CN2497237Y - 列车用单元式双系统热泵型空调机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种列车用单元式双系统热泵型空调机,它包括双空调机系统,其特征在于:每一空调机系统均加装有四通阀、单向阀和制热用膨胀阀,上述四通阀的进口与压缩机的排气口相连接,其余三个出口通过管路,一路连接室内侧换热器;一路连接气液分离器;另一路连接室外侧换热器,上述单向阀连接在制冷用毛细管两端之间,上述制热用膨胀阀连接在单向阀两端之间,上述单向阀的设置方向与单向阀的方向相反。本实用新型省去了原来的电加热器,而采用热泵型空调机组,满足了制热的要求,热效率明显高于电加热方式,节能效果显著,并可使车厢内通风良好,空气新鲜、温度适宜。

Description

列车用单元式双系统热泵型空调机

                      技术领域

本实用新型涉及列车用空调机，具体地说是对现有列车用空调机结构的改进。

                      背景技术

现有列车使用的空调机组是夏季制冷用的，冬季采暖用电热器，通过通风机将热风送出。由于空调列车密封较好采用电热器加热方式，使车厢内空气干燥，相对湿度下降，车内旅客多，人体散热，食物散发气味，造成车厢内空气质量下降，需向车内送新鲜空气。用空调机向车内输送新鲜空气时，由于冬季车厢外温度低，风门不宜开的过大，还需用空调机组内的电加热器对新鲜空气进行预热，该预热方式热效率低，能源消耗大，新鲜空气输送量不足。为此，许多旅客不断反馈意见，希望尽快克服上述缺陷。而现有的热泵型空调，在冬季取暖时，室外侧换热器结霜后，通常采用停机融霜、逆循环融霜或热气旁通融霜的方法。而停机融霜时通风机不工作，这就造成新鲜空气不能进入车厢，使车厢内空气质量恶化。当采用逆循环融霜时，室外侧换热器变成冷凝器，室内侧换热器变成蒸发器，此时通风机运转将导致室外冷空气直接吹入车厢内，使车厢内温度下降，给乘客带来不适。当采用热气旁通融霜时，室外侧换热器变成了冷凝器，室内侧换热器几乎没有制冷剂流过，室外侧换热器融霜时，室内侧换热器几乎不能制热，由于旁通管比主管道小，融霜时间加长，而此时通风机运转将导致室外冷空气直接吹入车厢内，使车厢内温度下降，同样给乘客带来不适。如何保证既可有效地融霜，又使车厢内空气新鲜和不进入冷风，则是急需解决的问题。

                      发明内容

本实用新型是要解决现有技术存在的电加热取暖所存在的缺陷。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型的技术方案是：它包括双空调机系统，其特征在于：每一空调机系统均加装有四通阀、单向阀和制热用膨胀阀，上述四通阀的进口与压缩机的排气口相连接，其余三个出口通过管路，一路连接室内侧换热器；一路连接气液分离器；另一路连接室外侧换热器，上述单向阀连接在制冷用毛细管两端之间，上述制热用膨胀阀连接在单向阀两端之间，上述单向阀的设置方向与单向阀的方向相反。

在每一空调机系统中加装一根融霜热气管，该融霜热气管一端连接在压缩机的排气口，另一端连接在制热用膨胀阀与室外侧换热器之间的管路上，在融霜热气管的管路上设有融霜电磁阀，该融霜电磁阀线圈与温度控制器和时间继电器串接在控制电路中。

四通阀线圈与温度控制器和时间继电器串接在控制电路中。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和积极效果：1、省去了原来的电加热器，而采用热泵型空调机组，满足了制热的要求，热效率明显高于电加热方式，节能效果显著，并可使车厢内通风良好，空气新鲜、温度适宜。2、既保证了有效地融霜，又使融霜时仍向车厢内供给新鲜空气，不进入冷风，从而克服了现有技术存在的不足。

                    附图说明

图1是本实用新型双空调机组系统图；

图2是本实用新型温度控制器、时间继电器和融霜电磁阀的电路图；

图3是图2电路处于不融霜状态电路图；

图4是图2电路处于融霜状态电路图；

图5是图2电路处于时间继电器计时融霜后切继电路停止融霜状态电路图；

图6是图2电路处于温度控制器测出吸气温度高于设定温度后停止融霜状态的电路图；

图7是本实用新型温度控制器、时间继电器和四通阀线圈的电路图；

图8是图7电路中四通阀不动作(制热状态)的电路图；

图9是图7电路中温度控制器和时间继电器接通，四通阀换向(融霜状态)的电路图；

图10是图7电路中时间继电器计时融霜后切继电路停止融霜的电路图；

图11是图7电路中温度控制器测出吸气温度高于设定温度后停止融霜的电路图。

1、压力控制器；2、压缩机；3、气液分离器；4、室内侧换热器；5、通风机；6、温度控制器；7、四通阀；7A、四通阀线圈；8、融霜电磁阀；9、单向阀；10、制冷用毛细管；11、感温包；12、室外侧换热器；13、融霜热气管；14、制热用膨胀阀；15、单向阀；16、双向干燥过滤器；17、室外侧风机；18、时间继电器。

                    具体实施方式

参见图1和图2～图6，在一台单元式空调机组内有两个独立的完全相同的制冷(制热)系统，其中通风机5、室外侧风机17以及室内侧换热器4由两个系统共用，其余各自独立。为了实现制热，在原系统中加装有四通阀7、单向阀9和制热用膨胀阀14。四通阀7的进口与压缩机2的排气口相连接，其余三个出口通过管路，一路连接室内侧换热器4；一路连接气液分离器3；另一路连接室外侧换热器12。单向阀9连接在制冷用毛细管10两端之间，制热用膨胀阀14连接在单向阀15两端之间，上述单向阀9的设置方向与单向阀15的方向相反。为了实现融霜，在每一空调机系统中加装一根融霜热气管13，该融霜热气管13一端连接在压缩机2的排气口，另一端连接在制热用膨胀阀14与室外侧换热器12之间的管路上，在融霜热气管13的管路上设有融霜电磁阀8，该融霜电磁阀线圈与温度控制器6和时间继电器18串接在控制电路中。在图1中，制冷循环流向沿实线箭头方向流动；制热循环流向沿虚线箭头方向流动。

本实用新型在制冷运行时，两个系统的四通阀7处于制冷位置，融霜电磁阀8处于关闭状态，室内侧换热器4作为蒸发器使用，室外侧换热器12作为冷凝器使用，此时单元式双系统热泵型空调机组作为制冷机使车厢内空气降温，以达到降温的目的。

本实用新型在制热运行时，四通阀7处于制热位置，融霜电磁阀8处于关闭状态，这时室内侧换热器4作为冷凝器使用，室外侧换热器12作为蒸发器使用，此时单元式双系统热泵型空调机组作为供热机使车厢内空气升温，以达到冬季采暖的目的。

本实用新型需要融霜运行时，在融霜时间控制上要保证两个独立系统不在同一时间融霜。例如：设每小时融霜一次，在计时器上设定每个系统工作50分钟，融霜10分钟，然后开动其中一个系统使其工作30分钟后再开动另一个系统工作，保持两个系统的累计工作时间差30分钟，此后先开始工作的系统先融霜，后开始工作的系统后融霜，两个系统始终保持间隔30分钟融霜。

当其中一个系统进入融霜运行时，融霜电磁阀8得电接通，压缩机2排出的一部分高温、高压制冷剂经融霜热气管13、融霜电磁阀8进入室外侧换热器12，一部分高温、高压制冷剂经过四通阀7进入室内侧换热器4，经过单向阀9，双向干燥过滤器16，到达制热用膨胀阀14的进口端，由于融霜热气管13的沿程阻力小，在制热用膨胀阀14的出口端产生较大的压力，使制热用膨胀阀14不能打开，经过短暂的压力平衡后，压缩机2排出的高温、高压制冷剂全部进入室外侧换热器12进行融霜，而不再进入室内侧换热器4。与此同时，另一个系统处于正常的制热工作状态，压缩机2排出的高温、高压制冷剂全部进入室内侧换热器4，使通风机5能连续运转，既保证车内温度不降低，同时可保证向车厢内送入新鲜空气，保证车厢内空气质量。

本实用新型融霜电磁阀8可采用时间继电器18控制，它一般设在控制柜上，也可采用温度控制器6控制，还可以同时采用时间继电器18和温度控制器6共同控制，当时间继电器18计时到融霜阶段开始时，融霜温度控制器6测出压缩机2的吸气温度低于0℃，时间继电器18和温度控制器6同时接通融霜电磁阀8，系统进入融霜状态，当融霜时间到达设定的融霜时间时，时间继电器18切断融霜电磁阀8的电源，停止融霜，当设定的融霜时间未到，而温度控制器6测得压缩机2的吸气温度上升到某一值时，例如：高于设定温度2℃时，说明融霜完成，温度控制器6切断融霜电磁阀8的电源，停止融霜。

参见图7-图11，另一种融霜方式是取消上述系统的融霜电磁阀8和融霜热气管13，采用逆循环融霜。空调机组的制冷循环和制热循环与上述的流程一样，其差别是融霜方式的不同。这种系统需要融霜运行时，在融霜时间控制上要保证两个独立系统不在同一时间融霜，其不同时间融霜的设定方法与上述系统相同。当其中一个系统进入融霜运行时，时间继电器18控制四通阀线圈7A换向，压缩机2排出的高温、高压制冷剂直接进入室外侧换热器12进行融霜，从室外侧换热器12流出的制冷剂经单向阀15，双向干燥过滤器16，制冷用毛细管10，进入室内侧换热器4，吸热蒸发，由于另一个系统处于正常的制热状态，压缩机2排出的高温、高压制冷剂全部进入室内侧换热器4，在室内侧换热器4中，融霜系统吸收供热系统的一部分热量，加快了蒸发过程，使融霜时间缩短到1至2分钟或更短，融霜系统可很快恢复到供热状态，由于融霜时间短，一个系统融霜时，对室内侧换热器4的温度没有什么影响，使通风机5能连续运转，既保证车内温度不降低，同时可保证向车厢内送入新鲜空气，保证车厢内空气质量。

采用逆循环融霜方式时，可采用时间继电器18控制，它一般设在控制柜上，也可采用温度控制器6控制，还可以同时采用时间继电器18和温度控制器6控制，当时间继电器18计时到融霜阶段开始时，融霜温度控制器6测出压缩机2的吸气温度低于0℃，时间继电器18和温度控制器6同时接通四通阀7的线圈7A的电源，使四通阀7换向，系统进入融霜状态，当融霜时间到达设定的融霜时间时，时间继电器18切断四通阀7的线圈7A的电源，使四通阀7换向，停止融霜，回到制热状态，当设定的融霜时间未到，而温度控制器6测出压缩机2的吸气温度上升到某一值时，例如：高于设定温度2℃时，说明融霜完成，温度控制器6切断四通阀7的线圈7A的电源，使四通阀7换向，停止融霜，回到制热状态。

以上两种融霜方式都能满足列车运用的要求，使通风机5能连续运转，既保证车内温度不降低，同时可保证向车厢内送入新鲜空气，保证车厢内空气质量。

本实用新型列车用单元式双系统热泵型空调机组，保持列车空调系统其它功能不受影响，满足空调机组制冷、制热运行的要求，具有结构简单、融霜效果好，融霜时仍保证向车厢内供给新鲜空气，使车厢内通风良好，车厢内空气新鲜、温度适宜。

Claims (3)

1、一种列车用单元式双系统热泵型空调机，它包括双空调机系统，其特征在于：每一空调机系统均加装有四通阀(7)、单向阀(9)和制热用膨胀阀(14)，上述四通阀(7)的进口与压缩机(2)的排气口相连接，其余三个出口通过管路，一路连接室内侧换热器(4)；一路连接气液分离器(3)；另一路连接室外侧换热器(12)，上述单向阀(9)连接在制冷用毛细管(10)两端之间，上述制热用膨胀阀(14)连接在单向阀(15)两端之间，上述单向阀(9)的设置方向与单向阀(15)的方向相反。

2、根据权利要求1所述的一种列车用单元式双系统热泵型空调机，其特征在于：在每一空调机系统中加装一根融霜热气管(13)，该融霜热气管(13)一端连接在压缩机(2)的排气口，另一端连接在制热用膨胀阀(14)与室外侧换热器(12)之间的管路上，在融霜热气管(13)的管路上设有融霜电磁阀(8)，该融霜电磁阀(8)线圈与温度控制器(6)和时间继电器(18)串接在控制电路中。

3、根据权利要求1所述的一种列车用单元式双系统热泵型空调机，其特征在于：四通阀(7)线圈(7A)与温度控制器(6)和时间继电器(18)串接在控制电路中。

Images