冷却车辆中的空气的方法和用于车辆的空调系统技术方案

技术编号:8587401 阅读:169 留言:0更新日期:2013-04-18 01:01
本发明专利技术是在制冷循环中使用储冷单元(60)冷却车辆中的空气的方法。空调系统及其储冷单元适于根据车辆的运行而作业。该方法在系统的至少一运行模式中使用材料的相变加热产生过量的冷而存储在储冷单元(60)中。该过量的冷在至少一个其它运行模式中允许将供应空气冷却至舒适量。储冷单元(60)的这些充装/排放和相关的制冷循环能对应于车辆的消耗标准的最小化,例如,再生制动阶段和牵引/滑行阶段,或者可选地,根据制冷循环的可变冷凝容量的优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷却车辆中的空气的方法和车辆空调系统。
技术介绍
诸如公共汽车、火车和有轨电车的公共运输车辆通常存在在短的旅行时间内高频率起动/停止的循环。这导致难以控制空调系统为乘客提供热舒适或者冷却容纳有发热设备的封闭空间(例如技术室),同时限制空调系统的能耗。在整个旅行时间段上难以获得空调系统的高性能系数(C0P)。这进一步导致难以管理车辆的能量载荷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种冷却车辆中的空气的方法,该方法降低能耗,同时允许为乘客提供良好的热舒适。为此,本专利技术提供一种利用制冷回路冷却车辆中的内部空气的方法,该制冷回路用于运行至少一个制冷循环,该制冷循环包括在压缩机中压缩制冷剂;在冷凝器中冷凝制冷剂;在膨胀装置中使制冷剂膨胀;并且在蒸发器中蒸发制冷剂以产生冷,所述方法包括在第一阶段中运行第一制冷循环,用于产生过量的冷以冷却内部空气,并在储冷单元中存储过量的冷;并且在第二阶段中运行第二制冷循环,用于从储冷单元取回冷。根据其它实施例,该方法包括单独考虑或者以任意技术可行组合考虑的一个或几个以下特征一在车辆的制动阶段,利用再生制动能量运行第一制冷循环,并且在车辆的滑行阶段和/或牵引阶段,运行第二制冷循环;—在高冷凝容量阶段运行第一制冷循环,并且在低冷凝容量阶段运行第二制冷循环;一该方法包括使制冷剂在蒸发器中蒸发,在蒸发器中的制冷剂与流过蒸发器的空气之间传递热能,并且在蒸发器中的制冷剂与储冷单元之间传递热能;—储冷单元是相变材料储冷单元;一第一制冷循环包括以下步骤一在压缩机中压缩制冷剂;一在混合器中将制冷剂与吸收剂混合;一在吸收器中将制冷剂吸收到吸收剂中并且将混合物冷凝;一在分离器中将混合物分离成制冷剂和吸收剂;一在冷凝器中冷凝制冷剂;—在膨胀装置中使制冷剂膨胀;并且一在蒸发器中蒸发制冷剂;一第一制冷循环包括将热从压缩制冷剂传递到分离器中的混合物;一混合步骤包括将压缩制冷剂与在分离器中与制冷剂分离的吸收剂混合;一该方法包括将吸收剂供给至压缩机的润滑回路;一第二制冷循环包括以下步骤一在压缩机中压缩制冷剂;一在吸收器和/或冷凝器中将制冷剂冷凝;一在膨胀装置中使制冷剂膨胀;并且一在蒸发器中蒸发制冷剂。本专利技术还涉及一种包括用于制冷剂循环的制冷回路的车辆空调系统,该制冷回路包括构造成运行上述方法的变速压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器、用于在车辆制动阶段期间回收能量并向压缩机供电的再生制动能量装置、储冷单元。根据其它实施例,空调系统包括单独考虑或者以任意技术可行组合考虑的一个或几个以下特征一蒸发器包括蒸发器盘管,该蒸发器盘管用于使制冷剂循环,并且在制冷剂与在蒸发器盘管之间流动的空气之间交换热能,储冷单元构造成用于与蒸发器盘管中的制冷剂交换热能;一制冷回路还包括用于将离开压缩机的制冷剂与吸收剂混合的混合器;吸收器和用于将制冷剂与吸收剂分离的分离器,它们串联布置在制冷回路中,位于压缩机与冷凝器之间;并且一其包括用于向混合器供给在分离器中从制冷剂分离的吸收剂的吸收剂线路。本专利技术还涉及一种车辆,即有轨车辆,该车辆包括上述空调系统。附图说明在参照附图阅读以下仅以示例方式给出的描述时将更好地理解本专利技术及其优点,附图中图1是示意性示出包括用于实施本专利技术的调节空气的方法的空调系统的车辆的图;并且图2和3在两个不同构造中示出了图1的空调系统。具体实施例方式如图1所示,例如有轨车辆的车辆2包括空调系统4,空调系统4用于调节车辆2的乘客车厢中的空气。空调系统4用于利用制冷流体或制冷剂运行制冷循环,用于产生冷并且将冷传递给吹入乘客车厢内的空气。空调系统4包括用于使制冷剂循环的制冷剂回路6。制冷剂回路6包括压缩机8、混合器10、吸收换热器或者“吸收器” 12、分离器14、冷凝换热器或者“冷凝器” 16、膨胀装置18和蒸发换热器或“蒸发器”20。压缩机8、混合器10、吸收器12、分离器14、冷凝器16、膨胀装置18和蒸发器20串联地流体连接成用于使制冷剂循环的回路布置。吸收器12是允许在吸收器12的吸收器盘管22中循环的制冷剂与在吸收器盘管22外侧循环通过吸收器12的流体之间进行热传递的换热器。冷凝器16是允许在冷凝器16的冷凝器盘管24中循环的制冷剂与在冷凝器盘管24外侧循环通过冷凝器16的流体之间进行热传递的换热器。循环通过吸收器12和冷凝器16的流体通常是在乘客车厢外侧的外部空气。空调系统4至少包括用于迫使外部空气通过吸收器12和冷凝器16的吹风机26。膨胀装置18例如是膨胀阀,优选是电子控制膨胀阀。蒸发器20是允许在蒸发器20的蒸发器盘管28中循环的制冷剂与在蒸发器盘管28外侧循环通过蒸发器20的流体之间进行热传递的换热器。循环通过蒸发器20的流体是被吹入乘客车厢中的空气。空调系统4至少包括用于迫使内部空气通过蒸发器20并进入乘客车厢的吹风机30。混合器10构造成用于将制冷剂与吸收流体或者吸收剂混合成混合物,优选非共沸混合物。吸收剂是会允许制冷剂溶解在吸收剂中的流体。吸收剂例如是油,即润滑油,制冷剂例如是HFC气体。在至少一个工作模式中,混合器10接收吸收剂和离开压缩机8的压缩制冷剂,并将压缩制冷剂与吸收剂混合成混合物。分离器14构造成用于将制冷剂与吸收剂分离。分离器14具有用于接收混合物的混合物入口 32、用于释放制冷剂的制冷剂出口 34和用于释放吸收剂的吸收剂出口 36。任选地,制冷剂回路6包括布置成用于绕过分离器14的分离器旁通线路38A。分离器旁通线路38A在分离器14的混合物入口 32与制冷剂出口 34之间延伸。制冷剂回路6包括用于控制制冷剂选择性地通过分离器旁通线路38A或分离器14流动的分离器旁通叶片 39A。任选地,制冷剂回路6包括布置成用于绕过混合器10、吸收器12和分离器14的吸收器旁通线路38B。吸收器旁通线路38B在制冷剂回路6的与混合器10的入口连接的支路与分离器14的制冷剂出口 34之间延伸。制冷剂回路6包括用于选择性地控制制冷剂通过混合器10和吸收器12或通过吸收器旁通线路38B流动的吸收器旁通叶片39B。任选地,制冷剂回路6包括布置在制冷剂回路6的从压缩机8的出口延伸到混合器10的高压线路41与分离器14的容器42之间的分离器换热器40。分离器换热器40用于将热能在高温高压下离开压缩机8的制冷剂与分离器14的容器中的流体之间传递。空调系统4包括用于向混合器10供给吸收剂的吸收剂回路44。吸收剂回路44包括从分离器14的吸收剂出口 36延伸到混合器10的吸收剂线路46、以及设置在吸收剂线路46上用于使吸收剂在吸收剂线路46中循环的泵48。吸收剂回路44任选地在分离器14与混合器10之间包括用于冷却吸收剂的吸收剂换热器50。吸收剂换热器50设置在吸收剂线路46上,位于泵48的上游,泵48与吸收剂出口 36之间。吸收剂换热器50用于在吸收剂与空气流之间的换热。吸收剂换热器50置于吸收器12和用于吹风机26的冷凝器16附近,吹风机26将空气吹过吸收器12、冷凝器16和吸收剂换热器50。任选地,吸收剂与压缩机8的润滑剂流体相同,吸收剂回路44包括返回线路54,返回线路54允许从分离器14的吸收剂出口 36向压缩机8的润滑回路供给吸收剂。空调系统4还包括布置成用于与蒸发器盘管28中的制冷剂传递热能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用制冷回路(6)冷却车辆中的内部空气的方法,该制冷回路用于运行至少一个制冷循环,该制冷循环包括:在压缩机中压缩制冷剂;在冷凝器中冷凝制冷剂;在膨胀装置中使制冷剂膨胀;并且在蒸发器中蒸发制冷剂以产生冷,所述方法包括:在第一阶段中运行第一制冷循环,用于产生过量的冷以冷却内部空气,并在储冷单元(60)中存储过量的冷;并且在第二阶段中运行第二制冷循环,用于从储冷单元(60)取回冷。

【技术特征摘要】
2011.09.15 EP 11306156.81.利用制冷回路(6)冷却车辆中的内部空气的方法,该制冷回路用于运行至少一个制冷循环,该制冷循环包括在压缩机中压缩制冷剂;在冷凝器中冷凝制冷剂;在膨胀装置中使制冷剂膨胀;并且在蒸发器中蒸发制冷剂以产生冷,所述方法包括在第一阶段中运行第一制冷循环,用于产生过量的冷以冷却内部空气,并在储冷单元(60)中存储过量的冷;并且在第二阶段中运行第二制冷循环,用于从储冷单元(60)取回冷。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在车辆的制动阶段,利用再生制动能量运行第一制冷循环,并且在车辆的滑行阶段和/或牵引阶段,运行第二制冷循环。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在高冷凝容量阶段运行第一制冷循环,并且在低冷凝容量阶段运行第二制冷循环4.根据任一前述权利要求所述的冷却空气的方法,其中,该方法包括使制冷剂在蒸发器(20)中蒸发,在蒸发器(20)中的制冷剂与流过蒸发器(20)的空气之间传递热能,并且在蒸发器(20)中的制冷剂与储冷单元(60)之间传递热能。5.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,储冷单元(60)是相变材料储冷单元(60)。6.根据任一前述权利要求所述的冷却空气的方法,其中,第一制冷循环包括以下步骤 一在压缩机(8)中压缩制冷剂; 一在混合器(10)中将制冷剂与吸收剂混合; 一在吸收器(12)中将制冷剂吸收到吸收剂中并且将混合物冷凝; 一在分离器(14)中将混合物分离成制冷剂和吸收剂; 一在冷凝器(16)中冷凝制冷剂; 一在膨胀装置(18)中使制冷剂膨胀;并且 一在蒸发器(20)中蒸发制冷剂。7.根据权利要求6所述的方法,其中,第一制冷循环包括将热从压缩制冷剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·巴尔巴马尔蒂J·M·纳森塔阿特梅拉R·博世托斯
申请(专利权)人:阿尔斯通运输股份有限公司加泰罗尼亚理工大学
类型:发明
国别省市:

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