СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ВАГОНА
WAGON AIR CONDITIONING SYSTEM

Изобретение относится к устройствам кондиционирования воздуха вагона, преимущественно вагона электропоезда.
Известно устройство подачи приточного воздуха и забора рециркуляционного воздуха в пассажирском вагоне с системой кондиционирования (патент РФ на изобретение №2254252, МПК B61D 27/00, опубл. 20.06.2005), содержащее вентилятор, нагревательные элементы, напорный воздуховод, приточные воздуховоды двух уровней вагона и канал рециркуляции. Такая конструкция малоэффективна в вагонах с большим количеством дверей и не обеспечивает высокую кратность воздухообмена при полной загрузке салона вагона.
Известна система отопления и вентиляции салонов рельсовых транспортных средств (патент РФ на полезную модель №38318, МПК B61D 27/00, опубл. 10.06.2004), содержащая потолочные, напольные и вертикальные воздуховоды, тепловентиляторы, регулирующие заслонки. Вертикальные воздуховоды расположены по обеим сторонам дверных проемов.
Данная система сложна для изготовления и обслуживания, и ее использование в недостаточной мере препятствует проникновению наружного воздуха в салон при открывании дверей вагона.
Известна система отопления и вентиляции вагона метро (патент РФ на изобретение №2341391, МПК B61D 27/00, опубл. 20.12.2008), содержащая вертикальные и горизонтальные воздуховоды, вентилятор, кольцевые нагревательные элементы, заслонку. Вертикальные воздуховоды расположены по обеим сторонам дверных проемов.
Данная система также сложна для изготовления и обслуживания, и ее использование в недостаточной мере препятствует проникновению наружного воздуха в салон при открывании дверей вагона. Кроме того, наличие выступающих частей горизонтальных воздуховодов может создавать неудобства для пассажиров.
Применение данных аналогов не обеспечивает эффективную вытяжку отработанного воздуха из помещений вагона и, как следствие, высокую кратность воздухообмена и приемлемые скорость движения воздуха и его температуру в салоне вагона, а также в недостаточной мере препятствует проникновению наружного воздуха в салон при открывании дверей вагона.
За прототип принята система вентиляции и отопления пассажирских помещений вагонов электропоездов (патент РФ на полезную модель №44295, МПК B61D 27/00, опубл. 10.03.2005). Данная система содержит вентиляторную установку с электрокалорифером, к выходу которой подсоединен нагнетательный воздуховод, а к входу - воздуховод наружного воздуха и воздуховод рециркуляционного воздуха, два воздуховода нижнего уровня вагона и один потолочный воздуховод. При этом система снабжена воздухораспределительной заслонкой, соединяющей нагнетательный воздуховод с воздуховодами нижнего уровня вагона или с потолочным воздуховодом. В каждом воздуховоде наружного воздуха установлена регулирующая заслонка.
В данной системе воздух из нагнетательного воздуховода подается раздельно в потолочный воздушный канал или в воздуховоды нижнего уровня за счет работы воздухораспределительной заслонки. Для компенсации тепловых притоков воздуха необходимо увеличивать объем приточного воздуха, а увеличенный объем приточного воздуха может подаваться либо снизу - через воздуховоды нижнего уровня, либо сверху - через потолочный воздушный канал. При этом может быть затруднено обеспечение приемлемых скорости движения воздуха и его температуры в салоне вагона. А высокая скорость движения воздуха при большом его объеме является источником шума.
Задачей предложения является:
- сокращение объемов наружного воздуха, попадающего в салон при открывании дверей вагона;
- обеспечение низкой скорости движения воздуха и приемлемого уровня шума и температуры воздуха в салоне вагона;
- достижение высокой кратности воздухообмена в салоне вагона.
Для этого вагон снабжен системой кондиционирования воздуха, содержащей по меньшей мере одну вентиляторную установку с нагревателем воздуха, каналом наружного воздуха, нагнетательным и рециркуляционным каналами, подающие каналы нижнего и верхнего уровней, расположенные внутри вагона и соединенные с нагнетательным каналом, потолочный и напольный каналы приточного воздуха, соединенные с подающими каналами нижнего и верхнего уровней.
Новым является то, что она снабжена вертикальными каналами приточного воздуха с выпускными отверстиями, расположенными по сторонам входных дверей и соединенными с напольным каналом приточного воздуха, управляющими заслонками, установленными в подающих каналах нижнего и верхнего уровней, а также системой вытяжки воздуха, состоящей из дефлекторов снаружи кузова вагона и вытяжными отверстиями внутри кузова, причем подающие каналы нижнего и верхнего уровней размещены между крышей и потолком вагона, а в потолке выполнено отверстие для выхода воздуха, соединенное через промежуточную камеру с потолочным каналом приточного воздуха.
Новым является и то, что подающие каналы нижнего и верхнего уровней соединены с нагнетательным каналом посредством разветвителя, при этом до разветвителя в нагнетательном канале установлена противопожарная заслонка, а нагнетательный канал снабжен устройством обеззараживания воздуха.
Технический результат выразится в следующем.
Наличие вертикальных каналов приточного воздуха с выпускными отверстиями, расположенных по сторонам входных дверей и соединенных с напольным каналом приточного воздуха, и размещение потолочного канала между крышей и потолком вагона при наличии в потолке отверстия обеспечивает подпор воздуха в салоне вагона. Это приводит к сокращению объема наружного воздуха, попадающего внутрь салона, особенно при открывании дверей вагона.
Наличие управляющих заслонок в подающих каналах нижнего и верхнего уровня позволяет управлять подачей необходимого объема воздуха, что уменьшает скорость движения воздуха в каналах. Это приводит к достижению приемлемого уровня шума и температуры воздуха в салоне вагона.
Размещение подающих каналов нижнего и верхнего уровней между крышей и потолком вагона и наличие в потолке отверстия, соединенного через промежуточную камеру с потолочным каналом приточного воздуха, обеспечивает приемлемые скорости движения воздуха в салоне, а наличие системы вытяжки воздуха обеспечивает удаление отработанного воздуха из помещений вагона. Этим, в свою очередь, достигается высокая кратность воздухообмена в вагоне.
Прилагаемые чертежи изображают:
Фиг. 1 - система кондиционирования воздуха вагона, общий вид;
Фиг. 2 - система кондиционирования воздуха вагона, вид сверху;
Фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2;
Фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2;
Фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2.
Направление воздуха на фиг. 3, 4 показано стрелками.
Система кондиционирования воздуха вагона содержит по меньшей мере одну вентиляторную установку 1 с нагревателем 2 воздуха, каналом 3 наружного воздуха, нагнетательным 4 и рециркуляционным 5 каналами (фиг. 1). Она также содержит подающие каналы нижнего 6 и верхнего 7 уровней (фиг. 2), расположенные внутри вагона и соединенные с нагнетательным 4 каналом, потолочный 8 и напольный 9 каналы приточного воздуха (фиг. 1), соединенные с подающими каналами нижнего 6 и верхнего 7 уровней (фиг. 2). Система снабжена расположенными по сторонам входных дверей 10 и соединенными с напольным 9 каналом вертикальными 11 каналами приточного воздуха с выпускными отверстиями 12 (фиг. 3). Она также снабжена управляющими заслонками 13, установленными в подающих каналах нижнего 6 и верхнего 7 уровней, и системой вытяжки воздуха, состоящей из дефлекторов 14 снаружи кузова вагона и вытяжных отверстий 15 внутри кузова (фиг. 5). Подающие каналы нижнего 6 и верхнего 7 уровней размещены между крышей 16 и потолком 17 вагона (фиг. 3). В потолке 17 выполнено отверстие 18, соединенное через промежуточную камеру 19 с потолочным 8 каналом приточного воздуха (фиг. 4). Подающие каналы нижнего 6 и верхнего 7 уровней соединены с нагнетательным 4 каналом посредством разветвителя 20. В нагнетательном 4 канале до разветвителя 20 установлена противопожарная заслонка 21. Нагнетательный 4 канал снабжен устройством 22 обеззараживания воздуха (фиг. 2).
Воздух из канала 3 наружного воздуха поступает в вентиляторную установку 1, где смешивается с воздухом, поступающим из рециркуляционного канала 5. Затем через нагреватель 2 и противопожарную заслонку 21 воздух направляется в нагнетательный канал 4 и устройство обеззараживания 22. Далее воздух поступает в разветвитель 20 и подающие каналы нижнего 6 и верхнего 7 уровней, а оттуда - в потолочный 8 и напольный 9 каналы приточного воздуха. Некоторая часть приточного воздуха поступает в вертикальные 11 каналы, откуда через выпускные отверстия 12 частично поступает в помещение вагона и направляется в напольный 9 канал. Одновременно некоторая часть воздуха из потолочного 8 канала поступает в помещение вагона через отверстие 18 и промежуточную камеру 19. Отработанный воздух выводится наружу через вытяжные отверстия 15 дефлекторов 14, а частично поступает в рециркуляционный 5 канал. Согласно программному обеспечению управляющие заслонки 13 регулируют объем приточного воздуха в зависимости от температуры в помещении вагона.