RU159981U1

RU159981U1 - AIR CONDITIONING DEVICE FOR RAILWAY CAR

Info

Publication number: RU159981U1
Application number: RU2015146152/11U
Authority: RU
Inventors: Николай Джемалович Кикнадзе
Original assignee: Николай Джемалович Кикнадзе
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2016-02-27

Abstract

1. Устройство кондиционирования воздуха для железнодорожного вагона, содержащее входной рециркуляционный воздуховод, входной воздуховод для наружного воздуха, последовательно расположенные и соединенные между собой камеру смешивания наружного и рециркуляционного воздуха, попадающего в нее из упомянутых воздуховодов, главный воздуховод, в котором установлены испарительный блок и приточный вентилятор, и выходной нагнетательный воздуховод, подающий воздух в салон железнодорожного вагона, а также содержащее источник ультрафиолетового излучения, при этом устройство снабжено средствами защиты от выхода ультрафиолетового излучения, а на элементы устройства нанесено покрытие, поглощающее ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что устройство снабжено блоком ультрафиолетовой обработки воздуха, состоящим из корпуса-воздуховода, в котором установлен источник ультрафиолетового излучения, в качестве которого использована амальгамная лампа, при этом блок ультрафиолетовой обработки воздуха вмонтирован после приточного вентилятора, а в окнах для входа и выхода воздуха корпуса-воздуховода блока ультрафиолетовой обработки воздуха установлены и закреплены средства защиты от выхода ультрафиолетового излучения в виде защитных решеток, на которые нанесено покрытие из диоксида титана, поглощающее ультрафиолетовое излучение.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на стенке корпуса-воздуховода блока ультрафиолетовой обработки воздуха закреплены лампоузлы с электроразъемами для источников бактерицидного ультрафиолетового излучения, при этом в качестве источников бактерицидного ультрафиолетового излу1. An air conditioning device for a railroad car, comprising an inlet recirculation duct, an inlet duct for outdoor air, sequentially arranged and interconnected, a mixing chamber for external and recirculation air flowing into it from said ducts, a main duct in which the vaporization unit and the supply air are installed a fan, and an outlet discharge duct supplying air to the interior of the railway carriage, as well as containing an ultraviolet source radiation, while the device is equipped with protection against the exit of ultraviolet radiation, and the elements of the device are coated with an absorbing ultraviolet radiation, characterized in that the device is equipped with an ultraviolet air treatment unit consisting of a duct housing in which the ultraviolet radiation source is installed, as which uses an amalgam lamp, while the ultraviolet air treatment unit is mounted after the supply fan, and in the windows for air inlet and outlet The ultraviolet air treatment unit’s air duct duct ear has been installed and secured with UV protection in the form of protective grilles coated with titanium dioxide that absorbs ultraviolet radiation. 2. The device according to claim 1, characterized in that on the wall of the casing-duct of the ultraviolet air treatment unit, lamp nodes with electrical connectors for sources of bactericidal ultraviolet radiation are fixed, while as sources of bactericidal ultraviolet radiation

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для вентиляции, кондиционирования и обеззараживания воздуха пассажирских салонов, в частности, железнодорожных вагонов, а также других видов общественного транспорта, с использованием бактерицидного ультрафиолетового (УФ) излучения для обеспечения эпидемиологической безопасности среды в пути следования.The utility model relates to transport engineering, in particular to devices designed for ventilation, air conditioning and air disinfection of passenger cabins, in particular, railway cars, as well as other types of public transport, using bactericidal ultraviolet (UV) radiation to ensure the epidemiological safety of the environment in route

Согласно санитарным требованиям инфицированный людьми рециркуляционный воздух, забираемый из пассажирских салонов и поступающий обратно в устройство кондиционирования воздуха, с целью предотвращения распространения инфекций и бактериального заражения в пути следования поезда, подлежит обязательному обеззараживанию. Основным источником загрязнения воздуха микроорганизмами, в том числе болезнетворными, являются люди. В среднем один человек выделяет в окружающий воздух несколько тысяч микроорганизмов в час (при чихании - до нескольких десятков тысяч). В объеме воздуха выделяемые микроорганизмы распределяются в виде мельчайших капель жидкости с находящимися в них микроорганизмами, существенное количество которых оседает на поверхностях, а затем, после высыхания влаги, попадает в воздух.According to sanitary requirements, air recirculated by people, taken from passenger cabins and fed back to the air conditioning device, is required to be decontaminated in order to prevent the spread of infections and bacterial infection along the train. The main source of air pollution by microorganisms, including pathogens, are people. On average, one person releases several thousand microorganisms per hour into the surrounding air (up to several tens of thousands when sneezing). In the volume of air, the released microorganisms are distributed in the form of tiny droplets of liquid with the microorganisms located in them, a significant amount of which settles on the surfaces, and then, after drying of the moisture, enters the air.

Проблема снижения количества микроорганизмов в воздухе и исключения распространения инфекционных болезней через устройства вентиляции и кондиционирования воздуха, установленные в пассажирских салонах транспортных средств, решается за счет использования бактерицидного УФ излучения.The problem of reducing the number of microorganisms in the air and eliminating the spread of infectious diseases through ventilation and air conditioning devices installed in passenger cabins of vehicles is solved by using bactericidal UV radiation.

Из уровня техники известны различные установки для обеззараживания воздуха: СА 2879137 Al; CN 1772309 A; CN 2683130 Y; CN 201181064Y; CN 201437322 U; RU 2340360 С2; RU 2416432 C1; RU 2506501 C1; RU 2008119428 (WO 2007045729 A1); SU 1210839 A1; SU 1351607 A1; TW 200422566 A; US 5505904 A; US 5817276 A; US 5894130 А; US 6438971 B1; US 2003099569 A1; US 2008053311 A1; US 2008152548 A1; US 2009123343 A1; US 2010041328 A1; US 2012076700 A1.The prior art various installations for air disinfection: CA 2879137 Al; CN 1772309 A; CN 2683130 Y; CN 201181064Y; CN 201437322 U; RU 2340360 C2; RU 2416432 C1; RU 2506501 C1; RU 2008119428 (WO 2007045729 A1); SU 1210839 A1; SU 1351607 A1; TW 2004 22566 A; US 5505904 A; US 5,817,276 A; US 5894130 A; US 6,438,971 B1; US2003099569 A1; US2008053311 A1; US2008152548 A1; US2009123343 A1; US2010041328 A1; US2012076700 A1.

В частности, известно устройство кондиционирования воздуха пассажирского железнодорожного вагона, которое состоит из холодильной машины компрессионного типа, фильтров очистки воздуха, устройств подвода наружного и рециркуляционного воздуха, регулировочных заслонок, камеры смешивания потоков наружного и рециркуляционного воздуха, устройств распределения воздуха из нагнетательного воздуховода по пассажирским помещениям, устройств удаления воздуха из вагона, источника электропитания. В каналах воздушного тракта установки вентиляции установлены обеззараживающие приборы ультрафиолетового (УФ) облучения, которые подключены к источнику электропитания. Обеззараживающие приборы могут быть установлены в потоке рециркуляционного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или в потоке наружного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или установлены в потоке смеси наружного и рециркуляционного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или установлены в нагнетательном воздуховоде до устройств распределения воздуха по пассажирским помещениям, или во всех перечисленных местах одновременно (патент РФ №2278794, B61D 27/00, 2004 г.)In particular, an air-conditioning device for a passenger railway carriage is known, which consists of a compression-type refrigeration machine, air purification filters, external and recirculated air supply devices, adjusting dampers, a chamber for mixing external and recirculated air flows, air distribution devices from the discharge duct through the passenger rooms , devices for removing air from the car, a power source. Ultraviolet (UV) disinfection devices are installed in the channels of the air duct of the ventilation installation, which are connected to a power source. Disinfecting devices can be installed in the recirculation air stream behind the purification filter before the air enters the air cooler or fan, or in the outside air stream behind the purification filter before the air enters the air cooler or fan, or installed in the mixture of external and recirculated air behind the purification filter before the inlet air into the air cooler or fan, or installed in the discharge duct to the air distribution devices in the passenger rooms, or in all of the above estah simultaneously (RF patent №2278794, B61D 27/00, 2004)

В качестве обеззараживающих воздух приборов используются источники света, которые образованы электрическими разрядами без использования паров ртути, например, матрица открытых электрических разрядов или одиночный открытый электрический разряд.As air-disinfecting devices, light sources are used that are formed by electric discharges without the use of mercury vapor, for example, a matrix of open electric discharges or a single open electric discharge.

Недостатком известного технического решения является отсутствие средств защиты составных элементов устройства (фильтров, частей вентилятора и.т.п.) от разрушающего воздействия УФ излучения, так как обеззараживающие приборы установлены непосредственно в каналах воздуховодов, что в значительной степени снижает срок эксплуатации устройства. Кроме того, для обеспечения требуемой эффективности обеззараживания, требуются большие энергозатраты на создание разряда, обеспечивающего нормативную дозу УФ излучения. Монтаж и эксплуатация таких приборов в воздуховодах сложны и трудоемки, требуют значительного дополнительного пространства для установки устройства и ухудшает его эксплуатационные свойства.A disadvantage of the known technical solution is the lack of protection of the constituent elements of the device (filters, fan parts, etc.) from the damaging effects of UV radiation, since the disinfection devices are installed directly in the ducts, which significantly reduces the life of the device. In addition, to ensure the required disinfection efficiency, high energy consumption is required to create a discharge that provides a standard dose of UV radiation. Installation and operation of such devices in air ducts are complex and time-consuming, require significant additional space for installation of the device and worsen its operational properties.

Известно устройство вентиляции в установке кондиционирования воздуха пассажирского вагона, содержащее последовательно соединенные жалюзи забора наружного воздуха, смесительные камеры, воздушные фильтры, вентилятор, воздухоподогреватель и нагнетательный воздуховод с выпусками в купе вагона, рециркуляционный воздуховод с входными заборными решетками, подключенный выходами ко входам смесительных камер, и бактерицидные УФ лампы, установленные на крышке люка воздуховода, на его входе за заборными решетками, и отделенные от рециркуляционного воздуховода прозрачным экраном из кварцевого или увиолевого стекла, пропускающим УФ излучение. На внутренней стенке рециркуляционного воздуховода установлены экраны, многократно отражающие УФ излучение (патент РФ на полезную модель №29512, B61D 27/00, 2002 г.).A ventilation device is known in an air conditioning installation of a passenger carriage, comprising serially connected outdoor air intake blinds, mixing chambers, air filters, a fan, an air heater and a discharge duct with outlets in the compartment of the car, a recirculation duct with intake grilles connected to the inputs of the mixing chambers, and UV bactericidal lamps mounted on the duct hatch, at its entrance behind the intake grilles, and separated from recirculation nnogo duct transparent screen made of quartz glass or uviol, transmissive of UV radiation. On the inner wall of the recirculation duct installed screens that repeatedly reflect UV radiation (RF patent for utility model No. 29512, B61D 27/00, 2002).

Недостатком известной полезной модели то, что элементы рециркуляционного воздуховода не защищены от разрушающего воздействия прямого и отраженного УФ излучения, другим недостатком является неудобство в монтаже и эксплуатации, так как УФ лампы подвешены на крышке люка.A disadvantage of the known utility model is that the elements of the recirculation duct are not protected from the damaging effects of direct and reflected UV radiation, another disadvantage is the inconvenience in installation and operation, since the UV lamps are suspended on the manhole cover.

Известно устройство обеззараживания вентиляционного воздуха с помощью ультрафиолетовых ламп, которая содержит климатическую установку, состоящую из двух вытяжных вентиляторов, компрессора, электрической распределительной коробки, имеющей отсеки высокого и низкого напряжений, из системы каналов циркуляции, включающей в себя потолочный канал приточного воздуха, спускные и напольные каналы, датчик содержания CO₂ и по меньшей мере две ультрафиолетовые лампы, которые установлены непосредственно в зоне смешивания воздуха перед фильтрами с возможностью воздействия ультрафиолетовым излучением на максимальное скопление микроорганизмов с простой структурой и их обезвреживания. При этом ультрафиолетовые лампы установлены таким образом, что их излучении частично перекрываются (патент РФ на полезную модель №134879, 2013 г., B61D 27/00).A device for disinfecting ventilation air with ultraviolet lamps is known, which comprises a climate control unit consisting of two exhaust fans, a compressor, an electrical junction box having high and low voltage compartments, from a system of circulation channels, including a ceiling supply air channel, drain and floor channels, CO ₂ sensor and at least two ultraviolet lamps that are installed directly in the air mixing zone in front of the filters with the possibility of exposure to ultraviolet radiation on the maximum accumulation of microorganisms with a simple structure and their neutralization. At the same time, ultraviolet lamps are installed in such a way that their radiation partially overlaps (RF patent for utility model No. 134879, 2013, B61D 27/00).

Полезная модель направлена на обеспечение эпидемиологической безопасности рециркуляционного воздуха и его эффективное обеззараживание. УФ лампы установлены непосредственно перед фильтром воздушной смеси, который является одним из самых значительных мест размножения бактерий, и расположены таким образом, чтобы обеспечить оптимальное облучение и обеззараживания фильтра. Для обеспечения более длительного срока службы УФ лампы включаются только в нормальном режиме работы климатической установки.The utility model is aimed at ensuring the epidemiological safety of recirculated air and its effective disinfection. UV lamps are installed directly in front of the air mixture filter, which is one of the most significant breeding sites for bacteria, and located in such a way as to ensure optimal irradiation and disinfection of the filter. To ensure a longer service life, UV lamps are switched on only during normal operation of the air conditioner.

Недостатком данного аналога, является отсутствие средств защиты узлов климатической установки, выполненных из материалов, нестойких к воздействию УФ излучения, от воздействия прямого и отраженного УФ излучения, а также возможность выхода УФ излучения через фильтр в пассажирский салон.The disadvantage of this analogue is the lack of protective equipment for air conditioning units made of materials that are not resistant to UV radiation from direct and reflected UV radiation, as well as the possibility of UV radiation coming out through the filter into the passenger compartment.

В качестве ближайшего аналога принято техническое решение по международной заявке WO 2004065148 А2 - устройство уничтожения микроорганизмов, обитающих внутри транспортных средств в установках отопления, вентиляции, и кондиционирования воздуха.As the closest analogue, a technical solution was made according to the international application WO 2004065148 A2 - a device for the destruction of microorganisms living inside vehicles in heating, ventilation, and air conditioning installations.

В международной заявке № WO 2004065148 описаны «Устройство и способ воздействия на микроорганизмы, обитающие в установках отопления, вентиляции, и кондиционирования воздуха транспортных средств». Изобретение по WO 2004065148 относится к установкам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для транспортных средств, а более конкретно к устройству и способу для уменьшения количества микроорганизмов в установках вентиляции и кондиционирования. Установка вентиляции и кондиционирования содержит наружный воздухозаборник и рециркуляционный воздухозаборник, забирающий воздух из салона транспортного средства. Воздухозаборники обеспечивают подачу воздуха, забираемого снаружи транспортного средства, и воздуха из салона (рециркуляция воздуха), соответственно, также устройство содержит источники УФ излучения. Поверхности или материалы покрытия узлов и элементов устройства в каналах, трубопроводов между источником ультрафиолетового излучения и пассажирским салоном могут быть выполнены как поглощающими (не отражающими УФ излучение), так и отражающими УФ излучение. Источники ультрафиолетового излучения расположены в каналах наружного воздухозаборника и салонного воздухозаборника транспортного средства. Источники УФ излучения обеспечивают обработку ультрафиолетом воздуха, воздухозаборников и окружающих каналов устройства, при этом весь воздух на входе подвергается воздействию ультрафиолета.International application No. WO 2004065148 describes “A device and method for influencing microorganisms living in heating, ventilation, and air conditioning installations of vehicles”. The invention according to WO2004065148 relates to heating, ventilation and air conditioning (HVAC) plants for vehicles, and more particularly, to a device and method for reducing the number of microorganisms in ventilation and air conditioning plants. The ventilation and air conditioning installation comprises an external air intake and a recirculating air intake taking air from the vehicle interior. The air intakes supply air taken from outside the vehicle and air from the passenger compartment (air recirculation), respectively, the device also contains UV radiation sources. Surfaces or coating materials of nodes and elements of the device in the channels, pipelines between the ultraviolet radiation source and the passenger compartment can be made both absorbing (not reflecting UV radiation) and reflecting UV radiation. Sources of ultraviolet radiation are located in the channels of the external air intake and the interior air intake of the vehicle. UV radiation sources provide ultraviolet treatment of air, air intakes and surrounding channels of the device, while all air at the inlet is exposed to ultraviolet radiation.

В ближайшем аналоге подробно описаны различные схемы расположения источников УФ излучения, при этом упомянуто о материалах покрытий поглощающих или отражающих УФ излучение. Однако не приведено конкретное выполнение элементов устройства, позволяющее одновременно защитить пассажиров и персонал, а также узлы и элементы устройства от воздействия УФ излучения, при этом повысить эффективность обработки воздуха, снизить габариты устройства и обеспечить высокую производительность устройства.In the closest analogue, various layouts of UV radiation sources are described in detail, with reference to coating materials absorbing or reflecting UV radiation. However, the specific implementation of the device elements is not given, which allows to simultaneously protect passengers and personnel, as well as the components and components of the device from UV radiation, while increasing the efficiency of air processing, reducing the dimensions of the device and ensuring high performance of the device.

Задачей (технической проблемой), решаемой заявленной полезной моделью, является улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения надежности защиты от воздействия УФ излучения как людей (пассажиров, персонала), так и элементов устройств вентиляции и кондиционирования воздуха, а также уменьшение габаритов устройства при обеспечении высокой производительности. Необходимость решения данной задачи обусловлена тем, что некоторые узлы и элементы устройств вентиляции и кондиционирования воздуха изготавливаются из материалов, нестойких к воздействию УФ излучения (оцинкованное железо, некоторые полимерные материалы, в частности, пористая резина), в связи с чем при увеличении времени воздействия и интенсивности УФ излучения проявляется, в частности, эффект старения полимерных материалов, происходит потеря прочности конструкции, что ведет к последующему постепенному разрушению узлов и элементов устройства. Воздействие УФ излучения на людей может вызвать ожоги глаз, кожи лица, рук и других открытых частей тела, что недопустимо. Следует также учитывать, что обеззараженный воздух, прошедший устройство кондиционирования воздуха, непрерывно подается в салон, где перемешивается с объемом воздуха, инфицированного микробиологическими загрязнениями, выделяемыми присутствующими людьми. Для обеспечения гарантированного обеззараживания воздуха требуется использование достаточно мощных источников УФ излучения, чтобы при высоком расходе воздуха создать условия для его обеззараживания. Расход воздуха определяет производительность устройства («кратность рециркуляции» - количество обеззараженного воздуха в единицу времени, отнесенное к общему объему салона транспортного средства), а высокая производительность необходима для получения высокой степени очистки большого объема воздуха от микроорганизмов.The task (technical problem) solved by the claimed utility model is to improve operational characteristics by increasing the reliability of protection against UV radiation from both people (passengers, personnel) and elements of ventilation and air conditioning devices, as well as reducing the dimensions of the device while ensuring high performance . The need to solve this problem is due to the fact that some components and elements of ventilation and air conditioning devices are made of materials that are unstable to UV radiation (galvanized iron, some polymeric materials, in particular, porous rubber), and therefore with an increase in exposure time and UV radiation intensity is manifested, in particular, the effect of aging of polymeric materials, there is a loss of structural strength, which leads to subsequent gradual destruction of nodes and elements roystva. Exposure to UV radiation in people can cause burns to eyes, face, hands and other exposed parts of the body, which is unacceptable. It should also be noted that the disinfected air that has passed the air conditioning device is continuously supplied to the salon, where it is mixed with the volume of air infected with microbiological contaminants emitted by the people present. To ensure guaranteed air disinfection, the use of sufficiently powerful sources of UV radiation is required in order to create conditions for its disinfection at high air consumption. Air consumption determines the performance of the device (“recirculation ratio” - the amount of disinfected air per unit time, referred to the total volume of the vehicle’s interior), and high performance is necessary to obtain a high degree of purification of a large volume of air from microorganisms.

Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в увеличении эффективности обеззараживания воздуха при одновременном продлении срока годности и ресурса работы устройства (защита узлов и деталей от воздействия ультрафиолета), а также в надежной защите пассажиров и персонала от УФ излучения, а также от болезнетворных микроорганизмов, поскольку весь воздух, выходящий из устройства для кондиционирования, подвергается воздействию УФ излучения. Кроме того, обеспечивается снижение габаритов устройства кондиционирования и повышение производительности обработки воздуха. Со всеми указанными техническими результатами связана причинно-следственной связью одна совокупность существенных признаков полезной модели, приведенная ниже.The technical result achieved by using the utility model is to increase the efficiency of air disinfection while extending the shelf life and life of the device (protection of components and parts from ultraviolet radiation), as well as reliable protection of passengers and personnel from UV radiation, as well as from pathogens microorganisms, since all air leaving the conditioning device is exposed to UV radiation. In addition, it provides a reduction in the size of the air conditioning device and an increase in air processing performance. With all of the technical results indicated, a causal relationship is associated with one set of essential features of a utility model given below.

Чтобы обеспечить защиту пассажиров транспортного средства от болезнетворных микроорганизмов, как отмечено выше, нужно обеспечить обеззараживание большого объема воздуха в единицу времени, при этом габариты, в которых устанавливается устройство кондиционирования воздуха, определяются конструкцией железнодорожного вагона или другого пассажирского транспортного средства, что налагает ограничения на размеры устройства. Кроме того, при использовании УФ ламп большой мощности узлы и элементы приточного вентилятора и поверхности нагнетательного воздуховода подвергаются существенному разрушающему воздействию прямого и отраженного УФ излучения, а выход УФ излучения за пределы устройства для кондиционирования в салон (со стороны выходного окна для обработанного воздуха) может нанести вред пассажирам. Чтобы достичь указанных выше результатов, нужно соблюсти эти взаимоисключающие условия: устройство для кондиционирования должно обеспечивать высокую степень обеззараживания воздуха (уничтожать микроорганизмы, в том числе бактерии, споры грибков, простейшие и т.п.) и высокую производительность установки (кратность рециркуляции 2-27, что обеспечивает достаточное снижение обсемененности помещения микроорганизмами), при этом требуется исключить выход УФ излучения за пределы устройства для кондиционирования (исключить воздействие на людей) и минимизировать воздействие УФ излучения на те узлы и элементы устройства для кондиционирования, материал которых разрушается при длительном воздействии на него УФ излучения, кроме того, устройство для кондиционирования нужно вписать в ограниченные габариты предназначенного для него пространства железнодорожного вагона.In order to protect the passengers of the vehicle from pathogens, as noted above, it is necessary to disinfect a large volume of air per unit time, while the dimensions in which the air conditioning device is installed are determined by the design of the railway carriage or other passenger vehicle, which imposes size restrictions devices. In addition, when using high-power UV lamps, the components and elements of the supply fan and the surface of the discharge duct are exposed to a significant destructive effect of direct and reflected UV radiation, and the output of UV radiation outside the air conditioning device into the cabin (from the outlet window for the treated air) can cause harm to passengers. To achieve the above results, these mutually exclusive conditions must be observed: the conditioning device must provide a high degree of air disinfection (destroy microorganisms, including bacteria, fungal spores, protozoa, etc.) and high plant performance (2-27 recirculation rate , which ensures a sufficient reduction of the room’s occupancy by microorganisms), it is necessary to exclude the exit of UV radiation outside the conditioning device (to exclude the effect on people ) And minimize the impact of UV radiation on those nodes and elements of the device for conditioning material which collapses under prolonged exposure to UV radiation, moreover, the device for conditioning is necessary to enter within the limited dimensions it is intended for the railroad car space.

Устройство кондиционирования воздуха для железнодорожного вагона, как и ближайший аналог, содержит образующие общий воздушный канал и соединенные между собой, предпочтительно фланцевым соединением с резьбовыми элементами, камеру смешивания, связанную с входным воздуховодом наружного воздуха и входным воздуховодом рециркуляционного воздуха, соединенный с камерой смешивания предпочтительно фланцевым соединением с резьбовыми элементами главный воздуховод, в котором установлены и неподвижно закреплены посредством резьбовых элементов испарительный блок и приточный вентилятор, и жестко соединенный с главным воздуховодом предпочтительно фланцевым соединением с резьбовыми элементами выходной нагнетательный воздуховод, подающий воздух в салон, а также в устройстве имеется источник УФ излучения, при этом устройство снабжено средствами защиты от выхода УФ излучения, также на отдельных элементах используется покрытие, поглощающее УФ излучение. Указанные признаки являются существенными признаками полезной модели в связи с тем, что без них устройство не будет выполнять свою функцию с достижением указанных результатов и реализовывать указанное назначение, т.е. не будет являться устройством кондиционирования воздуха для железнодорожного вагона, для которого, как отмечено выше, обеззараживание воздуха является одной из главных характеристик.The air conditioning device for a railway carriage, as well as the closest analogue, comprises a mixing chamber, connected to each other, preferably by a flange connection with threaded elements, a mixing chamber connected to the inlet duct of the external air and the inlet duct of recirculated air, connected to the mixing chamber, preferably flanged connecting to the threaded elements, the main duct, in which the threaded element is installed and fixedly fixed in the evaporation unit and the supply fan, and the outlet discharge duct, which supplies air to the passenger compartment, and also the device has a UV radiation source, which is equipped with protection against the exit of UV radiation, is also connected to the main duct, preferably flanged with threaded elements, preferably individual elements use a coating that absorbs UV radiation. These signs are essential features of the utility model due to the fact that without them the device will not perform its function with the achievement of the specified results and realize the specified purpose, i.e. will not be an air conditioning device for a railway carriage, for which, as noted above, air disinfection is one of the main characteristics.

Отличительными признаками заявленной полезной модели является то, что устройство кондиционирования воздуха снабжено блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блок УОВ), встроенным в нагнетательный воздухопровод после приточного вентилятора и жестко соединенным с нагнетательным воздухопроводом, образуя конструктивное единство (общий воздуховод - канал для прохода воздуха), при этом блок УОВ выполнен в виде корпуса-воздуховода с окнами для входа и выхода обрабатываемого воздуха, в которых установлены защитные решетки с покрытием из диоксида титана (TiO₂), а на стенке корпуса-воздуховода блока УОВ закреплены лампоузлы с электроразъемами для источника бактерицидного УФ излучения, в качестве которого использована амальгамная лампа U-образной формы. Использование для размещения источника УФ излучения блока УОВ описанной конструкции с заключенной внутри него амальгамной лампой U-образной формы, отделенной от остальной части воздушного тракта защитными решетками с покрытием из TiO₂, позволяет создать условия для надежной защиты людей, а также узлов и элементов устройства от воздействия УФ излучения, и позволяет при этом минимизировать габариты устройства и повысить производительность устройства. Выбор в качестве источника бактерицидного УФ излучения амальгамной лампы U-образной формы, с двух сторон которой имеются защитные решетки с покрытием из TiO₂, обеспечивает небольшие габариты при повышенной энергоэффективности, что обусловливает высокую степень обеззараживания в отношении широкого спектра микроорганизмов, включая вирусы и споры микроорганизмов и обусловливает высокую производительность устройства. Для усиления эффекта поглощения УФ излучения и исключения выхода его за пределы блока УОВ, на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока в частном случае выполнения может наноситься покрытие из диоксида титана, поглощающее УФ излучение и повышающее бактерицидный эффект, создаваемый амальгамной лампой.Distinctive features of the claimed utility model is that the air conditioning device is equipped with an ultraviolet air treatment unit (UOV unit), built into the discharge air duct after the supply fan and rigidly connected to the discharge air duct, forming a constructive unity (common air duct - channel for air passage), with In this case, the UOV unit is made in the form of a duct housing with windows for the inlet and outlet of the processed air, in which protective grilles with a coating of titanium oxide (TiO ₂ ), and on the wall of the casing-duct of the UV block, lamp nodes with electrical connectors for a source of bactericidal UV radiation are fixed, which is used as an amalgam lamp of a U-shape. The use of the described design with an U-shaped amalgam lamp enclosed inside it by a protective grating with a TiO ₂ coating, used to place the UV radiation source of the UV block, makes it possible to create conditions for reliable protection of people, as well as units and elements of the device from exposure to UV radiation, and at the same time minimizes the dimensions of the device and increase the productivity of the device. The choice of a U-shaped amalgam lamp as a bactericidal UV radiation source, on both sides of which there are protective lattices coated with TiO ₂ , provides small dimensions with increased energy efficiency, which leads to a high degree of disinfection for a wide range of microorganisms, including viruses and spores of microorganisms and determines the high performance of the device. To enhance the effect of absorption of UV radiation and to prevent it from going beyond the limits of the UV block, in the particular case of execution, a coating of titanium dioxide can be applied to the inner surface of the duct housing of the block, which absorbs UV radiation and increases the bactericidal effect created by the amalgam lamp.

Таким образом, существенным признаком полезной модели является включение блока УОВ предлагаемой конструкции в общий воздушный канал устройства для кондиционирования после приточного вентилятора (т.е. место установки блока УОВ), причем блок УОВ, с одной стороны, представляет собой неотъемлемую часть общего воздушного канала устройства, с другой стороны служит необходимым элементом обеззараживания воздуха, без которого заявленное техническое решение не реализует своего назначения как устройства кондиционирования воздуха в пассажирских салонах железнодорожных вагонов. Существенными признаками полезной модели также являются признаки, характеризующие конструкцию блока УОВ, так как за счет амальгамных УФ ламп и фотокаталитического покрытия защитных решеток на основе диоксида титана появилась возможность существенно повысить степень обеззараживания воздуха при повышении надежности защиты пассажиров и персонала, а также деталей и узлов устройства от воздействия УФ излучения за счет выбора оптимального места установки блока УОВ и мест нанесения покрытия из диоксида титана. Энергоэффективные амальгамные лампы могут быть размещены в блоке УОВ наиболее компактно - одна под другой или последовательно одна за другой (или иначе) в зависимости от необходимости. При этом каждый из элементов устройства по отдельности не является техническим решением, позволяющим обеспечить кондиционирование и обеззараживание воздуха в пассажирском салоне железнодорожного вагона. Эту функцию, т.е. реализацию назначения, без которой техническое решение не может быть признано соответствующим условию «промышленной применимости», выполняет вся совокупность существенных признаков, конструктивно связанных между собой, преимущественно, посредством фланцевых соединений и резьбовых элементов, и образующих устройство, части которого находятся в конструктивном и функциональном единстве, при этом вся указанная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение каждого из указанных технических результатов.Thus, an essential feature of the utility model is the inclusion of the air-conditioning unit of the proposed design in the common air channel of the air conditioning device after the supply fan (i.e., the installation location of the air-conditioning unit), and the air-conditioning unit, on the one hand, is an integral part of the device’s common air channel , on the other hand, serves as a necessary element of air disinfection, without which the claimed technical solution does not fulfill its purpose as a passenger air conditioning device x interiors of railway carriages. Significant features of the utility model are also signs characterizing the design of the UV unit, since due to amalgam UV lamps and photocatalytic coating of protective gratings based on titanium dioxide, it became possible to significantly increase the degree of air disinfection while increasing the reliability of protection for passengers and personnel, as well as parts and components of the device from exposure to UV radiation due to the choice of the optimal installation location of the UV unit and places of coating of titanium dioxide. Energy-efficient amalgam lamps can be placed most compactly in the UV unit - one below the other or sequentially one after the other (or otherwise) depending on the need. Moreover, each of the elements of the device individually is not a technical solution that allows for air conditioning and disinfection of air in the passenger compartment of a railway carriage. This function, i.e. the implementation of the purpose, without which the technical solution cannot be recognized as complying with the condition of “industrial applicability”, is fulfilled by the whole set of essential features structurally interconnected, mainly by means of flange connections and threaded elements, and forming a device, the parts of which are in constructive and functional unity , while the entire specified set of essential features ensures the achievement of each of these technical results.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:The utility model is illustrated by drawings, which depict:

На фиг. 1 - схема устройства кондиционирования воздуха для железнодорожного вагона с блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком УОВ), встроенным после приточного вентилятора в нагнетательный воздухопровод.In FIG. 1 is a diagram of an air conditioning device for a railroad car with an ultraviolet air treatment unit (UVB unit) integrated in the discharge air duct after the supply fan.

На фиг. 2 - один из вариантов выполнения амальгамной лампы.In FIG. 2 is one embodiment of an amalgam lamp.

На фиг. 3, 4 и 5 - примеры выполнения блока ультрафиолетовой обработки воздуха (блока УОВ). На фиг. 4 защитная решетка условно не показана.In FIG. 3, 4 and 5 are examples of the implementation of the block ultraviolet air treatment (block UOV). In FIG. 4, the protective grille is not conventionally shown.

На фиг. 6 - вид снизу на один из вариантов выполнения блока УОВ (показаны элементы питания и управления амальгамными лампами).In FIG. 6 is a bottom view of one embodiment of the UOV unit (power and control elements of amalgam lamps are shown).

Устройство кондиционирования воздуха для железнодорожного вагона содержит входной воздуховод 1 для рециркуляционного воздуха (входной рециркуляционный воздуховод), входной воздуховод 2 для наружного воздуха, причем воздуховоды 1 и 2 подсоединены, предпочтительно фланцевым соединением, к камере 3 смешивания наружного и рециркуляционного воздуха. За камерой 3 смешивания последовательно расположены соединенные с ней и между собой, преимущественно фланцевым соединением, главный воздуховод 4, в котором посредством резьбовых элементов последовательно закреплены испарительный блок 5 и приточный вентилятор 6, и выходной нагнетательный воздуховод 7, подающий обработанный обеззараженный воздух в салон.The air conditioning device for a railway carriage comprises an inlet duct 1 for recirculated air (an inlet recirculated duct), an inlet duct 2 for outdoor air, and the ducts 1 and 2 are connected, preferably by a flange connection, to the chamber 3 for mixing the outdoor and recirculated air. Behind the mixing chamber 3 are located in series, connected to it and to each other, mainly by a flange connection, the main duct 4, in which the evaporation unit 5 and the supply fan 6 are sequentially fixed by threaded elements, and the outlet discharge duct 7 supplying the treated disinfected air to the passenger compartment.

Кроме того, устройство для кондиционирования снабжено блоком 8 ультрафиолетовой обработки воздуха (блок УОВ), в котором установлен источник УФ излучения. Блок 8 УОВ состоит из корпуса-воздуховода 9 с окнами 10 и 11 соответственно для входа и выхода обрабатываемого воздуха. На стенке корпуса-воздуховода 9 блока 8 УОВ закреплены лампоузлы 12 с электроразъемами для одного, двух или более источников бактерицидного УФ излучения - амальгамных ламп 13 изогнутой, преимущественно, U-образной формы. Изогнутая форма лампы позволяет уменьшить габариты блока и устройства в целом при обеспечении высокой степени обеззараживания, в том числе при большом расходе воздуха (высокой производительности). Блок 8 УОВ имеет фланцы 14 для крепления блока к нагнетательному воздуховоду 7 или к неподвижным частям проточного вентилятора 6 и к нагнетательному воздуховоду 7In addition, the conditioning device is equipped with an ultraviolet air treatment unit 8 (UVB unit) in which a UV radiation source is installed. Block 8 UOV consists of a casing-duct 9 with windows 10 and 11, respectively, for the input and output of the treated air. Lamp nodes 12 with electrical connectors for one, two or more sources of bactericidal UV radiation — amalgam lamps 13 of a curved, mainly U-shaped form — are fixed on the wall of the air duct duct 9 of block 8 of the UVR. The curved shape of the lamp allows you to reduce the dimensions of the unit and the device as a whole while ensuring a high degree of disinfection, including at high air flow (high performance). Unit 8 UOV has flanges 14 for attaching the unit to the discharge duct 7 or to the stationary parts of the flow fan 6 and to the discharge duct 7

При встраивании блока 8 УОВ после приточного вентилятора непосредственно в нагнетательный воздухопровод блок УОВ соединяется со смежными частями устройства предпочтительно фланцевым соединением и монтируется в соответствии с компоновкой устройства для кондиционирования.When embedding the unit 8 after the supply fan directly into the discharge air duct unit is connected to the adjacent parts of the device, preferably a flange connection and mounted in accordance with the layout of the device for conditioning.

Если амальгамных ламп более одной, лампоузлы 12 для двух амальгамных ламп, монтируют попарно друг под другом, как показано на фиг. 3 и 4. На фиг. 5 показано расположение лампоузлов 12 вдоль оси корпуса-воздуховода 9 со смещением по высоте. Можно также располагать лампоузлы 12 на одной высоте (на одной прямой). Соответственно, амальгамные лампы 13 могут располагаться одна под другой (фиг. 3 и 4), или последовательно одна за другой со смещением по высоте (фиг. 5) или последовательно по одной линии (фиг. 6), что позволяет производить интенсивную обработку воздуха в небольшом объеме блока при большом расходе воздуха и варьировать габариты блока 8 по высоте и длине в зависимости от ограничений, заданных местом установки устройства для кондиционирования.If there are more than one amalgam lamp, the lamp units 12 for two amalgam lamps are mounted in pairs under each other, as shown in FIG. 3 and 4. In FIG. 5 shows the location of the lamp nodes 12 along the axis of the housing-duct 9 with a displacement in height. You can also place the lamp nodes 12 at the same height (on one straight line). Accordingly, amalgam lamps 13 can be located one below the other (Figs. 3 and 4), or sequentially one after the other with a displacement in height (Fig. 5) or sequentially in one line (Fig. 6), which allows intensive air treatment in a small volume of the unit with a large air flow and vary the dimensions of the unit 8 in height and length depending on the restrictions set by the installation site of the air conditioning device.

На окне 10 входа и окне 11 корпуса-воздуховода 9 блока 8 смонтированы средства защиты от выхода УФ излучения в виде защитных профильных решеток 15. Защитные решетки 15 устанавливаются на оба окна блока 8 УОВ, т.е. на окно 10 для входа воздуха со стороны приточного вентилятора 6 и на окно 11 для выхода воздуха в нагнетательный воздуховод 7, и на их поверхность наносится фотокаталитическое покрытие на основе диоксида титана (TiO₂), поглощающее УФ излучение и дополнительно повышающее эффективность обеззараживания и очистки воздуха за счет фотокатализа. В процессе фотокатализа диоксид титана, поглощая ультрафиолет, продуцирует свободные радикалы, которые эффективно окисляют органику, в том числе, вирусы, бактерии, другие микроорганизмы и, кроме того, летучие органические соединения, разлагаются до безопасных молекул воды и углекислого газа.On the entrance window 10 and the window 11 of the duct housing 9 of the block 8, protection against UV radiation is mounted in the form of protective profile gratings 15. The protective gratings 15 are installed on both windows of the UV unit 8, i.e. a photocatalytic coating based on titanium dioxide (TiO ₂ ) is absorbed on the window 10 for air inlet from the supply fan 6 and on the window 11 for air outlet into the discharge duct 7, and further increases the efficiency of air disinfection and purification due to photocatalysis. In the process of photocatalysis, titanium dioxide, absorbing ultraviolet light, produces free radicals that effectively oxidize organics, including viruses, bacteria, other microorganisms and, in addition, volatile organic compounds, decompose to safe molecules of water and carbon dioxide.

В частном случае исполнения полезной модели покрытие на основе диоксида титана (TiO₂) дополнительно может быть нанесено на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода 9 блока 8 УОВ, за счет чего можно обеспечить существенное снижение выхода УФ излучения в обе стороны по отношению к блоку 8 УОВ.In the particular case of the utility model, a coating based on titanium dioxide (TiO ₂ ) can additionally be applied to the inner surface of the duct housing 9 of the 8 UVB block, due to which it is possible to significantly reduce the yield of UV radiation in both directions with respect to the 8 UVB block.

Установка защитной решетки 15 на окно 10 для входа воздуха предотвращает выход УФ излучения за пределы устройства в сторону приточного вентилятора и исключает воздействие на его поверхности, что важно, если в конструкции приточного вентилятора использованы материалы, не стойкие к УФ излучению. Защитная решетка 15 на окне 11 для выхода воздуха предотвращает попадание УФ излучения в выходной нагнетательный воздуховод 7, из которого, отражаясь от внутренних поверхностей воздуховода 7, УФ излучение могло бы попасть в пассажирский салон вагона, что недопустимо.The installation of a protective grill 15 on the air inlet window 10 prevents the UV radiation from leaving the device towards the supply fan and eliminates the impact on its surface, which is important if materials that are not resistant to UV radiation are used in the supply fan design. The protective grill 15 on the air exit window 11 prevents UV radiation from entering the outlet discharge duct 7, from which, reflecting from the inner surfaces of the duct 7, the UV radiation could enter the passenger compartment of the car, which is unacceptable.

Устройство работает следующим образом. При включении приточного вентилятора 6 воздух прокачивается по всей протяженности воздушного канала устройства кондиционирования воздуха, а именно из входных воздухозаборников 2 и 1 внешнего и рециркуляционного воздуха оба потока поступают в камеру 3 смешивания. Далее воздушный поток по главному воздуховоду 4 через испарительный блок 5 и приточный вентилятор 6 поступает в блок 8 УОВ. Из блока 8 УОВ очищенный и обеззараженный воздух попадает нагнетательный воздуховод 7 и через выходное окно подается в салон железнодорожного вагона.The device operates as follows. When the supply fan 6 is turned on, air is pumped along the entire length of the air channel of the air conditioning device, namely, from the intake air intakes 2 and 1 of the external and recirculated air, both flows enter the mixing chamber 3. Next, the air flow through the main duct 4 through the evaporation unit 5 and the supply fan 6 enters the unit 8 UOV. From block 8 of the UOV, the cleaned and disinfected air enters the discharge duct 7 and is fed into the interior of the railway carriage through the outlet window.

В блоке 8 УОВ воздушный поток облучается ультрафиолетовой амальгамной лампой 13 или лампами, если их более одной, а конструктивное выполнение блока с двумя защитными решетками 15, покрытыми двуокисью титана, установленными на входном 10 и выходном 11 окнах блока 8 в сочетании с таким же покрытием на внутренней стороне корпуса-воздуховода 9 блока 8 (наносится в частных случаях выполнения блока 8), надежно удерживают УФ излучение в блоке 8 УОВ. В результате защищаются как основные узлы и детали устройства кондиционирования от УФ излучения, так и исключается выход излучения за пределы блока 8 и его воздействие на людей, находящихся в салоне железнодорожного вагона.In block 8 of the UVR, the air flow is irradiated with an ultraviolet amalgam lamp 13 or lamps, if there are more than one, and the structural design of the block with two protective grilles 15 coated with titanium dioxide installed on the input 10 and output 11 of the windows of block 8 in combination with the same coating on the inner side of the housing-duct 9 of block 8 (applied in particular cases of block 8), reliably hold UV radiation in block 8 of the UVR. As a result, both the main components and parts of the air conditioning device are protected from UV radiation, and radiation is excluded from the limits of block 8 and its effect on people inside the railway carriage.

Таким образом, использование блока УОВ, снабженного средствами защиты от УФ излучения, предотвращает выход УФ излучения и его вредное воздействие на людей, а также на элементы и узлы устройства кондиционирования вагона, что значительно улучшает такие эксплуатационные показатели устройства для кондиционирования как срок производительность, службы и рабочий ресурс, и достигаются оптимальные габаритные характеристики устройства.Thus, the use of a UV unit equipped with UV protection means prevents the exit of UV radiation and its harmful effects on people, as well as on the elements and components of a car air conditioning device, which significantly improves such performance indicators of an air conditioning device as life time, service life and working life, and optimal overall characteristics of the device are achieved.

Claims

1. An air conditioning device for a railroad car, comprising an inlet recirculation duct, an inlet duct for outdoor air, sequentially arranged and interconnected, a mixing chamber for external and recirculation air flowing into it from said ducts, a main duct in which the vaporization unit and the supply air are installed a fan, and an outlet discharge duct supplying air to the interior of the railway carriage, as well as containing an ultraviolet source radiation, while the device is equipped with protection against the exit of ultraviolet radiation, and the elements of the device are coated with an absorbing ultraviolet radiation, characterized in that the device is equipped with an ultraviolet air treatment unit consisting of a duct housing in which the ultraviolet radiation source is installed, as which uses an amalgam lamp, while the ultraviolet air treatment unit is mounted after the supply fan, and in the windows for air inlet and outlet The ultraviolet air treatment unit’s duct-air duct ear has been installed and secured to protect against ultraviolet radiation in the form of protective grilles coated with titanium dioxide absorbing ultraviolet radiation.

2. The device according to p. 1, characterized in that on the wall of the casing-duct of the ultraviolet air treatment unit, lamp units with electrical connectors for sources of bactericidal ultraviolet radiation are fixed, while U-shaped amalgam lamps are used as sources of bactericidal ultraviolet radiation.

3. The device according to p. 2, characterized in that when using two amalgam lamps of a U-shape, the lamp units are mounted in pairs under each other to install amalgam lamps one under the other.

4. The device according to claim 2, characterized in that when using two amalgam lamps of a U-shape, the lamp units are located along the axis of the casing-duct of the unit for installing amalgam lamps one after the other along the air flow.

5. The device according to claim 4, characterized in that when using two U-shaped amalgam lamps, the lamp nodes are located along the axis of the unit’s duct housing with a height offset for arranging the amalgam lamps one after the other with a height offset.

6. The device according to p. 1, characterized in that on the inner surface of the casing-duct of the ultraviolet air treatment unit is coated with titanium dioxide, which absorbs ultraviolet radiation.