CN205601560U - 特种车用宽温空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种特种车用宽温空调，包括有由压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液器和冷凝器组成的制冷系统、蒸发风机和冷凝风机，制冷系统中流通有非共沸制冷剂；储液器与冷凝器之间安装有压力控制器，压缩机底部壳体上设有曲轴箱加热带；压缩机、蒸发风机、冷凝风机、压力控制器、曲轴箱加热带通过导线接入外置的控制系统，组成空调控制系统。本实用新型改善了高温空调在宽温带及其高温区的运行和输出特性和制冷系统低温工况的运行性能和可靠性，解决了制冷系统宽温区运行的适应性、可靠性和输出特性等问题，从而实现了在10～70℃宽温区能够正常制冷，高温时制冷量的最大衰减小于10%，并且保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。

Description

特种车用宽温空调

技术领域

本实用新型涉及空调系统领域，具体是一种特种车用宽温空调。

背景技术

执行运输、通讯、导航、探测等任务的车载、机载等载运装备的电子舱室、激光装置等，通常都有全天候、宽温区工作的需求，工作温区通常在10~70℃，具有热流密度大和热流量大的特点，必须使用人机环控设备为其提供合适的工作环境温度，以保障其安全、可靠、高效地工作，甚至要求很高的温度控制精度和很快的降温速率，以提高其工作的稳定性、可靠性、准确性、机动性和效率。

载运装备的人机环控设备通常采用风冷蒸汽压缩式制冷技术，常规制冷运行温区20~46℃。

当环境温度（通常为20℃以下）偏低时，被降温的舱室发热元件热量较大，仍需要空调制冷系统正常工作，以对舱室进行降温。常规空调产品在环境温度偏低时仍继续工作就会造成蒸发器结霜、结冰，甚至会造成压缩机"液击"损坏。影响机组正常使用。

当环境温度在60℃以上高温区时，空调制冷量严重衰减，压缩机排气温度过高，系统的安全性和可靠性问题突出。

在解决空调高温性能时，市场上有在空调装置中设置涡流管，利用涡流管的冷热分流效应，改善空调的冷凝效果；也有在空调中设置卸荷阀和卸荷毛细管，当环境温度升高时卸荷阀打开，卸荷毛细管辅助增强节流作用，降低高温空调的排气温度；也有在压缩机入口端设置辅助喷液的制冷系统，采用旁通和喷液结构，降低压缩机的排气温度，提升压缩机和空调系统在高温环境下运行的可靠性。以上都是以降低空调系统能效并增加系统的复杂性为代价，虽然有助于提高高温工况运行的稳定性和可靠性，但在较宽的温度范围仍难以获得良好的制冷性能，尤其是高温工况的制冷量衰减严重。

制冷系统作为上述载运装备的基础单元执行热量输送和人机环控的任务，应对外部环境和内部热负荷的变化，在宽温区必须保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。因此，解决极端高温环境制冷系统可靠性和宽温区制冷性能改善的问题，是特种载运装备人机环控的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种特种车用宽温空调，在不增加制冷循环系统复杂性的基础上，采用由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂；采取在空调制冷系统冷凝器的出口装一个储液器；采取在制冷系统中冷凝器和储液器之间装一个压力控制器控制冷凝风机；采用曲轴箱加热带缠绕于压缩机底部壳体，低温环境下在空调投入运行之前开启对压缩机预加热等措施，通过制冷系统的优化匹配，来解决制冷系统宽温区运行的适应性、可靠性和输出特性等关键问题，以实现空调制冷系统在10～70℃宽温区能够正常制冷，高温时制冷量的最大衰减小于10%，并且保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。

本实用新型的技术方案如下：

一种特种车用宽温空调，包括有压缩机、蒸发风机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液器、冷凝器和冷凝风机，其特征在于：从所述储液器的出口引出管道，并依次连接所述的过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和冷凝器后，接入所述储液器的进口，组成封闭的制冷系统，所述的制冷系统中流通有由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂；所述的储液器与冷凝器之间的连接管道上安装有压力控制器，所述压缩机底部壳体上设有曲轴箱加热带；所述的压缩机、蒸发风机、冷凝风机、压力控制器、曲轴箱加热带通过导线接入外置的控制系统，组成空调控制系统。

所述的特种车用宽温空调，其特征在于：所述的储液器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和冷凝器通过铜管依次连接。

所述的特种车用宽温空调，其特征在于：所述的曲轴箱加热带缠绕于所述压缩机底部壳体。

本实用新型在不增加制冷循环系统复杂性的基础上，采用由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂；采取在空调制冷系统冷凝器的出口装一个储液器；采取在制冷系统中冷凝器和储液器之间装一个压力控制器控制冷凝风机；采用曲轴箱加热带缠绕于压缩机底部壳体，低温环境下在空调投入运行之前开启对压缩机预加热等措施，通过制冷系统的优化匹配，来解决制冷系统宽温区运行的适应性、可靠性和输出特性等关键问题，以实现空调制冷系统在10～70℃宽温区能够正常制冷，高温时制冷量的最大衰减小于10%，并且保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。

本实用新型使用质量配比为6.8/3.2的R22/R142b混合制冷剂，空调器的冷凝器和蒸发器均采用平直套片，为了有效减小传热温差和冷凝器压力，冷凝器的设计面积和风量较常规空调增大10~20%；与此同时，控制蒸发器的的设计面积，控制过热度≤2℃，抑制制冷压缩机回气温度的升高及对排气温度的影响；鉴于宽温空调负荷和运行环境温度变化幅度大的特点，选用外平衡热力膨胀阀。通过控制R22与R142b的比例来调节制冷量的变化，改善了高温空调在宽温带及其高温区的运行和输出特性。

本实用新型在空调制冷系统冷凝器的出口装一个储液器，当热负荷降低或环境温度较低时，制冷剂在蒸发器里不能完全蒸发,会造成在低温时空调制冷系统制冷剂多余，这样就可能有制冷剂液体和制冷剂气体混合进入压缩机，所以要在进压缩机前装个储液器，储存液态制冷剂，防止液体制冷剂进入压缩机吸气腔,击穿吸气阀片,即是“液击”，造成压缩机损坏。因此在制冷系统中增设一个储液器，可保证在制冷工况发生剧烈变化时，可以存储一定的制冷剂，从而稳定系统压力。因此，对于宽幅温度变化和负荷变化的系统，设置储液器可以提高制冷系统的适应性。

本实用新型在制冷系统中冷凝器的出口装一个压力控制器，它是通过压力控制器与冷凝器出口相连来感受出冷凝压力，给压力控制器设置一个合适值（可根据不同的使用环境进行设置），控制空调室外冷凝风机，并当环境温度合适，冷凝压力高于压力控制器设定值时，制冷系统正常工作，压力控制器处于常闭状态，冷凝风机正常工作；当外环境温度偏低，冷凝压力低于压力控制器设定值时，压力控制器处于断开状态，冷凝风机停止工作；当冷凝压力恢复到压力控制器的设定值以上，压力控制器恢复常闭状态，冷凝风机开始工作，保证了系统的冷凝压力在一个合适的值。

同时，在压缩底部壳体上缠绕一根曲轴箱加热带，低温环境下，曲轴箱加热带在空调投入运行之前开启对压缩机预加热，保证压缩机正常启动。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型在不增加制冷循环系统复杂性的基础上，采用由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂，改善了高温空调在宽温带及其高温区的运行和输出特性。

2、本实用新型采取在空调制冷系统冷凝器的出口装一个储液器，采取在制冷系统中冷凝器和储液器之间装一个压力控制器控制冷凝风机，采用曲轴箱加热带缠绕于压缩机底部壳体，低温环境下在空调投入运行之前开启对压缩机预加热等措施，改善了制冷系统低温工况的运行性能和可靠性；储液器、压力控制器和曲轴箱加热带安装方便，结构简单、故障率低、安全可靠，且成本低，实用性强。

3、本实用新型通过制冷系统的优化匹配，解决了制冷系统宽温区运行的适应性、可靠性和输出特性等关键问题，从而实现了空调制冷系统在10～70℃宽温区能够正常制冷，高温时制冷量的最大衰减小于10%，并且保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中压力控制器和曲轴箱加热带的控制原理框图。

具体实施方式

参见图1、2，一种特种车用宽温空调，包括有压缩机1、蒸发风机2、蒸发器3、膨胀阀4、过滤器5、储液器6、冷凝器7和冷凝风机9，从储液器6的出口引出管道，并依次连接过滤器5、膨胀阀4、蒸发器3、压缩机1和冷凝器7后，接入储液器6的进口，组成封闭的制冷系统，制冷系统中流通有由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂；储液器6与冷凝器7之间的连接管道上安装有压力控制器8，压缩机1底部壳体上设有曲轴箱加热带10；压缩机1、蒸发风机2、冷凝风机9、压力控制器8、曲轴箱加热带10通过导线接入外置的控制系统，组成空调控制系统。

本实用新型中，储液器6、过滤器5、膨胀阀4、蒸发器3、压缩机1和冷凝器7通过铜管依次连接。

曲轴箱加热带10缠绕于压缩机1底部壳体。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

压力控制器8插在出冷凝器7的铜管上，用含银量15%的钎焊条焊接到系统中，将压力控制器8的引线串接在冷凝风机9的控制电路中。

曲轴箱加热带缠绕在压缩机底部壳体上，将曲轴箱加热带引线串接在控制压缩机1交流接触器的常闭触点电路中。

在制冷系统中充入由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂，通过制冷系统的优化匹配，解决了制冷系统宽温区运行的适应性、可靠性和输出特性等关键问题。从而实现了空调制冷系统在10～70℃宽温区能够正常制冷，高温时制冷量的最大衰减小于10%，并且保持可靠的工作性能和稳定的制冷量输出。

以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种特种车用宽温空调，包括有压缩机、蒸发风机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液器、冷凝器和冷凝风机，其特征在于：从所述储液器的出口引出管道，并依次连接所述的过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和冷凝器后，接入所述储液器的进口，组成封闭的制冷系统，所述的制冷系统中流通有由中温制冷剂R22和高温制冷剂R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷剂；所述的储液器与冷凝器之间的连接管道上安装有压力控制器，所述压缩机底部壳体上设有曲轴箱加热带；所述的压缩机、蒸发风机、冷凝风机、压力控制器、曲轴箱加热带通过导线接入外置的控制系统，组成空调控制系统。

2.根据权利要求1所述的特种车用宽温空调，其特征在于：所述的储液器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和冷凝器通过铜管依次连接。

3.根据权利要求1所述的特种车用宽温空调，其特征在于：所述的曲轴箱加热带缠绕于所述压缩机底部壳体。