專利名稱：巴士用電動空調裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電動空調領域，特別是一種多系統(tǒng)可變能量輸出的電空調系統(tǒng)，可用 于傳統(tǒng)巴士、混合動力巴士和純電動巴士的空調裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的大巴空調采用車輛發(fā)動機帶動活塞往復式壓縮機的工作方式來為車輛提 供制冷，由于往復式壓縮機效率低，特別是當車輛發(fā)動機處于低轉速運行時，壓縮機的運行 效率更低，因此導致整個空調的能效比(EER)較低，通常在2以下，能量輸入與輸出得不償 失，浪費了大量能源，對于車輛來講浪費了大量的燃油，不但造成能源浪費，而且造成過量 的污染物排放，污染了環(huán)境。同時，由于原空調系統(tǒng)控制調節(jié)簡單柔性差，在夏季高溫最需 要空調的時候反而能量輸出受限，在其它季節(jié)能量輸出過大，在車輛的不同運行狀態(tài)下可 調節(jié)性也差，造成車輛乘用空間舒適性差且因調節(jié)控制問題造成大量能源浪費。再者，由于采用大功率的單臺活塞往復式壓縮機，其存在體積大、重量大和價格昂 貴的不足，巴士提供給壓縮機裝配的空間受限，裝配壓縮機麻煩。

發(fā)明內容
為了克服已有巴士空調的效率低、可調節(jié)性差、重量大、成本高、不利于裝配的不 足，本發(fā)明提供一種提升效率、調節(jié)性良好、重量小、便于裝配的巴士用電動空調裝置。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種巴士用電動空調裝置，包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷循環(huán)單 元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、一組節(jié) 流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與所述一 組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各個制冷 循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機組、蒸發(fā) 風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán)單元、冷 凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。作為優(yōu)選的一種方案所述電動壓縮機包括至少兩組并行設置的壓縮機單元，所 述壓縮機單元的數(shù)量關于所述制冷循環(huán)單元相同，一組壓縮機單元與一組制冷循環(huán)單元的 一組蒸發(fā)器、一組冷凝器連接。作為優(yōu)選的另一種方案所述冷凝風機組中冷凝風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù) 量相同，一組冷凝器與一臺冷凝風機連接；所述蒸發(fā)風機組中蒸發(fā)風機的數(shù)量與制冷循環(huán) 單元的數(shù)量相同，一組蒸發(fā)器與一臺蒸發(fā)風機連接，各臺冷凝風機和各臺蒸發(fā)風機的啟動 開關均與所述控制器連接。或者是所述冷凝風機組有至少兩臺冷凝風機，所述蒸發(fā)風機組有至少兩臺蒸發(fā) 風機，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器同時與冷凝風機組連接，各個制冷循環(huán)單元的一組 蒸發(fā)器同時與蒸發(fā)風機組連接。
進一步，所述一組換熱器為微通道換熱器。再進一步，所述一組制冷循環(huán)單元內采用R134a、R410A、R407C、R22或R1234yf作 為冷媒。當采用不同冷媒時對應變換相應的壓縮機；更進一步，所述的巴士用電動空調裝置可自配發(fā)電裝置也可借用車輛自帶發(fā)電裝 置；所述一組電動壓縮機為定頻壓縮機、變頻壓縮機或由定頻壓縮機和變頻壓縮機按 比例混合組成。所述電動壓縮機為單相壓縮機或三相壓縮機，所述三相壓縮機的額定工作電壓大 于等于110伏。所述電動壓縮機為額定工作頻率大于等于50Hz的定速壓縮機。所述電動壓縮機為交流變頻或直流調速壓縮機；

所述節(jié)流機構為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管組。所述冷凝風機組或蒸發(fā)風機組的風扇電機為交流異步電機或直流電機；直流電機 的轉子采用永磁材料。所述冷凝風機組的風扇采用軸流風扇，所述蒸發(fā)風機組的風扇采用離心風扇。本發(fā)明的技術構思為巴士用電動空調裝置由一組電動壓縮機、一組微通道冷凝器、一組節(jié)流機構、一組蒸發(fā)器、一組儲液罐、 一組干燥過濾器、一組冷凝風扇機組、一組蒸發(fā)風扇機組、一組控制器共同組成，其特征在 于每一個電動壓縮機連接一個冷凝單元，一個節(jié)流裝置、一個蒸發(fā)單元，一個儲液罐，一個 干燥過濾器，形成一個獨立的制冷循環(huán)單元；若干個制冷循環(huán)單元公用一組冷凝風扇、一組 蒸發(fā)風扇及控制器，安裝于同一個箱體中，通過不同的開停組合模式，形成若干種能量輸出 模式。采用多臺獨立工作的電動壓縮機形成與壓縮機數(shù)量對應的若干個制冷循環(huán)系統(tǒng)， 采用高效率鋁制微通道換熱器，高效率風扇電機，通過控制系統(tǒng)的邏輯控制，有效降低空調 系統(tǒng)的能耗，增加空調系統(tǒng)的可調節(jié)性。電動壓縮機的效率高(COP大于3)，同時由于微通 道換熱器的換熱效率遠高于傳統(tǒng)的管翅片式換熱器(換熱效率為傳統(tǒng)換熱器的2倍以上)， 電動壓縮機結合微通道換熱器導致空調系統(tǒng)運行效率大幅提高，能效比可達到3以上，大 大的提高了空調系統(tǒng)的能源利用率，與傳統(tǒng)的往復式壓縮機空調系統(tǒng)相比可降低能源消耗 30%，降低了車輛的燃料消耗，節(jié)約了能源，減少了污染。同時由于電動壓縮機結構緊湊， 重量遠低于傳統(tǒng)的往復式壓縮機，重量可減輕15% ；微通道換熱器為鋁制材料，同時結構緊 湊，體積小，遠輕于傳統(tǒng)的銅管鋁翅片式換熱器，重量可減輕50%以上，同時可導致空調結 構件尺寸縮小，降低結構件的重量。對于獨立的制冷循環(huán)單元，從壓縮機排出的高溫高壓蒸汽通過管路進入微通道冷 凝器，在冷凝風機作用下，外界空氣通過微通道冷凝器，與微通道冷凝器中的循環(huán)介質進行 強制換熱再通過冷凝器風扇排除，微通道冷凝器中流動的循環(huán)介質的熱量被流過微通道冷 凝器的室外空氣帶走，從而高溫高壓氣體被冷凝成低溫高壓的液體，微通道冷凝器流進儲 液罐后經過干燥過濾器后通過節(jié)流機構降壓，變成低壓低溫、含有一定氣體比例的氣液混 合物通過管路被輸送到蒸發(fā)器中；車內空氣在蒸發(fā)器風扇的作用下從回風格柵流進蒸發(fā)器 后流入車內，蒸發(fā)器中的循環(huán)介質吸收室內空氣中的顯熱和潛熱，從而使流經蒸發(fā)器的空氣溫度和含濕量降低，從而達到制冷降溫的效果，汽化了的制冷劑蒸汽通過蒸發(fā)器的出口 管路被電動壓縮機抽吸壓縮，變成高溫高壓氣體，完成一個制冷系統(tǒng)的循環(huán)。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、采用電動壓縮機及微通道換熱器的大巴空調系 統(tǒng)遠輕于傳統(tǒng)的大巴往復式空調系統(tǒng)，空調系統(tǒng)重量的減輕同樣可降低車輛的能量消耗， 有利于節(jié)能減排，特別是對新能源車輛意義重大；2、由于采用多臺壓縮機作為能量源，每個 壓縮機獨立成為一個制冷系統(tǒng)，控制模式多樣，可實現(xiàn)大范圍的能量調節(jié)，更優(yōu)適于車輛在 不同狀態(tài)下的使用特點，實現(xiàn)安全運行，節(jié)能高效的作用，因此，在現(xiàn)今能源緊張，城市環(huán)境 問題嚴重，節(jié)能減排壓力日增的情況下，該電動空調的應用有利于降低城市中大量存在的 巴士的能源消耗，減少對城市環(huán)境的污染；3、相對于現(xiàn)有的大功率單臺壓縮機，采用多臺小 功率的壓縮機，在降低成本的同時，減少了體積，便于實現(xiàn)裝配。


圖1是空調系統(tǒng)示意圖；圖2是四套制冷循環(huán)單元和四臺壓縮機的空調裝置示意圖；圖3是四套系統(tǒng)運行方案示意圖；圖4是兩套系統(tǒng)運行方案示意中:1、2、3、4_電動壓縮機，5、6、7、8_ 冷凝器，9、10、11、12-儲液罐，13、14、15、 16-干燥過濾器，17，18，19，20-節(jié)流機構，21、22、23、24-蒸發(fā)器，25-冷凝風機，26-蒸發(fā)風 機，27-控制器。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。實施例1參照圖1，一種巴士用電動空調裝置，包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷 循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、 一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與 所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各 個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機 組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán) 單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。所述冷凝風機組中冷凝風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組冷凝器與一 臺冷凝風機連接；所述蒸發(fā)風機組中蒸發(fā)風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組蒸 發(fā)器與一臺蒸發(fā)風機連接，各臺冷凝風機和各臺蒸發(fā)風機的啟動開關均與所述控制器連 接?；蛘呤撬隼淠L機組有至少兩臺冷凝風機，所述蒸發(fā)風機組有至少兩臺蒸發(fā) 風機，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器同時與冷凝風機組連接，各個制冷循環(huán)單元的一組 蒸發(fā)器同時與蒸發(fā)風機組連接。所述一組換熱器為微通道換熱器。所述一組冷凝風機內采用R134a、R410A、R407C、R22或R1234yf作為冷媒。當采用不同冷媒時對應變換相應的壓縮機；所述的巴士用電動空調裝置可自配發(fā)電裝置也可借用車輛自帶發(fā)電裝置；所述一組電動壓縮機為定頻壓縮機、變頻壓縮機或由定頻壓縮機和變頻壓縮機按 比例混合組成。所述電動壓縮機為單相壓縮機或三相壓縮機，所述壓縮機的額定工作電壓 大于等于110伏。所述電動壓縮機為額定工作頻率大于等于50Hz的定速壓縮機。所述電 動壓縮機為交流變頻或直流調速壓縮機；所述節(jié)流機構為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管組。所述冷凝風機組或蒸發(fā)風 機組的風扇電機為交流異步電機或直流電機；直流電機的轉子采用永磁材料。所述冷凝風 機組的風扇采用軸流風扇，所述蒸發(fā)風機組的風扇采用離心風扇。實施例2參照圖2和圖3，本實施例中，所述電動壓縮機包括至少兩組并行設置的壓縮機單 元，所述壓縮機單元的數(shù)量關于所述制冷循環(huán)單元相同，一組壓縮機單元與一組制冷循環(huán) 單元的一組蒸發(fā)器、一組冷凝器連接。本實施例的其他結構均與實施例1相同。本實施例中，如圖2所示，為四套系統(tǒng)運行方案示意圖。當采用4臺壓縮機時，該 空調系統(tǒng)由電動壓縮機(1、2、3、4)獨立帶動各自的冷凝器(5、6、7、8)、儲液罐(9、10、11、 12)、干燥過濾器(13、14、15、16)、節(jié)流機構(17、18、19、20)及獨立的蒸發(fā)器(21、22、23、 24)，構成4個獨立的制冷循環(huán)單元，冷凝風扇系統(tǒng)25為各獨立系統(tǒng)的冷凝器共用(也可 以采用與冷凝器一一單獨對應)，蒸發(fā)風扇系統(tǒng)26為各獨立系統(tǒng)的蒸發(fā)器共用(也可以采 用與蒸發(fā)器一一單獨對應)，整個空調系統(tǒng)的控制由共用的控制器27及相關元器件共同構 成，控制空調系統(tǒng)各工作部件的工作，當車內熱負荷較小時，可采用1套制冷系統(tǒng)運行的方 式進行工作，當車內熱負荷較大時，可采用4套獨立系統(tǒng)全部運行的方式進行工作，當分別 采用1套、2套、3套、4套系統(tǒng)投入工作時，相當于整套空調系統(tǒng)分別以25%、50%、75%、 100%的額定能力進行輸出，空調的可調節(jié)范圍寬，柔性好，更有利于整個空調系統(tǒng)的節(jié)能。當一組電動壓縮機采用定速壓縮機與變頻壓縮機混用的方案時，所采用的變頻壓 縮機最大能力輸出與單個定速壓縮機能力輸出基本相當。當采用四臺壓縮機(1、2、3、4)的 方案時，其中一臺壓縮機采用變頻壓縮機1，其他三臺采用定速壓縮機(2、3、4)，且定速壓 縮機型號相同，當空調系統(tǒng)負荷是額定負荷25%以內時，單獨使用變頻壓縮機1及其系統(tǒng)； 當空調負荷在25%到50%之間時，使用一臺變頻壓縮機1與一臺定頻壓縮機2共同工作； 當空調負荷在50%到75%之間時，使用一臺變頻壓縮機1與兩臺定速壓縮機(2、3)共同工 作；當空調負荷在75%到100%之間時，四臺壓縮機(1、2、3、4)共同工作。實施例3參照圖4，當采用2臺壓縮機時，該空調系統(tǒng)由壓縮機(1、2)獨立帶動各自的冷凝 器(3、4)、節(jié)流機構(5、6)及獨立的蒸發(fā)器(7、8)，構成2個獨立的制冷循環(huán)單元，冷凝風扇 系統(tǒng)10為各獨立系統(tǒng)的冷凝器共用，蒸發(fā)風扇系統(tǒng)11為各獨立系統(tǒng)的蒸發(fā)器共用，整個 空調系統(tǒng)的控制由共用的控制器12及相關元器件共同構成，控制空調系統(tǒng)各工作部件的 工作，當車內熱負荷較小時，可采用1套制冷系統(tǒng)運行的方式進行工作，當車內熱負荷較大 時，可采用2套獨立系統(tǒng)全部運行的方式進行工作，當分別采用1套、2套系統(tǒng)投入工作時， 相當于整套空調系統(tǒng)分別以50%、100%的額定能力進行輸出，空調的可調節(jié)范圍寬，柔性 好，有利于整個空調系統(tǒng)的節(jié)能。
當采用兩臺壓縮機的方案時，其中一臺壓縮機采用變頻壓縮機1，另一臺為定頻壓 縮機2，當空調系統(tǒng)負荷在額定負荷50%以內時，單獨使用變頻壓縮機1及其系統(tǒng)；當空調 負荷在50%到100%之間時，兩臺壓縮機(1、2)共同工作。本實施例的其他方案均與實施例2相同。上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明的簡單變換 后的結構均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種巴士用電動空調裝置，其特征在于所述空調裝置包括電動壓縮機和至少兩組 并行設置的制冷循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一 組干燥過濾器、一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述 電動壓縮機與所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風 機組相連，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮 機、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動 各組制冷循環(huán)單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。
2.如權利要求1所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機包括至少 兩組并行設置的壓縮機單元，所述壓縮機單元的數(shù)量關于所述制冷循環(huán)單元相同，一組壓 縮機單元與一組制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器、一組冷凝器連接。
3.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組中冷 凝風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組冷凝器通過一個風道與一臺冷凝風機相 連；所述蒸發(fā)風機組中蒸發(fā)風機的數(shù)量與制冷循環(huán)單元的數(shù)量相同，一組蒸發(fā)器通過一個 風道與一臺冷凝風機相連，各臺冷凝風機和各臺蒸發(fā)風機的啟動開關均與所述控制器連 接。
4.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組有至 少兩臺冷凝風機，所述蒸發(fā)風機組有至少兩臺蒸發(fā)風機，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器 通過風道同時與冷凝風機組連接，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器通過風道同時與蒸發(fā)風 機組連接。
5.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述一組換熱器為微 通道換熱器。
6.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述一組制冷循環(huán)單 元內采用 R134a、R410A、R407C、R22 或 R1234yf 作為冷媒。
7.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述一組電動壓縮機 為定頻壓縮機、變頻壓縮機或由定頻壓縮機和變頻壓縮機按比例混合組成。
8.如權利要求1或2之一所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動壓縮機 為單相壓縮機或三相壓縮機，所述壓縮機的額定工作電壓大于等于110伏。
9.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動定速壓縮機 為額定工作頻率大于等于50Hz的定速壓縮機。
10.如權利要求7所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述電動變頻壓縮機為交 流變頻或直流調速壓縮機。
11.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述節(jié)流機構為熱力 膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管組。
12.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組或蒸 發(fā)風機組的風扇電機為交流異步電機或直流電機。
13.如權利要求1或2所述的巴士用電動空調裝置，其特征在于所述冷凝風機組的 風扇采用軸流風扇，所述蒸發(fā)風機組的風扇采用離心風扇。
全文摘要
一種巴士用電動空調裝置，包括電動壓縮機和至少兩組并行設置的制冷循環(huán)單元，所述制冷循環(huán)單元包括依次連接的一組冷凝器、一組儲液罐、一組干燥過濾器、一組節(jié)流機構和一組蒸發(fā)器，所述一組蒸發(fā)器與所述電動壓縮機連接，所述電動壓縮機與所述一組冷凝器連接，各個制冷循環(huán)單元的一組冷凝器均通過風道與冷凝風機組相連，各個制冷循環(huán)單元的一組蒸發(fā)器均通過風道與蒸發(fā)風機組相連，所述電動壓縮機、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組和各個制冷循環(huán)單元均與用以根據(jù)能量輸出模式選擇性啟動各組制冷循環(huán)單元、冷凝風機組、蒸發(fā)風機組的控制器連接。本發(fā)明能提升效率、調節(jié)性良好、重量小、便于裝配。
文檔編號F25B49/02GK102080894SQ20111002499
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權日2011年1月24日
發(fā)明者李靜 申請人:李靜