RU5772U1

RU5772U1 - AIR CONDITIONING SYSTEM IN PASSENGER CAR

Info

Publication number: RU5772U1
Application number: RU96123432/20U
Authority: RU
Inventors: Э.Н. Григорьев; В.И. Нехорошев; В.А. Жариков
Original assignee: ТОО - Научно-производственный центр "Экспресс"; Аозт "Экохол"
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-01-16

Abstract

Система кондиционирования воздуха в пассажирском выагоне, содержащая в подкрышевом пространстве вагона последовательно соединенные решетку забора наружного воздуха, фильтр, первый вентилятор, первый теплообменник и вентиляционный канал, имеющий выпуски в купе вагона, рециркуляционный канал с решетками забора рециркуляционного воздуха, аппаратуру питания и управления системой с датчиком температуры воздуха в вагоне, установленные под вагоном последовательно соединенные второй вентилятор и второй теплообменник, причем вход второго вентилятора и выход второго теплообменника связаны с атмосферой, и холодильный агрегат с трубопроводами, выход аппаратуры питания и управления подключен к входам обоих вентиляторов, отличающаяся тем, что холодильный агрегат выполнен в виде термобатареи, разные спаи которой снабжены жидкостными охладителями, заполненными антифризом, причем выход первого жидкостного охладителя соединен трубопроводом с установленным в нем первым насосом, с входом первого теплообменника, соединенного своим выходом с входом первого жидкостного охладителя холодильного агрегата, выход второго жидкостного охладителя соединен трубопроводом с установленным в нем вторым насосом, с входом второго теплообменника, соединенного своим выходом с входом второго жидкостного охладителя холодильного агрегата, при этом выход аппаратуры питания и управления системы подключен к входам обоих насосов и термобареи.The air conditioning system in the passenger carriage, comprising in the roof space of the carriage a series-connected outdoor air intake grill, a filter, a first fan, a first heat exchanger and a ventilation duct having exhausts in the car compartment, a recirculation channel with recirculation air intake grilles, power supply and control system with a temperature sensor in the car, mounted under the car, a second fan and a second heat exchanger connected in series, the input of the second the fan and the output of the second heat exchanger are connected with the atmosphere, and the refrigeration unit with pipelines, the output of the power and control equipment is connected to the inputs of both fans, characterized in that the refrigeration unit is made in the form of a thermopile, different junctions of which are equipped with liquid coolers filled with antifreeze, and the output of the first the liquid cooler is connected by a pipe to the first pump installed in it, with the inlet of the first heat exchanger, connected by its output to the inlet of the first liquid cooler I of the refrigeration unit, the second liquid refrigerant outlet coupled to a conduit installed therein a second pump, to the input of the second heat exchanger, its output connected to the input of the second liquid refrigerant of the refrigeration unit, wherein the output power and control system equipment connected to the inputs of both pumps and thermal bar.

Description

МПК: В 61 D 27/00IPC: B 61 D 27/00

СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПАССАЖИРСКОМ ВАГОНЕAIR CONDITIONING SYSTEM IN PASSENGER CAR

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, конкретно к устройствам вентиляции и кондиционирования воздуха.The utility model relates to railway transport, specifically to ventilation and air conditioning devices.

Уровень техникиState of the art

Известна система кондиционирования воздуха в вагонах 1, содержащая установленные в подкрышевом пространстве вагона последовательно соединенные решетку забора наружного воздуха, фильтр, первый вентиляционный агрегат, первый теплообменник, электрокалорифер, вентиляционный канал вагона, имеющий выпуски в купе вагона. В подкрышевом пространстве вагона также смонтирован рециркуляционный канал с решетками забора рециркуляционного воздуха из помещений вагона. В подвагонном пространстве вагона установлены последовательно соединенные второй вентилятор и второй теплообменник, составляющие вместе конденсаторный агрегат, причем вход второго вентилятора и выход второго теплообменника связаны с атмосферой. Холодильный агрегат выполнен в виде фреонового компрессора и смонтирован также в подвагонном пространстве и связан трубопроводами с обоими теплообменниками. В служебном помещении вагона установлена аппаратура питания и управления системой, подключенная своим входом к датчику температуры воздуха в вагоне, а выходом - к холодильному агрегату, обоим вентиляторам и электрокалориферу.A known air conditioning system in cars 1, comprising serially connected outdoor air intake grill, a filter, a first ventilation unit, a first heat exchanger, an electric air heater, a car ventilation channel having outlets in a car compartment, installed in the roof space of a car. A recirculation channel with air intake grilles from the car’s premises is also mounted in the roof space of the car. A second fan and a second heat exchanger are connected in series in the car’s car space, which together comprise a condenser unit, the input of the second fan and the output of the second heat exchanger connected to the atmosphere. The refrigeration unit is made in the form of a freon compressor and is also mounted in the car space and connected by pipelines to both heat exchangers. In the office building of the car, power and control system equipment is installed, connected by its input to the air temperature sensor in the car, and by the output to the refrigeration unit, both fans and the electric heater.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

В основу полезной модели поставлена задача создания системы кондиционирования воздуха в пассажирском вагоне, обеспечивающей повышение долговечности и надежности в работе, одновременно с упрощением конструкции и снижением ее массы и габаритов.The utility model is based on the task of creating an air conditioning system in a passenger car, which provides increased durability and reliability in operation, while simplifying the design and reducing its weight and dimensions.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в системе кондиционирования воздуха в пассажирском вагоне, содержащей в подкрышевом пространстве вагона последовательно соединенные решетку забора кардного воздуха, фильтр, первый вентилятор, первый теплообменник и вентиляционный канал, имеющий выпуски в купе вагона, рециркуляционный канал с решетками забора рециркуляционного воздуха, аппаратуру питания и управления системой с датчиком температуры воздуха в вагоне, установленные под вагоном последовательно соединенные второй вентилятор и второй теплообменник, причем вход второго вентилятора и выход второго теплообменника связаны с атмосферой, и холодильный агрегат с трубопроводами, выход аппаратуры питания и управления подключен к входам первого и второго вентиляторов, согласно полезной модели холодильный агрегат выполнен в виде термобатареи, разные спаи которой снабжены жидкостными охладителями, заполненными антифризом, причем выход первого жидкостного охладителя соединен трубопроводом, с установленным в нем первым насосом, с входом первого теплообменника, соединенного своим выходом с входом первого жидкостного охладителя холодильного агрегата, второго жидкостного охладителя соединен трубопроводом, с установленным в нем вторым насосом, с входом второго теплообменника, соединенного своим выходом с входом второго жидкостного охладителя холодильного агрегата, при этом выход аппаратуры питания и управления системь подключен к входам обоих насосов и термобатареи.The solution to this problem is achieved by the fact that in the air conditioning system in a passenger car, containing in the roof space of the car, a car air intake grille, a filter, a first fan, a first heat exchanger and a ventilation duct having outlets in a car compartment, a recirculation channel with recirculation air intake grilles are connected in series air, power supply and control system with an air temperature sensor in the car, mounted under the car in series connected to the second valve a cooler and a second heat exchanger, the second fan inlet and the second heat exchanger outlet connected to the atmosphere, and the refrigeration unit with piping, the output of the power and control equipment connected to the inputs of the first and second fans, according to a utility model, the refrigeration unit is made in the form of a thermal battery, the various junctions of which are equipped with liquid coolers filled with antifreeze, and the output of the first liquid cooler is connected by a pipe, with the first pump installed in it, with the inlet of the first heat exchanger, with connected to its output with the inlet of the first liquid cooler of the refrigeration unit, the second liquid cooler is connected by a pipe, with a second pump installed therein, to the input of a second heat exchanger connected to its output with the input of the second liquid cooler of the refrigeration unit, while the output of the power and control equipment the system is connected to inputs of both pumps and thermopile.

Такое конструктивное исполнение холодильного агрегата в виде термобатареи, разные спаи которой снабжены жидкостными охладителями, заполненными антифризом, позволяет повыситьSuch a design of the refrigeration unit in the form of a thermopile, the various junctions of which are equipped with liquid coolers filled with antifreeze, allows to increase

// / v долгов констр систем фиг.1// / v debt of the systems constructor of figure 1

/ Y ечность и надежность работы системь, значительно упростить укцию, снизить ее массу и габариты. Краткое описание чертежей На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаейлой ы кондиционирования воздуха. На фиг.2 - вид по сечению А-А на Позициями на фиг.1,2 обозначены: 1,25 - решетки забора; 2- фильтр; 3- первый вентилятор; 4- первый теплообменник; 5- вентиляционный канал; 6- выпуски; 7- купе; 8- второй вентилятор; 8 - второй теплообменник; 10- холодильный агрегат; 11-термобатарея; 12,13-спаи; 14- первый жидкостной охладитель; 15- второй жидкостной охладитель; 16,18,19,21 -трубопроводы; 17 - первый насос; 20 - второй насос; 22- аппаратура питания и управления; 23- датчик температуры; 24- рециркуляционный канал; Лучший вариант осуществления/ Y The reliability and reliability of the system, greatly simplify the function, reduce its weight and dimensions. Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a functional diagram of an air conditioning system. In Fig.2 is a view along section AA in the Positions in Fig.1.2 indicate: 1.25 - fence gratings; 2- filter; 3- first fan; 4- first heat exchanger; 5- ventilation duct; 6th issues; 7-compartment; 8- second fan; 8 - second heat exchanger; 10 - refrigeration unit; 11-thermopile; 12,13 junctions; 14 - the first liquid cooler; 15 - second liquid cooler; 16,18,19,21-pipelines; 17 - the first pump; 20 - second pump; 22- power and control equipment; 23- temperature sensor; 24- recirculation channel; The best option for implementation

последовательно соединенные решетку забора 1 наружного воздуха, фильтр 2, первый вентилятор 3, первый теплообменник 4 и вентиляционный канал 5, проложенный вдоль вагона и имеющий выпуски 6 воздуха в купе 7 вагона. В подвагонном пространстве вагона установлены последовательно соединенные второй вентилятор 8 и второй теплообменник 9, причем вход второго вентилятора 8 и выход второго теплообменника 9 связаны с атмосферой. В подвагонном пространстве вагона также установлен холодильный агрегат 10, состоящий из термобатареи 11, разные спаи 12 и 13 которой снабжены жидкостными охладителями 14 и 15 соответственно. Выход первого жидкостного охладителя 14 холодильного агрегата 10 соединен трубопроводом 16, с установленным в нем первым насосом 17, с входом первого теплообменника 4, который своим выходом посредством трубопровода 18 подключен к входу первого жидкостного охладителя 14 холодильного агрегата 10, Выход второго жидкостного охладителя 15 холодильного агрегата 10 трубопроводом 19, с установленным в нем вторым насосом 20, соединен с входом второго теплообменника 9, который своим выходом подключен трубопроводом 21 к входу второго жидкостного охладителя 15 холодильного агрегата 10. В помещении вагона установлена аппаратура питания и управления 22 системой кондиционирования воздуха, подключенная своим входом к датчику температуры 23 воздуха в вагоне, а выходом - к электрическим входам обоих вентиляторов 3,8, насосов 17,20 и термобатареи 11. Оба жидкостных охладителя 14 и 15 заполнены антифризом. В подкрышевом пространстве вагона смонтирован рециркуляционный канал 24, связанный входом через решетки забора 25 рециркуляционного воздуха с помещениями вагона, а выходом - с входом первого вентилятора 3.connected in series to the intake air intake grill 1, a filter 2, a first fan 3, a first heat exchanger 4 and a ventilation duct 5 laid along the wagon and having air outlets 6 in the compartment 7 of the wagon. A second fan 8 and a second heat exchanger 9 are connected in series in the car’s car space, and the input of the second fan 8 and the output of the second heat exchanger 9 are connected to the atmosphere. A refrigeration unit 10, consisting of a thermopile 11, various junctions 12 and 13 of which are equipped with liquid coolers 14 and 15, respectively, is also installed in the car’s car space. The output of the first liquid cooler 14 of the refrigeration unit 10 is connected by a pipe 16, with the first pump 17 installed therein, to the input of the first heat exchanger 4, which is connected by its output through the pipe 18 to the input of the first liquid cooler 14 of the refrigeration unit 10, The output of the second liquid cooler 15 of the refrigeration unit 10 by a pipe 19, with a second pump 20 installed in it, is connected to the input of the second heat exchanger 9, which is connected by its output to the input of the second liquid cooler 15 by the pipe 21 refrigeration unit 10. In the car’s room, power and control equipment 22 of the air conditioning system is installed, connected by its input to the temperature sensor 23 of the car air, and by the output to the electrical inputs of both fans 3.8, pumps 17.20 and thermal battery 11. Both are liquid coolers 14 and 15 are filled with antifreeze. A recirculation channel 24 is mounted in the under-roof space of the car, connected by the inlet through the air intake grilles 25 of the recirculated air to the car rooms, and the exit - with the inlet of the first fan 3.

Конструктивное исполнение предлагаемой системы кондиционированиия воздуха в вагоне не ограничивается данным примером ее осуществления. Так, в рамках данной полезной модели, возможна установка обоих насосов 17 и 20 в трубопроводах 18 и 21The design of the proposed air conditioning system in the car is not limited to this example of its implementation. So, within the framework of this utility model, it is possible to install both pumps 17 and 20 in pipelines 18 and 21

отвода антифриза соответственно от первого 4 и второго 9 теплообменников.removal of antifreeze, respectively, from the first 4 and second 9 heat exchangers.

Предлагаемая система кондиционирования воздуха работает следующим образом.The proposed air conditioning system operates as follows.

Возможны три режима работы системы: вентиляции, охлаждения и отопления. Во всех режимах забираемый нарркный воздух через решетки забора 1 и фильтр 2 нагнетается первым вентилятором 3 через первый теплообменник 4 в вентиляционный канал 5, откуда он через вентиляционные выпуски 6 попадает в купе 7 вагона. При зтом вдуваемый в вагон воздух смешивается на входе первого вентилятора 3 с рециркуляционным воздухом, поступающим из помещений вагона через рециркуляционный канал 24. Поступающий в вагон воздух частично выходит через дефлекторы (на фиг. не показаны), неплотности в дверях, окнах и т.п. При этом в вагоне создается некоторый подпор воздуха, препятствующий проникновению в него грязи, пыли и т.п. В режиме вентиляции аппаратура питания и управления 22 подачу электропитания на термобатарею 11, оба насоса 17,20 и второй вентилятор 8 не производит, а в вагон первым вентилятором 3 нагнетается свежий воздух, имеющий температуру окружающей среды, смешанный с рециркуляционным воздухом. В режиме охлаждения аппаратура питания и управления 22 подает электропитание на оба вентилятора 3,8, насосы 17,20 и термобатарею 11, причем полярность питания на термобатарее 11 такова, что спаи 12 охлаждаются, а спаи 13 - нагреваются. При этом от холодных спаев 12 термобатареи 11 происходит охлаждение антифриза в первом жидкостном охладителе 14 и, охлажденный, он первым насосом 17 по трубопроводу 16 подается в первый теплообменник 4, где охлаждает вдуваемь1й в вагон первым вентилятором 3 воздух, после чего по трубопроводу 18 возвращается в первый жидкостной охладитель 14. Отвод тепла от горячих спаев 13 термобатареи 11, осуществляется с помощью второго жидкостногоThere are three modes of operation of the system: ventilation, cooling and heating. In all modes, the narcotic air drawn through the intake grilles 1 and the filter 2 is pumped by the first fan 3 through the first heat exchanger 4 into the ventilation duct 5, from where it enters the compartment 7 of the car through ventilation outlets 6. Moreover, the air blown into the car is mixed at the inlet of the first fan 3 with the recirculated air coming from the car’s premises through the recirculation channel 24. The air entering the car partially exits through the deflectors (not shown in FIG.), Leaks in doors, windows, etc. . At the same time, a certain air pressure is created in the car, preventing the penetration of dirt, dust, etc. In the ventilation mode, the power and control equipment 22 supplies power to the thermal battery 11, it does not produce both pumps 17.20 and the second fan 8, and fresh air having an ambient temperature mixed with recirculated air is pumped into the carriage by the first fan 3. In cooling mode, the power and control equipment 22 supplies power to both 3.8 fans, pumps 17.20 and thermal battery 11, and the power polarity on thermal battery 11 is such that junctions 12 are cooled and junctions 13 are heated. In this case, the antifreeze in the first liquid cooler 14 is cooled from the cold junctions 12 of the thermopile 11 and, cooled, it is supplied by the first pump 17 to the first heat exchanger 4 through the pipe 16, where it cools the air blowed into the car by the first fan 3, after which it returns to the car 18 the first liquid cooler 14. Heat is removed from the hot junctions 13 of the thermopile 11 using the second liquid

Работа системыSystem operation

охладителя 15 и второго насоса 20, перекачивающего нагретый от горячих спаев 13 антифриз из второго жидкостного охладителя 15 во второй теплообменник 9 по трубопроводу 19. Во втором теплообменнике 9 происходит отдача антифризом тепла воздуху, подаваемому вторым вентилятором 8. Отдав тепло, антифриз по трубопроводу 21 возвращается во второй жидкостной охладитель 15 холодильного агрегата 10. В режиме обогрева аппаратура питания и управления 22 подает питание на термобатарею 11 противоположной полярности, при этом от спаев 12 термобатареи 11 антифриз в первом жидкостном охладителе 14 нагревается, а во втором жидкостном охладителе 15 охлаждается от спаев 13. В этом режиме в первом теплообменнике 4 происходит нагрев нагнетаемого в вагон воздуха, а во втором теплообменнике 9 происходит нагрев отводимого от холодных спаев 13 холодного антифриза наружным воздухом, вдуваемым вторым вентилятором 8. Регулировка производительности работы системы осуществляется путем изменения числа включенных в работу элементов термобатареи 11 или изменением напряжения питания термобатареи 11 с помощью аппаратуры питания и управления 22.cooler 15 and the second pump 20, pumping antifreeze heated from the hot junctions 13 from the second liquid cooler 15 to the second heat exchanger 9 through the pipe 19. In the second heat exchanger 9, the antifreeze transfers heat to the air supplied by the second fan 8. Having returned the heat, the antifreeze through the pipe 21 returns in the second liquid cooler 15 of the refrigeration unit 10. In the heating mode, the power and control equipment 22 supplies power to the thermal battery 11 of the opposite polarity, while the antifreeze in the junctions 12 of the thermal battery 11 the first liquid cooler 14 is heated, and in the second liquid cooler 15 it is cooled from junctions 13. In this mode, the air pumped into the car is heated in the first heat exchanger 4 and the cold antifreeze removed from the cold junctions 13 is heated by external air blown by the second fan 8. The system performance is adjusted by changing the number of elements of the thermal battery 11 included in the work or by changing the supply voltage of the thermal battery 11 using equipment power and control 22.

Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в полезной модели позволяет, по сравнению с прототипом, решить проблему снижения массы и габаритов холодильного агрегата, упростить конструкцию, повысить надежность работы системы и, тем самым, достичь решения поставленной задачи.From the above it can be seen that the introduction of a set of distinctive features in the utility model allows, in comparison with the prototype, to solve the problem of reducing the weight and dimensions of the refrigeration unit, simplify the design, increase the reliability of the system and, thereby, achieve the solution of the task.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Разрабатывается документация на опытный образец полезной модели для проведения его испытаний.The documentation for a prototype of a utility model for its testing is being developed.

Источники информацииSources of information

1 .Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах М.Л. Зворыкин, В.М.Черкез, М. Транспорт, 1977 год, стр.169-173, прототип. 1. Air conditioning in passenger cars M.L. Zvorykin, V.M. Cherkez, M. Transport, 1977, pp. 169-173, prototype.

Claims

The air conditioning system in the passenger carriage, comprising in the roof space of the carriage a series-connected outdoor air intake grill, a filter, a first fan, a first heat exchanger and a ventilation duct having exhausts in the car compartment, a recirculation channel with recirculation air intake grilles, power supply and control system with a temperature sensor in the car, mounted under the car, a second fan and a second heat exchanger connected in series, the input of the second the fan and the output of the second heat exchanger are connected with the atmosphere, and the refrigeration unit with pipelines, the output of the power and control equipment is connected to the inputs of both fans, characterized in that the refrigeration unit is made in the form of a thermopile, different junctions of which are equipped with liquid coolers filled with antifreeze, and the output of the first the liquid cooler is connected by a pipe to the first pump installed in it, with the inlet of the first heat exchanger, connected by its output to the inlet of the first liquid cooler I of the refrigeration unit, the second liquid refrigerant outlet coupled to a conduit installed therein a second pump, to the input of the second heat exchanger, its output connected to the input of the second liquid refrigerant of the refrigeration unit, wherein the output power and control system equipment connected to the inputs of both pumps and thermal bar.