CN103373366B - 地铁车辆空调机组通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地铁车辆空调机组通风系统，在每节车厢至少设置一台空调机组，所述空调机组包括室内机和室外机，所述室内机和室外机之间通过冷媒管路连接形成制冷循环回路，所述室内机安装于车内顶板上方，所述室外机安装于车底，所述室内机的出风口和进风口分别通过送风风道和回风风道与位于车内的送风口和回风口连通。本发明空调机组采用分体式结构，室外机安装于车体底部，室内机安装于车内顶板的上方，将送风风道和回风风道也都安装于车顶，利于减轻风道重量，满足车辆轻量化的更高要求，而且有利于车内气流组织均匀。

Description

地铁车辆空调机组通风系统

技术领域

本发明涉及一种空调风道系统，特别涉及一种用于地铁等轨道车辆上的空调机组通风系统，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术

地铁车辆是为了满足我国区域经济快速发展和城市群崛起对城轨交通的要求新开发的一种车型，具有载客量大、快速起停等特点，无论速度还是设计结构都与以往车型有较大区别，因此只有针对地铁的实际情况设计研制适宜的空气调节系统，才能使客车内的空气参数和空气品质达到要求，为旅客提供舒适的旅行环境。而现有的地铁上使用的空调机组采用单元式结构，空调机组整机布置在车顶或吊挂于车底，空调机组通过送风风道和回风风道与车内的送风口和回风口连接，整个通风系统中，风道结构复杂，送风也不均匀，这种空调通风系统已不能适应地铁越来越高的要求。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可节省安装空间，且送风均匀，并能满足车辆轻量化要求的地铁车辆空调机组通风系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种地铁车辆空调机组通风系统，在每节车厢至少设置一台空调机组，所述空调机组包括室内机和室外机，所述室内机和室外机之间通过冷媒管路连接形成制冷循环回路，所述室内机安装于车厢端部的车内顶板上方，所述室外机安装于车底，所述室内机的出风口和进风口分别通过送风风道和回风风道与位于车内的送风口和回风口连通,所述送风风道设置于所述车内顶板上方的中央区域并沿车体长度方向通长设置，所述送风口均匀设置于所述送风风道底部一侧或两侧对应的车内顶板上，所述回风风道对应所述室内机设置于车厢的端部，所述回风口设置于车厢端部的车内顶板上,所述送风风道在中央位置向上凹陷形成一设备舱，在所述设备舱内设置有至少一个风机，在所述车内顶板上对应每个所述风机设置有向车厢内送风的排风口。

进一步，在每节车厢设置两台空调机组，分设于所述车厢的两端，在所述送风风道内设置一隔板，所述隔板将所述送风风道分隔成两个独立的风道腔，每个所述风道腔对应一台所述室内机的出风口。

进一步，所述风机为幅流风机，多个所述幅流风机沿车体长度方向均匀排列设置。

进一步，所述送风风道包括固定在车体框架上的风道框架，在所述风道框架上固定连接有顶板、侧板及端板，所述送风风道为由所述顶板、侧板、端板及车内顶板围成的封闭腔体。

进一步，在所述送风口上方沿车体长度方向设置有静压腔，所述送风口与所述送风风道的内部空间之间通过所述静压腔连通。

进一步，在所述室内机的两侧各设置有新风口，所述新风口与位于车体两侧端顶的新风入口连通。

进一步，在所述新风口及回风口处设置有烟火检测器，所述烟火检测器与空调机组的控制器电连接。

进一步，在每节车厢的端部还至少设置一台废排装置，所述废排装置安装于车内顶板的上方，所述废排装置由废排风口和废排风道组成，所述废排风口开设于所述车内顶板上，所述废排风道的另一端与车体端顶排风口连通。

综上内容，本发明所述的一种地铁车辆空调机组通风系统，空调机组采用分体式结构，室外机安装于车体底部，室内机安装于车内顶板的上方，将送风风道和回风风道也都安装于车顶，利于减轻风道重量，满足车辆轻量化的更高要求，而且有利于车内气流组织均匀。

本发明在送风风道的中央位置设置有多个幅流风机，用于向车厢内送风，在该幅流风机的作用下，使车厢内的空调机组的送风更加均匀，进一步提高车厢内舒适度。

另外，本发明在车顶上不需要设置独立的送风风道，利用车体本身的框架结构、风道框架及板材围成风道腔体，简化了风道的结构，节省风道安装空间，同时减轻整车重量，而且可以实现现车拼接，拼接工艺简单，利于安装和维护。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是图2的B-B剖视图；

图4是图2的C-C剖视图。

如图1到图4所示，送风风道1，回风风道2，废排装置3，车厢4，室内机5，室外机6，车内顶板7，出风口8，进风口9，新风口10，回风口11，软风道12，隔板13，风道腔14，车体框架15，风道框架16，顶板17、侧板18，送风口19，静压腔20，散流器21，设备舱22，风机23，排风口24，废排风口25，废排风道26，新风风道27，新风阀28。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1和图2所示，本发明所述的地铁车辆空调机组通风系统，包括空调机组，送风风道1、回风风道2、废排装置3、空调控制器。图1和图2中的箭头方向为空气流动方向。

在每节车厢4至少设置一台空调机组，头车司机室安装一台空调机组，头车客室车厢4安装两台空调机组及一台废排装置3，中间的车厢4各安装两台空调机组及两台废排装置3，用于调节车厢内空气的温度、湿度及新鲜度，并保证每节车厢的新风量及废排风量，提高车厢内的舒适性。

图1和图2所示的车厢即为中间车厢，本实施例以中间车厢为例进行详细说明。

如图1所示，空调机组采用分体式结构，每台空调机组由一台室内机5和一台室外机6组成，室内机5和室外机6之间通过安装在车内侧墙内的冷媒管路连接形成制冷循环回路，本实施例中，冷媒优选采用R407C。室外机6吊挂于车体底部，室内机5安装于车厢端部的车内顶板7的上方，两台室内机5分别安装于车厢4的两端。

室内机5由壳体、蒸发器、室内风机组成，在室内机5的壳体上设置有出风口8、进风口9及新风口10，出风口8用于将与蒸发器进行热交换后的空气排出，输送至车厢4内，以调节车厢4内环境，进风口9用于吸入车厢4内的回风，新风口10用于吸入车外的新鲜空气，新鲜空气与回风混合后再与蒸发器进行热交换，再从出风口8排出，形成空气循环。

如图2所示，本实施例中，新风口10设置于室内机5壳体的两侧，新风口10通过新风风道27与位于车体两侧端顶的新风入口(图中未示出)连通，从室内机5的两侧同时吸入新风，可以保证车厢4内的空气的新鲜度，提高车厢4内的舒适度。在新风口10处设置有用于控制新风口10开闭的新风阀28。

如图1和图3所示，本实施例中，回风风道2对应室内机5也同样设置于车厢4的端部，回风口11设置于车厢4端部的车内顶板7上，回风口11采用格栅结构，在回风口11处设置有用于控制回风口11开闭的回风阀。回风风道2呈倒L形，将回风口11与室内机5的进风口9连通，车厢4内的空气从回风口11进入，通过回风风道2及进风口9进入室内机5内。本实施例中，回风风道5设置于车内顶板7的上方，回风风道5较短，有利于降低整个车辆的重量，满足车辆轻量化的要求。而且回风口11设置于车厢4的两端，从车厢4的中央送风，从车厢4的两端回风，有利于车内气流组织均匀。

如图2所示，送风风道1设置于车内顶板7上方的中央区域，送风风道1沿车体长度方向通长设置。如图4所示，在送风风道1内设置一隔板13，隔板13将送风风道1的内部空间分隔成两个独立的风道腔14，一个风道腔14的入口对应连接一台室内机5的出风口8。

对于地铁，在车内顶板7上方的空间内一般都具有车体框架15，一些需要安装在车顶上的设备均固定于该车体框架15上。如图4所示，本实施例中，优选送风风道1采用拼装式结构，送风风道1包括固定在车体框架15上的风道框架16，在风道框架16上固定连接有顶板17、侧板18及端板(图中未示出)，送风风道1为由顶板17、侧板18、端板及车内顶板7围成的封闭腔体。

如图4所示，为进一步降低送风风道1的重量，风道框架16由铝型材框架拼接而成，风道框架16拼接的方式可以采用焊接或者铆接，优选铆接，风道框架16与车体框架15可以焊接固定，也可以铆接固定，优选铆接固定。顶板17、侧板18、端板及隔板13与风道框架16之间可以采用焊接的方式固定，优选采用铆接的方式固定连接。采用铆接的方式可以简化安装工艺，利于日常维护。为了实现送风风道1的密封，在各拼接的接缝处均灌注密封胶密封。

本实施例，在车顶上利用车体本身的车体框架15结构、风道框架16及各板材围成送风风道1的腔体，简化了送风风道1的结构，节省送风风道1的安装空间，同时减轻整车重量，而且可以实现现车拼接，拼接工艺简单，利于安装和维护。

如图4所示，在车内顶板7的一侧或两侧对应送风风道1的底部开设多个用于向车厢4内送风的送风口19，本实施例中，因风道腔14为两个，而且为了简化安装工艺，如图1所示，优选在车内顶板7的两侧沿车体长度方向设置多个送风口19。图2中的箭头方向为送风方向，从两侧向车厢4内送风，有利于车厢4内的气流循环，进而提高车厢4内的舒适度。

在送风风道1的两侧，即在每侧送风口19的上方，沿车体长度方向设置有静压腔20，静压腔20也通过铝板和铝型材拼接而成。送风口19与送风风道1的内部空间之间通过静压腔20连通，静压腔20的横断面为直角梯形，在梯形的斜面上设置用于与送风风道1通气的通孔(图中未示出)，送风口19则位于静压腔20的底部。送风风道1内的空气首先穿过通孔进入静压腔20内，气流在静压腔20内得到缓冲，空气再通过送风口19送入车厢4内。

送风口19可以采用格栅结构，也可以采用通孔的结构，本实施例中，优选，在送风口19处再设置用于将空气分流的散流器21，散流器21嵌入安装于车内顶板7内。如图4所示，散流器21的横断面为梯形，这样从送风口19送出的空气再被散流器21分成两路送入车厢4内，不但有利于车厢4内的空气流动，使送风更加均匀，确保在整个车厢4内达到要求的温度分布，还可以避免空气直吹人体，提高车厢乘坐的舒适度。

因为送风风道1的材料均为金属，为防止冷凝水产生，在送风风道1的内壁上再粘贴一层保温材(图中未标示)，同时，保温材对送风风道1还起着进一步密封的作用。

如图2和图4所示，本实施例中，送风风道1在中央位置向上凹陷形成一设备舱22，在设备舱22内设置有至少一个风机23，本实施例优选，风机23采用幅流风机，而且沿车体长度方向上的中心线均匀排列设置六个幅流风机，在车内顶板7上对应每个风机23设置一个向车厢4内送风的排风口24，送风口19位于排风口24的两侧，排风口24也采用格栅结构。在空调机组工作时，由送风口19向车厢4内送风，同时，多个幅流风机也运转，也向车厢4内吹风，以搅动两侧的送风，在该幅流风机的作用下，不但使车厢4内的空调机组的送风更加均匀，进一步提高车厢4内的舒适度，还确保在整个车厢4内达到要求的温度分布，同时与散流器21配合，确保在所有载荷条件下，车厢4内都不会存在空调死角或穿堂风，即使在一个空调机组发故障的情况下，气流和温度也能够保持在车厢4内所有位置上均匀分布。

如图1所示，送风风道1的入口通过一段软风道12与室内机5的出风口8连通，使用软风道12有利于降低因室内机5与送风风道1之间的施工误差而带来的施工难度。

如图1和图2所示，在每节车厢4的端部还至少设置一台废排装置3，对于中间车厢4，由于每节车厢4配备两台空调机组，本实施例中，每节车厢4也对应设置两台废排装置3，以保证车厢4内的废排量，进而保证车厢4内空气的新鲜度。本实施例中，废排装置3安装于车内顶板7的上方，废排装置3安装位置隐蔽，不占用车内空间，也不影响车厢美观。

废排装置3由废排风口25和废排风道26组成，废排风口25开设于车内顶板7上，在废排风口25处设置格栅，废排风道26的另一端与车体端顶排风口(图中未示出)连通。在车内正压的作用下将车内废气通过废排风口25和废排风道26自然排放至车外，排气方式简单可靠，在需要检修和维护时，只需要打开车内顶板7上的格栅即可，操作简单方便。

在废排风道26的内部，设置一电动阀门(图中未标示)，与司机室总控制台连接，由司机根据情况控制电动阀门的开闭。当车辆外部发生火灾等情况时，司机可以控制电动阀门关闭，避免火灾的烟雾顺着废排风道26进入车内，造成危险。

本实施例中，在新风口10及回风口11处还设置有烟火检测器，烟火检测器与空调机组的控制器电连接。当司机室紧急通风开关关闭且DC750V电压失电时，空调机组会处于紧急通风状态，如烟火检测器检测到外界烟火时,新风阀自动关闭且紧急通风系统转入内部空气循环(全回风)；如烟火检测器检测到车内烟火时,回风阀自动关闭且紧急通风系统转入外部空气循环(全新风)。

空调控制器安装于车内端部的空调控制柜中，在每节车厢中安装的两台空调机组，通过空调控制器中的微处理器得到相似的控制。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种地铁车辆空调机组通风系统，在每节车厢至少设置一台空调机组，其特征在于：所述空调机组包括室内机和室外机，所述室内机和室外机之间通过冷媒管路连接形成制冷循环回路，所述室内机安装于车厢端部的车内顶板上方，所述室外机安装于车底，所述室内机的出风口和进风口分别通过送风风道和回风风道与位于车内的送风口和回风口连通,所述送风风道设置于所述车内顶板上方的中央区域并沿车体长度方向通长设置，所述送风口均匀设置于所述送风风道底部一侧或两侧对应的车内顶板上，所述回风风道对应所述室内机设置于车厢的端部，所述回风口设置于车厢端部的车内顶板上,所述送风风道在中央位置向上凹陷形成一设备舱，在所述设备舱内设置有至少一个风机，在所述车内顶板上对应每个所述风机设置有向车厢内送风的排风口。

2.根据权利要求1所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：在每节车厢设置两台空调机组，分设于所述车厢的两端，在所述送风风道内设置一隔板，所述隔板将所述送风风道分隔成两个独立的风道腔，每个所述风道腔对应一台所述室内机的出风口。

3.根据权利要求1所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：所述风机为幅流风机，多个所述幅流风机沿车体长度方向均匀排列设置。

4.根据权利要求1所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：所述送风风道包括固定在车体框架上的风道框架，在所述风道框架上固定连接有顶板、侧板及端板，所述送风风道为由所述顶板、侧板、端板及车内顶板围成的封闭腔体。

5.根据权利要求4所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：在所述送风口上方沿车体长度方向设置有静压腔，所述送风口与所述送风风道的内部空间之间通过所述静压腔连通。

6.根据权利要求1所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：在所述室内机的两侧各设置有新风口，所述新风口与位于车体两侧端顶的新风入口连通。

7.根据权利要求6所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：在所述新风口及回风口处设置有烟火检测器，所述烟火检测器与空调机组的控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的地铁车辆空调机组通风系统，其特征在于：在每节车厢的端部还至少设置一台废排装置，所述废排装置安装于车内顶板的上方，所述废排装置由废排风口和废排风道组成，所述废排风口开设于所述车内顶板上，所述废排风道的另一端与车体端顶排风口连通。