一种地铁车辆单元式空调机组及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁车辆单元式空调机组及其控制方法，属于地铁车辆空调通风系统领域，它包括至少两个独立的制冷回路，每个制冷回路包括压缩机，与压缩机一端相连通的冷凝器，与冷凝器一端相连通的蒸发器盘管；该蒸发器盘管与压缩机另一端相连通构成闭合回路；所述蒸发器盘管位于蒸发器中，该蒸发器一侧设有送风机，每个独立制冷回路中包括至少两台并联的压缩机。控制方法为根据检测的车内制冷负荷量调节各独立的制冷回路中压缩机的启停台数，使得工作的制冷回路数量最多。本发明专利技术的制冷量可多级调节，充分利用了冷凝器和蒸发器的换热面积，制冷效率高，节能效果好，车辆内空气温度均匀性高，温度波动小，乘客的舒适感更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地铁车辆空调通风系统，具体为一种地铁车辆单元式空调机组及其控 制方法。
技术介绍
目前国内地铁车辆空调机组一般采用两个独立的制冷回路，如图1所示，每个回 路包括一台功率约为6. 5KW的压缩机1，与压缩机1相连通的冷凝器2，与冷凝器2相连通 的蒸发器盘管6 ；该蒸发器盘管6与压缩机1相连通。所述独立制冷回路中包括两组并联 的蒸发器盘管6，另一独立制冷回路中包括两组并联的蒸发器盘管60，该独立制冷回路的 一组蒸发器盘管6与另一独立制冷回路的一组蒸发器盘管60位于同一蒸发器3中，该独立 制冷回路的另一组蒸发器盘管6与另一独立制冷回路的另一组蒸发器盘管60位于同一蒸 发器30中。从图1中可以看出，每个独立的制冷回路包括1台压缩机、1个冷凝器、2X0. 5个 蒸发器及其它制冷部件，其中0. 5个蒸发器意思是单个独立的制冷回路中一组蒸发器盘管 对周围空气的制冷效果相当于整个蒸发器的一半，即按0. 5个蒸发器计，而单个独立的制 冷回路中包括两组并联的蒸发器盘管，因此为2X0. 5个蒸发器。经压缩机压缩后气体通过管道送入冷凝器中，经冷凝器后的气体送入蒸发器中， 然后由设在蒸发器一侧的送风机，将空调后的空气送入车厢内，调节车厢内的温度，并通过 控制压缩机工作的起停，调节制冷量，从而希冀满足车内制冷需求。然而由于现有的地铁车辆空调机组仅能实现制冷量50%和100%两档调节，而地 铁车辆车内制冷负荷受天气变化及乘客数量变化的影响较大，两档制冷量调节导致车厢内 温度波动较大，温度控制不精确，且能效不高，能耗大，无法保证车内温度波动小，乘客也因 此感到不舒适。专利
技术实现思路
为了克服现有地铁车辆空调机组制冷量调节跨度大，温度控制不精确，旅客不舒 适，且能效不高，能耗大的不足，本专利技术的一个目的在于提供一种地铁车辆单元式空调机 组，该空调机组能够根据制冷需求对制冷量进行多级调节，车内温度控制更加精确，温度波 动小，且节能效果显著，乘客舒适感好。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种地铁车辆单元式空调机组， 包括至少两个独立的制冷回路，每个制冷回路包括压缩机，与压缩机一端相连通的冷凝器， 与冷凝器一端相连通的蒸发器盘管；该蒸发器盘管与压缩机另一端相连通构成闭合回路； 所述蒸发器盘管位于蒸发器中，该蒸发器一侧设有送风机，其结构特点是，每个独立制冷回 路中包括至少两台并联的压缩机。为了提高冷凝器的冷却速度和冷却效果，所述冷凝器的一侧设有冷凝风机。所述每个独立制冷回路中包括两组并联的蒸发器盘管，该独立制冷回路中的一组蒸发器盘管同另外一个或多个制冷回路中的一组蒸发器盘管置于同一蒸发器中。所述空调机组的回风口设置有检测车内制冷负荷的回风温度传感器，各压缩机一 侧均对应设置有可使各压缩机启停的电流接触器，所述回风温度传感器与一可控制各电流 接触器开合的空调控制器。本专利技术的进一步目的在于提供一种如上所述地铁车辆单元式空调机组的控制方 法，首先，检测车内制冷负荷量；然后根据检测的车内制冷负荷量调节各独立的制冷回路中 压缩机的启停台数，使得工作的制冷回路数量最多。当车内制冷负荷量偏高时，开启压缩机 台数增多，当车内制冷负荷量时，开启压缩机台数减少。当车内温度一定时，可启动的压缩 机有多种选择时，启动的压缩机可以最大程度地利用本专利技术所述空调机组中的冷凝器和蒸 发器的换热面积。压缩机将冷凝剂压缩后通过管道送入冷凝器中，在冷凝风机作用下经冷凝器冷凝 后的冷凝剂通过管道分两路进入蒸发器盘管中，并对蒸发器盘管周围的空气进行冷却，然 后由送风机将冷却后的空气送进车厢中，此时蒸发器盘管中的冷凝剂温度升高，变为气体， 回流至压缩机中继续循环制冷。所述检测车内制冷负荷量优选为由设置在空调机组的回风口的回风温度传感器 将车内温度数据传输给空调控制器，然后空调控制器根据回风温度传感器测得的车内制冷 负荷量分别控制各电流接触器的开合，从而控制各压缩机的启停。 设在空调机组回风口的回风温度传感器将车内温度数据传输给空调控制器，空调 控制器根据车内温度数据对车内制冷需求进行计算，并对空调系统中的电流接触器进行自 动控制，所述电流接触器断开，则对应的压缩机停止工作，电流接触器闭合连通，则对应一 侧的压缩机开始工作，可实时地通过压缩机的启停调节车厢内的温度，提高空调机组的制 冷效率和/或降低能耗，提高旅客的舒适感，同时也达到了节能的目的。当以上所述的空调机组包括两个独立的制冷回路，每个独立制冷回路中包括两台 并联的压缩机，其控制方法为a)、当回风温度传感器测得车内制冷负荷低于25%时，空调控制器输出信号，四个 电流接触器中的电流接触器闭合接通，四台压缩机中的一台压缩机开始工作。b)、当回风温度传感器测得车内制冷负荷高于25 %而低于50 %，空调控制器输出 信号，四个电流接触器中的电流接触器和电流接触器闭合接通，第一独立制冷回路中的一 台压缩机和第二独立制冷回路中的一台压缩机进行工作。C)、当回风温度传感器测得车内制冷负荷高于50 %而低于75 %时，空调控制器输 出信号，四个电流接触器中的电流接触器、电流接触器、电流接触器闭合接通，开启第一独 立制冷回路中的两台压缩机进行工作，开启第二独立制冷回路中的一台压缩机进行工作。d)、当回风温度传感器测得车内制冷负荷高于75%而低于100%时，空调控制器 输出信号，电流接触器、电流接触器、电流接触器、电流接触器全部闭合接通，开启两个独立 制冷回路中的所有四台压缩机。当车内制冷没有达到满负荷时，空调控制器可根据车厢内的制冷负荷实时地控制 各压缩机的运作状态，保证旅客的舒适性，从而也达到节能的目的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术的制冷量可多级调节，且能实时自 动控制，充分利用了冷凝器和蒸发器的换热面积，制冷效率高，节能效果好，车辆内空气温度均勻性高，温度波动更小，乘客的舒适感更高。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是现有地铁车辆空调机组制冷循环图；图2是本专利技术一个实施例的制冷循环图；图3是本专利技术一个实施例自动控制的结构框图；图4是本专利技术一个实施例自动控制的实际电路图。在图中1，11，12，13，14-压缩机；2_ 冷凝器； 3，30-蒸发器；4-送风机；5-冷凝器风机；6，60-蒸发器盘管；21，22，23，24-电流接触器；7-空调控制器；8-回风温度传感器。具体实施例方式一种地铁车辆单元式空调机组，如图2所示，包括两个独立的制冷回路，第一个制 冷回路包括两台并联的功率为3. 3KW的压缩机11，12，与压缩机11，12—端相连通的冷凝器 2，与冷凝器2 —端相连通的蒸发器盘管6，该蒸发器盘管6与压缩机11，12另一端相连通构 成闭合回路；第二个制冷回路包括两台并联的功率为3. 3KW的压缩机13，14，与压缩机13， 14 一端相连通的冷凝器2，与冷凝器2 —端相连通的蒸发器盘管60，该蒸发器盘管60与压 缩机13，14另一端相连通构成闭合回路。所述第一独立制冷回路包括两组并联的蒸发器盘 管6，第二独立制冷回路中包括两组并联的蒸发器盘管60，第一独立制冷回路中的一组蒸 发器盘管6同第二制冷回路中的一组蒸发器盘管60置于同一蒸发器3中，第一独立制冷回 路中的另一组蒸发器盘管6同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地铁车辆单元式空调机组，包括至少两个独立的制冷回路，每个制冷回路包括压缩机（１１），与压缩机（１１）一端相连通的冷凝器（２），与冷凝器（２）一端相连通的蒸发器盘管（６）；该蒸发器盘管（６）与压缩机（１１）另一端相连通构成闭合回路；所述蒸发器盘管（６）位于蒸发器（３）中，该蒸发器（３）一侧设有送风机（４），其特征在于，每个独立制冷回路中包括至少两台并联的压缩机（１１）。

【技术特征摘要】
一种地铁车辆单元式空调机组，包括至少两个独立的制冷回路，每个制冷回路包括压缩机(11)，与压缩机(11)一端相连通的冷凝器(2)，与冷凝器(2)一端相连通的蒸发器盘管(6)；该蒸发器盘管(6)与压缩机(11)另一端相连通构成闭合回路；所述蒸发器盘管(6)位于蒸发器(3)中，该蒸发器(3)一侧设有送风机(4)，其特征在于，每个独立制冷回路中包括至少两台并联的压缩机(11)。2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述冷凝器(2)的一侧设有冷凝风机(5)。3.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述每个独立制冷回路中包括两组 并联的蒸发器盘管(6)，该独立制冷回路中的一组蒸发器盘管(6)同另外一个或多个制冷 回路中的一组蒸发器盘管(60)置于同一蒸发器(3)中。4.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述空调机组的回风口设置有检测 车内制冷负荷的回风温度传感器(8)，各压缩机(11，12，13，14) 一侧均对应设置有可使各 压缩机(11，12，13，14)启停的电流接触器(21，22，23，24)，所述回风温度传感器(8)与一可 控制各电流接触器(21，22，23，24)开合的空调控制器(7)。5 一种如权利要求1 4之一所述地铁车辆单元式空调机组的控制方法，其特征在于， 首先，检测车内制冷负荷量；然后根据检测的车内制冷负荷量调节各独立的制冷回路中压 缩机(11，12，13，14)的启停台数，使得工作的制冷回路数量最多。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述检测车内制冷负荷量是由设置 在空调机组的回风口的回风温度传感器(8)将车内温度数据传输给空...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨颖，柳晓峰，易柯，邓煜华，李颖明，李耘茏，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]