本實(shí)用新型屬于軌道車(chē)輛技術(shù)領(lǐng)域,涉及軌道車(chē)輛用空調(diào)機(jī)組,具體涉及安裝在懸掛式空軌車(chē)輛頂部的單元式空調(diào)機(jī)組。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),道路交通資源的不足使城市地面交通壓力日漸增大,為解決城市交通壓力,城市立體化交通成為行之有效的方式,地面、軌道、地下交通相互配合,交通方式從原來(lái)的地面平面交叉改為立體交叉。但由于興建地鐵要受到地質(zhì)地貌因素的制約,而且工期長(zhǎng),資金投入大,不是每一個(gè)城市均可以興建地鐵。為了合理利用地面空間,懸掛式空軌車(chē)輛應(yīng)運(yùn)而生。受空間、承重、安全等因素影響,現(xiàn)有的懸掛式空軌車(chē)輛的車(chē)體較短,空間較小。我國(guó)首輛空鐵的車(chē)廂長(zhǎng)度在8米左右,寬度為3米左右。為了滿(mǎn)足乘客舒適性要求,需要在空鐵上加裝空調(diào)。
現(xiàn)有軌道車(chē)輛上安裝的空調(diào),普遍采用兩種安裝方式:一種是分體式,室內(nèi)機(jī)位于車(chē)廂內(nèi)、室外機(jī)一般安裝在車(chē)體底部;另一種是單元式,空調(diào)機(jī)組安裝在車(chē)體頂板與車(chē)廂頂板之間的空間內(nèi)??砧F的軌道在車(chē)頂上部,需要將普通有軌車(chē)輛車(chē)下與軌道配合的部件轉(zhuǎn)移到車(chē)頂,同時(shí)也會(huì)在車(chē)頂適應(yīng)性增加一些其他結(jié)構(gòu),車(chē)底布設(shè)了較多的電氣設(shè)備。若采用分體式結(jié)構(gòu),空調(diào)安裝在車(chē)體下部,需要避開(kāi)那些電氣設(shè)備,管路連接復(fù)雜,既不美觀(guān),也會(huì)帶來(lái)安全和維修方面的種種問(wèn)題。若采用單元式結(jié)構(gòu),那些轉(zhuǎn)移上來(lái)以及新增加的結(jié)構(gòu),占用了原來(lái)車(chē)頂?shù)目照{(diào)機(jī)組安裝空間;因此如何在有限的空間內(nèi)合理安裝機(jī)組,同時(shí)使安裝的空調(diào)能夠達(dá)到環(huán)保和低能耗、低噪聲的效果,是懸掛式空軌車(chē)輛需要解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為了適應(yīng)空軌車(chē)輛的需要,設(shè)計(jì)了一種低噪聲的集成式空調(diào)機(jī)組單元,合理布局各部件,充分利用車(chē)頂?shù)能壍赖撞靠臻g,并將送風(fēng)風(fēng)道集成在在空調(diào)機(jī)組內(nèi)部、增加消聲結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能環(huán)保、噪聲低。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種空軌車(chē)輛用低噪聲空調(diào)機(jī)組,包括設(shè)置在殼體內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng),關(guān)鍵在于:所述制冷系統(tǒng)中的離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)、控制單元和壓縮機(jī)并排布置在車(chē)輛軌道正下方,匹配的蒸發(fā)器對(duì)稱(chēng)設(shè)置在離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的兩側(cè)、冷凝器和冷凝風(fēng)機(jī)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在控制單元的兩側(cè);所述控制單元下方的殼體底部設(shè)置有連通車(chē)廂客室的送風(fēng)口,送風(fēng)口借助消聲彎管與離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連通形成變?nèi)菔较曀惋L(fēng)結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述消聲彎管內(nèi)沿送風(fēng)方向設(shè)置有一組弧形導(dǎo)風(fēng)板。
進(jìn)一步的,所述導(dǎo)風(fēng)板的表面包裹有吸聲材料層。
進(jìn)一步的,所述消聲彎管的內(nèi)壁設(shè)置有吸聲材料層。
進(jìn)一步的,所述吸聲材料層為玻璃布層和超細(xì)玻璃棉層,玻璃布層包裹超細(xì)玻璃棉層。
進(jìn)一步的,所述吸聲材料層為多孔的玻璃棉或礦渣棉。
進(jìn)一步的,所述消聲彎管的外周裹縛彈性保溫層。
進(jìn)一步的,所述離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)借助半柔性復(fù)合減震基座與殼體預(yù)緊力限位。
進(jìn)一步的,所述半柔性復(fù)合減震基座包括鋼質(zhì)底層、柔性中間層和硬質(zhì)橡膠層,在離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)與殼體之間形成彈性減震機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述通風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)置在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)側(cè)的殼體底部的回風(fēng)口、位于殼體側(cè)壁上的新風(fēng)口及冷凝進(jìn)、出風(fēng)口,從新風(fēng)口吸入的新鮮空氣與從車(chē)廂吸入的回風(fēng)在蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)側(cè)混合,兩個(gè)冷凝進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在冷凝風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)側(cè)的殼體的頂部、車(chē)輛軌道的兩側(cè),兩個(gè)冷凝出風(fēng)口設(shè)置在冷凝器出風(fēng)側(cè)的殼體的側(cè)壁上。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案中,1、因安裝空間較小,設(shè)置一臺(tái)壓縮機(jī),并采用小直徑臥式渦旋變頻壓縮機(jī),在保證機(jī)組性能的同時(shí)縮小壓縮機(jī)安裝空間,降低空調(diào)機(jī)組制造成本,減輕機(jī)組重量;一對(duì)冷凝器垂直布置,減少因高度降低而引起的冷凝氣流阻力損失。為了避開(kāi)車(chē)輛軌道對(duì)新風(fēng)和冷凝進(jìn)風(fēng)的影響,將蒸發(fā)風(fēng)機(jī)、控制單元和壓縮機(jī)并排布置在車(chē)輛軌道正下方,匹配的蒸發(fā)器對(duì)稱(chēng)設(shè)置在蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的兩側(cè)、兩組冷凝器和冷凝風(fēng)機(jī)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在控制單元的兩側(cè),以從軌道兩側(cè)回風(fēng)、吸入新風(fēng)和冷凝進(jìn)風(fēng)。2、空調(diào)機(jī)組固定在殼體中,殼體安裝在車(chē)體頂板與車(chē)廂頂板之間的空間內(nèi),回風(fēng)口和送風(fēng)風(fēng)道采用沉入機(jī)組內(nèi)部的密封機(jī)構(gòu),以降低車(chē)體密封結(jié)構(gòu)的高度,控制單元散熱器沉入送風(fēng)風(fēng)道內(nèi),借助送風(fēng)散熱,省略散熱部件,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。殼體底部設(shè)有排水孔,冷凝水經(jīng)排水孔排到車(chē)輛的排水箱,最終排出車(chē)外,以達(dá)到降溫、除濕的目的。3、離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓都很大,在相同風(fēng)量,相同風(fēng)壓的情況下,離心風(fēng)機(jī)的噪音會(huì)相對(duì)小。4、送風(fēng)口遠(yuǎn)離熱源壓縮機(jī),在消聲彎管的外周裹縛彈性保溫層可防止制冷后的空氣經(jīng)過(guò)熱源進(jìn)行熱傳導(dǎo)而使能量損失。5、對(duì)于空軌車(chē)輛的頂置式空調(diào)機(jī)組,其內(nèi)部空間狹小,送風(fēng)口幾乎直接與蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的出口連通。為了適應(yīng)空軌車(chē)輛空調(diào)機(jī)組的狹小空間,并避免蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的風(fēng)嘴直接與送風(fēng)口連通,造成蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的噪聲直接傳遞到車(chē)輛的車(chē)廂內(nèi),并避免蒸發(fā)風(fēng)機(jī)在工作過(guò)程中的振動(dòng)通過(guò)送風(fēng)口也傳遞給車(chē)廂,使噪聲疊加,本方案中設(shè)置了一小段消聲彎管,并在消聲彎管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板,在導(dǎo)風(fēng)板表面和消聲彎管內(nèi)壁包覆吸音材,以疏導(dǎo)送風(fēng)和吸收噪音。6、將離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)借助半柔性復(fù)合減震基座與殼體預(yù)緊力限位,可進(jìn)一步降低噪聲。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本實(shí)用新型避開(kāi)車(chē)輛軌道的影響,采用緊湊型制冷系統(tǒng),將蒸發(fā)風(fēng)機(jī)、控制單元和壓縮機(jī)并排布置在車(chē)輛軌道正下方,匹配的蒸發(fā)器、冷凝器和冷凝風(fēng)機(jī)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在軌道的兩側(cè),并將通風(fēng)系統(tǒng)集成到空調(diào)機(jī)組內(nèi)部,從軌道兩側(cè)回風(fēng)、吸入新風(fēng)和冷凝進(jìn)、出風(fēng),從軌道下方送風(fēng);布局合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,避免了空間縮小對(duì)冷凝效果的影響,并采用下出下回的通風(fēng)方式,使車(chē)廂內(nèi)的冷量或熱量都得到最大限度的利用,減少中間環(huán)節(jié),提高空調(diào)機(jī)組的制冷換熱效率,使乘客有一個(gè)良好的乘車(chē)環(huán)境。2、將送風(fēng)風(fēng)道集成在在空調(diào)機(jī)組內(nèi)部、增加消聲、減震結(jié)構(gòu),噪聲低。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型拆除殼體頂板后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的消聲彎管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是空調(diào)機(jī)組和車(chē)輛軌道的相對(duì)位置示意圖;
圖4是空調(diào)機(jī)組底部各風(fēng)口的分布示意圖;
圖5是空調(diào)機(jī)組在空軌車(chē)輛上的安裝結(jié)構(gòu)透視示意圖;
附圖中,1是殼體,2是車(chē)輛軌道,111代表蒸發(fā)風(fēng)機(jī),112代表蒸發(fā)器,113代表回風(fēng)口,114代表新風(fēng)口,121是壓縮機(jī),122是控制單元,123代表冷凝器,124代表冷凝風(fēng)機(jī),125是送風(fēng)口,126、127代表冷凝進(jìn)、出風(fēng)口,13是消聲彎管,131代表導(dǎo)風(fēng)板,箭頭方向?yàn)轱L(fēng)向。
具體實(shí)施方式
一種空軌車(chē)輛用低噪聲空調(diào)機(jī)組,包括設(shè)置在殼體1內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。殼體1沿位于其中上方的車(chē)輛軌道2方向分為蒸發(fā)腔和冷凝腔。所述制冷系統(tǒng)中的離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111、控制單元122和壓縮機(jī)121并排布置在車(chē)輛軌道2正下方,匹配的蒸發(fā)器112對(duì)稱(chēng)設(shè)置在離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111的兩側(cè)、冷凝器123和冷凝風(fēng)機(jī)124對(duì)稱(chēng)設(shè)置在控制單元122的兩側(cè);所述控制單元122下方的殼體1底部設(shè)置有連通車(chē)廂客室的送風(fēng)口125,送風(fēng)口125借助消聲彎管13與離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111的出風(fēng)口連通形成變?nèi)菔较曀惋L(fēng)結(jié)構(gòu)。消聲彎管13內(nèi)沿送風(fēng)方向設(shè)置有一組弧形導(dǎo)風(fēng)板131。導(dǎo)風(fēng)板131的表面包裹有吸聲材料層。消聲彎管13的內(nèi)壁設(shè)置有吸聲材料層。吸聲材料層可采用玻璃布層和超細(xì)玻璃棉層,玻璃布層包裹超細(xì)玻璃棉層;或采用多孔的玻璃棉或礦渣棉,這幾種都是為市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的材料,取材也比較方便。消聲彎管13的外周裹縛彈性保溫層。離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111借助半柔性復(fù)合減震基座與殼體1預(yù)緊力限位。半柔性復(fù)合減震基座包括鋼質(zhì)底層、柔性中間層和硬質(zhì)橡膠層,在離心式蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111與殼體1之間形成彈性減震機(jī)構(gòu)。
通風(fēng)系統(tǒng)包括設(shè)置在蒸發(fā)器112進(jìn)風(fēng)側(cè)的殼體1底部的回風(fēng)口113、位于殼體1側(cè)壁上的新風(fēng)口114及冷凝進(jìn)、出風(fēng)口126、127,從新風(fēng)口114吸入的新鮮空氣與從車(chē)廂吸入的回風(fēng)在在蒸發(fā)器112進(jìn)風(fēng)側(cè)混合,兩個(gè)冷凝進(jìn)風(fēng)口126設(shè)置在冷凝風(fēng)機(jī)124進(jìn)風(fēng)側(cè)的殼體1的頂部、車(chē)輛軌道2的兩側(cè),兩個(gè)冷凝出風(fēng)口127設(shè)置在冷凝器123出風(fēng)側(cè)的殼體1的側(cè)壁上。
具體實(shí)施時(shí),參見(jiàn)附圖,壓縮機(jī)采用小直徑臥式渦旋壓縮機(jī),蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111采用離心風(fēng)機(jī),冷凝風(fēng)機(jī)124采用軸流風(fēng)機(jī)。兩對(duì)軸流風(fēng)機(jī)均采用短機(jī)殼電機(jī),蒸發(fā)器112、冷凝器123及冷凝風(fēng)機(jī)124為垂直布置?;仫L(fēng)口113設(shè)置兩個(gè)、送風(fēng)口125設(shè)置一個(gè)、新風(fēng)口114設(shè)置兩個(gè)。
空調(diào)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,壓縮機(jī)121將冷媒壓縮成高壓高溫的介質(zhì)氣體,高溫氣體流經(jīng)風(fēng)冷冷凝器123,經(jīng)外界空氣的強(qiáng)制冷卻,冷凝成常溫高壓的液體,液態(tài)介質(zhì)經(jīng)干燥過(guò)濾器過(guò)濾后流過(guò)電子膨脹閥節(jié)流降壓,變成低溫低壓的氣液混合介質(zhì),再經(jīng)蒸發(fā)器112與室內(nèi)回風(fēng)和新風(fēng)熱交換蒸發(fā)成低溫低壓的蒸汽,在此過(guò)程中吸收熱量,降低室內(nèi)溫度;最后低溫低壓的蒸汽經(jīng)氣液分離器分離后再被壓縮機(jī)121吸入,完成一個(gè)封閉的制冷循環(huán)。同時(shí),在蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111的作用下,經(jīng)蒸發(fā)器112換熱后的低溫空氣經(jīng)消聲彎管13,從送風(fēng)口125吹出,給車(chē)廂內(nèi)降溫。在蒸發(fā)風(fēng)機(jī)111的作用下,室溫空氣經(jīng)回風(fēng)口113進(jìn)入蒸發(fā)腔,并與經(jīng)新風(fēng)口114進(jìn)入的車(chē)外新風(fēng)混合,形成混合空氣再次與蒸發(fā)器111進(jìn)行強(qiáng)制換熱降溫,形成低溫空氣,經(jīng)送風(fēng)口125吹出,實(shí)現(xiàn)循環(huán)降溫。在冷凝風(fēng)機(jī)124的作用下,室外空氣被從軌道兩側(cè)的冷凝進(jìn)風(fēng)口126吸入冷凝腔,經(jīng)冷凝器123換熱后,高溫的空氣再經(jīng)側(cè)壁上的冷凝出風(fēng)口127排入外界中,完成一次頂部進(jìn)風(fēng),側(cè)壁排風(fēng)的冷凝換風(fēng)過(guò)程。進(jìn)風(fēng)位置相互靠近,出風(fēng)位置相互遠(yuǎn)離,兩部分的風(fēng)循環(huán)路徑各不相同,避免一側(cè)的高溫出風(fēng)進(jìn)入另一側(cè),有效提高換熱效率,進(jìn)而降低能耗。采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu),噪聲較沒(méi)有消聲、減震結(jié)構(gòu)的空調(diào)機(jī)組低3分貝以上。