CN201313557Y - 高速铁路车辆空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速铁路车辆空调装置，包括壳体，壳体内的空间分为室内侧和室外侧两部分，室内侧的壳体内设置有室内换热器和室内风机，在室内侧的壳体上设置有送风口及回风口，在室内换热器的下方设置有一接水盘，室外侧的壳体内设置有室外换热器、压缩机及室外风机，在室外侧的壳体上设置有进风口和出风口，在室内换热器与送风口之间的送风风道内设置一电加热器，在壳体内还设置一逆变器，用于控制压缩机、室内风机及室外风机的运行。本装置有效的将制冷和制热完全集成为一体，电加热功率大，满足冬季采暖要求，同时减少了车辆的系统配置，增加了客室空间。逆变器的运用实现了空调的变频控制，使得制冷和送风非常均匀，客室内温度波动较小。

Description

高速铁路车辆空调装置

技术领域

本实用新型涉及一种空调装置，特别涉及一种用于高速铁路车辆上的空调装置。

背景技术

目前国内铁路车辆客室内的制冷用的空调装置，一般采用单元式空调机组，大都置于铁路车辆的顶部，在冬季，客室的采暖主要是通过空调机组和在客室内单独设置的电加热器共同作用来实现的。因为目前国内空调机组的最大制热功率仅为9KW，单纯依靠空调机组制热是远远无法满足客室内采暖要求的，而且电加热器本身会占用客室内的空间，同时需要增加相应的安装设备及送风设备等，成本加大，另外，高速铁路车辆需要满足轻量化要求，在各客室内单独安装电加热器，也增加车身的整体重量。再有，现有的铁路车辆用空调装置不具有变频功能，使得客室内温度波动较大，让乘客感觉不舒适。

发明内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题，提供一种集制冷与制热于一体、并且制热功率大，可满足客室冬季采暖需求，无需各客室单独配备电加热器的高速铁路车辆空调装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

高速铁路车辆空调装置，包括壳体，所述壳体内的空间分为室内侧和室外侧两部分，所述室内侧的壳体内设置有室内换热器和室内风机，在所述室内侧的壳体上设置有送风口及回风口，在所述室内换热器的下方设置有一接水盘，所述室外侧的壳体内设置有室外换热器、压缩机及室外风机，在所述室外侧的壳体上设置有进风口和出风口，在所述室内换热器与所述送风口之间的送风风道内设置一电加热器。

本实用新型的进一步改进在于，在所述回风口处设置一室内过滤器，在所述进风口处设置一室外过滤器。所述电加热器由不锈钢管、套设于不锈钢管上的不锈钢片及装设于不锈钢管内部的电加热丝所组成，所述电加热器与所述室内换热器并排布置。所述室内侧的壳体上还设置有检修口，所述检修口处设置检修盖罩，所述检修盖罩与所述接水盘为一体式结构。

本实用新型的更进一步改进在于，在所述壳体内还设置一逆变器，所述逆变器的输入端与车辆电源电连接，所述逆变器的输出端与所述压缩机、室内风机及室外风机电连接。

综上内容，本实用新型所提供的高速铁路车辆空调装置，由于在原有的空调机组中加入电加热器，有效的将制冷和制热完全集成为一体，电加热器的最大功率可以达到24KW，完全可以满足冬季客室采暖的要求，同时减少了车辆的系统配置，满足了高速铁路车辆对轻量化的要求，而且增加了客室内的有效空间。

另外，本实用新型在空调装置的内部设置逆变器来控制空调运行及其容量，从而实现空调的变频控制，使得高速铁路车辆客室内的制冷和送风非常均匀，客室内温度波动较小，感觉更加舒适。

附图说明

图1本实用新型结构示意图；

图2图1的俯视图；

图3图1的左视图。

如图1至图3所示，壳体1，室内换热器2，室内风机3，送风口4，回风口5，室外换热器6，压缩机7，室外风机8，进风口9，电加热器10，室内过滤器11，室外过滤器12，逆变器13，检修盖罩14，出风口15，螺丝16，排水孔17，4芯的配线用连接器18，27芯的配线用连接器19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型所述的高速铁路车辆空调装置，包括壳体1，壳体1内的空间分为室内侧和室外侧两部分，室内侧位于车辆车厢的内部，室外侧位于车辆车厢的外部，在室内侧的壳体1内部设置有室内换热器2和室内风机3，室外侧的壳体1内部设置有压缩机7、室外换热器6、室外风机8，室内风机3采用大功率的离心风机，室外风机8则采用轴流风机。

在室内侧的壳体1上设置有送风口4和回风口5，送风口4连接到贯通车厢地板下、车厢顶棚的送风风道，回风口5与车厢内的回风风道连接，在室外侧的壳体1上设置有进风口9和出风口15，进风口9设置在室外换热器6的周围，可如图2和图3所示，设置在壳体1的两个侧边，以便增大室外侧的进风量，提高室外换热器6的冷凝效率。在室内换热器2与送风口4之间的送风风道内设置一电加热器10，电加热器10的最大制热功率可以达到24KW，完全满足冬季客室的取暖要求，电加热器10与室内换热器2并排布置，电加热器10由不锈钢管、套设于不锈钢管上的不锈钢片及装设于不锈钢管内部的电加热丝所组成。

如图2和图3所示，为了防止室外热交换器6的污损，在进风口9处设置室外过滤器12，另外，为了过滤从客室内吸入的空气，在回风口5处也设置了室内过滤器11，室内过滤器11和室外过滤器12都采用以织布为素材制成的过滤网，均可以通过螺丝16直接固定在壳体1上，拆卸非常方便。

在制冷时，压缩机7、室内风机3及室外风机8工作，在室内换热器2和室外换热器6之间进行制冷循环，制冷循环是现有技术，这里不再做详细描述。由车厢内回风风道吸入的室内空气，与车辆换气通道(铁路车辆的车厢内均设置有用于从室外直接吸入室外新鲜空气的换气通道)送来的新鲜外来空气混合，通过回风口5及室内过滤器11进入空调装置的室内侧，混合空气先流经室内换热器2，与室内换热器2进行热交换，使空气降温，形成冷空气，在室内风机3的作用下，从送风口4送到车厢内的送风风道，由风道送至客室内。

在制热时，压缩机7及室外风机8不工作，电加热器10及室内风机3工作，由回风风道吸入的室内空气，与车辆换气通道送来的新鲜外来空气混合，通过回风口5及室内过滤器11进入空调装置的室内侧，混合空气经由电加热器10加热，使空气升温，形成热空气，在室内风机3的作用下从送风口4送到车厢内的送风风道，由风道送至客室内。

高速铁路车辆是从受电弓向车辆供电，经由车辆上的变压器转换为单相400V的电源向车辆上的设备供电，由4芯的配线用连接器18向空调装置的主电路供给单相400V电源，用于空调装置的正常工作，由27芯的配线用连接器19向该空调装置的控制电路提供AC100V和DC100V电源，用于空调装置和配电盘及空调显示设定器之间的信息传输。

在壳体1内设置一逆变器13，逆变器13是一种电源转换装置，它可以将直流电转换成用电设备所需要的交流电，即可以变频也可以变压，逆变器13的输入端与车辆电源电连接，也就是通过4芯的配线用连接器18电连接，逆变器13的输出端与压缩机7、室内风机3及室外风机8电连接。

单相400V的电源经由逆变器13后变换为3相40Hz/125V～70Hz/200V的电源提供给压缩机7，同时经由逆变器13将单相400V电源变换为3相60Hz/200V～65Hz/217V的电源给室外风机8和室内风机3供电。电加热器10不通过逆变器13，而是直接使用单相400V的车辆电源。

本逆变器13由变频单元，电容器单元，交流电抗器，直流电抗器，限流电阻，接触器构成，其主要构造及原理是现有技术，这里就不再另作详细说明。另外，逆变器13包括有空调装置用1个交流变换器回路和2个逆变器回路，逆变器13通过对来自显示设定器的温度设定值和温度检测传感器检测值的比较，控制逆变器的输出电压和输出频率，从而控制压缩机7、室内风机3及室外风机8的运转速度及运转频率，使得高速铁路车辆客室内的制冷和送风非常均匀，客室内温度波动较小，感觉更加舒适。其中，交流电抗器用来抑制逆变器13输入电流和事故发生时的电流及电涌，直流电抗器用来抑制交流变换器输出电流及事故发生时的电流。电容单元主要用来抑制外来电涌、限制冲击电流及平滑输出整流后的直流电压及交流变换器输出电压。

因为在制冷时，室内换热器2会产生冷凝水，在室内换热器2的下方设置一接水盘(图中未显示)，接水盘固定在壳体1上，接水盘上设有排水孔17和排水泵，排水孔17处接有排水管，在排水泵的作用下，通过排水管将室内换热器2的冷凝水排出车体外。为了提高空调装置的保养性，在空调壳体1上设置了检修口，检查口位于空调底部，便于空调装车后在不拆卸的情况下对空调进行维护和检修。检修口处设置检修盖罩14，检修盖罩为长方形不锈钢结构，与壳体1通过M10螺栓连接。为了检修方便，可以将检修盖罩14与接水盘设计成一体式结构，检修时将与壳体1连接的螺栓拆除，检修盖罩14及接水盘就可以一起拆卸下来。需要对空调装置检修时，打开检修盖罩14的同时，就将接水盘也一并取出来，进入接水盘和排水泵1的清洗等。

高速铁路车辆为了提高速度，必然要降低车体重心，该空调装置则可以安装于铁路车辆车体的底部。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1、一种高速铁路车辆空调装置，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内的空间分为室内侧和室外侧两部分，所述室内侧的壳体(1)内设置有室内换热器(2)和室内风机(3)，在所述室内侧的壳体(1)上设置有送风口(4)及回风口(5)，在所述室内换热器(2)的下方设置有一接水盘，所述室外侧的壳体(1)内设置有室外换热器(6)、压缩机(7)及室外风机(8)，在所述室外侧的壳体(1)上设置有进风口(9)和出风口(15)，在所述室内换热器(2)与所述送风口(4)之间的送风风道内设置一电加热器(10)。

2、根据权利要求1所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：在所述回风口(5)处设置一室内过滤器(11)。

3、根据权利要求1所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：在所述进风口(9)处设置一室外过滤器(12)。

4、根据权利要求1所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：所述电加热器(10)与所述室内换热器(2)并排布置。

5、根据权利要求4所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：所述电加热器(10)由不锈钢管、套设于不锈钢管上的不锈钢片及装设于不锈钢管内部的电加热丝所组成。

6、根据权利要求1所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：所述室内侧的壳体(1)上还设置有检修口，所述检修口处设置检修盖罩(14)。

7、根据权利要求6所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：所述检修盖罩(14)与所述接水盘为一体式结构。

8、根据权利要求1至7任一项所述的高速铁路车辆空调装置，其特征在于：在所述壳体(1)内还设置一逆变器(13)，所述逆变器(13)的输入端与车辆电源电连接，所述逆变器(13)的输出端分别与所述压缩机(7)、室内风机(3)及室外风机(8)电连接。

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