡旋盘基座、所述静涡旋盘基座上的条状型线的表面经氧化处理。工作时，动涡旋盘基座上的条状型线及静涡旋盘基座上的条状型线和之间所形成的封闭容积发生由大到小的周期变化，实现气体的吸入、压缩和排放。而且表面经氧化处理的静涡旋盘可与镀有金属层的动涡旋盘形成一软一硬的摩擦对，可以有效的降低涡盘的磨损程度，提高了涡旋压缩机的使用寿命，确保涡旋压缩机的使用周期和稳定性。

附图说明

图1为上盖的结构示意图；

图2为基座的仰视结构示意图；

图3为静涡旋盘的俯视图；

图4为本发明的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1、图2、图3和图4，一体化车船空调，包括一空调主体，空调主体包括变频器、压缩机11、换热系统、空调外壳。变频器、压缩机11、换热系统位于空调外壳内。

空调外壳包括一基座7，基座7的上方设有用于安装冷凝盘管12的冷凝盘管安装位6，基座7的下方设有用于安装散热盘管的散热盘管安装位。将冷凝盘管安装位6和散热盘管安装位分别置于基座7的两侧，结构紧凑，体积小。基座7的上方边侧设有用于安装压缩机11的压缩机安装槽4。这样就可以将压缩机11安装在压缩机安装槽4内。允许对空调进行一体化设计，安装更加方便。冷凝盘管安装位6优选是一呈弧形的安装位，呈弧形的冷凝盘管安装位6设有一开口，压缩机安装槽4位于开口处。呈弧形的安装位可以弧形的冷凝盘管相匹配。弧形的冷凝盘管允许将换气扇放在弧形的冷凝盘管的圆心附近，这样弧形的冷凝盘管各部分到风机的距离相近，散热效率高且散热均匀。呈弧形的冷凝盘管安装位6中部设有一用于安装换气扇的换气扇安装位5。以使弧形的冷凝盘管各部分到换气扇的距离相近，提高散热效率。

基座7上方设有用于盖住冷凝盘管的上盖1，基座7下方设有用于盖住散热盘管的下盖。以对冷凝盘管和散热盘管进行保护。上盖1为一向上凸起的上盖；上盖1凸起部分的前方封闭，后方设有排气口3，上方设有进气口2。这样在车辆的行驶过程中，上盖1前方的气流经侧壁流向后方，在后方会形成一负压区，致使位于后方的排气口3处的气压低于位于上方的进气口2处的气压。行驶速度越快，压力差越大。在负压的作用下，外界空气会由进气口2进入，流经冷凝盘管，由排气口3流出。在这个过程中，外界空气与冷凝盘管接触，对冷凝盘管起到了很好的散热效果。上盖1呈流线型。上盖1凸起部分前方的宽度小于后方的宽度。流线型的上盖1可以减少行车阻力。换气扇安装位5位于上盖1的进气口2的下方。通过换气扇安装位5可以安装换气扇，这样可以在停车或车辆行驶速度较慢的情况下，有效保证冷凝盘管的散热效果。压缩机安装槽4优选位于开口处。开口优选朝向上盖1的前方。这样压缩机安装槽4就可以置于封闭的上盖1前方的下面，可减小体积。

换热系统包括一冷凝盘管，冷凝盘管安装在冷凝盘管安装位6上。冷凝盘管可以呈弧形。优选呈圆弧形。弧形的冷凝盘管允许将换气扇放在弧形的冷凝盘管的圆心附近，这样弧形的冷凝盘管各部分到风机的距离相近，散热效率高且散热均匀。更重要的是通过优化冷凝盘管的形状，可以有效减小空调的体积，便于在车辆、船舶等移动设备上进行安装。冷凝盘管上设有散热翅片，散热翅片垂直于冷凝盘管的弧形面。以方便散热翅片的安装，从而降低冷凝盘管的制作难度。换热系统包括一散热盘管。散热盘管也可以呈弧形。优选呈圆弧形，呈弧形的散热盘管也具有一开口，该开口与冷凝盘管的开口大小和方向可以一致。换热系统还包括一换气扇，换气扇安装在换气扇安装位5上。换气扇位于冷凝盘管中。优选换气扇位于冷凝盘管的圆心处。将换气扇放在弧形的冷凝盘管的圆心附近，这样弧形的冷凝盘管各部分到风机的距离相近，散热效率高且散热均匀。换气扇设有3-5个叶片。优选5个叶片。呈弧形的散热盘管中也设有一换气扇。两换气扇可以共用1个电机带动。

压缩机11设有一压缩机外壳，变频器设有一变频器外壳，压缩机外壳上设有一与变频器外壳匹配的凹槽；变频器外壳嵌入在压缩机外壳内。通过将变频器嵌入到压缩机外壳中，使两者进行有机整合。使结构牢固，便于安装。凹槽内设有一供电接头，供电接头连接压缩机外壳内的电机；变频器外壳上设有与供电接头匹配的供电接口；供电接头与供电接口匹配。供电接头包括三个立柱，供电接口包括三个插孔，插孔内设有铜质弹片，铜质弹片连接变频器电路板，立柱插入插孔后通过铜质弹片压紧。以保证导电稳定。凹槽底部平滑，变频器外壳底部平滑，凹槽底部与变频器外壳底部压合。以便于变频器产生的热量通过外壳传递给压缩机外壳，促使尽快散发。凹槽底部与变频器外壳底部之间涂有散热硅胶。以便于进一步散热。

变频器外壳内固定有变频器电路板，变频器外壳包括一铝合金底座，变频器电路板固定在铝合金底座上；变频器电路板上设有功率器件，功率器件设有散热片安装面，散热片安装面贴紧铝合金底座，以铝合金底座作为散热片。通过上述设计将铝合金底座替代了原有的散热片，从而大大增大了散热面积，并且将散热部分直接与外界接触，进而大大提高了散热效果。功率器件通过螺钉压在铝合金底座上。功率器件可以采用晶闸管、mos管、三极管或者其他功率器件。优选mos管。以便于进行电流调整。变频器外壳还包括一铝合金上盖，铝合金上盖与铝合金底座间设有密封垫圈。通过螺栓压紧后实现密封。以实现防尘和防潮。铝合金底座侧面探出一电流输出插接接头。以便于与压缩机11的电路进行插接连接。变频器电路板上设有至少两条铜排，两条铜排分别连接电源输入端的正极和负极，并分别连接功率元件的正极和负极。铜排的宽度大于1.5mm、厚度大于1.0mm。通过使用铜排导电，提高载流量，增大电流，且减少发热。基于以上技术基础，本发明具有体积小、输出功率高、稳定性等特点。

压缩机外壳上设有一涡旋压缩机构，涡旋压缩机构的涡盘采用变基缘的涡旋压缩机涡盘，包括涡旋盘基座、条状型线，条状型线设置在涡旋盘基座上，条状型线呈涡旋状，条状型线自涡旋状外侧边缘，至中心部，厚度逐渐增厚。本发明通过变基缘原理设计而成，可以提高涡盘的机械性能，提高涡盘的气流顺畅性，并改善涡盘的气体压缩效率，大大提高了涡旋压缩机的效能。条状型线呈现的涡旋状结构中，相邻的两圈条状型线之间构成一型线槽，自涡旋状外侧边缘，至中心部，型线槽宽度逐渐增宽。相较于现有的等基缘涡盘，在保持涡盘外形尺寸和转速不便的情况下，本发明的效能可提高17.2%以上。 涡旋盘基座包括一动涡旋盘基座、一静涡旋盘基座9，动涡旋盘基座和静涡旋盘基座9相对啮合，动涡旋盘基座上的条状型线与静涡旋盘基座9上的条状型线10的涡旋方向相反，形成数对月牙形的封闭腔。工作时，动涡旋盘基座上的条状型线及静涡旋盘基座9上的条状型线10和之间所形成的封闭容积发生由大到小的周期变化，实现气体的吸入、压缩和排放。静涡旋盘基座9和静涡旋盘基座9上的条状型线10构成静涡旋盘8。动涡旋盘基座和动涡旋盘基座上的条状型线构成动涡旋盘。

动涡旋盘基座、动涡旋盘基座上的条状型线的表面设有一金属保护层。金属保护层可以是镀镍层、镀铬层。现有的动涡旋盘大都采用喷涂聚四氟乙烯、四氟乙烯、聚全氟乙烯、丙烯树脂、碳化硅陶瓷、氧化铝陶瓷等防磨材料，达到防磨的效果。但随使用时间的增加，磨损速度较快，而且容易造成气密性的不足。虽然可以在线齿端面开一凹槽，在凹槽里镶嵌一层防磨材料，以提高附着力和气密性，但镶嵌的防磨材料容易脱落磨损，且增加了加工线齿端面凹槽的成本。本发明采用金属作为防磨材料，减少了涡盘的磨损，提高动涡旋盘的硬度，从而大大的提升涡旋压缩机的使用寿命。

静涡旋盘基座9、静涡旋盘基座9上的条状型线10的表面经氧化处理。表面经氧化处理的静涡旋盘可与镀有金属层的动涡旋盘形成一软一硬的摩擦对，可以有效的降低涡盘的磨损程度，提高了涡旋压缩机的使用寿命，确保涡旋压缩机的使用周期和稳定性。动涡旋盘基座上的条状型线垂直于动涡旋盘基座；静涡旋盘基座9上的条状型线10垂直于静涡旋盘基座9。也可以呈现近似垂直的结构。以形成数对月牙形的封闭腔。

参照图2，基座7下方设有蒸发盘管，蒸发盘管连接压缩机安装槽内的压缩机。蒸发盘管为弧形的蒸发盘管。

蒸发盘管下方设有一形状与其匹配的开口向上的弧形槽a2，弧形槽a2一端连接一排水管。弧形槽a2用于承接住空调工作中，在蒸发盘管上滴落的水滴，并通过排水管排放。

蒸发盘管中部设有一风扇安装位a3，风扇安装位上安装有风扇翅片。以便于促使蒸发盘管与外界进行热量交换。

风扇与换气扇的转轴连接同一电机。优选电机的轴分别自上方和下方伸出，上方连接换气扇，下方连接风扇。以便于简化结构。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一体化车船空调，包括一空调主体，所述空调主体包括变频器、压缩机、换热系统，其特征在于，所述空调主体还包括一空调外壳，所述变频器、压缩机、换热系统位于所述空调外壳内；

所述空调外壳包括一基座，所述基座的上方设有用于安装冷凝盘管的冷凝盘管安装位，所述基座的下方设有用于安装散热盘管的散热盘管安装位，所述基座的上方边侧设有用于安装压缩机的压缩机安装槽；

所述换热系统包括一冷凝盘管，所述冷凝盘管安装在所述冷凝盘管安装位上，所述换热系统还包括一换气扇，所述换气扇安装在所述换气扇安装位上，所述换热系统还包括一散热盘管，所述散热盘管安装在所述散热盘管安装位上。

2.根据权利要求1所述的一体化车船空调，其特征在于：所述基座上方设有用于盖住冷凝盘管的上盖，所述上盖为一向上凸起的上盖；

所述上盖凸起部分的前方封闭，后方设有排气口，上方设有进气口。

3.根据权利要求2所述的一体化车船空调，其特征在于：所述上盖呈流线型，所述上盖凸起部分前方的宽度小于后方的宽度。

4.根据权利要求2所述的一体化车船空调，其特征在于：所述冷凝盘管呈弧形，所述冷凝盘管安装位是一呈弧形的安装位；

呈弧形的冷凝盘管安装位设有一开口，所述压缩机安装槽位于所述开口处，所述开口朝向所述上盖的前方；

所述呈弧形的冷凝盘管安装位中部设有一用于安装换气扇的换气扇安装位，所述换气扇安装位位于所述上盖的进气口的下方。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一体化车船空调，其特征在于：所述压缩机设有一压缩机外壳，所述变频器设有一变频器外壳，所述变频器外壳嵌入在所述压缩机外壳内；

所述压缩机外壳上设有一与变频器外壳匹配的凹槽，所述凹槽内设有一供电接头，所述供电接头连接所述压缩机外壳内的电机，所述变频器外壳上设有与所述供电接头匹配的供电接口，所述供电接头与所述供电接口匹配。

6.根据权利要求5所述的一体化车船空调，其特征在于：所述变频器还包括变频器电路板，所述变频器外壳内固定有所述变频器电路板，所述变频器外壳包括一铝合金底座，所述变频器电路板固定在所述铝合金底座上；

所述变频器电路板上设有功率器件，所述功率器件设有散热片安装面，所述散热片安装面贴紧所述铝合金底座，以所述铝合金底座作为散热片。

7.根据权利要求6所述的一体化车船空调，其特征在于：所述变频器电路板上设有至少两条铜排，两条铜排分别连接电源输入端的正极和负极，并分别连接所述功率元件的正极和负极。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的一体化车船空调，其特征在于：压缩机外壳上设有一涡旋压缩机构，所述涡旋压缩机构的涡盘采用变基缘的涡旋压缩机涡盘，所述变基缘的涡旋压缩机涡盘包括涡旋盘基座、条状型线，所述条状型线设置在所述涡旋盘基座上，所述条状型线呈涡旋状，所述条状型线自涡旋状外侧边缘，至中心部，厚度逐渐增厚。

9.根据权利要求8所述的一体化车船空调，其特征在于：条状型线呈现的涡旋状结构中，相邻的两圈条状型线之间构成一型线槽，自涡旋状外侧边缘，至中心部，所述型线槽宽度逐渐增宽。

10.根据权利要求9所述的一体化车船空调，其特征在于：所述涡旋盘基座包括一动涡旋盘基座、一静涡旋盘基座，所述动涡旋盘基座和所述静涡旋盘基座相对啮合，所述动涡旋盘基座上的条状型线与所述静涡旋盘基座上的条状型线的涡旋方向相反，形成数对月牙形的封闭腔；

所述动涡旋盘基座、所述动涡旋盘基座上的条状型线的表面设有一金属保护层；

所述静涡旋盘基座、所述静涡旋盘基座上的条状型线的表面经氧化处理。

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