УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ

Настоящее решение относится к области кондиционирования для рельсовых транспортных средств и предусматривает устройству для активного регулирования давления в рельсовом транспортном средстве.
Система кондиционирования в рельсовом транспортном средстве должна выполнять различные задачи. К этим задачам относится не только подготовка подводимого воздуха для регулировки комфортного климата помещения в различные времена года, но и фильтрация наружного воздуха. Кроме того, система кондиционирования должна обеспечивать, чтобы в рельсовом транспортном средстве устанавливалось достаточное избыточное давление относительно давления окружающей среды. При этом достаточным избыточным давлением считаются 20 Па - 50 Па избыточного давления относительно давления окружающей среды. Предусматривать соответствующее избыточное давление в рельсовом транспортном средстве необходимо, чтобы избегать попадания некондиционированного наружного воздуха через неплотности рельсового транспортного средства во внутреннее помещение и ухудшения при этом комфорта пассажиров.
Когда в рельсовом транспортном средстве предусматривается слишком высокое избыточное давление, может случиться, что усилие закрывания наружных дверей будет недостаточным для закрывания их против внутреннего давления.
Внутреннее давление транспортного средства у рельсового транспортного средства в решающей мере зависит от герметичности кузова рельсового транспортного средства. При этом герметичность кузова рельсового транспортного средства зависит, в частности, от качества монтажа при изготовлении, регулировки наружных дверей, количества водоотводящих отверстий, а также качества и состояния уплотнений в отдельных транспортных средствах. При этом следует учитывать, что, как правило, качество и состояние уплотнений в одной выборке транспортных средств не являются постоянными.
Кроме того, система кондиционирования должна поддерживать внутреннее давление транспортного средства в течение всего цикла эксплуатации рельсового транспортного средства и учитывать различный износ отдельных транспортных средств. В рамках технического обслуживания рельсового транспортного средства, которое не обязательно осуществляется производителем рельсового транспортного средства, наружные двери во многих случаях регулируются более или менее равномерно. Благодаря этому увеличивается износ уплотнений, которые в период использования до следующего технического обслуживания могут становиться неплотными, из-за чего внутреннее давление рельсового транспортного средства неконтролируемым образом ухудшается.
Подобное устройство для активного регулирования внутреннего давления транспортного средства в рельсовом транспортном средстве известно из документа EP0326044 A2, 02.08.1989. Известное устройство обеспечивает соответствующее регулирование градиента или демпфирование скачков давления в рельсовом транспортном средстве для обеспечения комфортных условий. Недостатком известного решения является то, что при различной герметичности и изменяющемся износе уплотнений рельсового транспортного средства возможно возникновение постоянных градиентов или скачков давления, что затрудняет или делает очень затратным их надежное демпфирование.
Поэтому задачей настоящего решения является создать устройство с помощью которого можно обеспечивать постоянное внутреннее давление внутри рельсового транспортного средства в течение всего цикла эксплуатации транспортного средства.
Техническим эффектом является обеспечение постоянное внутреннее давление внутри рельсового транспортного средства в течение всего цикла эксплуатации транспортного средства независимо от различной герметичности и изменяющегося износа уплотнений.
Решается эта задача в отношении устройства с помощью устройства по п.1 формулы полезной модели.
При этом предлагается устройство для активного регулирования внутреннего давления транспортного средства в рельсовом транспортном средстве, имеющее устройство впуска воздуха для повышения внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве, устройство выпуска воздуха для снижения внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве, измерительное устройство для измерения внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве, которое отличается тем, что оно имеет устройство управления, соединенное сигнальной связью по меньшей мере с устройством для выпуска воздуха для снижения внутреннего давления и измерительным устройством, и управление устройством для выпуска воздуха для снижения внутреннего давления возможно с помощью устройства управления в зависимости от внутреннего давления, определенного измерительным устройством.
Благодаря предусмотренному в соответствии с настоящим решением выпуску воздуха, который регулируется в зависимости от измеренного внутреннего давления транспортного средства в рельсовом транспортном средстве, возможно поддержание желаемого избыточного давления во внутреннем помещении транспортного средства, даже при переменной утечке, то есть оттоке внутреннего воздуха через неплотности. Если негерметичность рельсового транспортного средства увеличивается, например, вследствие измененной регулировки наружных дверей или вследствие износа уплотнений, путем уменьшения выпуска воздуха посредством устройства для выпуска воздуха может компенсироваться потеря давления вследствие утечек. Благодаря этому при различных условиях эксплуатации и состояниях износа рельсового транспортного средства в течение всего цикла эксплуатации.
По одному из вариантов осуществления предлагаемого настоящим решением устройства устройство управления имеет входной канал для ввода сигнала диагностики, отображающего открытое и/или закрытое состояния наружной двери и/или окна рельсового транспортного средства. Благодаря тому, что предусматривается такой сигнал диагностики, может осуществляться измерение внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве, когда обеспечено, что наружные двери и/или окна рельсового транспортного средства закрыты, и внутреннее давление не может выходить через эти отверстия. Благодаря этому предпочтительным образом предотвращаются ошибочные измерения внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве. Соответствующие ошибочные измерения могли бы приводить к тому, что будет определяться слишком низкое внутреннее давление, и устройство управления закроет устройства для выпуска воздуха, чтобы повысить внутреннее давление, созданное посредством устройства для впуска воздуха, до предусмотренного значения, например, от 20 Па до 50 Па. При этом когда наружные двери и/или окна закрываются, внутреннее давление повысилось бы выше предусмотренного значения, что, в частности, могло бы негативно влиять на функцию закрывания наружных дверей.
В смысле настоящего решения под устройством для впуска воздуха следует понимать, например, установку кондиционирования рельсового транспортного средства, которая всасывает, подготавливает и впускает во внутреннее помещение рельсового транспортного средства наружный воздух. Вследствие этого впуска во внутреннем помещении рельсового транспортного средства создается избыточное давление.
В смысле настоящего решения под устройством для выпуска воздуха следует понимать, например, наружный клапан, заслонку для выпуска воздуха или устройство для проветривания (вентилятор).
В смысле настоящего решения под измерительным устройством для измерения внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве следует понимать, например, сенсор давления или манометр.
По другому варианту осуществления предлагаемого решением устройства измерительное устройство определяет внутреннее давление в рельсовом транспортном средстве на уровне поезда и/или вагона. Как при определении внутреннего давления на уровне поезда, так и определении внутреннего давления на уровне вагона в соответствии с настоящим решением может быть предусмотрено, чтобы несколько измерительных устройств, расположенных в поезде или вагоне распределенным образом, использовались для определения внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве. При этом может быть предусмотрено, чтобы значения внутреннего давления, определяемые отдельными измерительными устройствами, сводились в одно среднее значение внутреннего давления. Также может быть предусмотрено, чтобы определение внутреннего давления происходило по участкам внутри рельсового транспортного средства.
В отношении расположения устройства для выпуска воздуха в одном из вариантов осуществления настоящего решения может быть предпочтительно предусмотрено, чтобы устройство для выпуска воздуха было расположено так, чтобы предотвращалось возникновение воздушных течений, ухудшающих комфорт пассажиров, внутри используемых пассажирами областей рельсового транспортного средства. Для этого может быть, например, предусмотрено, чтобы устройства для выпуска воздуха были расположены в рельсовом транспортном средстве в области потолка и/или в области пола.
В другом варианте осуществления настоящего решения предусмотрено, что в рельсовом транспортном средстве предусмотрены несколько устройств для выпуска воздуха, которые распределенным образом расположены так, что воздушные течения, ухудшающие комфорт пассажиров, предотвращаются или по меньшей мере уменьшаются.
В части функционирования настоящего устройства задача настоящего решения решается путем активного регулирования внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве, посредством этапов, включающих:
- повышение внутреннего давления внутри рельсового транспортного средства посредством устройства для впуска воздуха;
- измерение внутреннего давления внутри по меньшей мере одной отдельной области рельсового транспортного средства посредством измерительного устройства;
- регулировка внутреннего давления внутри рельсового транспортного средства посредством устройства для выпуска воздуха, управляемого с помощью устройства управления, при этом устройство управления управляет устройством для выпуска воздуха в зависимости от определенного измерительным устройством внутреннего давления, таким образом, чтобы внутри рельсового транспортного средства создавалось заданное внутреннее давление.
В одном из вариантов управление устройством для выпуска воздуха осуществляется в рамках кондиционирования рельсового транспортного средства. Для этого может быть, в частности, предусмотрено, чтобы устройство управления было интегрировано в устройство кондиционирования. Благодаря этому возможен взаимный учет устройства для впуска воздуха и для выпуска воздуха, так что в дополнение к увеличению количества воздуха, отводимого посредством устройства для выпуска воздуха из рельсового транспортного средства, посредством установки для впуска воздуха уменьшается количество воздуха, подводимое во внутреннее помещение рельсового транспортного средства.
По другому варианту осуществления предлагаемого решения устройство для выпуска воздуха имеет наружный клапан, заслонку для выпуска воздуха и/или устройство для проветривания (вентилятор), и регулирование внутреннего давления осуществляется посредством открывания или закрывания наружного клапана и/или заслонки для впуска воздуха и/или посредством регулирования частоты вращения устройства для проветривания.
По другому варианту осуществления настоящего решения определение внутреннего давления осуществляется только при закрытой наружной двери и/или закрытом окне рельсового транспортного средства и в случае останова, то есть когда рельсовое транспортное средство стоит. Для этого, в частности, может быть предусмотрено, чтобы устройством управления запрашивалось состояние дверей и/или окон рельсового транспортного средства. Такой запрос может, например, осуществляться посредством сенсоров двери и/или окна. Однако, в частности, в отношении рабочего состояния наружных дверей может быть также предусмотрено, чтобы информационные данные состояния вызывались и учитывались из системы контроля движения поезда рельсового транспортного средства. Посредством сигнала скорости движения в системе контроля движения поезда обеспечивается аналитическая обработка внутреннего давления только в случае останова.
В другом варианте осуществления предлагаемого решения может быть предусмотрено, чтобы измерение внутреннего давления осуществлялось не непрерывно в течение всей эксплуатации пассажирами, а по интервалам, например, через несколько минут, часов, дней или месяцев. В частности, может быть предусмотрено, чтобы измерение внутреннего давления выполнялось только в рамках технического обслуживания рельсового транспортного средства, например, осенью или в весеннее время, и приведение в соответствие мощности выпуска воздуха с мощностью впуска воздуха осуществлялась в рамках соответствующей инспекции.
Ниже один из примеров осуществления настоящего решения поясняется подробнее с помощью чертежа. На нем показано:
фиг.1: схематичная конструкция устройства для активного регулирования давления в рельсовом транспортном средстве.
На фиг.1 показана схематичная конструкция устройства для активного регулирования давления в рельсовом транспортном средстве 900. Рельсовое транспортное средство имеет устройство 120 для впуска воздуха, которое, например, может представлять собой установку кондиционирования. Установка 120 для впуска воздуха подводит во внутреннее пространство рельсового транспортного средства 900 наружный воздух, вследствие чего внутри рельсового транспортного средства 900 создается избыточное давление относительно давления окружающей среды вне рельсового транспортного средства 900. В устройство 200 управления поступает сигнал 210 диагностики, который сообщает об открытом или закрытом состоянии наружных дверей 910 и/или окон 920 рельсового транспортного средства 900. По линии 215 для передачи значений измерений сигнал измерения, отображающий определенное посредством устройства 160 измерения внутреннее давление в рельсовом транспортном средстве 900, поступает в устройство 200 управления. При закрытых наружных дверях 910 и окнах 920 устройство 200 управления осуществляет аналитическую обработку сигнала. Если получившееся при этом значение внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве относительно давления окружающей среды превышает некоторое задаваемое пороговое значение, равное, например, 50 Па, устройство 20 управления через линии 212, 213, 214, управления активирует устройство 141, 142, 143 для выпуска воздуха, посредством которого внутреннее давление может регулироваться соответственно заданному пороговому значению. При этом в качестве устройства для выпуска воздуха может быть, например, установлен наружный клапан 141, заслонка 142 для выпуска воздуха, устройство для проветривания (вентилятор) 143 или комбинация этих устройств для выпуска воздуха в рельсовом транспортном средстве. Предпочтительно устройства 141, 142, 143 для выпуска воздуха при этом расположены так, чтобы вследствие сбрасываемого через эти устройства из рельсового транспортного средства внутреннего давления не возникали негативно влияющие воздушные течения внутри используемой пассажирами области рельсового транспортного средства. В одном из вариантов осуществления предлагаемого решением устройства может быть предусмотрено, чтобы устройство 200 управления по линии 211 управления посылало сигналы управления устройству 120 для впуска воздуха, чтобы также регулировать устройство 120 для впуска воздуха в зависимости от определенного внутреннего давления в рельсовом транспортном средстве 900. Так функции устройства 120 для впуска воздуха и устройства 141, 142, 143 для выпуска воздуха могут согласовываться друг с другом.