CN103879423A - 低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统 - Google Patents

低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其包括：设置在乘客室的第一送风回风单元，以及设置在司机室的第二送风回风单元；所述第一送风回风单元在车厢顶板上采用两侧送风、中间回风的进出风方式；所述第二送风回风单元的第二送风风道绕过车窗侧玻璃和前窗玻璃，进风口开在操控台前向及侧向，回风口开在司机室的车顶。本发明能够满足低地板车辆采暖、通风及制冷、制热的需求，本发明的采暖通风及空调系统可以满足乘客室和司机室的通风及温度要求，保证送风口的出风均匀性、室内空间的温度均匀性，可以使新风贯穿于整车空间，满足乘客的舒适性要求；最重要的是，没有增加额外的结构设置，不会增加整车车重、车辆功耗和功率。

Description

低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术，特别是涉及一种低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统。
背景技术
目前，100%或70%低地板轻轨车辆的送风系统一般是在各节车厢内都安装送风风道，这样不仅增加了风道的重量，间接增加了车辆净重，而且增加了风道的成本以及安装固定的难度。各节车厢都设置送风风道，在增加了风道设计难度的同时，由于风道沿程过长，容易出现送风均匀性差，车内温度分布不均的问题。
另外，现有送风系统的风道长度较长较复杂，致使流道流动阻力增大，沿程损失增加，对空调机组提供风量及克服系统阻力的要求更高，增加了空调机组的功率，能耗增加，不符合节能环保的要求。空调做功的增加也会间接的增加空调机组的外形尺寸、重量等，而且大功率空调运行时产生的机械振动及噪音也会增加，对整车的综合性能产生不良影响。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何避免低地板轻轨车辆设置采暖通风空调系统给车辆所带来的增重、功率增加、能耗增加等一系列不利影响。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其包括：设置在乘客室的第一送风回风单元，以及设置在司机室的第二送风回风单元；所述第一送风回风单元在车厢顶板上采用两侧送风、中间回风的进出风方式；所述第二送风回风单元的第二送风风道绕过车窗侧玻璃和前窗玻璃，进风口开在操控台前向及侧向，回风口开在司机室的车顶。
其中，所述第一送风回风单元包括：间隔设置在相邻两节浮车车顶上的第一空调机组，沿车身长度方向布置且与第一空调机组连通的第一送风风道，乘客室中中间车上方未设置第一送风风道，与第一送风风道平行设置的回风风道，所述回风风道位于浮车车顶中部，所述第一送风风道位于所述回风风道两侧。
其中，所述第一送风风道采用变截面风道结构，第一送风风道的横截面积由与其连通的第一空调机组处向远处逐渐减小。
其中，所述回风风道的横截面面积由司机室两端朝向乘客室中间车逐渐增大。
其中，所述回风风道在乘客室中部的中间车上还设置有通风帽。
其中，所述第一送风风道内设置有孔板挡板，所述孔板挡板上开设有通风孔。
其中，所述孔板挡板上所开设的通风孔在孔板挡板两侧密集，在孔板挡板中部稀疏。
其中，所述第二送风回风单元的第二空调机组设置在司机室的车顶上。
其中，所述乘客室地板下方设置有电加热地板。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：能够满足低地板车辆采暖、通风及制冷、制热的需求，本发明的采暖通风及空调系统可以满足乘客室和司机室的通风及温度要求，保证送风口的出风均匀性、室内空间的温度均匀性，可以使新风贯穿于整车空间，满足乘客的舒适性要求；最重要的是，没有增加额外的结构设置，不会增加整车车重、车辆功耗和功率。
附图说明
图1是本发明实施例低地板轻轨车辆的结构示意图；
图2是本发明实施例中乘客室的采暖送风及空调系统的分布示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明实施例中乘客室横截面采暖送风及空调系统的分布示意图；
图5是本发明实施例中乘客室送风风道内孔板挡板的结构示意图；
图6是本发明实施例中司机室的采暖送风及空调系统的分布示意图。
其中，1：乘客室；2：司机室；3：第一空调机组；4：第一送风风道；5：回风风道；6：通风帽；7：电加热地板；8：孔板挡板；9：第二空调机组；10：第二送风风道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明通风及空调系统是一种风道结构简单、系统阻力低、车内流场均匀性好、车内温度分布均匀的新型高效送风系统，适用于100%及70%低地板轻轨车辆。
本实施例低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统包括两部分，即乘客室1和司机室2，整体系统组成如附图1所示。
乘客室部分的第一送风回风单元如附图2所示，采用两侧送风、中间回风的进出风方式，第一空调机组3安装于低地板车辆的两节浮车之上，第一空调机组3间隔布置，沿车身长度方向布置与第一空调机组3连通的第一送风风道4，与第一送风风道4平行设置回风风道5，所述回风风道5位于浮车车顶中部，所述第一送风风道4位于所述回风风道5两侧。外界新风经第一空调机组3处理后经由两侧的第一送风风道4送入乘客室1内，第一送风风道4从浮车段延伸到两侧的头尾车段，但并没有延伸到中间车。整个车厢的回风通过中间的回风风道5，一部分回风回到空调入口与新风混合后再次进入第一空调机组3，一部分经由中间车上部设置的两个机械式通风帽6排放于大气空间，通风帽6设置在回风风道5上。
附图3所示为乘客室第一送风回风单元的俯视图，可以看出中间车没有第一送风风道4，由于车内气流压力差的作用，两侧浮车的新风会流入中间车。由于中间车没有车窗、门体等部件，该节车厢的热量损失较少，可以保证制冷及制热效果。经第一空调机组3处理的新风由两侧第一送风风道4送风，中间回风风道5回风，废气由通风帽6排出。其中第一送风风道4的变截面变化保证其截面积变化梯度与风道沿程压降梯度接近，有利于出风的均匀性，具体地，第一送风风道4采用的变截面风道结构为第一送风风道4的横截面积由与其连通的第一空调机组3处向远处逐渐减小；回风风道5的变截面变化沿气流方向截面积线性增加，起到扩压作用，有利于回风及废气的对外排放，具体地，回风风道5的横截面面积由司机室两端朝向乘客室中间车逐渐增大。
附图4所示为车辆横断面的送风系统图，可以看出乘客室内的送回风道设计及电加热地板布置。经第一空调机组3处理的新风通过两侧第一送风风道4送风，中间回风风道5回风，通风帽4排风。在冬季采暖工况下，采用地板加热方式辅助空调的电加热器加热方式配合使用，地板散发热量上升，与空调送出的热风混合，进一步保证采暖效果，满足乘客的舒适性需求。在夏季制冷工况下，温度较低的冷空气从客室两侧第一送风风道4向下，绕流乘客后从中间回风风道5回到第一空调机组3或经通风帽6排出车辆，乘客室内流场均匀，制冷效果得到提升。
附图5所示为送风道内调节风量均匀分布的孔板挡板结构的放大图。为了调节第一送风风道4内静压分布的均匀性，需要在第一送风风道4的适当位置设置孔板挡板8。本发明孔板挡板8通过设计合理的开孔率、开孔间距及开孔布局，提高出风口的送风均匀性，同时利于降低风道内气流噪音，对提高乘坐舒适性具有重要作用，具体地，所述孔板挡板8上所开设的通风孔在孔板挡板8两侧密集，在孔板挡板8中部稀疏。
附图6所示为司机室的第二送风回风单元的结构示意图，所述第二送风回风单元的第二送风风道10绕过车窗侧玻璃和前窗玻璃，进风口开在操控台前向及侧向，回风口开在司机室的车顶，第二空调机组9安装于司机室顶部，无需回风风道直接回风进入空调机组。两个第二送风风道10的几何尺寸根据送风量的多少不同而不同。
针对现有低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统存在风道结构复杂，系统阻力大，出风分配不均、对空调机组要求高等问题，本发明的新型送风系统在满足乘客舒适性要求的基础上，简化了风道结构，降低了系统阻力，提高了通风效率，具有如下突出优点：
1）整个送风系统的风道结构简单，沿程长度较短，在满足各乘客室风量要求的基础上，降低了风道系统阻力。
2）采用两侧送风、中间回风的进出风方式，空间气流组织分布均匀，车内温度分布均匀。
3）变截面风道结构的截面积变化梯度与流道沿程压降梯度接近，使得送风变截面风道增强了出风口送风的均匀性，回风变截面风道增强了回风静压差，有利于回风及废气排放。
4）合理的开孔率及开孔分布的孔板挡板结构装配于送风风道的适当位置，利于调节风道出风口压力，进一步保证出风口送风的均匀性。
5）回风道设置的机械式通风帽结构，调节车内外压力差，利于车室内废气的排放，改善了乘客室内的空气质量。
6）采暖方面，采用地板加热方式与空调电加热器加热的方式配合使用，进一步保证采暖效果，满足乘客的舒适性需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，包括：设置在乘客室的第一送风回风单元，以及设置在司机室的第二送风回风单元；所述第一送风回风单元在车厢顶板上采用两侧送风、中间回风的进出风方式；所述第二送风回风单元的第二送风风道绕过车窗侧玻璃和前窗玻璃，进风口开在操控台前向及侧向，回风口开在司机室的车顶。
2.如权利要求1所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述第一送风回风单元包括：间隔设置在相邻两节浮车车顶上的第一空调机组，沿车身长度方向布置且与第一空调机组连通的第一送风风道，乘客室中中间车上方未设置第一送风风道，与第一送风风道平行设置的回风风道，所述回风风道位于浮车车顶中部，所述第一送风风道位于所述回风风道两侧。
3.如权利要求2所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述第一送风风道采用变截面风道结构，第一送风风道的横截面积由与其连通的第一空调机组处向远处逐渐减小。
4.如权利要求3所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述回风风道的横截面面积由司机室两端朝向乘客室中间车逐渐增大。
5.如权利要求4所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述回风风道在乘客室中部的中间车上还设置有通风帽。
6.如权利要求1所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述第一送风风道内设置有孔板挡板，所述孔板挡板上开设有通风孔。
7.如权利要求6所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述孔板挡板上所开设的通风孔在孔板挡板两侧密集，在孔板挡板中部稀疏。
8.如权利要求1所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述第二送风回风单元的第二空调机组设置在司机室的车顶上。
9.如权利要求1所述的低地板轻轨车辆采暖通风及空调系统，其特征在于，所述乘客室地板下方设置有电加热地板。
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