УСТРОЙСТВО ВЕНТИЛЯЦИИ ПАССАЖИРСКОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к вентиляционным устройствам железнодорожных транспортных средств и может быть использовано для создания комфортных условий для пассажиров в пассажирских вагонах локомотивной тяги.
Известно устройство вентиляции, включающее приточный воздуховод для подачи потока воздуха через соответствующий выпуск одновременно в каждое купе (В.В. Лукин и др. «Вагоны. Общий курс», М. «Маршрут», 2004, стр. 193-195).
Недостатком известного устройства является неравномерная вентиляция, при которой формируются избыточный поток воздуха в купе, расположенных в вагоне со стороны нагнетателя воздуха, и недостаточный поток воздуха в купе, расположенных со стороны вагона, противоположной от нагнетателя воздуха. Избыточный поток создает дополнительный шум и дискомфорт у пассажиров, в то время как недостаточный поток приводит к недостаточной циркуляции воздуха.
Известно устройство вентиляции (патент РФ на полезную модель №97317, МПК B61D 27/00), входящее в состав двухканальной системы вентиляции и кондиционирования воздуха, содержащая агрегат подготовки воздуха, соединенный с каналами подачи воздуха, выходы которых расположены на стенках купе в пространстве между торцовыми поверхностями спальных мест.
При использовании известного устройства возможно возникновение повышенных скоростей воздуха в каналах подачи воздуха, влияющих на возникновение дополнительного шума, а также низкая кратность воздухообмена.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство вентиляции, состоящее из двух параллельно расположенных относительно друг друга приточных воздуховода (патент РФ на полезную модель №77231, МПК B61D 27/00). Первый воздуховод связан с воздухораспределителями первых от нагнетателя воздуха пяти купе, а второй воздуховод связан с воздухораспределителями остальных купе. При этом второй воздуховод имеет промежуточный S-образный участок, связывающий участок воздуховода, где расположены воздухораспределители с прямым участком, расположенным параллельно первому воздуховоду.
Недостатком известного устройства является наличие S-образного участка, выполненного в виде короткого отрезка трубы, соединенного двумя криволинейными отводами, которые создают дополнительное препятствие движению потока воздуха, образующее дополнительный источник шума. Также S-образный промежуточный участок из-за большего количества секций в условиях повышенной вибрации также является дополнительным источником шума. Кроме того, для устройства необходимы дополнительные крепежные элементы, что приводит к удорожанию, увеличению массы, увеличению трудоемкости его монтажа.
При создании полезной модели решалась задача создания надежного устройства вентиляции пассажирского железнодорожного вагона повышенной комфортности.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, - уменьшение шума работающего устройства с сохранением равномерной циркуляции воздуха в вагоне.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство вентиляции пассажирского железнодорожного вагона, содержащее расположенные под крышей вагона два воздуховода для двух групп купе, каждый из которых включает конечный прямолинейный участок, связанный с воздухораспределителями, для подачи нагнетателем потока воздуха в одну из групп купе, при этом второй воздуховод имеет начальный прямолинейный участок, расположенный параллельно вдоль конечного участка первого воздуховода, а конечный участок второго воздуховода расположен как продолжение конечного участка первого воздуховода, согласно полезной модели, содержит тройник, состоящий из глухого входного канала, на котором закреплен выход конечного участка первого воздуховода, патрубка, связанного с выходом начального участка второго воздуховода и выходного канала, связанного со входом конечного участка второго воздуховода.
При этом согласно полезной модели, на поверхности входного канала и патрубка тройника зафиксирован шумоизоляционный нетканый материал.
При этом согласно полезной модели, нагнетатель воздуха связан с переходом-распределителем, соединенным посредством отводов круглого поперечного сечения с глушителем шума, внутри которого параллельно расположены каналы круглого поперечного сечения, выходы которых связаны с соответствующими воздуховодами.
При этом согласно полезной модели, переход-распределитель имеет с одной стороны канал прямоугольного поперечного сечения для соединения с переходом и с другой стороны каналы круглого поперечного сечения для соединения с отводами.
При этом согласно полезной модели, нагнетатель связан с переходом-распределителем посредством перехода, который имеет с противоположных сторон меньшее и большее прямоугольные поперечные сечения канала.
При этом согласно полезной модели, соединение жестких элементов круглого поперечного сечения устройства вентиляции обеспечивается ниппелем меньшего диаметра с закрепленным по внешнему контуру уплотнительным резиновым кольцом.
При этом согласно полезной модели, устройство содержит деформируемый разделительный элемент.
При этом согласно полезной модели, деформируемый элемент выполнен в виде одной мягкой вставки, установленной на прямоугольных фланцах и закрепленной посредством болтов между нагнетателем и переходом-распределителем.
При этом согласно полезной модели, деформируемый элемент выполнен в виде двух мягких вставок круглого сечения, которые устанавливаются между переходом-распределителем и глушителем шума.
При этом согласно полезной модели, каждый воздуховод содержит противопожарный клапан, который имеет заслонку, установленную с возможностью поворота на угол 90 градусов и управляемую электроприводом.
Пассажирские вагоны всех типов оборудованы устройством приточно-вытяжной вентиляции, принудительно подающей в вагон воздух. Устройство приточно-вытяжной вентиляции размещено между крышей и потолком вагона и включает в себя приточный воздуховод. Воздух из воздуховода поступает в купе через регулируемые вентиляционные решетки в потолке, которые в заводских условиях настраивают таким образом, чтобы обеспечить равномерную раздачу вентиляционного воздуха по длине вагона.
В условиях эксплуатации вагон подвергается вибродинамическим нагрузкам, в процессе которых важно сохранять жесткость конструкции устройства вентиляции для исключения дополнительного шума в вагоне, который может вызвать дискомфорт у пассажиров.
Применение в заявленном устройстве вентиляции тройника позволило увеличить жесткость конструкции в целом за счет крепления первого воздуховода к тройнику и дополнительной его фиксации в подкрышевом пространстве вагона, а также исключить из состава конструкции один криволинейный отвод. Уменьшение количества крепежных элементов (болтов, заклепок) в устройстве делает менее вероятным разбалтывание конструкции в условиях эксплуатации.
Кроме того, одним из источников шума в системах вентиляции является шум от движения воздуха в воздуховодах. Снизить шум от работающей вентиляции помогает понижение скорости потока.
В предлагаемом к защите устройстве поток воздуха разделен по двум веткам, что позволяет снижать скорость движения воздуха при том же его расходе. При этом, исключение одного криволинейного отвода позволило уменьшить угол соединяющего начальный и конечный участок второго воздуховода патрубка, максимально приблизив его к направлению движения воздуха в воздуховодах, снизив тем самым сопротивление стенок труб потоку воздуха.
Таким образом, при использовании предлагаемой полезной модели снижается шум без потери скорости движения воздуха и кратности воздухообмена с сохранением равномерной циркуляции воздуха в вагоне.
Кроме того, при использовании ниппелей одинакового диаметра, предназначенных для соединения жестких элементов устройства круглого поперечного сечения, достигается упрощение монтажа устройства вентиляции на вагоне.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми графическими материалами, где на:
фиг. 1 изображено устройство вентиляции пассажирского вагона, имеющего девять купе;
фиг. 2 изображено устройство вентиляции пассажирского вагона с мягкой вставкой между нагнетателем и переходом распределителем;
фиг. 3 - вид А фиг. 1 (тройник устройства вентиляции).
Устройство вентиляции (подачи воздуха) пассажирского железнодорожного вагона выполнено как система приточной механической вентиляции и оборудовано газодинамическим устройством в виде нагнетателя воздуха 1 (фиг. 1), связанным с переходом-распределителем 2, соединенным посредством отводов 3 и 4 круглого поперечного сечения с глушителем шума 5, внутри которого параллельно расположены каналы 6 и 7 круглого поперечного сечения. Входы каналов 6 и 7 глушителя шума 5 связаны соответственно с отводами 3 и 4, выходы каналов 6 и 7 глушителя шума 5 связаны соответственно с воздуховодами 8 и 9.
В устройстве вентиляции предусмотрен деформируемый разделительный элемент 10, предусмотренный для распределения собранной конструкции в пространстве вагона и исключения нагрузки на соединения между элементами устройства. Переход-распределитель 2 может быть жестко установлен на нагнетатель воздуха 1. В этом случае разделительный элемент 10 выполнен в виде двух мягких компенсирующих вставок круглого сечения, которые устанавливаются между круглыми патрубками перехода-распределителя 2 и каналами 6 и 7 глушителя шума 5. Разделительный элемент 10 может быть выполнен в виде одной мягкой вставки (фиг. 2), установленной на прямоугольных фланцах и закрепленной посредством болтов между нагнетателем 1 и переходом-распределителем 2. При этом, разделительным элементом 10 и переходом-распределителем 2 может быть установлен переход 11, который может иметь с противоположных сторон меньшее и большее прямоугольные поперечные сечения канала. Переход-распределитель 2 имеет с одной стороны канал прямоугольного поперечного сечения для соединения с переходом 11 и с другой стороны каналы круглого поперечного сечения для соединения с отводами 3 и 4, которые могут быть выполнены из стали.
Первый воздуховод 8 (фиг. 1, 2) выполнен с возможностью подачи воздуха в первые пять купе со стороны нагнетателя и состоит из противопожарного клапана 12 и прямолинейного конечного участка 13, включающего пять соединенных трубами воздухораспределителей 14, которые расположены в соответствующих купе.
Второй воздуховод 9 выполнен с возможностью подачи воздуха в четыре купе, расположенные с противоположной стороны от нагнетателя 1 и состоит из противопожарного клапана 16, начального прямолинейного участка 17, включающего пять труб, тройника 18 и конечного прямолинейного участка 19, включающего четыре соединенных трубами воздухораспределителя 14, которые расположены в соответствующих купе.
Противопожарные клапаны 12 и 16 в соответствующих воздуховодах 8 и 9 имеет в каждом канале заслонку, установленную с возможностью поворота на угол 90 градусов и управляемую электроприводом.
Начальный прямолинейный участок 17 второго воздуховода 9 расположен параллельно вдоль конечного прямолинейного участка 13 первого воздуховода 8. Конечный прямолинейный участок 19 второго воздуховода 9 расположен как продолжение конечного прямолинейного участка 13 первого воздуховода 8.
Тройник 18 состоит из входного 20 канала (фиг. 3), который выполнен глухим, выходного 21 канала и патрубка 22. Тройник 18 выполнен с возможностью соединения начального 17 и конечного 19 участков воздуховода 9 и дополнительного крепления воздуховода 8. Для чего на входном канале 20 с установленной на нем заглушкой закреплен выход воздуховода 8, при этом выходной канал 21 связан с конечным участком 19 воздуховода 9, а патрубок 22 связан посредством криволинейного отвода 23 с начальным участком 17 воздуховода 9. На поверхности входного канала 20 и патрубка 22 тройника 18 может быть зафиксирован, например, с помощью алюминиевого скотча, шумоизоляционный нетканый материал.
Соединение жестких элементов круглого поперечного сечения устройства вентиляции обеспечивается ниппелем меньшего диаметра с закрепленным по внешнему контуру уплотнительным резиновым кольцом, обеспечивающим герметичность соединения. Ниппели фиксируются с помощью вытяжных закрепок, которые равномерно размещаются по контуру соединяемых деталей. Мягкие детали конструкции надеваются на трубу и закрепляются хомутом.
Устройство вентиляции работает следующим образом.
Воздушный поток от нагнетателя 1 через переход-распределитель 2 по отводам 3 и 4 одновременно поступает в два воздуховода 8 и 9 (фиг. 1, 2), что позволяет получить равномерное распределение воздушного потока от нагнетателя 1 между купе вдоль длины вагона. При этом поток воздуха беспрепятственно проходит через тройник 18 и поступает в конечный прямолинейный участок 19 воздуховода 9.
Таким образом, разработанная конструкция устройства вентиляции пассажирского вагона обеспечивает уменьшение шума работающего устройства с сохранением равномерной циркуляции воздуха в вагоне.
Кроме того, диаметр ниппелей, предназначенных для соединения жестких элементов круглого поперечного сечения устройства, одинаковый, что не требует дополнительной подгонки при сборке, облегчая тем самым монтаж. Ниппели также обеспечивают возможность подгона различных участков труб под конкретные условия монтажа на разных вагонах.