四级能量调节式热泵型轨道交通列车空调机组制造技术

本实用新型专利技术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。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术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。本技术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。附图说明图1是本技术制冷模式下的系统循环图；图2是本技术制热模式下的系统循环图。具体实施方式以下结合附图，对本技术做进一步说明。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。在本技术中，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技术的基本原理和主要特征。本领域的技术人员应该了解，本技术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技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术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技术范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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（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），压缩机（１）、室外换热器（２）、室内换热器（３）、四通换向阀（４）和气液分离器（５）之间通过冷媒管路连接。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚东敏，万秀红，李晨华，高常勇，李长隆，
申请(专利权)人：上海科泰运输制冷设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31