專利名稱：巴士用電動空調裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動空調領域，特別是一種多系統(tǒng)可變能量輸出的電空調系統(tǒng)， 可用于傳統(tǒng)巴士、混合動力巴士和純電動巴士的空調裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的大巴空調采用車輛發(fā)動機帶動活塞往復式壓縮機的工作方式來為車輛提供制冷，由于往復式壓縮機效率低，特別是當車輛發(fā)動機處于低轉速運行時，壓縮機的運行效率更低，因此導致整個空調的能效比(EER)較低，通常在2以下，能量輸入與輸出得不償失，浪費了大量能源，對于車輛來講浪費了大量的燃油，不但造成能源浪費，而且造成過量的污染物排放，污染了環(huán)境。同時，由于原空調系統(tǒng)控制調節(jié)簡單柔性差，在夏季高溫最需要空調的時候反而能量輸出受限，在其它季節(jié)能量輸出過大，在車輛的不同運行狀態(tài)下可調節(jié)性也差，造成車輛乘用空間舒適性差且因調節(jié)控制問題造成大量能源浪費。再者，由于采用大功率的單臺活塞往復式壓縮機，其存在體積大、重量大和價格昂貴的不足，巴士提供給壓縮機裝配的空間受限，裝配壓縮機麻煩。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有巴士空調的效率低、可調節(jié)性差、重量大、成本高、不利于裝配的不足，本實用新型提供一種提升效率、調節(jié)性良好、重量小、便于裝配的巴士用電動空調裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種巴士用電動空調裝置，包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán)單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。作為優(yōu)選的一種方案所述電動壓縮機包括至少兩組并行設置的壓縮機單元，所述壓縮機單元的數(shù)量關于所述制冷循環(huán)單元相同，一組壓縮機單元與一組制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器、一組冷凝器連接。作為優(yōu)選的另一種方案所述冷凝風機組中冷凝風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組冷凝器通過一個風道與一臺冷凝風機連接；所述蒸發(fā)風機組中蒸發(fā)風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組蒸發(fā)器通過一個風道與一臺蒸發(fā)風機連接，各臺冷凝風機和各臺蒸發(fā)風機的啟動開關均與所述控制器連接?；蛘呤撬隼淠L機組有至少兩臺冷凝風機，所述蒸發(fā)風機組有至少兩臺蒸發(fā)風機，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器同時與冷凝風機組連接，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器同時與蒸發(fā)風機組連接。[0010]進一步，所述一組換熱器為微通道換熱器。再進一步，所述一組制冷循環(huán)單元內(nèi)采用Ri;34a、R410A、R407C、R22或R12;Myf作為冷媒。當采用不同冷媒時對應變換相應的壓縮機；更進一步，所述的巴士用電動空調裝置可自配發(fā)電裝置也可借用車輛自帶發(fā)電裝置；所述電動壓縮機為定頻壓縮機、變頻壓縮機或由定頻壓縮機和變頻壓縮機按比例混合組成。所述電動壓縮機為單相壓縮機或三相壓縮機，所述三相壓縮機的額定工作電壓大于等于110伏。所述電動壓縮機為額定工作頻率大于等于50Hz的定速壓縮機。所述電動壓縮機為交流變頻或直流調速壓縮機；所述節(jié)流機構為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管組。所述冷凝風機組或蒸發(fā)風機組的風扇電機為交流異步電機或直流電機；直流電機的轉子采用永磁材料。所述冷凝風機組的風扇采用軸流風扇，所述蒸發(fā)風機組的風扇采用離心風扇。本實用新型的技術構思為巴士用電動空調裝置由一組電動壓縮機、一組微通道冷凝器、一組節(jié)流機構、一組蒸發(fā)器、一組儲液罐、 一組干燥過濾器、一組冷凝風扇機組、一組蒸發(fā)風扇機組、一組控制器共同組成，其特征在于每一個電動壓縮機連接一個冷凝單元，一個節(jié)流裝置、一個蒸發(fā)單元，一個儲液罐，一個干燥過濾器，形成一個獨立的制冷循環(huán)單元；若干個制冷循環(huán)單元公用一組冷凝風扇、一組蒸發(fā)風扇及控制器，安裝于同一個箱體中，通過不同的開停組合模式，形成若干種能量輸出模式。采用多臺獨立工作的電動壓縮機形成與壓縮機數(shù)量對應的若干個制冷循環(huán)系統(tǒng)， 采用高效率鋁制微通道換熱器，高效率風扇電機，通過控制系統(tǒng)的邏輯控制，有效降低空調系統(tǒng)的能耗，增加空調系統(tǒng)的可調節(jié)性。電動壓縮機的效率高(COP大于3)，同時由于微通道換熱器的換熱效率遠高于傳統(tǒng)的管翅片式換熱器(換熱效率為傳統(tǒng)換熱器的2倍以上)， 電動壓縮機結合微通道換熱器導致空調系統(tǒng)運行效率大幅提高，能效比可達到3以上，大大的提高了空調系統(tǒng)的能源利用率，與傳統(tǒng)的往復式壓縮機空調系統(tǒng)相比可降低能源消耗 30%，降低了車輛的燃料消耗，節(jié)約了能源，減少了污染。同時由于電動壓縮機結構緊湊， 重量遠低于傳統(tǒng)的往復式壓縮機，重量可減輕15% ；微通道換熱器為鋁制材料，同時結構緊湊，體積小，遠輕于傳統(tǒng)的銅管鋁翅片式換熱器，重量可減輕50%以上，同時可導致空調結構件尺寸縮小，降低結構件的重量。對于獨立的制冷循環(huán)單元，從壓縮機排出的高溫高壓蒸汽通過管路進入微通道冷凝器，在冷凝風機作用下，外界空氣通過微通道冷凝器，與微通道冷凝器中的循環(huán)介質進行強制換熱再通過冷凝器風扇排除，微通道冷凝器中流動的循環(huán)介質的熱量被流過微通道冷凝器的室外空氣帶走，從而高溫高壓氣體被冷凝成低溫高壓的液體，微通道冷凝器流進儲液罐后經(jīng)過干燥過濾器后通過節(jié)流機構降壓，變成低壓低溫、含有一定氣體比例的氣液混合物通過管路被輸送到蒸發(fā)器中；車內(nèi)空氣在蒸發(fā)器風扇的作用下從回風格柵流進蒸發(fā)器后流入車內(nèi)，蒸發(fā)器中的循環(huán)介質吸收室內(nèi)空氣中的顯熱和潛熱，從而使流經(jīng)蒸發(fā)器的
4空氣溫度和含濕量降低，從而達到制冷降溫的效果，汽化了的制冷劑蒸汽通過蒸發(fā)器的出口管路被電動壓縮機抽吸壓縮，變成高溫高壓氣體，完成一個制冷系統(tǒng)的循環(huán)。本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、采用電動壓縮機及微通道換熱器的大巴空調系統(tǒng)遠輕于傳統(tǒng)的大巴往復式空調系統(tǒng)，空調系統(tǒng)重量的減輕同樣可降低車輛的能量消耗，有利于節(jié)能減排，特別是對新能源車輛意義重大；2、由于采用多臺壓縮機作為能量源， 每個壓縮機獨立成為一個制冷系統(tǒng)，控制模式多樣，可實現(xiàn)大范圍的能量調節(jié)，更優(yōu)適于車輛在不同狀態(tài)下的使用特點，實現(xiàn)安全運行，節(jié)能高效的作用，因此，在現(xiàn)今能源緊張，城市環(huán)境問題嚴重，節(jié)能減排壓力日增的情況下，該電動空調的應用有利于降低城市中大量存在的巴士的能源消耗，減少對城市環(huán)境的污染；3、相對于現(xiàn)有的大功率單臺壓縮機，采用多臺小功率的壓縮機，在降低成本的同時，減少了體積，便于實現(xiàn)裝配。

圖1是空調系統(tǒng)示意圖；圖2是四套制冷循環(huán)單元和四臺壓縮機的空調裝置示意圖；圖3是四套系統(tǒng)運行方案示意圖；圖4是兩套系統(tǒng)運行方案示意圖圖中:1、2、3、4_電動壓縮機，5、6、7、8_ 冷凝器，9、10、11、12-儲液罐，13、14、15、 16-干燥過濾器，17，18，19，20-節(jié)流機構，21、22、23、24-蒸發(fā)器，25-冷凝風機，26-蒸發(fā)風機，27-控制器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。實施例1參照圖1，一種巴士用電動空調裝置，包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、 一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán)單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。所述冷凝風機組中冷凝風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組冷凝器與一臺冷凝風機連接；所述蒸發(fā)風機組中蒸發(fā)風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組蒸發(fā)器與一臺蒸發(fā)風機連接，各臺冷凝風機和各臺蒸發(fā)風機的啟動開關均與所述控制器連接。或者是所述冷凝風機組有至少兩臺冷凝風機，所述蒸發(fā)風機組有至少兩臺蒸發(fā)風機，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器同時與冷凝風機組連接，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器同時與蒸發(fā)風機組連接。所述一組換熱器為微通道換熱器。所述一組冷凝風機內(nèi)采用RllMa、R410A、R407C、R22或R12;34yf作為冷媒。當采用不同冷媒時對應變換相應的壓縮機；所述的巴士用電動空調裝置可自配發(fā)電裝置也可借用車輛自帶發(fā)電裝置；所述電動壓縮機為定頻壓縮機、變頻壓縮機或由定頻壓縮機和變頻壓縮機按比例混合組成。所述電動壓縮機為單相壓縮機或三相壓縮機，所述壓縮機的額定工作電壓大于等于110伏。所述電動壓縮機為額定工作頻率大于等于50Hz的定速壓縮機。所述電動壓縮機為交流變頻或直流調速壓縮機；所述節(jié)流機構為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管組。所述冷凝風機組或蒸發(fā)風機組的風扇電機為交流異步電機或直流電機；直流電機的轉子采用永磁材料。所述冷凝風機組的風扇采用軸流風扇，所述蒸發(fā)風機組的風扇采用離心風扇。實施例2參照圖2和圖3，本實施例中，所述電動壓縮機包括至少兩組并行設置的壓縮機單元，所述壓縮機單元的數(shù)量關于所述制冷循環(huán)單元相同，一組壓縮機單元與一組制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器、一組冷凝器連接。本實施例的其他結構均與實施例1相同。本實施例中，如圖2所示，為四套系統(tǒng)運行方案示意圖。當采用4臺壓縮機時， 該空調系統(tǒng)由電動壓縮機(1、2、3、4)獨立帶動各自的冷凝器(5、6、7、8)、儲液罐(9、10、 11、12)、干燥過濾器(13、14、15、16)、節(jié)流機構(17、18、19、20)及獨立的蒸發(fā)器01、22、23、 24)，構成4個獨立的制冷循環(huán)單元，冷凝風扇系統(tǒng)25為各獨立系統(tǒng)的冷凝器共用(也可以采用與冷凝器一一單獨對應)，蒸發(fā)風扇系統(tǒng)沈為各獨立系統(tǒng)的蒸發(fā)器共用(也可以采用與蒸發(fā)器一一單獨對應)，整個空調系統(tǒng)的控制由共用的控制器27及相關元器件共同構成，控制空調系統(tǒng)各工作部件的工作，當車內(nèi)熱負荷較小時，可采用1套制冷系統(tǒng)運行的方式進行工作，當車內(nèi)熱負荷較大時，可采用4套獨立系統(tǒng)全部運行的方式進行工作，當分別采用1套、2套、3套、4套系統(tǒng)投入工作時，相當于整套空調系統(tǒng)分別以25^^50^^75%, 100%的額定能力進行輸出，空調的可調節(jié)范圍寬，柔性好，更有利于整個空調系統(tǒng)的節(jié)能。當一組電動壓縮機采用定速壓縮機與變頻壓縮機混用的方案時，所采用的變頻壓縮機最大能力輸出與單個定速壓縮機能力輸出基本相當。當采用四臺壓縮機(1、2、3、4)的方案時，其中一臺壓縮機采用變頻壓縮機1，其他三臺采用定速壓縮機0、3、4)，且定速壓縮機型號相同，當空調系統(tǒng)負荷是額定負荷25%以內(nèi)時，單獨使用變頻壓縮機1及其系統(tǒng)； 當空調負荷在25%到50%之間時，使用一臺變頻壓縮機1與一臺定頻壓縮機2共同工作； 當空調負荷在50%到75%之間時，使用一臺變頻壓縮機1與兩臺定速壓縮機(2、；3)共同工作；當空調負荷在75%到100%之間時，四臺壓縮機(1、2、3、4)共同工作。實施例3參照圖4，當采用2臺壓縮機時，該空調系統(tǒng)由壓縮機(1、2)獨立帶動各自的冷凝器(3、4)、節(jié)流機構(5、6)及獨立的蒸發(fā)器(7、8)，構成2個獨立的制冷循環(huán)單元，冷凝風扇系統(tǒng)10為各獨立系統(tǒng)的冷凝器共用，蒸發(fā)風扇系統(tǒng)11為各獨立系統(tǒng)的蒸發(fā)器共用，整個空調系統(tǒng)的控制由共用的控制器12及相關元器件共同構成，控制空調系統(tǒng)各工作部件的工作，當車內(nèi)熱負荷較小時，可采用1套制冷系統(tǒng)運行的方式進行工作，當車內(nèi)熱負荷較大時，可采用2套獨立系統(tǒng)全部運行的方式進行工作，當分別采用1套、2套系統(tǒng)投入工作時， 相當于整套空調系統(tǒng)分別以50%、100%的額定能力進行輸出，空調的可調節(jié)范圍寬，柔性好，有利于整個空調系統(tǒng)的節(jié)能。[0046]當采用兩臺壓縮機的方案時，其中一臺壓縮機采用變頻壓縮機1，另一臺為定頻壓縮機2，當空調系統(tǒng)負荷在額定負荷50%以內(nèi)時，單獨使用變頻壓縮機1及其系統(tǒng)；當空調負荷在50%到100%之間時，兩臺壓縮機(1、2)共同工作。本實施例的其他方案均與實施例2相同。上述實施例是對本實用新型的說明，不是對本實用新型的限定，任何對本實用新型的簡單變換后的結構均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種巴士用電動空調裝置，其特征在于所述空調裝置包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán)單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。
2.如權利要求1所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機包括至少兩組并行設置的壓縮機單元，所述壓縮機單元的數(shù)量關于所述制冷循環(huán)單元相同，一組壓縮機單元與一組制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器、一組冷凝器連接。
3.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組中冷凝風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組冷凝器通過一個風道與一臺冷凝風機相連；所述蒸發(fā)風機組中蒸發(fā)風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組蒸發(fā)器通過一個風道與一臺蒸發(fā)風機相連，各臺冷凝風機和各臺蒸發(fā)風機的啟動開關均與所述控制器連接。
4.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組有至少兩臺冷凝風機，所述蒸發(fā)風機組有至少兩臺蒸發(fā)風機，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器通過風道同時與冷凝風機組連接，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器通過風道同時與蒸發(fā)風機組連接。
5.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機為定頻壓縮機、變頻壓縮機或由定頻壓縮機和變頻壓縮機按比例混合組成。
6.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機為單相壓縮機或三相壓縮機，所述壓縮機的額定工作電壓大于等于110伏。
7.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機為額定工作頻率大于等于50Hz的定速壓縮機。
8.如權利要求6所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機為交流變頻或直流調速壓縮機。
9.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述節(jié)流機構為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管組。
10.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組或蒸發(fā)風機組的風扇電機為交流異步電機或直流電機。
11.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組的風扇采用軸流風扇，所述蒸發(fā)風機組的風扇采用離心風扇。
專利摘要一種巴士用電動空調裝置，包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán)單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。本實用新型能提升效率、調節(jié)性良好、重量小、便于裝配。
文檔編號F25B31/00GK201992897SQ201120021778
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權日2011年1月24日
發(fā)明者李靜 申請人:李靜