CN201882088U - 轨道车辆空调防沙新风装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轨道车辆空调防沙新风装置，包括引风机和置于引风机前的过滤装置，所述过滤装置前设有风沙分离器，所述风沙分离器至少包括一个中空管和一个设置于中空管之前的导流管，所述中空管和导流管均沿竖直方向设置，所述中空管沿轴向开设有一收纳口。采用本实用新型，新风先后经过风沙分离装置除沙和过滤装置过滤，然后才被引送到室内，提高了新风质量。
Description
技术领域
本实用新型属于轨道车辆用空调技术领域，特别涉及一种轨道车辆空调防沙新风装置。
背景技术
由于温室效应带来的全球变暖等异常气候，以及人类乱砍乱伐导致水土流失，造成土地荒漠化越来越严重，沙尘暴的发生频率也越来越频繁。轨道列车运行从南到北，从东到西，跨越的地带非常广泛，当列车在环境恶劣的荒漠地带，沙尘暴常出现的地方运行时，为保证车厢内空气质量及列车正常运行，需要在新风进入空调机组前进行排沙处理。长期以来轨道车辆新风都是靠空调机组自身的新风口供给，这种方式只适应于地铁或者运行在风沙少的环境里面，若当地经常遭受沙尘暴天气，室外沙尘浓度达到了1.1±0.25g/m3，空调机组虽可以继续平稳运行，但车厢所需的新风达不到要求，若不将新风口的调节阀关闭，短时间内室外的风沙将会穿透滤网，直接与回风混合在一起进入厢室里面，车厢的空气质量将下降，影响乘客的健康，这种恶劣的沙尘天气持续的时间过久，会导致列车停止运行。因此，轨道车辆在这种恶劣的环境下运行，必须对常规的新风供给系统作重新设计，研制出适合轨道车辆在风沙环境中应用的防沙新风装置组是非常必要的。使用防沙新风装置组，提高车辆运行的安全性和可靠性，对人们的身体健康，经济的快速发展有着重要的意义。
目前，国内生产新风装置组的厂家很多，但主要都是在家用，商用两方面。这些产品均是常规产品，由于这些产品中均没有自净功能，只能通过周期性清洗或者更换滤网，以保证新风量及其质量。对于这些产品而言，在恶劣的风沙天气中，短时间内滤网的容尘量就达到饱和，不能再正常地工作。
现有的轨道车辆空调，新风装置都是安置在空调机组里面，在机组的两侧或者前后开设新风口，依靠通风机的动力将室外新风吸入空调机组里面，在混合腔里跟回风混合后经过风道再送进车厢，由于机组内部空间的限制，只是安装了过滤装置，并没有实现自动清理，若其在恶劣的环境下工作，短时间内滤网就达到饱和状态，进而失效，新风质量等级只能限制在一定的水平之内。这种新风供给的方式是目前轨道车辆空调的主要方式。显然，这种结构在风沙严重的地区不能满足要求。
在轨道车辆空调运用的早期，卷轴式滤网曾经被日本用于新风的过滤，这种滤网的优点是使用周期较长，能够实现自动卷动，不过由于其体积比较大，被安排设计在机组里面，占用了相当大的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，对常规新风装置做出了进一步改进，增设风沙分离装置，具有较好的防风沙效果。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
轨道车辆空调防沙新风装置，包括引风机和置于引风机前的过滤装置，所述过滤装置前设有风沙分离器，所述风沙分离器至少包括一个中空管和一个设置于中空管之前的导流管，所述中空管和导流管均沿竖直方向设置，所述中空管沿轴向开设有一收纳口。
进一步地，所述导流管由平滑的第一曲面、第二曲面和第三曲面合围而成，所述第一曲面朝倒流管外部方向凸出，所述第二曲面和第三曲面朝倒流管内部方向凹陷，所述第二曲面和第三曲面的一侧平滑接合，形成一向导流管外部方向延伸的倒流末端，所述所述第二曲面和第三曲面的另一侧分别于第一曲面的两侧平滑接合。所述第一曲面为导流面。
进一步地，风沙分离器包括若干中空管和导流管，所述导流管大体沿一直线排列设置。
作为本实用新型的一种实施方式，所述中空管设于导流管之间。
作为本实用新型的一种实施方式，所述中空管与倒流管的倒流末端正对设置，所述中空管收纳口与倒流管的倒流末端正对。
进一步地，所述中空管底部设有漏孔。
进一步地，所述过滤装置包括初效过滤器和置于初效过滤器之后的中效过滤器。
作为优选，所述初效过滤器为G4级的无纺布滤网，其采用不带静电的长丝化纤滤料制作，使用过程中效率不衰减，结构合理，运行风阻低，使用寿命长。
作为优选，其特征在于，所述中效过滤器为F5级无纺布滤网，其采用熔喷超细纤维材料制作，效率稳定可靠，过滤性能优良。
本实用新型的有益效果是：(1)而本项目防沙新风装置组除按普通的新风装置组设计之外，还增加风沙分离系统，即风沙从外进入新风装置组内被分为两路，一路经风沙分离器后被拦截，直接从其底部的漏孔排掉，实现初级过滤排放；而另一路穿过风沙分离器，先后经过初效过滤器，中效过滤器，高效过滤器后，才被引送到室内，通过以上三级过滤，能够保证在风沙天气下，进入车辆内的新风含尘量小于0.5mg/m3，保证车内乘客的舒适度，使列车在风沙天气下也能够正常运营；(2)由于大部分的风沙颗粒由安装在进口的风沙分离器自动排除，再经过后续的过滤器过滤时，新风中风沙也已很少，G4级无纺布袋式初效过滤器的过滤截留，G4级无纺布袋式过滤器的容尘量大，更换清洗周期较长。同时进入F5级无纺布袋式过滤器灰尘已经很少，大大延长了F5级无纺布袋式过滤器的寿命。这样的三级过滤设计，延长了清洗维护周期，减少了过滤器的维护成本；(3)采用本实用新型试验验证，模拟荒漠地带的环境，在风沙浓度为1.1±0.25g/m3的情况下，仍可以安全可靠工作。即使车辆在运行过程中遭遇强烈的沙尘暴，防沙新风装置也能够正常工作，为车厢输送洁净的新风，保持车厢舒适性。
附图说明
图1为本实用新型的横截面图；
图2为本实用新型的风沙分离器的结构示意图；
具体实施方式
本实用新型与传统的新风装置相比，最大的区别是增加了风沙分离器，该分离器是根据离心作用力的沉积原理清除空气中的尘粒、液滴、昆虫和雪花。该分离器原理是将平缓流动的空气用引风机加速后经导流管导流，使充满小颗粒的空气流在狭窄通道中被加速，在狭窄的中空管和圆滑的导流管处被分离，小颗粒由于自身的惯性而进入中空管，小液滴则由于粘着力沉积在分离器表面而形成了一层液膜，其正面由于空气流动产生一个剪力从而减缓了沿空气流动方向液膜的形成。分离流体的液膜由于分离器栅格的内表面和中空管反面的小剪切应力而不断附着在表面，最后由自身重力予以排除，因此栅格总是保持清洁。中空管和导流管的流线型设计，使空气流动的压力损耗非常小。由于平缓流动气流中颗粒的加速度很大和受到的离心力很大，中空管中的颗粒能高效率地沉积并有很好的自我清洗能力，完美的轮廓有效地减缓了空气流，使之不产生喘流。分离效率达到70％，而直径大于60μm的颗粒能极高效地予以分离。由于其半圆形设计，使得不论什么角度吸入的气流都不会影响到其工作效率。
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的轨道车辆空调防沙新风装置的具体实施方式、特征及功效，详细说明如下：
如图1所示，本实用新型所述的轨道车辆空调防沙新风装置1，包括引风机5和置于引风机前的过滤装置，所述过滤装置包括初效过滤器3和置于初效过滤器3后的中效过滤器4，中效过滤器4前设有风沙分离器2。本实用新型的总体终阻力约450Pa，并不是太大，所选的风机功率及压头为普通常用型即可。作为优选，初效过滤器3采用G4的无纺布袋式过滤器，中效过滤器4采用F5的无纺布袋式过滤器，通过以上三级过滤，能够保证在风沙天气下，进入车辆内的新风含尘量小于0.5mg/m3，保证车内乘客的舒适度，使列车在风沙天气下也能够正常运营。
如图2所示，所述风沙分离器2至少包括一个中空管22和一个设置于中空管之前的导流管21，所述中空管22和导流管21均沿竖直方向设置，所述中空管沿轴向开设有一收纳口221。所述导流管21由平滑的第一曲面211、第二曲面212和第三曲面213合围而成，上述三曲面均采用流线型设计。所述第一曲面211朝倒流管外部方向凸出，所述第二曲面212和第三曲面213朝倒流管内部方向凹陷，所述第二曲面212和第三曲面213的一侧平滑接合，形成一向导流管外部方向延伸的倒流末端214，所述所述第二曲面212和第三曲面213的另一侧分别于第一曲面211的两侧平滑接合。如图2所示，风沙分离器2包括若干中空管22和导流管21，所述导流管21大体沿一直线排列设置。一部分中空管22设于导流管21之间。另一部分中空管22与倒流管21的倒流末端正对设置，所述中空管22收纳口221与倒流管21的倒流末端214正对。所述中空管22底部设有漏孔。
风沙从图2中箭头方向进入新风装置组内被分为两路，一路经风沙分离器2后被拦截，进入中空管22的收纳口221，接着从其底部的漏孔排掉(图2中向下的箭头方向)，实现初级过滤排放；而另一路穿过风沙分离器2，先后经过中效过滤器3，高效过滤器后4，才被引送到室内。
采用上述技术，研制了样机并进行了试验验证，模拟荒漠地带的环境，在风沙浓度为1.1±0.25g/m3的情况下，仍可以安全可靠工作。即使车辆在运行过程中遭遇强烈的沙尘暴，防沙新风装置也能够正常工作，为车厢输送洁净的新风，保持车厢舒适性。
根据上述原理研制的一种防沙新风装置，其技术参数如下表：
| 送风量 | 3600m3/h |
| 总输入功率 | 约0.37kW |
| 送风风机 | 380V-3-50Hz |
| 外形尺寸 | 908(L)×616(W)×464(H) |
| 重量 | 约25kg |
Claims (5)
1.轨道车辆空调防沙新风装置，包括引风机和置于引风机前的过滤装置，其特征在于，所述过滤装置前设有风沙分离器，所述风沙分离器至少包括一个中空管和一个设置于中空管之前的导流管，所述中空管和导流管均沿竖直方向设置，所述中空管沿轴向开设有一收纳口。
2.如权利要求1所述的轨道车辆空调防沙新风装置，其特征在于，所述中空管底部设有漏孔。
3.如权利要求1所述的轨道车辆空调防沙新风装置，其特征在于，所述过滤装置包括初效过滤器和置于初效过滤器之后的中效过滤器。
4.如权利要求3所述的轨道车辆空调防沙新风装置，其特征在于，所述初效过滤器为G4级的无纺布滤网。
5.如权利要求3所述的轨道车辆空调防沙新风装置，其特征在于，所述中效过滤器为F5级无纺布滤网。
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| CN2010206199162U CN201882088U (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 轨道车辆空调防沙新风装置 |
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102506494A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-06-20 | 南京老山暖通设备有限公司 | 高寒地区轨道交通车辆空调系统防雪防冻新风进入格栅 |
| CN102632897A (zh) * | 2012-05-09 | 2012-08-15 | 南车四方车辆有限公司 | 进风罩及轨道客车 |
| CN104843023A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-19 | 江苏荣邦机械制造有限公司 | 轨道车辆空调机组电加热雨水分离器 |
| WO2019222929A1 (zh) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 江苏荣邦机械制造有限公司 | 轨道交通车辆过滤器 |
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2010
- 2010-11-23 CN CN2010206199162U patent/CN201882088U/zh not_active Expired - Lifetime
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