CN110304086A - 轨道车辆空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆空调机组，属于轨道车辆空调系统技术领域，包括空调箱体以及设置在所述空调箱体内的制冷剂回路，其特征在于：所述制冷剂回路中的制冷剂为R513A；所述制冷剂回路中润滑油重量为制冷剂充注重量*α，α的取值范围为0.2~0.4。本发明的有益效果是：1、通过对两种制冷剂的制冷量等性能参数进行研究，对制冷剂回路中的制冷剂以及润滑油的充注重量进行改进，设定压缩机吸气处的制冷剂气体流速以及制冷剂气体流速，在相同尺寸下能够实现与R134a制冷剂的相同的性能和相近的功耗；2、使用R513A的空调机组大大降低了对大气的污染，同时随着欧盟F‑Gas要求的推进，避免了几年后更换制冷剂的问题。

Description

轨道车辆空调机组

技术领域

本发明属于轨道车辆空调系统技术领域，具体涉及一种采用R513A为制冷剂的轨道车辆空调机组。

背景技术

随着国际社会对环保要求的不断提高，减少对臭氧层破坏和温室效应，空调用制冷剂已由CFC氯氟烃类改为HCFC氢氟烃类制冷剂，但现在常用的HCFC氢氟烃类制冷剂如R134a，其温室效应指数GWP值仍然较高，为1300。在2016年卢旺达基加利通过并签订了《蒙特利尔协议-基加利修正案》，其中大部分发达国家将从2019年开始削减HFC类制冷剂；绝大部分发展中国家将在2024年对HFC类制冷剂生产和消费进行冻结。因此，全球各国开始寻求替代制冷剂。

目前，对于R134a的替代制冷剂而言，有二氧化碳和R513A。

二氧化碳作为自然工质具有温室效应指数低、单位体积制冷量大、无毒不可燃、粘度低、容易获得造价低等特点。采用二氧化碳制冷剂的空调系统制冷循环的压缩比较高，高压侧一般都位于超临界区域，压力值一般在9～11MPa，是现用制冷剂的4～5倍，对系统部件的要求和系统安全性要求较高。需要对现有的空调系统进行较大的改进才能以二氧化碳作为制冷剂，而且系统运用过程中如果有较大压力波动，将有爆破的风险。

相对于R134a，R513A的GWP为631，是R134a较为完美替代品，但是现有空调机组均是基于R134a为制冷剂而设计，不能直接应用于采用R513A为制冷剂的空调机组。

发明内容

本发明为解决现有空调机组不能采用R513A为制冷剂的技术问题，提供了一种轨道车辆空调机组，通过对制冷剂管路中制冷剂以及润滑油进行改进，在满足制冷量的前提下，使空调机组能够采用R513A为制冷剂，缓解现有制冷剂的环境污染问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种轨道车辆空调机组，包括空调箱体以及设置在所述空调箱体内的制冷剂回路以及配套的室内送风机和室外送风机，关键在于：所述制冷剂回路中的制冷剂为R513A；所述制冷剂回路中润滑油重量为制冷剂充注重量*α，α的取值范围为0.2~0.4。

本发明的有益效果是：1、通过对两种制冷剂的制冷量等性能参数进行研究，对制冷剂回路中的制冷剂以及润滑油的充注重量进行改进，设定压缩机吸气处的制冷剂气体流速以及制冷剂气体流速，在相同尺寸下能够实现与R134a制冷剂的相同的性能和相近的功耗；2、使用R513A的空调机组大大降低了对大气的污染，同时随着欧盟F-Gas要求的推进，避免了几年后更换制冷剂的问题。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明轨道车辆空调机组的结构示意图。

在附图中：1是空调箱体，2是室内送风机，3是室外送风机，4是压缩机，5是室外换热器，6是室内换热器，7是加热器，8是新风阀。

具体实施方式

参见附图，本发明提供了一种轨道车辆空调机组，包括空调箱体1、设置在空调箱体1内的制冷剂回路以及配套的室内送风机2和室外送风机3。

在空调箱体1内设有冷凝腔和蒸发腔，制冷剂回路包括压缩机4、室外换热器5、室内换热器6以及配套的管路。其中，压缩机4和室外换热器5位于冷凝腔内，室内换热器6位于蒸发腔内。空调箱体1的中部设有呈条形的回风口1-1，在回风口1-1宽度方向的两侧均设置有室内换热器6和加热器7、长度方向的两侧均设有用于控制通入新风的新风阀8。在蒸发腔内以回风口1-1为对称中心两侧分别设置有两个室内送风机2。室外换热器5在冷凝腔内并排设置有两个，压缩机4和室外送风机3位于两个室外换热器5之间。在蒸发腔的两侧分别设置有冷凝腔，蒸发腔中设置有4个送风机，使得整个空调机组具有两个独立的制冷剂回路，实现对空气温度的调节。

本发明的关键在于：制冷剂回路中的制冷剂为R513A。通过对在相同制冷量下采用R513A和R134a的空调机组进行研究比对。相同制冷量下，制冷剂回路中，R513A的充注重量要大于R134a，优选是R134a充注重量的1.13-1.15倍，更优选是1.135、1.14或1.145倍。

由于R513A对POE油稀释性比R134a高，而且在使用同一压缩机时，R513A的质量流量比R134a稍大，在相同制冷量的系统中质量流量会稍小，对压缩机的润滑更为不利，所以R513A的空调系统要适当提高压缩机油的粘度系数，同时提高润滑油的循环量。为了保证压缩机的部件提供充足的供油量保证正常润滑，制冷剂回路中润滑油重量为制冷剂充注重量*α，α的取值范围为0.2~0.4，优选是0.22、0.25、0.30、0.35、0.38或0.4。如果润滑油比例太小，无法满足压缩机所需的回油量，无法保证部件润滑；如果比例太大，则会使制冷剂的充注重量减少，空调机组制冷量会变小。

制冷剂回路中压缩机4的吸气处的制冷剂气体流速不低于M m/s，M为6~12间的任意一个数值，优选6、8、10或12。制冷剂回路中制冷剂气体流速不低于N /s，N为3~6间的任意一个数值。在制冷剂回路中润滑油和制冷剂一起循环，为了保证润滑油的循环量，必须控制制冷剂在管内的流速，以使充足的润滑油返回压缩机。液态制冷剂迁移至压缩机的油槽，会导致油粘度降低，不利于润滑，所以制冷系统的过热度要保证在8-10K。

本发明中制冷剂回路中的制冷剂、润滑油以及流速均不局限于附图所示意的空调机组，其他空调机组也适用。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种轨道车辆空调机组，包括空调箱体（1）、设置在所述空调箱体（1）内的制冷剂回路以及配套的室内送风机（2）和室外送风机（3），其特征在于：

所述制冷剂回路中的制冷剂为R513A；

所述制冷剂回路中润滑油重量为制冷剂充注重量*α，α的取值范围为0.2~0.4。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：所述制冷剂回路中压缩机（4）的吸气处的制冷剂气体流速不低于M m/s，M为6~12间的任意一个数值。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：所述制冷剂回路中制冷剂气体流速不低于N m/s，N为3~6间的任意一个数值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：在所述空调箱体（1）内设有冷凝腔和蒸发腔，所述制冷剂回路包括压缩机（4）、室外换热器（5）、室内换热器（6）以及配套的管路，所述压缩机（4）和所述室外换热器（5）位于所述冷凝腔内，所述室内换热器（6）位于所述蒸发腔内。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：在所述空调箱体（1）的中部设有呈条形的回风口（1-1），在所述回风口（1-1）宽度方向的两侧均设置有室内换热器（6）和加热器（7）、长度方向的两侧均设有新风阀（8）。

6.根据权利要求4所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：在所述蒸发腔内以所述回风口（1-1）为对称中心两侧分别设置有两个室内送风机（2）。

7.根据权利要求4所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：所述室外换热器（5）在所述冷凝腔内并排设置有两个，所述压缩机（4）和所述室外送风机（3）位于两个室外换热器（5）之间。

8.根据权利要求5-7任一项所述的轨道车辆空调机组，其特征在于：在所述蒸发腔的两侧分别设置有冷凝腔。