一种空轨车辆用空调机组的制作方法

本实用新型属于轨道车辆技术领域，涉及轨道车辆用空调机组，具体涉及安装在悬挂式空轨车辆顶部的单元式空调机组。

背景技术：

随着我国城市化进程的不断推进，道路交通资源的不足使城市地面交通压力日渐增大，为解决城市交通压力，城市立体化交通成为行之有效的方式，地面、轨道、地下交通相互配合，交通方式从原来的地面平面交叉改为立体交叉。但由于兴建地铁要受到地质地貌因素的制约，而且工期长，资金投入大，不是每一个城市均可以兴建地铁。为了合理利用地面空间，悬挂式空轨车辆应运而生。受空间、承重、安全等因素影响，现有的悬挂式空轨车辆的车体较短，空间较小。我国首辆空铁的车厢长度在8米左右，宽度为3米左右。为了满足乘客舒适性要求，需要在空铁上加装空调。

现有轨道车辆上安装的空调，普遍采用两种安装方式：一种是分体式，室内机位于车厢内、室外机一般安装在车体底部；另一种是单元式，空调机组安装在车体顶板与车厢顶板之间的空间内。空铁的轨道在车顶上部，需要将普通有轨车辆车下与轨道配合的部件转移到车顶，同时也会在车顶适应性增加一些其他结构，车底布设了较多的电气设备。若采用分体式结构，空调安装在车体下部，需要避开那些电气设备，管路连接复杂，既不美观，也会带来安全和维修方面的种种问题。若采用单元式结构，那些转移上来以及新增加的结构，占用了原来车顶的空调机组安装空间；因此如何在有限的空间内合理安装机组，同时使安装的空调能够达到环保和低能耗的效果，是悬挂式空轨车辆需要解决的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型为了适应空轨车辆的需要，设计了一种集成式空调机组单元，合理布局各部件，充分利用车顶的轨道底部空间，结构紧凑，节能环保。

本实用新型的技术方案是：一种空轨车辆用空调机组，包括设置在壳体内的通风系统和制冷系统，关键在于：所述壳体沿其中上方的车辆轨道分为蒸发腔和冷凝腔，蒸发腔内的蒸发风机、冷凝腔内的控制单元和压缩机沿轨道并排设置在其正下方，匹配设置的蒸发器对称设置在蒸发风机的两侧、两组冷凝器和冷凝风机对称设置在控制单元的两侧；通风系统的回风口和送风口设置在壳体底部、并与车厢客室相通，冷凝进、出风口设置在冷凝腔壳体上并与外界相通。

进一步的，所述压缩机和蒸发风机各设置一台、匹配设置的两台蒸发器、两组冷凝器和冷凝风机垂直于车顶布置。

因安装空间较小，设置一台压缩机，并采用小直径卧式涡旋变频压缩机，在保证机组性能的同时缩小压缩机安装空间，降低空调机组制造成本，减轻机组重量；一对冷凝器垂直布置，减少因高度降低而引起的冷凝气流阻力损失。为了避开车辆轨道对新风和冷凝进风的影响，将蒸发风机、控制单元和压缩机并排布置在车辆轨道正下方，匹配的蒸发器对称设置在蒸发风机的两侧、两组冷凝器和冷凝风机对称设置在控制单元的两侧，以从轨道两侧回风、吸入新风和冷凝进风。

进一步的，所述回风口设置有两个、位于蒸发腔两端的壳体与蒸发器之间。

进一步的，所述送风口设置有一个、位于冷凝腔的控制单元下方，并借助风道与蒸发风机的出风口连通。

进一步的，所述控制单元的散热器位于连通蒸发风机出风口和送风口的风道内。

进一步的，所述通风系统还包括两个新风口，两个新风口分别设置在蒸发腔两端壳体侧壁上，并借助风道与外界连通，从新风口吸入的新鲜空气与从车厢吸入的回风在蒸发器进风侧混合。

进一步的，所述冷凝进风口设置在冷凝腔壳体的顶部、车辆轨道的两侧，冷凝出风口设置在冷凝腔壳体的两端侧壁上。

空调机组固定在壳体中，壳体安装在车体顶板与车厢顶板之间的空间内，回风口和送风风道采用沉入机组内部的密封机构，以降低车体密封结构的高度，控制单元散热器沉入送风风道内，借助送风散热，省略散热部件，简化结构。壳体底部设有排水孔，冷凝水经排水孔排到车辆的排水箱，最终排出车外，以达到降温、除湿的目的。

进一步的，所述蒸发风机采用离心风机。以将在其两侧混合的新风和车厢回风经蒸发器热交换后从轴向吸入、再利用离心力从圆周方向甩入送风风道。且离心风机风量和风压都很大，在相同风量，相同风压的情况下，离心风机的噪音会相对小。

进一步的，所述冷凝风机采用轴流风机。轴流风机均采用短机壳电机或外转子电机，以降低风机高度。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型避开车辆轨道的影响，采用紧凑型制冷系统，将蒸发风机、控制单元和压缩机并排布置在车辆轨道正下方，匹配的蒸发器、冷凝器和冷凝风机对称设置在轨道的两侧，并将通风系统集成到空调机组内部，从轨道两侧回风、吸入新风和冷凝进、出风，从轨道下方送风；布局合理，结构简单，避免了空间缩小对冷凝效果的影响，并采用下出下回的通风方式，使车厢内的冷量或热量都得到最大限度的利用，减少中间环节，提高空调机组的制冷换热效率，使乘客有一个良好的乘车环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型拆除顶板后的结构示意图；

图3是空调机组底部各风口的分布示意图；

图4是风道的结构示意图；

图5是空调机组在空轨车辆上的安装结构透视示意图；

附图中，1是壳体，2是车辆轨道，11是蒸发腔，111代表蒸发风机，112代表蒸发器，113代表回风口，114代表新风口，12是冷凝腔，121是压缩机，122是控制单元，1221是散热器，123代表冷凝器，124代表冷凝风机，125是送风口，126、127代表冷凝进、出风口，13是风道，箭头方向为风向。

具体实施方式

一种空轨车辆用空调机组，包括设置在壳体1内的通风系统和制冷系统，壳体1沿位于其中上方的车辆轨道2方向分为蒸发腔11和冷凝腔12，轨道2下方的蒸发腔11中部设置有一个蒸发风机111，匹配设置的两个蒸发器112对称设置在蒸发风机111的两侧吸风口处；轨道2下方的冷凝腔12中部沿轨道方向并排设置有一个压缩机121和控制单元122，匹配设置的两组冷凝器123和冷凝风机124对称设置在控制单元122的两侧；通风系统的回风口113和送风口125设置在壳体1底部、并与车厢客室相通，冷凝进、出风口126、127设置在冷凝腔12壳体上并与外界相通。

具体实施时，参见附图，压缩机采用小直径卧式涡旋压缩机，蒸发风机111采用离心风机，冷凝风机124采用轴流风机。两对轴流风机均采用短机壳电机，蒸发器112、冷凝器123及冷凝风机124为垂直布置。回风口113设置有两个、位于蒸发腔11两端的壳体1与蒸发器112之间。送风口125设置有一个、位于冷凝腔12的控制单元122下方，并借助风道13与蒸发风机111的出风口连通。通风系统还包括两个新风口114，两个新风口114分别设置在蒸发腔11两端壳体1侧壁上，并借助风道与外界连通，从新风口114吸入的新鲜空气与从车厢吸入的回风在蒸发腔11混合。两个冷凝进风口126设置在冷凝腔12壳体1的顶部、车辆轨道2的两侧，两个冷凝出风口127设置在冷凝腔12壳体1的两端侧壁上。控制单元122的散热器1221位于连通蒸发风机111出风口和送风口的风道13内。

空调机组运转过程中，压缩机121将冷媒压缩成高压高温的介质气体，高温气体流经风冷冷凝器123，经外界空气的强制冷却，冷凝成常温高压的液体，液态介质经干燥过滤器过滤后流过电子膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合介质，再经蒸发器112与室内回风和新风热交换蒸发成低温低压的蒸汽，在此过程中吸收热量，降低室内温度；最后低温低压的蒸汽经气液分离器分离后再被压缩机121吸入，完成一个封闭的制冷循环。同时，在蒸发风机111的作用下，经蒸发器112换热后的低温空气经风道13，从送风口125吹出，给车厢内降温。在蒸发风机111的作用下，室温空气经回风口113进入蒸发腔11，并与经新风口114进入的车外新风混合，形成混合空气再次与蒸发器111进行强制换热降温，形成低温空气，经送风口125吹出，实现循环降温。在冷凝风机124的作用下，室外空气被从轨道两侧的冷凝进风口126吸入冷凝腔12，经冷凝器123换热后，高温的空气再经侧壁上的冷凝出风口127排入外界中，完成一次顶部进风，侧壁排风的冷凝换风过程。进风位置相互靠近，出风位置相互远离，两部分的风循环路径各不相同，避免一侧的高温出风进入另一侧，有效提高换热效率，进而降低能耗。