CN112706579A - 一种工程机械用电动空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于工程机械技术领域，尤其为一种工程机械用电动空调装置，包括动力单元、制冷单元、制热单元和空调控制器，所述动力单元包括油箱、电磁阀、单缸小功率发动机、双组飞轮发电机、低油压开关和起动机，其中油箱和单缸小功率发动机相连通，所述电磁阀、单缸小功率发动机和双组飞轮发电机通过控制导线依次连接，制冷单元包括电动空调压缩机、蒸发器总成、冷凝器总成和贮液器总成，所述电动空调压缩机、第三继电器和贮液器总成通过控制导线依次连接。本发明实用性高，节约了空调系统成本及使用成本，且有效提高了使用空调系统的可靠性，且使用纯电动空调系统制冷，在不占用发动机动力同时确保驾驶室人员的舒适性，且具有节能、环保、降噪等优点。

Description

一种工程机械用电动空调装置
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种工程机械用电动空调装置。
背景技术
传统的工程机械都以内燃机为动力源，随着燃油价格日益高涨和人力成本的提高，内燃动力的工程机械使用与维护成本不断攀升。况且内燃动力的工程机械存在大量的废气排放和噪音污染，对环境污染的程度不容忽视。电动或油电混合动力的工程机械应运而，传统的工程机械冷暖空调装置是采用内燃式发动机的冷却液为热源，通过管路引到蒸发机总成内的散热芯体，并通过蒸发机风机对芯体吹风，把热量带入到工程机械驾驶室内；制冷时，通过内燃机带动电动压缩机转动，使管路内冷媒压缩液化，在工程机械驾驶室内的蒸发器总成内气化吸热，在驾驶室外的冷凝器散热液化，通过这样的循环变化来给驾驶室降温。
但是，目前工程起重机上车空调系统利用液压驱动空调压缩机实现制冷，燃油加热器实现制热，使用空调时必须开启下车大功率发动机，原车空调在道路堵塞、长时间停车、中途停车休息时使用会造成：“耗油多、噪音大、发动机温度过高、不环保”等现象，导致使用成本高，舒适性差。
因此我们提出了一种工程机械用电动空调装置用于解决上述问题
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种工程机械用电动空调装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种工程机械用电动空调装置，包括动力单元、制冷单元、制热单元和空调控制器，所述动力单元包括油箱、电磁阀、单缸小功率发动机、双组飞轮发电机、低油压开关和起动机，其中油箱和单缸小功率发动机相连通，所述电磁阀、单缸小功率发动机和双组飞轮发电机通过控制导线依次连接，制冷单元包括电动空调压缩机、蒸发器总成、冷凝器总成和贮液器总成，所述电动空调压缩机、第三继电器和贮液器总成通过控制导线依次连接，所述冷凝器总成和电动空调压缩机通过导线依次连接，所述冷凝器总成和贮液器总成相连通，所述电动空调压缩机和蒸发器总成相连通，所述制热单元包括第二整流器、PTC加热器和直流接触器，其中第二整流器、PTC加热器和直流接触器通过控制导线依次连接，所述双组飞轮发电机和第二整流器和电动空调压缩机通过控制导线依次连接，所述蒸发器总成、贮液器总成和空调控制器通过控制导线依次连接，所述蒸发器总成、空调控制器和冷凝器总成通过控制导线依次连接。
优选的，所述低油压开关上连接有保护单元，所述保护单元包括钥匙开关、第一继电器和第二继电器，其中低油压开关、第二继电器、第一继电器和钥匙开关通过控制导线依次连接，所述起动机、钥匙开关和第二继电器通过控制导线相连接，所述第一继电器、第二继电器均通过控制导线和低油压指示灯相连接，所述钥匙开关、第一继电器、低油压指示灯均通过控制导线和电动空调压缩机相连接，所述第一继电器和电磁阀通过控制导线相连接。
优选的，所述双组飞轮发电机上通过控制导线依次连接有第一整流器和第一断路器，所述起动机和空调控制器之间通过控制导线连接有同一个蓄电池，所述第一断路器、钥匙开关均通过控制导线和蓄电池相连接。
优选的，所述双组飞轮发电机上通过控制导线依次连接有外接插座和第二断路器，所述双组飞轮发电机和第二整流器均通过控制导线和第二断路器相连接，所述第二整流器和电动空调压缩机之间通过控制导线连接有同一个第三断路器，所述第三断路器和电动空调压缩机均通过导线和直流接触器相连接。
优选的，所述单缸小功率发动机、双组飞轮发电机、第二整流器、第二继电器、第三继电器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、蓄电池、起动机、第一继电器、油箱、电动空调压缩机、冷凝器总成、贮液器总成、直流接触器和外接插座固定安装在同一个安装架上。
优选的，所述电动空调压缩机分别通过压冷软管、蒸压软管与冷凝器总成和蒸发器总成相连，所述冷凝器总成通过冷储软管和贮液器总成相连，所述贮液器总成通过储蒸软管和蒸发器总成相连，所述贮液器总成和蒸发器总成之间设有膨胀阀，所述膨胀阀和储蒸软管相连通。
优选的，所述低油压开关、起动机、第一整流器、第二继电器、电动空调压缩机、蒸发器总成、第三继电器、冷凝器总成、蓄电池和空调控制器上均连接有接地线。
优选的，所述冷凝器总成内的风扇采用轴流风扇，所述蒸发器总成内的风扇采用离心风扇，所述贮液器总成包含有R134a、R410A、R407C、R22或R1234yf作为冷媒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：打开钥匙开关利用蓄电池带动起动机使单缸小功率发动机处于工作状态，通过单缸小功率发动机驱动双组飞轮发电机产生V交流电及V交流电，经第一整流器和第二整流器转换为直流电，V直流电作为空调低压配件电源并为蓄电池充电，V直流电作为电动空调压缩机的动力电源及PTC加热器电源，实现制冷与制热；利用外接插座，作为移动电源使用，在空调进行制冷的时候，电动空调压缩机将冷媒压缩成高温高压的气液混合物；冷凝器总成将高温高压的冷媒转变为高压低温的液体；冷凝器总成内的冷凝风机带走冷凝器表面的热量，为冷媒降温；贮液器总成中储存系统中暂时不用的冷媒以及吸收冷媒中的水分；膨胀阀将液态冷媒转换成气态冷媒；蒸发器总成使冷媒在蒸发器中转换成气态，从而吸收热量，蒸发器总成中的循环介质吸收室内空气中的显热和潜热，从而使流经蒸发器总成的气温度和含湿量降低，从而达到制冷降温的效果，空调制热的时候，PTC加热器产生热量，从而达到制热的效果。
本发明实用性高，节约了空调系统成本及使用成本，且有效提高了使用空调系统的可靠性，且使用纯电动空调系统制冷，在不占用发动机动力同时确保驾驶室人员的舒适性，且具有节能、环保、降噪等优点。
附图说明
图1为本发明提出的一种工程机械用电动空调装置的原理结构示意图。
图中：1、油箱；2、电磁阀；3、单缸小功率发动机；4、双组飞轮发电机；5、低油压开关；6、起动机；7、第一整流器；8、第一断路器；9、钥匙开关；10、第一继电器；11、第二继电器；12、低油压指示灯；13、外接插座；14、第二断路器；15、第二整流器；16、PTC加热器；17、直流接触器；18、第三断路器；19、电动空调压缩机；20、蒸发器总成；21、第三继电器；22、冷凝器总成；23、贮液器总成；24、蓄电池；25、空调控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参考图1，本实施例中提出了一种工程机械用电动空调装置，包括动力单元、制冷单元、制热单元和空调控制器25，动力单元包括油箱1、电磁阀2、单缸小功率发动机3、双组飞轮发电机4、低油压开关5和起动机6，其中油箱1和单缸小功率发动机3相连通，电磁阀2、单缸小功率发动机3和双组飞轮发电机4通过控制导线依次连接，制冷单元包括电动空调压缩机19、蒸发器总成20、冷凝器总成22和贮液器总成23，电动空调压缩机19、第三继电器21和贮液器总成23通过控制导线依次连接，冷凝器总成22和电动空调压缩机19通过导线依次连接，冷凝器总成22和贮液器总成23相连通，电动空调压缩机19和蒸发器总成20相连通，制热单元包括第二整流器15、PTC加热器16和直流接触器17，其中第二整流器15、PTC加热器16和直流接触器17通过控制导线依次连接，双组飞轮发电机4和第二整流器15和电动空调压缩机19通过控制导线依次连接，蒸发器总成20、贮液器总成23和空调控制器25通过控制导线依次连接，蒸发器总成20、空调控制器25和冷凝器总成22通过控制导线依次连接；
本实施例，如图1所示，低油压开关5上连接有保护单元，保护单元包括钥匙开关9、第一继电器10和第二继电器11，其中低油压开关5、第二继电器11、第一继电器10和钥匙开关9通过控制导线依次连接，起动机6、钥匙开关9和第二继电器11通过控制导线相连接，第一继电器10、第二继电器11均通过控制导线和低油压指示灯12相连接，钥匙开关9、第一继电器10、低油压指示灯12均通过控制导线和电动空调压缩机19相连接，第一继电器10和电磁阀2通过控制导线相连接。
双组飞轮发电机4上通过控制导线依次连接有第一整流器7和第一断路器8，起动机6和空调控制器25之间通过控制导线连接有同一个蓄电池24，第一断路器8、钥匙开关9均通过控制导线和蓄电池24相连接。
双组飞轮发电机4上通过控制导线依次连接有外接插座13和第二断路器14，双组飞轮发电机4和第二整流器15均通过控制导线和第二断路器14相连接，第二整流器15和电动空调压缩机19之间通过控制导线连接有同一个第三断路器18，第三断路器18和电动空调压缩机19均通过导线和直流接触器17相连接。
单缸小功率发动机3、双组飞轮发电机4、第二整流器15、第二继电器11、第三继电器21、第一断路器8、第二断路器14、第三断路器18、蓄电池24、起动机6、第一继电器10、油箱1、电动空调压缩机19、冷凝器总成22、贮液器总成23、直流接触器17和外接插座13固定安装在同一个安装架上。
电动空调压缩机19分别通过压冷软管、蒸压软管与冷凝器总成22和蒸发器总成20相连，冷凝器总成22通过冷储软管和贮液器总成23相连，贮液器总成23通过储蒸软管和蒸发器总成20相连，贮液器总成23和蒸发器总成20之间设有膨胀阀，膨胀阀和储蒸软管相连通。
低油压开关5、起动机6、第一整流器7、第二继电器11、电动空调压缩机19、蒸发器总成20、第三继电器21、冷凝器总成22、蓄电池24和空调控制器25上均连接有接地线。
冷凝器总成22内的风扇采用轴流风扇，蒸发器总成20内的风扇采用离心风扇，贮液器总成23包含有R134a、R410A、R407C、R22或R1234yf作为冷媒。
具体的，打开钥匙开关9利用蓄电池24带动起动机6使单缸小功率发动机3处于工作状态，通过单缸小功率发动机3驱动双组飞轮发电机4产生24V交流电及220V交流电，经第一整流器7和第二整流器15转换为直流电，24V直流电作为空调低压配件电源并为蓄电池24充电，220V直流电作为电动空调压缩机19的动力电源及PTC加热器16电源，实现制冷与制热；利用外接插座13，作为移动电源使用，在空调进行制冷的时候，电动空调压缩机19将冷媒压缩成高温高压的气液混合物；冷凝器总成22将高温高压的冷媒转变为高压低温的液体；冷凝器总成22内的冷凝风机带走冷凝器表面的热量，为冷媒降温；贮液器总成23中储存系统中暂时不用的冷媒以及吸收冷媒中的水分；膨胀阀将液态冷媒转换成气态冷媒；蒸发器总成20使冷媒在蒸发器中转换成气态，从而吸收热量，蒸发器总成20中的循环介质吸收室内空气中的显热和潜热，从而使流经蒸发器总成20的气温度和含湿量降低，从而达到制冷降温的效果，空调制热的时候，PTC加热器16产生热量，从而达到制热的效果，本发明实用性高，节约了空调系统成本及使用成本，且有效提高了使用空调系统的可靠性，且使用纯电动空调系统制冷，在不占用发动机动力同时确保驾驶室人员的舒适性，且具有节能、环保、降噪等优点。
本实施例中，打开钥匙开关9利用蓄电池24带动起动机6使单缸小功率发动机3处于工作状态，通过单缸小功率发动机3驱动双组飞轮发电机4产生24V交流电及220V交流电，经第一整流器7和第二整流器15转换为直流电，24V直流电作为空调低压配件电源并为蓄电池24充电，220V直流电作为电动空调压缩机19的动力电源及PTC加热器16电源，实现制冷与制热；利用外接插座13，作为移动电源使用。
本实施例中，在空调进行制冷的时候，电动空调压缩机19将冷媒压缩成高温高压的气液混合物；冷凝器总成22将高温高压的冷媒转变为高压低温的液体；冷凝器总成22内的冷凝风机带走冷凝器表面的热量，为冷媒降温；贮液器总成23中储存系统中暂时不用的冷媒以及吸收冷媒中的水分；膨胀阀将液态冷媒转换成气态冷媒；蒸发器总成20使冷媒在蒸发器中转换成气态，从而吸收热量，蒸发器总成20中的循环介质吸收室内空气中的显热和潜热，从而使流经蒸发器总成20的气温度和含湿量降低，从而达到制冷降温的效果，空调制热的时候，PTC加热器16产生热量，从而达到制热的效果，本发明实用性高，节约了空调系统成本及使用成本，且有效提高了使用空调系统的可靠性，且使用纯电动空调系统制冷，在不占用发动机动力同时确保驾驶室人员的舒适性，且具有节能、环保、降噪等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工程机械用电动空调装置，包括动力单元、制冷单元、制热单元和空调控制器(25)，其特征在于，所述动力单元包括油箱(1)、电磁阀(2)、单缸小功率发动机(3)、双组飞轮发电机(4)、低油压开关(5)和起动机(6)，其中油箱(1)和单缸小功率发动机(3)相连通，所述电磁阀(2)、单缸小功率发动机(3)和双组飞轮发电机(4)通过控制导线依次连接，制冷单元包括电动空调压缩机(19)、蒸发器总成(20)、冷凝器总成(22)和贮液器总成(23)，所述电动空调压缩机(19)、第三继电器(21)和贮液器总成(23)通过控制导线依次连接，所述冷凝器总成(22)和电动空调压缩机(19)通过导线依次连接，所述冷凝器总成(22)和贮液器总成(23)相连通，所述电动空调压缩机(19)和蒸发器总成(20)相连通，所述制热单元包括第二整流器(15)、PTC加热器(16)和直流接触器(17)，其中第二整流器(15)、PTC加热器(16)和直流接触器(17)通过控制导线依次连接，所述双组飞轮发电机(4)和第二整流器(15)和电动空调压缩机(19)通过控制导线依次连接，所述蒸发器总成(20)、贮液器总成(23)和空调控制器(25)通过控制导线依次连接，所述蒸发器总成(20)、空调控制器(25)和冷凝器总成(22)通过控制导线依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述低油压开关(5)上连接有保护单元，所述保护单元包括钥匙开关(9)、第一继电器(10)和第二继电器(11)，其中低油压开关(5)、第二继电器(11)、第一继电器(10)和钥匙开关(9)通过控制导线依次连接，所述起动机(6)、钥匙开关(9)和第二继电器(11)通过控制导线相连接，所述第一继电器(10)、第二继电器(11)均通过控制导线和低油压指示灯(12)相连接，所述钥匙开关(9)、第一继电器(10)、低油压指示灯(12)均通过控制导线和电动空调压缩机(19)相连接，所述第一继电器(10)和电磁阀(2)通过控制导线相连接。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述双组飞轮发电机(4)上通过控制导线依次连接有第一整流器(7)和第一断路器(8)，所述起动机(6)和空调控制器(25)之间通过控制导线连接有同一个蓄电池(24)，所述第一断路器(8)、钥匙开关(9)均通过控制导线和蓄电池(24)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述双组飞轮发电机(4)上通过控制导线依次连接有外接插座(13)和第二断路器(14)，所述双组飞轮发电机(4)和第二整流器(15)均通过控制导线和第二断路器(14)相连接，所述第二整流器(15)和电动空调压缩机(19)之间通过控制导线连接有同一个第三断路器(18)，所述第三断路器(18)和电动空调压缩机(19)均通过导线和直流接触器(17)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述单缸小功率发动机(3)、双组飞轮发电机(4)、第二整流器(15)、第二继电器(11)、第三继电器(21)、第一断路器(8)、第二断路器(14)、第三断路器(18)、蓄电池(24)、起动机(6)、第一继电器(10)、油箱(1)、电动空调压缩机(19)、冷凝器总成(22)、贮液器总成(23)、直流接触器(17)和外接插座(13)固定安装在同一个安装架上。
6.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述电动空调压缩机(19)分别通过压冷软管、蒸压软管与冷凝器总成(22)和蒸发器总成(20)相连，所述冷凝器总成(22)通过冷储软管和贮液器总成(23)相连，所述贮液器总成(23)通过储蒸软管和蒸发器总成(20)相连，所述贮液器总成(23)和蒸发器总成(20)之间设有膨胀阀，所述膨胀阀和储蒸软管相连通。
7.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述低油压开关(5)、起动机(6)、第一整流器(7)、第二继电器(11)、电动空调压缩机(19)、蒸发器总成(20)、第三继电器(21)、冷凝器总成(22)、蓄电池(24)和空调控制器(25)上均连接有接地线。
8.根据权利要求1所述的一种工程机械用电动空调装置，其特征在于，所述冷凝器总成(22)内的风扇采用轴流风扇，所述蒸发器总成(20)内的风扇采用离心风扇，所述贮液器总成(23)包含有R134a、R410A、R407C、R22或R1234yf作为冷媒。
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