CN200965370Y

CN200965370Y - 铁路客运车箱用相变蓄能式冷热交换机

Info

Publication number: CN200965370Y
Application number: CNU2006200289474U
Authority: CN
Inventors: 王世亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2016-06-22

Abstract

本实用新型为铁路客运车箱用相变蓄能式冷热交换机，太阳能集热板安装于车箱外顶棚上，绝热封闭的箱体中，蓄冷室的主机冷凝器、副机冷凝器、车箱制冷换热器浸沫在低温结晶化合物中；温度均衡室的主机冷凝器、副机蒸发器浸沫在可逆反应溶液中；热水室的主、副二台压缩机、热水换热器浸放在防锈液中。主压缩机与蓄热室温度均衡室冷凝器、蓄冷室蒸发器构成循环回路，副压缩机与蓄冷室冷凝器、集热板及蒸发器构成循环回路，水箱与热水换热器相连产生了饮用高温热水。利用热泵技术采集大气中太阳能等能量，通过相变转换将回收制冷产生的全部余热用于采暖及制热水，可节约了大量的电力能量。

Description

铁路客运车箱用相变蓄能式冷热交换机

技术领域：

本实用新型涉及铁路客运车箱采暖、制冷空调设备、热水器的创新，公开一种铁路客运车箱用相变蓄能式冷热交换机，属于冷热能量交换装置技术领域。

背景技术；

现有铁路客运车箱的采暖、制冷空调设备、热水器均靠机车发电机或电网电力运行，具有消耗电能巨大的缺欠。经检索相关文献和现有技术资料，在铁路客运车辆技术领域中，未见有利用热泵技术采集大气中太阳能及其它能量，通过相变及化学反应转换将回收制冷产生的全部余热用于采暖及制热水的文献资料报道。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种铁路客运车箱用相变蓄能式冷热交换机，解决了现有铁路客运车箱的采暖、制冷等设备靠机车发电机或电网电力运行而耗能巨大的问题。

本实用新型的技术解决方案如下：包括主、副二台压缩机驱动的热泵系统，太阳能集热板安装于车箱外顶棚上，用于吸入大气中的太阳能及其它能量，绝热封闭的箱体中设有四个相互绝热的蓄冷室、温度均衡室、蓄热室、热水室；其中，蓄冷室中充有低温结晶的化合物，主机冷凝器、副机冷凝器、车箱制冷换热器全部浸沫在化合物中；温度均衡室中充满了在可逆反应溶液，主机冷凝器、副机蒸发器全浸沫在可逆反应溶液中；热水室中充满了防锈液，主、副二台压缩机，热水换热器浸放在防锈液中。

主压缩机通过管路与蓄热室中冷凝器、温度均衡室中冷凝器、蓄冷室中蒸发器构成循环回路，驱使蓄冷室中的蓄冷化合物结晶蓄冷，蓄热室中的蓄热化合物溶解蓄热，实现在蓄热室制热蓄热，在蓄冷室中制冷蓄冷。

副压缩机通过管路和换向阀与蓄冷室中冷凝器(蒸发器)，车箱外顶棚上的太阳能集热板、温度均衡室中蒸发器构成循环回路，冬季将太阳能及大气中能量吸收驱使蓄冷室中蓄冷化合物溶解蓄热，夏季又通过集热板将车箱中热量散出，实现大气中太阳能及其它能量的吸收及夏季辅助制冷。

蓄热室中的车箱制热换热器及蓄冷室中的车箱制冷换热器通过管路泵与车箱中的风机盘管及其它换热器连接实现车箱的制泠制热，车箱上的水箱与热水换热器相连产生了饮用高温热水。

水箱中的水直接进入热水室中的换热器中变成高温热水。

蓄热室又通过管路及水泵与车箱外集热板联接，将夏季多余的热量通过机车高速行驶产生的气流散出。

本实用新型的有益效果在于：将采暖热水器，制冷空调功能置于一身，利用热泵技术采集大气中太阳能及其它能量，通过相变及化学反应转换将回收制冷产生的全部余热用于采暖及制热水，热效率是现有车用采暖及热水设备的数倍，制冷比现有车用设备省电一半以上，节约了大量的电力能源。

附图说明：

图1为本实用新型结构原理图。

1～太阳能集热板、2～蓄冷室、3～主机蒸发器、4～副机冷凝器(蒸发器)、5～车箱制冷换热器、6～蓄冷化合物、7～温度均衡室、8～主机冷凝器A、9～副机蒸发器、10～可逆反应溶液、11～蓄热室、12、主机冷凝器B、13～车箱制热换热器、14～热水换热器A、15～蓄热化合物、16～热水室、17～主压缩机、18～副压缩机、19～热水换热器B、20～防锈溶液、21～绝热保温层、22～水泵、23～车箱风机盘管及换热器。

具体实施方法：

根据图1：由蓄冷室2、温度均衡室7、蓄热室11、热水室16构成相互绝热封闭的冷热交换机箱体，各室中充有不同功能的化合物，外部带有绝热保温层21，在蓄冷室2中充满了低温下结晶的蓄冷化合物6，主机蒸发器3、副机冷凝器(蒸发器)4、车箱制冷换热器5全部浸沫在蓄冷化合物6中，通过各换热器上的金属翅片与蓄冷化合物6界面上的物理化学反应快速传递能量，使蓄冷化合物6不断发生相变、蓄存和释放能量，构成了大气中太阳能及其它能量的蓄存及车箱制冷；在温度均衡室7中充满了在中温条件下发生变化的可逆反应溶液11、主机冷凝器A8、副机蒸发器9全部浸沫在可逆反应溶液11中，通过各换热器上的金属翅片与可逆反应溶液11界面上的能量传递，使溶液不断发生反应，从而控制系统温度，稳定系统工况；蓄热室11中充满了在高温下发生相变的蓄热化合物15、主机冷凝器B12、车箱制热换热器13、热水换热器14全部浸沫在蓄热化合物15中，通过各种换热器上的金属翅片与蓄热化合物15界面间的物理化学反应传递能量，使蓄热化合物15不断发生相变、蓄存和释放能量，向车箱供热及加热用水；在热水室16中充满了导热良好的防锈溶液19，主副二台压缩机17、18、热水换热器19全部浸放在防锈溶液20中，保证了压缩机有良好的工作温度，并迅速将其产生的热量传给饮用水。

主压缩机17通过管路与主机冷凝器B12、主机冷凝器A8、主机蒸发器3构成循环回路。副压缩机18通过管路和换向阀与副机冷凝器(蒸发器)4、车箱外太阳能集热板1、副机蒸发器9构成循环回路。车箱制冷换热器5、车箱制热换热器13通过管路、阀、水泵22与车箱风机盘管及换热器23构成车箱制热制冷回路。车箱水箱中下来的水直接通过管路经热水换热器A14、热水换热器B19成为饮用高温热水。

主压缩机17压缩产生的高温高压制冷气体经管路进入蓄热室11的冷凝器12中，经冷凝器12上的金属翅片表面将大量热量传导给吸附在翅片上的蓄热化合物15，使其产生相变，快速蓄存了热能。失去了大量能量的制冷剂气体发生相变逐渐变成液体，再经过温度均衡室7中的冷凝器进一步冷却，成为过冷液体，过冷液体再经过蓄冷室中的毛细管降压后以极快的速度喷射进蓄冷室蒸发器吸热汽化，通过蒸发器的翅片从蓄冷化合物中吸收大量能量，释放了大量能量的蓄冷化合物发生相变结晶，吸收了大量能量的制冷剂变成低压气体返回压缩机，完成了一个制热制冷循环。

副压缩机18分两种运行情况，在冬季车箱需要供暖时，压缩机18产生的高温高压制冷剂气体通过管路首先进入蓄冷室2释放热量，使蓄冷化合物6溶解升温，蓄存了热能供给主机蒸发器3吸热，释放了热量的蓄冷化合物6冷凝成液体，通过管路经车箱顶部的毛细管节流后迅速喷射进太阳能集热板1的管路中，吸热汽化蒸发，在集热板1中产生了大大低于周围环境的低能量场，从而集热板1可以高效率的吸收大量大气中太阳能及其它能量，吸收了大量能量的制冷剂气体经管路回到压缩机18，经压缩机18压缩成高温高压气体又重新进入蓄冷室2，完成了一个循环。在夏季车箱需要制冷时，通过换向阀换向，由压缩机18产生的高温、高压制冷剂气体通过管路首先进入太阳能集向板1向大气散热冷凝成液体，然后经毛细管节流回到蓄冷室2中的蒸发器3中蒸发吸热汽化，使蓄冷化合物6释放热量结晶蓄存冷量，吸收了大量热量的蓄冷化合物6成为低压气体返回压缩机被压缩完成了一个循环。车箱需要制热时，循环水通过泵进入蓄热室11制热换热器13变成高温水回到车箱风机盘管及换热器23中对车箱制热。车箱需要制冷时防冻液通过水泵22进入蓄冷室制冷换热器5变成了低温防冻液回到车箱风机盘管及换热器23对车箱制冷。

Claims

1、一种铁路客运车箱用相变蓄能式冷热交换机，其特征在于：包括主、副二台压缩机驱动的热泵系统，太阳能集热板安装在车箱外顶棚上，绝热封闭的箱体中设有四个相互绝热的蓄冷室、温度均衡室、蓄热室和热水室；其中，蓄冷室中充有低温结晶的化合物，主机冷凝器、副机冷凝器、车箱制冷换热器，全部浸沫在化合物中；温度均衡室中充满了能够进行可逆反应溶液，主机冷凝器，副机蒸发器全浸沫在可逆反应溶液中；热水室中充满防锈液，主、副二台压缩机、热水换热器浸放在防锈液中；

主压缩机通过管路与蓄热室中冷凝器、温度均衡室中冷凝器、蓄冷室中蒸发器构成循环回路；

副压缩机通过管路和换向阀与蓄冷室中冷凝器，车箱外顶棚上的太阳能集热板、温度均衡室中蒸发器构成循环回路；蓄热室中的车箱制热换热器、蓄冷室中的车箱制冷换热器通过管路泵与车箱中的风机盘管及其它换热器连接；车箱上的水箱与热水换热器相连。