本發(fā)明涉及一種除冰系統(tǒng)，具體涉及一種帶有熱壓膜片氣囊管熱泵型客車(chē)空調(diào)頂置風(fēng)機(jī)冬季除冰或除霜系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的熱門(mén)話(huà)題，然而客車(chē)尾氣中約占燃燒總量的30％-40％的能量以尾氣余熱的形式排放到大氣中而備受關(guān)注，如何高效利用尾氣余熱成為節(jié)約能源的關(guān)鍵，同時(shí)還可以減少污染物顆粒物的排放。隨著客車(chē)技術(shù)的發(fā)展，客車(chē)熱泵技術(shù)具有節(jié)能性、環(huán)保性等特點(diǎn)，但是其在冬季制熱運(yùn)行面臨著嚴(yán)峻的問(wèn)題是車(chē)外側(cè)蒸發(fā)器表面容易結(jié)霜，霜層增厚會(huì)使車(chē)外換熱器蒸發(fā)器處風(fēng)機(jī)靜壓急劇上升，使風(fēng)機(jī)偏離正常運(yùn)行工況，導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行甚至停機(jī)，從而導(dǎo)致制熱性能下降等一系列的問(wèn)題。而現(xiàn)有各種融霜技術(shù)融霜效率低、能耗高或無(wú)法實(shí)現(xiàn)供熱、融霜同步進(jìn)行，使空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在冬季低溫制熱時(shí)難以可靠運(yùn)行，由于客車(chē)熱泵空調(diào)技術(shù)在低溫的環(huán)境時(shí)，空調(diào)效率低，甚至不能工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在冬季低溫制熱時(shí)難以可靠運(yùn)行、空調(diào)效率低、甚至不能工作，提供一種在低溫環(huán)境中利用尾氣余熱保證客車(chē)熱泵技術(shù)高效率運(yùn)行，在客車(chē)空調(diào)上安裝簡(jiǎn)單、操作方便、熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率高的帶有熱壓膜片氣囊管熱泵型客車(chē)空調(diào)頂置風(fēng)機(jī)除冰系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種帶有熱壓膜片氣囊管熱泵型客車(chē)空調(diào)頂置風(fēng)機(jī)除冰系統(tǒng)，包括客車(chē)本體和車(chē)載蓄電池，客車(chē)本體外部設(shè)有車(chē)外換熱器，車(chē)外換熱器上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管和空調(diào)風(fēng)機(jī)，空調(diào)風(fēng)機(jī)的環(huán)形腔體外側(cè)設(shè)有熱壓膜片氣囊尾氣通道，環(huán)形腔體下部設(shè)有尾氣引入口；客車(chē)本體下方設(shè)有排氣總管，排氣總管通過(guò)三通閥與旁通管連通，旁通管與熱壓膜片氣囊尾氣通道相連通，熱壓膜片氣囊尾氣通道通過(guò)尾氣引入口與環(huán)形腔體相連通；尾氣引入口處設(shè)有儲(chǔ)能包，儲(chǔ)能包設(shè)置在尾氣引入口的儲(chǔ)能包管道里，與車(chē)載蓄電池電連接設(shè)有電熱塞，電熱塞卡接在儲(chǔ)能包管道的外壁上。

所述環(huán)形腔體為環(huán)狀熱壓膜片氣囊管腔，環(huán)形腔體內(nèi)側(cè)設(shè)有通氣孔。

所述的儲(chǔ)能包為Na₂SO₄·10H₂O儲(chǔ)能包。

所述排氣總管尾部設(shè)有消聲器。

所述三通閥為電動(dòng)功能控制閥。

客車(chē)本體內(nèi)部設(shè)有車(chē)內(nèi)換熱器，所述車(chē)內(nèi)換熱器為冷凝器，冷凝器下方設(shè)有PTC電加熱器。

所述空調(diào)風(fēng)機(jī)下方和車(chē)外換熱器之間設(shè)有溫度傳感器或濕度傳感器。

采用上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明解決了在冬季時(shí)客車(chē)熱泵空調(diào)啟動(dòng)困難的缺陷，同時(shí)改善了車(chē)外蒸發(fā)器的運(yùn)行環(huán)境使其正常制熱，從而提高客車(chē)空調(diào)熱泵系統(tǒng)在低溫時(shí)的效率。采用向車(chē)外換熱器即蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)處的尾氣散熱通道內(nèi)持續(xù)不斷地提供尾氣使其在風(fēng)機(jī)處持續(xù)不斷地散熱，以快速融化在風(fēng)機(jī)附近的霜層，當(dāng)引入風(fēng)機(jī)處的尾氣的散熱量無(wú)法快速進(jìn)行除霜時(shí)，在室外風(fēng)機(jī)不開(kāi)啟的情況下，開(kāi)啟室內(nèi)側(cè)電加熱進(jìn)行反向除霜，內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行融霜、效率高、速度快且在風(fēng)機(jī)及車(chē)外換熱器處不容易結(jié)冰，提高換熱效率，保證風(fēng)機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)而保證客車(chē)熱泵系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，在融霜的同時(shí)提高了車(chē)外換熱器的運(yùn)行環(huán)境溫度，從而提高蒸發(fā)溫度機(jī)制熱能力，使客車(chē)熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境中高效運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)冬季低溫室外環(huán)境條件下客車(chē)熱泵空調(diào)在不間斷供熱的同時(shí)，進(jìn)行低溫空氣熱源側(cè)的同步高效除霜。采取合理的結(jié)構(gòu)方式和裝配方法，降低零部件的的加工難度大，使其滿(mǎn)足安裝要求及生產(chǎn)要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明空調(diào)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明環(huán)形腔體壓力變形時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明儲(chǔ)能包電路圖；

圖6是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)制熱時(shí)尾氣余熱利用系統(tǒng)流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括客車(chē)本體100和車(chē)載蓄電池9，客車(chē)本體100外部設(shè)有車(chē)外換熱器200，車(chē)外換熱器200上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管1和空調(diào)風(fēng)機(jī)2，空調(diào)風(fēng)機(jī)2的環(huán)形腔體7外側(cè)設(shè)有熱壓膜片氣囊尾氣通道6，環(huán)形腔體7下部設(shè)有尾氣引入口8；客車(chē)本體100下方設(shè)有排氣總管5，排氣總管5通過(guò)三通閥4與旁通管81連通，旁通管81與熱壓膜片氣囊尾氣通道6相連通，熱壓膜片氣囊尾氣通道6通過(guò)尾氣引入口8與環(huán)形腔體7相連通；尾氣引入口8處設(shè)有儲(chǔ)能包10，儲(chǔ)能包10設(shè)置在尾氣引入口8的儲(chǔ)能包管道13里，與車(chē)載蓄電池9電連接設(shè)有電熱塞12，電熱塞12卡接在儲(chǔ)能包管道13的外壁上。電熱塞12輔助加熱程序啟動(dòng)開(kāi)關(guān)11控制電熱塞12電流的通斷?？蛙?chē)尾氣由旁通管81進(jìn)入熱壓膜片氣囊尾氣通道6后再由尾氣引入口8進(jìn)入環(huán)形腔體7，換熱器進(jìn)風(fēng)管向換熱器中輸入新鮮空氣。

熱壓膜片氣囊尾氣通道6是由向熱壓膜片氣囊氣囊管內(nèi)側(cè)凸起、內(nèi)表面粗糙、膨脹系數(shù)大的膜片式鋁合金材質(zhì)制備的，熱壓膜片氣囊尾氣通道在客車(chē)排放高溫尾氣，受高溫尾氣流動(dòng)擠壓、沖擊受力發(fā)生變形，致使熱壓膜片內(nèi)、外側(cè)存在一壓差，有利于高溫尾氣流在熱壓膜片氣囊尾氣通道6的進(jìn)出，旨在增強(qiáng)高溫尾氣流的擾動(dòng)及客車(chē)頂置空調(diào)風(fēng)機(jī)2葉片因雨雪結(jié)冰的脫殼融化程度。

所述環(huán)形腔體7為環(huán)狀熱壓膜片氣囊管腔，環(huán)形腔體7內(nèi)側(cè)設(shè)有通氣孔。環(huán)狀熱壓膜片氣囊管腔作為尾氣散熱通道，客車(chē)尾氣通過(guò)尾氣引入口8進(jìn)入環(huán)狀熱壓膜片氣囊管腔后隨風(fēng)力經(jīng)過(guò)通氣孔分散。

所述的儲(chǔ)能包10為Na₂SO₄·10H₂O儲(chǔ)能包。在換熱器進(jìn)氣系統(tǒng)即客車(chē)排放尾氣引至尾氣引入口8處，設(shè)置一個(gè)具有一定質(zhì)量的儲(chǔ)能型電熱儲(chǔ)能體即潛熱儲(chǔ)熱材料為Na₂SO₄·10H₂O的儲(chǔ)能包。根據(jù)頂置空調(diào)風(fēng)機(jī)內(nèi)腔側(cè)壁與風(fēng)機(jī)葉片處結(jié)冰卡死程度進(jìn)行判斷：客車(chē)啟動(dòng)前用小電流將儲(chǔ)能包10加熱到設(shè)定溫度，啟動(dòng)時(shí)儲(chǔ)能包10可以作為一個(gè)熱源不斷地向環(huán)狀熱壓膜片氣囊管腔處提供熱量，輔助加快風(fēng)機(jī)內(nèi)腔側(cè)壁與風(fēng)機(jī)葉片處的冰霜層融化、脫殼。

所述排氣總管5尾部設(shè)有消聲器3。

所述三通閥4為電動(dòng)功能控制閥。

客車(chē)本體100內(nèi)部設(shè)有車(chē)內(nèi)換熱器300，所述車(chē)內(nèi)換熱器300為冷凝器，冷凝器下方設(shè)有PTC電加熱器211。車(chē)外換熱器200和車(chē)內(nèi)換熱器300之間設(shè)有儲(chǔ)液器21、干燥器22、膨脹閥23，圖6中其它部件標(biāo)號(hào)為：四通換向閥26、壓縮機(jī)27、汽液分離器210、消聲器3，三通閥4，蒸發(fā)器200，冷凝器300、PTC電加熱211。

在排氣總管5與消聲器3之間設(shè)有三通閥4，使汽車(chē)尾氣通過(guò)旁通管81進(jìn)入車(chē)外空調(diào)風(fēng)機(jī)2處散熱后排出。

本發(fā)明根據(jù)冬季低溫環(huán)境溫度下的客車(chē)熱泵運(yùn)行工況條件，以車(chē)外側(cè)蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)處霜層快速融化、客車(chē)熱泵制熱性能系數(shù)COP最大為優(yōu)化目標(biāo)。當(dāng)在司機(jī)操作區(qū)顯示屏出現(xiàn)結(jié)霜報(bào)警時(shí)，打開(kāi)三通閥4；當(dāng)打開(kāi)三通閥4進(jìn)行除霜時(shí)；顯示屏仍出現(xiàn)結(jié)霜報(bào)警，或室外環(huán)境比較低，溫、濕度傳感器傳輸數(shù)據(jù)在司機(jī)操作面板處顯示低于設(shè)定溫度T1時(shí)，在車(chē)外空調(diào)風(fēng)機(jī)2不開(kāi)啟的情況下，開(kāi)啟PTC電加熱器211反向進(jìn)行除霜。

所述空調(diào)風(fēng)機(jī)2下方和車(chē)外換熱器200之間設(shè)有溫度傳感器或濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器外側(cè)均設(shè)有防輻射罩。根據(jù)溫度傳感器或濕度傳感器以及空調(diào)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)程度判斷卡死程度，在不影響空調(diào)風(fēng)機(jī)2正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下在車(chē)外側(cè)空調(diào)風(fēng)機(jī)2和車(chē)外換熱器之間裝設(shè)溫度傳感器、濕度傳感器，且在傳感器外加設(shè)防輻射罩，避免陽(yáng)光直射及降雨降雪天氣下對(duì)其精度的影響。