CN107891727B - 积木组合式新能源电动客车空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车空调技术领域，具体涉及积木组合式新能源电动客车空调机组，外壳内分为顶端仓和主体仓，顶端仓位于外壳内的一端，冷凝器位于顶端仓内；主体仓包括电气仓、压缩机仓和两个蒸发器仓；电气仓、压缩机仓和位于主体仓内的中间，两个蒸发器仓分别位于主体仓内的两边；蒸发器仓外侧安装有连接块；压缩机仓的两侧和蒸发器仓内侧分别安装有L形状连接块，吊杆下端连接托板，托板的两端分别与压缩机仓和蒸发器仓的L形状连接块固定连接，吊杆的上端铰接在顶板上，顶板位于外壳外侧。本发明结构简单紧凑，重量也得以减轻，降低了耗电量。分别独立用仓体组装仓体组装设有固定和减震装置，有助于模块化规模化生产。

Description

积木组合式新能源电动客车空调机组

技术领域

本发明属于汽车空调技术领域，具体涉及积木组合式新能源电动客车空调机组。

背景技术

当前新能源客车以电动客车为主，电动空调是电动客车不可或缺的重要系统组成，在空调设备投入运行时，其能耗约占整车能耗的1/5～1/3(视车辆的热负荷特性和空调系统本身的水平而定)，是电动客车除驱动系统外的第二大耗能部分。要实现电动客车的产业化，解决电动客车现存的续驶里程短、电池寿命短、造价高三大难题，就必需认真研究电动客车空调的特性，从而发展电动客车空调产业。

由于电动客车的全面推广是近几年才发展起来的，目前国际国内市场上电动客车空调技术水平相对都较低，一般是将列车(地铁)空调移植改进而来，但由于电动客车和列车在使用工况上存在很大的差异，如电动客车具有：整车轴重轻，整车减重需求明显、车辆空间布局受限、蓄电池或超级电容供电，能量有限，对设备的能效要求高、车辆运营于市区，噪音要求高等特点。因此列车空调难以很好的适配新能源客车空调上，不能适应当前市场电动客车空调的迅猛需求。

目前典型的也是市场上主流的电动客车空调(包括本公司在内都已在销售)结构如上图，基本上是照搬了列车空调的布置设计结构形式，机组采用整体的单元式结构，压缩机、蒸发器、冷凝器、电控元件等全部集中顶置布置，蒸冷风机均采用AC220V交流风机，压缩机为AC220V卧式电动压缩机。

空调由整车提供DC300～830V的高压直流电，通过空调变频器，逆变输出AC220V/50HZ电流，分别供给压缩机和风机工作。

这种结构布置的优点是空调所有组件全部集中顶置布置，无外接管道，内部管道采用无漏点焊接形式连接，压缩机采用全封闭式形式，制冷剂零泄露，对臭氧层无破坏，温室效应低，另外也便于采用热泵设计，具有制冷、制热双模式。

但是该产品结构也存在两大致命的缺点：

(1)产品体积大，笨重：电动压缩机、交流风机都较重，以常见的10～12米电动空调为例，电动压缩机重44Kg、交流蒸冷风机重62Kg，考虑到承载限制，产品底座壳体需采用钢骨架结构，在空调底座两侧边内预埋整体U型长槽钢(4米长两根)，并且底座壳体相应部份需要加厚，加预埋件，使得该类空调的整机重量达到400KG左右(同级普通客车的的空调顶机一般重约250KG左右)，机组的笨重，既不方便运输及安装，而且也因此需要消耗车辆更多的电能，导致整车的续行里程下降。

(2)产品性能较差，能效比低，噪音较大，耗电量高：

由于目前在用的电动客车空调是从列车空调移植而来，但列车与客车使用工况相差很大，如城市电动客车具有整车轴重轻，整车减重需求明显、车辆空间布局受限、蓄电池或超级电容供电，能量有限，对设备的能效要求高、车辆运营于市区，噪音要求高等特点，且因为不停上下客导致开关门频繁，加上车外的环境变化大，客车车厢内的温度变化也较频繁，使得空调频繁启停，能耗增加。

另外由于高压直流逆变成交流电过程中产生损耗，空调的能效比也较低，一般约2.2左右。

同时因为交流风机的风叶较大，运行时气流噪声较高，造成空调噪音较大。

综上，现有的电动客车空调难以适配于电动客车，急需推出改进型或优化产品。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种积木组合式新能源电动客车空调机组。

具体技术方案为：

积木组合式新能源电动客车空调机组，包括外壳、两个蒸发器、压缩机、冷凝器以及电气控制模块；所述的外壳为矩形；所述的外壳内分为顶端仓和主体仓，所述的顶端仓位于外壳内的一端，所述冷凝器位于顶端仓内；

所述的主体仓包括电气仓、压缩机仓和两个蒸发器仓；所述的电气仓、压缩机仓和位于主体仓内的中间，所述的两个蒸发器仓分别位于主体仓内的两边；所述的压缩机和电气控制模块分别安装在压缩机仓和电气仓内，所述的两个蒸发器分别安装在两个蒸发器仓内；

所述的蒸发器仓外侧安装有连接块，所述的连接块通过螺栓安装在外壳的侧边上；所述的压缩机仓的两侧和蒸发器仓内侧分别安装有L形状连接块，压缩机仓的两侧和两边的两个蒸发器仓内侧相邻，还包括吊杆，吊杆位于压缩机仓和蒸发器仓之间；所述的吊杆下端连接托板，所述的托板的两端分别与压缩机仓3和蒸发器仓的L形状连接块固定连接，吊杆的上端铰接在顶板上，顶板位于外壳外侧。

所述的外壳上设有凹槽，所述的凹槽为横截面弧形的槽，顶板两端为弧形面，并且与凹槽的槽内侧壁相匹配，顶板可在凹槽槽内沿着槽内侧壁滑动。

所述的压缩机仓和蒸发器仓外部还设有加强筋，所述的加强筋两边端部分别位于所述的L形状连接块上方。

所述的吊杆上还安装有压板，所述的压板中间有通孔，压板套在吊杆上，并可以沿着吊杆滑动；所述的压板位于加强筋端部上方；在所述的凹槽的外侧壁上，还设有滑板，所述的滑板活动套在吊杆上，所述的压板与滑板之间设有弹簧，所述的弹簧套在吊杆上。

所述的蒸发器仓的连接块与外壳的侧边之间安装有第二弹簧，所述的第二弹簧套在所述的螺栓上。

本发明提供的积木组合式新能源电动客车空调机组，结构简单紧凑、外形尺寸比现有的更短，蒸发器两边分布呈现H型并列式设计，使得空调的整体长度缩小，重量也得以减轻，降低了耗电量，更节能，适用于电动客车的。并且将主要部件分成五大组块，分别独立用仓体组装完成后，再组装成型的，仓体组装设有固定和减震装置，有助于模块化规模化生产，采用积木式安装非常方便。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是本发明外壳的剖面结构示意图；

图3是本发明的仰视结构示意图；

图4是本发明的剖面局部放大结构示意图。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体技术方案：

如图1、图2和图3所示，积木组合式新能源电动客车空调机组，包括外壳1、两个蒸发器100、压缩机200、冷凝器400以及电气控制模块300；

所述的外壳1为矩形；所述的外壳1内分为顶端仓20和主体仓，所述的顶端仓20位于外壳1内的一端，所述冷凝器400位于顶端仓20内；顶端仓20上还设有通风口和散热口。

所述的主体仓包括电气仓21、压缩机仓3和两个蒸发器仓2；所述的电气仓21、压缩机仓3和位于主体仓内的中间，所述的两个蒸发器仓2分别位于主体仓内的两边；所述的压缩机200和电气控制模块300分别安装在压缩机仓3和电气仓21内，所述的两个蒸发器100分别安装在两个蒸发器仓2内；

所述的蒸发器仓2外侧安装有连接块，所述的连接块通过螺栓7安装在外壳1的侧边上；所述的压缩机仓3的两侧和蒸发器仓2内侧分别安装有L形状连接块8，压缩机仓3的两侧和两边的两个蒸发器仓2内侧相邻，还包括吊杆5，吊杆5位于压缩机仓3和蒸发器仓2之间；所述的吊杆5下端连接托板6，所述的托板6的两端分别与压缩机仓3和蒸发器仓2的L形状连接块8固定连接，吊杆5的上端铰接在顶板12上，顶板12位于外壳1外侧。

吊杆5的设计主要是为了更好的将压缩机仓3和蒸发器仓2固定在外壳1内。同时吊杆5的上端铰接在顶板12上，在汽车运行时候，压缩机仓3和蒸发器仓2会发生稍微的摆动，通过吊杆5的摆动连接可以起到一定缓冲作用。

所述的外壳1上设有凹槽4，所述的凹槽4为横截面弧形的槽，顶板12两端为弧形面，并且与凹槽4的槽内侧壁相匹配，顶板12可在凹槽4槽内沿着槽内侧壁滑动。吊杆5摆动过程中，顶板12也可以在凹槽4内滑动，以适应吊杆5的摆动，同时增强了缓冲的作用。

如图4所示，所述的压缩机仓3和蒸发器仓2外部还设有加强筋9，所述的加强筋9两边端部分别位于所述的L形状连接块8上方。

所述的吊杆5上还安装有压板10，所述的压板10中间有通孔，压板10套在吊杆5上，并可以沿着吊杆5滑动；所述的压板10位于加强筋9端部上方；在所述的凹槽4的外侧壁上，还设有滑板11，所述的滑板11活动套在吊杆5上，所述的压板10与滑板11之间设有弹簧13，所述的弹簧13套在吊杆5上。

滑板11主要是为了更好的固定住弹簧13，吊杆5摆动的时候，滑板11在凹槽4外凸的外侧壁上滑动，减少摩擦力，适应吊杆5摆动，而不需要弹簧13直接接触凹槽4外侧壁，如果弹簧13直接接触凹槽4外侧壁，吊杆5摆动时候，弹簧13端部会与凹槽4外侧壁有较大摩擦力，并且弹簧13自身也会发生弯曲等变形，影响弹簧13使用寿命。

加强筋9起到加强压缩机仓3和蒸发器仓2强度，并且端部设在压板10下，可以更好的将外壳1、压缩机仓3和蒸发器仓2三者相互固定，弹簧13设置可以起到减震作用，防止汽车运行过程中震动对整体结构的影响。

压板10与加强筋9端部之间可以是滑动连接也可以是固定连接。

所述的蒸发器仓2的连接块与外壳1的侧边之间安装有第二弹簧，所述的第二弹簧套在所述的螺栓7上。

具体的，把积木组合式新能源电动客车空调机组分成五部分：

冷凝器部份、左蒸发器部份、右蒸发器部份、电气箱、压缩机箱；具体的：

冷凝器部份包括冷凝器400及其配件和顶端仓20；

左蒸发器部份、右蒸发器部份，分别包括一个蒸发器仓和蒸发器100及其配件；

电气箱包括电气控制模块300及其配件、电气仓21；

压缩机箱包括压缩机200及其配件、压缩机仓3；

这五大部份分别拼装完成后，再组装成型的，有助于模块化规模化生产，采用积木式安装非常方便。

其中冷凝器400采用迎风式，散热效果更佳。

电气箱、压缩机箱垂直放在空调的中间，一般传统的空调中间都是回风口，从而减少了常规电动空调原有的电气箱压缩机箱部份，使得空调重量减轻，长度缩短。

左右两个蒸发器100和电气箱都独立的，对于密封性是非常好的，不会存在常见的漏水问题。

外壳1设计直成一体式，左右各一个，不存在密封蒸发器的问题，从而减少了漏水风险。

配件中的风机均为低压直流24V，压缩机为变频压缩机。

Claims (2)

1.积木组合式新能源电动客车空调机组，包括外壳（1）、压缩机（200）、冷凝器（400）以及电气控制模块（300）；其特征在于，还包括两个蒸发器（100），所述的外壳（1）为矩形；所述的外壳（1）内分为顶端仓（20）和主体仓，所述的顶端仓（20）位于外壳（1）内的一端，所述冷凝器（400）位于顶端仓（20）内；

所述的主体仓包括电气仓（21）、压缩机仓（3）和两个蒸发器仓（2）；所述的电气仓（21）、压缩机仓（3）和位于主体仓内的中间，所述的两个蒸发器仓（2）分别位于主体仓内的两边；所述的压缩机（200）和电气控制模块（300）分别安装在压缩机仓（3）和电气仓（21）内，所述的两个蒸发器（100）分别安装在两个蒸发器仓（2）内；

所述的蒸发器仓（2）外侧安装有连接块，所述的连接块通过螺栓（7）安装在外壳（1）的侧边上；所述的压缩机仓（3）的两侧和蒸发器仓（2）内侧分别安装有L形状连接块（8），压缩机仓（3）的两侧和两边的两个蒸发器仓（2）内侧相邻；

还包括吊杆（5），吊杆（5）位于压缩机仓（3）和蒸发器仓（2）之间；所述的吊杆（5）下端连接托板（6），所述的托板（6）的两端分别与压缩机仓（3）和蒸发器仓（2）的L形状连接块（8）固定连接，吊杆（5）的上端铰接在顶板（12）上，顶板（12）位于外壳（1）外侧；

所述的外壳（1）上设有凹槽（4），所述的凹槽（4）为横截面弧形的槽，顶板（12）两端为弧形面，并且与 凹槽（4）的槽内侧壁相匹配，顶板（12）在凹槽（4）槽内沿着槽内侧壁滑动；

所述的压缩机仓（3）和蒸发器仓（2）外部还设有加强筋（9），所述的加强筋（9）两边端部分别位于所述 的L形状连接块（8）上方；

所述的吊杆（5）上还安装有压板（10），所述的压板（10）中间有通孔，压板（10）活动套在吊杆（5）上，沿着吊杆（5）滑动；所述的压板（10）位于加强筋（9）端部上方；在所述的凹槽（4）的外侧 壁上，还设有滑板（11），所述的滑板（11）活动套在吊杆（5）上，所述的压板（10）与滑板（11） 之间设有弹簧（13），所述的弹簧（13）套在吊杆（5）上。

2.根据权利要求1所述的积木组合式新能源电动客车空调机组，其特征在于，所述的蒸发器仓（2）的连接块与外壳（1）的侧边之间安装有第二弹簧，所述的第二弹簧套在所述的螺栓（7）上。