РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С УСТАНОВКОЙ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к рельсовому транспортному средству с установкой кондиционирования, содержащей холодильный контур, который содержит внутренний теплообменник.
В таких рельсовых транспортных средствах для охлаждения нередко используются вентиляторы. Большое значение, особенно в высокоскоростных железнодорожных перевозках, приобретает потеря импульса, возникающего от работы вентиляторов. Кроме того, следует учесть сопротивление воздуха транспортного средства, которое в решающей степени зависит от геометрии транспортного средств, например выполнения ландшафта крыши и/или профиля. Таким образом, надстройки крыши, воздуховпускные и воздуховыпускные отверстия в рельсовом транспортном средстве оказывают непосредственное влияние на решающую для сопротивления воздуха геометрию и, тем самым, косвенно на требуемую тяговую мощность и свойства рельсового транспортного средства.
В рельсовых транспортных средствах для пассажирских перевозок вследствие соответствующего нормирования комфортной климатизации следует обязательно соблюдать определенные количества свежего воздуха и внутренние температуры в зависимости от наружных температур.
Задачей полезной модели является создание рельсового транспортного средства, которое могло бы объединить требуемую комфортную климатизацию с как можно более низкой потребностью в энергии и, тем самым, также в тяге.
Эта задача решается посредством того, что внутренний теплообменник климатехнически соединен с внешним теплообменником, который расположен внутри проточного канала, проходящего в продольном направлении рельсового транспортного средства и располагаемого вне его внешней обшивки.
При этом узел из проточного канала и внешнего теплообменника может быть выполнен неподвижным, так что внешний теплообменник постоянно находится в воздушном потоке, когда рельсовое транспортное средство находится в движении. Этот воздушный поток вызван подходящим выполнением проточного канала. Таким образом, можно без дополнительного вентилятора способствовать охлаждению хладагента, используемого при работе холодильного контура, а именно с помощью внешнего теплообменника.
Предпочтительно проточный канал и внешний теплообменник образуют передвижной узел, который настраивается между вдвинутым положением и выдвинутым положением, в котором проточный канал выдается из примыкающей зоны внешней обшивки. В результате в проточном канале возникает настраиваемое большое свободное сечение, через которое течет встречный ветер.
Перемещающийся между двумя положениями проточный канал с соответствующим внешним теплообменником может быть расположен, в принципе, в любом подходящем месте в зоне внешней обшивки рельсового транспортного средства. Однако предпочтительно, если зоной внешней обшивки, в которой расположены проточный канал и внешний теплообменник, является продольный участок крыши рельсового транспортного средства. В этом случае возникает возможность регулирования по высоте узла из проточного канала и внешнего теплообменника. Этот узел может быть выполнен с возможностью регулирования по высоте посредством винтовых приводов и направляющих пальцев. Используемые винтовые приводы могут опираться тогда подходящим образом на каркас рельсового транспортного средства.
Внешний теплообменник может быть соединен с внутренним теплообменником холодильного контура установки кондиционирования через водно-гликолевый контур посредством гибких шлангов. Таким образом, возникает оптимальное присоединение внешнего теплообменника к внутреннему теплообменнику, причем обеспечивается возможность регулирования по высоте внешнего теплообменника и проточного канала.
Высота выдвигания узла из проточного канала и внешнего теплообменника может регулироваться таким образом, что по мере возрастания давления в холодильном контуре узел из проточного канала и внешнего теплообменника продолжает выдвигаться. Такое регулирование происходит оптимальным образом с помощью данных измерений прессостата высокого давления холодильного контура установки кондиционирования.
Предпочтительно под внешним теплообменником может быть расположен вентилятор для обдува теплообменника охлаждающим воздухом. Чтобы привести внешний теплообменник в состояние, в котором даже при остановке рельсового транспортного средства осуществляется охлаждение, в этом режиме подключается этот вентилятор. Как только рельсовое транспортное средство наберет достаточно хода, вентилятор может быть снова отключен.
Проточный канал может быть изготовлен предпочтительно из стеклопластика. Это позволяет, в частности, придать проточному каналу аэродинамическую форму, так что расположенный внутри него внешний теплообменник подходящим образом обдувается наружным воздухом.
Проточный канал может простираться предпочтительно в поперечном направлении рельсового транспортного средства, по меньшей мере, на 50% его максимальной ширины. Это позволяет выполнить внешний теплообменник, скорее, плоским, т.к. используется большая доля имеющейся ширины рельсового транспортного средства.
Проточный канал может простираться в продольном направлении рельсового транспортного средства по длине, составляющей, по меньшей мере, десятикратную величину гидравлического сечения внешнего теплообменника. Такое выполнение проточного канала обеспечивает надежное обтекание внешнего теплообменника, когда узел находится в выдвинутом положении.
Проточный канал может иметь предпочтительно плоскую крышу и две идущие с боков от крыши, противоположные друг другу боковые стенки, наклоненные к плоской крыше под углом 90-135°. Таким образом, в распоряжение предоставляется оптимально рассчитанное внутреннее пространство проточного канала, в котором размещается внешний теплообменник.
Полезная модель более подробно поясняется ниже со ссылкой на чертежи, на которых представлено:
фиг. 1 - схематичный продольный разрез продольного участка рельсового транспортного средства;
фиг. 2 - схематичный вид рельсового транспортного средства по фиг. 1 спереди.
Как видно из фиг. 1, рельсовое транспортное средство оборудовано относящимся к установке кондиционирования холодильным контуром 1, который традиционным образом содержит испаритель 2, компрессор 3, действующий здесь в качестве конденсатора внутренний теплообменник 4 и расширительный клапан. Холодильный контур 1 работает на традиционном хладагенте, например R134а. Действующий в качестве конденсатора теплообменник 4 является одновременной составной частью водно- гликолевого контура 5. Он дополнен внешним теплообменником 6 и гибкими трубопроводами 7, которые соединяют вторичную сторону теплообменника 4 с внешним теплообменником 6.
Внешний теплообменник 6 образует узел с простирающимся в продольном направлении рельсового транспортного средства проточным каналом 8 и скреплен с ним с возможностью совместного регулирования по высоте. В показанном на фиг. 1 выдвинутом положении узла из проточного канала 8 и теплообменника 6 этот узел выдается из примыкающей зоны 9 внешней обшивки рельсового транспортного средства. Для этого внешняя обшивка имеет согласованное с габаритами проточного канала 8 отверстие 10, так что узел из проточного канала 8 и теплообменника 6 может перемещаться через отверстие 10 в крайнее выдвинутое положение и в крайнее вдвинутое положение, а именно в данном примере с помощью винтовых приводов 11, которые подходящим образом опираются на каркас рельсового транспортного средства. С помощью направляющих пальцев (не показаны) устанавливается ход перемещения узла из проточного канала 8 и теплообменника 6.
Продолговатое отверстие 10 находится на продольном участке крыши рельсового транспортного средства. В других вариантах сопоставимые отверстия могут быть предусмотрены также в других зонах внешней обшивки рельсового транспортного средства, так что в таком месте также может выдвигаться внешний теплообменник и взаимодействовать с соответствующим внутренним холодильным контуром. Такой внешний теплообменник образовал бы узел с проточным каналом, сопоставимым с проточным каналом 8.
На случай, если рельсовое транспортное средство стоит, для созданного обычно встречным ветром на теплообменнике 6 охлаждения предусмотрен вентилятор 12, который используется при остановке рельсового транспортного средства, при необходимости, еще при очень низких скоростях движения.
Проточный канал 8 выполнен зеркально-симметричным, так что он может работать независимо от направления движения. Внешний теплообменник установлен посередине проточного канала 8.
На фиг. 2 показаны два разных положения выдвигания проточного канала 8, причем первое положение А обозначено сплошной линией, а второе, лежащее дальше наружу положение В – штриховой линией. Внутреннее положение А имеет место, например, при высокой скорости рельсового транспортного средства, при которой вследствие относительной скорости между наружным воздухом и рельсовым транспортным средством достаточно сравнительно небольшого свободного сечения проточного канала 8. При низких скоростях проточный канал 8 выдвигается все дальше наружу, пока не будет достигнуто, например, положение В.
Для регулирования высоты выдвигания узла из проточного канала 8 и внешнего теплообменника 6 служит прессостат высокого давления холодильного контура 1, причем возрастание давления в холодильном контуре приводит к тому, что проточный канал 8 и внешний теплообменник 6 выдвигаются дальше.
Проточный канал 8 изготовлен из стеклопластика и простирается в поперечном направлении рельсового транспортного средства, по меньшей мере, на 50% его максимальной ширины. Проточный канал простирается в продольном направлении рельсового транспортного средства по длине, составляющей, по меньшей мере, десятикратную величину гидравлического сечения внешнего теплообменника. Общая форма проточного канала 8 отличается тем, что он имеет плоскую крышу 13, от которой с боков отходят две противоположные боковые стенки 14, наклоненные к плоской крыше 13 под углом 90-135°.