本實用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

上世紀60年代起，集裝箱就已經(jīng)發(fā)展成為一種多級聯(lián)運的國際通用的運輸工具。使用集裝箱轉(zhuǎn)運貨物，可以直接在發(fā)貨人的倉庫裝貨，運輸?shù)绞肇浫说膫}庫卸貨，中途更換車、船時，無須將貨物從箱內(nèi)取出換裝。集裝箱作為國際貨運的主要載體，由于其具備運輸安全性高，作業(yè)簡單，包裝材料省，裝卸效率高，運輸成本低，便于自動化管理等諸多優(yōu)點，而被廣泛地用于空運、航運和陸運結(jié)合的多種聯(lián)合運輸方式中，其被認為是海、陸、空運輸?shù)闹匾d體。

加壓集裝箱主要用于如沙漠、近海石油鉆井平臺等危險區(qū)域。這些危險區(qū)域中復雜嚴苛的使用環(huán)境對集裝箱內(nèi)使用的空調(diào)系統(tǒng)提出了很高的要求，例如：能夠在外界53℃高溫環(huán)境下正常運行，并維持箱內(nèi)24℃左右舒適溫度；能夠在沿海高濕度、高鹽霧環(huán)境下不腐蝕；符合國外對防爆區(qū)域設備的要求；符合ATEX、DNV等行業(yè)規(guī)范的要求；能夠在世界各國范圍內(nèi)通用；50/60Hz通用。

然而，國內(nèi)尚沒有完全符合上述要求的空調(diào)系統(tǒng)。國內(nèi)常見的房屋集裝箱通常采用家用式的空調(diào)系統(tǒng)，即普通舒適性空調(diào)。而這種普通舒適性空調(diào)通常只能適應最高35℃左右室外溫度環(huán)境，如果超出該溫度，就會出現(xiàn)運行壓力升高，冷凝效果差，制冷效率嚴重下降甚至不制冷，制冷管道焊接處容易泄露，壓縮機保護或出現(xiàn)故障，使用壽命減少等問題。因此期望獲得一種用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)能符合復雜嚴苛的使用環(huán)境中的要求，在該領(lǐng)域填補國內(nèi)空白。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的之一在于提供一種用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)能應用于集裝箱尤其是加壓集裝箱，并能適用于復雜嚴苛的使用環(huán)境，尤其能適用于如沙漠、近海石油鉆井平臺等危險區(qū)域。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)，其包括：切換地投入工作狀態(tài)的第一工作回路和第二工作回路；所述第一工作回路至少包括所述蒸發(fā)器、第一壓縮機和冷凝器；所述第二工作回路至少包括所述蒸發(fā)器、第二壓縮機和冷凝器；所述第一工作回路和所述第二工作回路中均設有循環(huán)流動的冷凝劑。

本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)，其通過設置至少兩個壓縮機可切換地工作，使得當其中一個工作回路出現(xiàn)故障時，能夠自動、快速地切換到另一個工作回路中，從而保證始終至少有一條工作回路可以正常投入工作狀態(tài)，并且不會影響壓縮機故障檢修或者定期保養(yǎng)。由于在復雜嚴苛的使用環(huán)境中，壓縮機容易出現(xiàn)故障，一旦壓縮機出現(xiàn)故障，則整個空調(diào)系統(tǒng)將無法正常工作，也就無法有效控制集裝箱內(nèi)部工作區(qū)環(huán)境的溫度，尤其在集裝箱外部環(huán)境溫度非常高(例如53℃)的情況下，集裝箱內(nèi)部工作區(qū)環(huán)境的溫度將迅速升高，對于人員的生活作息質(zhì)量非常不利。而本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)壓縮機故障時，只要還有一條工作回路正常，就可以繼續(xù)維持空調(diào)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，并且不會影響壓縮機故障檢修或者定期保養(yǎng)，從而滿足了人員的高質(zhì)量生活作息的需求。因此，本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)能應用于集裝箱尤其是加壓集裝箱，并能適用于復雜嚴苛的使用環(huán)境，尤其能適用于如沙漠、近海石油鉆井平臺等危險區(qū)域。

進一步地，所述第一工作回路至少包括依次連接的所述蒸發(fā)器、第一截止閥、第一壓縮機、第一單向閥、所述冷凝器、閥件組和一熱力膨脹閥；所述第二工作回路至少包括依次連接的所述蒸發(fā)器、第二截止閥、第二壓縮機、第二單向閥、所述冷凝器、所述閥件組和所述熱力膨脹閥；所述熱力膨脹閥與所述蒸發(fā)器連接。

上述方案中，冷凝劑在蒸發(fā)器中吸收集裝箱加壓工作區(qū)的空氣熱量，蒸發(fā)成氣態(tài)冷凝劑，然后流經(jīng)第一或第二截止閥并被第一或第二壓縮機吸入壓縮成高溫高壓的冷凝劑氣體，之后流經(jīng)第一單向閥排出至冷凝器冷卻成冷凝劑液體，然后經(jīng)過閥件組和熱力膨脹閥節(jié)流降壓，最后成為低溫低壓的冷凝劑送回蒸發(fā)器。如此往復循環(huán)，維持集裝箱內(nèi)部加壓工作區(qū)設定的溫度。

更進一步地，所述冷凝器的風機的出風方向與所述冷凝器中的冷凝劑的流動方向呈對流設置。

如此設置使得高溫高壓冷凝劑和冷卻空氣逆向地流動，當高、低溫介質(zhì)的進口溫度一定時，冷凝器逆流換熱比順流換熱有更大的傳熱平均溫差，因而有更大的換熱量，換熱量約比順流布置高3％～4％。

需要說明的是，上述第一截止閥和第二截止閥中同一時間只能打開其中一個，也就是說，同一時間只能選擇第一工作回路和第二工作回路中的一條工作回路投入工作狀態(tài)。

進一步地，本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)中，所述冷凝器的翅片為V型波紋翅片。

上述方案中，采用V型波紋翅片能有效增加換熱效率，同時有效加強其結(jié)構(gòu)的緊密性。

更進一步地，上述用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)中，所述V型波紋翅片為銅箔V型波紋翅片，也就是說，該V型波紋翅片采用銅箔片制成。

由于普通鋁箔片容易受鹽霧腐蝕，其適用環(huán)境十分有限，尤其無法適用高溫高鹽霧地區(qū)。因此采用銅箔片的V型波紋翅片，能提高冷凝器的耐腐蝕性，同時提高其散熱速度。

進一步地，本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)中，所述冷凝器的外殼為不銹鋼外殼。

上述方案中，采用不銹鋼外殼可以更好地延長外殼的使用壽命。

更進一步地，上述用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)中，所述不銹鋼外殼為316不銹鋼外殼。

上述方案中，316不銹鋼能適應高鹽霧地區(qū)惡劣的使用環(huán)境，延長使用壽命。

進一步地，本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)中，所述第一壓縮機和/或第二壓縮機為柔性渦旋壓縮機。

上述方案中，所述柔性渦旋壓縮機具有耐高溫的特點，使得本實用新型的集裝箱空調(diào)系統(tǒng)更適于高溫環(huán)境中的運作，確保工作回路的正常運作和內(nèi)部工作人員的舒適度。

進一步地，該集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)包括一主電路和一控制電路，所述主電路包括依次連接的斷路器和用于控制壓縮機和風機的電機，所述控制電路包括依次連接的相序保護器、時間繼電器、高低壓控制器、報警指示、溫控器和交流觸電器；其中，所述溫控器將預設溫度與室溫比較后的判斷結(jié)果傳送給所述斷路器，所述斷路器控制所述電機。

上述方案中，省略傳統(tǒng)的控制電路板，直接采用元器件之間的控制邏輯進行電路的控制。避免了電路板繁雜的維修，便于電路的維護。便于客戶進行檢修和替換，不需要尋找可適配的電路板，降低了維修難度和成本。

在本技術(shù)方案中，報警指示可以是聲、光報警元件，或是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員知曉的其他起到報警指示作用的元件。

本實用新型的另一目的在于提供一種集裝箱，該集裝箱能設有本實用新型所述的空調(diào)系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種集裝箱，其特點在于，其包括上述任一中集裝箱空調(diào)系統(tǒng)，所述集裝箱內(nèi)至少具有相互被分隔開的氣鎖區(qū)和加壓工作區(qū)，所述蒸發(fā)器設于所述加壓工作區(qū)中，所述第一壓縮機和第二壓縮機、冷凝器設于所述氣鎖區(qū)中。

本實用新型所述的集裝箱中，其包括一壓縮機箱，其中，第一截止閥和第二截止閥、所述第一壓縮機和第二壓縮機、第一單向閥和第二單向閥、所述冷凝器、閥件組以及熱力膨脹閥均設于所述壓縮機箱內(nèi)。

通過上述設置方式，本實用新型所述的集裝箱便于檢修，簡化了加壓工作區(qū)中的部件結(jié)構(gòu)，減少了檢修過程對加壓工作區(qū)的影響，同時能夠充分利用集裝箱的空間。

本實用新型所述的集裝箱還包括一電箱，該電箱上設有第一壓縮機狀態(tài)指示燈、第二壓縮機狀態(tài)指示燈、冷凝器狀態(tài)指示燈。其中，每個狀態(tài)指示燈均包括用于指征高壓保護、低壓保護，過載保護以及相序保護的分指示燈，以便于用戶判斷故障類型。

本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)具有以下有益效果：

(1)能應用于集裝箱尤其是加壓集裝箱，并能適用于復雜嚴苛的使用環(huán)境，尤其能適用于如沙漠、近海石油鉆井平臺等危險區(qū)域。

(2)當某個壓縮機出現(xiàn)故障，空調(diào)系統(tǒng)能維持正常運轉(zhuǎn)并且不影響壓縮機故障檢修或者定期保養(yǎng)，滿足了人員的高質(zhì)量生活作息的需求。

(3)壓縮機、截止閥、單向閥以及閥件組通常緊湊地安裝于壓縮機箱內(nèi)部，從而便于檢修，同時充分利用集裝箱的空間。

(4)可配置獨立電氣系統(tǒng)，控制方便，顯示工作狀態(tài)和預警。

(5)可配置供電裝置，不受制于外部供電電源。

本實用新型所述的集裝箱由于具有上述所提及的任意一種空調(diào)系統(tǒng)，同樣具有上述相應的優(yōu)點和有益效果。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)在一種實施方式下的第一工作回路及第二工作回路的示意圖。

圖2為本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)中風機出風方向與冷凝劑流動方向的示意圖。

圖3為本實用新型所述的集裝箱在一種實施方式下的氣鎖區(qū)和加壓工作區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中氣鎖區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合說明書附圖和具體的實施方式來對本實用新型所述的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)及集裝箱作進一步的解釋說明，但是該解釋說明并不構(gòu)成對本實用新型技術(shù)方案的不當限定。

實施例1

如圖1所示，本實施例的用于集裝箱的空調(diào)系統(tǒng)包括切換地投入工作狀態(tài)的第一工作回路A和第二工作回路B。其中第一工作回路A包括依次連接的蒸發(fā)器1、第一截止閥11、第一壓縮機12、第一單向閥13、冷凝器3、閥件組4和膨脹閥5，膨脹閥5與蒸發(fā)器1連接。第二工作回路B包括依次連接的上述蒸發(fā)器1、第二截止閥21、第二壓縮機22、第二單向閥23、上述冷凝器3、上述閥件組4和上述膨脹閥5。在兩個工作回路中設有冷凝劑。

本實施例中，冷凝器3的翅片為V型波紋翅片，且該V型波紋翅片為銅箔片。冷凝器3的外殼采用316等級不銹鋼制成。第一壓縮機12和第二壓縮機22均為柔性渦旋壓縮機。

本實施例中的集裝箱空調(diào)系統(tǒng)還包括一主電路和一控制電路。所述主電路包括依次連接的主電源、斷路器和用于控制壓縮機和風機的電機，所述控制電路包括依次連接的相序保護器、時間繼電器、高低壓控制器、報警指示、溫控器和交流觸電器；其中，所述溫控器將預設溫度與室溫比較后的判斷結(jié)果傳送給所述斷路器，所述斷路器控制所述電機。其中所有元器件均為市售產(chǎn)品，在此不再贅述。

開啟空調(diào)系統(tǒng)時，接通主電源和斷路器，系統(tǒng)檢測相序，180s延遲，檢測系統(tǒng)壓力。在溫控器上設置預設溫度后，由溫控器對加壓工作區(qū)的溫度進行溫度采集，然后將采集獲得的實際溫度與該預設溫度進行比較，隨后將該比較結(jié)果反饋給主電路中的斷路器。當該反饋結(jié)果為加壓工作區(qū)的實際溫度高于預設溫度時，該斷路器啟動壓縮機和風機的電機，從而實現(xiàn)工作回路的運行。當該反饋結(jié)果為加壓工作區(qū)的實際溫度低于或等于預設溫度時，該斷路器停止壓縮機和風機的電機，從而停止工作回路的運作。該主電路的主電源可以采用外部電源，可以在集裝箱上設置發(fā)電設備予以供電。

本實施例的空調(diào)系統(tǒng)采用包括蒸發(fā)器1采用大冷量(相對于市場上普通的冷量而言)室內(nèi)壁掛機。室內(nèi)壁掛機下方安裝有冷凝水盤。此外，如圖2所示，本實施例的空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器3采用高效大面積(相對于市場上普通的效率和面積而言)冷凝器，配置大風量(相對于市場上普通的風量而言)ATEX級防爆耐高溫風機31和導風圈?？照{(diào)系統(tǒng)內(nèi)部使用環(huán)保R134a低壓冷凝劑和高耐壓銅管32，冷凝劑從逆流排列的高耐壓銅管32的進口E流入，最后從出口F流出。其中，所述室內(nèi)壁掛機的冷量、ATEX級防爆耐高溫風機的風量，以及環(huán)保R134a低壓冷凝劑和高耐壓銅管中所提及的“低壓”和“高耐壓”均可根據(jù)本實施例中空調(diào)系統(tǒng)所需的物理參數(shù)進行調(diào)整。

如圖2所示，所述“逆流排列”是指冷凝劑從高耐壓銅管32的進口E流入直至從出口F流出的過程中整體流向與風機出吹空氣的方向H成相對設置。這樣設置的好處是，當進口E的冷凝劑溫度一定時，逆流換熱的傳熱平均溫差比順流換熱的傳熱平均溫差更大，因而具有更大的換熱量，該換熱量約比順流布置提高3％～4％。

需要說明的是，由于高耐壓鋼管32在靠近風機出風處呈Z字型來回排布部分相對冷機出風處的距離變化不大，因此該處的流向不于考慮。

實施例2

如圖3和圖4所示，結(jié)合參考圖1，本實施例提供一種尤其適用于在高溫強鹽霧環(huán)境下適于人居住或辦公的集裝箱。

該集裝箱7包括實施例1中的空調(diào)系統(tǒng)，其中集裝箱7內(nèi)具有相互被分隔開的作為加壓工作區(qū)C和氣鎖區(qū)D。加壓工作區(qū)C內(nèi)設有包括蒸發(fā)器1的室內(nèi)壁掛機10，氣鎖區(qū)D內(nèi)設有壓縮機箱6和冷凝器3。其中，第一壓縮機12、第二壓縮機22、第一截止閥11、第二截止閥21、第一單向閥13、第二單向閥23以及閥件組4均緊湊地安裝于壓縮機箱6內(nèi)部，膨脹閥5設置在室內(nèi)壁掛機10附近并與室內(nèi)壁掛機10中的蒸發(fā)器1連接。

該集裝箱還配置一電箱，該電箱上設有第一壓縮機狀態(tài)指示燈、第二壓縮機狀態(tài)指示燈、冷凝器狀態(tài)指示燈。其中，每個狀態(tài)指示燈均包括用于指征高壓保護、低壓保護，過載保護以及相序保護的分指示燈，以便于用戶判斷故障類型。

由新風機引入新風，給集裝箱內(nèi)部送風并加壓到75Pa正壓。集裝箱內(nèi)部壓力大于集裝箱外部，可防止集裝箱外部的危險氣體從縫隙進入集裝箱內(nèi)部，這時，集裝箱內(nèi)部可以看做是安全區(qū)，因此本實施例中，室內(nèi)壁掛機10和壓縮機箱6采用非防爆產(chǎn)品。

請繼續(xù)參考圖1，結(jié)合參考圖3和圖4，本實施例的空調(diào)系統(tǒng)工作過程具體如下：

該過程中當空調(diào)系統(tǒng)的第一截止閥11打開、第二截止閥21關(guān)閉時，第一工作回路A投入工作狀態(tài)，此時冷凝劑在蒸發(fā)器1中吸收集裝箱加壓工作區(qū)C的空氣熱量，蒸發(fā)成氣態(tài)冷凝劑，然后流經(jīng)第一截止閥11并被第一壓縮機12吸入壓縮成高溫高壓的冷凝劑氣體，之后流經(jīng)第一單向閥13排出至冷凝器3冷卻成冷凝劑液體，然后經(jīng)過閥件組4和膨脹閥5節(jié)流降壓，最后成為低溫低壓的冷凝劑送回蒸發(fā)器1。如此往復循環(huán)，維持集裝箱加壓工作區(qū)C設定溫度。

當?shù)谝还ぷ骰芈稟發(fā)生故障無法繼續(xù)運作時，第一截止閥11關(guān)閉，第二截止閥21開啟。此時第二工作回路B投入工作狀態(tài)，冷凝劑在蒸發(fā)器1中吸收集裝箱加壓工作區(qū)C的空氣熱量，蒸發(fā)成氣態(tài)冷凝劑，然后流經(jīng)第二截止閥21并被第二壓縮機22吸入壓縮成高溫高壓的冷凝劑氣體，之后流經(jīng)第二單向閥23排出至冷凝器3冷卻成冷凝劑液體，然后經(jīng)過閥件組4和膨脹閥5節(jié)流降壓，最后成為低溫低壓的冷凝劑送回蒸發(fā)器1，如此往復循環(huán)，維持集裝箱加壓工作區(qū)C設定溫度。

反之亦然，當?shù)诙ぷ骰芈稡出現(xiàn)故障時，空調(diào)系統(tǒng)通過打開第一截止閥11、關(guān)閉第二截止閥21切換第一工作回路A到工作狀態(tài)，從而持續(xù)維持空調(diào)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，不影響壓縮機故障檢修或者定期保養(yǎng)，滿足人員的高質(zhì)量生活作息的需求。

需要注意的是，所公開實施方式的上述說明使得本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠顯而易見地對于本實施方式進行多種類似變化和修改，這種類似變化是本領(lǐng)域技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接得出或者很容易便聯(lián)想到的所有變形，均應屬于本實用新型的保護范圍。因此本實用新型不會受到該實施方式的限制。