CN104290565A - 背置式电动客车空调 - Google Patents

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Abstract

本发明背置式电动客车空调，含有三层的框架结构、控制及电源系统部分及上下底三层结构：控制及电源系统部分设置在框架结构的顶端，通过变频器单独控制各部件；上层结构含有上层左、右蒸发风机以及下层蒸发风机和蒸发器芯体并设有上层蒸发出风口及蒸发器回风口；下层结构含有冷凝风机、冷凝器芯体及膨胀阀、干燥器、电动压缩机、金属波纹软管、气液分离器和四通阀并设有冷凝器进、出风口和下层蒸发出风口；底部结构含有绝缘垫、减震垫；本发明采用整体单元式部件结构，将空调整体安装在电动客车的后部，更符合双层电动客车对空调的结构要求；采用变频技术合理分配上下层车厢的送风量，降低送风温差，能提高乘坐的舒适性；空调的能效比更好。

Description

背置式电动客车空调
技术领域
本发明涉及客车空调的设计与制造技术领域，具体地说，涉及电动客车空调，是一种适用于双层电动客车的背置式电动客车空调。
背景技术
目前市场上双层电动客车的空调主要是根据产品设计或者用户要求临时拼装的，没有专门的电动客车空调定型产品。所以，现有双层电动大巴的空调装置常常是非标的、不完善的产品，其不足主要有：⑴制冷量偏低：蒸发风量偏小，前后送风不均匀；蒸发风量上、下层分配不能控制，上、下层温差大及上、下层空调不能独立开或关。⑵能耗偏高。⑶整车舒适性差，空调的振动和噪音难以控制。⑷电器故障率偏高，能效比COP偏低。⑸装配和维修性较差，使电动客车难以满足在中国广大地域气候条件下的车辆制冷负荷的要求。
现有电动客车普遍采用顶置式一体空调，但是，对于双层电动客车来说，车型本身较高，再采用顶置式空调使车体更高。由于顶置式空调的换热器多采用管片式结构，管排数较多，空气阻力较大，要求风机压头大，再加上客车风道及出风口的布置不同，会导致风机功耗较大。此外，顶置式一体空调的电动压缩机因受到高度的限制，其能效比普遍相对偏低。因此顶置式一体空调对双层电动客车来说不一定合适。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种背置式电动客车空调，它采用变频技术合理分配电动客车上下层车厢的送风量，降低上下层车厢的送风温差，调节上下层车箱内的温度；它采用长寿命、低压头的交流蒸发风机，改善蒸发风量偏小的现状并降低风机能耗；它采用整体框架式结构，装配和维修性好；此外，本发明的空调制冷装置通过对空调整体减振及对压缩机和风道的减振和隔音，能减小空调的振动及噪音；通过对电控部分加强防潮、防尘的措施，提高所述空调制冷装置的通风性，保证电控部分的散热，有效地减少电器的故障率，能提高空调制冷装置的能效比（COP），提高电动客车乘坐的舒适性。
为实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案。
一种背置式电动客车空调，含有框架结构、控制及电源系统部分、上层结构、下层结构及底部结构，所述结构形成一个空调整体安装在电动客车的后部；其特征在于，所述框架结构为三层框架结构，所述控制及电源系统部分设置在所述框架结构的顶端；在所述框架结构的上层设置上层结构，所述上层结构含有为上层车厢送风的上层左蒸发风机和上层右蒸发风机以及为下层车厢送风的下层蒸发风机和蒸发器芯体，在所述框架结构上层结构上通过上层第一出风口和上层第二出风口设有上层蒸发出风口以及蒸发器回风口；在所述框架结构的下层设置下层结构，所述下层结构含有冷凝风机、冷凝器芯体以及膨胀阀、干燥器、电动压缩机、金属波纹软管、气液分离器和四通阀，在所述框架结构的下层结构上设有冷凝器进风口、冷凝器出风口和下层蒸发出风口；在所述框架结构的下层设置底部结构，所述底部结构含有绝缘垫、减震垫。
进一步，所述控制及电源系统部分、上层结构、下层结构及底部结构为整体单元式部件结构。 
可选的，所述电动压缩机采用三台立式直流变频压缩机，置于所述框架结构下端的后面与制冷管道及其他制冷部件一起排布。
可选的，所述冷凝风机采用三个交流冷凝风机，呈竖直摆放状态置于冷凝器芯体的前面：中间设置一台双蜗壳蒸发风机；两侧各设置一台单蜗壳交流蒸发风机。
可选的，所述冷凝风机采用抽风的交流风机。
进一步，所述蒸发器芯体为一个整体结构件，设置在所述为上层车厢送风的上层左蒸发风机、为上层车厢送风的上层右蒸发风机、为下层车厢送风的下层蒸发风机与所述蒸发器回风口之间。
进一步，所述控制及电源系统部分作为电气总成单独设置并置于框架结构正上方顶层的后部，在所述控制及电源系统部分与所述冷凝器出风口之间设有冷却引风道。
进一步，所述控制及电源系统部分含有两个蒸发风机变频器、一个冷凝风机变频器、三个立式直流变频压缩机变频器以及一套空调逻辑控制器及相关的高低压开关，所述控制及电源系统部分通过所述变频器单独控制所述为上层车厢送风的上层左蒸发风机和上层右蒸发风机、所述为下层车厢送风的下层蒸发风机、所述冷凝风机以及所述电动压缩机，实现上层车箱或下层车厢空调的单独启动或关闭。
进一步，在所述上层第一出风口和上层第二出风口处设有活动百叶窗，所述百叶窗在其自身重力下能够关闭。
可选的，所述膨胀阀采用热力膨胀阀或电子膨胀阀。
本发明背置式电动客车空调的积极效果是：
（1）采用框架结构和整体单元式部件结构，将空调整体安装在电动客车的后部，尺寸小，重量轻，外形美观，安装和维护方便，使本发明的电动客车空调更符合双层电动客车的结构要求。
（2）采用变频技术合理分配双层电动客车上下层车厢的送风量，降低上下层车厢的送风温差，调节上下层车厢内的温度，能提高双层电动客车乘坐的舒适性。
（3）采用长寿命、低压头的交流蒸发风机，能改善蒸发风量偏小的现状并降低风机的能耗。
（4）通过对空调整体的减振处理（包括对电动压缩机和风道的减振和隔音处理），本发明的电动客车空调的振动及噪音更小。
（5）通过设置冷却引风道，保证控制及电源系统部分的散热，能有效地保护控制及电源系统部分，减少电器的故障，提高本发明的电动客车空调的能效比。 
附图说明
图1为本发明背置式电动客车空调正面的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的俯视图。
图4 为本发明背置式电动客车空调后视的结构示意图。
图中的标号分别为：
01、框架结构；            02、控制及电源系统部分；  021、冷却引风道；
03、上层结构；            04、下层结构；                 041、冷凝风机；
05、底部结构；            06、冷凝器进风口；           07、上层蒸发出风口；
08、冷凝器出风口；      09、下层蒸发出风口；        010、蒸发器回风口；
011、上层第一出风口；  012、上层第二出风口； 
1、上层左蒸发风机；     2、下层蒸发风机；            3、上层右蒸发风机；
4、膨胀阀；                 5、冷凝器芯体；               6、绝缘垫；
7、减震垫；                 8、干燥器；                     9、电动压缩机；
10、金属波纹软管；      11、气液分离器；              12、四通阀；
13、蒸发器芯体。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明背置式电动客车空调的具体实施方式，但是应该指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。
参见图1。一种背置式电动客车空调，含有框架结构01、控制及电源系统部分02、冷却引风道021、上层结构03、下层结构04及底部结构05。所述框架结构01采用金属结构件。将所述控制及电源系统部分02、冷却引风道021、上层结构03、下层结构04及底部结构05都做成一个个相对的整体结构件设置在所述框架结构01上，再将整个空调安装在电动客车的后部，成为背置式电动客车空调。
参见图1和2。本发明背置式电动客车空调送风方式为：在所述框架结构01的上层结构03中通过上层第一出风口011和上层第二出风口012（参见图3）设置上层蒸发出风口07（上层顶端）和蒸发器回风口010（上层后端）；在所述框架结构01的下层结构04中设置冷凝器进风口06（下层两侧）、冷凝器出风口08（下层后端）和下层蒸发出风口09（下层前端）。
参见图1和4。所述框架结构01采用三层的金属框架结构。将所述控制及电源系统部分02设置在所述框架结构01的顶端。所述控制及电源系统部分02作为电气总成单独设置在框架结构01正上方顶层的后部，该位置要求通风良好。在所述控制及电源系统部分02与所述冷凝器出风口08之间设有两根冷却引风道021（续见图2），通过所述冷却引风道021可利用冷凝风机041带动一部分空气流动，保证控制及电源系统部分02的散热。
所述控制及电源系统部分02是通过变频器去单独控制上层左蒸发风机1和上层右蒸发风机3、下层蒸发风机2、冷凝风机041以及电动压缩机9的，因此，所述控制及电源系统部分02含有两个蒸发风机变频器、一个冷凝风机变频器、三个立式直流变频压缩机变频器以及一套空调逻辑控制器及相关的高低压开关，从而实现对上层车箱或下层车箱空调的单独启动或关闭。
续见图4。在所述框架结构01的上层设置上层结构03。所述上层结构03含有上层左蒸发风机1、上层右蒸发风机3、下层蒸发风机2和蒸发器芯体13。所述蒸发器芯体13采用一个整体结构件并设置于所述上层左蒸发风机1、上层右蒸发风机3和下层蒸发风机2与所述蒸发器回风口010之间。
在所述框架结构01的下层设置下层结构04。所述下层结构04含有冷凝风机041、冷凝器芯体5以及膨胀阀4、干燥器8、电动压缩机9、金属波纹软管10、气液分离器11和四通阀12。所述冷凝风机041采用三个交流冷凝风机（抽风的交流风机），呈竖直状态设置在冷凝器芯体5的前面：中间设置一台双蜗壳蒸发风机，通过中间风道向汽车下层车厢风道送风；两侧各设置一台单蜗壳交流蒸发风机，用于向汽车上层车厢风道送风。所述交流冷凝风机具有压头低、耗电少的特点，并且寿命长、噪音低、免维护。
所述电动压缩机9采用三台立式直流变频压缩机，安装在所述框架结构01下端的后面与制冷管道及其他制冷部件（包括所述膨胀阀4、干燥器8、金属波纹软管10、气液分离器11和四通阀12）一起排布。由于所述立式直流变频压缩机为永磁同步电机，能提高电动压缩机9的效率。安装时，应对所述电动压缩机9进行减震处理：使用金属波纹软管10以及隔音棉等部件以避免所述电动压缩机9的振动和噪音传到车厢内，影响电动客车乘坐的舒适性。
所述膨胀阀4采用热力膨胀阀或电子膨胀阀。所述电子膨胀阀由脉冲电机开关阀芯快速控制进入蒸发器的制冷剂流量，能明显提高空调制冷装置的能效比。
续见图1和4。在所述框架结构01的下层设置底部结构05。所述底部结构05含有绝缘垫6、减震垫7。
实施中，可在所述上层第一出风口011和上层第二出风口012处（参见图3）设置活动百叶窗。当上层左蒸发风机1和上层右蒸发风机3开启时，在风压的作用下所述百叶窗开启，实现上层通风。当需要停止上层车厢的空调时，上层左蒸发风机1和上层右蒸发风机3停止，相应的压缩机9也停机；这时，所述百叶窗在其自身重力的作用下关闭，不会形成风倒流的情况。由于上层蒸发出风口07处于关闭状态，上层车箱内的空气压力会比下层车箱内的空气压力低，而下层车厢内有回风进入蒸发器回风口010（参见图2），因此，上层车厢内的风不会回流到下层车箱内。
本发明背置式电动客车空调安装时，应在空调与车身风道的连接处设置一段软连接以减小空调的振动转移到车身上并能起到消除因一部分气流快速流动而引起的风噪音，提高电动客车乘车的舒适性。
本发明背置式电动客车空调对电动客车的空调，尤其是对双层电动客车空调及其布局设计具有重大的意义，其社会效益和经济效益是非常显著的。

Claims (10)

1.一种背置式电动客车空调，含有框架结构（01）、控制及电源系统部分（02）、上层结构（03）、下层结构（04）及底部结构（05），所述结构形成一个空调整体安装在电动客车的后部；其特征在于，所述框架结构（01）为三层框架结构，所述控制及电源系统部分（02）设置在所述框架结构（01）的顶端；在所述框架结构（01）的上层设置上层结构（03），所述上层结构（03）含有为上层车厢送风的上层左蒸发风机（1）和上层右蒸发风机（3）以及为下层车厢送风的下层蒸发风机（2）和蒸发器芯体（13），在所述框架结构（01）上层结构（03）上通过上层第一出风口（011）和上层第二出风口（012）设有上层蒸发出风口（07）以及蒸发器回风口（010）；在所述框架结构（01）的下层设置下层结构（04），所述下层结构（04）含有冷凝风机（041）、冷凝器芯体（5）以及膨胀阀（4）、干燥器（8）、电动压缩机（9）、金属波纹软管（10）、气液分离器（11）和四通阀（12），在所述框架结构（01）的下层结构（04）上设有冷凝器进风口（06）、冷凝器出风口（08）和下层蒸发出风口（09）；在所述框架结构（01）的下层设置底部结构（05），所述底部结构（05）含有绝缘垫（6）、减震垫（7）。
2.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述控制及电源系统部分（02）、上层结构（03）、下层结构（04）及底部结构（05）为整体单元式部件结构。
3.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述电动压缩机（9）采用三台立式直流变频压缩机，置于所述框架结构（01）下端的后面与制冷管道及其他制冷部件一起排布。
4.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述冷凝风机（041）采用三个交流冷凝风机，呈竖直摆放状态置于冷凝器芯体（5）的前面：上层中间设置一台双蜗壳蒸发风机；两侧各设置一台单蜗壳交流蒸发风机。
5.根据权利要求4所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述冷凝风机（041）采用抽风的交流风机。
6.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述蒸发器芯体（13）为一个整体结构件，设置在所述为上层车厢送风的上层左蒸发风机（1）、为上层车厢送风的上层右蒸发风机（3）、为下层车厢送风的下层蒸发风机（2）与所述蒸发器回风口（010）之间。
7.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述控制及电源系统部分（02）作为电气总成单独设置并置于框架结构（01）正上方顶层的后部，在所述控制及电源系统部分（02）与所述冷凝器出风口（08）之间设有冷却引风道（021）。
8.根据权利要求7所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述控制及电源系统部分（02）含有两个蒸发风机变频器、一个冷凝风机变频器、三个立式直流变频压缩机变频器以及一套空调逻辑控制器及相关的高低压开关，所述控制及电源系统部分（02）通过所述变频器单独控制所述为上层车厢送风的上层左蒸发风机（1）和上层右蒸发风机（3）、所述为下层车厢送风的下层蒸发风机（2）、所述冷凝风机（041）以及所述电动压缩机（9），实现上层车箱或下层车厢空调的单独启动或关闭。
9.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，在所述上层第一出风口（011）和上层第二出风口（012）处设有活动百叶窗，所述百叶窗在其自身重力下能够关闭。
10.根据权利要求1所述的背置式电动客车空调，其特征在于，所述膨胀阀（4）采用热力膨胀阀或电子膨胀阀。
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