本實用新型涉及一種機車空調，具體是一種具有空氣凈化功能的頂置一體式直流變頻機車空調。
背景技術：
隨著人類社會的進步，人們越來越注重身體的健康與生活品質的提高。因此，生產(chǎn)中的安全問題也已成為社會關注的焦點。在生產(chǎn)過程中加強安全生產(chǎn)管理是減少生產(chǎn)事故發(fā)生、避免人員傷亡的有效方法與手段。與此同時，采取措施改善工作環(huán)境是減少各類職業(yè)病發(fā)生、降低職業(yè)危害的有效措施與途徑。
鐵路是我國交通運輸?shù)闹鞲删€。長期以來，鐵路貨運機車承擔著我國最大的物資運輸任務。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展以及科學技術的突飛猛進，出現(xiàn)了適用于鐵路貨運機車用的空調裝置，用于對貨運機車司機室內溫度的調節(jié)與控制。這就使得司機室內乘務人員的工作條件得到了一定程度地改善。
貨運機車除了用于鐵路貨運外，同時也被大量地應用于鋼鐵、煤炭、礦山、化工等大型企業(yè)的內部貨運，以滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要。相比于鐵路貨運而言，存在著工作環(huán)境溫度高、粉塵大、懸浮顆粒物超標、空氣質量差、工作環(huán)境較為惡劣等問題。而目前現(xiàn)有的貨運機車空調只有最基本的制冷/制熱功能，不具備對司機室內空氣進行凈化處理的功能。因此，在上述特殊工作環(huán)境下必然會對貨運機車司機室內乘務人員的身體健康甚至是行車安全造成十分嚴重的危害。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型根據(jù)現(xiàn)有技術的不足提供一種具有空氣凈化功能的頂置一體式直流變頻機車空調，根據(jù)需要調節(jié)風量與設定溫度，以達到對司機室內溫度的調節(jié)與控制，改善司機室內乘務人員的工作環(huán)境。
本實用新型的技術方案：一種具有空氣凈化功能的頂置一體式直流變頻機車空調，包括安裝于機車頂部的空調機箱，空調機箱通過隔板分隔成室外機安裝腔和室內機安裝腔兩個獨立空間，室內機安裝腔與司機室連通，所述室外機安裝腔內安裝有電源及控制模塊、壓縮機、外風機、冷凝器、干燥器和膨脹閥，所述室內機安裝腔內安裝有回風口、內風機、蒸發(fā)器、空氣凈化器以及出風口，所述電源及控制模塊的輸入端連接機車電源和設置在司機室內的控制面板，電源及控制模塊的輸出端與室外機安裝腔內的壓縮機和外風機以及室內機安裝腔內的內風機和空氣凈化器電氣連接，所述壓縮機通過冷凝劑管道連接冷凝器，冷凝器通過冷凝劑管道連接干燥器，干燥器通過冷凝劑管道連接膨脹閥，膨脹閥通過冷凝劑管道連接蒸發(fā)器，蒸發(fā)器通過冷凝劑管道連接壓縮機形成冷凝劑回路。
所述室外機安裝腔上開設有進風口和排風口，外風機通過進風口將外界空氣吸入并經(jīng)排風口排出。
所述進風口處設置有用于對外界空氣進行過濾的過濾網(wǎng)，所述排風口處設置有格柵。
所述室內機安裝腔通過回風口和出風口與司機室連通，在出風口處設置有空氣凈化器，空氣凈化器用以將空氣進行凈化后輸入司機室。
所述空調機箱通過安裝支架安裝在機車頂部。
所述壓縮機采用直流變頻電動渦旋壓縮機。
所述控制面板與電源及控制模塊通信連接，用以控制壓縮機、外風機、內風機和空氣凈化器，從而調節(jié)司機室內的溫度高低和風量大小。
本實用新型的技術效果：
（1）采用國際先進的直流變頻電動渦旋壓縮機，可直接用機車電源供電，不需要逆變電源轉換，避免了能量轉換損失，具有較好的節(jié)能效果。
（2）采用一體化設計方案，將傳統(tǒng)的分體式空調進行了整體設計，系統(tǒng)具有集成度高、結構緊湊、占用司機室空間小等優(yōu)點。
（3）采用頂置布置方案，通過出風口的優(yōu)化設計，最大限度地提高換熱效率，具有較好的節(jié)能效果。
（4）具有空氣凈化功能，能對司機室內空氣進行凈化處理，能去除粉塵、懸浮顆粒物等對人體健康有害的污染物，提高機車司機室內空氣質量，改善司機室內乘務人員的工作條件，具有較好的空氣凈化與改善的效果。
（5）控制面板采用人性化設計，可根據(jù)需要調節(jié)風量與設定溫度，以達到對司機室內溫度的調節(jié)與控制，改善司機室內乘務人員的工作環(huán)境?？刂泼姘寰哂胁僮骱唵?、使用方便的特點。
附圖說明
圖1是本實用新型整體結構示意圖。
圖中標號分別表示：1-空調機箱，2-室外機安裝腔，3-室內機安裝腔，4-隔板，5-司機室，6-電源及控制模塊，7-壓縮機，8-外風機，9-冷凝器，10-干燥器，11-膨脹閥，12-回風口，13-內風機，14-蒸發(fā)器，15-空氣凈化器，16-進風口，17-排風口，18-出風口，19-機車電源，20-控制面板。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型進一步說明：
如圖1所示，一種具有空氣凈化功能的頂置一體式直流變頻機車空調，包括安裝于機車頂部的空調機箱1，空調機箱1通過隔板4分隔成室外機安裝腔2和室內機安裝腔3兩個獨立空間，室內機安裝腔3與司機室5連通，所述室外機安裝腔2內安裝有電源及控制模塊6、壓縮機7、外風機8、冷凝器9、干燥器10和膨脹閥11，所述室內機安裝腔3內安裝有回風口12、內風機13、蒸發(fā)器14、空氣凈化器15以及出風口18，所述電源及控制模塊6的輸入端連接機車電源19和設置在司機室5內的控制面板20，電源及控制模塊6的輸出端與室外機安裝腔2內的壓縮機7和外風機8以及室內機安裝腔3內的內風機13和空氣凈化器15電氣連接，所述壓縮機7通過冷凝劑管道連接冷凝器9，冷凝器9通過冷凝劑管道連接干燥器10，干燥器10通過冷凝劑管道連接膨脹閥11，膨脹閥11通過冷凝劑管道連接蒸發(fā)器14，蒸發(fā)器14通過冷凝劑管道連接壓縮機7形成冷凝劑回路。
所述室外機安裝腔2上開設有進風口16和排風口17，外風機8通過進風口16將外界空氣吸入并經(jīng)排風口17排出。
所述進風口16處設置有用于對外界空氣進行過濾的過濾網(wǎng)，所述排風口17處設置有格柵。
所述室內機安裝腔3通過回風口12和出風口18與司機室5連通，在出風口18處設置有空氣凈化器15，空氣凈化器15用以將空氣進行凈化后輸入司機室5。
所述空調機箱1通過安裝支架安裝在機車頂部。
所述壓縮機7采用直流變頻電動渦旋壓縮機。
所述控制面板20與電源及控制模塊6通信連接，用以控制壓縮機7、外風機8、內風機13和空氣凈化器15，從而調節(jié)司機室5內的溫度高低和風量大小。
所述一種具有空氣凈化功能的頂置一體式直流變頻機車空調，其主要技術參數(shù)如下：
額定輸入電源（V） DC110（適應范圍75-140V）
額定輸入功率（kW） 2.2
制冷量（kW） 5
制冷劑 R134a
制冷劑沖注量（kg） 1
室內風量（m3/h） 四檔0/400/800/1200
外形尺寸（mm） 1180x780x398
重量（kg） 110
室內機組噪音（dB（A）） ≤65
適用車型 電力機車、內燃機車、工程機械車
安裝形式 頂置一體式
（1）空調制冷/制熱功能
室外機安裝腔內的直流變頻壓縮機、冷凝器、干燥器、膨脹閥以及室內機安裝腔內的蒸發(fā)器通過管件進行連接，形成工作循環(huán)路徑，組成了基本的制冷/制熱空調系統(tǒng)。在管件內部通制冷劑，通過制冷劑在管路內的循環(huán)流動，實現(xiàn)空調基本的制冷/制熱功能。
外風機通過空調機箱頂板上開設的帶濾網(wǎng)的進風口實現(xiàn)從空調機箱外部吸入空氣，吸入的空氣在室外機安裝腔室內流動換熱，實現(xiàn)對冷凝器進行散熱冷卻，最終通過前后側板的排氣口格柵排出室外機安裝腔。
內風機通過空調機箱底板上開設的回風口吸入機車司機室內的空氣，吸入的空氣與蒸發(fā)器進行熱交換，熱交換后的氣體通過出風口進入機車司機室，從而實現(xiàn)對司機室內空氣溫度的調節(jié)與控制。
（2）空氣凈化功能
室內機安裝腔內在蒸發(fā)器與出風口之間安裝了空氣凈化器。內風機吸入的空氣流過蒸發(fā)器，經(jīng)與蒸發(fā)器換熱之后進入空氣凈化器進行過濾凈化，去除空氣里含有的粉塵、懸浮顆粒物等有害物質。經(jīng)凈化處理后的空氣通過出風口進入司機室，從而為司機室提供過濾凈化后的空氣，提高司機室內的空氣質量。
（3）空調運行性能的調節(jié)與控制
室外機安裝腔內安裝有電源及控制模塊。在機車司機室內安裝有空調控制面板，通過控制面板給機車空調機箱內的電源與控制模塊提供控制信號。電源與控制模塊根據(jù)面板提供的信號來調節(jié)與控制直流變頻壓縮機、外風機、內風機以及空氣凈化器的工作狀態(tài)。機車空調可根據(jù)需要提供四檔不同的制冷量及風量，以滿足對司機室內溫度調節(jié)與控制的需要。
空調操作流程如下：
1）需要開啟空調時，將控制面板右邊的溫控調節(jié)開關順時針方向擰到最大；
2）將左邊風量調節(jié)開關順時針方向調到最大檔H，此時控制面板上的數(shù)碼溫度和指示燈亮，說明空調開始工作，空調出風口有冷氣吹出；
3）工作3~5分鐘后，將溫控和風量調節(jié)開關均可適當調小，使室溫控制在最舒適的范圍；
4）需要關閉空調時，按開啟空調時相反順序操作即可。
本實用新型的一種具有空氣凈化功能的頂置一體式直流變頻機車空調，針對目前鐵路貨運機車用空調不具備空氣凈化處理功能，導致在特殊工作環(huán)境下由于空氣質量差對司機室內乘務人員的人身健康造成危害，進而引發(fā)職業(yè)病、影響安全作業(yè)這一問題，本實用新型基于制冷原理、控制原理及一體化機械設計原理，研制了一種具有空氣凈化功能的適用于鐵路貨運機車司機室用的頂置一體式直流變頻空調。所研制的貨運機車用空調具有設計新穎、結構緊湊、性能穩(wěn)定、操作簡單、可靠性高等特點。該貨運機車司機室用空調除了能為司機室內乘務人員提供基本的制冷/制熱等溫度調節(jié)功能外，還能對司機室內的空氣進行過濾凈化，消除空氣中懸浮的粉塵、顆粒物等污染物，提高特殊工作環(huán)境下司機室內的空氣質量，改善工作環(huán)境，為司機室內乘務人員的健康提供保障。