一种车用环控系统

技术领域

本发明涉及特种车辆舱室环境控制系统领域，具体是一种车用环控系统。

背景技术

随着特种车辆应用的环境要求日益提高及现代战争中核、生、化武器的使用，对特种车辆的环境控制系统的要求也随之提高，在特种车辆环境控制系统中，作为系统的核心、任务的实施者是乘员，构建性能优越的车辆舱室环境系统，保证乘员自身的特性、控制能力和主观能动性，是保证特种车辆性能充分发挥的基本条件。一方面要求车辆可以适应高温、高湿、低温的环境，需要制冷、除湿及制热功能，又要保持舱内良好的空气质量，需要新风功能，另一方面，特殊环境下，如受到敌方核、生、化武器侵袭处于污染环境中时，要求具有防核生化功能。

目前，特种车辆一般只配备具有制冷、制热、除湿功能的空调系统来实现舱室温湿度环境调节，此种空气调节系统作为一种功能较为单一的环控系统已很难满足作战特种车辆的使用要求，且空调的制热功能多采用电加热管进行制热，制热耗电量大，特种车辆电源供电量难以保证较大制热量的需求。

发明内容

本发明的目的是为了弥补已有特种车辆环境控制技术的缺陷，提供一种车用环控系统。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种车用环控系统，包括控制系统，其特征在于：还包括蒸汽压缩式制冷循环系统、燃油加热系统、除尘滤毒增压系统，其中：

蒸汽压缩式制冷循环系统包括压缩机、配有风机的冷凝器、过滤器、节流装置、配有风机的蒸发器，其中冷凝器设于车外，蒸发器设于车内，所述压缩机出口端通过管路与冷凝器进口端连通，冷凝器出口端依次通过过滤器、节流装置与蒸发器进口端连通，蒸发器出口端通过管路与压缩机进口端连通，由此构成制冷循环回路；所述控制系统分别与压缩机、各个风机控制连接；

燃油加热系统包括电控三通阀结构的新风阀门、燃油加热器、油箱、油泵，所述油箱通过油泵与燃油加热器的进油端连通，燃油加热器的出风端连接有通往车内的第一风管，所述新风阀门一个阀口通过第二风管与燃油加热器的进风端连通，新风阀门另一个阀口通过新风风口与车外连通，新风阀门最后一个阀口通过回风口与车内连通；所述控制系统分别与新风阀门、油泵控制连接；

除尘滤毒增压系统包括除尘装置、增压离心风机、滤毒罐、第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、第四电动风阀、第五电动风阀，所述除尘装置的进口端通过进口管与车外连通，除尘装置出口端通过第一电动风阀与增压离心风机的进风口连通，增压离心风机的出风口通过第四电动风阀与滤毒罐的进口端连通，滤毒罐的出口端与第五电动风阀一端连通，第五电动风阀另一端通过对接风口与车内连通，所述第二电动风阀一端旁路连通至第一电动风阀、增压离心风机之间，第二电动风阀另一端通过风口与车外连通，所述第三电动风阀一端旁路连通至除尘装置与第一电动风阀之间，第三电动风阀另一端旁路连通至增压离心风机和第四电动风阀之间；所述控制系统分别与增压离心风机、各个电动风阀控制连接。

所述的一种车用环控系统，其特征在于：所述蒸汽压缩式制冷循环系统中，冷凝器配置的风机为轴流风机，蒸发器配置的风机为贯流风机。

所述的一种车用环控系统，其特征在于：所述蒸汽压缩式制冷循环系统中，压缩机和冷凝器之间管路安装有第一温度传感器，蒸发器进、出口端管路分别对应安装有第二温度传感器、第三温度传感器，各个温度传感器分别与控制系统连接，由控制系统接收各个温度传感器采集的数据。

所述的一种车用环控系统，其特征在于：所述蒸汽压缩式制冷循环系统中，压缩机进口端管路还旁路连通有低压保护器、充氟接嘴。

所述的一种车用环控系统，其特征在于：所述燃油加热系统中，燃油加热器包括燃烧室，燃油加热器的进油端、进风端、出风端分别与燃烧室内连通，其中进油端内有挥发网，进油端还连通有进气管、排气管，进气管、排气管分别通往车外。

本发明蒸汽压缩式制冷循环系统中，制冷工作时，压缩机吸入来自蒸发器的低温、低压的制冷剂蒸汽，压缩成高温高压的蒸汽，经过管道进入冷凝器，制冷剂蒸汽在冷凝器中被流过冷凝器的低温室外空气强制冷却，放出热量，冷凝为高压饱和液体，然后经过节流装置节流降压进入室内侧的蒸发器中，并在其内部吸热汽化，吸收通过蒸发器的舱内空气热量，使舱内空气温度降低。被冷却降温的舱内空气由室内风机吸入，再进入舱内，完成舱内的通风冷却循环，使舱内温度降低。汽化后的制冷剂蒸汽再被压缩机吸入压缩，如此循环往复，实现制冷目的。同时，湿度也因冷凝水的排出而降低。

本发明燃油加热系统中，燃油加热系统负责在低温下向舱内提供循环热风，燃油加热单元工作时吸取舱内冷空气，冷空气经燃油加热器加热后送至舱内，燃油加热器自身具有助燃空气入口和燃烧废气排出口。

本发明除尘滤毒增压系统负责在三防工况下向舱内提供安全清洁的新风，通过除尘装置过滤灰尘等颗粒物和滤毒罐吸收毒剂达到除尘和滤毒目的，通过增压风机达到增压目的。

本发明控制系统包含有控制器、连接线缆、电连接器及显示终端等组成。控制系统用于设备的功能实现、操作及工作状态、故障显示、温度和压力检测。

本发明相比现有的技术具有以下有益效果：

1、相比于现有温湿度调节的环控系统将电加热制热改为燃油加热，燃油加热发热量大，电功率小，对车辆电源影响很小。

2、相比于现有的环控系统增加了滤毒除尘增压功能，可以保证舱内人员在三防环境的安全清洁的新风需求。

3、燃油加热系统自带专用油箱，油箱设有油位传感器，在油箱内部油量少时，控制系统的显示终端的油位低指示灯报警。

4、燃油加热系统设有的新风调节阀门，可实现向舱内输送带有新风的热风。

5、燃油加热系统和除尘滤毒增压系统均可输送新风，因除尘滤毒增压系统的滤毒新风功能只有在必要时才能开启，因此两路新风的设计可以满足三防环境和一般环境的多环境使用需求。

6、除尘滤毒增压系统设有反向除尘功能，实现对除尘装置的自清洁。

附图说明

图1是本发明系统结构框图。

图2是本发明蒸汽压缩式制冷循环系统结构原理图。

图3是本发明燃油加热系统结构原理图。

图4是本发明除尘滤毒增压系统结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明一种车用环控系统，包括控制系统、蒸汽压缩式制冷循环系统、燃油加热系统、除尘滤毒增压系统，蒸汽压缩式制冷循环系统、燃油加热系统和除尘滤毒增压系统采用模块化设计，蒸汽压缩式制冷循环系统、燃油加热系统和除尘滤毒增压系统通过电器元件、连接线缆、电连接器等分别与控制系统连接，蒸汽压缩式制冷循环系统、燃油加热系统和除尘滤毒增压系统的工作状态监测和功能实现通过控制系统的显示终端进行实现。

蒸汽压缩式制冷循环系统包括压缩机1.1、配有轴流风机1.4的冷凝器1.3、过滤器1.5、节流装置1.6、配有贯流风机1.9的蒸发器1.8，其中冷凝器1.3设于车外，蒸发器1.10设于车内，压缩机1.1出口端通过管路与冷凝器1.3进口端连通，冷凝器1.3出口端依次通过过滤器1.5、节流装置1.6与蒸发器1.10进口端连通，蒸发器1.10出口端通过管路与压缩机1.1进口端连通，由此构成制冷循环回路；控制系统分别与压缩机1.1、各个风机1.4、1.9控制连接。

压缩机1.1和冷凝器1.3之间管路安装有第一温度传感器1.2，蒸发器1.10进、出口端管路分别对应安装有第二温度传感器1.7、第三温度传感器1.8，各个温度传感器分别与控制系统连接，由控制系统接收各个温度传感器采集的数据。压缩机1.1进口端管路还旁路连通有低压保护器1.11、充氟接嘴1.12。

压缩机1.1吸入来自蒸发器1.10的低温、低压的制冷剂蒸汽，压缩成高温高压的蒸汽，经过管道进入冷凝器3，制冷剂蒸汽在风冷式冷凝器1.3中被流过冷凝器的低温车外空气强制冷却，放出热量被轴流风机1.4带出，制冷剂冷凝为高压饱和液体，然后经过过滤器1.5过滤后再经节流装置1.6节流降压进入车内侧的蒸发器1.10中，并在其内部吸热汽化，车内空气在风冷式蒸发器1.10中与制冷剂进行强制热交换后，由贯流风机1.4再排入车内，使车内空气温度降低，同时，车内空气在通过表面温度很低的蒸发器1.10时被冷却至饱和，空气中的水蒸汽在蒸发器1.10形成冷凝水，从而实现了除湿的功能。蒸汽压缩式制冷循环系统中设有低压保护器1.11和温度传感器1.2、1.7、1.8，保护系统正常工作。

燃油加热系统包括电控三通阀结构的新风阀门2.4、燃油加热器2.2、油箱2.11、油泵2.10，油箱2.11通过油泵2.10与燃油加热器2.2的进油端连通，燃油加热器2.2的出风端连接有通往车内的第一风管2.1，新风阀门2.4一个阀口通过第二风管2.3与燃油加热器2.2的进风端连通，新风阀门2.4另一个阀口通过新风风口2.9与车外连通，新风阀门2.4最后一个阀口通过回风口2.5与车内连通；控制系统分别与新风阀门2.4、油泵2.10控制连接；

燃油加热器2.2包括燃烧室，燃油加热器2.2的进油端、进风端、出风端分别与燃烧室内连通，其中进油端内有挥发网，进油端还连通有进气管2.8、排气管2.6，进气管2.8、排气管2.6分别通往车外。

燃油加热器2.2工作时，由油泵2.10吸入将燃油从油箱2.11中通过油管2.7输送给燃油加热器2.2的挥发网上，燃油立即挥发并与由助燃风轮从进气管2.8送入的助燃空气混合，油气混合物在点火塞高温作用下迅速在燃烧室中燃烧，同时燃烧气体在加热换热器后由排气管2.6排出；由燃油加热器大风扇由冷空气入口吸入需加热的冷空气（通过新风阀门4调节车内回风口2.5和车外新风风口2.9的开度大小调整车内回风和车外新风的混合比例），经换热器加热后由热空气出口1送回车内，达到制热的目的。

除尘滤毒增压系统包括除尘装置3.2、增压离心风机3.6、滤毒罐3.9、第一电动风阀3.3、第二电动风阀3.5、第三电动风阀3.7、第四电动风阀3.8、第五电动风阀3.10，除尘装置3.2的进口端通过进口管3.1与车外连通，除尘装置3.2出口端通过第一电动风阀3.3与增压离心风机3.6的进风口连通，增压离心风机3.6的出风口通过第四电动风阀3.8与滤毒罐3.9的进口端连通，滤毒罐3.9的出口端与第五电动风阀3.10一端连通，第五电动风阀3.10另一端通过对接风口3.11与车内连通，第二电动风阀3.5一端旁路连通至第一电动风阀3.3、增压离心风机3.6之间，第二电动风阀3.5另一端通过风口3.4与车外连通，第三电动风阀3.7一端旁路连通至除尘装置3.2与第一电动风阀3.3之间，第三电动风阀3.7另一端旁路连通至增压离心风机3.6和第四电动风阀3.8之间；控制系统分别与增压离心风机3.6、各个电动风阀控制连接。

除尘滤毒增压功能开启时，第一电动风阀3.3、第四电动风阀3.8和第五电动风阀3.10开启，第二电动风阀3.5和第三电动风阀3.7关闭，增压离心风机3.6启动工作，舱外被污染的空气依次通过除尘装置的进口管3.1进入除尘装置2进行初步过滤灰尘等颗粒物，再通过连接风道进入第一电动风阀3.3、增压离心风机3.6、第四电动风阀3.8和滤毒罐3.9，经滤毒罐3.9进行毒剂吸收后，在经过第五电动风阀3.10，并经舱内对接风口3.11将洁净安全的空气送入舱内，实现滤毒、除尘和新风功能，同时在增压风机的作用下，舱内开始建立正压，达到增压目的。当除尘滤毒增压系统设有的反向除尘功能开启时，第一电动风阀3.3、第四电动风阀3.8和第五电动风阀3.10关闭，第二电动风阀3.5和第三电动风阀3.7开启，增压离心风机3.6启动工作，舱外空气依次通过风口3.4、第二电动风阀3.5、增压离心风机3.6、第三电动风阀3.7和除尘装置3.2，在高压离心风机的强压头作用下将吸附在除尘装置3.2上滤网表面的灰尘等颗粒物吹离滤网，达到除尘装置的自清洁目的。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。