CN203298436U

CN203298436U - 一种轨道车辆用变频空调机组

Info

Publication number: CN203298436U
Application number: CN2013202559232U
Authority: CN
Inventors: 周生存; 黄允东; 李晨华; 叶超
Original assignee: SONGZ RAIL VECHICLE AIR CONDITIONING CO Ltd; Songz Automobile Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: SONGZ RAIL VECHICLE AIR CONDITIONING CO Ltd; Songz Automobile Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-05-13

Abstract

本实用新型一种轨道车辆用变频空调机组，含有壳体、蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元，所述蒸发单元含有各为两个的电子膨胀阀、蒸发风机、蒸发器、变频器，所述变频器通过两个安装支架设置在空调回风口的上部；所述压缩机单元含有两个变频压缩机，将两个变频器的变频输出与两个变频压缩机相连，使变频器的输出能最近距离地进入变频压缩机；所述冷凝单元含有两个冷凝器、两个冷凝风机；将蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元通过两个制冷系统管路连接起来并与PLC相连接，由PLC对所述各单元进行控制，形成两个空调制冷循环系统。本实用新型改变了送往车厢内的制冷负荷，稳定了车厢内的温度场，改善乘坐的舒适性，减少了能耗。

Description

一种轨道车辆用变频空调机组

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆空调的设计与制造技术领域，具体的说，是一种轨道车辆用的变频空调机组。

背景技术

本实用新型所称的“轨道车辆”是指城市地铁列车、轻轨列车以及城际列车所用的车辆。随着世界范围的城市化的发展，轨道交通，包括地铁、轻轨和城际列车的建设已成为各个国家公共交通发展的趋势。现在，轨道车辆不仅普遍安装了空调系统，而且人们对轨道车辆智能化程度的要求越来越高。

现有轨道车辆的空调机组一般都为单冷型定速空调机组或者冷暖型空调机组，它们一般都是通过车厢内温度来控制压缩机、蒸发风机和冷凝风机的启停的：需要（空调机组）部分负荷时常常采用压缩机旁通、关闭压缩机的台数或者卸载压缩机的汽缸和调节容积来进行冷量的控制。而这样的控制方法使得车厢内的温度波动大、扰动大、能耗大以及乘坐的舒适性差；尤其是带电加热的冷暖型空调机组的能耗就更大。归纳之，现有轨道车辆的空调机组存在以下的不足：（1）车厢内温度波动大。由于压缩机采用启停控制，而压缩机的最短运行时间是有要求的，所以在部分负荷下，通过频繁的启停压缩机来控制车厢内温度，其冷量输出时大时小，造成车厢内温度波动较大，影响乘坐的舒适性。（2）能耗大。采用定速压缩机的空调机组由于频繁启动一台或者多台压缩机会造成启动电流的损失以及系统能量的损失。（3）使车厢内的气流场和温度场剧烈变化，达不到均匀性的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种轨道车辆用变频空调机组，它采用变频器和电子膨胀阀控制空调机组的变频压缩机，控制器采用无级控制，改变送往车厢内的制冷负荷，能稳定车厢内的温度场，改善乘坐的舒适性，减少耗能。

为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案。

一种轨道车辆用变频空调机组，含有壳体、蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元，所述蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元设置在所述壳体内，其特征在于，所述蒸发单元含有第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第一蒸发风机、第二蒸发风机、第一蒸发器、第二蒸发器、第一变频器和第二变频器，所述第一变频器和第二变频器通过第一安装支架和第二安装支架设置在空调回风口的上部；所述压缩机单元含有第一变频压缩机和第二变频压缩机，将所述第一变频器和第二变频器的变频输出和与它们分别相对应的第一变频压缩机及第二变频压缩机相连，使所述第一变频器和第二变频器的输出能最近距离的直接进入第一变频压缩机及第二变频压缩机；所述冷凝单元含有第一冷凝器、第二冷凝器、第一冷凝风机和第二冷凝风机；将所述蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元通过第一制冷系统管路和第二制冷系统管路连接起来并与可编程逻辑控制器（PLC或微控制器）相连接，由可编程逻辑控制器（PLC或微控制器）对所述各单元进行控制，形成两个空调制冷循环系统。

进一步，所述第一变频器和第二变频器为成整体式结构，其外部仅留有动力接线口和控制线路接线口。

本实用新型一种轨道车辆用变频空调机组的积极效果是：

（1）采用高效变频器去控制空调机组的变频压缩机和采用电子膨胀阀去控制制冷剂的流量，从而改变送往车厢内的制冷负荷，不仅稳定了车厢内的温度场，改善乘坐的舒适性，而且减少了能耗。

（2）从前期的制造上，由于采用了变频器和变频压缩机，在成本上会有所增加，但是，空调使用中节约的成本会抵消所述的增加成本。

（3）由于采用变频器和变频压缩机，控制器采用的是无级控制，降低了空调的能耗，能使某一地的轨道车辆运行中能节约可观的电能。

附图说明

图1是本实用新型一种轨道车辆用变频空调机组的结构示意图。

图中的标号分别为：

1、壳体； 21、第一冷凝器； 22、第二冷凝器；

31、第一冷凝风机； 32、第二冷凝风机； 41、第一制冷管路系统；

42、第二制冷管路系统； 51、第一变频压缩机； 52、第二变频压缩机；

61、第一电子膨胀阀； 62、第二电子膨胀阀； 71、第一蒸发风机；

72、第二蒸发风机； 81、第一蒸发器； 82、第二蒸发器；

91、第一变频器； 92、第二变频器； 101、第一安装支架；

102、第二安装支架。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型一种轨道车辆用变频空调机组的具体实施方式，但是应该指出，本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种轨道车辆用变频空调机组，含有壳体1、蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元。所述壳体1可采用不锈钢材料制造，以保持其效果。将所述蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元设置在所述壳体1内。

所述蒸发单元含有第一电子膨胀阀61、第二电子膨胀阀62、第一蒸发风机71、第二蒸发风机72、第一蒸发器81、第二蒸发器82、第一变频器91、第二变频器92。所述部件可采用轨道车辆空调的相应部件。所述第一变频器91和第二变频器92为成整体式结构，其外部仅留有动力接线口和控制线路接线口（这样，如果第一变频器91和第二变频器92有损坏，可以整体更换，维修方便）。将所述第一变频器91和第二变频器92通过第一安装支架101和第二安装支架102安装在轨道车辆空调回风口的上部，这样，能够利用来自轨道车厢内的回风气流给所述第一变频器91和第二变频器92内部的大功率管和电容进行散热，可节省变频器本身的散热部件或者减小变频器的尺寸。

所述压缩机单元含有第一变频压缩机51、第二变频压缩机52。所述第一变频压缩机51、第二变频压缩机52可采用轨道车辆空调的相应部件。将所述第一变频器91和第二变频器92的变频输出和与它们分别相对应的第一变频压缩机51、第二变频压缩机52进行相连，使所述第一变频器91和第二变频器92的输出能最近距离的直接进入第一变频压缩机51、第二变频压缩机52，这样，可节省电线的长度，减少线路的损耗，从而节约制造成本。

所述冷凝单元含有第一冷凝器21、第二冷凝器22、第一冷凝风机31和第二冷凝风机32；所述部件可采用轨道车辆空调的相应部件。

将所述蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元通过第一制冷系统管路41和第二制冷系统管路42连接起来并与可编程逻辑控制器（PLC或微控制器）相连接，由可编程逻辑控制器（PLC或微控制器）对所述各单元进行控制，形成两个空调制冷循环系统。可根据轨道车厢内的负荷能量，通过PLC或微控制器内部的程序控制步进电机式电子膨胀阀和压缩机的频率，从而精确控制制冷剂的流量，达到轨道车厢客室所需要的冷量，使轨道车厢内的温度波动减小。

本实用新型一种轨道车辆用变频空调机组的工作模式为：

第一蒸发风机71、第二蒸发风机72从轨道车厢内吸入空气，经过第一蒸发器81和第二蒸发器82换热后再送入轨道车厢内；而第一蒸发器81和第二蒸发器82中的制冷剂由液态吸热而气化后被第一变频压缩机51和第二变频压缩机52吸入，经过第一变频压缩机51和第二变频压缩机52的压缩变成高温高压的气体进入第一冷凝器21和第二冷凝器22，被第一冷凝风机31和第二冷凝风机32从大气中吸入的空气进行冷却，制冷剂再变成高压低温的液体，最后经过第一电子膨胀阀61和第二电子膨胀阀62的节流再次进入第一蒸发器81和第二蒸发器82，从而使两个空调制冷循环系统各完成一次制冷和气体能量交换的循环。

本实用新型一种轨道车辆用变频空调机组的电气走向及信息转换为：

三相380V 50Hz的电源通过空调机组的电线插头进入到接线盒后，分成风机和压缩机供电线路：其中，压缩机供电线路首先进入第一变频器91和第二变频器92，经过第一变频器91和第二变频器92变频后，输出230V电压的电源为第一变频压缩机51和第二变频压缩机52供电，而第一变频器91和第二变频器92则根据轨道车厢内实际温度与设定温度之间的差，经可编程逻辑控制器（PLC）的PID运算，再通过数字开关量去控制第一变频器91和第二变频器92的频率输出，同时，可编程逻辑控制器（PLC）将第一变频压缩机51和第二变频压缩机52吸气口的压力和温度转换为数字信息，经过运算后驱动并控制第一电子膨胀阀61和第二电子膨胀阀62的开度，从而使第一制冷系统管路41和第二制冷系统管路42内的制冷剂流量在最优化的状态下运行。通过上述的功能性操作，不仅可控制轨道车厢内需要的热负荷；还可通过第一变频器91和第二变频器92改变第一变频压缩机51和第二变频压缩机52的运行频率，从而改变送往轨道车厢内的制冷负荷，不仅能稳定轨道车厢内的温度场，改善乘坐的舒适性，而且能显著减少能耗。

Claims

1.一种轨道车辆用变频空调机组，含有壳体（1）、蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元，所述蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元设置在所述壳体（1）内，其特征在于，所述蒸发单元含有第一电子膨胀阀（61）、第二电子膨胀阀（62）、第一蒸发风机（71）、第二蒸发风机（72）、第一蒸发器（81）、第二蒸发器（82）、第一变频器（91）和第二变频器（92），所述第一变频器（91）和第二变频器（92）通过第一安装支架（101）和第二安装支架（102）设置在空调回风口的上部；所述压缩机单元含有第一变频压缩机（51）和第二变频压缩机（52），将所述第一变频器（91）和第二变频器（92）的变频输出和与它们分别相对应的第一变频压缩机（51）及第二变频压缩机（52）进行相连，使所述第一变频器（91）和第二变频器（92）的输出能最近距离的直接进入第一变频压缩机（51）及第二变频压缩机（52）；所述冷凝单元含有第一冷凝器（21）、第二冷凝器（22）、第一冷凝风机（31）和第二冷凝风机（32）；将所述蒸发单元、压缩机单元和冷凝单元通过第一制冷系统管路（41）和第二制冷系统管路（42）连接起来并与可编程逻辑控制器相连接，由可编程逻辑控制器对所述各单元进行控制，形成两个空调制冷循环系统。

2. 根据权利要求1所述的一种轨道车辆用变频空调机组，其特征在于，所述第一变频器（91）和第二变频器（92）为成整体式结构，其外部仅留有动力接线口和控制线路接线口。