CN110450803B - 双层车辆温度调节装置、轨道车辆及温度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆技术领域，公开了一种双层车辆温度调节装置、轨道车辆及温度调节方法，设置在风道内，在风道内靠近出风口侧设有隔板，从而将风道分隔为用于连通上层客室的第一风道和用于连通下层客室的第二风道，包括均匀送风调节板，其设置在风道内的入风口侧，均匀送风调节板与风道的侧壁呈平行式设置；风量调节板，风量调节板设置在风道内，风量调节板设置在均匀送风调节板的后侧并位于隔板的前侧；以及驱动机构，风量调节板安装在驱动机构的输出轴上并能随输出轴的转动而进行左右摆动，以调节输送到第一风道或第二风道内的风量的大小。该双层车辆温度调节装置具有使得上层客室的温度与下层客室的温度趋于一致的优点。

Description

双层车辆温度调节装置、轨道车辆及温度调节方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种双层车辆温度调节装置、轨道车辆及温度调节方法。

背景技术

铁路客运在我国占有很重要的地位，是人们出行的主要方式之一。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，铁路交通也有了很大的发展。为了满足广大旅客的舒适性要求，空调系统被大量地应用到列车中，其中，对于双层轨道车辆而言，空调机组通常安装在车体顶部，空调机组通过风道将风分别送往上层客室和下层客室。

在不同季节、不同环境条件以及上层客室和下层客室不同载客量的情况下，上层客室和下层客室的热负荷也会不同，空调机组在同时给上层客室和下层客室进行送风的过程中，仅仅只是通过改变空调机组的运行工况，是无法改变上层客室和下层客室的温差的。由此，便会造成上层客室和下层客室的温差太大的情况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种双层车辆温度调节装置、轨道车辆及温度调节方法，以解决现有技术中的双层轨道车辆在不同季节、不同环境条件以及上层客室和下层客室不同载客量的情况下，无法使得上层客室和下层客室的温度保持一致的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种双层车辆温度调节装置，设置在风道内，在所述风道内靠近出风口侧设有隔板，从而将所述风道分隔为用于连通上层客室的第一风道和用于连通下层客室的第二风道，包括：均匀送风调节板，所述均匀送风调节板设置在所述风道内的入风口侧，其中，所述均匀送风调节板与所述风道的侧壁呈平行式设置；风量调节板，所述风量调节板设置在风道内，所述风量调节板设置在所述均匀送风调节板的后侧并位于所述隔板的前侧；以及驱动机构，所述风量调节板安装在所述驱动机构的输出轴上并能随所述输出轴的转动而进行左右摆动，以调节输送到所述第一风道或所述第二风道内的风量的大小。

其中，所述均匀送风调节板为多个，其中，各个所述均匀送风调节板分别沿与送风路径相垂直的方向呈间隔式设置。

其中，各个所述均匀送风调节板均呈垂直式设置，其中，各个所述均匀送风调节板的底端均与所述风道的底壁固定连接，各个所述均匀送风调节板的顶端均与所述风道的顶壁固定连接。

其中，所述双层车辆温度调节装置还包括设置在所述风道内的第一限位部件和第二限位部件，其中，所述第一限位部件设置在所述风量调节板向左侧摆动的第一极限位置；所述第二限位部件设置在所述风量调节板向右摆动的第二极限位置。

其中，所述风量调节板设置在所述驱动机构的输出轴的上表面，其中，所述风量调节板与所述输出轴的轴线呈平行式设置。

根据本发明的第二方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的双层车辆温度调节装置。

根据本申请的第三方面，还提供一种双层车辆温度调节方法，包括：获取上层客室和下层客室的温差；判断所述温差是否落入第一温差预设范围、第二温差预设范围、第三温差预设范围以及第四温差预设范围中的一个温差预设范围内；根据所述温差落入的相应的预设温差范围来向左或向右转动风量调节板，以使所述风量调节板与相应的送风档位对应。

其中，所述第一温差预设范围为0～1℃；所述第二温差预设范围为1℃～2℃；所述第三温差预设范围为2℃～3℃；所述第四温差预设范围为3℃以上。

其中，当所述上层客室的温度大于所述下层客室的温度时，若所述温差落入所述第一温差预设范围，则所述风量调节板处于0档；若所述温差落入第二温差预设范围，则所述风量调节板处于-1档；若所述温差落入第三温差预设范围，则所述风量调节板处于-2档；若所述温差落入第四温差预设范围，则所述风量调节板处于-3档。

其中，当所述风量调节板所处的档位为0档时，所述风量调节板为竖直式设置。

其中，当所述上层客室的温度小于所述下层客室的温度时，若所述温差的绝对值落入所述第一温差预设范围，则所述风量调节板处于0档；若所述温差的绝对值落入第二温差预设范围，则所述风量调节板处于1档；若所述温差的绝对值落入第三温差预设范围，则所述风量调节板处于2档；若所述温差的绝对值落入第四温差预设范围，则所述风量调节板处于3档。

其中，所述风量调节板向左偏转所对应的各个档位均为负档位；所述风量调节板向右偏转所对应的各个档位均为正档位。

(三)有益效果

本发明提供的双层车辆温度调节装置，与现有技术相比，具有如下优点：

风从车辆空调的出风口吹出后，便会进入到风道内，由于在该风量调节板的前方安装有均匀送风调节板，因而，在该均匀送风调节板的作用下，便可以对风道内的风量进行均匀分流，即，使得风在到达风量调节板的前侧时，风量是均匀分布的，此时，通过分别获取上层客室和下层客室的温度，然后，将上层客室的温度与下层客室的温度进行比较，从而获得上层客室和下层客室的温差，根据温差的大小来控制驱动机构的输出轴向左或向右进行转动，从而带动风量调节板向左或向右进行摆动，通过风量调节板向左或向右的摆动，来调节分别输送到第一风道和第二风道内的风量的大小，进一步地，来实现对上层客室和下层客室温度的调节，以在不同季节、不同环境条件以及不同载客量的情况下，使得上层客室和下层客室的温度趋于保持一致并保持在一定的温度范围内。

附图说明

图1为本申请的实施例的双层车辆温度调节装置的整体结构示意图；

图2为图1的整体侧视结构示意图；

图3为本申请的实施例的双层车辆温度调节方法的流程图；

图4为本申请的实施例的双层车辆温度调节方法的风量调节板与风量档位的调节示意图。

图中，1：风道；11：入风口；12：出风口；2：驱动机构；21：输出轴；3：均匀送风调节板；4：风量调节板；5：第一限位部件；6：第二限位部件。

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。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，图中示意性地显示了该双层车辆温度调节装置设置在风道1内，在该风道1内靠近出风口侧设有隔板(图中未示出)，从而将该风道1分隔为用于连通上层客室的第一风道(图中未示出)和用于连通下层客室的第二风道(图中未示出)。

该双层车辆温度调节装置包括驱动机构2、均匀送风调节板3以及风量调节板4。

在本申请的实施例中，该风道1优选安装在车体的侧墙上，其中，风道1的入风口11与车辆空调(图中未示出)的出风口连接，该风道1的出风口12为两个，其中一个出风口为第一风道的出风口(图中未示出)，另外一个出风口为第二风道的出风口。可以理解的是，经风道1的入风口11进来的风，一部分经第一风道送入到上层客室，用于给上层客室进行制冷，另一部分经第二风道送入到下层客室，用于给下层客室进行制冷。

该均匀送风调节板3设置在该风道1内的入风口侧，其中，该均匀送风调节板3与该风道1的侧壁呈平行式设置。这样，可以使得均匀送风调节板3能够对风量起到一个导向的作用，同时，还可以对风量起到均匀分流的作用，即，对于风量较多的地方能够对风量进行分散，对风量较少的地方能够对风量进行聚集，从而达到均匀分布风量的目的。

风量调节板4设置在风道1内，该风量调节板4设置在均匀送风调节板3的后侧并位于隔板的前侧。

该风量调节板4安装在该驱动机构2的输出轴21上并能随该输出轴21的转动而进行左右摆动，以调节输送到第一风道或所述第二风道内的风量的大小。具体地，风从车辆空调的出风口吹出后，便会进入到风道1内，由于在该风量调节板4的前方安装有均匀送风调节板3，因而，在该均匀送风调节板3的作用下，便可以对风道1内的风量进行均匀分流，即，使得风在到达风量调节板4的前侧时，风量是均匀分布的，此时，通过分别获取上层客室和下层客室的温度，然后，将上层客室的温度与下层客室的温度进行比较，从而获得上层客室和下层客室的温差，根据温差的大小来控制驱动机构2的输出轴21向左或向右进行转动，从而带动风量调节板4向左或向右进行摆动，通过风量调节板4向左或向右的摆动，来调节分别输送到第一风道和第二风道内的风量的大小，进一步地，来实现对上层客室和下层客室温度的调节，以在不同季节、不同环境条件以及不同载客量的情况下，使得上层客室和下层客室的温度趋于保持一致并保持在一定的温度范围内。

所谓的“一定的温度范围”是指使乘客感觉舒适的温度范围。

如图1和图2所示，在本申请的一个优选的实施例中，该均匀送风调节板3为多个，其中，各个该均匀送风调节板3分别沿与送风路径相垂直的方向呈间隔式设置。具体地，通过增设多个均匀送风调节板3，从而可以对风量进行更精确地调节。具体地，由于从车辆空调的出风口吹出的风并不一定正对着风道1的入风口11，也就是说，从车辆空调吹出的风可能会拐弯经该入风口11而进入到风道1的内部，在此情形下，势必会存在入风口11的某处风量大，另外一处风量小的情况，则通过增设多个均匀送风调节板3，并使得各个该均匀送风调节板3分别沿与送风路径相垂直的方向呈间隔式设置，从而便可以对风量起到较好的均匀分布的作用。即，对于风量较多的地方可以增设多个间隔开的均匀送风调节板3，对于风量较少的地方，可以适当地减少均匀送风调节板3的数量，从而达到使得位于风量调节板4前侧的风量是均匀分布的目的，以便可以在风量调节板4的调节作用下，实现上层客室和下层客室温度趋于一致。

可以理解的是，若上层客室的温度大于下层客室的温度，则在该风量调节板4的调节作用下，输送到上层客室的风量应当大于输送到下层客室的风量，以达到给上层客室进行快速降温的目的。

反之，若上层客室的温度小于下层客室的温度，则在该风量调节板4的调节作用下，输送到上层客室的风量应当小于输送到下层客室的风量，以达到给下层客室进行快速降温的目的。

如图1和图2所示，在本申请的另一个优选的实施例中，各个该均匀送风调节板3均呈垂直式设置，其中，各个该均匀送风调节板3的底端均与该风道1的底壁固定连接，各个该均匀送风调节板3的顶端均与该风道1的顶壁固定连接。具体地，通过使得各个该均匀送风调节板3的底端均与该风道1的底壁固定连接，同时，使得各个该均匀送风调节板3的顶端均与该风道1的顶壁固定连接，这样，便将风道1分隔成了多个独立的分支风道，并且，使得相邻的分支风道互不连通。

需要说明的是，各个该均匀送风调节板3可采用焊接的方式设置在风道1内。

需要说明的是，由于该风量调节板4设置在均匀送风调节板3的后侧，因而，可以对经各个该分支风道的出风口吹出的风进行风量调节。

还需要说明的是，所谓的“均匀送风调节板3的底端”、“风道1的底壁”、“均匀送风调节板3的顶端”以及“该风道1的顶壁”均是以当前图1所示的角度而进行的描述，其中，“底端”和“底壁”所指的方位均是指沿垂直纸面向里的方位，所谓的“顶端”和“顶壁”的方位均是指沿垂直纸面向外的方位。

如图1和图2所示，在本申请的一个比较优选的实施例中，该双层车辆温度调节装置还包括设置在该风道1内的第一限位部件5和第二限位部件6，其中，该第一限位部件5设置在该风量调节板4向左侧摆动的第一极限位置。

该第二限位部件6设置在该风量调节板4向右摆动的第二极限位置。具体地，该第一限位部件5和第二限位部件6的设置，可以对风量调节板4向左或向右摆动的极限位置进行限制，避免风量调节板4的摆动超出极限位置。

还需要说明的是，所谓的“第一极限位置”位于风量调节板4的左侧并距离风量调节板4处于竖直状态时的位置最远。同理，所谓的“第二极限位置”位于风量调节板4的右侧并距离风量调节板4处于竖直状态时的位置最远。

优选地，该第一极限位置与第二极限位置相对于风量调节板4处于竖直状态时所处的位置呈对称式设置。

还需要说明的是，由于该风量调节板4会不断地往复摆动，并且有可能会磕碰到第一限位部件5和第二限位部件6，因而，为避免该风量调节板4发生变形或是损坏的情况，则该风量调节板4可由不锈钢或碳钢等材质制造而成。

在一个具体的实施例中，该第一限位部件5和第二限位部件6可为限位柱、限位凸部、限位板或限位块等。也就是说，只要可以对风量调节板4的摆动起到限制的作用即可，对于该风量调节板4的具体结构并不做限定。

在本申请的另一个优选的实施例中，该风量调节板4设置在该驱动机构2的输出轴21的上表面，其中，该风量调节板4与该输出轴21的轴线呈平行式设置。此外，还需要说明的是，该驱动机构2的输出轴21垂直风道1的后侧壁。这样，可以确保输出轴21在向左或向右进行摆动时，可以对风量起到较好的分布作用。

所谓的“风道1的后侧壁”是指以当前图1所示的角度沿垂直纸面向里的侧壁。

在一个具体的实施例中，该风道1的其中一个出风口位于风量调节板4的左侧，另外一个出风口位于风量调节板4的右侧。其中，位于左侧的出风口与上层客室连通，位于右侧的出风口与下层客室连通。

根据本申请的第二方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的双层车辆温度调节装置。

如图3所示，根据本申请的第三方面，还提供一种双层车辆温度调节方法，包括：

步骤S1，获取上层客室和下层客室的温差。具体地，车辆空调的空调控制器分别与上层客室的温度传感器以及下层客室的温度传感器电连接。该空调控制器能够分别计算上层客室的温度以及下层客室的温度，并将上层客室的温度与下层客室的温度进行比较，并根据比较后的结果可以获得上层客室与下层客室的温差。

步骤S2，判断该温差是否落入第一温差预设范围、第二温差预设范围、第三温差预设范围以及第四温差预设范围中的一个温差预设范围内。

步骤S3，根据该温差落入的相应的预设温差范围来向左或向右转动风量调节板4，以使该风量调节板4与相应的送风档位对应。具体地，通过获得上层客室和下层客室的温度，并将上层客室的温度与下层客室的温度进行比较，并根据比较后的结果获得温差，判断温差落入在哪个温差预设范围内，根据温差落入的相应的预设温差范围，来向左或向右转动该风量调节板4，即，通过空调控制器来控制驱动机构2中的输出轴21向左或向右的转动和转动的相应档位，从而带动风量调节板4一同随之进行摆动，以达到引起输送到上层客室和下层客室风量的变化的目的，进一步地，实现引起上层客室和下层客室温差的变化，通过反复地调整风量调节板4的摆动以及摆动所对应的档位，从而达到使得上层客室的温度与下层客室的温度保持一致的目的。

需要说明的是，采集上层客室和下层客室的温度。具体地，设置在上层客室内的温度传感器可以获取到上层客室的温度，同理，设置在下层客室的温度传感器可以获取到下层客室的温度。

如图3和图4所示，在本申请的一个优选的实施例中，该第一温差预设范围为0～1℃。该第二温差预设范围为1℃～2℃。该第三温差预设范围为2℃～3℃。该第四温差预设范围为3℃以上。可见，温差预设范围越大，则表明上层客室的温度与下层客室的温度之间的差值就越大。可以理解的是，该差值可能为正值，也可能为负值。若该差值为正值，则表明上层客室的温度高于下层客室的温度，若该差值为负值，则表明上层客室的温度小于下层客室的温度。

需要说明的是，该上述各个温差预设范围仅仅是举例说明，其所在的温度范围并不仅仅地局限于上述实施例所列举的情况，其也可以根据实际的情况进行相应地设定。

在本申请的另一个优选的实施例中，当该上层客室的温度大于该下层客室的温度时，若该温差落入该第一温差预设范围，则该风量调节板4处于0档。

若该温差落入第二温差预设范围，则该风量调节板4处于-1档。

若该温差落入第三温差预设范围，则该风量调节板4处于-2档。

若该温差落入第四温差预设范围，则该风量调节板4处于-3档。

需要说明的是，-1档、-2档以及-3档所对应的送风量逐渐增大。其中，0档时，风量调节板4处于竖直状态，即，不会向左或向右发生摆动。此时的送风量为正常的送风量。

在本申请的一个优选的实施例中，当该风量调节板4所处的档位为0档时，该风量调节板4为竖直式设置。需要说明的是，所谓的“竖直式设置”是指风量调节板4并未向左或向右进行摆动，而是处于正档位与负档位之间的中间位置。

需要说明的是，0档时，上层客室与下层客室的温差在0～1℃。由于温差的范围几乎很小，1℃的温差乘客几乎感受不到区别，所以此时无需对风量调节板4进行调节。

在本申请的另一个优选的实施例中，当该上层客室的温度小于该下层客室的温度时，若该温差的绝对值落入该第一温差预设范围，则该风量调节板4处于0档。

若该温差的绝对值落入第二温差预设范围，则该风量调节板4处于1档。

若该温差的绝对值落入第三温差预设范围，则该风量调节板4处于2档。

若该温差的绝对值落入第四温差预设范围，则该风量调节板4处于3档。

需要说明的是，1档、2档以及3档所对应的送风量逐渐增大。

优选地，1档、2档以及3档所对应的送风量可分别与-1档、-2档以及-3档所对应的送风量相等。这样，可以更加方便和精确地实现对上层客室以及下层客室温度的调节，以达到使得上层客室和下层客室的温度趋于一致并保持在一定的温度范围内的目的。

在本申请的另一个优选的实施例中，该风量调节板4向左偏转所对应的各个档位均为负档位。该风量调节板4向右偏转所对应的各个档位均为正档位。

需要说明的是，该风量调节板4向左偏转所对应的各个档位也可为正档位。该风量调节板4向右偏转所对应的各个档位也可为负档位。

综上所述，风从车辆空调的出风口吹出后，便会进入到风道1内，由于在该风量调节板4的前方安装有均匀送风调节板3，因而，在该均匀送风调节板3的作用下，便可以对风道1内的风量进行均匀分流，即，使得风在到达风量调节板4的前侧时，风量是均匀分布的，此时，通过分别获取上层客室和下层客室的温度，然后，将上层客室的温度与下层客室的温度进行比较，从而获得上层客室和下层客室的温差，根据温差的大小来控制驱动机构2的输出轴21向左或向右进行转动，从而带动风量调节板4向左或向右进行摆动，通过风量调节板4向左或向右的摆动，来调节分别输送到第一风道和第二风道内的风量的大小，进一步地，来实现对上层客室和下层客室温度的调节，以在不同季节、不同环境条件以及不同载客量的情况下，使得上层客室和下层客室的温度趋于保持一致并保持在一定的温度范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种双层车辆温度调节装置，设置在风道内，所述风道的入风口与车辆空调的出风口连接，在所述风道内靠近出风口侧设有隔板，从而将所述风道分隔为用于连通上层客室的第一风道和用于连通下层客室的第二风道，其特征在于，包括：

均匀送风调节板，所述均匀送风调节板设置在所述风道内的入风口侧，其中，所述均匀送风调节板与所述风道的侧壁呈平行式设置；

风量调节板，所述风量调节板设置在风道内，所述风量调节板设置在所述均匀送风调节板的后侧并位于所述隔板的前侧；以及

驱动机构，所述风量调节板安装在所述驱动机构的输出轴上并能随所述输出轴的转动而进行左右摆动，以调节输送到所述第一风道或所述第二风道内的风量的大小。

2.根据权利要求1所述的双层车辆温度调节装置，其特征在于，所述均匀送风调节板为多个；其中，各个所述均匀送风调节板分别沿与送风路径相垂直的方向呈间隔式设置。

3.根据权利要求2所述的双层车辆温度调节装置，其特征在于，各个所述均匀送风调节板均呈垂直式设置，其中，各个所述均匀送风调节板的底端均与所述风道的底壁固定连接，各个所述均匀送风调节板的顶端均与所述风道的顶壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的双层车辆温度调节装置，其特征在于，所述双层车辆温度调节装置还包括设置在所述风道内的第一限位部件和第二限位部件，其中，所述第一限位部件设置在所述风量调节板向左侧摆动的第一极限位置；

所述第二限位部件设置在所述风量调节板向右摆动的第二极限位置。

5.根据权利要求1所述的双层车辆温度调节装置，其特征在于，所述风量调节板设置在所述驱动机构的输出轴的上表面，其中，所述风量调节板与所述输出轴的轴线呈平行式设置。

6.一种轨道车辆，其特征在于，包括上述权利要求1至5中任一项所述的双层车辆温度调节装置。

7.一种基于上述权利要求1至5中任一项所述的双层车辆温度调节装置的温度调节方法，其特征在于，包括：

获取上层客室和下层客室的温差；

判断所述温差是否落入第一温差预设范围、第二温差预设范围、第三温差预设范围以及第四温差预设范围中的一个温差预设范围内；

根据所述温差落入的相应的预设温差范围来向左或向右转动风量调节板，以使所述风量调节板与相应的送风档位对应。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一温差预设范围为0～1℃；所述第二温差预设范围为1℃～2℃；所述第三温差预设范围为2℃～3℃；所述第四温差预设范围为3℃以上。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述上层客室的温度大于所述下层客室的温度时，若所述温差落入所述第一温差预设范围，则所述风量调节板处于0档；

若所述温差落入第二温差预设范围，则所述风量调节板处于-1档；

若所述温差落入第三温差预设范围，则所述风量调节板处于-2档；

若所述温差落入第四温差预设范围，则所述风量调节板处于-3档。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述风量调节板所处的档位为0档时，所述风量调节板为竖直式设置。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述上层客室的温度小于所述下层客室的温度时，若所述温差的绝对值落入所述第一温差预设范围，则所述风量调节板处于0档；

若所述温差的绝对值落入第二温差预设范围，则所述风量调节板处于1档；

若所述温差的绝对值落入第三温差预设范围，则所述风量调节板处于2档；

若所述温差的绝对值落入第四温差预设范围，则所述风量调节板处于3档。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述风量调节板向左偏转所对应的各个档位均为负档位；所述风量调节板向右偏转所对应的各个档位均为正档位。

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