专利名称：巴士用电动空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动空调领域，特别是一种多系统可变能量输出的电空调系统， 可用于传统巴士、混合动力巴士和纯电动巴士的空调装置。
背景技术：
传统的大巴空调采用车辆发动机带动活塞往复式压缩机的工作方式来为车辆提供制冷，由于往复式压缩机效率低，特别是当车辆发动机处于低转速运行时，压缩机的运行效率更低，因此导致整个空调的能效比(EER)较低，通常在2以下，能量输入与输出得不偿失，浪费了大量能源，对于车辆来讲浪费了大量的燃油，不但造成能源浪费，而且造成过量的污染物排放，污染了环境。同时，由于原空调系统控制调节简单柔性差，在夏季高温最需要空调的时候反而能量输出受限，在其它季节能量输出过大，在车辆的不同运行状态下可调节性也差，造成车辆乘用空间舒适性差且因调节控制问题造成大量能源浪费。再者，由于采用大功率的单台活塞往复式压缩机，其存在体积大、重量大和价格昂贵的不足，巴士提供给压缩机装配的空间受限，装配压缩机麻烦。
发明内容为了克服已有巴士空调的效率低、可调节性差、重量大、成本高、不利于装配的不足，本实用新型提供一种提升效率、调节性良好、重量小、便于装配的巴士用电动空调装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种巴士用电动空调装置，包括电动压缩机和至少两组并行设置的制冷循环单元，所述制冷循环单元包括依次连接的一组冷凝器、一组储液罐、一组干燥过滤器、一组节流机构和一组蒸发器，所述一组蒸发器与所述电动压缩机连接，所述电动压缩机与所述一组冷凝器连接，各个制冷循环单元的一组冷凝器均通过风道与冷凝风机组相连，各个制冷循环单元的一组蒸发器均通过风道与蒸发风机组相连，所述电动压缩机、冷凝风机组、蒸发风机组和各个制冷循环单元均与用以根据能量输出模式选择性启动各组制冷循环单元、冷凝风机组、蒸发风机组的控制器连接。作为优选的一种方案所述电动压缩机包括至少两组并行设置的压缩机单元，所述压缩机单元的数量关于所述制冷循环单元相同，一组压缩机单元与一组制冷循环单元的一组蒸发器、一组冷凝器连接。作为优选的另一种方案所述冷凝风机组中冷凝风机的数量与制冷循环单元的数量相同，一组冷凝器通过一个风道与一台冷凝风机连接；所述蒸发风机组中蒸发风机的数量与制冷循环单元的数量相同，一组蒸发器通过一个风道与一台蒸发风机连接，各台冷凝风机和各台蒸发风机的启动开关均与所述控制器连接。或者是所述冷凝风机组有至少两台冷凝风机，所述蒸发风机组有至少两台蒸发风机，各个制冷循环单元的一组冷凝器同时与冷凝风机组连接，各个制冷循环单元的一组蒸发器同时与蒸发风机组连接。[0010]进一步，所述一组换热器为微通道换热器。再进一步，所述一组制冷循环单元内采用Ri;34a、R410A、R407C、R22或R12;Myf作为冷媒。当采用不同冷媒时对应变换相应的压缩机；更进一步，所述的巴士用电动空调装置可自配发电装置也可借用车辆自带发电装置；所述电动压缩机为定频压缩机、变频压缩机或由定频压缩机和变频压缩机按比例混合组成。所述电动压缩机为单相压缩机或三相压缩机，所述三相压缩机的额定工作电压大于等于110伏。所述电动压缩机为额定工作频率大于等于50Hz的定速压缩机。所述电动压缩机为交流变频或直流调速压缩机；所述节流机构为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管组。所述冷凝风机组或蒸发风机组的风扇电机为交流异步电机或直流电机；直流电机的转子采用永磁材料。所述冷凝风机组的风扇采用轴流风扇，所述蒸发风机组的风扇采用离心风扇。本实用新型的技术构思为巴士用电动空调装置由一组电动压缩机、一组微通道冷凝器、一组节流机构、一组蒸发器、一组储液罐、 一组干燥过滤器、一组冷凝风扇机组、一组蒸发风扇机组、一组控制器共同组成，其特征在于每一个电动压缩机连接一个冷凝单元，一个节流装置、一个蒸发单元，一个储液罐，一个干燥过滤器，形成一个独立的制冷循环单元；若干个制冷循环单元公用一组冷凝风扇、一组蒸发风扇及控制器，安装于同一个箱体中，通过不同的开停组合模式，形成若干种能量输出模式。采用多台独立工作的电动压缩机形成与压缩机数量对应的若干个制冷循环系统， 采用高效率铝制微通道换热器，高效率风扇电机，通过控制系统的逻辑控制，有效降低空调系统的能耗，增加空调系统的可调节性。电动压缩机的效率高(COP大于3)，同时由于微通道换热器的换热效率远高于传统的管翅片式换热器(换热效率为传统换热器的2倍以上)， 电动压缩机结合微通道换热器导致空调系统运行效率大幅提高，能效比可达到3以上，大大的提高了空调系统的能源利用率，与传统的往复式压缩机空调系统相比可降低能源消耗 30%，降低了车辆的燃料消耗，节约了能源，减少了污染。同时由于电动压缩机结构紧凑， 重量远低于传统的往复式压缩机，重量可减轻15% ；微通道换热器为铝制材料，同时结构紧凑，体积小，远轻于传统的铜管铝翅片式换热器，重量可减轻50%以上，同时可导致空调结构件尺寸缩小，降低结构件的重量。对于独立的制冷循环单元，从压缩机排出的高温高压蒸汽通过管路进入微通道冷凝器，在冷凝风机作用下，外界空气通过微通道冷凝器，与微通道冷凝器中的循环介质进行强制换热再通过冷凝器风扇排除，微通道冷凝器中流动的循环介质的热量被流过微通道冷凝器的室外空气带走，从而高温高压气体被冷凝成低温高压的液体，微通道冷凝器流进储液罐后经过干燥过滤器后通过节流机构降压，变成低压低温、含有一定气体比例的气液混合物通过管路被输送到蒸发器中；车内空气在蒸发器风扇的作用下从回风格栅流进蒸发器后流入车内，蒸发器中的循环介质吸收室内空气中的显热和潜热，从而使流经蒸发器的
4空气温度和含湿量降低，从而达到制冷降温的效果，汽化了的制冷剂蒸汽通过蒸发器的出口管路被电动压缩机抽吸压缩，变成高温高压气体，完成一个制冷系统的循环。本实用新型的有益效果主要表现在1、采用电动压缩机及微通道换热器的大巴空调系统远轻于传统的大巴往复式空调系统，空调系统重量的减轻同样可降低车辆的能量消耗，有利于节能减排，特别是对新能源车辆意义重大；2、由于采用多台压缩机作为能量源， 每个压缩机独立成为一个制冷系统，控制模式多样，可实现大范围的能量调节，更优适于车辆在不同状态下的使用特点，实现安全运行，节能高效的作用，因此，在现今能源紧张，城市环境问题严重，节能减排压力日增的情况下，该电动空调的应用有利于降低城市中大量存在的巴士的能源消耗，减少对城市环境的污染；3、相对于现有的大功率单台压缩机，采用多台小功率的压缩机，在降低成本的同时，减少了体积，便于实现装配。
图1是空调系统示意图；图2是四套制冷循环单元和四台压缩机的空调装置示意图；图3是四套系统运行方案示意图；图4是两套系统运行方案示意图图中:1、2、3、4_电动压缩机，5、6、7、8_ 冷凝器，9、10、11、12-储液罐，13、14、15、 16-干燥过滤器，17，18，19，20-节流机构，21、22、23、24-蒸发器，25-冷凝风机，26-蒸发风机，27-控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。实施例1参照图1，一种巴士用电动空调装置，包括电动压缩机和至少两组并行设置的制冷循环单元，所述制冷循环单元包括依次连接的一组冷凝器、一组储液罐、一组干燥过滤器、 一组节流机构和一组蒸发器，所述一组蒸发器与所述电动压缩机连接，所述电动压缩机与所述一组冷凝器连接，各个制冷循环单元的一组冷凝器均通过风道与冷凝风机组相连，各个制冷循环单元的一组蒸发器均通过风道与蒸发风机组相连，所述电动压缩机、冷凝风机组、蒸发风机组和各个制冷循环单元均与用以根据能量输出模式选择性启动各组制冷循环单元、冷凝风机组、蒸发风机组的控制器连接。所述冷凝风机组中冷凝风机的数量与制冷循环单元的数量相同，一组冷凝器与一台冷凝风机连接；所述蒸发风机组中蒸发风机的数量与制冷循环单元的数量相同，一组蒸发器与一台蒸发风机连接，各台冷凝风机和各台蒸发风机的启动开关均与所述控制器连接。或者是所述冷凝风机组有至少两台冷凝风机，所述蒸发风机组有至少两台蒸发风机，各个制冷循环单元的一组冷凝器同时与冷凝风机组连接，各个制冷循环单元的一组蒸发器同时与蒸发风机组连接。所述一组换热器为微通道换热器。所述一组冷凝风机内采用RllMa、R410A、R407C、R22或R12;34yf作为冷媒。当采用不同冷媒时对应变换相应的压缩机；所述的巴士用电动空调装置可自配发电装置也可借用车辆自带发电装置；所述电动压缩机为定频压缩机、变频压缩机或由定频压缩机和变频压缩机按比例混合组成。所述电动压缩机为单相压缩机或三相压缩机，所述压缩机的额定工作电压大于等于110伏。所述电动压缩机为额定工作频率大于等于50Hz的定速压缩机。所述电动压缩机为交流变频或直流调速压缩机；所述节流机构为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管组。所述冷凝风机组或蒸发风机组的风扇电机为交流异步电机或直流电机；直流电机的转子采用永磁材料。所述冷凝风机组的风扇采用轴流风扇，所述蒸发风机组的风扇采用离心风扇。实施例2参照图2和图3，本实施例中，所述电动压缩机包括至少两组并行设置的压缩机单元，所述压缩机单元的数量关于所述制冷循环单元相同，一组压缩机单元与一组制冷循环单元的一组蒸发器、一组冷凝器连接。本实施例的其他结构均与实施例1相同。本实施例中，如图2所示，为四套系统运行方案示意图。当采用4台压缩机时， 该空调系统由电动压缩机(1、2、3、4)独立带动各自的冷凝器(5、6、7、8)、储液罐(9、10、 11、12)、干燥过滤器(13、14、15、16)、节流机构(17、18、19、20)及独立的蒸发器01、22、23、 24)，构成4个独立的制冷循环单元，冷凝风扇系统25为各独立系统的冷凝器共用(也可以采用与冷凝器一一单独对应)，蒸发风扇系统沈为各独立系统的蒸发器共用(也可以采用与蒸发器一一单独对应)，整个空调系统的控制由共用的控制器27及相关元器件共同构成，控制空调系统各工作部件的工作，当车内热负荷较小时，可采用1套制冷系统运行的方式进行工作，当车内热负荷较大时，可采用4套独立系统全部运行的方式进行工作，当分别采用1套、2套、3套、4套系统投入工作时，相当于整套空调系统分别以25^^50^^75%, 100%的额定能力进行输出，空调的可调节范围宽，柔性好，更有利于整个空调系统的节能。当一组电动压缩机采用定速压缩机与变频压缩机混用的方案时，所采用的变频压缩机最大能力输出与单个定速压缩机能力输出基本相当。当采用四台压缩机(1、2、3、4)的方案时，其中一台压缩机采用变频压缩机1，其他三台采用定速压缩机0、3、4)，且定速压缩机型号相同，当空调系统负荷是额定负荷25%以内时，单独使用变频压缩机1及其系统； 当空调负荷在25%到50%之间时，使用一台变频压缩机1与一台定频压缩机2共同工作； 当空调负荷在50%到75%之间时，使用一台变频压缩机1与两台定速压缩机(2、；3)共同工作；当空调负荷在75%到100%之间时，四台压缩机(1、2、3、4)共同工作。实施例3参照图4，当采用2台压缩机时，该空调系统由压缩机(1、2)独立带动各自的冷凝器(3、4)、节流机构(5、6)及独立的蒸发器(7、8)，构成2个独立的制冷循环单元，冷凝风扇系统10为各独立系统的冷凝器共用，蒸发风扇系统11为各独立系统的蒸发器共用，整个空调系统的控制由共用的控制器12及相关元器件共同构成，控制空调系统各工作部件的工作，当车内热负荷较小时，可采用1套制冷系统运行的方式进行工作，当车内热负荷较大时，可采用2套独立系统全部运行的方式进行工作，当分别采用1套、2套系统投入工作时， 相当于整套空调系统分别以50%、100%的额定能力进行输出，空调的可调节范围宽，柔性好，有利于整个空调系统的节能。[0046]当采用两台压缩机的方案时，其中一台压缩机采用变频压缩机1，另一台为定频压缩机2，当空调系统负荷在额定负荷50%以内时，单独使用变频压缩机1及其系统；当空调负荷在50%到100%之间时，两台压缩机(1、2)共同工作。本实施例的其他方案均与实施例2相同。上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种巴士用电动空调装置，其特征在于所述空调装置包括电动压缩机和至少两组并行设置的制冷循环单元，所述制冷循环单元包括依次连接的一组冷凝器、一组储液罐、一组干燥过滤器、一组节流机构和一组蒸发器，所述一组蒸发器与所述电动压缩机连接，所述电动压缩机与所述一组冷凝器连接，各个制冷循环单元的一组冷凝器均通过风道与冷凝风机组相连，各个制冷循环单元的一组蒸发器均通过风道与蒸发风机组相连，所述电动压缩机、冷凝风机组、蒸发风机组和各个制冷循环单元均与用以根据能量输出模式选择性启动各组制冷循环单元、冷凝风机组、蒸发风机组的控制器连接。
2.如权利要求1所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述电动压缩机包括至少两组并行设置的压缩机单元，所述压缩机单元的数量关于所述制冷循环单元相同，一组压缩机单元与一组制冷循环单元的一组蒸发器、一组冷凝器连接。
3.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述冷凝风机组中冷凝风机的数量与制冷循环单元的数量相同，一组冷凝器通过一个风道与一台冷凝风机相连；所述蒸发风机组中蒸发风机的数量与制冷循环单元的数量相同，一组蒸发器通过一个风道与一台蒸发风机相连，各台冷凝风机和各台蒸发风机的启动开关均与所述控制器连接。
4.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述冷凝风机组有至少两台冷凝风机，所述蒸发风机组有至少两台蒸发风机，各个制冷循环单元的一组冷凝器通过风道同时与冷凝风机组连接，各个制冷循环单元的一组蒸发器通过风道同时与蒸发风机组连接。
5.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述电动压缩机为定频压缩机、变频压缩机或由定频压缩机和变频压缩机按比例混合组成。
6.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述电动压缩机为单相压缩机或三相压缩机，所述压缩机的额定工作电压大于等于110伏。
7.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述电动压缩机为额定工作频率大于等于50Hz的定速压缩机。
8.如权利要求6所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述电动压缩机为交流变频或直流调速压缩机。
9.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述节流机构为热力膨胀阀、电子膨胀阀或毛细管组。
10.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述冷凝风机组或蒸发风机组的风扇电机为交流异步电机或直流电机。
11.如权利要求1或2所述的巴士用电动空调装置，其特征在于所述冷凝风机组的风扇采用轴流风扇，所述蒸发风机组的风扇采用离心风扇。
专利摘要一种巴士用电动空调装置，包括电动压缩机和至少两组并行设置的制冷循环单元，所述制冷循环单元包括依次连接的一组冷凝器、一组储液罐、一组干燥过滤器、一组节流机构和一组蒸发器，所述一组蒸发器与所述电动压缩机连接，所述电动压缩机与所述一组冷凝器连接，各个制冷循环单元的一组冷凝器均通过风道与冷凝风机组相连，各个制冷循环单元的一组蒸发器均通过风道与蒸发风机组相连，所述电动压缩机、冷凝风机组、蒸发风机组和各个制冷循环单元均与用以根据能量输出模式选择性启动各组制冷循环单元、冷凝风机组、蒸发风机组的控制器连接。本实用新型能提升效率、调节性良好、重量小、便于装配。
文档编号F25B31/00GK201992897SQ201120021778
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者李静 申请人:李静