具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，安裝于車頂，包括一殼體，殼體內通過二個第一隔板分隔成室內腔、室外腔和換氣腔，所述換氣腔通過第二隔板分隔成新風腔及廢排腔，所述新風腔設置有新風入口、新風出口和新風高壓風機，在所述廢排腔設置有廢排入口、廢排出口、廢排高壓風機及廢排低壓風機，所述新風出口通過風道與所述室內腔連通，所述廢排入口通過風道與車廂內的廢排回風口連通。本實用新型將頂置式空調機組與具有主動式壓力保護功能的換氣裝置集成為一體，在長、大隧道內高速運行及列車高速交會條件下可以連續換氣并穩定車內壓力，提高空調舒適性。同時還可以簡化換氣裝置與空調機組之間的連接風道，使整機的結構更為緊湊，降低了整機的重量，滿足高速鐵路車輛對輕量化越來越高的要求。
【專利說明】具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鐵路車輛的主動壓力保護裝置，特別涉及一種在高速鐵路車輛上使用的集成了具有主動壓力保護功能的換氣裝置的頂置式空調機組，屬于軌道車輛車體制造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在鐵路車輛上，為了調節車廂內環境的溫度和濕度，在每節車廂都會至少安裝一至兩臺空調機組，空調機組有單元式和分體式兩種結構形式。單元式空調機組集成在一起，分為室內側和室外側兩部分，一起安裝于車體的頂部或底部。分體式空調機組則分為室內機和室外機兩部分，室內機安裝于車廂內，室外機則安裝于車體的頂部或底部。
[0003]空調機組在室內側的殼體上開有送風口、回風口及新風口，室外新風從新風口進入空調機組，與回風混合后再經過蒸發器處理送至室內，以保證車廂內環境的新鮮度及溫度舒適性。
[0004]當鐵路車輛以較高的速度通過隧道或兩車會車時，車外的壓力將有較大的波動，若無壓力波保護裝置，較大的壓力波動將通過換氣口(新風口及廢排口)傳遞到車內，使乘客感覺到耳鳴(乘客對于過大的壓力變化而產生的聽覺上的不適感)，因此高速列車均需設置壓力波保護裝置。壓力波保護裝置分為主動式及被動式，主動式壓力保護裝置通過高靜壓風機抵消車外的壓力波動并保持連續換氣，被動式壓力保護裝置通過關閉換氣口來隔斷車外的壓力波動，同時關閉了換氣功能。
[0005]頂置式空調機組目前僅與被動式壓力保護裝置配合應用在高速動車組中，在列車外部壓力波動較頻繁的線路上被動式壓力保護裝置動作頻繁，造成車內新風不足及車內壓力控制效果不穩定。
[0006]專利號為201020129718.8的專利公開了一種高速鐵路車輛換氣裝置，解決的上述的問題，其在殼體上設置有新風入口、與空調機組連接的新風出口、廢排入口和廢排出口，在殼體內設置有新風風機及廢排風機，兩個風機的運轉頻率由控制單元獨立控制。在換氣裝置內還設置有用于檢測車外壓力的壓力傳感器及檢測溫度的溫度傳感器，壓力傳感器和溫度傳感器同樣與控制單元連接，控制單元根據壓力信號和溫度信號控制新風風機和廢排風機的運轉頻率，達到調節風量的目的，實現車內壓力的控制，提高乘客的舒適度。
[0007]但該專利中所公開的換氣裝置安裝于車下設備艙，若采用頂置式空調機組，該換氣裝置需要通過風道與車頂的空調機組連接，使得整個系統風道布置復雜，增加整車重量。
實用新型內容
[0008]本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，結構緊湊，能持續為車廂提供新風，提高乘客舒適度，并能滿足車輛輕量化要求。
[0009]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:[0010]一種具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，包括一殼體，殼體內通過二個第一隔板分隔成室內腔、室外腔和換氣腔，所述換氣腔通過第二隔板分隔成新風腔及廢排腔，所述新風腔設置有新風入口、新風出口和新風高壓風機，在所述廢排腔設置有廢排入口、廢排出口、廢排高壓風機及廢排低壓風機，所述新風出口通過風道與所述室內腔連通，所述廢排入口通過風道與車廂內的廢排風口連通。
[0011 ] 進一步，在所述新風入口和廢排出口處設置有氣動閥門。
[0012]進一步，所述新風高壓風機及廢排高壓風機均采用高靜壓風機。
[0013]進一步，所述空調機組安裝在車廂的端部。
[0014]進一步，所述殼體的頂板由中間的平頂板和兩側的斜頂板組成，所述平頂板與斜頂板之間具有一夾角。
[0015]進一步，所述夾角為130-135度。
[0016]進一步，所述新風入口和所述廢排出口分別設置在兩側的所述斜頂板上。
[0017]進一步，所述新風入口和所述廢排出口處設置有格柵狀風口。
[0018]進一步，所述格柵狀風口與所述殼體一體成型。
[0019]進一步，所述室內腔、室外腔及換氣腔并排設置，所述換氣腔設置在所述室外腔的一側或設置在所述室內腔的一側。
[0020]綜上內容，本實用新型所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，將頂置式空調機組與具有主動式壓力保護功能的換氣裝置集成為一體，在長、大隧道內高速運行及列車高速交會時可以連續換氣并穩定車內壓力，提高空調舒適性。同時，具有主動壓力保護功能的換氣裝置與空調機組集成為一體安裝于車頂，可以簡化換氣裝置與空調機組之間的連接風道，使整機的結構更為緊湊，降低了整機的重量，滿足高速鐵路車輛對輕量化越來越高的要求，由于車頂空氣環境優良，可以進一步提高車內乘客舒適度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的內部結構示意圖；
[0022]圖2是本實用新型的外部結構示意圖；
[0023]圖3是圖2的后視圖
[0024]圖4是圖2的側視圖。
[0025]如圖1至圖4所示，殼體I,第一隔板2，室內腔3，室外腔4，換風腔5，第二隔板6，新風腔7，廢排腔8，新風入口 9，新風出口 10，新風高壓風機11，廢排入口 12，廢排出口 13，廢排高壓風機14，平頂板15，斜頂板16，夾角17，廢排低壓風機18，蒸發器19，機組回風口20，蒸發風機21，電加熱器22，壓縮機23，冷凝器24，冷凝風機25，新風氣動閥門26，廢排氣動閥門27，安裝腳29。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0027]如圖1所示，本實用新型所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，包括一個殼體1，殼體I的四周設置安裝腳29，安裝腳29通過螺栓固定安裝于車頂的空調安裝座上。[0028]殼體I內的空間通過兩個第一隔板2分隔成室內腔3、室外腔4和換氣腔5，為使整機結構更為緊湊，室內腔3、室外腔4及換氣腔5沿縱向并排設置，換氣腔5可以如圖1所示緊鄰室外腔4，設置在室外腔4的一側，換氣腔5也可以緊鄰室內腔3，設置在室內腔3的一側，設置在室內腔3的一側，可以更加減短換氣腔5與室內腔3之間的新風風道的長度。
[0029]其中，室內腔3內設置有蒸發器19、蒸發風機21、電加熱器22、壓縮機23等，在室內腔3的殼體I上開設有機組送風口和機組回風口 20，機組送風口通過送風風道與開在車廂頂板上的客室送風口連接，機組回風口 20通過回風風道與開在車廂頂板上的客室回風口連接。經過蒸發器19處理后的空氣，在蒸發風機21的作用下依次經過機組送風口、送風風道及客室送風口送入車廂內，室內空氣依次通過客室回風口、回風風道及機組回風口20進入室內腔3。
[0030]室外腔4內設置冷凝器24、冷凝風機25等，在室外腔4的殼體I上也同樣開設有冷凝進風口和冷凝出風口，在冷凝風機的作用下，室外空氣從冷凝進風口進入室外腔4，與冷凝器進行熱交換，再從冷凝出風口排出。
[0031]換氣腔5通過第二隔板6分隔成新風腔7及廢排腔8，新風腔7及廢排腔8沿橫向并排設置。
[0032]新風腔7的殼體I上設置有新風入口 9，在新風腔7與室外腔4之間的第一隔板2上開設新風出口 10及新風氣動閥門26，在新風腔7內設置新風高壓風機11，新風高壓風機11的進風側與新風入口 9相通，新風高壓風機11的出風側與新風出口 10連接。新風出口10通過獨立的新風風道與室內腔3連通，在室內腔3內與車廂內的回風混合，混合后的空氣與蒸發器進行熱交換，再通過風道系統送入車廂內。
[0033]廢排腔8的殼體I上設置有廢排入口 12，廢排出口 13，在廢排腔8內設置廢排高壓風機14、廢排氣動閥門27及廢排風機18，廢排高壓風機14的進風側與廢排入口 12連接，廢排高壓風機14的出風側與廢排出口 13連接，廢排低壓風機18入口與廢排氣動閥門27連接，廢排低壓風機18出口與廢排出口 13相通。廢排入口 12開設在殼體I的底壁上，通過廢排風道與開設于車廂頂板上的廢排風口(圖中未示出)連通，廢排入口 12與車廂頂板上的廢排回風口之間也可以不設置風道，利用車廂頂板至車頂之間的空間作為廢排風道。
[0034]如圖2至圖4所示，為了使殼體I與車頂的整體結構相匹配，本實施例是，殼體I的頂板由中間的平頂板15和兩側的斜頂板16組成，平頂板15與斜頂板16之間具有一夾角17，夾角17優選為130-135度，新風入口 9和廢排出口 13分別設置在換氣腔5兩側的斜頂板16上。
[0035]本實施例中，新風高壓風機11及廢排高壓風機14均采用高靜壓風機，以抵消列車交會或通過隧道時車外的壓力波動對車內的影響，另在新風腔出口和廢排腔出口處分別設置有新風氣動閥門26和廢排氣動閥門27。
[0036]在車輛速度低于160km/h時，不需進行壓力保護，僅開啟新風氣動閥門26、廢排氣動閥門27，同時打開廢排低壓風機。新風在蒸發風機21運行時產生的負壓作用下，通過新風入口 9經獨立的新風風道到達室內腔3與車廂內的回風混合，混合后的空氣與蒸發器進行熱交換，再通過風道系統送入車廂內。廢氣從廢排入口 12進入廢排腔8，經廢排氣動閥門27，在廢排低壓風機18的作用下經廢排出口 13排出。
[0037]當車輛速度高于160km/h時，關閉新風氣動閥門26、廢排氣動閥門27，開啟新風高壓風機11和廢排高壓風機14，實現車輛高速運行時的主動壓力保護功能。新風在新風高壓風機11的作用下，通過新風入口 9經獨立的新風風道到達室內腔3與車廂內的回風混合，混合后的空氣與蒸發器進行熱交換，再通過風道系統送入車廂內。廢氣從廢排入口 12進入廢排腔8，在廢排高壓風機14的作用下經廢排出口 13排出。
[0038]這樣，在長、大隧道內高速運行下，該空調機組可以連續換氣并可穩定車內壓力，進而提高空調舒適性。
[0039]如上所述，結合附圖所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，安裝于車頂，其特征在于:包括一殼體，殼體內通過二個第一隔板分隔成室內腔、室外腔和換氣腔，所述換氣腔通過第二隔板分隔成新風腔及廢排腔，所述新風腔設置有新風入口、新風出口和新風高壓風機，在所述廢排腔設置有廢排入口、廢排出口、廢排高壓風機及廢排低壓風機，所述新風出口通過風道與所述室內腔連通，所述廢排入口通過風道與車廂內的廢排風口連通。
2.根據權利要求1所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:在所述新風入口和廢排出口處設置有氣動閥門。
3.根據權利要求1所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述新風高壓風機及廢排高壓風機均采用高靜壓風機。
4.根據權利要求1所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述空調機組安裝在車廂的端部。
5.根據權利要求1所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述殼體的頂板由中間的平頂板和兩側的斜頂板組成，所述平頂板與斜頂板之間具有一夾角。
6.根據權利要求5所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述夾角為130-135度。
7.根據權利要求5所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述新風入口和所述廢排出口分別設置在兩側的所述斜頂板上。
8.根據權利要求7所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述新風入口和所述廢排出口處設置有格柵狀風口。
9.根據權利要求8所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述格柵狀風口與所述殼體一體成型。
10.根據權利要求1-9任一項所述的具有主動壓力保護功能的頂置式空調機組，其特征在于:所述室內腔、室外腔及換氣腔并排設置，所述換氣腔設置在所述室外腔的一側或設置在所述室內腔的一側。
【文檔編號】B61C17/04GK203485925SQ201320459671
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2013年7月30日
【發明者】李劍, 周新喜, 袁博, 梁建英, 夏建軍, 張惠中 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司