CN206297560U - 一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，属于轨道车辆技术领域，包括设置在壳体内的通风系统和制冷系统，关键在于：所述制冷系统中的蒸发风机、控制单元和压缩机沿轨道并排设置在其正下方，匹配设置的蒸发器对称设置在蒸发风机的两侧、两组冷凝器和冷凝风机对称设置在控制单元的两侧；通风系统包括对称设置在车辆轨道两侧壳体上的废排风口和冷凝进、出风口，该废排风口位于冷凝风机进风侧的壳体的底部、分别借助冷凝进、出风口与外界相通形成被动和主动废排结构。合理布局各部件，充分利用车顶的轨道底部空间，并在空调机组内设置废排风口，简化风道设计，可被动废排或借助机组冷凝风机主动废排，保证车内气流和温度分布均匀。

Description

一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组

技术领域

本实用新型属于轨道车辆技术领域，涉及轨道车辆用空调机组，具体涉及安装在悬挂式空轨车辆顶部的具有废排功能的单元式空调机组。

背景技术

随着我国城市化进程的不断推进，道路交通资源的不足使城市地面交通压力日渐增大，为解决城市交通压力，城市立体化交通成为行之有效的方式，地面、轨道、地下交通相互配合，交通方式从原来的地面平面交叉改为立体交叉。但由于兴建地铁要受到地质地貌因素的制约，而且工期长，资金投入大，不是每一个城市均可以兴建地铁。为了合理利用地面空间，悬挂式空轨车辆应运而生。受空间、承重、安全等因素影响，现有的悬挂式空轨车辆的车体较短，空间较小。我国首辆空铁的车厢长度在8米左右，宽度为3米左右。为了满足乘客舒适性要求，需要在空铁上加装空调。

现有轨道车辆上安装的空调，普遍采用两种安装方式：一种是分体式，室内机位于车厢内、室外机一般安装在车体底部；另一种是单元式，空调机组安装在车体顶板与车厢顶板之间的空间内。空铁的轨道在车顶上部，需要将普通有轨车辆车下与轨道配合的部件转移到车顶，同时也会在车顶适应性增加一些其他结构，车底布设了较多的电气设备。若采用分体式结构，空调安装在车体下部，需要避开那些电气设备，管路连接复杂，既不美观，也会带来安全和维修方面的种种问题。若采用单元式结构，那些转移上来以及新增加的结构，占用了原来车顶的空调机组安装空间；因此如何在有限的空间内合理安装机组，同时使安装的空调能够达到环保和低能耗的效果，是悬挂式空轨车辆需要解决的问题之一。

另外，出于安全考虑，空轨车辆一般设计为密闭的，为了避免车厢内气压过高，需要安装废排装置。现有轨道车辆的空调机组和废排装置为两种独立的设备，废棑装置需要设立独立的风道和风机，风道连接复杂，安装占用空间大，不适用于空轨车辆。

发明内容

本实用新型为了适应空轨车辆的需要，设计了一种集成有废排结构的空调机组单元，合理布局各部件，充分利用车顶的轨道底部空间，并在空调机组内设置新风口和废排风口，简化风道设计，可被动废排或借助机组冷凝风机主动废排，保证车内气流和温度分布均匀，整体结构紧凑，节省空间和能源。

本实用新型的技术方案是：一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，包括设置在壳体内的通风系统和制冷系统，关键在于：所述制冷系统中的蒸发风机、控制单元和压缩机沿轨道并排设置在其正下方，匹配设置的蒸发器对称设置在蒸发风机的两侧、两组冷凝器和冷凝风机对称设置在控制单元的两侧；通风系统包括送风口、对称设置在车辆轨道两侧壳体上的新风口、废排风口和冷凝进、出风口，该废排风口位于冷凝风机进风侧的壳体的底部，通风系统借助新风口和送风口形成新风补充结构、并借助废排风口分别与冷凝进、出风口及外界相通形成被动和主动废排结构。

进一步的，所述蒸发风机采用离心风机，冷凝风机采用轴流风机。

进一步的，所述压缩机和蒸发风机各设置一台、匹配设置的两台蒸发器、两组冷凝器和冷凝风机垂直于车顶布置。

进一步的，所述通风系统中的送风口设置有一个、位于冷凝腔的控制单元下方，并借助风道与蒸发风机的出风口连通。

进一步的，所述冷凝进风口设置在冷凝风机进风侧的壳体的顶部、冷凝出风口设置在冷凝器出风侧的壳体的侧壁上。

进一步的，所述通风系统还包括设置在蒸发器进风侧的壳体底部的回风口，新风口位于壳体侧壁上，从新风口吸入的新鲜空气与从车厢吸入的回风在蒸发器进风侧混合。

进一步的，所述蒸发器进风侧设置有混合风滤网，该混合风滤网相对蒸发器倾斜9-15度设置。因轨道的影响壳体顶板不能完全打开，滤网倾斜设置可便于安装和更换。

进一步的，所述混合风滤网包括活性炭粗滤层、HEPA滤网和银离子抗菌滤网层。新风和车厢回风经滤网过滤后与蒸发器热交换再经蒸发风机送入车厢，可对进入车厢的空气进行净化处理。混合风过滤网过滤应符合EN 779的G3要求，它可浸泡在水和清洁剂中清洗。过滤网材料采用不可燃、防水可洗型，防火毒性要求满足DIN 5510标准的要求。

所述壳体的底板上设置有导水板，导水板位于废排风口一侧，废排风口的对侧侧壁上设置有防水罩，防水罩的自由端悬设在导水板自由端上形成雨搭式防水、导水结构和迂回式排风结构。

该实用新型的技术方案中：1、因安装空间较小，设置一台压缩机，并采用小直径卧式涡旋变频压缩机，在保证机组性能的同时缩小压缩机安装空间，降低空调机组制造成本，减轻机组重量；一对冷凝器垂直布置，减少因高度降低而引起的冷凝气流阻力损失。为了避开车辆轨道对新风和冷凝进风的影响，将蒸发风机、控制单元和压缩机并排布置在车辆轨道正下方，匹配的蒸发器对称设置在蒸发风机的两侧、两组冷凝器和冷凝风机对称设置在控制单元的两侧，以从轨道两侧回风、吸入新风和冷凝进风。2、空调机组固定在壳体中，壳体安装在车体顶板与车厢顶板之间的空间内，废排风口、回风口和送风风道采用沉入机组内部的密封机构，以降低车体密封结构的高度。3、离心风机可以将在其两侧混合的新风和车厢回风经蒸发器热交换后从轴向吸入、再利用离心力从圆周方向甩入送风风道。且离心风机风量和风压都很大，在相同风量，相同风压的情况下，离心风机的噪音会相对小。轴流风机均采用短机壳电机或外转子电机，以降低风机高度。4、当空调机组处于通风状态时，少量新风经新风口、送风口进入车辆，在车厢内形成一个正压的空气流场，通过该正压流场将一部分空气通过废排风口、冷凝进风口被动排出室外；当空调机组处于制冷或制热状态时，通过冷凝风机的作用增大废排量，同时也通过蒸发风机增加新风量，以保证车厢内空气的新鲜度。5、防水罩和导水板的设置既可以防止冷凝水从废排风口掉落到车厢内，又可以将冷凝水导引到壳体底部、经排水孔排到车辆的排水箱，最终排出车外，以达到降温、除湿的目的。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型避开车辆轨道的影响，采用紧凑型制冷系统，将蒸发风机、控制单元和压缩机并排布置在车辆轨道正下方，匹配的蒸发器、冷凝器和冷凝风机对称设置在轨道的两侧，并将通风系统集成到空调机组内部，从轨道两侧回风、吸入新风和冷凝进、出风，从轨道下方送风；布局合理，结构简单，避免了空间缩小对冷凝效果的影响，并采用下出下回的通风方式，使车厢内的冷量或热量都得到最大限度的利用，减少中间环节，提高空调机组的制冷换热效率，并兼具排出车厢废气的换气功能，空调机组运行时，对车厢内的空气进行升温或降温处理，当车厢内的压力高于设定值时，车厢废气在压力和冷凝风机的作用下排出，使乘客有一个良好的乘车环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型拆除顶板后的结构示意图；

图3是空调机组底部各风口的分布示意图；

图4是防水罩和导水板的结构示意图；

图5是风道的结构示意图；

图6是空调机组安装在空轨车辆上的透视结构示意图；

图7是混合风滤网安装的结构示意图；

附图中，1是壳体，2是车辆轨道，111代表蒸发风机，112代表蒸发器，113代表回风口，114代表新风口，121是压缩机，122是控制单元，123代表冷凝器，124代表冷凝风机，125是送风口，126、127代表冷凝进、出风口，128代表废排风口，13是风道，14代表混合风滤网，15是防水罩，16是导水板，箭头方向为风向。

具体实施方式

一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，包括设置在壳体1内的通风系统和制冷系统，壳体1沿位于其中上方的车辆轨道2方向分为蒸发腔和冷凝腔。制冷系统中的蒸发风机111、控制单元122和压缩机121沿轨道2并排设置在其正下方，匹配设置的蒸发器112对称设置在蒸发风机111的两侧、两组冷凝器123和冷凝风机124对称设置在控制单元122的两侧；通风系统包括送风口125、对称设置在车辆轨道2两侧壳体1上的新风口114、废排风口128和冷凝进、出风口126、127，该废排风口128位于冷凝风机124进风侧的壳体1的底部，通风系统借助新风口114和送风口125形成新风补充结构、并借助废排风口128分别与冷凝进、出风口126、127及外界相通形成被动和主动废排结构。蒸发风机111采用离心风机，冷凝风机124采用轴流风机。压缩机121和蒸发风机111各设置一台、匹配设置的两台蒸发器112、两组冷凝器123和冷凝风机124垂直于车顶布置。送风口125设置有一个、位于冷凝腔的控制单元122下方，并借助风道13与蒸发风机111的出风口连通。冷凝进风口126设置在冷凝风机124进风侧的壳体1的顶部、冷凝出风口127设置在冷凝器123出风侧的壳体1的侧壁上。回风口113设置在蒸发器112进风侧的壳体1底部，新风口114位于壳体1的侧壁上，从新风口114吸入的新鲜空气与从车厢吸入的回风在蒸发器112进风侧混合。蒸发器112进风侧设置有混合风滤网14，该混合风滤网14相对蒸发器112倾斜9-15度设置。混合风滤网14包括活性炭粗滤层、HEPA滤网和银离子抗菌滤网层。壳体1的底板上设置有导水板16，导水板16位于废排风口128一侧，废排风口128的对侧侧壁上设置有防水罩15，防水罩15的自由端悬设在导水板16自由端上，并留有通风间隙，车厢废气可从该间隙排出，即可避免冷凝水掉落到车厢，又可将冷凝水导引到壳体1底部。

空调机组运转过程中，压缩机121将冷媒压缩成高压高温的介质气体，高温气体流经风冷冷凝器123，经外界空气的强制冷却，冷凝成常温高压的液体，液态介质经干燥过滤器过滤后流过电子膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合介质，再经蒸发器112与室内回风和新风热交换蒸发成低温低压的蒸汽，在此过程中吸收热量，降低室内温度；最后低温低压的蒸汽经气液分离器分离后再被压缩机121吸入，完成一个封闭的制冷循环。同时，在蒸发风机111的作用下，经蒸发器112换热后的低温空气经风道13，从送风口125吹出，给车厢内降温。在蒸发风机111的作用下，室温空气经回风口113进入蒸发腔，并与经新风口114进入的车外新风混合，形成混合空气再次与蒸发器111进行强制换热降温，形成低温空气，经送风口125吹出，实现循环降温。在冷凝风机124的作用下，室外空气被从轨道两侧的冷凝进风口126吸入冷凝腔，经冷凝器123换热后，高温的空气再经侧壁上的冷凝出风口127排入外界中，完成一次顶部进风，侧壁排风的冷凝换风过程。进风位置相互靠近，出风位置相互远离，两部分的风循环路径各不相同，避免一侧的高温出风进入另一侧，有效提高换热效率，进而降低能耗。

当空调机组处于通风状态时，压缩机121和冷凝风机124停止，蒸发风机111运转，少量新风经新风口114、送风口125进入车辆，在车厢内形成一个正压的空气流场，通过该正压流场将一部分空气通过废排风口128、冷凝进风口127被动排出室外。当空调机组处于制冷或制热状态时，通过蒸发风机111增加新风量，新风经新风口114、送风口125进入车厢；同时通过冷凝风机124的作用增大废排量，一部分空气通过废排风口128、冷凝出风口127主动排出室外，以保证车厢内空气的新鲜度。

Claims (10)

1.一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，包括设置在壳体（1）内的通风系统和制冷系统，其特征在于：所述制冷系统中的蒸发风机（111）、控制单元（122）和压缩机（121）沿轨道（2）并排设置在其正下方，匹配设置的蒸发器（112）对称设置在蒸发风机（111）的两侧、两组冷凝器（123）和冷凝风机（124）对称设置在控制单元（122）的两侧；通风系统包括送风口（125）、对称设置在车辆轨道（2）两侧壳体（1）上的新风口（114）、废排风口（128）和冷凝进、出风口（126、127），该废排风口（128）位于冷凝风机（124）进风侧的壳体（1）的底部，通风系统借助新风口（114）和送风口（125）形成新风补充结构、并借助废排风口（128）分别与冷凝进、出风口（126、127）及外界相通形成被动和主动废排结构。

2.根据权利要求1所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述蒸发风机（111）采用离心风机，冷凝风机（124）采用轴流风机。

3.根据权利要求2所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述压缩机（121）和蒸发风机（111）各设置一台、匹配设置的两台蒸发器（112）、两组冷凝器（123）和冷凝风机（124）垂直于车顶布置。

4.根据权利要求2所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述通风系统中的送风口（125）设置有一个、位于控制单元（122）下方，并借助风道（13）与蒸发风机（111）的出风口连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述冷凝进风口（126）设置在冷凝风机（124）进风侧的壳体（1）的顶部、冷凝出风口（127）设置在冷凝器（123）出风侧的壳体（1）的侧壁上。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述通风系统还包括设置在蒸发器（112）进风侧的壳体（1）底部的回风口（113），新风口（114）位于壳体（1）侧壁上，从新风口（114）吸入的新鲜空气与从车厢吸入的回风在蒸发器（112）进风侧混合。

7.根据权利要求5所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：其特征在于：所述通风系统还包括设置在蒸发器（112）进风侧的壳体（1）底部的回风口（113），新风口（114）位于壳体（1）侧壁上，从新风口（114）吸入的新鲜空气与从车厢吸入的回风在蒸发器（112）进风侧混合。

8.根据权利要求6所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述蒸发器（112）进风侧设置有混合风滤网（14），该混合风滤网（14）相对蒸发器（112）倾斜9-15度设置。

9.根据权利要求8所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述混合风滤网（14）包括活性炭粗滤层、HEPA滤网和银离子抗菌滤网层。

10.根据权利要求6所述的一种具有废排功能的空轨车辆用空调机组，其特征在于：所述壳体（1）的底板上设置有导水板（16），导水板（16）位于废排风口（128）一侧，废排风口（128）的对侧侧壁上设置有防水罩（15），防水罩（15）的自由端悬设在导水板（16）自由端上形成雨搭式防水、导水结构和迂回式排风结构。