CN212828368U - 一种轨道车辆及其空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车辆及其空调系统，空调系统包括压缩机、换热器组件、冷凝器和节流部件；换热器组件内设有第一换热器和第二换热器，第二换热器设置在所述第一换热器对应出风方向的下游；所述压缩机、所述冷凝器、所述节流部件、所述第一换热器依次连接形成制冷回路；所述第二换热器的输入端与所述压缩机的输出端和所述冷凝器之间的连通管路连接，所述第二换热器的输出端与冷凝器的输出端和所述第一换热器之间的连通管路连接。本实用新型将用于对空气降温的第一换热器和用于对空气除湿的第二换热器集成在一个换热器组件内，使除湿模块不占用额外的安装空间，增大了轨道列车的内部空间，省略额外安装工序，提高安装效率，节省工人成本。

Description

一种轨道车辆及其空调系统

技术领域

本实用新型属于轨道车辆技术领域，具体地说，涉及一种轨道车辆及其空调系统。

背景技术

制冷季节，当外界较为潮湿时，空调需要对车内空气进行除湿，即同时去除车内的热量和水分，以满足舒适性要求。现有技术中，车辆空调除湿原理为：制冷剂气体通过压缩机压缩，变为高温高压气体状态，然后流经冷凝器，外界空气在轴流风机的作用下流经冷凝器，对制冷剂进行冷却，变为常温高压的制冷剂液态，制冷剂流经第一节流装置，变为低温低压的制冷剂气液混合态，然后进入蒸发器，车内回风及车外的新风的混合风在送风机的作用下，强制流经蒸发器，吸收蒸发器中制冷剂的冷量，同时析出水分，实现除湿的目的；制冷剂吸收混合风的热量，变为常温低压的气态，然后回到压缩机，实现一个除湿循环。

因轨道车辆空调常用模式为露点送风，即热量和水分只能按照固定比例去除，但在除湿模式下，需要去除更多的水分，为满足除湿要求，需要先去除较多热量，然后在蒸发器后增加电加热器，对除湿后的混合风进行加热，防止热量去除较多导致车内温度降低，尤其是在梅雨季节，温度较低、湿度较大，因此，与常规制冷模式相比，除湿模式需要消耗额外的能量对除湿后的空气进行加热，即在出风通道中设置电加热器。但是利用电加热器加热，增加了空调机组的功耗，同时也增加的空调的成本；而且电加热档位较少，使用过程中，车厢内的温度场变化较大，影响乘客的舒适性。

申请号为CN201620965314的中国专利公开了一种轨道车辆空调系统的除湿结构，包括借助制冷剂管依次连接的压缩机、冷凝器、第一节流装置和蒸发器，所述蒸发器设置在与车厢连通的送风通道中；在所述送风通道中还设置热交换器，所述热交换器的输入管借助第一旁路管与连接在压缩机输出端的制冷剂管连通、输出管借助装有第二节流装置的第二旁通管与连接在蒸发器输入端或输出端的制冷剂管连通。

但是上述方案中，热交换器独立在蒸发器外，需要单独占用额外的安装空间，不利于增大轨道列车的内部空间。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种轨道车辆空调系统，该空调系统将除湿模块与制冷模块集成在整体的换热器组件中，使除湿模块不占用额外的安装空间。

本实用新型的另外一个目的是提供一种轨道车辆，包括上述的轨道车辆空调系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种轨道车辆空调系统，包括压缩机、换热器组件、冷凝器和节流部件；

所述换热器组件内设有第一换热器和第二换热器，所述第二换热器设置在所述第一换热器对应出风方向的下游；

所述压缩机、所述冷凝器、所述节流部件、所述第一换热器依次连接形成制冷回路；

所述第二换热器的输入端与所述压缩机的输出端和所述冷凝器之间的连通管路连接，所述第二换热器的输出端与冷凝器的输出端和所述第一换热器之间的连通管路连接。

进一步的，所述第二换热器的输入端与所述压缩机的输出端之间的连通管路上设有旁路电磁阀。

进一步的，所述第二换热器集成在所述第一换热器上构成所述换热器组件。

进一步的，所述冷凝器外部设有冷凝风机。

进一步的，所述换热器组件外部设有通风风机。

优选的，所述通风风机的出风方向与进风方向之间具有一角度。

一种轨道车辆，包括如上所述的一种轨道车辆空调系统。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本实用新型利用空调系统自身的高温制冷剂降低换热器组件出风的相对湿度，不必额外设置除湿装置对低温空气进行除湿，节省用电功率，提高了空调系统的性能。而且，经过第二换热器后的制冷剂流量汇入冷凝器主回路出口，被再次利用，提高了空调能效。

2、本实用新型将用于对空气降温的第一换热器和用于对空气除湿的第二换热器集成在一个换热器组件内，使除湿模块不占用额外的安装空间，增大了轨道列车的内部空间，省略额外安装工序，提高安装效率，节省工人成本。

3、本实用新型通过设置旁路电磁阀使空调系统的制冷除湿模式具有手动进入和自动进入两种模式。在手动模式时，旁路电磁阀执行手动开启关闭指令；在自动模式时，空调系统根据自动除湿模式的进入和退出条件来控制旁路电磁阀的开启和关闭。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型轨道车辆空调系统的结构示意图；

图2是本实用新型轨道车辆空调系统出风方式示意图；

图中：1、压缩机；2、旁路电磁阀；3、冷凝器；4、冷凝风机；5、节流部件；6、换热器组件；61、第一换热器；62、第二换热器；7、通风风机；8、制冷回路；9、除湿回路。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种轨道车辆空调系统，包括压缩机1、换热器组件6、冷凝器3和节流部件5。

所述换热器组件6内设有第一换热器61和第二换热器62，所述第二换热器62设置在所述第一换热器61对应出风方向的下游。

所述压缩机1、所述冷凝器3、所述节流部件5、所述第一换热器61依次连接形成制冷回路8。也就是说，在制冷回路8中，第一换热器61实质上充当的角色为蒸发器。

所述第二换热器62的输入端与所述压缩机1的输出端和所述冷凝器3之间的连通管路连接，所述第二换热器62的输出端与冷凝器3的输出端和所述第一换热器61之间的连通管路连接。

上述方案中，压缩机1、换热器组件6、冷凝器3和节流部件5之间相互循环的是制冷剂，因此，压缩机1、换热器组件6、冷凝器3和节流部件5之间是借助制冷剂管依次连接。

如图1所示，具体的制冷过程为：制冷剂经压缩机1压缩成高温高压的制冷剂气体，进入与压缩机1输出端连接的制冷剂管，高温高压的制冷剂气体通过制冷剂管进入冷凝器3，高温高压的制冷剂气体在冷凝器3中被冷凝后变成高温高压的制冷剂液体，高温高压的制冷剂液体经制冷剂管进入节流部件5进行节流降压，变成低温低压的制冷剂气液混合体，这其中液体较多，低温低压的制冷剂气液混合体经过制冷剂管进入第一换热器61，在第一换热器61中，低温低压的制冷剂气液混合体吸收空气中的热量而汽化，变成高温低压的制冷剂气体，而空气则变成低温空气，高温低压的制冷剂气体然后再回到压缩机1继续压缩，继续循环形成本实用新型的制冷回路8，此时，低温空气中的相对湿度较高，如果直接排出到室内，就会降低乘客的舒适感。因此，就需要对低温空气进行除湿。

如图1所示，具体的除湿过程为：压缩机1输出端输出的高温高压的制冷剂气体通过另一路制冷剂管进入设置在第一换热器61下游的第二换热器62中，在第二换热器62中，高温高压的制冷剂气体与流经第一换热器61排出的空气进行换热，提高空气的干球温度，降低空气的相对湿度，这样，当空气排出到室内时就是相对湿度较高的低温空气，提高了乘客的舒适感。而经过第二换热器62后的制冷剂变成了高温高压的制冷剂液体，这部分高温高压的制冷剂液体汇入冷凝器3的输出端后再经过节流部件5以及第一换热器61对空气进行制冷。

因此，压缩机1、第二换热器62、节流部件5以及第一换热器61依次循环连通实际上构成了本实用新型的用于降低第一换热器61出风相对湿度的除湿回路9。

上述方案中，从功能上来讲，第二换热器62实质上充当的角色是“冷凝器”，也就是说，在制冷剂的流通过程中，第二换热器62与冷凝器3是并列的关系。

本实用新型利用空调系统自身的高温制冷剂降低空调系统出风的相对湿度，不必额外设置除湿装置对低温空气进行除湿，节省用电功率，提高了空调系统的性能。而且，经过第二换热器62后的制冷剂流量汇入冷凝器3主回路出口，被再次利用，提高了空调能效。

进一步的，所述第二换热器62集成在所述第一换热器61上构成所述换热器组件6。

上述方案中，本实用新型将用于对空气降温的第一换热器61和用于对空气除湿的第二换热器62集成在一个换热器组件6内，使除湿模块不占用额外的安装空间，增大了轨道列车的内部空间，省略额外安装工序，提高安装效率，节省工人成本。

上述方案中第一换热器61和第二换热器62为管翅式换热器。利用管翅式换热器具有的紧凑性，可进一步减小换热器组件6的体积，增大轨道列车的内部空间。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二换热器62的输入端与所述压缩机1的输出端之间的连通管路上设有旁路电磁阀2。

上述方案中，旁路电磁阀2是用来控制除湿回路9的开启与关闭。旁路电磁阀2与空调系统的控制器连接，通过接收空调制冷除湿模式的开启、关闭指令来控制开启和关闭除湿回路9。

通过设置旁路电磁阀2使空调系统的制冷除湿模式具有手动进入和自动进入两种模式。在手动模式时，旁路电磁阀2执行手动开启关闭指令；在自动模式时，空调系统根据自动除湿模式的进入和退出条件来控制旁路电磁阀2的开启和关闭。

例如，可在空调系统的出风口处或者车厢内设置温度传感器及湿度传感器，空调系统设置送风温度传感器，根据各传感器的数值，借助空调系统的控制系统，控制通过旁路电磁阀2的开闭，对降温后的空气进行加热，形成除湿过程的自动进入模式。

进一步的，所述冷凝器3外部设有冷凝风机4。

上述方案中，为了加快高温高压的制冷剂气体在冷凝器3中的冷却过程，在冷凝器3外部设置冷凝风机4，加快冷凝器3外部的空气循环。

进一步的，所述换热器组件6外部设有通风风机7。

上述方案中，为了加快低温空气向车厢内扩散，在换热器组件6的外部设置通风风机7。

优选的，如图2所示，通风风机7的出风方向与进风方向之间具有一角度。进一步加快低温空气在车厢内的流动。

本实用新型还提供一种轨道车辆，包括上述的轨道车辆的空调系统。

上述方案中，通过在轨道车辆上配置本实用新型的上述空调系统，利用空调系统自身的高温制冷剂降低空调系统出风的相对湿度，不必额外设置除湿装置对低温空气进行除湿，节省用电功率，提高了空调系统的性能。而且，经过第二换热器62后的制冷剂流量汇入冷凝器3主回路出口，被再次利用，提高了空调能效。

进一步的，本实用新型将用于对空气降温的第一换热器61和用于对空气除湿的第二换热器62集成在一个换热器组件6内，使除湿模块不占用额外的安装空间，增大了轨道列车的内部空间，省略额外安装工序，提高安装效率，节省工人成本。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，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方案的范围内。

Claims (7)

1.一种轨道车辆空调系统，其特征在于：包括压缩机、换热器组件、冷凝器和节流部件；

所述换热器组件内设有第一换热器和第二换热器，所述第二换热器设置在所述第一换热器对应出风方向的下游；

所述压缩机、所述冷凝器、所述节流部件、所述第一换热器依次连接形成制冷回路；

所述第二换热器的输入端与所述压缩机的输出端和所述冷凝器之间的连通管路连接，所述第二换热器的输出端与冷凝器的输出端和所述第一换热器之间的连通管路连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调系统，其特征在于：

所述第二换热器的输入端与所述压缩机的输出端之间的连通管路上设有旁路电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调系统，其特征在于：

所述第二换热器集成在所述第一换热器上构成所述换热器组件。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调系统，其特征在于：

所述冷凝器外部设有冷凝风机。

5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空调系统，其特征在于：

所述换热器组件外部设有通风风机。

6.根据权利要求5所述的一种轨道车辆空调系统，其特征在于：

所述通风风机的出风方向与进风方向之间具有一角度。

7.一种轨道车辆，其特征在于：包括如权利要求1-6任一所述的一种轨道车辆空调系统。

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