EA042102B1

EA042102B1 - AIR CONDITIONING DEVICE FOR RAIL VEHICLE

Info

Publication number: EA042102B1
Application number: EA202192585
Authority: EA
Inventors: Луц Бёк; Эрик Гоффманн; Штеффен Позер; Кай Фишер
Original assignee: Файвеле Транспорт Лейпциг Гмбх & Ко. Кг
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2023-01-13

Description

Данное изобретение относится к устройству кондиционирования воздуха для рельсового транспортного средства, причем указанное устройство подходит для использования горючих хладагентов, выполнено в виде компактного устройства для установки на крыше транспортного средства и содержит, по меньшей мере, секции оборудования для обработки воздуха, компрессорно-ожижительный блок и электрическую распределительную коробку (электрический блок управления) и, как вариант, секции оборудования для выходящего воздуха и/или глушители.The present invention relates to an air-conditioning device for a rail vehicle, said device being suitable for the use of flammable refrigerants, made in the form of a compact device for mounting on the roof of a vehicle and comprising at least sections of air treatment equipment, a compressor-liquidation unit and an electrical junction box (electrical control box) and, optionally, exhaust air equipment sections and/or silencers.

Известны различные хладагенты для устройств кондиционирования воздуха в транспортных средствах, в которых использование синтетических хладагентов, в частности, проблематично с точки зрения экологии. По этой причине хладагент R134a очень широко используют в транспортных средствах с двигателем, а также в рельсовых транспортных средствах. Тем не менее, данный хладагент, улетучиваясь в окружающую среду, действует как парниковый газ. Таким образом, в Европейском Союзе использование хладагента R134a для новых легковых автомобилей было прекращено 01/01/2017.Various refrigerants are known for air-conditioning devices in vehicles, in which the use of synthetic refrigerants is particularly problematic from an environmental point of view. For this reason, the refrigerant R134a is very widely used in motor vehicles as well as in rail vehicles. However, this refrigerant, volatilizing into the environment, acts as a greenhouse gas. Thus, in the European Union, the use of R134a refrigerant for new passenger cars was discontinued on 01/01/2017.

В качестве альтернативы R134a в настоящее время преимущественно используют хладагент R1234yf, который вызывает гораздо меньший парниковый эффект, но является горючим и классифицируется как хладагент A2L. Тем не менее, даже использование данного хладагента в настоящее время подвергается критике со стороны экспертов. Например, при выделении образуется высокотоксичная плавиковая кислота (HF - hydrofluoric acid) в сочетании с температурами >250°C, а в качестве продукта разложения, который накапливается, в частности, в воде, в окружающей среде образуется стойкая трифторуксусная кислота (TFA - trifluoroacetic acid). Из-за связанных с этим рисков от использования хладагентов на основе гидрофторолефина (HFO), таких как R1234yf, также принципиально отказываются.As an alternative to R134a, refrigerant R1234yf is currently predominantly used, which causes a much lower greenhouse effect, but is flammable and classified as an A2L refrigerant. However, even the use of this refrigerant is currently being criticized by experts. For example, during isolation, highly toxic hydrofluoric acid (HF - hydrofluoric acid) is formed in combination with temperatures > 250 ° C, and as a decomposition product, which accumulates, in particular in water, stable trifluoroacetic acid (TFA - trifluoroacetic acid) is formed in the environment. ). Because of the associated risks, hydrofluoroolefin (HFO) based refrigerants such as R1234yf are also being phased out as a matter of principle.

Альтернативно, в качестве природного хладагента используют двуокись углерода (R744). Тем не менее, использование R744 приводит к необходимости использования относительно сложной техники из-за требуемого высокого давления по сравнению с другими хладагентами. Кроме того, при высоких температурах окружающей среды происходит значительное снижение коэффициента полезного действия (КПД) и, таким образом, значительное увеличение энергии, необходимой для кондиционирования. Также при повышении температуры окружающей среды резко снижается холодопроизводительность, что может быть компенсировано соответствующим увеличением размеров компонентов.Alternatively, carbon dioxide (R744) is used as the natural refrigerant. However, the use of R744 results in a relatively complex technique due to the high pressure required compared to other refrigerants. In addition, at high ambient temperatures there is a significant decrease in the coefficient of performance (COP) and thus a significant increase in the energy required for conditioning. Also, when the ambient temperature rises, the cooling capacity decreases sharply, which can be compensated by a corresponding increase in the size of the components.

Таким образом, очевидно, что используемые на сегодняшний день хладагенты в целом представляют собой компромисс между различными функциональными, экологическими требованиями и требованиями безопасности. Существует необходимость в использовании хладагентов для устройств кондиционирования воздуха транспортных средств, в частности, также рельсовых транспортных средств, которые экологически некритичны в отношении выбросов в окружающую среду, имеют высокую энергоэффективность во всем рабочем диапазоне, и при их использовании возможно применение знаний и опыта технологии холодного пара, используемой до настоящего времени. Что касается рельсовых транспортных средств, данные блоки в целом выполнены в виде компактных блоков для крыши транспортного средства.Thus, it is clear that the refrigerants used today generally represent a compromise between various functional, environmental and safety requirements. There is a need to use refrigerants for air conditioning devices of vehicles, in particular also rail vehicles, which are environmentally friendly in terms of emissions to the environment, have high energy efficiency over the entire operating range, and when using them, the knowledge and experience of cold vapor technology can be applied. used until now. With respect to rail vehicles, these units are generally designed as compact units for the roof of a vehicle.

Независимо от конкретной конструкции, такие компактные блоки кондиционирования воздуха обычно содержат секцию обработки воздуха и секцию компрессорно-ожижительного блока и могут дополнительно содержать оборудование для отвода воздуха, электрическую распределительную коробку и/или секции глушителя.Regardless of the specific design, such compact air conditioning units typically comprise an air handling section and a compressor/liquidation unit section, and may additionally contain air exhaust equipment, an electrical junction box, and/or silencer sections.

В качестве решения для вышеописанных требований в качестве вариантов хладагентов представляют интерес горючие углеводороды, такие как пропан (R290), пропилен (R1270) или изобутан (R600a). Эти хладагенты широко используются в устройствах прямого расширения с ограниченной заправкой (<150 г или <500 г), в частности, в стационарных установках. Если для обеспечения более высокой хладопроизводительности требуются большие количества заправки, предпочтительнее использование непрямых устройств из-за возможности воспламенения указанных устройств прямого расширения.As a solution to the above requirements, combustible hydrocarbons such as propane (R290), propylene (R1270) or isobutane (R600a) are of interest as refrigerant options. These refrigerants are widely used in direct expansion units with limited charge (<150g or <500g), particularly in stationary installations. If larger charge quantities are required to achieve a higher cooling capacity, the use of indirect devices is preferable due to the possibility of ignition of these direct expansion devices.

Для обеспечения кондиционирования воздуха в рельсовых транспортных средствах до сих пор практически не используют горючие хладагенты - ни в устройстве прямого испарения, ни в устройстве непрямого испарения из-за опасности взрыва и возгорания из-за хладагентов. Вышеупомянутый риск снижен в устройстве непрямого испарения благодаря тому, что устройство кондиционирования воздуха выполнено со средствами вторичного контура. В этом случае необходимая мощность охлаждения (или нагрева) обеспечивается в первичном контуре путем использования горючих хладагентов в известных компрессионных контурах для хладагентов, причем первичный контур расположен снаружи транспортного средства и, таким образом, не имеет прямого соединения с салоном транспортного средства. Получаемая мощность охлаждения передается с помощью теплообменников (предпочтительно пластинчатых теплообменников) во вторичный контур, который выполнен, например, в виде рассольного контура с водно-гликолевыми смесями.To provide air conditioning in rail vehicles, flammable refrigerants are still practically not used - neither in the direct evaporation device, nor in the indirect evaporation device, due to the risk of explosion and fire due to refrigerants. The aforementioned risk is reduced in the indirect evaporation device due to the fact that the air conditioning device is made with secondary circuit means. In this case, the required cooling (or heating) power is provided in the primary circuit by using flammable refrigerants in known refrigerant compression circuits, the primary circuit being outside the vehicle and thus not directly connected to the interior of the vehicle. The resulting cooling power is transferred by means of heat exchangers (preferably plate heat exchangers) to a secondary circuit, which is designed, for example, as a brine circuit with water-glycol mixtures.

Техническое решение такого типа известно из международной публикации WO 2018/137908 A1. Согласно данному документу рельсовое транспортное средство содержит первичный контур для хладагента, который расположен снаружи транспортного средства и конструктивно полностью отделен от пассажирского салона. Вторичный контур для хладагента расположен, по меньшей мере, частично внутри рельсового транспортного средства. Теплообмен между первичным контуром для хладагента и вторичA technical solution of this type is known from the international publication WO 2018/137908 A1. According to this document, the rail vehicle comprises a primary refrigerant circuit which is located outside the vehicle and is structurally completely separated from the passenger compartment. The secondary coolant circuit is located at least partially inside the rail vehicle. Heat exchange between primary refrigerant circuit and secondary

- 1 042102 ным контуром для хладагента обеспечен через промежуточный теплообменник, расположенный под полом в наружной области. В результате первичный контур для хладагента полностью выведен за пределы салона рельсового транспортного средства. Благодаря такой конструкции при использовании горючих веществ меры безопасности, которые требуется учитывать, в основном касаются внешней области, а внутренняя область может считаться такой же безопасной, как и известные устройства. Это означает, что также возможно использование хладагентов, которые по причинам безопасности до сих пор практически не использовались для кондиционирования воздуха в пассажирских салонах. По этой причине в документе WO 2018/137908 A1 предложено применение горючих хладагентов, таких как пропан, который хорошо подходит в качестве хладагента с функциональной точки зрения, но до сих пор практически не использовался из-за проблем пожароопасности и взрывоопасности, указанных выше.- 1 042102 The refrigerant circuit is provided through an intermediate heat exchanger located under the floor in the outer area. As a result, the primary refrigerant circuit is completely removed from the interior of the rail vehicle. Due to this design, when using combustible substances, the safety measures to be taken into account mainly concern the outer area, and the inner area can be considered as safe as known devices. This means that it is also possible to use refrigerants which, for safety reasons, have so far not been practically used for air conditioning in passenger compartments. For this reason, WO 2018/137908 A1 proposes the use of flammable refrigerants such as propane, which is well suited as a refrigerant from a functional point of view, but has so far not been practically used due to the fire and explosion problems mentioned above.

Принимая во внимание уровень техники, описанный в документе WO 2018/137908 A1, и подобные предложенные решения, ожидается, что допущение использования горючих хладагентов в устройствах кондиционирования воздуха для рельсовых транспортных средств значительно возрастет в среднесрочной перспективе. Тем не менее, следует отметить, что непрямой контур все равно приведет к недостаткам в использовании энергии из-за тепловых потерь в промежуточном теплообменнике, а также к дополнительному весу и необходимости в дополнительном монтажном пространстве. Таким образом, для широкого применения горючих хладагентов есть потребность в устройстве прямого испарения, которое позволит исключить эти недостатки. Для защиты от пожаров и взрывов с обеспечением безопасности высокого уровня, включая возможные рабочие неисправности, в устройствах кондиционирования воздуха рельсовых транспортных средств в конечном итоге могут потребоваться дополнительные конструктивные решения, что приведет к необходимости выполнения специальных конструкций различных узлов.Taking into account the prior art described in WO 2018/137908 A1 and similar proposed solutions, the acceptance of flammable refrigerants in rail vehicle air conditioning devices is expected to increase significantly in the medium term. However, it should be noted that an indirect circuit will still lead to disadvantages in energy use due to heat losses in the intermediate heat exchanger, as well as additional weight and the need for additional installation space. Thus, for the widespread use of flammable refrigerants, there is a need for a direct evaporation device that will overcome these disadvantages. For fire and explosion protection with a high level of safety, including possible operational failures, additional design solutions may ultimately be required in air conditioning devices of rail vehicles, which will lead to the need for special designs of various components.

Одним из чувствительных узлов в данном отношении является электрическая распределительная коробка (электрический блок управления) в компактном блоке кондиционирования воздуха. Такой электрический блок управления обычно выполнен в виде отдельной части в блоке кондиционирования воздуха с границами и вмещает все компоненты, требуемые для управления или отслеживания блока кондиционирования воздуха. Для предотвращения опасности необходимо, особенно при использовании горючих хладагентов, предотвратить попадание воспламеняемой смеси в электрический блок управления. В целом это можно предотвратить путем создания избыточного давления во внутреннем пространстве. В документе DE 102014101184 A1 описана электрическая распределительная коробка, в которой используют вентиляторы для создания избыточного давления во внутреннем пространстве для предотвращения попадания вредных частиц и т.п. Тем не менее, такая конструкция не подходит для горючих хладагентов. Схожим образом, при использовании горючих хладагентов неприемлемо, чтобы воздух, требуемый для создания избыточного давления, выводился из непосредственной внешней среды устройства кондиционирования воздуха, поскольку в этом случае очень высок риск загрязнения. В качестве альтернативы, для достижения соответствующего разбавления возможно загрязненного воздуха может быть обеспечена подача потока очень большого объема. Тем не менее, такое решение имеет недостаток, заключающийся в том, что требуется значительно большая мощность вентилятора, при этом поток очень большого объема может привести к дополнительному загрязнению, что в свою очередь требует дополнительной фильтрации.One sensitive node in this regard is the electrical junction box (electrical control box) in the compact air conditioning unit. Such an electrical control box is usually made as a separate part in the air conditioning unit with boundaries and contains all the components required to control or monitor the air conditioning unit. To avoid danger, it is necessary, especially when using flammable refrigerants, to prevent the flammable mixture from entering the electrical control box. In general, this can be prevented by creating excess pressure in the interior. DE 102014101184 A1 describes an electrical junction box that uses fans to pressurize the interior to prevent harmful particles and the like from entering. However, this design is not suitable for flammable refrigerants. Likewise, when using flammable refrigerants, it is unacceptable that the air required for pressurization be vented from the immediate outside of the air conditioning unit, since the risk of contamination is then very high. Alternatively, a very high flow volume can be provided to achieve a suitable dilution of possibly polluted air. However, this solution has the disadvantage that a much larger fan power is required, and a very high volume flow can lead to additional pollution, which in turn requires additional filtration.

Таким образом, задачей данного изобретения является создание устройства прямого испарения, в котором электрическая распределительная коробка (электрический блок управления), размещенная внутри компактного блока кондиционирования воздуха для рельсового транспортного средства, закрыта так, что предотвращен контакт данного узла с горючим хладагентом в случае соответствующих протечек из узлов для переноса хладагента, так что предотвращено попадание горючей смеси в данные зоны. В частности, целью является предотвращение протекания горючего хладагента в электрический блок управления в результате протечки.Thus, it is an object of the present invention to provide a direct evaporation apparatus in which an electrical junction box (electrical control box) housed inside a compact air conditioning unit for a rail vehicle is closed so as to prevent contact of this assembly with a flammable refrigerant in the event of corresponding leaks from units for transferring refrigerant, so that the ingress of a combustible mixture into these zones is prevented. In particular, the object is to prevent the flammable refrigerant from leaking into the electrical control unit as a result of leakage.

Эта цель достигнута благодаря тому, что электрическая распределительная коробка/электрический блок управления функционально соединены с узлом, с помощью которого воздух из зон за пределами частей для переноса хладагента или из внешней зоны устройства кондиционирования воздуха направляется в электрический блок управления с обеспечением возможности создания избыточного давления в электрическом блоке управления, который для этого достаточно изолирован, чтобы предотвратить накопление горючего хладагента. Данный узел подачи воздуха в электрический блок управления выполнен в виде отдельного вентилятора, с помощью которого обеспечено всасывание воздуха из окружающей среды устройства кондиционирования воздуха, так что в электрическом блоке управления может быть создано избыточное давление. В качестве альтернативы, данный узел подачи воздуха выполнен в виде канала, который, начиная от зоны избыточного давления секции подачи воздуха блока обработки воздуха устройства кондиционирования воздуха, обеспечивает направление части объема потока приточного воздуха в электрический блок управления. В другом варианте данный узел подачи воздуха выполнен в виде канала, который, начиная от места соединения избыточного давления канала выходящего воздуха устройства кондиционирования воздуха, содержащего вентилятор выходящего воздуха, обеспечивает протекание части объема потока выходящего воздуха в электрический блок управления.This objective is achieved by operatively connecting the electrical junction box/electrical control box to a unit by which air from areas outside the refrigerant transfer parts or from the outer area of the air conditioning unit is directed to the electrical control box so as to be able to pressurize the electrical control box that is sufficiently insulated to prevent the accumulation of flammable refrigerant. This air supply unit to the electrical control box is designed as a separate fan, which sucks air from the environment of the air conditioning device, so that the electrical control box can be pressurized. Alternatively, this air supply unit is made in the form of a channel, which, starting from the overpressure zone of the air supply section of the air handling unit of the air conditioning device, ensures that a part of the supply air flow volume is directed to the electric control unit. In another embodiment, this air supply unit is made in the form of a channel, which, starting from the overpressure connection of the outlet air channel of the air conditioning device containing the outlet air fan, allows a part of the volume of the outlet air flow to flow into the electrical control unit.

Независимо от конкретной конструкции узел подачи воздуха, проходящий от зон за пределами часRegardless of the specific design, the air supply unit extending from areas outside the hour

- 2 042102 тей для переноса хладагента или от внешней зоны устройства кондиционирования воздуха в электрический блок управления, выполнен так, что в электрическом блоке управления обеспечена возможность создания избыточного давления. Для этого электрический блок управления выполнен в виде достаточно изолированного узла. В качестве варианта, электрический блок управления может быть выполнен со свободным или трубчатым каналом для отработавшего воздуха, проходящим до выпускного отверстия для воздуха для обеспечения направленной вентиляции и/или отвода тепла от электрических компонентов, установленных в электрическом блоке управления.- 2 042102 tey for transferring refrigerant or from the external zone of the air conditioning device to the electric control unit, is designed so that the possibility of creating excess pressure is provided in the electric control unit. To do this, the electrical control unit is made in the form of a sufficiently isolated unit. Alternatively, the electrical control box may be provided with a free or tubular exhaust air duct extending up to the air outlet to provide directional ventilation and/or heat dissipation from the electrical components installed in the electrical control box.

Таким образом, новизна по сравнению с известным уровнем техники заключается в том, что электрический блок управления выполнен в виде закрытого блока. Таким образом, во время простоя исключено загрязнение воспламеняемой смесью. Вентилятор блока кондиционирования воздуха или, альтернативно, транспортного средства, которое имеется в любом случае, выполняет дополнительную функцию в качестве вентилятора подачи воздуха или, альтернативно, вентилятора выходящего воздуха. Кроме того, при необходимости в конструкцию может быть встроен отдельный вентилятор. Забор воздуха производится из зоны в блоке кондиционирования воздуха или, альтернативно, транспортного средства с окружающей средой, которая не является потенциально воспламеняемой, при этом забор воздуха выполняют из зон без частей для переноса хладагента. Направление воздуха к электрическому блоку управления обеспечено с помощью отдельного канала или секции канала, а за счет вентиляции электрического блока управления обеспечено, по меньшей мере, небольшое избыточное давление относительно окружающей среды.Thus, the novelty compared to the prior art lies in the fact that the electrical control unit is designed as a closed unit. Thus, during downtime, contamination with a flammable mixture is excluded. The fan of the air conditioning unit, or alternatively of the vehicle, which is present in any case, performs an additional function as an air supply fan or, alternatively, an exhaust air fan. In addition, if necessary, a separate fan can be built into the design. The air is taken from an area in the air conditioning unit or alternatively a vehicle with an environment that is not potentially flammable, while the air is taken from areas without coolant transfer parts. Direction of air to the electrical control unit is ensured by means of a separate duct or section of the duct, and at least a slight overpressure relative to the environment is ensured by the ventilation of the electrical control unit.

Техническое решение согласно данному изобретению повышает допустимость применения горючих хладагентов в устройствах кондиционирования воздуха для рельсовых транспортных средств. Теперь возможно значительное улучшение защиты от пожара и взрыва в электрической распределительной коробке (электрическом блоке управления), в узле, чувствительном в данном отношении, даже в случае протечки горючего хладагента в зонах, смежных с компактным устройством кондиционирования воздуха. Благодаря постоянной выработке избыточного давления в электрическом блоке управления поступление горючих хладагентов эффективным образом предотвращено.The technical solution according to the present invention increases the acceptability of using flammable refrigerants in air-conditioning devices for rail vehicles. A significant improvement in fire and explosion protection is now possible in the electrical junction box (electrical control box), a site sensitive in this regard, even in the event of a flammable refrigerant leak in areas adjacent to the compact air conditioning unit. Due to the constant generation of excess pressure in the electrical control unit, the entry of flammable refrigerants is effectively prevented.

Далее со ссылкой на чертежи более подробно описан примерный вариант выполнения данного изобретения.Next, with reference to the drawings, an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail.

Фиг. 1 условно изображает вид сверху компактного блока кондиционирования воздуха для рельсового транспортного средства с разными вариантами расположения секций и их распределение в электрическом блоке управления.Fig. 1 schematically shows a plan view of a compact air conditioning unit for a rail vehicle with different arrangements of sections and their distribution in the electric control unit.

Фиг. 2 условно изображает электрический блок управления с избыточным давлением во внутренней части и разные варианты прохождения потока.Fig. 2 schematically depicts an electrical control unit with internal overpressure and various flow paths.

Фиг. 3 условно изображает основное устройство электрического блока управления как части компактного блока кондиционирования воздуха.Fig. 3 schematically depicts the basic arrangement of the electrical control unit as part of a compact air conditioning unit.

Фиг. 4 условно изображает дополнительный вид варианта, показанного на фиг. 3.Fig. 4 schematically depicts a further view of the embodiment shown in FIG. 3.

Фиг. 5 условно изображает другой дополнительный вид варианта, показанного на фиг. 3.Fig. 5 schematically depicts another additional view of the embodiment shown in FIG. 3.

Показанное на чертеже устройство кондиционирования воздуха для рельсового транспортного средства выполнено в виде компактного устройства для установки на крыше транспортного средства и предпочтительно предназначено для работы с горючими хладагентами категорий A2, A2L и A3, например, R290. Имеются узлы, с помощью которых обеспечена возможность создания избыточного давления в электрической распределительной коробке/электрическом блоке управления для предотвращения поступления горючего хладагента в электрический блок управления. Соответствующее поступление воздуха, требуемого для создания определенного избыточного давления, из зон за пределами частей для переноса хладагента или из внешней зоны предотвращает накопление горючего хладагента в электрическом блоке управления до образования воспламеняемой смеси.The air-conditioning device shown in the drawing for a rail vehicle is designed as a compact device for installation on the roof of a vehicle and is preferably designed to work with flammable refrigerants of categories A2, A2L and A3, for example, R290. Components are available that allow the electrical junction box/electric control box to be pressurized to prevent flammable refrigerant from entering the electrical control box. Appropriate supply of air required to generate a certain overpressure from areas outside the coolant transfer parts or from an external area prevents the accumulation of combustible refrigerant in the electrical control unit to form a flammable mixture.

На фиг. 1 показан вид сверху такого компактного блока кондиционирования воздуха с разными вариантами расположения его секций и их распределение относительно электрического блока управления.In FIG. 1 shows a plan view of such a compact air conditioning unit with different arrangements of its sections and their distribution relative to the electrical control unit.

На фиг. 1a) проиллюстрировано создание избыточного давления путем всасывания окружающего воздуха с помощью отдельного вентилятора, который используется исключительно для создания избыточного давления в электрическом блоке управления.In FIG. 1a) illustrates pressurization by sucking in ambient air with a separate fan that is used exclusively to pressurize the electrical control box.

На фиг. 1b) проиллюстрировано создание избыточного давления путем обеспечения направления от блока обработки воздуха к электрическому блоку управления. В данном случае подготовленный или смешанный воздух поступает из зоны избыточного давления выше по потоку от электронагревателя блока обработки воздуха и подается в электрический блок управления по каналу.In FIG. 1b) illustrates the creation of overpressure by providing direction from the air handling unit to the electrical control unit. In this case, treated or mixed air comes from a positive pressure area upstream of the air handling unit electric heater and is ducted to the electrical control unit.

На фиг. 1c) проиллюстрировано создание избыточного давления путем обеспечения направления от канала выходящего воздуха к электрическому блоку управления. В данном случае избыточное давление в электрическом блоке управления создается с помощью вентилятора выходящего воздуха.In FIG. 1c) illustrates the creation of overpressure by providing a direction from the exhaust air duct to the electrical control box. In this case, the excess pressure in the electrical control box is generated by the exhaust air fan.

На фиг. 1g)-1j) проиллюстрированы другие варианты создания избыточного давления, с другими вариантами расположения отдельных секций устройства кондиционирования воздуха.In FIG. 1g)-1j) illustrate other overpressure options, with different arrangements for the individual sections of the air conditioning unit.

На фиг. 2 показан электрический блок управления с избыточным давлением во внутренней части и разные варианты выпуска потока воздуха.In FIG. 2 shows an electrical control box with internal overpressure and various airflow outlet options.

- 3 042102- 3 042102

На фиг. 2d) показан выполненный непроницаемым электрический блок управления без направленного выпуска потока. Это означает, что нет перетока от источников тепла и, следовательно, нет теплоотдачи от электрических компонентов. Избыточное давление создается согласно одному из вариантов, описанных выше, пока не будет достигнуто постоянное избыточное давление в пределах достигнутой непроницаемости под давлением.In FIG. 2d) shows an impermeable electrical control box without a directed flow outlet. This means that there is no overflow from heat sources and therefore no heat dissipation from electrical components. Overpressure is generated according to one of the options described above until a constant overpressure is reached within the achieved pressure tightness.

На фиг. 2e) показана умеренная скорость протечки воздуха в электрическом блоке управления, но без направленного выпуска потока. Наращивание избыточного давления и его поддержание обеспечены путем нагнетания воздуха согласно одному из вариантов, описанных выше. Возможен отток через зазоры и протечки в проницаемых под давлением частях блока обработки воздуха. Тем не менее, значительный отток воздуха, в частности в блок обработки воздуха, отсутствует, что позволяет предотвратить загрязнение приточного воздуха озоном. Воздухообмен в электрическом блоке управления приводит к ненаправленному отведению тепла.In FIG. 2e) shows a moderate air leakage rate in the electrical control box, but no directed air outlet. The build-up of excess pressure and its maintenance are provided by air injection according to one of the options described above. Outflow through gaps and leaks in pressure-permeable parts of the air handling unit is possible. However, there is no significant outflow of air, in particular to the air handling unit, which makes it possible to prevent ozone contamination of the supply air. Air exchange in the electrical control box results in non-directional heat dissipation.

На фиг. 2f) показан отток воздуха по каналу из электрического блока управления и направленный отвод тепла от электрических компонентов. Наращивание избыточного давления и его поддержание в данном случае также обеспечены путем нагнетания рабочего воздуха согласно одному из вариантов, описанных выше. Таким образом, воздухообмен в электрическом блоке управления также способствует отведению тепла от электрических компонентов. В данном случае, например, выпуск по каналу к выпускному отверстию, вдоль электрических компонентов, подлежащих охлаждению, приводит к направленному отведению тепла.In FIG. 2f) shows ducted airflow from the electrical control box and directional heat dissipation from electrical components. The build-up of excess pressure and its maintenance in this case is also provided by forcing working air according to one of the options described above. Thus, the air exchange in the electrical control box also contributes to the removal of heat from the electrical components. In this case, for example, the outlet through a channel to the outlet, along the electrical components to be cooled, leads to a directed heat dissipation.

На фиг. 3 показано выполнение электрического блока управления в качестве части компактного блока кондиционирования воздуха. В данном случае создание избыточного давления обеспечено, например, с помощью вентилятором, при этом его воздухозаборная решетка показана несколькими линиями, проходящими параллельно друг другу в прямоугольном контуре.In FIG. 3 shows an embodiment of an electrical control unit as part of a compact air conditioning unit. In this case, the creation of excess pressure is ensured, for example, by means of a fan, while its air intake grille is shown by several lines running parallel to each other in a rectangular contour.

Данная основная конструкция подробно показана на фиг. 4, на которой также показано направление воздушного потока. В данном случае избыточное давление для внутренней части электрического блока управления создается путем всасывания окружающего воздуха с помощью отдельного вентилятора. Этот окружающий воздух нагнетают с помощью вентилятора через специально выполненную пластину для защиты от непогоды. Кроме того, перед вентилятором имеется воздушный фильтр для очистки окружающего воздуха.This basic structure is shown in detail in Fig. 4, which also shows the direction of the air flow. In this case, the internal part of the electrical control box is pressurized by drawing in ambient air with a separate fan. This ambient air is forced by a fan through a specially made weatherproof plate. In addition, there is an air filter in front of the fan to purify the ambient air.

На фиг. 5 показаны дополнительные детали, в частности вентилятор в электрическом блоке управления с границей относительно окружающей среды.In FIG. 5 shows additional details, in particular a fan in an electrical control box with a boundary to the environment.

Claims

CLAIM

1. An air conditioning device for a rail vehicle, suitable for the use of flammable refrigerants, made in the form of a compact device for installation on the roof of a vehicle and containing at least sections of air processing equipment, a compressor-liquefier unit, an electrical control unit and sections exhaust air equipment and/or silencers, characterized in that the electrical control unit is made in the form of a completely closed unit and is operatively connected to the unit, by means of which air is directed from areas outside the parts for transferring the refrigerant of the air conditioning device to the electric control unit, with the possibility of creating excess pressure in the electrical control unit to prevent the flow of flammable refrigerant into the specified electrical unit.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said assembly for supplying air from areas outside the refrigerant transfer portions of the air conditioning device to the electrical control unit is provided with a separate fan, with which it is possible to pressurize said electrical block.

3. The device according to claim 1, characterized in that the specified node, designed to supply air from areas outside the parts for transferring the refrigerant of the air conditioning device to the electric control unit, is made in the form of a channel that starts from the overpressure zone of the air supply section of the unit processing air of the air conditioning device and through which the supply of part of the volume of the supply air flow to the specified electrical unit is provided.

4. Device according to claim 1, characterized in that said assembly for supplying air from areas outside the refrigerant transfer parts of the air conditioning device to the electrical control unit is made in the form of a channel that starts from the outlet air channel of the air conditioning device equipped with an outgoing air fan, and through which a part of the volume of the outgoing air flow is directed to the specified electrical unit.

5. The device according to claim 1, characterized in that the electrical control unit is made in the form of a closed unit with an opening for ventilation and/or cooling of electrical components installed in its interior.