CN106765777B - 地铁车站出入口无组织进风控制装置 - Google Patents

地铁车站出入口无组织进风控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种地铁车站出入口无组织进风控制装置。设有安全门系统形式的地铁车站由于活塞风的存在，会造成地铁出入口和连接出入口站厅段的温度较低，不能满足热舒适度，甚至会引起管道的冻结及设备的安全。本发明安装在地铁出入口的走道顶棚内，包括并排连接的A、B两大部分；A部分壳体及内部的风机和加热盘管，壳体底部设置有条形出风口；B部分包括壳体以及保温风屏障，保温风屏障上均匀设置有洞口，洞口后方固定有单向开启的矩形转动块。本发明完全利用列车进站、离站形成活塞风的特点，冬季提高地铁车站温度和热舒适度，夏季能有效阻止列车进站出站时引起的无组织进风，进而降低空调负荷，大大节省能源。

Description

地铁车站出入口无组织进风控制装置
技术领域
本发明涉及一种地铁通风设备，具体涉及一种地铁车站出入口无组织进风控制装置。
背景技术
近十年来，我国地铁行业迅猛发展，截止2015年，已有25个城市开通地铁，全国已有50多个城市的地铁规划获得国家批准。地铁的建设城市也有原来的广州、深圳、上海、北京等扩展到乌鲁木齐、呼和浩特、哈尔滨、西宁等严寒地区城市。
在地铁运行时，列车制动散发出大量的热，在空调季较长的较为炎热的地区，新建的地铁车站在车行区和站台之间设有全高封闭安全门系统（简称“屏蔽门系统”），将地铁行车轨道和站台分割开来，有效阻止热量进入地铁车站，大大降低空调负荷；而在空调季较短的严寒、寒冷地区，车行区和站台之间往往会设置全高半封闭安全门系统（简称“安全门系统”），此种系统形式能有效利用列车运行时形成的活塞风效应，利用室外空气冷却地铁车站和轨行区，减少能量消耗的同时，又降低初投资。
在我国严寒和寒冷地区的冬季，室外温度比较低。设有安全门系统形式的地铁车站往往会打开上、下行线之间的迂回风道，关闭活塞风阀，实行闭式运行模式，减少活塞风对车站的影响，进而提高车站温度，满足旅客热舒适度要求。然而，在我国严寒地区，室外通风温度很低，安全门系统形式下，列车进站时，活塞风会通过安全门由轨行区流向站台、站厅，然后通过车站出入口流向室外，由于列车制动行车产生大量的热量，此时活塞风带来的是热空气，提高了车站温度；当列车出站时，列车卷吸大量的活塞风，由于活塞风井的关闭，这些风只能从列车后方隧道、车站出入口获得，活塞风的流向是从出入口流向站厅、站台，然后到轨行区内，此时从车站出入口进入大量的冷风（零下十几度），这些冷风的存在，势必会大大降低车站的温度，尤其是出入口和连接出入口站厅段的温度。这样不但不满足人员的热舒适度，甚至会引起管道的冻结及设备的安全，在室外温度为-14℃时，不设门帘的地铁车站出入口最低温度为-9℃左右，站厅端部最低在-2℃左右，这不仅远远低于规范要求的12℃，还低于设备要求的防冻温度5℃的要求，具体温度随时间的变化见图1、图2。
在我国北方严寒地区，为了提高车站温度，往往会在地铁车站出入口增设门帘或电热空气幕系统。由于列车出站时形成的活塞风，使出入口形成较大的负压，单独使用热风幕，形成的进出风的局部阻力系数为1.6左右，不能有效阻止冷风的进入，不但不能提高车站温度，还消耗了大量的电能。设置普通门帘形成的进出风局部阻力系数在350左右，虽然阻止了冷风的进入，但也阻止了热风的流出，在列车进站时，使流经站台、站厅入口的热风量减少，这样不能有效的利用列车制动的热量来加热车站空气。这样的结果是，虽然设有门帘的安全门系统比不设门帘的车站温度有所提高，但出入口和连接出入口段的站厅温度仍然偏低，在室外温度为-14℃时，设门帘的地铁车站出入口最低温度为-5℃左右，站厅端部最低在5℃左右，仍远低于规范要求的12℃具体温度随时间的变化见图1、图2。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种地铁车站出入口无组织进风控制装置，根据列车产生的活塞风效应的特点，地铁车站出入口设置该无组织进风控制装置既能有效利用列车进站时在轨道内产生的热量提高车站温度，又能有效阻止列车出站时从出入口卷入车站的室外冷风，大大提高入口及连接出入口处站厅的温度，满足旅客热舒适度的同时，又降低能源消耗。
本发明所采用的技术方案为：
地铁车站出入口无组织进风控制装置，其特征在于：
所述装置安装在地铁出入口的走道顶棚内，包括并排连接的A、B两大部分；
A部分包括A壳体以及A壳体内部的风机和加热盘管，A壳体底部设置有条形出风口；
B部分包括B壳体以及顶部固定于B壳体内并下垂的保温风屏障，保温风屏障上均匀设置有洞口，洞口后方固定有单向开启的矩形转动块。
A壳体顶部呈弧面，并均匀设置有圆形进风口。
B壳体内设置有转轴和电机，保温风屏障顶部固定于转轴并由其卷收。
保温风屏障包括保温风屏障主体，保温风屏障主体上均匀开设有洞口，洞口后方固定有矩形转动块；
矩形转动块顶部固定，其他部分为自由端，矩形转动块周围的洞口边沿设置有柔性骨架。
矩形转动块包括透明矩形转动块和不透明矩形转动块，中部的矩形转动块为透明矩形转动块，其他部分为不透明矩形转动块。
本发明具有以下优点：
本发明是完全利用列车进站、离站形成活塞风的特点，冬季能有效利用列车制动时产生大量的热量，并能有效阻止列车出站时在出入口形成的无组织进风，提高地铁车站温度和热舒适度的同时，大大节省能源，并使地铁安全门系统在北方严寒地区得到更好的应用；夏季能有效阻止列车进站出站时，所引起的无组织进风，进而降低空调负荷，大大节省能源，且本装置结构简单，安装使用方便，火灾发生不影响人员疏散等特点。因此，本发明适用于严寒和寒冷地区的设有安全门系统地铁车站，尤其适合严寒地区的设有安全门系统地铁车站。
附图说明
图1是出入口无其他附件和设于普通门帘车站出入口温度；
图2是出入口无其他附件和设于普通门帘站厅端部温度；
图3是本发明的结构示意图；
图4是A-A剖面图；
图5是A部分结构图；
图6是B部分结构图；
图7是保温风屏障结构图；
图8为保温风屏障分解图；
图9是列车进站时活塞风的流向图；
图10是列车离站时活塞风的流向图；
图11 是列车进站时本发明的动作示意图（冬季工况）；
图12是列车离站时本发明动作示意图；
图13 是设有本发明的地铁车站出入口风速；
图14是设有本发明的地铁车站出入口温度；
图15是设有本发明的地铁车站站厅温度，（a）站厅端部温度，（b）站厅中部温度；
图16是设有本发明的地铁车站站台温度。
图中：
A部分：
A-1为A壳体，A-2为条形出风口，A-3为圆形进风口，A-4为风机，A-5为加热盘管；
B部分：
B-1为B壳体，B-2为电机，B-3为转轴， B-4为保温风屏障，B-5为保温风屏障出口，B-4-1为保温风屏障主体，B-4-2为柔性骨架，B-4-3为透明矩形转动块， B-4-4为不透明矩形转动块，B-4-5为洞口。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的一种地铁车站出入口无组织进风控制装置，安装在地铁出入口的走道顶棚内，其尺寸与入口走道内截面相同，包括并排连接的A、B两大部分。
A部分包括A壳体A-1以及A壳体A-1内部的风机A-4和加热盘管A-5，A壳体A-1底部设置有条形出风口A-2。A壳体A-1顶部呈弧面，并均匀设置有圆形进风口A-3。
B部分包括B壳体B-1以及顶部固定于B壳体B-1内并下垂的保温风屏障B-4，保温风屏障B-4上均匀设置有洞口B-4-5，洞口B-4-5后方固定有单向开启的矩形转动块。B壳体B-1内设置有转轴B-3和电机B-2，保温风屏障B-4顶部固定于转轴B-3并由其卷收。
保温风屏障B-4包括保温风屏障主体B-4-1，保温风屏障主体B-4-1上均匀开设有洞口B-4-5，洞口B-4-5后方固定有矩形转动块；矩形转动块顶部固定，其他部分为自由端，矩形转动块周围的洞口B-4-5边沿设置有柔性骨架B-4-2。矩形转动块包括透明矩形转动块B-4-3和不透明矩形转动块B-4-4，中部的矩形转动块为透明矩形转动块B-4-3，其他部分为不透明矩形转动块B-4-4。透明部分主要考虑乘客的视线，便于观察行人。
本发明具有以下工作模式：
平时运行模式：
1、冬季运行模式：冬季早高峰和晚高峰，开启风机和加热盘管，使条形出风口的风速达到6m/s，送风温度在35~45℃之间，此时特制保温风屏障下垂。当列车即将进站时，车站隧道处于正压状态，热的活塞风会通过安全门流向站台，在经过楼扶梯流向站厅，然后通过出入口流向室外空间，由于特制风屏障包括若干转动块，在正压的作用下，向外侧开启，每个转动块的质量较小，开启的角度较大，风屏障形成的阻力系数较小，在13~35之间，这时会有大量的活塞风从出入口流出，进而热空气加热站台、站厅。
当列车离站时，车站隧道处形成负压，由于活塞风井的关闭，大量的冷风从出入口进入车站，这时由于风屏障柔性骨架的阻挡，使转动块紧贴在风屏障主体上，整个风屏障的开启角度很小，此时风屏障形成的阻力系数很大，约为350，能大大减少冷风对车站的影响，起到保温作用。由于高峰时客流量大，风屏障可能频繁的被行人扰动，增加冷风侵入，此时热风开启，配合风屏障使用，能更有效的阻止冷风侵入，增加保温效果。
平峰时，由于客流量较小，风屏障被行人扰动频率较少，此时可以关闭风机和加热盘管，满足保温的同时，更加节约能源。
2、夏季运行模式：夏季只开启风机，不开启加热盘管，使条形出风口的风速达到6m/s，此时特制风屏障下垂，风屏障上的转动块通过锁扣固定在柔性骨架上。夏季运行时，活塞风阀开启，列车进站时，由于风屏障的作用，使进入地铁车站的无组织活塞风大大减少，进而减少了活塞风引起的空调负荷，列车出站时，由于风屏障的作用，使通过出入口进入车站的无组织室外风大大减少，进而减少了无组织室外风进入车站引起的空调负荷。
3、过渡季节运行模式：关闭风机和加热盘管，收起电动风屏障。过渡季节运行时，活塞风阀开启，室外温度较为适宜，风屏障收起，减小了出入口的阻力，此时能充分利用列车运行时形成的活塞风，增加车站、隧道区间与室外空气的交换，达到冷却车站和隧道目的。
火灾运行模式：
地铁车站发生火灾时，接到火灾信号后，风机和加热盘管立即关闭，电动风屏障在接到火灾信号后，立即动作，30S内收起，满足人员疏散。
效果见图13、图14、图15、图16。从图中可以直观的看出，设有本装置的地铁车站，出入口最大出风速度比设有普门帘的地铁车站，提高近1.0m/s，出入口最大进风速度比不设任何装置时减小近1.0m/s。在室外温度为-14℃时，设有本装置的地铁车站，出入口温度最低温度在冰冻线以上，比不设任何装置的地铁车站提高10℃，比设有普通门帘的地铁车站提高6℃；设有本装置的地铁车站，站厅端部最低温度大于12℃，满足规范要求的温度，比不设任何装置的地铁车站提高14℃，比设有普通门帘的地铁车站提高6℃；设有本装置的地铁车站，站厅中部平均温度比不设任何装置的地铁车站提高5℃，比设有普通门帘的地铁车站提高2℃，站台平均温度比不设任何装置的地铁车站提高4℃，比设有普通门帘的地铁车站提高2℃。
本发明是完全利用列车进站、离站形成活塞风的特点，冬季能有效利用列车制动时产生大量的热量，提高地铁车站温度和热舒适度的同时，大大节省能源，夏季能有效阻止列车进站出站时，所引起的无组织进风，进而降低空调负荷，大大节省能源。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.地铁车站出入口无组织进风控制装置，其特征在于：
所述装置安装在地铁出入口的走道顶棚内，包括并排连接的A、B两大部分；
A部分包括A壳体(A-1)以及A壳体(A-1)内部的风机(A-4)和加热盘管(A-5)，A壳体(A-1)底部设置有条形出风口(A-2)；
B部分包括B壳体(B-1)以及顶部固定于B壳体(B-1)内并下垂的保温风屏障(B-4)，保温风屏障(B-4)上均匀设置有洞口(B-4-5)，洞口(B-4-5)后方固定有单向开启的矩形转动块；
B壳体(B-1)内设置有转轴(B-3)和电机(B-2)，保温风屏障(B-4)顶部固定于转轴(B-3)并由其卷收；
保温风屏障(B-4)包括保温风屏障主体(B-4-1)，保温风屏障主体(B-4-1)上均匀开设有洞口(B-4-5)，洞口(B-4-5)后方固定有矩形转动块；
矩形转动块顶部固定，其他部分为自由端，矩形转动块周围的洞口(B-4-5)边沿设置有柔性骨架(B-4-2)；
列车进站时，车站隧道处于正压状态，所述矩形转动块向外侧开启，列车制动形成热的活塞风经安全门从地铁出入口流出，进而加热车站内部空间；
列车出站时，车站隧道处形成负压，所述矩形转动块紧贴在保温风屏障上，阻止车站外部冷风侵入，增加保温效果。
2.根据权利要求1所述的地铁车站出入口无组织进风控制装置，其特征在于：
A壳体(A-1)顶部呈弧面，并均匀设置有圆形进风口(A-3)。
3.根据权利要求2所述的地铁车站出入口无组织进风控制装置，其特征在于：
矩形转动块包括透明矩形转动块(B-4-3)和不透明矩形转动块(B-4-4)，中部的矩形转动块为透明矩形转动块(B-4-3)，其他部分为不透明矩形转动块(B-4-4)。
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GR01 Patent grant
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Application publication date: 20170531

Assignee: HENAN QIANFENG HVAC TECHNOLOGY CO.,LTD.

Assignor: CHINA RAILWAY FIRST SURVEY AND DESIGN INSTITUTE GROUP Co.,Ltd.

Contract record no.: X2024980003589

Denomination of invention: Unorganized air intake control device at the entrance and exit of subway stations

Granted publication date: 20230224

License type: Common License

Record date: 20240328

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