軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，涉及軌道車輛附屬設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。包括框架、一個(gè)以上的軸流風(fēng)機(jī)、第一換熱器和第二換熱器，所述軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置在框架中間，第一換熱器和第二換熱器呈八字形對(duì)稱設(shè)置在軸流風(fēng)機(jī)兩側(cè)，第一換熱器和第二換熱器均設(shè)有若干排冷凝管盤管，第一換熱器和第二換熱器的盤管均分為兩個(gè)區(qū)，距離軸流風(fēng)機(jī)近的為第一區(qū)，遠(yuǎn)的為第二區(qū)，第一區(qū)的盤管排數(shù)大于第二區(qū)的盤管排數(shù)。通過(guò)設(shè)置換熱器中盤管的排數(shù)達(dá)到不增加換熱器面積的前提下，通過(guò)改變換熱器氣流方向的厚度來(lái)調(diào)節(jié)阻力，使得通過(guò)換熱器各個(gè)部位的風(fēng)速接近均勻，提高換熱器的換熱效率。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局合理、冷卻效果好、可節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及軌道車輛附屬設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，公知的軌道車輛空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)，在框架上設(shè)有兩個(gè)管翅式換熱器盤管，換熱器盤管排列成八字型結(jié)構(gòu)，盤管排列成若干排穿過(guò)翅片，冷熱水在管內(nèi)為蛇形往復(fù)流動(dòng)，空氣在管外翅片間穿行，同時(shí)被加熱或冷卻。中間位置有一個(gè)或多個(gè)軸流風(fēng)機(jī)，由風(fēng)機(jī)將位于換熱器下方的空氣往外抽出，達(dá)到冷卻的要求，風(fēng)機(jī)的位置及大小無(wú)法變動(dòng)，相對(duì)地，空氣通過(guò)盤管的設(shè)計(jì)變得更重要，且目前軌道車輛空調(diào)機(jī)組尤其是地鐵、動(dòng)車等對(duì)重量要求越來(lái)越輕，性能要求越來(lái)越高，不能夠通過(guò)增加換熱器的換熱面積來(lái)提升其換熱量進(jìn)而提升機(jī)組的性能，故需針對(duì)特定的換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)流速度分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)盤管表面速度在垂直方向有明顯不均勻的現(xiàn)象，會(huì)降低盤管的熱傳性能，導(dǎo)致冷凝溫度升高，進(jìn)而降低軌道車輛空調(diào)機(jī)組的能源效率，經(jīng)試驗(yàn)改變盤管的角度對(duì)熱傳有影響，卻無(wú)法改善氣流分布大小不均與內(nèi)外不一致的問(wèn)題。為了提供更符合實(shí)際需求的產(chǎn)品，故進(jìn)行研發(fā)，以解決使用上易產(chǎn)生盤管表面速度在垂直方向有明顯不均勻的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局合理、提高換熱效率、冷卻效果好、可節(jié)約能源的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器。[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，包括框架、一個(gè)以上的軸流風(fēng)機(jī)、第一換熱器和第二換熱器，所述軸流風(fēng)機(jī)固定設(shè)置在框架中間，所述第一換熱器和第二換熱器為兩個(gè)管翅式換熱器，呈八字形對(duì)稱設(shè)置在軸流風(fēng)機(jī)兩側(cè)，所述第一換熱器和第二換熱器均設(shè)有若干排與換熱器所在平面平行的冷凝管盤管，所述第一換熱器和第二換熱器的盤管均分為兩個(gè)區(qū)，距離軸流風(fēng)機(jī)近的為第一區(qū)，遠(yuǎn)的為第二區(qū)，所述第一區(qū)的盤管排數(shù)大于第二區(qū)的盤管排數(shù)。
[0006]優(yōu)選的，所述第一換熱器和第二換熱器還包括中間區(qū)，所述中間區(qū)位于第一區(qū)和第二區(qū)之間，所述中間區(qū)的盤管排數(shù)大于第二區(qū)的盤管排數(shù)。
[0007]優(yōu)選的，所述第一區(qū)的盤管排數(shù)與中間區(qū)的盤管排數(shù)相同。
[0008]優(yōu)選的，所述第一區(qū)的盤管排數(shù)大于中間區(qū)的盤管排數(shù)。
[0009]優(yōu)選的，所述第一區(qū)的盤管排數(shù)小于中間區(qū)的盤管排數(shù)。
[0010]優(yōu)選的，所述第一換熱器和第二換熱器的第二區(qū)的盤管排數(shù)為至少一排，中間區(qū)盤管排數(shù)比第二區(qū)的盤管排數(shù)多至少一排，且第一區(qū)的盤管排數(shù)比中間區(qū)的盤管排數(shù)多至少一排。
[0011]優(yōu)選的，所述第一換熱器的第一區(qū)的盤管呈朝內(nèi)或朝外突出，第二換熱器的第一區(qū)的盤管呈朝內(nèi)或朝外突出。
[0012]優(yōu)選的，所述第一換熱器的第一區(qū)的盤管排數(shù)與中間區(qū)的盤管排數(shù)相同，比第二區(qū)的盤管排數(shù)多至少一排。
[0013]優(yōu)選的，所述第一換熱器的第一區(qū)的盤管排數(shù)比中間區(qū)的盤管排數(shù)少至少一排，比第二區(qū)的盤管排數(shù)多至少一排。
[0014]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:在軸流風(fēng)機(jī)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置第一換熱器和第二換熱器，通過(guò)設(shè)置換熱器中盤管的排數(shù)達(dá)到不增加換熱器面積的前提下，通過(guò)改變換熱器氣流方向的厚度來(lái)調(diào)節(jié)阻力，使得通過(guò)換熱器各個(gè)部位的風(fēng)速接近均勻，提高換熱器的換熱效率，進(jìn)而提高傳熱性能，且能降低換熱器的阻力，一定程度上降低噪聲，提升風(fēng)機(jī)的效率，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局合理、提高換熱效率、冷卻效果好、可節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是公知的軌道車輛空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是第一實(shí)施例換熱器的剖面圖；
[0018]圖4是第二實(shí)施例換熱器的剖面圖；
[0019]圖5是第三實(shí)施例換熱器的剖面圖；
[0020]圖6是第四實(shí)施例換熱器的剖面圖；
[0021]圖7是第五實(shí)施例換熱器的剖面圖；
[0022]圖8是第六實(shí)施例換熱器的剖面圖；
[0023]圖9各機(jī)組測(cè)試壓焓圖；
[0024]圖中:1_軸流風(fēng)機(jī)，2-第一換熱器，3-第二換熱器，4-框架，5-第一區(qū)，6-中間區(qū)，7-第二區(qū)，8-盤管。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例1:如圖2、圖3所示，一種軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，包括框架4、一個(gè)以上的軸流風(fēng)機(jī)1、第一換熱器2和第二換熱器3，所述軸流風(fēng)機(jī)I固定設(shè)置在框架4中間，所述第一換熱器2和第二換熱器3為兩個(gè)管翅式換熱器，呈八字形對(duì)稱設(shè)置在軸流風(fēng)機(jī)I兩側(cè)，所述第一換熱器2和第二換熱器3均設(shè)有若干排與換熱器所在平面平行的冷凝管盤管8，所述第一換熱器2和第二換熱器3的盤管8均分為兩個(gè)區(qū)，距離軸流風(fēng)機(jī)I近的為第一區(qū)5，遠(yuǎn)的為第二區(qū)7，所述第一區(qū)5的盤管8排數(shù)大于第二區(qū)7的盤管8排數(shù)。所述第一換熱器2和第二換熱器3還包括中間區(qū)6，所述中間區(qū)6位于第一區(qū)5和第二區(qū)7之間，所述中間區(qū)6的盤管8排數(shù)大于第二區(qū)7的盤管8排數(shù)，第一區(qū)5、中間區(qū)6和第二區(qū)7依距離軸流風(fēng)機(jī)I遠(yuǎn)近將盤管8管排分為三等分。在本實(shí)施例的剖面圖中(圖3)，中間區(qū)6的盤管8為3排，而最靠近軸流風(fēng)機(jī)I的第一換熱器2和第二換熱器3的第一區(qū)5的盤管8排數(shù)比中間區(qū)6的盤管8排數(shù)多I排(成為4排)，且第一區(qū)5的盤管8比中間區(qū)6呈朝內(nèi)突伸出。但本實(shí)用新型并不以此為限，亦可使第一區(qū)5、中間區(qū)6和第二區(qū)7的盤管8排數(shù)分別增加一排或減少一排，也就是可以是4:3:2或3:2:1或5:4:3。經(jīng)模擬發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例相比原有的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)的總平均風(fēng)速高出14.17%，總熱傳量增加8.27%。但本實(shí)用新型并不以此為限，第一區(qū)5、中間區(qū)6和第二區(qū)7亦可不均等分。
[0027]實(shí)施例2:如圖4所示，第一換熱器2和第二換熱器3依距離軸流風(fēng)機(jī)I遠(yuǎn)近將盤管8管排分為三等分(本實(shí)用新型并不以此為限，第一區(qū)5、中間區(qū)6和第二區(qū)7亦可不均等分)，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。中間區(qū)6的盤管8為3排，而最靠近軸流風(fēng)機(jī)I的第一換熱器2和第二換熱器3的第一區(qū)5的盤管8排數(shù)比中間區(qū)6的盤管8排數(shù)多I排(成為4排)，且第一區(qū)5的盤管8比中間區(qū)6呈朝外突伸出，亦可使第一區(qū)5、中間區(qū)6和第二區(qū)7的盤管8排數(shù)分別增加一排或減少一排，也就是可以是4:3:2或3:2:1或5:4:3，但本實(shí)用新型并不以此為限。經(jīng)模擬發(fā)現(xiàn)相比原有的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)的總平均風(fēng)速高出17.56%，總熱傳量增加 10.40%ο
[0028]實(shí)施例3:如圖5所示，第一換熱器2和第二換熱器3盤管8管排分為兩等分(但本實(shí)用新型并不以此為限，亦可不均等分)，分別是第一區(qū)5和第二區(qū)7，使第一區(qū)5的盤管8排數(shù)為4排(為第二區(qū)7的兩倍，但至少多一排即可)，第二區(qū)7的盤管8排數(shù)為2排，且第一換熱器2和第二換熱器3的第一區(qū)5均是呈朝外突出。經(jīng)測(cè)試結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)相比原有的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)，風(fēng)速高于18.09%，總熱傳量增加10.27%。也就是說(shuō)第一區(qū)5比第二區(qū)7的盤管8排數(shù)比值至少為2，如4:2或2:1的比例設(shè)置。其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
[0029]實(shí)施例4:如圖6所示，在此實(shí)施例中第一換熱器2和第二換熱器3的第一區(qū)5是呈朝內(nèi)突出，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例3。經(jīng)測(cè)試結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)相比原有的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)，風(fēng)速高于18.09%,總熱傳量增加10.27%。也就是說(shuō)第一區(qū)5比第二區(qū)7的盤管8排數(shù)比值至少為2，如4:2或2:1的比例設(shè)置。
[0030]實(shí)施例5:如圖7所示，此實(shí)施例中離軸流風(fēng)機(jī)I較遠(yuǎn)的第一換熱器2中間區(qū)6及第二區(qū)7的盤管8排數(shù)為2排，第一換熱器2的第一區(qū)5的盤管8排數(shù)為4排且是呈向外的突出狀；距離軸流風(fēng)機(jī)I較近的第二換熱器3第一區(qū)5、第一換熱器2中間區(qū)6的盤管8排數(shù)皆設(shè)為第一換熱器2的中間區(qū)6和第二區(qū)7的2倍；距離軸流風(fēng)機(jī)I較遠(yuǎn)的第二換熱器3第二區(qū)7的盤管8排數(shù)設(shè)為2排，使第二換熱器3第一區(qū)5或第二換熱器3中間區(qū)6的盤管8排數(shù)為第二換熱器3第二區(qū)7的2倍，且第二換熱器3的第一區(qū)5和中間區(qū)6呈向外的突出狀。其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。經(jīng)測(cè)試結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)相比原有的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)，總平均風(fēng)速高于20.42%，總熱傳量高于10.28%。所以管排數(shù)的設(shè)定除了 4:2 (2倍模式)外還有2:1或6:3，更能有5:3的設(shè)定，所以，將比例界定為1.67?2倍的設(shè)定為專利范圍中。且所達(dá)到的熱傳增加的效果都近似，均比公知的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)好。
[0031]實(shí)施例6:如圖8所示，此實(shí)施例中盤管8排數(shù)多的是呈朝內(nèi)突出，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例5。經(jīng)測(cè)試結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)比基本狀態(tài)，總平均風(fēng)速高于20.42%，總熱傳量高于10.28%。所以管排數(shù)的設(shè)定除了 4:2 (2倍模式)外還有2:1或6:3，更能有5:3的設(shè)定，所以，將比例界定為1.67?2倍的設(shè)定為專利范圍中。且所達(dá)到的熱傳增加的效果都近似，均比公知的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)好。
[0032]本實(shí)用新型中的實(shí)驗(yàn)環(huán)境達(dá)到測(cè)試條件之后，先讓機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)到穩(wěn)定狀態(tài)，而且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得少于一小時(shí)，并觀察所測(cè)量到的物理量均達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，最后將所需要測(cè)量的物理量記錄并儲(chǔ)存。每次間隔20分鐘取值一次，共計(jì)4次，并取平均值。[0033]經(jīng)實(shí)驗(yàn)后得到的相關(guān)壓力、溫度、濕度及風(fēng)量等數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)一連串熱力分析關(guān)系式計(jì)算后，得出如圖9各機(jī)組測(cè)試壓焓圖。圖中Unitl針對(duì)實(shí)施例l，Unit2針對(duì)實(shí)施例2，Unit3針對(duì)實(shí)施例3和實(shí)施例4，Unit4針對(duì)實(shí)施例5和實(shí)施例6，由圖中可發(fā)現(xiàn)，軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器采用第三較佳實(shí)施例的換熱器管排配置(亦即變管排配置)時(shí)，比換熱器盤管為定管排的空調(diào)機(jī)組的COP還要高，更明確地說(shuō)COP由2.72提升至2.90。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知只要是空調(diào)系統(tǒng)或冷凍采用本實(shí)用新型I至6實(shí)施例的換熱器盤管，皆可提升COP值。COP值(制冷效率)實(shí)際就是熱泵系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的制冷量(制熱量)和輸入功率的比值，在相同的工況下，其比值越大說(shuō)明這個(gè)熱泵系統(tǒng)的效率越高越節(jié)能。
[0034]綜上所述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型在不增加換熱面積、成本及能源消耗限制下，依管排數(shù)將盤管組分為若干部分(二或三部分)，以分段增加或減少管排數(shù)的方式，設(shè)計(jì)六種盤管結(jié)構(gòu)，已成功解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)盤管的問(wèn)題癥結(jié)，提升軌道車輛空調(diào)機(jī)組冷凝系統(tǒng)散熱能力，根據(jù)模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得以下結(jié)論，其能提供很更好的C0P。
[0035]在本實(shí)用新型實(shí)施方式中以軌道車輛空調(diào)機(jī)組冷凝器結(jié)構(gòu)作為說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，此換熱器盤管結(jié)構(gòu)亦可用于其它等效的盤管結(jié)構(gòu)，例如蒸發(fā)盤管結(jié)構(gòu)，并不限于此實(shí)施例所說(shuō)明的冷凝器盤管結(jié)構(gòu)；又如換熱器豎直放置，并不限于此實(shí)例所說(shuō)明的八字型設(shè)置；又如上述第一區(qū)5的管排數(shù)比上述中間區(qū)6的管排數(shù)少，上述中間區(qū)6的管排數(shù)比上述第二區(qū)7的管排數(shù)少，目的是為了使通過(guò)換熱器的風(fēng)速均勻，增強(qiáng)其換熱性能，并不限于文中所說(shuō)的第一區(qū)5管排數(shù)比中間區(qū)6多，中間區(qū)6管排數(shù)比第二區(qū)7多。
[0036]以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，包括框架(4)、一個(gè)以上的軸流風(fēng)機(jī)(I)、第一換熱器(2)和第二換熱器(3)，所述軸流風(fēng)機(jī)(I)固定設(shè)置在框架(4)中間，所述第一換熱器(2)和第二換熱器(3 )為兩個(gè)管翅式換熱器，呈八字形對(duì)稱設(shè)置在軸流風(fēng)機(jī)(I)兩側(cè)，所述第一換熱器(2 )和第二換熱器(3 )均設(shè)有若干排與換熱器所在平面平行的冷凝管盤管(8 )，其特征在于:所述第一換熱器(2)和第二換熱器(3)的盤管(8)均分為兩個(gè)區(qū)，距離軸流風(fēng)機(jī)(I)近的為第一區(qū)(5)，遠(yuǎn)的為第二區(qū)(7)，所述第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)大于第二區(qū)(7)的盤管(8)排數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一換熱器(2)和第二換熱器(3)還包括中間區(qū)(6)，所述中間區(qū)(6)位于第一區(qū)(5)和第二區(qū)(7)之間，所述中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)大于第二區(qū)(7)的盤管(8)排數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)與中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)大于中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)小于中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一換熱器(2)和第二換熱器(3)的第二區(qū)(7)的盤管(8)排數(shù)為至少一排，中間區(qū)(6)盤管(8)排數(shù)比第二區(qū)(7)的盤管(8)排數(shù)多至少一排，且第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)比中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)多至少一排。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一換熱器(2)的第一區(qū)(5)的盤管(8)呈朝內(nèi)或朝外突出，第二換熱器(3)的第一區(qū)(5)的盤管(8)呈朝內(nèi)或朝外突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一換熱器(2)的第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)與中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)相同，比第二區(qū)(7)的盤管(8)排數(shù)多至少一排。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛空調(diào)機(jī)組換熱器，其特征在于:所述第一換熱器(2)的第一區(qū)(5)的盤管(8)排數(shù)比中間區(qū)(6)的盤管(8)排數(shù)少至少一排，比第二區(qū)(7)的盤管(8)排數(shù)多至少一排。
【文檔編號(hào)】B61D27/00GK203496910SQ201320626507
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】李宗興, 張瑞剛, 張小民, 馮旭偉 申請(qǐng)人:石家莊國(guó)祥運(yùn)輸設(shè)備有限公司