RU2488747C2 - System of air conditioning in passenger car compartment - Google Patents
System of air conditioning in passenger car compartment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488747C2 RU2488747C2 RU2011134218/12A RU2011134218A RU2488747C2 RU 2488747 C2 RU2488747 C2 RU 2488747C2 RU 2011134218/12 A RU2011134218/12 A RU 2011134218/12A RU 2011134218 A RU2011134218 A RU 2011134218A RU 2488747 C2 RU2488747 C2 RU 2488747C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- compartment
- air conditioning
- stage
- hot
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха в пассажирском вагоне, которая предусматривает возможность индивидуального управления температурой воздуха в купе в зоне каждого пассажира индивидуально.The invention relates to air conditioning systems in a passenger carriage, which provides for the possibility of individual control of the air temperature in the compartment in the area of each passenger individually.
Известна система кондиционирования пассажирского вагона на базе одного общего блока кондиционирования, рассчитанного на весь вагон в целом (см. Фаерштейн Ю.О., Китаев Б.Н. Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах. - М. Транспорт. 1984). Кондиционер обеспечивает весь вагон кондиционированным воздухом через длинные воздуховоды с неизбежными потерями расхода и температуры воздуха, что приводит к неравномерному температурному полю в различных по длине вагона помещениях.A known air conditioning system for a passenger car based on one common air conditioning unit, designed for the whole car as a whole (see Faerstein Yu.O., Kitaev BN, Air conditioning in passenger cars. - M. Transport. 1984). The air conditioner provides the entire carriage with conditioned air through long air ducts with inevitable loss of flow and air temperature, which leads to an uneven temperature field in different rooms along the length of the carriage.
Существенным недостатком указанной системы кондиционирования является то, что в случае отказа кондиционера вагон приходится снимать с линии на продолжительный ремонт. Съем вагона с маршрута связан с необходимостью предоставления пассажирам другого вагона для следования или их пересадки на другой поезд. Это в свою очередь вызывает задержки пассажиров в пути и их материальные претензии к железной дороге.A significant drawback of this air conditioning system is that in the event of an air conditioner failure, the car must be removed from the line for continuous repairs. Removing a wagon from a route is associated with the need to provide passengers with another wagon to follow or transfer to another train. This, in turn, causes delays of passengers on the way and their material claims to the railway.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является комбинированная система кондиционирования воздуха пассажирских вагонов с индивидуальным регулированием по купе (СКВ ПВ) устанавливается на пассажирских купейных вагонах 1-го класса и класса "ЛЮКС" и предназначена для создания индивидуально-комфортных условий для пассажиров в каждом отдельно взятом купе вагона. СКВ ПВ работает в режимах, как охлаждения, так и нагрева воздуха в купе с возможностью регулирования температуры самими пассажирами (см. Жариков В.А. Системы индивидуального регулирования температуры воздуха в купе пассажирских вагонов. ВЕСТНИК ВНИИЖТ, 2006. №4).The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is a combined air conditioning system for passenger cars with individual control by compartment (SLE PV) is installed on passenger compartment cars of the 1st class and LUX class and is designed to create individually comfortable conditions for passengers in each individual compartment of the car. SCR PV operates in both cooling and heating air modes in a compartment with the ability to regulate the temperature by passengers themselves (see VA Zharikov. Systems for individual regulation of air temperature in a compartment of passenger cars. VESTNIK VNIIZHT, 2006. No. 4).
Комбинированная система кондиционирования воздуха построена по двухступенчатой функциональной схеме: первая ступень - охлаждение с использованием косвенно-испарительного эффекта (испаряемая в качестве рабочего тела - вода); вторая ступень - охлаждение (нагрев) в зоне расположения каждого пассажира в купе. Данная функциональная схема позволяет реализовать возможность индивидуального регулирования температуры воздуха в купе по желанию пассажиров.The combined air conditioning system is built according to a two-stage functional scheme: the first stage is cooling using the indirect evaporation effect (water evaporated as a working medium); the second stage - cooling (heating) in the area of each passenger in the compartment. This functional diagram allows you to realize the possibility of individual regulation of the air temperature in the compartment at the request of passengers.
Основным элементом первой ступени является теплообменник косвенно-испарительного охлаждения (ТКИО). Вспомогательный поток воздуха из «влажных» каналов ТКИО выбрасывается наружу через специальный дефлектор, а охлажденный воздух из сухих каналов ТКИО поступает в центральный воздуховод, расположенный вдоль вагона.The main element of the first stage is the indirect-evaporative cooling heat exchanger (TKIO). The auxiliary air stream from the “wet” channels of the SCWD is thrown out through a special deflector, and the cooled air from the dry channels of the SCWC enters the central duct located along the wagon.
Основными элементами второй ступени являются термоэлектрические доводчики, выполняющие одновременно роль воздухораздаточных устройств. Воздух, проходя через «холодные» радиаторы доводчика дополнительно охлаждается и поступает в купе. Каждый из термоэлектрических доводчиков выполнен по схеме «воздух-жидкость». При этом горячие спаи термоэлектрических доводчиков охлаждаются водой, прокачиваемой по замкнутому контуру через теплообменник, расположенный под вагоном. Применение в качестве рабочего тела воды обуславливает экологическую чистоту системы.The main elements of the second stage are thermoelectric closers, which simultaneously serve as air-dispensing devices. Air passing through the “cold” radiators of the closer is additionally cooled and enters the compartment. Each of the thermoelectric closers is made according to the “air-liquid” scheme. In this case, the hot junctions of thermoelectric closers are cooled by water pumped in a closed circuit through a heat exchanger located under the car. The use of water as a working fluid determines the environmental cleanliness of the system.
Существенным недостатком прототипа является то, что его применение основано на использовании воды в качестве рабочего тела. Это требует протяженной магистрали, расположенной под днищем вагона для охлаждения самой воды. Наличие протяженной магистрали и узлов ее сочленения сопряжено с возникновением негерметичностей, особенно под действием вибрации при движении вагона по маршруту, а также усложняет эксплуатацию системы в целом.A significant disadvantage of the prototype is that its use is based on the use of water as a working fluid. This requires an extended line located under the bottom of the car to cool the water itself. The presence of an extended line and nodes of its articulation is associated with leaks, especially under the influence of vibration when the car moves along the route, and also complicates the operation of the system as a whole.
Предлагаемая система кондиционирования воздуха в купе пассажирского вагона обеспечивает возможность плавного регулирования холодопроизводительности, повышение надежности работы системы, а также индивидуального регулирования температуры воздуха в зоне нахождения каждого из пассажиров купе по индивидуальному желанию в диапазоне создания наиболее комфортных условий.The proposed air conditioning system in the compartment of a passenger carriage provides the possibility of smooth regulation of cooling capacity, increasing the reliability of the system, as well as individual regulation of air temperature in the zone of each passenger compartment according to their individual wishes in the range of creating the most comfortable conditions.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое устройство, обеспечивается тем, что система кондиционирования воздуха в вагоне выполнена по двухступенчатой схеме: первая ступень, которая включает центральный воздуховод, расположенный вдоль всего вагона, а также магистраль сброса горячего воздуха с вентилятором, а вторая ступень представляет собой блочные купейные установки кондиционирования, количество которых равно количеству посадочных мест в купе в вагоне, при этом первая ступень дополнительно оснащена вентилятором с воздушным фильтром, блочная купейная установка кондиционирования дополнительно оснащается вентилятором на выходе охлажденного воздуха, а ее теплообменник выполнен в виде термоэлектрического элемента, у которого горячая и холодная пластины разделены перегородкой, при этом поток воздуха от горячей пластины направлен в магистраль сброса горячего воздуха. Термоэлектрические блоки, каждый из которых снабжен вентилятором, выполняют одновременно роль воздухораздаточных устройств.The technical result, which is achieved by the claimed device, is ensured by the fact that the air conditioning system in the car is made according to a two-stage scheme: the first stage, which includes a central air duct located along the entire car, as well as a hot air discharge line with a fan, and the second stage represents block air-conditioning compartment units, the number of which is equal to the number of seats in the compartment in the carriage, while the first stage is additionally equipped with a vent Yator air filter block compartment conditioning installation further fitted with a fan at the exit of cooled air, and its heat exchanger configured as a thermoelectric element, in which the hot and cold plate separated by a partition, wherein the air flow is directed from the hot plate to the hot air discharge manifold. Thermoelectric units, each of which is equipped with a fan, simultaneously serve as air-dispensing devices.
Сброс горячего воздуха производится также в общую магистраль, проходящую через весь вагон.The discharge of hot air is also carried out in a common highway passing through the entire car.
Подробнее сущность заявляемой системы кондиционирования пассажирского вагона поясняется чертежами и фотографиями:In more detail, the essence of the claimed air conditioning system for a passenger car is illustrated by drawings and photographs:
- на фиг.1 показано размещение первой ступени заявляемой системы кондиционирования пассажирского вагона;- figure 1 shows the placement of the first stage of the inventive air conditioning system of a passenger car;
- на фиг.2 представлена схема подключения термоэлектрических блоков к магистрали первой ступени системы кондиционирования вагона;- figure 2 presents a diagram of the connection of thermoelectric blocks to the highway of the first stage of the car air conditioning system;
- на фиг.3 показан термоэлектрический блок;- figure 3 shows a thermoelectric unit;
- на фиг.4 показана схема термоэлектрического блока;- figure 4 shows a diagram of a thermoelectric block;
- на фиг.5 показано размещение термоэлектрических блоков в купе пассажирского вагона.- figure 5 shows the placement of thermoelectric blocks in a compartment of a passenger car.
Заявляемая система кондиционирования воздуха пассажирских вагонов с индивидуальным регулированием по купе предназначена для создания индивидуально-комфортных условий для пассажиров на каждом отдельно взятом посадочном месте в купе вагона. Система кондиционирования воздуха работает в режимах как охлаждения, так и нагрева воздуха в купе с возможностью регулирования температуры самими пассажирами.The inventive air conditioning system of passenger cars with individual regulation by compartment is designed to create individually comfortable conditions for passengers at each individual seat in the compartment of the car. The air conditioning system operates in both cooling and heating modes in the compartment with the ability to control the temperature by the passengers themselves.
Основными элементами системы являются вентилятор приточного воздуха, термоэлектрические блоки (по одному на каждое посадочное место в каждом купе), выполняющие одновременно роль воздухораздаточных устройств, система управления и преобразователь напряжения.The main elements of the system are the supply air fan, thermoelectric units (one for each seat in each compartment), which simultaneously serve as air distribution devices, a control system and a voltage converter.
Система кондиционирования воздуха состоит из первой и второй ступени (фиг.1). Основным элементом первой ступени является вентилятор забора воздуха 1 с фильтром 2 и магистраль 3, идущая по всему вагону. Вторая ступень системы кондиционирования воздуха вагона состоит из индивидуальных термоэлектрических блоков 4 (по одному на каждое посадочное место в каждом купе) объединенных компьютерной системой управления на базе современной шины C-BUS и подсоединенных посредством патрубков 5 к магистрали 3 первой ступени (фиг.2).The air conditioning system consists of a first and second stage (figure 1). The main element of the first stage is an air intake fan 1 with a filter 2 and a
Термоэлектрический блок выполнен в виде единого сменного модуля (фиг.3).The thermoelectric unit is made in the form of a single replaceable module (figure 3).
На входе в корпус 8 термоэлектрического блока 4 установлен дополнительный нагнетательный вентилятор 7, который направляет поток воздуха из магистрали 3 первой ступени (фиг.4). Воздушный поток поступает на термоэлектрический элемент, который представляет собой малогабаритный твердотелый тепловой насос, осуществляющий перекачивание тепловой энергии при прохождении постоянного тока. Конструктивно термоэлектрический элемент состоит из последовательно соединенных пар полупроводниковых элементов (кристаллов теллурида висмута «p» и «n» типов), спаянными между параллельными керамическими пластинами. При подаче постоянного тока требуемой полярности происходит (за счет эффекта Пельтье) нагрев спаев одной пластины 9 и охлаждение спаев другой пластины 10. При отводе тепла с горячей пластины 9 в окружающую среду через отверстие в корпусе 8 температура холодной пластины 10 достигает минусовых значений. На выходе из термоэлектрического блока расположен вентилятор 11, направляющий охлажденный воздух непосредственно в купе (показан стрелками).At the entrance to the housing 8 of the
Термоэлектрические блоки 4 размещены в купе на стенке 5 в зоне посадочного места пассажира в купе (фиг.5), т.е. в зоне спальных полок 12.
В случае использования заявляемой системы выход из строя одного термоэлектрического блока не приводит к нарушению кондиционирования купе вагона, а срочный ремонт вагона сводится к замене вышедшего из строя блока на исправный за 10-15 минут силами бригады из 2 человек.In the case of using the inventive system, the failure of one thermoelectric unit does not lead to a violation of the air conditioning of the compartment of the car, and urgent repair of the car is reduced to replacing the failed unit with a working one in 10-15 minutes by a team of 2 people.
Отличие предложенной системы кондиционирования от используемых в настоящее время на железнодорожном транспорте состоит в том, что в существующих системах на вагоне установлен один блок кондиционирования, а в заявляемой системе количество блоков кондиционирования соответствует количеству посадочных мест пассажиров замкнутых помещений (купе).The difference between the proposed air conditioning system and those currently used in rail transport is that in the existing systems on the car one air conditioning unit is installed, and in the claimed system the number of air conditioning units corresponds to the number of seats for passengers in enclosed spaces (compartments).
Заявляемая система кондиционирования была смонтирована в пассажирских купейных вагонах 1-го класса. Система кондиционирования воздуха, построенная на основе термоэлектрических блоков, может состоять из скольких отдельных малогабаритных блоков, находящихся в непосредственной близости от человека и создавать большие возможности в формировании микроклимата обитаемого отсека в зоне размещения каждого пассажира.The inventive air conditioning system was mounted in passenger compartment cars of the 1st class. An air conditioning system based on thermoelectric units can consist of how many separate small-sized units located in the immediate vicinity of a person and create great opportunities in the formation of a microclimate of the living compartment in the area of each passenger.
Применение данной конструкции системы кондиционирования вагона позволяет улучшить технические, экологические и эксплуатационные характеристики пассажирского вагона в части:The use of this design of the car air conditioning system allows to improve the technical, environmental and operational characteristics of the passenger car in terms of:
- снижения массы пассажирского вагона на 3,5…4 тонны при его модернизации за счет снятия с вагона поршневого компрессора, электродвигателя, рамы агрегата, конденсатора, вентилятора обдува конденсатора, ресивера, шлангов, флексибиров, крышевого теплообменника, вентиляторов нагнетания воздуха, коробов вентиляции, 40…45 кг газа фреон или бинарного газа, элементов управления старой системой кондиционирования;- reducing the mass of a passenger car by 3.5 ... 4 tons during its modernization by removing from the car a piston compressor, electric motor, unit frame, condenser, condenser blower fan, receiver, hoses, flexibirs, roof heat exchanger, air discharge fans, ventilation ducts, 40 ... 45 kg of freon gas or binary gas, controls of the old air conditioning system;
- улучшения энергобаланса системы электроснабжения вагона за счет снижения суммарной потребляемой мощности заявляемой системы кондиционирования (10…12 кВт) по отношению к существующей (14…15 кВт), экономии электроэнергии при локомотивной тяге (до 20%);- improving the energy balance of the car’s power supply system by reducing the total power consumption of the claimed air conditioning system (10 ... 12 kW) in relation to the existing (14 ... 15 kW), saving electricity with locomotive traction (up to 20%);
- значительного уменьшения расходов при проведении технического обслуживания и деповского ремонта систем кондиционирования в подразделениях пассажирских дирекций (до 50%);- a significant reduction in costs during maintenance and depot repair of air conditioning systems in divisions of passenger directorates (up to 50%);
- значительного снижения времени обслуживания системы кондиционирования вагона при ТО-1, ТО-2 и ТО-3, уменьшения времени простоя вагонов в местах вагонооборота;- a significant reduction in the service time of the car air conditioning system at TO-1, TO-2 and TO-3, reduction of the downtime of cars in places of car traffic;
- улучшения комфорта пассажиров за счет плавной регулировки температуры воздуха в жилой зоне пассажира.- improving passenger comfort due to the smooth adjustment of air temperature in the passenger's living area.
Изготовление элементов конструкции заявляемой системы кондиционирования вагона основано на технологиях и оборудовании отечественного производства.The manufacture of structural elements of the inventive air conditioning system of the car is based on technologies and equipment of domestic production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134218/12A RU2488747C2 (en) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | System of air conditioning in passenger car compartment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134218/12A RU2488747C2 (en) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | System of air conditioning in passenger car compartment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011134218A RU2011134218A (en) | 2013-02-20 |
RU2488747C2 true RU2488747C2 (en) | 2013-07-27 |
Family
ID=49119851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011134218/12A RU2488747C2 (en) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | System of air conditioning in passenger car compartment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2488747C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU6745U1 (en) * | 1997-08-27 | 1998-06-16 | Леонид Борисович Пятков | CERTIFICATE CARD |
RU6764U1 (en) * | 1997-03-20 | 1998-06-16 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственный центр "Экспресс" | INSTALLING AIR CONDITIONING IN PASSENGER CAR |
RU2169090C2 (en) * | 1998-04-21 | 2001-06-20 | Мощенко Владимир Иванович | Railway passenger car air conditioning system |
JP2006256420A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Railway vehicle |
EP2287026A1 (en) * | 2008-06-12 | 2011-02-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Ventilating and air-conditioning apparatus for vehicle |
-
2011
- 2011-08-15 RU RU2011134218/12A patent/RU2488747C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU6764U1 (en) * | 1997-03-20 | 1998-06-16 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственный центр "Экспресс" | INSTALLING AIR CONDITIONING IN PASSENGER CAR |
RU6745U1 (en) * | 1997-08-27 | 1998-06-16 | Леонид Борисович Пятков | CERTIFICATE CARD |
RU2169090C2 (en) * | 1998-04-21 | 2001-06-20 | Мощенко Владимир Иванович | Railway passenger car air conditioning system |
JP2006256420A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Railway vehicle |
EP2287026A1 (en) * | 2008-06-12 | 2011-02-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Ventilating and air-conditioning apparatus for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011134218A (en) | 2013-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101547803B (en) | Air conditioning system for vehicle | |
US8443613B2 (en) | Vehicle air comfort system and method | |
US20160297280A1 (en) | Thermal management for an electric or hybrid vehicle and a method for air-conditioning the interior of such a motor vehicle | |
CN102848876A (en) | Device for thermally conditioning a vehicle drivetrain and a vehicle cabin | |
CN111683856A (en) | Vehicle running on a track, device for cooling energy storage systems of a vehicle running on a track, and method for controlling said device | |
KR20200060233A (en) | Air conditioning system of a motor vehicle and method for operating the air conditioning system | |
CN110001345B (en) | Multi-zone air conditioning facility for a vehicle | |
CN107525183A (en) | A kind of semiconductor refrigerating heating fan device and elevator applied to elevator | |
CA1291643C (en) | Apparatus and method of air conditioning parked aircraft | |
EP3560789B1 (en) | Railway vehicle and method of controlling the same | |
RU2362946C2 (en) | Method and device for energy regeneration | |
US5211027A (en) | Temperature control systems for vehicles | |
CN102186687B (en) | Air conditioning arrangement | |
RU2488747C2 (en) | System of air conditioning in passenger car compartment | |
CN103879423B (en) | Low-floor light rail vehicle heating and ventilation and a/c system | |
RU108560U1 (en) | MODULAR AIR CONDITIONING SYSTEM FOR PASSENGER CAR | |
RU2512068C2 (en) | Passenger car modular air conditioning system | |
RU87674U1 (en) | PASSENGER WAGON AIR CONDITIONING SYSTEM | |
IT201900015374A1 (en) | SYSTEM FOR INTEGRATED CONTROL OF THE TEMPERATURE OF A BATTERY AND OF AN AIR CONDITIONING DEVICE OF A CABIN IN A VEHICLE | |
RU2169090C2 (en) | Railway passenger car air conditioning system | |
CN113525022A (en) | Heating and/or air conditioning installation with improved air treatment and method thereof | |
CN107850350A (en) | Device and method for regulating the temperature of a medium | |
RU2236968C2 (en) | Air conditioning plant for restaurant cars of railway trains | |
RU72446U1 (en) | AIR CONDITIONING SYSTEM IN PASSENGER RAILWAY CAR | |
CN114274993B (en) | Heating method and system for compartment of railway vehicle and air cooler control method and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140816 |