CN207203663U - 一种滤水装置和列车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种滤水装置，该装置包括：集水容器和固定在集水容器顶端的滤芯单元；所述滤芯单元包括：第一进气口和排气通道；所述排气通道穿过所述第一进气口，所述第一进气口的内壁和排气通道的外壁之间设有多个导向机构。本申请所述技术方案利用导向机构和压缩空气配合形成旋转气流，将压缩空气中的液体或积尘分离开，为车辆用风设备提供干燥清洁的压缩空气，保证用风设备能够安全高效工作，提高设备使用寿命，为车辆运行安全提供保障。

Description

一种滤水装置和列车

技术领域

本申请涉及轨道交通技术，具体地，涉及一种滤水装置和列车。

背景技术

在客车长期运用中，大量水汽或积尘会积存在总风管路中，并随着压缩空气进入制动系统各部件，造成管路锈蚀或尘土沉积，导致贮风缸容积减小。在外界环境温度较低时，水分结冰还会造成管道冻结、冻裂或气动部件失灵等故障，直接危及行车安全。由此产生的临修、机破等情况也随之增多。

实用新型内容

为解决上述技术问题之一，本实用新型提供了一种滤水装置，该装置包括：集水容器1和固定在集水容器1顶端的滤芯单元2；

所述滤芯单元2包括：第一进气口3和排气通道4；所述排气通道4穿过所述第一进气口3，所述第一进气口3的内壁和排气通道4的外壁之间设有多个导向机构5；

高压空气经由第一进气口3，并通过导向机构5形成旋转气流进入集水容器1进行气水分离，气水分离后的高压空气从排气通道4排出滤水装置。

优选地，所述滤芯单元2还包括：用于将从高压空气中分离出的液体凝结成液滴的凝结壁7；所述凝结壁7与所述进气口和排气通道4围成一滤水空间8；

所述排气通道4的进风口延伸至滤水空间8内部，所述排气通道4的排风口延伸至滤水空间8外部。

优选地，所述凝结壁7的底部设有用于聚集所述液滴送入集水容器1的聚集部。

优选地，所述聚集部为圆锥体或圆台体，所述聚集部的大径端与凝结壁7的底部固定；

所述聚集部与凝结壁7固定的位置设有多个用于排出液滴的通孔10。

优选地，该装置还包括：设置在集水容器1上的加热单元。

优选地，所述加热单元包括：缠绕在集水容器1外表面的伴热丝11。

优选地，所述加热单元还包括：供电控制开关，所述供电控制开关基于外部控制信号，控制伴热丝11的通电或断电。

优选地，所述外部控制信号为列车控制系统发出的控制信号或设置在滤水装置上的温度传感器发出的控制信号。

优选地，所述多个导向机构5均布在所述第一进气口3的内壁和排气通道4的外壁之间空间内。

优选地，所述导向机构5为具有预设倾角的导向叶片6。

优选地，所述集水容器1的下端设有排液阀12。

优选地，所述排液阀12上设有用于探测集水容器1重量的重力传感器；

当传感器探测集水容器1的总重量达到第一预定值时，开启排液阀12；

当传感器探测集水容器1的总重量达到第二预定值时，关闭排液阀12。

优选地，该装置还包括：设置在滤芯单元2上方的端盖13；

所述端盖13上设有第二进气口14和排气口15；所述第二进气口14与第一进气口3连通，所述排气口15与所述排气通道4连通。

优选地，该装置还包括：套设在所述集水容器1外部的保护罩16。

根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，所述集水容器1上设有液位显示窗17。

为解决上述技术问题之一，本实用新型提供一种列车，该列车包括：设置在车辆底架上的总风管路20；所述总风管路20上设有如上任意一项所述的滤水装置。

本实用新型的有益效果如下：

本申请所述技术方案利用导向机构和压缩空气配合形成旋转气流，将压缩空气中的液体或积尘分离开，为车辆用风设备提供干燥清洁的压缩空气，保证用风设备能够安全高效工作，提高设备使用寿命，为车辆运行安全提供保障。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本方案所述滤水装置的示意图；

图2为本方案所述导向机构的示意图；

图3为本方案所述滤芯单元的示意图；

图4为本方案所述滤水装置设置在列车上的示意图。

1、集水容器，2、滤芯单元，3、第一进气口，4、排气通道，5、导向机构，6、导向叶片，7、凝结壁，8、滤水空间，9、聚集部，10、通孔，11、伴热丝，12、排液阀，13、端盖，14、第二进气口，15、排气口，16、保护罩，17、液位显示窗，18、横梁，19、吊装架，20、总风管路。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型的核心思路是考虑到压缩空气的高压特性，在滤水装置的进风口处设置多个导向机构5，使压缩空气形成高速的旋转气流，由于离心力和重力的作用，将压缩空气中的积液或积尘从压缩空气中分离出来，从而消除压缩空气中的液体和尘埃，保证用风设备的安全工作，保障行车安全。

具体的，如图1所示，本申请公开了一种滤水装置，该装置包括：集水容器1和固定在集水容器1顶端的滤芯单元2；其中，所述滤芯单元2包括：第一进气口3和排气通道4；所述排气通道4穿过所述第一进气口3，所述第一进气口3的内壁和排气通道4的外壁之间设有多个导向机构5；高压空气经由第一进气口3，并通过导向机构5形成旋转气流进入集水容器1进行气水分离，气水分离后的高压空气从排气通道4排出滤水装置。本方案中，所述滤芯单元2可以直接卡固在集水容器1的顶端，也可以通过支撑板间接固定在集水容器1的上，利用支撑板可以便于安装其他器件或结构。

如图2所示，本方案中，所述导向机构5是均布在所述第一进气口3的内壁和排气通道4的外壁之间空间内的多个具有预设倾角的导向叶片6。压缩空气经过导向叶片6时，迫使气流沿切线方向产生快速旋转，从而通过离心力和重力的作用分离混杂在压缩空气中的游离水、油滴等液体，以及积尘。

如图3所示，本方案中，所述滤芯单元2还包括凝结壁7，所述凝结壁7与所述进气口和排气通道4围成一滤水空间8。高速旋转的压缩空气与凝结壁7碰撞可以有效的配合离心力和重力，使液体和积尘脱离压缩空气，并且凝结壁7还可以进一步的凝结液体，进一步的协助对压缩空气中液体的分离。如图1所示，所述排气通道4的进风口延伸至滤水空间8内部，所述排气通道4的排风口延伸至滤水空间8外部。

本方案中，为了更好的分离出来的液体汇集到集水容器1中，在所述凝结壁7的底部设有用于聚集所述液滴送入集水容器1的聚集部。优选地，所述聚集部为圆锥体或圆台体，所述聚集部的大径端与凝结壁7的底部固定；所述聚集部与凝结壁7固定的位置设有多个用于排出液滴的通孔10。

本方案考虑到该装置是设置与车辆底部，在室外温度较低时，容易出现液体冻结现象，为了克服此问题，本方案进一步在所述集水容器1的外壁上设置加热单元，可以对集水容器1进行保温或加热，防止集水容器1内的液体冻结影响装置正常工作。其中，所述加热单元包括：缠绕在集水容器1外表面的伴热丝11，伴热丝11与车辆内的供电设施连接，对集水容器1进行保温或加热。为了能够对伴热丝11进行加热控制，可以为伴热丝11配置一个供电控制开关，该供电控制开关基于外部控制信号，控制伴热丝11的通电或断电。对于供电控制开关的控制可以是工作人员利用列车控制系统对供电控制开关进行通断操控，也可以直接在集水容器1上设置温度传感器，当温度传感器探测到第一温度时，供电控制开关接通，伴热丝11通电加热；当温度传感器探测到第二温度时，供电控制开关断开，伴热丝11断电停止加热。其中，第一温度低于第二温度。

滤水装置使用一段时间后，集水容器1内会积累一定量的液体，为了方便装置的循环使用，减少人工维护成本，在集水容器1的下端设有排液阀12，当集水容器1内水量到达一定量时，及时排出容器内的液体。进一步的，为了实现排液阀12的自动化设计，在所述排液阀12上设置用于探测集水容器1重量的重力传感器，当传感器探测集水容器1的总重量达到第一预定值时，开启排液阀12；当传感器探测集水容器1的总重量达到第二预定值时，关闭排液阀12。其中，第一预定值大于第二预定值。

本方案中，为了便于滤水装置与车辆风管连接，在滤芯单元2的上方进一步设置有端盖13，端盖13上设有第二进气口14和排气口15；所述第二进气口14与第一进气口3连通，所述排气口15与所述排气通道4连通。第二进气口14和排气口15分别接入风管。其中，端盖13可以直接固定在滤芯单元2上；也可以通过支撑板固定在滤芯单元2的上方，端盖13利用螺栓与支撑板固定。

由于该滤水装置是设置在车辆底部外侧的，因此，在车辆行驶构成中，可能会有杂物撞击到滤水装置，为了防止杂物堆滤水装置的损坏，在滤水装置的外部设置一个保护罩16。具体的，该保护罩16是套设在集水容器1外部的。其中，保护罩16可以直接固定在滤芯单元2的外边缘上；也可以固定在支撑板上罩在集水容器1的外部。

为了便于检修和维护，进一步的在集水容器1的上设置液位显示窗17，可以供工作人员直接观察集水容器1内水量情况。判断滤水装置的工作状态和排液阀12的工作状态。

如图4所示，本方案进一步公开了一种列车，该列车包括：设置在车辆底架上的总风管路20；所述总风管路20上设有如上任意一项所述的滤水装置。其中，为了降低总风管路20直接承担滤水装置的装量，并且保证滤水装置的稳定性，利用吊装架19将滤水装置固定在车辆底架的横梁18上，从而降低车辆运行中总风管路20的颠簸对滤水装置正常工作的影响，也降低总风管路20的承重。如图4所示，滤水装置的端盖13通过螺栓与吊装架19固定，吊装架19通过铆接、焊接或紧固件锁定的方式固定在横梁18上。本方案中，车辆上均采用标准接口，进出口的压降小，保证装置的正常运行。

下面通过实例对本方案做进一步说明书。

如图1所示，为用于列车总风管路20的滤水装置，该滤水装置能够过滤液态水和油滴，其工作原理是：压缩空气从端盖13上的第二进气口14进入滤芯单元2，压缩空气通过滤芯单元2的第一进气口3上的具有一定倾角的导向叶片6，迫使气流沿切线方向产生快速旋转，旋转过程中混杂在压缩空气中游离水和/或油滴在离心力和重力的作用下与滤芯单元2中的凝结壁7碰撞并从高速旋转的气体中分离出来沿凝结壁7汇集，凝集的液滴经聚集部汇集到集水容器1中，沉积的水经集水容器1底部的泄流口排出。

本实例中，端盖13和集水容器1均为不锈钢铸件，具有较高的强度；滤芯单元2的整体材料可以采用塑胶材质，结构简单，易于拆装维护。端盖13和防护罩通过螺栓与滤水装置上的支撑板固定，防护罩可在车底环境恶劣的条件下防止碎石等杂物堆滤水装置的碰击。液位显示窗17用于观察集水杯内水量，其主要作用是提供一个液位的视窗，便于维护检修，优选地，可以在液位显示窗17上设有一定的刻度，这样更加便于工作人员观察水量情况。本实例中，伴热丝11缠绕在例如集水杯的集水容器1上，可在冬季防止集水容器1中积存的液态水结冰；其中，伴热丝11的加热可以通过人为远程控制的，也可以采用温度传感器对温度进行采集，从而实现对伴热丝11进行通电或断电的控制。

过滤装置正常工作时，含有液态水等杂质的压缩空气从装置的进气口进入，通过滤芯单元2上的导向叶片6时，由于螺旋面的缘故使压缩空气产生高速的螺旋运动。其中，旋流叶片是固定在排风通道外壁上的，由于总风管道内是压缩的高压空气，因此，压缩空气通过固定的带有倾角的导向叶片6时，压缩空气会产生沿叶片的切线方向产生高速的旋转运动，通过旋转运动将密度较大的液态水、油等杂质在强大的离心力作用下沿滤芯单元2中的凝结壁7的内表面螺旋流动，并汇集到滤水装置下方的集水杯中，利用重力传感器探测集水杯的重量，当集水容器1的集水量达到一定重量时经自动排水塞门排出到轨道上，集水量逐渐减少到一定值时排水塞门自动关闭。

本实例所述滤水装置采用吊装的方式，固定在列车底架的横梁18上，安装方式简单、灵活；利用具有倾角的叶片配合压缩空气可以有效的分离压缩空气中的杂质，可靠性高；采用集水容器1对液体进行积存，并在集水容器1底部集成自动排水塞门，在达到一定集水量时自动排水，提高了装置的循环使用能力，降低了人工维护的成本；在集水容器1的外表面缠绕伴热丝11，可以有效防止由于外界温度过低导致的容器内液体凝结的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种滤水装置，其特征在于，该装置包括：集水容器(1)和固定在集水容器(1)顶端的滤芯单元(2)；

所述滤芯单元(2)包括：第一进气口(3)和排气通道(4)；所述排气通道(4)穿过所述第一进气口(3)，所述第一进气口(3)的内壁和排气通道(4)的外壁之间设有多个导向机构(5)；

高压空气经由第一进气口(3)，并通过导向机构(5)形成旋转气流进入集水容器(1)进行气水分离，气水分离后的高压空气从排气通道(4)排出滤水装置。

2.根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，所述滤芯单元(2)还包括：用于将从高压空气中分离出的液体凝结成液滴的凝结壁(7)；所述凝结壁(7)与所述进气口和排气通道(4)围成一滤水空间(8)；

所述排气通道(4)的进风口延伸至滤水空间(8)内部，所述排气通道(4)的排风口延伸至滤水空间(8)外部。

3.根据权利要求2所述的滤水装置，其特征在于，所述凝结壁(7)的底部设有用于聚集所述液滴送入集水容器(1)的聚集部。

4.根据权利要求3所述的滤水装置，其特征在于，所述聚集部为圆锥体或圆台体，所述聚集部的大径端与凝结壁(7)的底部固定；

所述聚集部与凝结壁(7)固定的位置设有多个用于排出液滴的通孔(10)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的滤水装置，其特征在于，该装置还包括：设置在集水容器(1)上的加热单元。

6.根据权利要求5所述的滤水装置，其特征在于，所述加热单元包括：缠绕在集水容器(1)外表面的伴热丝(11)。

7.根据权利要求6所述的滤水装置，其特征在于，所述加热单元还包括：供电控制开关，所述供电控制开关基于外部控制信号，控制伴热丝(11)的通电或断电。

8.根据权利要求7所述的滤水装置，其特征在于，所述外部控制信号为列车控制系统发出的控制信号或设置在滤水装置上的温度传感器发出的控制信号。

9.根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，所述多个导向机构(5)均布在所述第一进气口(3)的内壁和排气通道(4)的外壁之间空间内。

10.根据权利要求1或9所述的滤水装置，其特征在于，所述导向机构(5)为具有预设倾角的导向叶片(6)。

11.根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，所述集水容器(1)的下端设有排液阀(12)。

12.根据权利要求11所述的滤水装置，其特征在于，所述排液阀(12)上设有用于探测集水容器(1)重量的重力传感器；

当传感器探测集水容器(1)的总重量达到第一预定值时，开启排液阀(12)；

当传感器探测集水容器(1)的总重量达到第二预定值时，关闭排液阀(12)。

13.根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，该装置还包括：设置在滤芯单元(2)上方的端盖(13)；

所述端盖(13)上设有第二进气口(14)和排气口(15)；所述第二进气口(14)与第一进气口(3)连通，所述排气口(15)与所述排气通道(4)连通。

14.根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，该装置还包括：套设在所述集水容器(1)外部的保护罩(16)。

15.根据权利要求1所述的滤水装置，其特征在于，所述集水容器(1)上设有液位显示窗(17)。

16.一种列车，其特征在于，该列车包括：设置在车辆底架上的总风管路(20)；所述总风管路(20)上设有如权利要求1至15任意一项所述的滤水装置。