专利名称：四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轨道交通空调，特别涉及一种四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组。
背景技术：
在通常情况下，轨道交通列车的运行环境变化快且大，如上下班高峰期客流波动剧烈、天气(晴天、雨天)温差大、高架/地面和隧道温度差异较大等，导致轨道交通列车的车厢负荷变化波动剧烈，因此，轨道交通列车的车厢热负荷对轨道交通列车的空调机组的制冷量需求的变化也是快速和剧烈的。目前，轨道交通列车空调机组普遍采用双制冷系统，每个制冷系统的配置一般采用1台定频压缩机，即每个制冷系统只有启动/停止模式；对轨道交通列车空调机组而言只能输出50% (关闭1个制冷系统的压缩机)或100%制冷量，因此造成制冷系统的压缩机启动/停止十分频繁，对轨道交通列车的车载电源的冲击较大，增加了轨道交通列车的控制系统的电气元件的触点消耗，车厢温度波动大，电能消耗高(综合能效比低)，且在高温季节制冷运行范围有限，一般环境温度高于45°C，空调机组就需停止制冷运行。另外，空调机组制热时采用电加热形式，实现要求的制热量需要相同的功耗，能效比低(能效比为1)，冬季对轨道交通列车空调机组要求的输入功率较大，电能消耗高。随着乘客对舒适性要求的提高以及国家节能减排政策、目标的提出，轨道交通列车空调机组的多级能量调节和节能需求也与日俱增。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服目前的轨道交通列车空调机组能量输出波动大，温度波动大、能耗高等问题，提供了一种四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，由两个独立的制冷回路组成，每个制冷回路都具有一个压缩机、一个室外换热器、一个室内换热器、一个四通换向阀和一个气液分离器，压缩机、室外换热器、室内换热器、四通换向阀和气液分离器之间通过冷媒管路连接。压缩机上设有卸载电磁阀。其中一个室内换热器由两个室内换热器的一半互相通过冷媒管路并联构成，另一个室内换热器由两个室内换热器的另一半互相通过冷媒管路并联构成。室外换热器的出口管路上设有第一液路电磁阀。室内换热器的进口管路上设有第二液路电磁阀。本实用新型的有益效果是具有更广泛的能量调节范围，可以实现100%、75%、 50%、25%四种制冷量/制热量输出；制冷时压缩机启动/停止次数少，减少了对轨道交通列车车载电源的冲击；制冷时车厢温度波动小，能在高温季节范围运行；能耗低，能效比尚。
图1是本实用新型制冷模式下的系统循环图；图2是本实用新型制热模式下的系统循环图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步说明。如图1、2所示，一种四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，由两个独立的制冷回路组成，每个制冷回路都具有一个压缩机1、一个室外换热器2、一个室内换热器 3、一个四通换向阀4和一个气液分离器5，一个第一液路电磁阀6、一个第二液路电磁阀7、 一个高压开关8、一个过滤器9、一个视液镜10和两个热力膨胀阀11，各系统部件之间通过冷媒管路连接；其中一个室内换热器3由两个室内换热器3的一半互相通过冷媒管路并联构成，另一个室内换热器3由两个室内换热器3的另一半互相通过冷媒管路并联构成。在制冷模式下，室外换热器2为冷凝器，室内换热器3为蒸发器。在制热模式下， 室外换热器2为蒸发器，室内换热器3为冷凝器。在本实用新型中，压缩机1采用带卸载电磁阀的半封闭活塞式压缩机，因此压缩机1具有卸载功能。在制冷模式下，室外换热器2即冷凝器出口管路上设置第一液路电磁阀6，其主要作用是当制冷系统停止时(即压缩机停止工作时)，切断该第一液路电磁阀6，阻止液态制冷剂继续流入蒸发器，防止压缩机1启动时产生液击，保护压缩机1。室内换热器3即蒸发器的进口管路上设置第二液路电磁阀7，主要作用是在高温时通过关闭室内换热器3即蒸发器的一半，降低压缩机的吸气负荷，保证机组(压缩机)正常运行。四通换向阀4断电时，空调机组运行在制冷模式，室内换热器3为蒸发器，室外换热器2为冷凝器，实现制冷功能。当四通换向阀4通电时，通过电磁阀内部阀的切换使制冷剂回路反向，室内换热器3为冷凝器，室外换热器2为蒸发器，实现制热功能。1个压缩机通过设置在压缩机上的卸载电磁阀的开/停可输出50%和100%的排气量。因此1个制冷/制热系统可提供50%和100%的制冷量/制热量。由上述布置可见，本空调机组通过压缩机的启、停组合和液路电磁阀的通断控制可以实现四种制冷量和制热量输出，根据它们的不同组合方式空调机组可实现约100%、 75%,50%,25%的制冷和制热模式；并具有卸载功能。四种制冷量/制热量输出的具体方式如下100%制冷量/制热量输出两个制冷回路的压缩机1都满载工作；且室外换热器2和室内换热器3工作；75%制冷量/制热量输出—个制冷回路压缩机1正常满载工作，另外一个制冷回路的压缩机1卸载工作，且室外换热器2和室内换热器3工作；50%制冷量/制热量输出一个制冷回路压缩机1卸载工作，另外一个制冷回路的压缩机1卸载工作，且室外换热器2和室内换热器3工作；25%制冷量/制热量输出一个制冷回路压缩机1卸载工作，且室外换热器2和室内换热器3工作；另外一个制冷回路的压缩机1停止工作，且室外换热器2和室内换热器3不工作。在制冷模式时高温条件下(如外温大于45°C )，空调机组的每个制冷系统压缩机可卸载运行，且关闭1台室内换热器3的一半。由于相对提高了室外面积，可使高压有一定幅度的下降；同时由于减小了蒸发器面积，可使低压控制在一定的范围内(即控制低压不超过压缩机的应用范围)。因此，这种方式可使空调机组在更高的环境温度保持一定的制冷能力。具体的最高温度使用上限根据设计条件的边界和具体要求会有所不同。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进， 这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
权利要求1.一种四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，其特征在于由两个独立的制冷回路组成，每个制冷回路都具有一个压缩机(1)、一个室外换热器O)、一个室内换热器 (3)、一个四通换向阀(4)和一个气液分离器(5)，压缩机(1)、室外换热器O)、室内换热器 (3)、四通换向阀(4)和气液分离器( 之间通过冷媒管路连接。
2.根据权利要求1所述的四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，其特征在于所述的压缩机(1)上设有卸载电磁阀。
3.根据权利要求1所述的四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，其特征在于所述其中一个室内换热器(3)由两个室内换热器(3)的一半互相通过冷媒管路并联构成，另一个室内换热器(3)由两个室内换热器(3)的另一半互相通过冷媒管路并联构成。
4.根据权利要求1所述的四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，其特征在于所述的室外换热器O)的出口管路上设有第一液路电磁阀(6)。
5.根据权利要求1所述的四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，其特征在于所述的室内换热器(3)的进口管路上设有第二液路电磁阀(7)。
专利摘要本实用新型公开了一种四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组，由两个独立的制冷回路组成，每个制冷回路都具有一个压缩机、一个室外换热器、一个室内换热器、一个四通换向阀和一个气液分离器，压缩机、室外换热器、室内换热器、四通换向阀和气液分离器之间通过冷媒管路连接。它具有更广泛的能量调节范围，可以实现100％、75％、50％、25％四种制冷量/制热量输出；制冷/制热时压缩机启动/停止次数少，减少了对轨道交通列车车载电源的冲击；制冷时车厢温度波动小，能在高温季节范围运行；能耗低，综合能效比高。
文档编号F25B41/04GK202071840SQ201120064509
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者万秀红, 奚东敏, 李晨华, 李长隆, 高常勇 申请人:上海科泰运输制冷设备有限公司