单台空调机组的城轨车辆空调及通风系统的制作方法

本发明属于轨道车辆空调技术领域，尤其是涉及一种单台空调机组的城轨车辆空调及通风系统。

背景技术：

城轨车辆常规采用双空调机组，每台空调机组制冷量为23～44kw不等。呼和浩特地铁车辆空调系统的设计过程中，根据当地气候特点、线路情况以及乘客载荷，计算得出车辆空调系统制冷量需求为42kw，在非额定载荷情况下制冷量需求将更小。如果采用常规双空调机组，制冷冗余较大、重量大，能量损耗较大，维修维护成本高，并非最经济方案。因此对于制冷需求较小的同类车辆，考虑是否可以采用单台空调机组的空调及通风系统方案。

技术实现要素：

本发明的目的是为制冷需求较小的城轨车辆提供一种单台空调机组的空调和通风系统，将单台空调机组的配置、两端出风两端回风的空调机组及与其相适应的通风系统的结构型式、以及变频空调机组的技术方案进行综合应用并进行优化，使单空调机组的空调及通风系统满足使用要求并最合理。

为实现上述发明目的，本发明提供一种单台空调机组的城轨车辆空调及通风系统，包括空调机组、风量分配箱、主送风道、机组下矮风道，所述空调机组为采用压缩机变频控制技术的单台空调机组，设置在车顶中部，空调机组两端分别设置送风口和回风口，所述送风口位于车体纵向中心位置，所述回风口位于送风口两侧，所述送风口和回风口采用隔板密封分隔开。送风口处连接内置“入”字形导流风道的风量分配箱，“入”字形导流风道将送风口分隔为上下两部分，上部分连接为非机组平台区域客室送风的主送风道，下部分连接为机组平台区域客室送风的机组下方矮风道，所述主送风道和机组下方矮风道都为变截面风道，距离送风口越远，风道截面越小，所述风道内侧为光滑金属内表面，外侧包覆隔热吸音材料。

所述空调机组内部集成两套独立的通风、制冷、制暖系统，一套系统故障时另一套仍可继续工作。

所述机组下方矮风道从送风口位置经180度转弯后延伸至机组下方区域。

所述送风口和风量分配箱之间通过过渡风筒密封连接。

本发明的单台空调机组的空调及通风系统，相比常规双空调机组系统，车辆初期投入少，单节车辆节约成本约8万元；单节车辆重量减轻约500kg，可有效减少车辆运营成本；空调系统部件数量少，系统故障率低、维修维护成本减半；整车空调及通风系统气流组织更合理，整车温度场和风速场分布更均匀；配合空调压缩机变频控制技术，使制冷调节范围更大，车内舒适性更好。

附图说明

图1是单台空调机组的城轨车辆空调及通风系统主视图；

图2是单台空调机组的布置图俯视图；

图3是通风系统的布置图俯视图；

图4是风量分配箱送风局部示意图。

具体实施方式

参照图1至4，本发明提供一种单台空调机组的城轨车辆空调及通风系统，包括空调机组1、风量分配箱2、主送风道3、机组下矮风道4，所述空调机组1为单台空调机组，设置在车顶中部，采用两端出风两端回风的送回风型式，空调机组两端分别设置送风口5和回风口6，所述送风口5位于车体纵向中心位置，所述回风口6位于送风口5两侧。所述空调机组1和风量分配箱2通过过渡风筒7相连，过渡风筒采用隔板8密封分隔为三部分，中间为送风通道，两侧为回风通道。所述风量分配箱2同样采用隔板9密封分隔为三部分，两侧为回风腔，中间为送风腔，其中两侧回风腔侧壁开回风口10，隔板9与隔板8平齐，中间送风腔内置“入”字形导流风道，“入”字形导流风道将送风腔分隔为上下两部分，上部分连接为非机组平台区域客室送风的主送风道3，下部分连接为机组平台区域客室送风的机组下方矮风道4，机组下方矮风道4从送风口位置经180度转弯后进入机组下方区域，主送风道3和机组下方矮风道4内侧为光滑金属内表面，不设置隔热材料，减小风道内壁阻力，外侧包覆隔热吸音材料。

由于单台空调机组的城轨车辆车体两端距离空调机组较远，主送风道较长，为了保证车体两端的送风效果，主送风道为变截面风道，距离送风口越远，风道截面越小，使风速到车体两端不衰减，整车温度场和风速场分布更均匀。单台空调机组的城轨车辆空调机组下方区域长度小，即使矮风道高度很小的情况下也能满足此区域的风量要求，送风均匀性也更好、风量要求小风速低所以对应风量分配箱处的噪声也更小，避免了常规双空调机组通风系统因机组平台区域占整车长度比例大因此风量需求大和此区域风道断面小之间的矛盾而导致的整车送风均匀性欠佳和噪声偏高的问题。

为使单台空调同样具有较大的制冷调节范围，采用压缩机变频控制技术，实现制冷量20kw～46kw多级调节，可满足乘客变化、车外温度变化等各种工况下的制冷需求，且多数非额定载荷情况空调在低频条件下工作时能效比更高、更节能，车内舒适性好。

为增加单台空调机组故障时的冗余性，空调机组内部集成两套独立的通风、制冷、制暖系统，一套系统故障时另一套仍可继续工作。

空调机组工作时，由送风口5送出的风经过过渡风筒7的送风通道、内置“入”字形导流风道的风量分配箱2进入主送风道3和机组下方矮风道4，通过空调格栅进入客室内，客室内的风经回风口10、过渡风筒7的回风通道和风量分配箱的回风腔回到空调机组两端回风口6和新风混合后进入制冷或制暖系统处理后从送风口5送出。

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