CN110671807B - 接水盘组件、排水系统及轨道车辆空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接水盘组件、排水系统及轨道车辆空调，接水盘用于收集空调的冷凝水；接水盘底部设有第一排水口；接水盘内水位未达到预设水位时，第一排水口形成水封，防止外部空气倒流，接水盘内水位达到预设水位后，第一排水口在压力作用下排水。本发明的接水盘组件采用多级节流、多道水封结构，让冷凝水在接水盘内完成散排至集排转换，多道水膜封堵，避免不参与换热的室外空气窜入。排水路径沿车辆行驶方向设置，可充分利用运行时气流对排水的冲击动能及或上、下坡时的冷凝水的势能，促进排水。采用低导热系数弹性橡胶管作为排水管，减少导热引起的能量损耗。

Description

接水盘组件、排水系统及轨道车辆空调

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种接水盘组件、排水系统及轨道车辆空调。

背景技术

现有的轨道车辆空调的排水系统包括主动式排水和被动式排水，其中主动式排水需要外加水泵等耗能部件，而被动式排水室外空气会沿排水管窜入室内，造成漏冷，增加空调系统的能量消耗。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是现有轨道车辆空调排水系统不能防止室外空气窜入室内造成漏冷，从而提供一种接水盘组件、排水系统及轨道车辆空调。

为了解决上述问题，本发明提供一种接水盘组件，包括：

接水盘，接水盘用于收集空调的冷凝水；

接水盘底部设有至少一个第一排水口；

接水盘内水位未达到预设水位时，第一排水口形成水封，防止外部空气倒流，接水盘内水位达到预设水位后，第一排水口在压力作用下排水。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选地，至少一个第一排水口上设有至少一层导水结构，每层导水结构均设有至少一个第二排水口，冷凝水先经至少一个第二排水口进入导水结构内，再由第一排水口排出；

接水盘内水位未达到预设水位时，第二排水口形成水封，接水盘内水位达到预设水位后，第二排水口在压力作用下排水。

优选地，导水结构上表面安装并支撑换热器，接水盘用于收集换热器滴落的冷凝水。

优选地，导水结构上还设有至少一个第三排水口，接水盘内水位未达到预设水位时，第三排水口形成水封，接水盘内水位达到预设水位后，第三排水口在压力作用下排水。

优选地，第二排水口为狭缝结构、孔形结构中的至少一种，第二排水口设于导水结构与接水盘底部接缝处；和/或，第三排水口为孔形结构，第三排水口间隔设置在导水结构的上表面。

优选地，第一排水口尺寸为12～16mm。

一种排水系统，采用上述的接水盘组件。

优选地，还包括分流器，分流器的入口连接第一排水口，分流器的第一出口连接有第一排水管，分流器的第二出口连接有第二排水管。

优选地，第一排水管沿轨道车辆的行驶方向布置，第二排水管沿轨道车辆的行驶方向的反方向布置。

优选地，第一排水管采用弹性橡胶管，和/或第二排水管采用弹性橡胶管。

优选地，第一排水管导热系数小于0.2瓦/米·度，和/或第二排水管导热系统小于0.2瓦/米·度。

优选地，第一排水管的末端连接有第一接头件，第一接头件连通至密封换热腔的外部，冷凝水通过分流器进入第一排水管，经第一接头件排出；和/或，第二排水管的末端连接有第二接头件，第二接头件连通至密封换热腔的外部，冷凝水通过分流器进入第二排水管，经第二接头件排出。

优选地，分流器的第一出口与第一排水管套接的外壁设有环槽，和/或分流器的第一出口与第一排水管套接的外壁设有环槽，和/或第一接头件与第一排水管套接的外壁设有环槽，和/或第一出口与第一排水管连接处设有卡箍件，和/或第一接头件与第一排水管连接处设有卡箍件；

和/或，

分流器的第二出口与第二排水管套接的外壁设有环槽，和/或分流器的第二出口与第二排水管套接的外壁设有环槽，和/或第二接头件与第二排水管套接的外壁设有环槽，和/或第二出口与第二排水管连接处设有卡箍件，和/或第二接头件与第二排水管连接处设有卡箍件。

优选地，排水系统还包括排水槽，排水槽分别设置在第一排水管、第二排水管的末端。

一种轨道车辆空调，采用上述的接水盘组件，或上述的排水系统。

本发明提供的接水盘组件、排水系统及轨道车辆空调至少具有下列有益效果：

1、接水盘组件采用多级节流、多道水封结构，让冷凝水在接水盘内完成散排至集排转换，多道水膜封堵，避免不参与换热的室外空气窜入，减少能量损耗，实现节能10％以上。

2、排水路径沿车辆行驶方向设置，可充分利用运行时气流对排水的冲击动能及或上、下坡时的冷凝水的势能，将被动排水转换成主动排水，促进排水。

3、采用低导热系数弹性橡胶管作为排水管，减少导热引起的能量损耗。利用排水管的弹性作用，衰减外界气压波动对车厢内气压的影响，提高乘客舒适性。

4、利用排水管的弹性作用，排水管与冷凝水流发生适应性变化，让水流呈层流排出，避免紊流阻滞。

附图说明

图1为本发明实施例的接水盘组件的结构示意图；

图2为本发明实施例的排水系统的结构示意图；

图3为本发明实施例的排水系统的结构俯视图；

图4为本发明实施例的分流器的结构示意图。

附图标记表示为：

1、接水盘；2、第一排水口；3、导水结构；4、第二排水口；5、第三排水口；6、换热器；7、分流器；8、入口；9、第一出口；10、第二出口；11、第一排水管；12、第二排水管；13、第一接头件；14、第二接头件；15、环槽；16、卡箍件；17、接水盘组件；18、排水槽；19、密封换热腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1所示，本发明实施例提供了一种接水盘组件17，包括：接水盘1，接水盘1用于收集空调的冷凝水；接水盘1底部设有至少一个第一排水口2；接水盘1内水位未达到预设水位时，第一排水口2形成水封，防止外部空气倒流，接水盘1内水位达到预设水位后，第一排水口2在压力作用下排水。

轨道车辆空调系统的蒸发器需要安装在密封换热腔19内，不与外界空气接触，防止热量散失及污染。蒸发器与车厢内空气相遇后会在蒸发器表面凝结冷凝水，冷凝水积聚在密封换热腔19的底部，需要接水盘组件盛装并排出车外。

本发明实施例的接水盘组件，特别适用于轨道车辆空调系统的蒸发器排水，空调系统运行中，在密封换热腔19负压及冷凝水表面张力的作用下，第一排水口2形成水封，将密封换热腔19与外界隔离开来，随着冷凝水的不断蓄积，当达到特定水位后，冷凝水静压与蒸发腔负压达到压力平衡点，冷凝水再次增加，冷凝水静压大于密封换热腔19负压及冷凝水表面张力，第一排水口2开设排水。排水一定时间，静压减小，停止排水，第一排水口2再次水封，又开始蓄水过程，如此周而复始，脉冲排水。

由于冷凝水流程上的水封作用，避免外界的尘埃、杂质通过第一排水口2倒流入密封换热腔19内，确保车厢内空气品质。同时避免不参与有效换热的外界空气进入密封换热腔19，减小能量损耗，节能10％以上，达到节能效果。还可以确保密封性，避免车外空气压力变化对车厢内空气压力产生影响，确保舒适性。

本实施例中，为了增强接水盘组件的水封效果，至少一个第一排水口2上设有至少一层导水结构3，每层导水结构3均设有至少一个第二排水口4，冷凝水先经至少一个第二排水口4进入导水结构3内，再由第一排水口2排出；

接水盘1内水位未达到预设水位时，第二排水口4形成水封，接水盘1内水位达到预设水位后，第二排水口4在压力作用下排水。第一排水口2、第二排水口4形成至少两层的水封结构，水封效果更好。

本实施例中，考虑到轨道列车空调系统的紧凑性，将导水结构3上表面安装并支撑换热器6，接水盘1用于收集换热器6滴落的冷凝水。现有技术中换热器6往往直接通过支架或座板固定安装在接水盘1内，本实施例将支架或座板的功能整合至导水结构3上，提高了接水盘组件17的结构紧凑性。

本实施例中，为保证第二排水口4的水封特性，其优选为微型孔隙结构，因此，可能存在进水量小的问题，因此在导水结构3上还设有至少一个第三排水口5，接水盘1内水位未达到预设水位时，第三排水口5形成水封，接水盘1内水位达到预设水位后，第三排水口5在压力作用下排水。第三排水口5、与第二排水口4可以同时用于导水结构3的进水，提高排水效率。

本实施例中，疏水结构导水结构3常采用台阶状板件，焊接在接水盘1的底部，结合该结构特点，至少一个第二排水口4为狭缝和/或结构、孔形结构中的至少一种，并直接设于疏水结构导水结构3与接水盘1底部接缝处；和/或，至少一个第三排水口5为狭缝结构、孔形结构中的至少一种孔形结构，至少一个第三排水口5间隔设置在疏水结构导水结构3的上表面。当第二排水口4、第三排水口5不止一个时，可以根据不同位置选择不同的形状，从而实现更好的排水和水封效果。

本实施例中，至少一个第二排水口4的开口方向与轨道车辆的行驶方向平行，冷凝水能够借助车辆行驶惯性冲破水封进行排水，从而，在接水盘1内积蓄一定的冷凝水，但未达到压破水封的情况下，可以借助车辆行驶、刹车、上下坡时候的物理惯性增加冷凝水的破封能力，从而实现主动排水。

本实施例提供的接水盘组件，采用多级节流、多道水封结构，让冷凝水在接水盘内完成散排至集排转换，通过多次节流，多次换向，多道水膜封堵，防止室外空气吸入，避免喷溅，避免不参与换热的室外空气窜入，减少能量损耗，实现节能10％以上。

如图2-4所示，本发明实施例提供了一种排水系统，采用上述的接水盘组件17。

本实施例中，排水系统还包括分流器7，分流器7的入口8连接第一排水口2，分流器7的第一出口9连接有第一排水管11，分流器7的第二出口10连接有第二排水管12。第一排水管11沿轨道车辆的行驶方向布置，第二排水管12沿轨道车辆的行驶方向的反方向布置。

车辆前进或后退时，物理惯性及外界气流可对接头、排水管内的冷凝水产生推力作用，促进冷凝水沿车辆行驶相反的方向排水。在不增加泵等元件，借助于外界气流的冲击动能及或上坡时的势能促进排水，变被动排水为主动排水，提升排水效果同时，避免泵排水等主动排水的耗能。

本实施例中，第一排水管11采用低导热系数的弹性橡胶管，和/或第二排水管12采用低导热系数的弹性橡胶管。第一排水管11导热系数小于0.2瓦/米·度，和/或第二排水管12导热系统小于0.2瓦/米·度。

采用低导热系数弹性橡胶管。其作用是：1、构成排水通道；2、利用其低导热系数特性，减少热量沿排水通道传递，达到减小热负荷，实现节能；3、利用其弹性特性，衰减外界压力波振幅，避免车厢内部气压的变化带来乘客耳膜不适；4、利用其弹性特性，当车辆转弯运行时，排水通道内的冷凝水在离心力作用下沿径向运动，弹性排水管自适应沿径向发生形变，以适应水流轨迹，水流成层流流动，提升排水效果，避免金属排水管不能自适应变形，造成排水不畅。

本实施例中，由于排水管采用橡胶管，为较好的固定出口处的管体，在第一排水管11的末端连接有第一接头件13，第一接头件13连通至密封换热腔19的外部，冷凝水通过分流器7进入第一排水管11，经第一接头件13排出；和/或，第二排水管12的末端连接有第二接头件14，第二接头件14连通至密封换热腔19的外部，冷凝水通过分流器7进入第二排水管12，经第二接头件14排出。

优选地，分流器7的第一出口9与第一排水管11套接的外壁设有环槽15，和/或分流器7的第一出口9与第一排水管11套接的外壁设有环槽15，和/或第一接头件13与第一排水管11套接的外壁设有环槽15，和/或第一出口9与第一排水管11连接处设有卡箍件16，和/或第一接头件13与第一排水管11连接处设有卡箍件16；

和/或，

分流器7的第二出口10与第二排水管12套接的外壁设有环槽15，和/或分流器7的第二出口10与第二排水管12套接的外壁设有环槽15，和/或第二接头件14与第二排水管12套接的外壁设有环槽15，和/或第二出口10与第二排水管12连接处设有卡箍件16，和/或第二接头件14与第二排水管12连接处设有卡箍件16。

本实施例中，排水系统还包括排水槽18，排水槽18分别设置在第一排水管11、第二排水管12的末端，用于将排水管排出的冷凝水引流至轨道车辆的外部。

本发明实施例提供的排水系统，机组沿车辆行驶方向分别设置排水路径，可充分利用运行时气流对排水的冲击动能及或上坡时的冷凝水的势能，将被动排水转换成主动排水，促进排水。

采用低导热系数弹性橡胶管作为排水管，减少导热引起的能量损耗。利用该弹性排水管的弹性作用，衰减车辆启停、交汇、通过隧道时外界气压波动对车厢内气压的影响，提高乘客舒适性；利用其弹性作用，排水管与冷凝水流发生适应性变化，让水流呈层流排出，避免紊流阻滞。

弹性排水管通过卡箍固定在分流器与接头上，排水管可方便拆装，便于清洁维护。分流器、接头件与排水管配合处设计防滑出结构，可防止排水管脱出，同时又方便套装排水管，清洁方便。

一种轨道车辆空调，采用上述的接水盘组件17，或上述的排水系统。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种接水盘组件，其特征在于，包括：

接水盘(1)，所述接水盘(1)用于收集空调的冷凝水；

所述接水盘(1)底部设有至少一个第一排水口(2)；

所述接水盘(1)内水位未达到预设水位时，所述第一排水口(2)形成水封，防止外部空气倒流，所述接水盘(1)内水位达到预设水位后，所述第一排水口(2)在压力作用下排水；

所述至少一个第一排水口(2)上设有至少一层导水结构(3)，每层导水结构(3)均设有至少一个第二排水口(4)，冷凝水先经所述至少一个第二排水口(4)进入所述导水结构(3)内，再由所述第一排水口(2)排出；

所述接水盘(1)内水位未达到预设水位时，所述第二排水口(4)形成水封，所述接水盘(1)内水位达到预设水位后，所述第二排水口(4)在压力作用下排水；所述至少一个第二排水口(4)的开口方向与轨道车辆的行驶方向平行，冷凝水能够借助车辆行驶惯性冲破水封进行排水。

2.根据权利要求1所述的接水盘组件，其特征在于，所述导水结构(3)上表面安装并支撑换热器(6)，所述接水盘(1)用于收集所述换热器(6)滴落的冷凝水。

3.根据权利要求1所述的接水盘组件，其特征在于，所述导水结构(3)上还设有至少一个第三排水口(5)，所述接水盘(1)内水位未达到预设水位时，所述第三排水口(5)形成水封，所述接水盘(1)内水位达到预设水位后，所述第三排水口(5)在压力作用下排水。

4.根据权利要求3所述的接水盘组件，其特征在于，所述至少一个第二排水口(4)为狭缝结构、和/或孔形结构中的至少一种，所述至少一个第二排水口(4)设于所述导水结构(3)与所述接水盘(1)底部接缝处；和/或，所述至少一个第三排水口(5)为狭缝结构、和/或孔形结构中的至少一种孔形结构，所述至少一个第三排水口(5)间隔设置在所述导水结构(3)的上表面。

5.根据权利要求1-4任一所述的接水盘组件，其特征在于，所述第一排水口尺寸为12～16mm。

6.一种排水系统，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的接水盘组件(17)。

7.根据权利要求6所述的排水系统，其特征在于，还包括分流器(7)，所述分流器(7)的入口(8)连接所述第一排水口(2)，所述分流器(7)的第一出口(9)连接有第一排水管(11)，所述分流器(7)的第二出口(10)连接有第二排水管(12)。

8.根据权利要求7所述的排水系统，其特征在于，所述第一排水管(11)沿轨道车辆的行驶方向布置，所述第二排水管(12)沿轨道车辆的行驶方向的反方向布置。

9.根据权利要求8所述的排水系统，其特征在于，所述第一排水管(11)采用弹性橡胶管，和/或所述第二排水管(12)采用弹性橡胶管。

10.根据权利要求9所述的排水系统，其特征在于，所述第一排水管(11)导热系数小于0.2瓦/米·度，和/或所述第二排水管(12)导热系统小于0.2瓦/米·度。

11.根据权利要求10所述的排水系统，其特征在于，所述第一排水管(11)的末端连接有第一接头件(13)，所述第一接头件(13)连通至密封换热腔(19)的外部，冷凝水通过所述分流器(7)进入所述第一排水管(11)，经所述第一接头件(13)排出；和/或，所述第二排水管(12)的末端连接有第二接头件(14)，所述第二接头件(14)连通至密封换热腔(19)的外部，冷凝水通过所述分流器(7)进入所述第二排水管(12)，经所述第二接头件(14)排出。

12.根据权利要求11所述的排水系统，其特征在于，所述分流器(7)的第一出口(9)与所述第一排水管(11)套接的外壁设有环槽(15)，和/或所述分流器(7)的第一出口(9)与所述第一排水管(11)套接的外壁设有环槽(15)，和/或所述第一接头件(13)与所述第一排水管(11)套接的外壁设有环槽(15)，和/或所述第一出口(9)与所述第一排水管(11)连接处设有卡箍件(16)，和/或所述第一接头件(13)与所述第一排水管(11)连接处设有卡箍件(16)；

和/或，

所述分流器(7)的第二出口(10)与所述第二排水管(12)套接的外壁设有环槽(15)，和/或所述分流器(7)的第二出口(10)与所述第二排水管(12)套接的外壁设有环槽(15)，和/或所述第二接头件(14)与所述第二排水管(12)套接的外壁设有环槽(15)，和/或所述第二出口(10)与所述第二排水管(12)连接处设有卡箍件(16)，和/或所述第二接头件(14)与所述第二排水管(12)连接处设有卡箍件(16)。

13.根据权利要求7-12任一所述的排水系统，其特征在于，所述排水系统还包括排水槽(18)，所述排水槽(18)分别设置在所述第一排水管(11)、第二排水管(12)的末端。

14.一种轨道车辆空调，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的接水盘组件(17)，或采用权利要求6-13任一所述的排水系统。

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