一种适用于地铁车站的直膨式空调机的制作方法

本实用新型涉及空调制冷的技术领域，尤其涉及一种适用于地铁车站的直膨式空调机。

背景技术：

当前城市轨道交通地下车站公共区或民用建筑大空间的空调系统模式大部分是采用一次回风全空气系统，空调冷源采用水冷冷水机组，空调末端设备为组合式空调机组及风机盘管，7℃/12℃的空调冷水作为系统中间载冷剂，由冷水泵输送至末端空调设备，特点是冷水作为空调系统载冷剂，水冷表面式空气冷却器处理室内余热余湿。

通常一次回风全空气系统主要设备包括末端设备、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔等，热交换形式为制冷剂—水—空气，即制冷剂先对水吸热，生成冷冻水，冷冻水再通过管路输送到房间的风机盘管等末端机组中，通过机组内风机循环吹风，使室内空气与盘管内冷冻水进行热交换，生成“冷气”吹下来。同时采用该空调系统的建筑需要设置水泵房、制冷机房和空调机房，所占的面积较大。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种适用于地铁车站的直膨式空调机。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于地铁车站的直膨式空调机，包括空气循环区、制冷循环区；沿着空气循环的路径，空气循环区内依次设有混合区室、过滤器、蒸发冷却器、风机；混合区室设有回风口和新风入口，混合区室的回风口通过管道与地铁车站的公共区相接，风机的冷气出口设置在地铁车站的公共区处；制冷循环区内设有压缩机、冷媒管、冷凝器、膨胀阀，压缩机的一端通过冷媒管与蒸发冷却器的出口相接，压缩机的另一端通过冷媒管与冷凝器的冷媒入口相接，冷凝器的冷媒出口通过冷媒管与膨胀阀相接，膨胀阀通过冷媒管与蒸发冷却器的入口相接；蒸发冷却器的管道呈椭圆形。

直膨式空调机有两组，对称设置在地铁车站公共区的两边。直膨式空调机对称设置可以起到更好的冷却效果。

直膨式空调机还包括冷却塔、冷却水泵，冷却塔的出口通过管道与冷却水泵的一端相接，冷却水泵的另一端通过管道与冷凝器的冷水入口相接，冷凝器的冷却水出口通过管道与冷却塔的入口相接。

蒸发冷却器内的管道由椭圆铜管制成。椭圆铜管能起到良好的热交换效果。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

本实用新型的直膨式空调机本身自带压缩机，因其制冷系统中液态制冷剂(冷媒)在蒸发冷却器盘管内直接蒸发(膨胀)，从而实现对盘管外的空气(也就是空气循环区内的空气)吸热而制冷，避免了冷水管路输送的能耗，地铁车站空调机房无需设置传统的冷水机组和冷冻水泵，节约地铁车站空调机房的占地面积。蒸发冷却器的基管形状为椭圆管型，换热效果好，椭圆近似于流线型，流体外掠时阻力较小，蒸发冷却器结构紧凑，单位体积的换热量高。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

图2是冷媒循环的原理示意图。

其中，1为混合区室，2为过滤器，3为蒸发冷却器，4为风机，5为冷凝器，6为压缩机，7为膨胀阀，8为冷媒管，9为地铁车站的公共区，10为冷却塔，11为冷却塔的入口，12为冷却塔的出口，13为冷却水泵，14为混合区室的回风口，15为混合区室的新风入口，16为蒸发冷却器的入口，17为蒸发冷却器的出口，18为冷凝器的冷媒出口，19为冷凝器的冷媒入口，20为冷凝器的冷却水出口，21为冷凝器的冷水入口。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

结合图1所示，一种适用于地铁车站的直膨式空调机，包括空气循环区、制冷循环区；沿着空气循环的路径，空气循环区内依次设有混合区室、过滤器、蒸发冷却器、风机。混合区室设有回风口和新风入口，混合区室的回风口通过管道与地铁车站的公共区相接，风机的冷气出口设置在地铁车站的公共区处；制冷循环区内设有压缩机、冷媒管、冷凝器、膨胀阀，压缩机的一端通过冷媒管与蒸发冷却器的出口相接，压缩机的另一端通过冷媒管与冷凝器的冷媒入口相接，冷凝器的冷媒出口通过冷媒管与膨胀阀相接，膨胀阀通过冷媒管与蒸发冷却器的入口相接；蒸发冷却器的管道呈椭圆形。膨胀阀的一端通过冷媒管与冷凝器相接，膨胀阀的另一端通过冷媒管与蒸发冷却器的入口相接。为描述方便，将混合区室、过滤器、蒸发冷却器、风机划分为空气循环区；将压缩机、冷媒管、冷凝器、膨胀阀划分为制冷循环区。

直膨式空调机有两组，对称设置在地铁车站的两边。

直膨式空调机还包括冷却水系统，冷却水系统包括冷却塔、冷却水泵，冷却塔的出口通过管道与冷却水泵的一端相接，冷却水泵的另一端通过管道与冷凝器的冷水入口相接，冷凝器的冷却水出口通过管道与冷却塔的入口相接。从冷凝器的冷水入口进去的水温度一般在32°左右，从冷凝器的冷却水出口出来的水的温度一般在37°左右。

本实用新型的原理介绍如下：

本实用新型的空调机只适用于地铁车站的大空间区域，由于混合区室的回风口通过管道与地铁车站的公共区相接，地铁车站公共区处的空气通过管道进入混合区室，新鲜空气通过管道从新风入口进入混合区室，新风和回风在混合区室混合均匀后流向过滤器，过滤器对空气进行过滤，然后空气吹过蒸发冷却器，蒸发冷却器对空气进行降温，从而形成冷风，冷风由风机抽出，然后冷风吹向地铁车站的公共区。

结合图1和图2所示，空气换热的介质为冷媒，冷媒在冷媒管内流动。冷媒进入压缩机后，压缩机将冷媒变成高温高压的气体，然后冷媒通过冷媒管从冷凝器的冷媒入口流入，冷凝器将冷媒变成高压低温的液体，冷媒通过冷媒管从冷凝器的冷媒出口流出，冷媒流入膨胀阀，膨胀阀将冷媒变成低温低压的液体，冷媒再通过冷媒管流入蒸发冷却器，冷媒流过蒸发冷却器后，冷媒变成低温低压的气体，最后冷媒通过冷媒管流向压缩机，压缩机再次将冷媒变成高温高压的气体，从而达到冷媒制冷的循环。蒸发冷却器由一些铜管按照现有成熟的技术制成，低温低压的液体流向蒸发冷却器时，混合后的空气从蒸发冷却器的铜管表面吹过，混合后的空气和冷媒进行热量交换，使得空气的温度降低，冷媒从低温低压的液体气化成低温低压的气体，冷却后的空气由风机抽出并吹向地铁车站的公共区。

冷却水在冷却塔内冷却后，冷却水泵从冷却塔内抽取水，冷却水从冷凝器的冷水入口进入冷凝器，冷水对冷凝器内的冷媒进行降温，使得管道内的冷媒由高温高压的气体变成高压低温的液体，冷却水的温度上升，冷却水从冷凝器的冷却水出口流出，然后再次流向冷却塔冷却。

蒸发冷却器的基管为椭圆铜管，其长短轴之比为3：2，换热效果与截面积相同的圆形铜管蒸发冷却器相比，提高近20％。

本实用新型中，冷媒直接蒸发实现对蒸发冷却器盘管外的空气进行冷却，满足室内设计温湿度。蒸发冷却器的基管形状为椭圆管型，能够强化外部传热和减少流动阻力，降低风机压头，同时换热器结构较圆管型更为紧凑，椭圆管蒸发冷却器几何尺寸缩小，节省铜管和铝肋片的材料，节约机组占地面积。蒸发冷却器的基管形状为椭圆管型，具有如下优点，第一，具有较高的换热系数从而提高换热效果，在等同周长下，椭圆管流通截面积小，若流量不变则扰动加强，强化管内对流换热。对管外空气侧而言，就流体分离点位置和边界层发展来看，椭圆管外的平均换热效果优于圆管。第二，椭圆近似于流线型，流体外掠时阻力较小，在允许相同的流动阻力下可提高流速，因而强化外部传热。第三，椭圆管外部流动特性好，通过减少卡门涡街造成的流动损失。第四，蒸发冷却器结构紧凑，单位体积的换热量增加。

此直膨式空调机，机组本身配置冷源压缩机，地铁车站空调机房无需设置传统的冷水机组和冷冻水泵，节约地铁车站空调机房的占地面积。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。