一种移动式全新风空调装置的制作方法

本发明涉及一种空调装置，具体涉及一种自带电源的移动式全新风空调装置。

背景技术：

在航空航天领域，通常需要为转运中的发射筒、保温箱等密封容器提供空调功能，以满足所需的温湿度、洁净度及正压要求。现有的车载空调装置在实际应用中存在着以下问题：一、精确度较差，只能对温湿度进行范围控制，无法实现温湿度的点控制；二、结构较为复杂，能耗较高，在高温高湿环境下，很容易因结霜影响功能性和可靠性；三、集成度较差，无自主供电能力，影响了设备的适用性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种移动式全新风空调装置，其具有结构简单、功能性强、控制精度高、安全可靠的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种移动式全新风空调装置，包括汽车底盘和设于汽车底盘上的箱体，所述箱体中设有空调机组和为空调机组供电的柴油发电机组，所述空调机组包括第一制冷单元、第一加热器、第二制冷单元、第二加热器、第三制冷单元、第三加热器和加湿器，第一制冷单元包括通过管路依次连接的第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀和第一蒸发器，第二制冷单元包括通过管路依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀和第二蒸发器，第三制冷单元包括通过管路依次连接的第三压缩机、第三冷凝器、第三膨胀阀和第三蒸发器；新风依次流经第一蒸发器、第一加热器、第二蒸发器、第二加热器、第三蒸发器、第三加热器和加湿器的通路设有风道。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第一蒸发器前侧的风道中设有中效过滤器，所述加湿器后侧的风道中设有高效过滤器。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述高效过滤器后侧的风道通过隔板分隔为第一支路和第二支路，第一支路和第二支路中分别设有离心风机和电动风阀。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第一加热器、第二加热器和第三加热器为电加热器，第一加热器的供电回路中设有第一可控硅模块，第一可控硅模块连接有第一可控硅控制器，第二加热器的供电回路中设有第二可控硅模块，第二可控硅模块连接有第二可控硅控制器，第三加热器的供电回路中设有第三可控硅模块，第三可控硅模块连接有第三可控硅控制器。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第二压缩机和第三压缩机分别设有变频器，所述加湿器并排设有两组，加湿器为比例控制式电热加湿器。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第一蒸发器和第一压缩机之间的管路上设有第一气液分离器，所述第二蒸发器和第二压缩机之间的管路上设有第二气液分离器，所述第三蒸发器和第三压缩机之间的管路上设有第三气液分离器。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第一冷凝器和第一膨胀阀之间的管路上设有第一储液器，所述第二冷凝器和第二膨胀阀之间的管路上设有第二储液器，所述第三冷凝器和第三膨胀阀之间的管路上设有第三储液器。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第一蒸发器和第一加热器之间设有第一温湿度传感器，所述第二蒸发器和第二加热器之间设有第二温湿度传感器，所述第三蒸发器和第三加热器之间设有第三温湿度传感器；所述箱体中还设有电控柜，电控柜的plc控制器分别与第一制冷单元、第一加热器、第二制冷单元、第二加热器、第三制冷单元、第三加热器、加湿器、离心风机、电动风阀、第一温湿度传感器、第二温湿度传感器和第三温湿度传感器连接。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述风道的入口处设有第四温湿度传感器，风道的第一支路和第二支路的出口处分别设有第五温湿度传感器；第四温湿度传感器和第五温湿度传感器分别与电控柜的plc控制器连接。

进一步的，本发明一种移动式全新风空调装置，其中，所述第一冷凝器的一侧设有第一冷凝风机，所述第三冷凝器的一侧设有第二冷凝风机，所述第三冷凝器的一侧设有第三冷凝风机；第一冷凝风机、第二冷凝风机和第三冷凝风机分别与电控柜的plc控制器连接。

本发明一种移动式全新风空调装置与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置汽车底盘和处于汽车底盘上的箱体，并在箱体中设置空调机组和为空调机组供电的柴油发电机组，使空调机组设置第一制冷单元、第一加热器、第二制冷单元、第二加热器、第三制冷单元、第三加热器和加湿器，让第一制冷单元设置通过管路依次连接的第一压缩机、第一冷凝器、第一膨胀阀和第一蒸发器，让第二制冷单元设置通过管路依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、第二膨胀阀和第二蒸发器，让第三制冷单元设置通过管路依次连接的第三压缩机、第三冷凝器、第三膨胀阀和第三蒸发器；且在新风依次流经第一蒸发器、第一加热器、第二蒸发器、第二加热器、第三蒸发器、第三加热器和加湿器的通路设置风道。由此就构成了一种结构简单、功能性强、控制精度高、安全可靠的移动式全新风空调装置。在实际应用中，使密封容器通过拖挂与汽车底盘连接，并使风道末端通过风管与密封容器连接，通过汽车底盘的牵引即可实现移动和转运目的，通过启动柴油发电机组和空调机组，即可将调温调湿后的新风送入密封容器并使其保持正压。本发明通过设置汽车底盘，实现了移动和牵引目的；通过在箱体中设置空调机组和柴油发电机组，提高了集成度，实现了自供电；通过使空调机组设置第一制冷单元、第一加热器、第二制冷单元、第二加热器、第三制冷单元、第三加热器和加湿器，并使第一蒸发器、第一加热器、第二蒸发器、第二加热器、第三蒸发器、第三加热器和加湿器依次排布在风道中，在高温高湿低压环境下，一方面可有效防止各蒸发器结霜，保证了空调性能的稳定性和可靠性，另一方面可实现温湿度的独立控制，并可提高控制的精确性。具体过程如下：根据环境空气的温湿度和调整后新风温湿度的目标值，合理分配第一制冷单元、第二制冷单元和第三制冷单元的负荷，通过第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器进行逐级制冷和除湿，并通过第一加热器和第二加热器进行加热回温，可有效避免第二蒸发器和第三蒸发器因进风湿度过大和温度过低造成结霜；在实际应用中，通常使第三蒸发器处的出风温湿度均低于目标值，并通过第三加热器使新风温度升高至目标值，通过加湿器进行等温加湿使新风湿度达到目标值，由此即实现了新风温湿度的独立控制和精确控制。经实际应用表明，与现有车载空调装置采用的单级制冷相比，本发明通过采用蒸发器和加热器交叉布置的结构，不但能有效避免结霜现象，提高对高温高湿环境的适应性，且增强了空调性能的稳定性，降低了能耗。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种移动式全新风空调装置作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明一种移动式全新风空调装置的整体示意图；

图2为本发明一种移动式全新风空调装置中空调机组的示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。

如图1和图2所示本发明一种移动式全新风空调装置的具体实施方式，包括汽车底盘1和设于汽车底盘1上的箱体2。在箱体2中设置空调机组3和为空调机组3供电的柴油发电机组4。使空调机组3设置第一制冷单元31、第一加热器31’、第二制冷单元32、第二加热器32’、第三制冷单元33、第三加热器33’和加湿器34。第一制冷单元31包括通过管路依次连接的第一压缩机311、第一冷凝器312、第一膨胀阀313和第一蒸发器314；第二制冷单元32包括通过管路依次连接的第二压缩机321、第二冷凝器322、第二膨胀阀323和第二蒸发器324；第三制冷单元33通过管路依次连接的第三压缩机331、第三冷凝器332、第三膨胀阀333和第三蒸发器334。在新风依次流经第一蒸发器314、第一加热器31’、第二蒸发器324、第二加热器32’、第三蒸发器334、第三加热器33’和加湿器34的通路上设置风道。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、功能性强、控制精度高、安全可靠的移动式全新风空调装置。在实际应用中，使密封容器通过拖挂与汽车底盘1连接，并使风道末端通过风管与密封容器连接，通过汽车底盘1的牵引即可实现移动和转运目的，通过启动柴油发电机组4和空调机组3，即可将调温调湿后的新风送入密封容器并使其保持正压。本发明通过设置汽车底盘1，实现了移动和牵引目的；通过在箱体2中设置空调机组3和柴油发电机组4，提高了集成度，实现了自供电；通过使空调机组3设置第一制冷单元31、第一加热器31’、第二制冷单元32、第二加热器32’、第三制冷单元33、第三加热器33’和加湿器34，并使第一蒸发器314、第一加热器31’、第二蒸发器324、第二加热器32’、第三蒸发器334、第三加热器33’和加湿器34依次排布在风道中，在高温高湿低压环境下，一方面可有效防止各蒸发器结霜，保证了空调性能的稳定性和可靠性，另一方面可实现温湿度的独立控制，并可提高控制的精确性。具体过程如下：根据环境空气的温湿度和调整后新风温湿度的目标值，合理分配第一制冷单元31、第二制冷单元32和第三制冷单元33的负荷，通过第一蒸发器314、第二蒸发器324和第三蒸发器334进行逐级制冷和除湿，并通过第一加热器31’和第二加热器32’进行加热回温，可有效避免第二蒸发器324和第三蒸发器334因进风湿度过大和温度过低造成结霜；在实际应用中，通常使第三蒸发器334处的出风温湿度均低于目标值，并通过第三加热器33’使新风温度升高至目标值，通过加湿器34进行等温加湿使新风湿度达到目标值，由此即实现了新风温湿度的独立控制和精确控制。经实际应用表明，与现有车载空调装置采用的单级制冷相比，本发明通过采用蒸发器和加热器交叉布置的结构，不但能有效避免结霜现象，提高对高温高湿环境的适应性，且增强了空调性能的稳定性，降低了能耗。需要说明的是，为实现等温加湿目的，本发明使加湿器34采用了比例控制式电热加湿器且并排设置了两组；为提高控制的灵活性和精确性，本发明使第二压缩机321和第三压缩机331分别设置了变频器，以便根据需要控制其电机频率。另外需要指出的是，本发明不限于使用在高温高湿低压等极限环境下，在正常气候环境下，通过选择性地开启第一制冷单元31、第一加热器31’、第二制冷单元32、第二加热器32’、第三制冷单元33、第三加热器33’和加湿器34，以不同的模式运行，可实现制冷、制热、除湿、加湿等多种功能。本文中的空气、新风、进风、出风应作相同概念理解，只是针对不同环境和设备进行的区分。

作为优化方案，本发明在第一蒸发器314前侧的风道中设置了中效过滤器35，在加湿器34后侧的风道中设置了高效过滤器36。通过中效过滤器35和高效过滤器36的双重过滤，可使新风洁净度满足10万级要求。为提高空调的安全可靠性，本具体实施方式使高效过滤器36后侧的风道通过隔板37分隔成第一支路和第二支路，并在第一支路和第二支路中分别设置了离心风机38和电动风阀39。在实际应用中，让第一支路和第二支路分别通过风管与密封容器连接，当一支路中的离心风机38发生故障时，另一路仍可正常工作；且通过控制两支路中的电动风阀39可灵活调节各自的供风量。为提高连接操作的便利性，本发明通常在第一支路和第二支路的末端设置快速接头，并使风管采用了软管。

作为优化方案，本发明使第一加热器31’、第二加热器32’和第三加热器33’采用了电加热器。其中，第一加热器31’的供电回路中设有第一可控硅模块，第一可控硅模块连接有第一可控硅控制器；第二加热器32’的供电回路中设有第二可控硅模块，第二可控硅模块连接有第二可控硅控制器；第三加热器33’的供电回路中设有第三可控硅模块，第三可控硅模块连接有第三可控硅控制器。通过采用可控硅加热功率调节方式，使第一加热器31’、第二加热器32’和第三加热器33’的加热量实现了无级调节，提高了控制的精确性。

作为具体实施方式，本发明在第一蒸发器314和第一压缩机311之间的管路上设置了第一气液分离器315，在第二蒸发器324和第二压缩机321之间的管路上设置了第二气液分离器325，在第三蒸发器334和第三压缩机331之间的管路上设置了第三气液分离器335。通过第一气液分离器315、第二气液分离器325和第三气液分离器335的气液分离作用，提高了对应制冷单元的可靠性。为提高各制冷单元运行的稳定性，本发明在第一冷凝器312和第一膨胀阀313之间的管路上设置了第一储液器316，在第二冷凝器322和第二膨胀阀323之间的管路上设置了第二储液器326，在第三冷凝器332和第三膨胀阀333之间的管路上设置了第三储液器336。为便于检测温湿度参数，提高控制的便利性，本发明在第一蒸发器314和第一加热器31’之间设置了第一温湿度传感器，在第二蒸发器324和第二加热器32’之间设置了第二温湿度传感器，在第三蒸发器334和第三加热器33’之间设置了第三温湿度传感器，在风道的入口处设置了第四温湿度传感器，在风道的第一支路和第二支路的出口处分别设置了第五温湿度传感器。并在箱体2中设置了电控柜5，使电控柜5的plc控制器分别与第一制冷单元31、第一加热器31’、第二制冷单元32、第二加热器32’、第三制冷单元33、第三加热器33’、加湿器34、离心风机38、电动风阀39、第一温湿度传感器、第二温湿度传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器和第五温湿度传感器进行了连接，以便根据内置控制策略进行自动控制。在实际应用中电控柜5还设有与plc控制器连接的操控面板，以便根据需要设置运行参数或选择运行模式。

需要说明的是，在实际应用中第一冷凝器312的一侧设有第一冷凝风机，第三冷凝器322的一侧设有第二冷凝风机，第三冷凝器332的一侧设有第三冷凝风机；且使第一冷凝风机、第二冷凝风机和第三冷凝风机分别与电控柜5的plc控制器连接，以便根据需要控制第一冷凝风机、第二冷凝风机和第三冷凝风机的转速，进而控制第一制冷单元31、第二制冷单元32和第三制冷单元33的运行。

经实际应用表明，本发明可产生以下有益效果：a、能够适应车载运输环境、牵引密封容器，自带柴油发电机组驱动空调机组工作，设备集成度高；b通过制冷量和回热量的匹配设计和精确控制，使空调装置由传统的温湿度范围控制提高到了温湿度点控制，提高了可控性和可靠性；c、采用压缩机变频调节以及加热器的可控硅无极调节，降低了空调装置的能耗；d、结构布局合理，控制精度高，有效避免了高温高湿工况下蒸发器结霜现象的发生；e、采用中效过滤器和高效过滤器的双重过滤，保证了新风洁净度要求。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。