CN109760704A - 一种轨道车辆用车内湿度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道车辆用车内湿度控制方法，控制器根据布置在客室内各区域的湿度传感器检测值，自动控制对车内空气的加湿和除湿，从而提高车内环境的舒适性。

Description

一种轨道车辆用车内湿度控制方法

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，尤其是轨道车辆用车内湿度控制方法。

背景技术

随着轨道车辆技术的高速发展，高铁、动车等轨道车辆成为人们出行的首选，而轨道车辆为了提升车内环境的舒适度，车厢都设有空调系统，传统空调往往注重对温度的调节，随着人们对车内舒适性要求的提高，车内湿度控制显的至关重要，尤其是对含有卧铺车及多个个性化区域的车辆。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供了一种轨道车辆用车内湿度控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其技术方案是：

一种轨道车辆用车内湿度控制方法，所述轨道车辆包括空调机组、控制器及通过蒸汽管路与所述空调机组连通的加湿装置，在车厢客室内不同位置处设置有多个温/湿度传感器，在通风或制冷模式下，当所述控制器接收到客室内相对湿度≥预设值H1，且客室内加权温度≤预设值T设时，所述空调机组进入除湿模式，当所述控制器接收到的客室内相对湿度≤设定值H2或客室内加权温度≥预设值T设时，退出除湿模式；所述空调机组在通风或制热模式下，当所述控制器接收到客室内相对湿度≤预设值H3，或客室内加权温度≥预设值T设时，所述控制器控制所述加湿装置工作，当所述加湿装置的湿度传感器检测到的湿度值≥设定值H4或所述空调机组不能正常工作时，所述加湿装置停止工作。

进一步的，所述空调机组可进行多级制冷，并在所述控制器内预设环境温度与制冷等级的对应关系，进入除湿模式后，所述空调机组根据车外环境温度进入相应的制冷等级。

进一步的，所述空调系统设置与制冷等级对应的多级除湿模式。

进一步的，所述空调系统设置四级除湿模式，其中，一级除湿时，所述空调机组中的一台压缩机全载工作，并有一组电加热器加热；二级除湿时，所述空调机组中的一台压缩机全载工作，另一台压缩机半载工作，并有一组电加热器加热；三级除湿时，两台压缩机同时全载工作，并有一组电加热器加热；四级除湿时，两台压缩机同时全载工作。

进一步的，所述电加热器的最短工作时间≥25s。

进一步的，所述空调机组的回风口处设置温度传感器，所述控制器周期性的收集所述回风口处的回风温度，并计算每个周期结束时回风温度与设定温度的差值及周期内回风温度变化的温度差值，根据两个差值调整制冷等级。

进一步的，所述控制器内预设回风温度与设定温度的差值、周期内回风温度变化的温度差值与制冷等级之间对照表，每个周期结束后，所述控制器根据收集的温度值及计算结果，通过对照表调整除湿等级。

进一步的，所述控制器的调整周期的时间在150-200s范围内取值。

进一步的，所述T设＝T加权+1℃

进一步的，当达到加湿条件所述空调机组的通风机、废排风机启动后，延时一定时间，所述加湿装置开始工作。

综上所述，本发明提供的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，与现有技术相比，具有如下优点：

1.车内设置多个湿度传感器，湿度控制精准；

2.空调机组设置多级除湿模式，满足不同环境运用需求，适用范围广；

3.空调机组根据车内湿度，自动进行除湿或加湿，实现智能化控制。

附图说明：

图1：本发明一种轨道车辆用车内湿度控制方法的湿度控制原理示意图；

图2：本发明一种轨道车辆用车内湿度控制方法中加湿装置示意图；

其中，蒸汽分配器1，蒸汽管路2，加湿器3，排水管路4，进水阀5，过滤器6，湿度传感器7，排水阀8，空调机组10，控制器11，加湿装置12，给水系统13，风道14，客室15。

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的详细描述。

一种轨道车辆用车内湿度控制方法，轨道车辆包括空调机组10、控制器11及通过蒸汽管路2与空调机组10连通的加湿装置12，在车厢客室15内不同位置处设置有多个温/湿度传感器，在通风或制冷模式下，当控制器11接收到客室15内相对湿度≥预设值H1，且客室15内加权温度≤预设值T设时，空调机组10进入除湿模式，当控制器11接收到的客室15内相对湿度≤设定值H2或车内加权温度≥预设值T设时，退出除湿模式；空调机组10在通风或制热模式下，当控制器11接收到客室内相对湿度≤预设值H3，或客室15内加权温度≥预设值T设时，控制器11控制加湿装置工作，当加湿装置12的湿度传感器检测到的湿度值≥设定值H4或空调机组10不能正常工作时，加湿装置12停止工作。

轨道车辆的各间客室15均配一套空调机组10，空调机组10包括两套制冷系统，每套制冷系统分别包括通过制冷管路连接的压缩机、冷凝器、蒸发器及节流装置，并设有通风机，两套制冷系统之间的位置设置、管路连接可采用现有常规技术，不做要求和限制。在本发明只，空调机组10设置四级制冷，其中：

一级制冷：通风机工作，实现客室通风；

二级制冷：一台压缩机全载工作；

三级制冷：一台压缩机全载工作，一台压缩机半载工作；

四级制冷，两台压缩机全载工作。

同时，空调机组10对应设置四级除湿模式，对应不同的制冷等级，同时，为避免除湿过程中客室15内温度过低，空调机组10还设有电加热体，根据除湿等级，确定电加热体的加热状态，具体如下：

一级除湿：二级制冷，一台压缩机全载工作，一组电加热体加热；

二级除湿：三级制冷，一台压缩机全载工作，另一台压缩机半载工作，一组电加热体加热；

三级除湿：四级制冷，两台压缩机全载工作，一组电加热体加热；

四级除湿：四级制冷，两台压缩机全载工作。

如图1所示的车内湿度控制逻辑，控制器11与空调机组10电连接，客室15内在不同位置处设置有多个温/湿度传感器，分别检测客室内不同位置的温度及湿度，并在空调机组10的风道14的不同位置处如新风口、回风口设置温度传感器，各温度传感器和客室15内的各温/湿度传感器经温控主机与控制器11电连接或信号连接，控制器11实时或周期性接收各温、湿度数据，并根据温、湿度数据控制空调机组10进入除湿或加湿工作状态。

在夏季制冷时，控制器根据接收到的客室15内的湿度信息，以车内相对湿度要求控制在≤65％为目标，通过空调机组10的制冷等级模式并启动电加热的方式除湿。当空调机组10处于通风、制冷模式下，控制器11接到温控主机发来的车内相对湿度≥设定值H1，如相对湿度预定值H1可在相对湿度55％-65％范围内取值，如H1＝60％，并持续25-35s，如30s，且客室15内加权温度小于等于设定值T设(T设＝加权设定温度+1℃)时，空调机组10进入除湿模式。当空调机组10进入除湿模式后，初始进入等级按照表1执行：

表1：车外环境温度与制冷等级之间的对应关系表

其中，一级制冷为通风模式，空调机组10的通风机运行，而压缩机不工作，只为客室15内实现通风换气。

在本发明中，控制器11根据接收到的空调机组10回风口处温度传感器的温度变化情况调整除湿等级。为避免频繁调整除湿等级，加重空调机组10的工作负担，控制器11预设采集回风口处温度传感传感器温度值的时间周期，时间周期可在150s-200s的区间内取值，如可为180s。控制器在每个时间周期内，分别采集回风口处时间周期开始时的回风温度Tim，时间周期结束时回风温度Tim′，并分别计算每个时间周期内的回风温度变化的温度差值Δt＝Tim′-Tim，以及周期结束时回风温度Tim′与设定温度Tic之间的温度差值t＝Tim′-Tic，并根据t及Δt调整除湿等级。在本发明中，控制器11预设t和Δt与除湿等级之间的对照表，每个时间周期结束后，控制器11将接收到的回风口处的温度值进行上述两个温度差值的计算，并根据得到的t及Δt值所在的范围，在如表2所示的除湿等级对照表中选择相应的除湿等级，并进一步的调整当前的除温等级：

表2：除湿等级切换对照表

其中，表中数字为除湿等级改变量，-1即降一级，当某一时间周期结束，计算所得的t、及Δt所在的数据区间对应除湿等级切换值为-1时，在原除湿等级的基础上，再降一级，如原为二级除湿，现降一级为一级除湿，同比类推。除湿等级含上下限，其中上限为四级除湿，下限为0级通风，除湿等级与制冷等级、空调机组10各压缩机及电加热体的工作关系如前文所述。需要说明的是，电加热体根据在不同的除湿等级中，确定工作状态，在调整除湿等级时，需保证电加热体具有最短运行时间，最短运行时间可在25-35s内取值，可为30s。

在除湿过程中，以车内相对湿度控制在≤65％为目标，其车内相对湿度为客室15内不同位置设置的多个温/湿度传感器检测到的湿度值的加权平均值。当控制器11收到温控主机发来的车内相对湿度≤预设值H2，相对湿度预设值H2可在55％至45％范围内取值，如H2-50％，且在25-35s时间内，如在30s时间内，控制器11检测到30s内，客室内相对温度≤50％，或车内加权平均温度>T设，即车内加权平均温度>T_加权+1℃时，控制器11控制空调机组10退出除湿模式，进入正常空调模式。

在本发明中，采用电加热配合制冷的方式实现除湿操作，在实际应用中，还可依靠现有技术或将来可能出现的任意除湿手段实现，如仅依靠制冷系统进行，或采用液体除湿等方法。

在本发明中，空调机组10通过蒸汽管路2与加湿装置12连通，如图2所示，加湿装置12包括通过管路连接的加湿器3及给水系统13，在管路上设置进水阀5，控制给水系统13向加湿器3内供水，并通过管路上设置的过滤器6，确保加湿器3内的进水无杂质，形成的纯净的蒸汽，提高车内舒适度。加湿器3内设置电加热体，将加湿器3内的纯净水加热形成蒸汽，通过蒸汽管路2进入到空调机组10内，并通过空调机组10的通风机排向客室内。在加湿器3上还连通有排水管路4，控制加湿器3内的水位维持在一个合理的位置，排水管路4可通过排水阀8与供水系统13连通，或直接与外界连通。

加湿装置12可在整列车上设置一组或多组，每组加湿装置对应多间客室，每间客室的空调机组10上设置蒸汽分配器1，加湿器3连通的蒸汽管路2分别与各蒸汽分配器连通，将加湿器3产生的蒸汽合理分配至各客室15的空调机组10，并经通风机排向室内。也可每节车厢均设置加湿装置12，当一组加湿装置12对应多节车厢时，设置有加湿装置的那节车厢内的空调机组10可对加湿器3进行调节，通过控制器11控制加湿器3的工作状态和蒸汽输送量。

加湿装置12由空调控制柜内的加湿接触器HUK控制，加湿器3的湿度设定参数可人为设定。空调机组10处于通分或半暖、全暖等制热模式时，加湿器3上设置的湿度传感器7检测到的湿度值低于设定值H3时，进入加湿模式。其中湿度预定值H3可在25％-35％范围内取值，可设定H3＝30％，同样的，控制器10在检测到湿度传感器7的湿度值≤H3，这种状态维持25-35s(如可取值为30s)后，进入加湿状态，加湿装置13进入工作状态，产生蒸汽。需要说明的是，进入加湿模式后，空调机组10的通风机、废排风机启动后，需延时一定时间，如1min后，加湿器3才允许吸合，进入加热产生蒸汽的过程。

当加湿器3的湿度传感器7检测到的湿度值高于设定值H4或是空调机组不能正常工作时，退出加湿模式，进入正常空调模式。其中，湿度预设值H4可在45％-50％范围内取值，或设置H4＝50％。

在本发明中，采用电加热式加湿器3，加湿器3内的水经加热后产生的蒸汽经蒸汽管路2送入空调机组10，由空调机组通风机将蒸汽送入客室15内，达到客室15内加湿的目的。在实际应用中，可采用现有或将来可能出来的任意加湿技术手段，如超声波加湿、离心加湿、高压加湿等其他技术手段。

在进行本发明提供的轨道车辆用车内湿度控制方法进行除湿或加湿操作时，控制器11还需根据客室设定温度、新风口处新风温度传感器检测的新风温度、客室内各温/湿传感器收集的温度值的加权平均值、送风口处送风温度传感器检测的送风温度，调整空调机组10对客室15内温度的调控，并配合检测到的客室15内的相对度加权平均值、前文所述的t及Δt值、加湿器3的湿度传感器7的湿度值进一步控制除湿、加湿工作模式，调整客室15内的湿度，前文着重介绍了湿度的控制方法，不可视为空调机组10进行客室15内的湿度调整的同时，不对客室15内的温度进行调控。

综上所述，本发明提供的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，与现有技术相比，具有如下优点：

1.车内设置多个湿度传感器，湿度控制精准；

2.空调机组设置多级除湿模式，满足不同环境运用需求，适用范围广；

3.空调机组根据车内湿度，自动进行除湿或加湿，实现智能化控制。。

如上所述，结合所给出的方案内容，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 (10)

1.一种轨道车辆用车内湿度控制方法，所述轨道车辆包括空调机组、控制器及通过蒸汽管路与所述空调机组连通的加湿装置，在车厢客室内不同位置处设置有多个温/湿度传感器，其特征在于：在通风或制冷模式下，当所述控制器接收到客室内相对湿度≥预设值H1，且客室内加权温度≤预设值T_设时，所述空调机组进入除湿模式，当所述控制器接收到的客室内相对湿度≤设定值H2或客室内加权温度≥预设值T_设时，退出除湿模式；所述空调机组在通风或制热模式下，当所述控制器接收到客室内相对湿度≤预设值H3，或客室内加权温度≥预设值T_设时，所述控制器控制所述加湿装置工作，当所述加湿装置的湿度传感器检测到的湿度值≥设定值H4或所述空调机组不能正常工作时，所述加湿装置停止工作。

2.如权利要求1所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述空调机组可进行多级制冷，并在所述控制器内预设环境温度与制冷等级的对应关系，进入除湿模式后，所述空调机组根据车外环境温度进入相应的制冷等级。

3.如权利要求2所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述空调系统设置与制冷等级对应的多级除湿模式。

4.如权利要求3所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述空调系统设置四级除湿模式，其中，一级除湿时，所述空调机组中的一台压缩机全载工作，并有一组电加热器加热；二级除湿时，所述空调机组中的一台压缩机全载工作，另一台压缩机半载工作，并有一组电加热器加热；三级除湿时，两台压缩机同时全载工作，并有一组电加热器加热；四级除湿时，两台压缩机同时全载工作。

5.如权利要求4所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述电加热器的最短工作时间≥25s。

6.如权利要求2所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述空调机组的回风口处设置温度传感器，所述控制器周期性的收集所述回风口处的回风温度，并计算每个周期结束时回风温度与设定温度的差值及周期内回风温度变化的温度差值，根据两个差值调整制冷等级。

7.如权利要求6所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述控制器内预设回风温度与设定温度的差值、周期内回风温度变化的温度差值与制冷等级之间对照表，每个周期结束后，所述控制器根据收集的温度值及计算结果，通过对照表调整除湿等级。

8.如权利要求6所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述控制器的调整周期的时间在150-200s范围内取值。

9.如权利要求1所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：所述T _设＝T_加权+1℃。

10.如权利要求1至10任一项所述的一种轨道车辆用车内湿度控制方法，其特征在于：当达到加湿条件所述空调机组的通风机、废排风机启动后，延时一定时间，所述加湿装置开始工作。