RU160303U1

RU160303U1 - AIR CONDITIONING DEVICE FOR RAILWAY CAR

Info

Publication number: RU160303U1
Application number: RU2015146127/11U
Authority: RU
Inventors: Николай Джемалович Кикнадзе
Original assignee: Николай Джемалович Кикнадзе
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2016-03-10

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 средством защиты от выхода ультрафиолетового излучения, а на элемент 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 встроен после камеры смешивания перед испарительным блоком, причем в корпусе-воздуховоде блока ультрафиолетовой обработки воздуха в окне для выхода воздуха установлено и закреплено средство защиты от выхода ультрафиолетового излучения в виде защитной решетки, на которую 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 источника бактерицидного ультрафиолетового излучения, при этом в качестве источника бактерицидного ультрафиоле1. 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 a means of protection from the output of ultraviolet radiation, and the device element is coated with an absorption of ultraviolet radiation, characterized in that the device is equipped with a ultraviolet treatment unit of air, consisting of a duct housing in which the source of ultraviolet radiation is installed, as which uses an amalgam lamp, while the ultraviolet air treatment unit is integrated after the mixing chamber in front of the evaporation unit, and in the housing -the duct of the ultraviolet air treatment unit in the window for air outlet installed and secured means of protection against the exit of ultraviolet radiation in the form of a protective grille, which is coated with titanium dioxide, absorbing 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 a source of bactericidal ultraviolet radiation are fixed, while as a source of bactericidal ultraviolet

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 A1; 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 A1; 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 защитить 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, a specific embodiment of the device elements is not shown, which allows to protect the nodes and elements of the device from exposure to 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 защиты людей (пассажиров, персонала) от болезнетворных микроорганизмов, повышения надежности защиты от воздействия УФ излучения 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, в связи с чем при увеличении времени воздействия и интенсивности УФ излучения проявляется эффект старения полимерных материалов, происходит потеря прочности конструкции, что ведет к последующему постепенному разрушению узлов и элементов устройства. 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 objective (technical problem) solved by the claimed utility model is to improve operational characteristics by improving the protection of people (passengers, personnel) from pathogens, increasing the reliability of protection against UV radiation from elements of ventilation and air conditioning devices, as well as reducing the dimensions of the device when providing high performance. The need to solve this problem is due to the fact that some nodes and elements of ventilation and air conditioning devices are made of materials that are unstable to UV radiation, and therefore, with an increase in exposure time and UV radiation intensity, the aging effect of polymeric materials is manifested, the structural strength is lost, which leads to subsequent gradual destruction of the nodes and elements of the device. 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 болезнетворных микроорганизмов в связи с тем, что весь воздух до испарительного блока обеззараживается УФ излучением. Кроме того, обеспечивается снижение габаритов устройства кондиционирования и повышение производительности обработки воздуха (кратность рециркуляции 2-27, что обеспечивает достаточное снижение обсемененности помещения микроорганизмами). 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 pathogens in connection with that all air to the evaporation unit is disinfected with UV radiation. In addition, it provides a reduction in the size of the air conditioning device and an increase in air processing productivity (recirculation ratio of 2-27, which provides a sufficient reduction of the room contamination by microorganisms). 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 устройства кондиционирования воздуха подвергаются существенному разрушающему воздействию прямого и отраженного УФ излучения. Чтобы достичь указанных выше результатов, нужно соблюсти эти условия: устройство кондиционирования должно обеспечивать высокую степень обеззараживания воздуха (уничтожать микроорганизмы, находящиеся, главным образом, в потоке рециркуляционного воздуха), и высокую производительность установки, при этом требуется минимизировать воздействие УФ излучения на узлы и элементы устройства кондиционирования, если для них использован материал, который разрушается при длительном воздействии на него УФ излучения, кроме того, устройство 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 UV lamps of high power, the nodes and elements of the air conditioning device are exposed to a significant destructive effect of direct and reflected UV radiation. To achieve the above results, these conditions must be observed: the air conditioning device must provide a high degree of air disinfection (destroy microorganisms that are mainly in the recirculated air stream), and high installation performance, while minimizing the effect of UV radiation on components and elements conditioning devices, if they use material that is destroyed by prolonged exposure to UV radiation, in addition, the device nirovaniya need to fit in the limited dimensions of the railcar space intended for it.

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 рециркуляционным воздуховодом, 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 средством защиты от выхода УФ излучения, также 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 для кондиционирования воздуха 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 outdoor air duct and the inlet recirculation duct, preferably connected to the mixing chamber by a flange connection with threaded elements, the main duct, in which evaporators are installed and fixedly fixed by means of threaded elements an outlet unit and a supply fan, and a discharge outlet duct supplying air to the passenger compartment, and also the device has a UV radiation source, which is equipped with a means of protection from the output of UV radiation, is also rigidly connected to the main duct, preferably with a flange connection with threaded elements, and the coating is also used absorbing 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 a device for air conditioning of a railway car, 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), установленным после камеры смешивания перед испарительным блоком и связанным с камерой смешивания и главным воздуховодом фланцевыми соединениями, образуя конструктивное единство (общий воздуховод - канал для прохода воздуха). Блок УОВ может быть встроен в главный воздуховод и соединен с ним фланцевыми соединениями, образуя конструктивное единство. При этом блок УОВ выполнен в виде корпуса-воздуховода с окнами для входа и выхода обрабатываемого воздуха, при этом в окне для выхода воздуха установлена защитная решетка 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 испарительного блока защитной решеткой с покрытием из TiO₂, позволяет создать условия для надежной защиты близлежащих узлов и элементов устройства кондиционирования воздуха от воздействия УФ излучения и позволяет при этом минимизировать габариты устройства и исключить выход отраженного УФ излучения за пределы блока УОВ в сторону испарительного блока. Выбор в качестве источника бактерицидного УФ излучения амальгамной лампы U-образной формы и наличие защитной решетки с покрытием из TiO₂ со стороны выхода воздуха из блока УОВ в сторону испарительного блока, обеспечивает небольшие габариты при повышенной энергоэффективности, что обусловливает высокую степень обеззараживания в отношении широкого спектра микроорганизмов, включая бактерии, вирусы, споры микроорганизмов, и высокую производительность устройства. Для усиления эффекта поглощения УФ излучения и исключения выхода его за пределы блока УОВ в сторону камеры смешивания, на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока в частном случае выполнения может наноситься покрытие из диоксида титана, поглощающее УФ излучение и дополнительно 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 (UVU unit) installed after the mixing chamber in front of the evaporation unit and connected to the mixing chamber and the main duct by flanged joints, forming a constructive unity (common duct - passage channel air). The UOV unit can be built into the main duct and connected to it with flange connections, forming a constructive unity. In this case, the UOV block is made in the form of a duct-case with windows for the inlet and outlet of the treated air, while a protective grille with a coating of titanium dioxide (TiO ₂ ) is installed in the air outlet window, and lamp nodes are fixed on the wall of the air-duct housing of the UOV block electrical connectors for a source of bactericidal UV radiation, which is used as an amalgam lamp in a U-shape. The use of the described design with an U-shaped amalgam lamp enclosed inside it by a protective lattice coated with TiO ₂ , used to place the UV radiation source of the UV block, allows creating conditions for reliable protection of nearby nodes and elements of the air conditioning device from UV radiation and at the same time it allows to minimize the dimensions of the device and to exclude the output of the reflected UV radiation beyond the limits of the UV unit in the direction of the evaporation unit. The choice of a U-shaped amalgam lamp as a source of bactericidal UV radiation and the presence of a protective lattice with a TiO ₂ coating on the side of the air outlet from the UV unit to the side of the evaporation block provides small dimensions with increased energy efficiency, which leads to a high degree of disinfection in relation to a wide range microorganisms, including bacteria, viruses, spores of microorganisms, and high-performance devices. To enhance the effect of absorption of UV radiation and to prevent it from going outside the UV block to the side of the mixing chamber, in the particular case of execution, a titanium dioxide coating can be applied to the inner surface of the air duct housing of the block, which absorbs UV radiation and additionally increases the bactericidal effect created by the amalgam lamp.

Таким образом, существенными признаками полезной модели являются включение блока УОВ в общий воздушный канал устройства кондиционирования воздуха путем встраивания его после камеры смешивания перед испарительным блоком, использование блока УОВ предлагаемой конструкции, который, 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, в связи с тем, что за счет амальгамных УФ ламп и фотокаталитического покрытия защитной решетки на основе диоксида титана создана возможность существенно повысить степень обеззараживания воздуха при повышении надежности защиты деталей и узлов устройства, в частности, частей камеры смешивания, от воздействия УФ излучения за счет выбора оптимального места установки блока УОВ и места 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, the essential features of the utility model are the inclusion of the air-conditioning unit in the common air channel of the air conditioning device by embedding it after the mixing chamber in front of the evaporation unit, using the air-conditioning unit of the proposed design, which, 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 realize its purpose as a device for Air conditioning units in passenger compartments of railway carriages. Significant features of the utility model are also signs characterizing the design of the UV unit, due to the fact that due to amalgam UV lamps and photocatalytic coating of the protective lattice based on titanium dioxide, it is possible to significantly increase the degree of air disinfection while increasing the reliability of protection of parts and components of the device, in in particular, parts of the mixing chamber, from exposure to UV radiation due to the choice of the optimal installation location of the UV unit and the place 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), установленным после камеры смешивания перед испарительным блоком.In FIG. 1 is a diagram of an air conditioning device for a railroad car with an ultraviolet air treatment unit (UVB unit) installed after the mixing chamber in front of the evaporation unit.

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

На фиг. 3, 4 и 5 - примеры выполнения блока ультрафиолетовой обработки воздуха (блока УОВ).In FIG. 3, 4 and 5 are examples of the implementation of the block ultraviolet air treatment (block UOV).

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 рециркуляционный воздуховод 1, входной воздуховод 2 для наружного воздуха, подсоединенные, 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 закреплены испарительный блок 5 и приточный вентилятор 6, причем приточный вентилятор установлен после испарительного блока, и выходной нагнетательный воздуховод 7, подающий обработанный обеззараженный воздух в салон.An air conditioning device for a railway carriage comprises an inlet recirculation duct 1, an inlet duct 2 for external air, connected, preferably by a flange connection, to a chamber 3 for mixing the external 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 fixed by means of threaded elements, the supply fan being installed after the evaporation unit and the outlet discharge duct 7 supplying treated disinfected air in the cabin.

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 блока УОВ закреплены лампоузлы 12 с электроразъемами для одного, двух или более источников бактерицидного УФ излучения - амальгамные лампы 13, преимущественно, U-образной формы. Блок 8 УОВ имеет фланцы 14 для встраивания его между камерой 3 смешивания и испарительным блоком 5, образуя общий воздушный тракт, т.е. конструктивное и функциональное единство.In 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, mainly U-shaped, are fixed on the wall of the air-duct housing of the UVB block. Unit 8 UOV has flanges 14 for embedding it between the mixing chamber 3 and the evaporation unit 5, forming a common air path, i.e. constructive and functional unity.

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 (фиг. 6) на одной оси - прямой линии. Соответственно, амальгамные лампы 13 могут располагаться одна под другой, 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 и варьировать (минимизировать) габариты блока 8 по высоте и длине в зависимости от ограничений, заданных местом установки устройства 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. It is also possible to arrange the lamp units 12 at the same height (Fig. 6) on the same axis - a straight line. Accordingly, amalgam lamps 13 can be located one below the other, or sequentially one after another with a height offset (Fig. 5) or sequentially along one line (Fig. 6), which allows intensive air treatment in a small volume of the unit and vary (minimize ) dimensions of block 8 in height and length depending on the restrictions set by the installation site of the air conditioning device.

На выходном окне 11 корпуса-воздуховода 9 блока 8 смонтировано средство защиты от выхода УФ излучения в виде защитной профильной решетки 15. Защитная решетка 15 устанавливается на окно 11 для выхода воздуха, и на ее 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 output window 11 of the casing-duct 9 of block 8, a means of protection against the exit of UV radiation is mounted in the form of a protective profile grill 15. A protective grill 15 is installed on the window 11 for air exit, and a photocatalytic coating based on titanium dioxide (TiO ₂ ) is applied to its surface absorbing UV radiation and further increasing the efficiency of disinfection and air 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.

Кроме того, в частном случае исполнения покрытие на основе диоксида титана (TiO₂) может быть нанесено на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода 9 блока 8 УОВ, за счет чего можно обеспечить существенное снижение выхода УФ излучения в сторону испарительного блока 5 вследствие двойной защиты - УФ излучение поглощается покрытием внутренней поверхности корпуса-воздуховода 9 и защитной решеткой 15 на окне 11 для выхода воздуха. Если на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока 8 нанесено покрытие на основе TiO₂, тем самым предотвращается выход УФ излучения также и в сторону камеры 3 смешивания, предохраняя ее узлы и детали от воздействия УФ излучения; это в ряде случаев требуется, поскольку в конструкции устройства кондиционирования могут применяться материалы неустойчивые к воздействию УФ излучения, такие как оцинкованная сталь, пористая резина, используемая как материал для уплотнителей и др.In addition, in the particular case of execution, a coating based on titanium dioxide (TiO ₂ ) can be applied to the inner surface of the duct housing 9 of the 8 UV unit 8, due to which it is possible to significantly reduce the yield of UV radiation towards the evaporation unit 5 due to the double protection - UV the radiation is absorbed by coating the inner surface of the duct housing 9 and the protective grill 15 on the window 11 for air exit. If a coating based on TiO _{2 is} applied to the inner surface of the duct housing of block 8, this prevents the emission of UV radiation also towards the mixing chamber 3, protecting its components and parts from UV radiation; this is in some cases required, since materials unstable to UV radiation, such as galvanized steel, porous rubber used as a material for sealants, etc. can be used in the design of an air-conditioning device.

Если камера 3 смешивания выполнена из материалов, устойчивых к УФ излучению, покрытие на основе TiO₂ на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока 8 можно не наносить. В этом случае УФ излучение будет распространяться за пределы блока 8, и обработке будут подвергаться поверхности, находящиеся перед блоком 8, а зона обработки воздуха также распространится за пределы блока 8 в направлении против движения потока воздуха, увеличивая время его обработки, что положительно скажется на результатах обеззараживания.If the mixing chamber 3 is made of materials resistant to UV radiation, a TiO ₂ -based coating may not be applied to the inner surface of the duct housing of block 8. In this case, UV radiation will propagate outside of block 8, and the surfaces in front of block 8 will be treated, and the air treatment area will also spread outside of block 8 in the opposite direction to the air flow, increasing its processing time, which will positively affect the results disinfection.

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. В блоке УОВ, установленном после камеры смешивания перед испарительным блоком и вмонтированном между ними, например, за счет фланцевых соединений, воздушный поток облучается ультрафиолетовой амальгамной лампой 13 или лампами, если их более одной, а конструктивное выполнение блока с защитной решеткой 15, покрытой двуокисью титана, установленной на выходном окне 11 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 от УФ излучения уязвимые узлы и детали устройства, в частности, детали испарительного блока 5 и детали камеры 3 смешивания. Если на внутренней стороне корпуса-воздуховода 9 блока 8 покрытие отсутствует, УФ излучение выходит за пределы блока 8 в направлении против движения потока воздуха и обрабатывает поверхности, находящиеся за пределами блока 8 (главный воздуховод и камеру 3 смешивания), а также воздух, входящий в блок 8. Далее воздушный поток через испарительный блок 5 и приточный вентилятор 6 поступает в нагнетательный воздуховод 7, откуда через выходное окно устройства кондиционирования очищенный и обеззараженный воздух 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. In the UV block installed after the mixing chamber in front of the evaporation block and mounted between them, for example, due to flange connections, the air flow is irradiated with an amalgam ultraviolet lamp 13 or lamps, if there are more than one, and the structural design of the block with a protective grating 15 coated with titanium dioxide installed on the output window 11 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 the block 8 UOV. As a result, vulnerable components and parts of the device, in particular, parts of the evaporation unit 5 and parts of the mixing chamber 3, are protected from UV radiation. If there is no coating on the inside of the duct-air duct 9 of block 8, the UV radiation goes outside the block 8 in the opposite direction to the air flow and processes surfaces outside the block 8 (main duct and mixing chamber 3), as well as the air entering block 8. Next, the air flow through the evaporation block 5 and the supply fan 6 enters the discharge duct 7, from where, through the outlet window of the air conditioning device, the cleaned and disinfected air is supplied to the passenger compartment of the railway wagon she.

Таким образом, использование блока УОВ, снабженного средствами защиты от УФ излучения и покрытием из TiO₂, предотвращает выход УФ излучения и его вредное воздействие на элементы и узлы устройства кондиционирования вагона, что значительно улучшает такие эксплуатационные показатели устройства кондиционирования как производительность, срок службы и рабочий ресурс и достигаются оптимальные габаритные характеристики устройства.Thus, the use of a UV unit equipped with UV protection and a TiO ₂ coating prevents the UV radiation from coming out and its harmful effects on the elements and components of the car air conditioning device, which significantly improves such performance indicators of the air conditioning device as productivity, service life and working resource 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 a means of protection from the output of ultraviolet radiation, and the device element is coated with an absorption of ultraviolet radiation, characterized in that the device is equipped with a ultraviolet treatment unit of air, consisting of a duct housing in which the source of ultraviolet radiation is installed, as which uses an amalgam lamp, while the ultraviolet air treatment unit is integrated after the mixing chamber in front of the evaporation unit, and in the housing -the duct of the ultraviolet air treatment unit in the window for air outlet installed and secured means of protection against the exit of ultraviolet radiation in the form of a protective grille, which is 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 nodes with electrical connectors are fixed for a bactericidal ultraviolet radiation source, and a U-shaped amalgam lamp is used as a source 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 amalgam lamps of a U-shaped shape, the lamp units are located along the axis of the duct housing of the unit with a height offset for arranging the amalgam lamps one after the other along the air flow with a height shift.

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.