特種車用寬溫空調的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種特種車用寬溫空調，包括有由壓縮機、蒸發器、膨脹閥、過濾器、儲液器和冷凝器組成的制冷系統、蒸發風機和冷凝風機，制冷系統中流通有非共沸制冷劑；儲液器與冷凝器之間安裝有壓力控制器，壓縮機底部殼體上設有曲軸箱加熱帶；壓縮機、蒸發風機、冷凝風機、壓力控制器、曲軸箱加熱帶通過導線接入外置的控制系統，組成空調控制系統。本發明改善了高溫空調在寬溫帶及其高溫區的運行和輸出特性和制冷系統低溫工況的運行性能和可靠性，解決了制冷系統寬溫區運行的適應性、可靠性和輸出特性等問題，從而實現了在10～70℃寬溫區能夠正常制冷，高溫時制冷量的最大衰減小于10%，并且保持可靠的工作性能和穩定的制冷量輸出。
【專利說明】
特種車用寬溫空調
技術領域
[0001]本發明涉及空調系統領域，具體是一種特種車用寬溫空調。
【背景技術】
[0002]執行運輸、通訊、導航、探測等任務的車載、機載等載運裝備的電子艙室、激光裝置等，通常都有全天候、寬溫區工作的需求，工作溫區通常在10?70 °C，具有熱流密度大和熱流量大的特點，必須使用人機環控設備為其提供合適的工作環境溫度，以保障其安全、可靠、高效地工作，甚至要求很高的溫度控制精度和很快的降溫速率，以提高其工作的穩定性、可靠性、準確性、機動性和效率。
[0003]載運裝備的人機環控設備通常采用風冷蒸汽壓縮式制冷技術，常規制冷運行溫區20?46 cC ο
[0004]當環境溫度(通常為20°C以下)偏低時，被降溫的艙室發熱元件熱量較大，仍需要空調制冷系統正常工作，以對艙室進行降溫。常規空調產品在環境溫度偏低時仍繼續工作就會造成蒸發器結霜、結冰，甚至會造成壓縮機〃液擊〃損壞。影響機組正常使用。
[0005]當環境溫度在60°C以上高溫區時，空調制冷量嚴重衰減，壓縮機排氣溫度過高，系統的安全性和可靠性問題突出。
[0006]在解決空調高溫性能時，市場上有在空調裝置中設置渦流管，利用渦流管的冷熱分流效應，改善空調的冷凝效果;也有在空調中設置卸荷閥和卸荷毛細管，當環境溫度升高時卸荷閥打開，卸荷毛細管輔助增強節流作用，降低高溫空調的排氣溫度;也有在壓縮機入口端設置輔助噴液的制冷系統，采用旁通和噴液結構，降低壓縮機的排氣溫度，提升壓縮機和空調系統在高溫環境下運行的可靠性。以上都是以降低空調系統能效并增加系統的復雜性為代價，雖然有助于提高高溫工況運行的穩定性和可靠性，但在較寬的溫度范圍仍難以獲得良好的制冷性能，尤其是高溫工況的制冷量衰減嚴重。
[0007]制冷系統作為上述載運裝備的基礎單元執行熱量輸送和人機環控的任務，應對外部環境和內部熱負荷的變化，在寬溫區必須保持可靠的工作性能和穩定的制冷量輸出。因此，解決極端高溫環境制冷系統可靠性和寬溫區制冷性能改善的問題，是特種載運裝備人機環控的迫切需求。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供一種特種車用寬溫空調，在不增加制冷循環系統復雜性的基礎上，采用由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑；采取在空調制冷系統冷凝器的出口裝一個儲液器;采取在制冷系統中冷凝器和儲液器之間裝一個壓力控制器控制冷凝風機;采用曲軸箱加熱帶纏繞于壓縮機底部殼體，低溫環境下在空調投入運行之前開啟對壓縮機預加熱等措施，通過制冷系統的優化匹配，來解決制冷系統寬溫區運行的適應性、可靠性和輸出特性等關鍵問題，以實現空調制冷系統在10?70°C寬溫區能夠正常制冷，高溫時制冷量的最大衰減小于10%，并且保持可靠的工作性能和穩定的制冷量輸出。
[0009]本發明的技術方案如下:
一種特種車用寬溫空調，包括有壓縮機、蒸發風機、蒸發器、膨脹閥、過濾器、儲液器、冷凝器和冷凝風機，其特征在于:從所述儲液器的出口引出管道，并依次連接所述的過濾器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機和冷凝器后，接入所述儲液器的進口，組成封閉的制冷系統，所述的制冷系統中流通有由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑;所述的儲液器與冷凝器之間的連接管道上安裝有壓力控制器，所述壓縮機底部殼體上設有曲軸箱加熱帶;所述的壓縮機、蒸發風機、冷凝風機、壓力控制器、曲軸箱加熱帶通過導線接入外置的控制系統，組成空調控制系統。
[0010]所述的特種車用寬溫空調，其特征在于:所述的儲液器、過濾器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機和冷凝器通過銅管依次連接。
[0011]所述的特種車用寬溫空調，其特征在于:所述的曲軸箱加熱帶纏繞于所述壓縮機底部殼體。
[0012]本發明在不增加制冷循環系統復雜性的基礎上，采用由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑;采取在空調制冷系統冷凝器的出口裝一個儲液器;采取在制冷系統中冷凝器和儲液器之間裝一個壓力控制器控制冷凝風機;采用曲軸箱加熱帶纏繞于壓縮機底部殼體，低溫環境下在空調投入運行之前開啟對壓縮機預加熱等措施，通過制冷系統的優化匹配，來解決制冷系統寬溫區運行的適應性、可靠性和輸出特性等關鍵問題，以實現空調制冷系統在10?70°C寬溫區能夠正常制冷，高溫時制冷量的最大衰減小于10%，并且保持可靠的工作性能和穩定的制冷量輸出。
[0013]本發明使用質量配比為6.8/3.2的R22/R142b混合制冷劑，空調器的冷凝器和蒸發器均采用平直套片，為了有效減小傳熱溫差和冷凝器壓力，冷凝器的設計面積和風量較常規空調增大10?20%;與此同時，控制蒸發器的的設計面積，控制過熱度<2°C，抑制制冷壓縮機回氣溫度的升高及對排氣溫度的影響;鑒于寬溫空調負荷和運行環境溫度變化幅度大的特點，選用外平衡熱力膨脹閥。通過控制R22與R142b的比例來調節制冷量的變化，改善了高溫空調在寬溫帶及其高溫區的運行和輸出特性。
[0014]本發明在空調制冷系統冷凝器的出口裝一個儲液器，當熱負荷降低或環境溫度較低時，制冷劑在蒸發器里不能完全蒸發，會造成在低溫時空調制冷系統制冷劑多余，這樣就可能有制冷劑液體和制冷劑氣體混合進入壓縮機，所以要在進壓縮機前裝個儲液器，儲存液態制冷劑，防止液體制冷劑進入壓縮機吸氣腔，擊穿吸氣閥片，即是“液擊”，造成壓縮機損壞。因此在制冷系統中增設一個儲液器，可保證在制冷工況發生劇烈變化時，可以存儲一定的制冷劑，從而穩定系統壓力。因此，對于寬幅溫度變化和負荷變化的系統，設置儲液器可以提尚制冷系統的適應性。
[0015]本發明在制冷系統中冷凝器的出口裝一個壓力控制器，它是通過壓力控制器與冷凝器出口相連來感受出冷凝壓力，給壓力控制器設置一個合適值(可根據不同的使用環境進行設置)，控制空調室外冷凝風機，并當環境溫度合適，冷凝壓力高于壓力控制器設定值時，制冷系統正常工作，壓力控制器處于常閉狀態，冷凝風機正常工作；當外環境溫度偏低，冷凝壓力低于壓力控制器設定值時，壓力控制器處于斷開狀態，冷凝風機停止工作；當冷凝壓力恢復到壓力控制器的設定值以上，壓力控制器恢復常閉狀態，冷凝風機開始工作，保證了系統的冷凝壓力在一個合適的值。
[0016]同時，在壓縮底部殼體上纏繞一根曲軸箱加熱帶，低溫環境下，曲軸箱加熱帶在空調投入運行之前開啟對壓縮機預加熱，保證壓縮機正常啟動。
[0017]本發明的有益效果:
1、本發明在不增加制冷循環系統復雜性的基礎上，采用由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑，改善了高溫空調在寬溫帶及其高溫區的運行和輸出特性。
[0018]2、本發明采取在空調制冷系統冷凝器的出口裝一個儲液器，采取在制冷系統中冷凝器和儲液器之間裝一個壓力控制器控制冷凝風機，采用曲軸箱加熱帶纏繞于壓縮機底部殼體，低溫環境下在空調投入運行之前開啟對壓縮機預加熱等措施，改善了制冷系統低溫工況的運行性能和可靠性;儲液器、壓力控制器和曲軸箱加熱帶安裝方便，結構簡單、故障率低、安全可靠，且成本低，實用性強。
[0019]3、本發明通過制冷系統的優化匹配，解決了制冷系統寬溫區運行的適應性、可靠性和輸出特性等關鍵問題，從而實現了空調制冷系統在10?70°C寬溫區能夠正常制冷，高溫時制冷量的最大衰減小于10%，并且保持可靠的工作性能和穩定的制冷量輸出。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明結構不意圖。
[0021]圖2為本發明中壓力控制器和曲軸箱加熱帶的控制原理框圖。
【具體實施方式】
[0022]參見圖1、2，一種特種車用寬溫空調，包括有壓縮機1、蒸發風機2、蒸發器3、膨脹閥
4、過濾器5、儲液器6、冷凝器7和冷凝風機9，從儲液器6的出口引出管道，并依次連接過濾器
5、膨脹閥4、蒸發器3、壓縮機I和冷凝器7后，接入儲液器6的進口，組成封閉的制冷系統，制冷系統中流通有由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑;儲液器6與冷凝器7之間的連接管道上安裝有壓力控制器8，壓縮機I底部殼體上設有曲軸箱加熱帶10;壓縮機1、蒸發風機2、冷凝風機9、壓力控制器8、曲軸箱加熱帶10通過導線接入外置的控制系統，組成空調控制系統。
[0023]本發明中，儲液器6、過濾器5、膨脹閥4、蒸發器3、壓縮機I和冷凝器7通過銅管依次連接。
[0024]曲軸箱加熱帶10纏繞于壓縮機I底部殼體。
[0025]以下結合附圖對本發明作進一步的說明:
壓力控制器8插在出冷凝器7的銅管上，用含銀量15%的釬焊條焊接到系統中，將壓力控制器8的引線串接在冷凝風機9的控制電路中。
[0026]曲軸箱加熱帶纏繞在壓縮機底部殼體上，將曲軸箱加熱帶引線串接在控制壓縮機I交流接觸器的常閉觸點電路中。
[0027]在制冷系統中充入由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑，通過制冷系統的優化匹配，解決了制冷系統寬溫區運行的適應性、可靠性和輸出特性等關鍵問題。從而實現了空調制冷系統在10?70°C寬溫區能夠正常制冷，高溫時制冷量的最大衰減小于10%，并且保持可靠的工作性能和穩定的制冷量輸出。
[0028]以上實施例并非僅限于本發明的保護范圍，所有基于本發明的基本思想而進行修改或變動的都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種特種車用寬溫空調，包括有壓縮機、蒸發風機、蒸發器、膨脹閥、過濾器、儲液器、冷凝器和冷凝風機，其特征在于:從所述儲液器的出口引出管道，并依次連接所述的過濾器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機和冷凝器后，接入所述儲液器的進口，組成封閉的制冷系統，所述的制冷系統中流通有由中溫制冷劑R22和高溫制冷劑R142b按照一定配比混合形成的非共沸制冷劑;所述的儲液器與冷凝器之間的連接管道上安裝有壓力控制器，所述壓縮機底部殼體上設有曲軸箱加熱帶;所述的壓縮機、蒸發風機、冷凝風機、壓力控制器、曲軸箱加熱帶通過導線接入外置的控制系統，組成空調控制系統。2.根據權利要求1所述的特種車用寬溫空調，其特征在于:所述的儲液器、過濾器、膨脹閥、蒸發器、壓縮機和冷凝器通過銅管依次連接。3.根據權利要求1所述的特種車用寬溫空調，其特征在于:所述的曲軸箱加熱帶纏繞于所述壓縮機底部殼體。
【文檔編號】F25B1/00GK105972893SQ201610309652
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】孫英, 汪長江, 趙貝
【申請人】合肥天鵝制冷科技有限公司