一种轨道车辆及其空调除湿系统的制作方法

1.本实用新型涉及除湿技术领域，特别涉及一种轨道车辆及其空调除湿系统。


背景技术：

2.现有的空调在除湿时相比较正常制冷由于要除去空气中大量的水分，故需要持续制冷。当车厢内(或室内)温度在空调的作用下达到目标舒适温度时，继续制冷除湿会导致车厢内(或室内)温度继续降低。特别是在梅雨季节，温度较低湿度较大情况下，除湿时车厢内(或室内)温度过低会影响乘客(或使用者)的舒适性。
3.考虑到除湿模式下的舒适性问题，通常会需要对经过冷凝除湿后的空气进行加热，以使车厢内(或室内)温度达到适宜温度。目前常用的方式中有在压缩机的排出口设置支路，利用压缩机排出的高温制冷剂经过支路完成对经过蒸发器的空气进行加热。
4.在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
5.由于支路排出的高温制冷剂与蒸发器的换热为单一点换热，例如与蒸发器的顶部连通换热：除湿过程中，高温制冷剂从上到下经过热交换，温度会逐渐降低，会导致对除湿时加热的空气在蒸发器上部温度较高，下部温度较低。这样不仅没有达到除湿时对空气先降温除湿再升温的目的，还会因为蒸发器上下空气温差较大产生凝露。凝露吹到车厢内(或室内)也会影响乘客 (或使用者)的舒适性。
6.因此，如何保证用户舒适性的同时实现除湿，是本技术领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提供了一种空调除湿系统，用于保证用户舒适性的同时实现除湿。此外，本实用新型还提供了一种具有上述空调除湿系统的轨道车辆。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一种空调除湿系统，其包括：
10.依次连接的压缩机、冷凝器、节流组件和蒸发器，且所述蒸发器的出口端与所述压缩机的吸气端连接，所述冷凝器的进口端与所述压缩机的排气端连接；
11.用于对经过所述蒸发器的空气进行加热的除湿支路，所述除湿支路位于所述蒸发器与送风机之间；
12.所述除湿支路的进口与所述压缩机的排气端和所述节流组件的入口端之间的管路连通，所述除湿支路的出口与所述节流组件的入口端或与所述压缩机的吸气端连通，并且所述除湿支路具有多个用于连通所述进口和对应的所述出口的通道。
13.优选的，上述的空调除湿系统中，所述除湿支路包括：
14.具有所述进口的输入管，所述输入管与所述压缩机的排气端和所述节流组件的入口端之间的管路连通；
15.具有所述出口的输出管，所述输出管与所述节流组件的入口端或与所述压缩机的吸气端连通；
16.具有所述通道的换热器，所述换热器与所述蒸发器靠近所述送风机的一侧贴合。
17.优选的，上述的空调除湿系统中，所述除湿支路还包括用于连通所述换热器与所述输入管的第一分液头，所述输入管与所述第一分液头连通，所述换热器的所有通道的进口端分别通过毛细管与所述第一分液头连通。
18.优选的，上述的空调除湿系统中，所述输入管与所述冷凝器的输出端和所述节流组件的入口端之间的管路连通；
19.所述输出管与所述节流组件的入口端连通，所述输出管比所述输入管更靠近所述节流组件。
20.优选的，上述的空调除湿系统中，所述输入管与所述压缩机的排气端和所述冷凝器的输入端之间的管路连通；
21.所述输出管与所述压缩机的吸气端连通。
22.优选的，上述的空调除湿系统中，还包括控制所述除湿支路通断的控制件，所述控制件安装在所述输入管和/或所述输出管上，并且所述控制件包括电磁阀。
23.优选的，上述的空调除湿系统中，所述冷凝器与所述节流组件之间设置有液路控制装置，所述液路控制装置包括电磁阀。
24.优选的，上述的空调除湿系统中，所述节流组件包括节流阀、电子膨胀阀、热力膨胀管和毛细管之中的任意一种。
25.优选的，上述的空调除湿系统中，所述蒸发器包括：
26.与所述节流组件连通的第二分液头，所述第二分液头与所述蒸发器的毛细管的进口一一对应连通；
27.蒸发器出管，所述蒸发器的毛细管的出口均与所述蒸发器出管连通，并且所述蒸发器出管与所述压缩机的吸气端连通。
28.一种轨道车辆，包括空调除湿系统，其中，所述空调除湿系统为上述任一项所述的空调除湿系统。
29.本实用新型提供了一种空调除湿系统，通过除湿支路的进口与压缩机的排气端和节流组件的入口端之间的管路连通，并将除湿支路的出口与节流组件的入口端或与压缩机的吸气端连通，并且除湿支路具有多个与进口连通的通道，从而使得压缩机排出的高温制冷剂通过进口进入除湿支路的多个通道内，可使除湿支路整体的温度将更为均匀，避免出现局部温度过低的问题，与经过蒸发器的空气进行换热可使空气温度分布均匀，从而可有效降低温差，进而避免了凝露问题，提高了用户的舒适性。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本实用新型实施例中公开的空调除湿系统的蒸发器和除湿支路的结构示意图；
32.图2为本实用新型实施例中公开的空调除湿系统的结构示意图；
33.其中，1为压缩机、2为蒸发器、3为送风机、4为除湿支路、5为节流组件、6为液路控制装置、7为冷凝风机、8为冷凝器；
34.21为第二分液头、22为蒸发器出管；
35.41为输入管、42为第一分液头、43为输出管、44为控制件、45为换热器。
具体实施方式
36.本实用新型公开了一种空调除湿系统，用于保证使用者舒适性的同时实现除湿。此外，本实用新型还公开了一种具有上述空调除湿系统的轨道车辆。
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
39.如图1和图2所示，本实用新型公开了一种空调除湿系统，包括依次连接的压缩机1、冷凝器8、节流组件5和蒸发器2，其中，蒸发器2的出口端与压缩机1的吸气端连接，从而形成制冷剂的循环管路，以完成空调除湿系统的整个工作过程。
40.为了提高舒适性，在上述结构的基础上增加了除湿支路4，并且除湿支路 4位于蒸发器2与送风机3之间，以便于对经过蒸发器2的空气进行加热。具体的：空气经过蒸发器2表面会在蒸发器2表面冷凝产生水滴，实现除湿的目的，此时空气温度较低；然后温度较低的空气继续经过除湿支路4并完成对空气的加热；最终通过送风机3将加热后的空气送至车厢内(或室内)。
41.由于空调除湿系统使用过程中，需要不同状态的切换，因此，该空调除湿系统中还包括用于控制除湿支路4通断的控制件44。通过控制件44的控制，可实现除湿支路4的使用与否，具体的，当除湿支路4工作时即为除湿过程，而当除湿支路4不工作时即为空调正常工作过程。
42.本技术中通过在原有空调系统上增加除湿支路4，以便于在除湿过程中，能够对吸收蒸发器2冷量除湿后的空气进行加热，以避免经过送风机3送入车厢内(或室内)的空气温度过低的问题，从而在完成制冷除湿的同时，也能够保障舒适性，提升了用户的体验感。
43.此外，本技术的核心在于，将除湿支路4的进口与压缩机1的排气端和节流组件的入口端之间的管路连通，以及将除湿支路4的出口与节流组件5 的入口端或与压缩机1的吸气端连通，并且除湿支路具有多个用于连通进口和对应出口的通道，使得压缩机1排出的高温制冷剂通过进口进入除湿支路4 中的多个通道内，可使除湿支路4整体的温度将更为均匀，避免出现局部温度过低的问题，与经过蒸发器2的空气进行换热可使空气温度分布均匀，从而可有效降低温差，减少凝露的产生，进而有效减少凝露吹入车厢内(或室内)，提高了使用的舒适性，体验更好。
44.需要说明的是，对于上述设置的多个通道，最优的方式是将上述所有通道沿蒸发器2的高度方向均匀布置，以保证与蒸发器2的换热更均匀。
45.具体的实施例中，上述的除湿支路4包括：输入管41、输出管43和换热器45。其中，除湿支路4的进口为输入管41的进口并与压缩机1的排气端和节流组件5的入口端之间的管路连通；而除湿支路4的出口为输出管43的出口并与节流组件5的入口端或与压缩机1的吸气端连通；上述具有通道的换热器45与蒸发器2靠近送风机3的一侧贴合，并沿高度方向和/或水平方向均匀布置多个换热口。
46.具体的，换热器45的每一个通道均具有两个换热口，即这两个换热口分别作为这个通道的进口端和出口端，两个换热口之间形成液体流通的通道，如图1所示。连接时，作为进口端的换热口与输入管41连通，作为出口端的换热口与输出管43连通，从而形成完整的液体通路。
47.本技术中的换热器45具有多个通道时，换热器45的换热口沿蒸发器2 高度方向和/或水平方向均匀布置多个换热口，优选为沿高度方向布置多个。连接时，该换热器45的所有通道中作为进口端的换热口均与输入管41连通，同时，该换热器45的所有通道中作为出口端的换热口均与输出管43连通，基于换热器45均匀分布的多条通道进行换热，如此可降低整个换热器45表面的温差，使经过蒸发器2冷凝后的空气经换热器45时各处的升温大致相同，进而避免了凝露问题。
48.在上述实施例中，将除湿支路4设置为管路结构，并且输入管41与压缩机1的排气端和节流组件5的入口端之间的管路连通，如此，可使进入输入管41内的制冷剂处于高温状态，实现对经过蒸发器2的空气进行加热，保证吹入室内空气的温度处于适合温度。
49.在实际中，当除湿支路4与经过蒸发器2的空气进行热交换后，换热管 45内的温度会降低，但是，由于空气升温所需的热量较少，因此，若除湿支路4的制冷剂为气态制冷剂则可直接回流至压缩机1的吸气端；而当除湿支路4的制冷剂散热后为液态制冷剂则需要经过蒸发器2继续进行换热。综上，输出管43与节流组件5的入口端或与压缩机1的吸气端连通。
50.上述的换热管45作为对蒸发器2与送风机3之间的空气进行加热的结构，其具体的尺寸和结构可根据不同的需要进行设置，只要能够实现上述功能即可。
51.为了便于控制，本技术中的空调除湿系统中的冷凝器8与节流组件5之间设置有液路控制装置6，并且液路控制装置6包括但不限于电磁阀。通过采用电磁阀可实现自动化控制。
52.如图1和图2所示，具体实施例一中，将输入管41与冷凝器8的输出端和节流组件5的入口端之间的管路连通，而输出管43直接与节流组件5的入口端连通，使输出管43比输入管41更靠近节流组件5。
53.在正常制冷模式时，关闭控制件使除湿支路处于非工作状态：
54.液路电磁阀6打开，压缩机1将制冷剂压缩成高温高压气体，经过冷凝器8冷凝成高温液态制冷剂，经过节流装置5后变为低温低压的气液两相制冷剂，再经过蒸发器2换热蒸发成气态制冷剂，回流到压缩机1形成制冷循环，空气通过蒸发器2降温后由送风机3吹至室内。
55.在制冷除湿时，首先开启控制件使除湿支路处于工作状态：
56.制冷剂经过压缩机1压缩后变成高温高压气体，然后流经冷凝器8时，外界空气在轴流风机7的作用下对冷凝器8中制冷剂降温冷却，变为高温高压的液态制冷剂；从冷凝器8排出的高温高压的液态制冷剂一部分直接通过节流组件5进入蒸发器2，经过节流组件5后
变为低温低压的制冷剂气液混合态，然后进入蒸发器2，室内回风及室外的新风的混合风在送风机3的作用下，经过蒸发器2时吸收蒸发器2中制冷剂的冷量，同时析出水分，达到除湿的目的，在此过程中，蒸发器2中的制冷剂吸收混合风的热量变成气态，然后回到压缩机1；从冷凝器8排出的高温高压的液态制冷剂的另一部分则经输入管41进入换热器45，并在换热器45处与蒸发器2靠近送风机3的一侧与除湿后的空气进行热交换，使经蒸发器2制冷除湿后的空气升温，再送入室内，在此过程中，换热器45内的制冷剂散热则通过输出管43回流至节流组件5 的入口端，并经节流组件5进入蒸发器2，最终回流至压缩机1，完成一个除湿循环。
57.在具体实施例二中，根据室内所需的温度以及湿度情况，还可将输入管 41与压缩机1的排气端和冷凝器8的输入端之间的管路连通；而输出管43则直接与压缩机1的吸气端连通。工作时，压缩机1排出的高温高压气态制冷剂一部分直接通过输入管41进入换热器45内，并对蒸发器2靠近送风机3 的一侧的空气进行加热，当温度升温所需消耗的热能较少时，换热器45内的制冷剂还处于气态，因此，可直接回流至压缩机1进行循环。
58.对于上述连接方式的制冷剂的流动过程可参照具体实施例中一中的流动，其区别仅在于：压缩机1排出的高温高压的气态制冷剂进入输入管41内，而输出管43内的制冷剂回流至压缩机1的吸气端。
59.此外，当进入输入管41内的制冷剂为液态制冷剂时，输出管43还可连接其他蒸发器结构，再与压缩机1相连，以保证现有空调结构的完整。
60.本领域技术人员可以理解的是，为了避免液态制冷剂对压缩机1的影响，优选的，将输出管43与节流组件5的入口端相连。
61.需要说明的是，当除湿支路4为管路结构时，上述的用于控制管路通断的控制件44可为电磁阀，以便于实现自动化控制，也可为流量电磁阀、机械阀等。具体的，该控制件44安装在输入管41和/或输出管43上，如此，在除湿过程中需要对除湿后的空气进行加热时，则导通输入管41和输出管43的连接；而当不需要对空气进行加热时，则切断输入管41和输出管43的连通关系，以避免能量的浪费。
62.为了实现换热器45与输入管41的连通，本方案中设置了第一分液头42，具体的，该第一分液头42通过毛细管与换热器45的通道的进口端的连通。连接时，上述的第一分液头42连接有多个毛细管，每一个毛细管对应连接一个换热器45通道的进口端，具体可通过图1和图2得出。通过第一分液头42 进行分液并通过毛细管连通输入管41和换热器45的通道，可保证每个通道内流通的液体大致相同，保证换热的效果，避免热量集中的问题。
63.从图2中可以看出，换热管45的换热口沿蒸发器2的高度方向均匀布置，通过第一分液头42和毛细管可将输入管41内的制冷剂输送至不同的换热口内，并完成局部对空气的加热，采用该方式可将制冷剂均匀分布到毛细管内，并通过毛细管流入换热管45内，使得对低温空气从上到下均匀加热，进一步保障了舒适性。综上，优选的方式可增加第一分液头42，以进一步提高舒适性。
64.在上述技术方案的基础上，本技术中的涉及到的节流组件5可为节流阀、电子膨胀阀、热力膨胀管或毛细管。对于节流组件5的具体结构可根据不同的需要选择，且均在保护范围内。
65.如图1和图2所示，本技术中涉及到的蒸发器2包括与节流组件5连通的第二分液头
21和与压缩机1的吸气端连通的蒸发器出管22。其中，第二分液头21与蒸发器2的毛细管的进口一一对应连通，而蒸发器2的毛细管的出口均与蒸发器出管22连通。即此处限定了一种蒸发器2的具体结构，即使通过第二分液头21进入的低温液态制冷剂在蒸发器2内均匀分布，保证蒸发器 2各个部位的温度相同，避免温度差的出现。
66.此外，本技术还公开了一种轨道车辆，包括空调除湿系统，其中，该空调除湿系统为上述实施例中公开的空调除湿系统，因此，具有该空调除湿系统的轨道车辆也具有上述所有技术效果。
67.此处公开了上述空调除湿系统在轨道车辆上的应用，本领域技术人员可以理解的是，该空调除湿系统该可应用在汽车上或室内空调上。
68.如本实用新型和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
70.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种空调除湿系统，其特征在于，包括：依次连接的压缩机、冷凝器、节流组件和蒸发器，且所述蒸发器的出口端与所述压缩机的吸气端连接，所述冷凝器的进口端与所述压缩机的排气端连接；用于对经过所述蒸发器的空气进行加热的除湿支路，所述除湿支路位于所述蒸发器与送风机之间；所述除湿支路的进口与所述压缩机的排气端和所述节流组件的入口端之间的管路连通，所述除湿支路的出口与所述节流组件的入口端或与所述压缩机的吸气端连通，并且所述除湿支路具有多个用于连通所述进口和对应的所述出口的通道。2.根据权利要求1所述的空调除湿系统，其特征在于，所述除湿支路包括：具有所述进口的输入管，所述输入管与所述压缩机的排气端和所述节流组件的入口端之间的管路连通；具有所述出口的输出管，所述输出管与所述节流组件的入口端或与所述压缩机的吸气端连通；具有所述通道的换热器，所述换热器与所述蒸发器靠近所述送风机的一侧贴合。3.根据权利要求2所述的空调除湿系统，其特征在于，所述除湿支路还包括用于连通所述换热器与所述输入管的第一分液头，所述输入管与所述第一分液头连通，所述换热器的所有通道的进口端分别通过毛细管与所述第一分液头连通。4.根据权利要求2所述的空调除湿系统，其特征在于，所述输入管与所述冷凝器的输出端和所述节流组件的入口端之间的管路连通；所述输出管与所述节流组件的入口端连通，所述输出管比所述输入管更靠近所述节流组件。5.根据权利要求2所述的空调除湿系统，其特征在于，所述输入管与所述压缩机的排气端和所述冷凝器的输入端之间的管路连通；所述输出管与所述压缩机的吸气端连通。6.根据权利要求2所述的空调除湿系统，其特征在于，还包括控制所述除湿支路通断的控制件，所述控制件安装在所述输入管和/或所述输出管上，并且所述控制件包括电磁阀。7.根据权利要求2所述的空调除湿系统，其特征在于，所述冷凝器与所述节流组件之间设置有液路控制装置，所述液路控制装置包括电磁阀。8.根据权利要求1-7任一项所述的空调除湿系统，其特征在于，所述节流组件包括节流阀、电子膨胀阀、热力膨胀管和毛细管之中的任意一种。9.根据权利要求1-7任一项所述的空调除湿系统，其特征在于，所述蒸发器包括：与所述节流组件连通的第二分液头，所述第二分液头与所述蒸发器的毛细管的进口一一对应连通；蒸发器出管，所述蒸发器的毛细管的出口均与所述蒸发器出管连通，并且所述蒸发器出管与所述压缩机的吸气端连通。10.一种轨道车辆，包括空调除湿系统，其特征在于，所述空调除湿系统为如权利要求1-9任一项所述的空调除湿系统。

技术总结
本实用新型公开了一种轨道车辆及其空调除湿系统，包括：依次连接的压缩机、冷凝器、节流组件和蒸发器；用于对经过蒸发器的空气进行加热的除湿支路，除湿支路位于蒸发器与送风机之间；除湿支路的进口与压缩机的排气端和节流组件的入口端之间的管路连通，除湿支路的出口与节流组件的入口端或与压缩机的吸气端连通，并且除湿支路具有多个用于连通进口和对应的出口的通道。通过上述设置使得压缩机排出的高温制冷剂通过进口进入除湿支路的多个通道内，可使除湿支路整体的温度将更为均匀，避免出现局部温度过低的问题，与经过蒸发器的空气进行换热可使空气温度分布均匀，从而可有效降低温差，进而避免了凝露问题，提高了用户的舒适性。提高了用户的舒适性。提高了用户的舒适性。


技术研发人员：侯新春 魏跃文
受保护的技术使用者：上海科泰运输制冷设备有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2023/2/23