[發明專利]一種用于列車空調的補氣增焓間接制冷系統

在審

• 申請號: 201711027468.X
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107741100A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 巫江虹;李沖;姜峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F25B7/00
• 分類號: F25B7/00;F25B9/00;B61D27/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明專利涉及一種列車空調系統，具體涉及一種能夠降低壓縮機出口溫度和制冷劑可燃性危險的補氣增焓間接制冷系統。

背景技術

臭氧層破壞和全球變暖是當今社會共同面臨的兩大主要環境問題，國際社會先后達成了《蒙特利爾議定書》、《京都議定書》等一系列國際公約。我國制冷空調行業正在按照《蒙特利爾議定書》的規定實施HCFCs的加速淘汰。列車空調作為制冷空調行業的一部分，與常規住宅或者建筑物空調有著很大區別，行業管理要求很高。列車空調制冷劑使用目前主要為R22和R407C，顯然R22由于對臭氧層的破壞作用以及R407C較高的溫室效應使得兩種主要制冷劑面臨被替代,因此我國列車空調制冷劑替代研究迫在眉睫，需要找出一種切實可行的替代方案來研究各種低GWP制冷劑在列車空調系統的性能，從產品結構、制造技術、可靠性、安全性等各方面探討低GWP制冷劑在列車空調系統應用的可行性與適用性。

現階段，列車空調制冷劑替代主要有R134a、R407C、R410A、R417A、R32等。除R32以外其他替代制冷劑的GWP值均較高，作為長期替代制冷劑顯熱是不太合適。R32的GWP值僅有675，相比于以上四種制冷劑，在全球變暖潛值上具有一定的優勢，同時相比于R290等碳氫制冷劑的高可燃性，R32弱可燃的危險性較低。作為兼顧減排、安全、節能和市場需求等方面的R32，是一種很有前景的替代制冷劑。

R32制冷劑由于GWP值較低、熱工性能好正在受到矚目,但是此種制冷劑具有一定的局限性，R32制冷系統壓縮機排氣溫度較高，同時具有微可燃性不能流經車室內，補氣增焓系統不僅可以提高列車空調的性能，還可降低壓縮機的排氣溫度，間接制冷可以通過制冷劑與水的換熱使得可燃性制冷劑不流經車室，同時減少制冷劑充注量，提高弱可燃制冷劑使用過程的安全性。

發明內容

本發明旨在提供一種補氣增焓間接制冷列車空調系統，既能降低壓縮機的排氣溫度，又能解決可燃性制冷劑的使用安全狀況，同時一套并聯的室內側換熱器可以根據車室的結構進行重新布置，保證了列車空調在利用環保型制冷劑的效率和安全性。

針對上述技術問題，本發明提供的解決方案是：

一種用于列車空調的補氣增焓間接制冷系統，包括兩套采用制冷劑的補氣增焓系統以及一套載冷劑制冷系統，

每套補氣增焓系統均包括有補氣增焓壓縮機、冷凝器、兩個節流閥、閃蒸器、電磁閥和板式換熱器，所述的補氣增焓壓縮機的出氣口通過管路依次連接冷凝器、一個節流閥、閃蒸器進口，所述閃蒸器的出氣口通過管路依次連接電磁閥、補氣增焓壓縮機補氣口，所述閃蒸器的出液口通過管路依次連接另一節流閥、板式換熱器和補氣增焓壓縮機的吸氣口；

所述的載冷劑制冷系統包括水泵、兩個并聯的室內側換熱器、分別連接于任一室內側換熱器兩端的兩個電磁閥、水箱，所述水泵、兩個并聯的室內側換熱器、水箱、兩個板式換熱器通過管路連接形成載冷劑循環回路，載冷劑在兩個板式換熱器中與所述補氣增焓系統內的制冷劑進行換熱。

進一步地，所述的載冷劑制冷系統的載冷劑通過管路依次流經兩個串聯設置的板式換熱器與制冷劑進行換熱。

進一步地，所述的載冷劑制冷系統內的載冷劑通過管路同時流經兩個并聯設置的板式換熱器與制冷劑進行換熱。

進一步地，所述的制冷劑為R32。

進一步地，所述載冷劑為水、乙二醇、鹽水中的一種。

本發明提供的制冷系統將三套系統結合在一起，與現有列車空調制冷系統相比，具有以下優點：

1)本發明的制冷系統可以將與制冷劑有關的所有部件以及可能產生噪聲的部件均集中在一起，放置在列車室外，從而可以采用包括R32、碳氫制冷劑以及氨等可燃有毒的制冷劑作為替代工質而不會在車室內發生泄漏對人員帶來嚴重危害；

2)本發明的間接制冷系統制冷劑充注量相對較少，進一步降低制冷劑泄露所帶來的危害；

3)本發明的補氣增焓系統可以降低壓縮機的排氣溫度，可以提高壓縮機壽命，使得系統穩定性提高；

4)本發明的補氣增焓系統相對于現有直接制冷系統能效會有所提高。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的用于列車空調的補氣增焓間接制冷系統循環原理圖。

圖2為發明實施例一的補氣增焓系統系統一循環原理圖。

圖3為發明實施例一的補氣增焓系統系統二循環原理圖。

圖4為發明實施例一載冷劑制冷系統循環原理圖。

圖5為本發明實施例二的用于列車空調的補氣增焓間接制冷系統循環原理圖。