CN1235909A - 铁路车辆用空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在抑制高速行驶时外部空气导入量减少的同时,得到低噪音化的铁路车辆用空调装置。本发明的铁路车辆用空调装置具有沿车辆表面同一面设置的室外罩,作为其边缘设置在室外罩处的空气导入口,且该边缘内沿部的断面形状为圆弧形的吸气口,与车辆行进方向相交叉地设置在吸气口处的空气导入用通风窗,排出热交换后的空气的排气口,通风窗的上端面比室外罩的表面下凹,上端面沿部的断面形状为圆弧形。

Description

铁路车辆用空气调节装置
本发明涉及高速行驶铁路车辆的铁路车辆用空调装置，特别是在抑制室外热交换器的冷却风导入量减少的同时，降低冷却风导入时所产生的气动力噪音的铁路车辆用空气调节装置。
例如，图7、图8为现有的铁路车辆用空气调节装置，图7现有的铁路车辆用空气调节装置室外部沿车辆横向所看到的结构图，图8为图7的室外部吸气口沿车辆行进方向的断面图。
在这些图中，1为高速行驶铁路车辆的车辆侧面，2为以嵌入形式设置在车辆顶棚部内的空调装置室外部，3为在车辆侧面1处设置的排气口，4为位于与车顶表面10同一面的室外罩，5为在室外罩4处设置的吸气口，6为在吸气口5内与车辆行进方向成正交设置，并且位于与车顶表面10同一面的空气导入用通风窗，7为设置在室外部2内将冷却风导向室外部2的室外送风机，8为室外热交换器，9为设置在室外罩4处的吸气口5的边缘。
室外罩4和安装在室外罩4上与移动风18相正交的通风窗6均被加工成与车顶表面10的曲率相同，并配置成与车顶表面10同面位置。而且将通风窗6的上端面6a的沿部6b以及吸气口边缘9的内沿部9a弯曲成直角。
在本装置中，启动装载在室外部2中的室外送风机7，将外部空气从吸气口5经通风窗6导入室外部2。导入后的空气通过室外热交换器8进行热交换，热交换后的空气经过车辆侧面1和室外部2之间的空间从排气口3向外排出。
同时，车辆行驶时，从上游流动来的移动风18在通风窗6及吸气口边缘9处被导向室外部2内。
这种现有铁路车辆用空调装置中，在车辆的行驶速度高于通常而使移动风的导入和排出的阻力增大、或由于室外送风机的小型化及低噪音化的原因而不能采用满足性能的室外送风机的情况下，高速行驶时冷却室外热交换器所必需的外部空气的导入量就会减少。
同时，通风窗的上端面沿部以及吸气口边缘内沿部的角度为直角，而成为风声噪音源。
此外，现有的通风窗由于和车顶表面位于同面，所以必须使通风窗与车顶表面保持相同的曲率形状，从而有对通风窗的加工和固定上带来麻烦的问题。
本发明是为解除上述问题而做的，目的在于在抑制高速行驶时外部空气导入量减少的同时，得到可以达到低噪音化的铁路车辆用空调装置。并且另一目的是得到易于制造的铁路车辆用空调装置。
本发明为一种用于铁路车辆的空气调节装置，具有沿车辆表面同一面设置的室外罩，和设置在上述室外罩上由边缘所决定的空气导入口，该边缘内沿部的断面形状为圆弧形的吸气口，在上述吸气口与车辆行进方向相交叉设置的空气导入用通风窗，以及排出热交换后空气的排气口，上述通风窗上端面比上述室外罩表面下凹的同时，上述上端面的沿部断面形状为圆弧形。由于这种结构，可以抑制冷却室外热交换器所必需的导入风量减少，并可以降低此时的气动力噪音。
而且，上述通风窗与车辆行进方向相交叉方向的一面为直线结构，这样，可以使通风窗的加工和在室外罩上固定通风窗变得容易。
另外，上述排气口突出于上述车辆表面，其外边缘部的断面形状为圆弧形。这样，可以提高冷却风的排出效率，从而使充足的冷却风流入室外部。
此外，上述排气口设置在室外罩处。这样，可以省略车身侧的加工，从而得到便于制造和使用的铁路车辆用空调装置。
图1为涉及本发明实施例1的铁路车辆用空调装置室外部沿横向所看到的结构图，
图2为图1的室外部吸气口沿车辆行进方向断面图，
图3为表示车辆速度、通风窗位置及导向室外部内风量关系的曲线图，
图4为排气口位置不同的图1的变形图，
图5为排气口位置及通风窗形状不同的图1的变形图，
图6为涉及本发明实施例2的设置在铁路车辆用空调装置室外部沿排气口车辆行进方向断面图，
图7为现有的铁路车辆用空气调节装置室外部沿车辆横向所看到的结构图，
图8为图7的室外部吸气口车辆行进方向断面图。
以下根据图1至图5对本发明的实施例1加以说明。
在图1中，1为高速行驶的铁路车辆的车辆侧面，2为以嵌入形式设置在车辆顶棚部内的空调装置室外部，3为设置在车辆侧面1处的排气口，4为位于与车顶表面同一面的室外罩，5为设置在室外罩4处的吸气口，11为设置在吸气口5内与车顶表面具有同样曲率形状的通风窗，7为设置在室外部2处将冷却风导向室外部2的室外送风机，8为室外热交换器。
在图2中，10为车顶表面，11为吸气口5内与辆行进方向基本上正交，位于比车顶表面10的面位置下凹的上端面11a处的通风窗，12为设置在室外罩4处的吸气口5的边缘。且通风窗11的上端面11a的沿部11b为如图所示的圆弧形，并使吸气口边缘12的内沿部12a也为如图所示的圆弧形。
在这样的装置中，高速行驶时如果启动室外送风机7，被导入室外部2的冷却风通过通风窗11及室外热交换器8，经车辆侧面1和室外部2之间的空间，从排气口3向外排出。
而且，由于通风窗11的上端面11a比车顶表面10位置低，移动风18向通风窗11偏靠，即使在高速行驶中也可将充足的冷却风导向室外部2内。
在此，图3表示在通风窗的上端面和车顶表面之间有高度差和通风窗的上端面和车顶表面位于同面位置的情况下，其效果的比较图。在图3中，横轴表示车辆速度，纵轴表示车辆速度为0时作为100的风量比，三角符号(△)表示通风窗上端面和车顶表面之间没有高度差的情况，圆圈符号(○)表示有30mm高度差的情况。图中，车速为250km/h时的风量比，在没有高低差的情况下约为68％，在有高低差的情况下约为78％，可见与通风窗的上端面与车顶表面之间没有高度差的情况相比，有高度差的情况下导入风量的减少得到抑制。
以下，对降低气动力噪音的结构加以说明。在高速行驶所引起的移动风被导向室外部2的时候，这种风在通风窗11上端面11a的沿部11b及吸气口边缘12的内沿部12a处产生气动力噪音。因此，本发明中这些沿部为圆弧形，以抑制这些部分产生的噪音。
此外，采用图5中所示的直线形通风窗15来取代与车顶表面10具有相同曲率形状的通风窗11，也可以使其相对于位于车顶表面10同面位置的室外罩4的曲面弧形为弦状设置。换言之，与通风窗15的与车辆行进方向相交叉方向的面为直线结构。这样，既有效地抑制了导入风量的减少，又使通风窗15的加工和在室外罩4上的固定省时省力。
另外，排气口13的设置位置也可以有多种选择。如图4中所示，如果把排气口13设置在车顶表面10与车辆侧面部1的平面部之间的车辆侧面部1的曲面部处，可以提高冷却风的排出效果，可以导入更多的冷却风。其理由为行驶时曲面部表面处的气压也比车辆侧面1的平面部处低。此外，如图5中所示，排气口14设置在室外罩4处，还可以尽量减少在车辆侧面处的加工。
图6为表示实施例2的铁路车辆用空调装置室外部处设置的排气口沿车辆行进方向的断面图。在图中，16为设置在室外罩处突出于车顶表面10的排气口边缘，靠近移动风18一侧的排气口边缘的外沿部16a为圆弧弧状。
在这种结构中，排气口边缘16由于突出于车顶表面10而产生负压区，从而可以提高冷却风的排出效果，因而在高速行驶中也可以导入充足的冷却风。而且，使移动风处的排气口边缘外沿部16a为圆弧形，也可以降低噪音。

Claims (6)

1．一种铁路车辆用空气调节装置，该空气调节装置包括：沿与车辆表面同一面设置的室外罩；作为由上述室外罩处设置的边缘确定的空气导入口，且该边缘内沿部的断面形状为圆弧形的吸气口；在上述吸气口与车辆行进方向相交叉设置的空气导入用通风窗；排出热交换后的空气的排气口，其特征在于上述通风窗的上端面比上述室外罩表面下凹，同时上述上端面沿部的断面形状为圆弧形。
2．根据权利要求1所述的铁路车辆用空气调节装置，其特征在于：上述通风窗的与车辆行进方向相交叉方向的一面为直线状结构。
3．根据权利要求1所述的铁路车辆用空气调节装置，其特征在于：上述排气口设置在室外罩处。
4．根据权利要求2所述的铁路车辆用空气调节装置，其特征在于：上述排气口设置在室外罩处。
5．根据权利要求3所述的铁路车辆用空气调节装置，其特征在于：上述排气口突出于上述车辆表面，其外边缘部的断面形状为圆弧形。
6．根据权利要求4所述的铁路车辆用空气调节装置，其特征在于：上述排气口突出于上述车辆表面，其外边缘部的断面形状为圆弧形。
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