CN106679252B - 带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统 - Google Patents

带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统。本发明包括客车本体和车载蓄电池，车外换热器上设有进风管和空调风机，空调风机的环形腔体外侧设有热压膜片气囊尾气通道，环形腔体下部设有尾气引入口；客车本体下方设有排气总管，排气总管通过三通阀与旁通管连通，旁通管与热压膜片气囊尾气通道相连通，热压膜片气囊尾气通道通过尾气引入口与环形腔体相连通；尾气引入口处设有储能包，储能包设置在尾气引入口的储能包管道里，与车载蓄电池电连接设有电热塞，电热塞卡接在储能包管道的外壁上。采用上述技术方案后的本发明改善了车外蒸发器的运行环境使其正常制热，从而提高客车空调热泵系统在低温时的效率。

Description

带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统
技术领域
本发明涉及一种除冰系统，具体涉及一种带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机冬季除冰或除霜系统。
背景技术
能源问题已经成为当今社会的热门话题，然而客车尾气中约占燃烧总量的30％-40％的能量以尾气余热的形式排放到大气中而备受关注，如何高效利用尾气余热成为节约能源的关键，同时还可以减少污染物颗粒物的排放。随着客车技术的发展，客车热泵技术具有节能性、环保性等特点，但是其在冬季制热运行面临着严峻的问题是车外侧蒸发器表面容易结霜，霜层增厚会使车外换热器蒸发器处风机静压急剧上升，使风机偏离正常运行工况，导致机组无法正常运行甚至停机，从而导致制热性能下降等一系列的问题。而现有各种融霜技术融霜效率低、能耗高或无法实现供热、融霜同步进行，使空气源热泵空调系统在冬季低温制热时难以可靠运行，由于客车热泵空调技术在低温的环境时，空调效率低，甚至不能工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有空气源热泵空调系统在冬季低温制热时难以可靠运行、空调效率低、甚至不能工作，提供一种在低温环境中利用尾气余热保证客车热泵技术高效率运行，在客车空调上安装简单、操作方便、热泵系统运行效率高的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，包括客车本体和车载蓄电池，客车本体外部设有车外换热器，车外换热器上设有进风管和空调风机，空调风机的环形腔体外侧设有热压膜片气囊尾气通道，环形腔体下部设有尾气引入口；客车本体下方设有排气总管，排气总管通过三通阀与旁通管连通，旁通管与热压膜片气囊尾气通道相连通，热压膜片气囊尾气通道通过尾气引入口与环形腔体相连通；尾气引入口处设有储能包，储能包设置在尾气引入口的储能包管道里，与车载蓄电池电连接设有电热塞，电热塞卡接在储能包管道的外壁上。
所述环形腔体为环状热压膜片气囊管腔，环形腔体内侧设有通气孔。
所述的储能包为Na2SO4·10H2O储能包。
所述排气总管尾部设有消声器。
所述三通阀为电动功能控制阀。
客车本体内部设有车内换热器，所述车内换热器为冷凝器，冷凝器下方设有PTC电加热器。
所述空调风机下方和车外换热器之间设有温度传感器或湿度传感器。
采用上述结构的本发明解决了在冬季时客车热泵空调启动困难的缺陷，同时改善了车外蒸发器的运行环境使其正常制热，从而提高客车空调热泵系统在低温时的效率。采用向车外换热器即蒸发器风机处的尾气散热通道内持续不断地提供尾气使其在风机处持续不断地散热，以快速融化在风机附近的霜层，当引入风机处的尾气的散热量无法快速进行除霜时，在室外风机不开启的情况下，开启室内侧电加热进行反向除霜，内外同时进行融霜、效率高、速度快且在风机及车外换热器处不容易结冰，提高换热效率，保证风机能够运转进而保证客车热泵系统能够正常运行，在融霜的同时提高了车外换热器的运行环境温度，从而提高蒸发温度机制热能力，使客车热泵系统在低温环境中高效运行。实现冬季低温室外环境条件下客车热泵空调在不间断供热的同时，进行低温空气热源侧的同步高效除霜。采取合理的结构方式和装配方法，降低零部件的的加工难度大，使其满足安装要求及生产要求。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明空调风机结构示意图；
图3是图2的A-A剖视结构示意图；
图4是本发明环形腔体压力变形时的结构示意图；
图5是本发明储能包电路图；
图6是本发明空调系统制热时尾气余热利用系统流程图。
具体实施方式
如图1至图6所示，本实用新型包括客车本体100和车载蓄电池9，客车本体100外部设有车外换热器200，车外换热器200上设有进风管1和空调风机2，空调风机2的环形腔体7外侧设有热压膜片气囊尾气通道6，环形腔体7下部设有尾气引入口8；客车本体100下方设有排气总管5，排气总管5通过三通阀4与旁通管81连通，旁通管81与热压膜片气囊尾气通道6相连通，热压膜片气囊尾气通道6通过尾气引入口8与环形腔体7相连通；尾气引入口8处设有储能包10，储能包10设置在尾气引入口8的储能包管道13里，与车载蓄电池9电连接设有电热塞12，电热塞12卡接在储能包管道13的外壁上。电热塞12辅助加热程序启动开关控制电热塞12电流的通断。客车尾气由旁通管81进入热压膜片气囊尾气通道6后再由尾气引入口8进入环形腔体7，换热器进风管向换热器中输入新鲜空气。
热压膜片气囊尾气通道6是由向热压膜片气囊管内侧凸起、内表面粗糙、膨胀系数大的膜片式铝合金材质制备的，热压膜片气囊尾气通道在客车排放高温尾气，受高温尾气流动挤压、冲击受力发生变形，致使热压膜片内、外侧存在一压差，有利于高温尾气流在热压膜片气囊尾气通道6的进出，旨在增强高温尾气流的扰动及客车顶置空调风机2叶片因雨雪结冰的脱壳融化程度。
所述环形腔体7为环状热压膜片气囊管腔，环形腔体7内侧设有通气孔。环状热压膜片气囊管腔作为尾气散热通道，客车尾气通过尾气引入口8进入环状热压膜片气囊管腔后随风力经过通气孔分散。
所述的储能包10为Na2SO4·10H2O储能包。在换热器进气系统即客车排放尾气引至尾气引入口8处，设置一个具有一定质量的储能型电热储能体即潜热储热材料为Na2SO4·10H2O的储能包。根据顶置空调风机内腔侧壁与风机叶片处结冰卡死程度进行判断： 客车启动前用小电流将储能包10加热到设定温度，启动时储能包10可以作为一个热源不断地向环状热压膜片气囊管腔处提供热量，辅助加快风机内腔侧壁与风机叶片处的冰霜层融化、脱壳。
所述排气总管5尾部设有消声器3。
所述三通阀4为电动功能控制阀。
客车本体100内部设有车内换热器300，所述车内换热器300为冷凝器，冷凝器下方设有PTC电加热器211。车外换热器200和车内换热器300之间设有储液器21、干燥器22、膨胀阀23，图6中其它部件标号为：四通换向阀26、压缩机27、汽液分离器210、消声器3，三通阀4，蒸发器200，冷凝器300、PTC电加热211。
在排气总管5与消声器3之间设有三通阀4，使汽车尾气通过旁通管81进入车外空调风机2处散热后排出。
本发明根据冬季低温环境温度下的客车热泵运行工况条件，以车外侧蒸发器风机处霜层快速融化、客车热泵制热性能系数COP最大为优化目标。当在司机操作区显示屏出现结霜报警时，打开三通阀4；当打开三通阀4进行除霜时；显示屏仍出现结霜报警，或室外环境比较低，温、湿度传感器传输数据在司机操作面板处显示低于设定温度T1时，在车外空调风机2不开启的情况下，开启PTC电加热器211反向进行除霜。
所述空调风机2下方和车外换热器200之间设有温度传感器或湿度传感器，温度传感器和湿度传感器外侧均设有防辐射罩。根据温度传感器或湿度传感器以及空调风机运转程度判断卡死程度，在不影响空调风机2正常运转的情况下在车外侧空调风机2和车外换热器之间装设温度传感器、湿度传感器，且在传感器外加设防辐射罩，避免阳光直射及降雨降雪天气下对其精度的影响。

Claims (7)

1.一种带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：包括客车本体（100）和车载蓄电池（9），客车本体（100）外部设有车外换热器（200），车外换热器（200）上设有进风管（1）和空调风机（2），空调风机（2）的环形腔体（7）外侧设有热压膜片气囊尾气通道（6），环形腔体（7）下部设有尾气引入口（8）；客车本体（100）下方设有排气总管（5），排气总管（5）通过三通阀（4）与旁通管（81）连通，旁通管（81）与热压膜片气囊尾气通道（6）相连通，热压膜片气囊尾气通道（6）通过尾气引入口（8）与环形腔体（7）相连通；尾气引入口（8）处设有储能包（10），储能包（10）设置在尾气引入口（8）的储能包管道（13）里，与车载蓄电池（9）电连接设有电热塞（12），电热塞（12）卡接在储能包管道（13）的外壁上。
2.根据权利要求1所述的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：所述环形腔体（7）为环状热压膜片气囊管腔。
3.根据权利要求1所述的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：所述的储能包（10）为Na2SO4·10H2O储能包。
4.根据权利要求1所述的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：所述排气总管（5）尾部设有消声器（3）。
5.根据权利要求1所述的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：所述三通阀（4）为电动功能控制阀。
6.根据权利要求1所述的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：客车本体（100）内部设有车内换热器（300），所述车内换热器（300）为冷凝器，冷凝器下方设有PTC电加热器（211）。
7.根据权利要求1所述的带有热压膜片气囊管热泵型客车空调顶置风机除冰系统，其特征在于：所述空调风机（2）下方和车外换热器（200）之间设有温度传感器或湿度传感器。
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