RU163160U1

RU163160U1 - AIR CONDITIONING DEVICE FOR RAILWAY CAR

Info

Publication number: RU163160U1
Application number: RU2015146130/12U
Authority: RU
Inventors: Николай Джемалович Кикнадзе
Original assignee: Николай Джемалович Кикнадзе
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2016-07-10

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, отличающееся тем, что устройство снабжено блоком ультрафиолетовой обработки воздуха, который встроен между камерой смешивания и испарительным блоком и образован из корпуса-воздуховода, в котором установлен источник ультрафиолетового излучения, в качестве которого использована амальгамная лампа.2. Устройство по 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 ультрафиолетового излучения использована амальгамная лампа U-образной формы.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что при использовании двух амальгамных ламп U-образной формы лампоузлы попарно смонтированы друг под другом для установки амальгамных ламп одна под другой.4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что при использовании двух амальгамных ламп U-образной формы лампоузлы расположены вдоль оси корпуса-воздуховода блока для установки амальгамных ламп одна за другой по ходу воздушного тракта.5. Устройство по п. 4, отличающеес1. 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, characterized in that the device is provided with air treatment unit UV, which is embedded between the mixing chamber and the evaporation unit and is formed from a duct housing in which a UV source as is used lampa.2 amalgam. A 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 a U-shaped amalgam lamp is used as a source of bactericidal ultraviolet radiation. 3. The device according to claim 2, characterized in that when using two U-shaped amalgam lamps, the lamp units are mounted in pairs under one another to install the amalgam lamps one under the other. 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 path. The device according to claim 4, characterized in

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 для 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, recirculated air infected by people taken from passenger cabins and fed back to the air conditioning device, in order to prevent the spread of infections and bacterial infections along the train, is subject to mandatory disinfection. 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 201181064 Y; CN 201437322 U; RU 2340360 C2; 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 201181064 Y; 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 СО₂ 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 are installed directly in the air mixing zone upstream of the filter with the possibility of exposure to ultraviolet radiation for maximum accumulation of microorganisms with a simple structure and neutralizing them. 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. 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 exposure to ultraviolet radiation), as well as reliable protection of passengers and personnel from pathogens. 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 может использоваться 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 interior as well as the device has a UV source, rigidly connected to the main duct, preferably with a flange connection with threaded elements, while the device is equipped with a means of protection from the output of UV radiation, can also be used UV absorbing coating. 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 для кондиционирования воздуха снабжено блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блок УОВ), встроенным между камерой смешивания и испарительным блоком, блок УОВ жестко соединен с камерой смешивания и с главным воздуховодом или со смежными частями главного воздуховода, предпочтительно фланцевыми соединениями, образуя конструктивное единство (общий воздуховод - канал для прохода воздуха). Блок УОВ выполнен в виде корпуса-воздуховода с окнами для входа и выхода обрабатываемого воздуха, 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 позволяет создать условия для надежной обработки воздуха УФ излучением и позволяет при этом минимизировать габариты устройства. Выбор в качестве источника бактерицидного УФ излучения амальгамной лампы U-образной формы обеспечивает небольшие габариты при повышенной энергоэффективности, что обусловливает высокую степень обеззараживания в отношении широкого спектра микроорганизмов, включая вирусы и споры микроорганизмов, и высокую производительность устройства. Для снижения выхода УФ излучения за пределы блока УОВ 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. Тогда выход отраженного УФ излучения за пределы блока УОВ в сторону камеры смешивания и испарительного блока снижается за счет выбранного места установки блока УОВ и, как следствие, в конструкции этих узлов могут использоваться материалы, не устойчивые к УФ излучению.The distinguishing features of the claimed utility model is that the air conditioning device is equipped with an ultraviolet air treatment unit (UV unit) integrated between the mixing chamber and the evaporation unit, and the UV unit is rigidly connected to the mixing chamber and to the main duct or adjacent parts of the main duct, preferably flanged joints, forming a constructive unity (common duct - channel for air passage). The UVB block is made in the form of an air duct casing with windows for the inlet and outlet of the treated air; lamp nodes with electrical connectors for a source of bactericidal UV radiation are fixed on the wall of the air duct block of the UVB block; an U-shaped amalgam lamp is used. The use of the described design with an U-shaped amalgam lamp enclosed inside it to place the UV radiation source of the UVB block allows creating conditions for reliable air treatment with UV radiation and at the same time minimizing the dimensions of the device. The choice of a U-shaped amalgam lamp as a bactericidal UV radiation source provides small dimensions with increased energy efficiency, which leads to a high degree of disinfection in relation to a wide range of microorganisms, including viruses and microorganism spores, and high device performance. To reduce the output of UV radiation outside the UV block, the inner surface of the duct housing of the unit in a particular embodiment can be coated with titanium dioxide, which absorbs UV radiation and further increases the bactericidal effect created by the amalgam lamp. Then, the output of the reflected UV radiation beyond the limits of the UVB block towards the mixing chamber and the evaporation block is reduced due to the selected installation site of the UVB block and, as a result, materials that are not resistant to UV radiation can be used in the construction of these units.

Таким образом, существенными признаками полезной модели являются включение в общий воздушный канал устройства для кондиционирования воздуха путем встраивания блока УОВ между камерой смешивания и испарительным блоком, причем блок УОВ предлагаемой конструкции, 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 для кондиционирования воздуха в пассажирских салонах железнодорожных вагонов. Существенными признаками полезной модели также являются признаки, характеризующие конструкцию блока УОВ, так как за счет амальгамной УФ лампы появилась возможность существенно повысить степень обеззараживания воздуха. Энергоэффективные амальгамные лампы, если их более одной, 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 in the common air channel of the device for air conditioning by embedding the HCW unit between the mixing chamber and the evaporation block, while the HCW unit of the proposed design, 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 conditioning ozduha in passenger compartments of railway carriages. Significant features of the utility model are also signs characterizing the design of the UV unit, since due to the amalgam UV lamp it is possible to significantly increase the degree of air disinfection. Energy-efficient amalgam lamps, if there are more than one, can be placed most compactly in the UV unit - one below the other or sequentially one after another (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 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) integrated after the mixing chamber in front of the evaporation unit.

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

На фиг. 3 - пример выполнения блока ультрафиолетовой обработки воздуха (блока УОВ).In FIG. 3 - an example of the implementation of the block ultraviolet air treatment (block UOV).

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 кондиционирования воздуха снабжено блоком 8 ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком 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 - амальгамных ламп 13, преимущественно, U-образной формы. Блок 8 УОВ имеет фланцы 14 для крепления встраивания блока между камерой 3 смешивания и испарительным блоком 5 и жестко соединен фланцевым соединением, в частности, с главным воздуховодом 4 или с камерой 3 смешивания и с главным воздуховодом 4, в целом, образуя конструктивное и функциональное единство с устройством для кондиционирования воздуха.In addition, the air conditioning device is equipped with a unit 8 for ultraviolet air treatment (UV 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 fixing the embedding of the unit between the mixing chamber 3 and the evaporation block 5 and is rigidly connected by a flange connection, in particular with the main duct 4 or with the mixing chamber 3 and with the main duct 4, in general, forming a constructive and functional unity with air conditioning device.

Если амальгамных ламп более одной, лампоузлы 12 для двух амальгамных ламп, монтируют попарно друг под другом, как показано на фиг. 3. Лампоузлы 12 могут также располагаться вдоль оси корпуса-воздуховода 9 со смещением по высоте. Можно также располагать лампоузлы 12 на одной высоте, т.е. на одной оси - прямой линии. Соответственно, амальгамные лампы 13 могут располагаться одна под другой, или последовательно одна за другой со смещением по или последовательно по одной линии (вдоль оси блока 8), что позволяет производить интенсивную обработку воздуха в небольшом объеме блока 8 и варьировать (минимизировать) 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. Lamp nodes 12 can also be located 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, i.e. on one axis - a straight line. Accordingly, amalgam lamps 13 can be located one below the other, or sequentially one after another with an offset along or sequentially in one line (along the axis of block 8), which allows intensive air treatment in a small volume of block 8 and to vary (minimize) the dimensions of block 8 in height and length, depending on the restrictions set by the installation site of the air conditioning device.

Кроме того, в частном случае исполнения покрытие на основе диоксида титана (TiO₂) может быть нанесено на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода 9 блока 8 УОВ, вследствие чего можно обеспечить существенное снижение выхода УФ излучения за пределы блока 8 УОВ и дополнительно повысить 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.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 UVB block 8, as a result of which it is possible to significantly reduce the yield of UV radiation outside the UVB block 8 and further improve the disinfection efficiency 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.

За счет покрытия на основе диоксида титана снижается выход УФ излучения за пределы блока УОВ, так как если на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока 8 нанесено покрытие на основе TiO₂, тем самым предотвращается выход УФ излучения в сторону камеры 3 смешивания и испарительного блока 5, предохраняя узлы и детали устройства кондиционирования воздуха от разрушительного воздействия УФ излучения. Это необходимо, поскольку в конструкции устройства кондиционирования воздуха могут применяться материалы неустойчивые к воздействию УФ излучения, такие как оцинкованная сталь, пористая резина, используемая как материал для уплотнителей и др. Если камера 3 смешивания и испарительный блок 5 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 до блока 8 и за блоком 8, а зона и время обработки воздуха также распространится за пределы блока 8 УОВ, что положительно скажется на результатах обеззараживания.Due to the titanium dioxide-based coating, the yield of UV radiation outside the UV block is reduced, since if TiO _{2 is} coated on the inner surface of the duct housing of block 8, UV radiation is prevented from reaching the mixing chamber 3 and the evaporation block 5, protecting the components and parts of the air conditioning device from the damaging effects of UV radiation. This is necessary because materials that are unstable to UV radiation, such as galvanized steel, porous rubber, used as a material for gaskets, etc. can be used in the design of the air conditioning device. If the mixing chamber 3 and the evaporation unit 5 are made of UV-resistant materials , a coating based on TiO ₂ on the inner surface of the casing-duct of block 8 can not be applied. In this case, UV radiation will propagate outside of block 8, and surfaces that are located before block 8 and beyond block 8 will be subjected to treatment, and the zone and time of air treatment will also spread outside of block 8 of UVD, which will positively affect the results of 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, а затем, после выхода из камеры смешивания, в блок 8 УОВ. В блоке УОВ, встроенном между камерой 3 смешивания и испарительным блоком 5, воздушный поток облучается ультрафиолетовой амальгамной лампой 13 или лампами, если их более одной, а конструктивное выполнение блока с покрытием из TiO₂ на внутренней стороне корпуса-воздуховода 9 блока 8 (наносится в частных случаях выполнения блока 8), надежно удерживает УФ излучение в блоке 8 УОВ. В результате защищаются уязвимые узлы и детали устройства кондиционирования воздуха от УФ излучения.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, and then, after exiting the mixing chamber, into unit 8 of the UOV. In the UV block, built between the mixing chamber 3 and the evaporation block 5, 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 a coating of TiO ₂ on the inner side of the duct housing 9 of block 8 (applied in special cases of execution of block 8), reliably holds UV radiation in block 8 of the UVR. As a result, vulnerable components and parts of the air conditioning device are protected from UV radiation.

Если на внутренней стороне корпуса-воздуховода 9 блока 8 покрытие отсутствует, УФ излучение выходит за пределы блока 8 в направлении по потоку воздуха - в сторону испарительного блока 5, и в противоположном направлении - в сторону камеры 3 смешивания, что позволяет обрабатывать поверхности устройства кондиционирования воздуха, находящиеся за пределами блока 8, а также увеличивать расстояние, на котором обрабатывается воздух, и время его обработки, т.е. обработка воздуха происходит не только в блоке 8, но и до входа в блок 8 и после выхода из него. Далее из блока 8 УОВ по главному воздуховоду 4 через испарительный блок 5 и приточный вентилятор 6 воздушный поток поступает в нагнетательный воздуховод 7, откуда через выходное окно устройства очищенный и обеззараженный воздух подается в салон железнодорожного вагона.If there is no coating on the inner side of the duct housing 9 of block 8, the UV radiation goes outside the block 8 in the direction of the air flow towards the evaporative block 5, and in the opposite direction towards the mixing chamber 3, which allows treating the surfaces of the air conditioning device located outside the block 8, as well as increase the distance at which the air is processed, and the time of its processing, i.e. air treatment occurs not only in block 8, but also before entering the block 8 and after leaving it. Further, from unit 8 of the UOV through the main duct 4 through the evaporation unit 5 and the supply fan 6, the air flow enters the discharge duct 7, from where through the outlet window of the device cleaned and disinfected air is supplied to the passenger compartment of the railway carriage.

Таким образом, использование блока УОВ улучшает такие эксплуатационные показатели устройства как высокая степень обеззараживания воздуха при высокой производительности устройства кондиционирования и достигаются оптимальные габаритные характеристики устройства.Thus, the use of the UOV unit improves such operational characteristics of the device as a high degree of air disinfection with high performance of the air conditioning device 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, characterized in that the device is provided with air treatment unit UV, which is embedded between the mixing chamber and the evaporation unit and is formed from a duct housing in which a source of ultraviolet radiation, which is used as amalgam lamp.

2. The device according to claim 1, characterized in that on the wall of the casing-duct of the ultraviolet air treatment unit, lamp units with electrical connectors for a source of bactericidal ultraviolet radiation are fixed, 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 path.

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

6. The device according to 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.