专利名称：铁路列车空调空气净化系统及其净化方法
技术领域：
本发明是铁路列车空调空气净化系统及其净化方法，属铁路列车空气净化技术。
铁路客车空调正处于高速发展时期，从数量上将会有长足的发展，质量上也将会更上新台阶，开发出运行可靠性高、性能良好、能适应高速、准高速和普通铁路客车需要的舒适性空调是当前急需解决的问题。国外一些著名的汽车公司，如Chrysler、GM、Ford、NISSAN等公司正积极开展空调车室内气流组织设计及环境舒适评价研究(针对小轿车)，采用κ-ε紊流模型及贴体坐标计算空调车室内气固传热问题；清华大学开展了改善室内空气环境的调节策略研究，在环境参数动态化研究基础上，提出由稳态的调节模式向动态调节模式的转化；上海交通大学开展了空调车室内空气的速度场、温度场分布的数值模拟研究，为空调客车室内舒适环境的优化研究提供了依据。综上所述，国内外的研究主要针对汽车。由于铁路运输对空调系统的安全性及可靠性提出了更严格的要求，我们在这方面进行了研究。我国目前使用的空调列车普通未达国家规定的卫生标准，长时间乘坐可能危害身体健康，从我们对4列车的调查表明，其中3列车24个车厢温度低于24度，旅客普通反映冷，4列车26个车厢湿度超标，2列车9个车厢噪声超标，4列车16个车厢的细菌总数超标。空调列车卫生不达标问题，与目前车厢里主要使用的是再生回流风而未净化处理关系密切。为了满足旅客的要求，保证旅客的身体健康，必须提高客车空调的舒适性功能。目前营运的空调列车，由于机组功率不能满足超员的要求，只能优先选择保证空调温度，多数车厢在应用时都把新风口完全封闭，避免新风的温升给空调机组带来更大的负荷。换言之，整列车厢几乎无新风，只有循环空气，质量极差，负离子浓度、空气成分等数值严重不达标。车厢是金属壳体，车顶部受到太阳辐射，外部气流等影响，风道的内部工况极不稳定，严重影响机组制冷量和实际车厢所得冷量的比值，功率损耗极大。如果能有效解决这一问题，也将极大的改善空调质量。现阶段铁路客车以120～160km/h的普通常速列车和准高速列车为主，其空调机组在空气洁净度要求方面是一大弱项，几乎没有加装任何空气净化设备，只是在几个主要风道口设计了滤网。对于空气的洁净度只能起到一定程度的辅助作用，与民用空调相比，舒适性很差。另外，由于客车车体局限，风道的定期清理和洁净度保持都是相当困难的，如何在现有车体结构下提高车内空气质量，是一项十分有意义的工作。
本发明的目的就是为了克服和解决现有空调列车新风口完全封闭、整列车厢几乎无新风、只有循环空气、质量极差、几乎无任何空气净化设备、负离子浓度、空气成分等严重不达标、舒适性极差，列车的风道内部工况极不稳定、功率损耗极大等的缺点和问题，研究发明一种包括高效吸附器、负离子发生器、对风道进行适应性改变并设置一套新风道的功能完善、体积小、自动化程度高的列车空调空气净化系统及其净化方法，以保证列车内空气质量达到一般洁净度、舒适度标准，使负离子浓度、空气成分基本达标。
本发明是通过下述技术方案来实现的铁路列车空调空气净化系统的结构连接示意图如
图1所示，它由空调机组1、回风道2、回风口3、送风道4、送风口5、排风口6、排风机7、排风帽8、高效吸附器9、蒸气加湿装置10、再热装置11、负离子发生器12共同连接构成，其相互连接关系为空调机组1与送风通道4相连接，送风通道4通过送风口5与各车厢相连通，车厢与排风口6相连通，排风口6与排风机7相连通，排风口6通过管道与排风帽8相连通，车厢与回风口3相连通，回风口3通过回风道2与空调机组1相连通；空调机组1通过管道及电磁阀门再与高效吸附器9相连接，高效吸附器9通过管道及电磁阀门与蒸汽加湿装置10相连接，蒸汽加湿装置10通过管道及电磁阀门与再热装置11相连接，再热装置11通过管道及电磁阀门与负离子发生器12相连接，负离子发生器12与送风道4相连接。
本空气净化系统的净化方法为由空调机组1产生的冷空气直接经空调列车的送风道4及各车厢的送风口5把冷空气送到各车厢，各车厢的回风经排风机7由排风帽8及排风口6排出列车外，同时新风从新风口同时被吸进车厢；空调机组1产生的冷空气经另一路管道送往高效吸附器9，高效吸附器9采用了具有杀菌性交联网络结构高分子化合物的高吸附性能的吸附剂，经高效吸附器9吸附了灰尘、杂质的冷空气通过管道送到蒸汽加湿装置10，蒸汽加湿装置由其本身的温度传感器检测进入本加湿装置的冷空气的湿度来控制蒸汽加湿装置10的开启或关断，若空气在要求的湿度范围内，则蒸汽加湿装置关断不开启，空气从旁路通过管道输送到再热装置11，若空气在要求的湿度范围外，则加湿装置开启，空气进行加湿，加湿后的空气输送到再加热装置，再由其本身的温度传感器探测进入本再热装置的空气的温度来控制再热装置11的开启或关断，若空气在要求的温度范围内时，则再热装置11关断不开启，而空气直接输送到负离子发生器；若空气在要求的温度范围外时，则再热装置11开启，空气经再热装置11加温后送到负离子发生器12，最后经负离子发生器后，输出的空气中富含负离子，使空气洁净、新鲜，进而通过送风通道送到列车车厢，使车厢空气得到较大改善、洁净而清新，负离子浓度增大、空气质量改善，基本达标。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果(1)本发明的空调空气净化系统，除了现有一般空调机组外，增加了高效吸附器、负离子发生器等设备，并对风道进行了适应性改变，增加了新风口，保证了列车空气质量达到一般的洁净度、舒适度标准；(2)本净化系统体积小、安装简易、自动化程度高、功能完善；(3)本发明减少空气循环污染，能有效改善车厢内环境品质，并可节省列车运行费用10％，具有良好的社会效益和长远经济效益。
下面对说明书附图进一步说明如下图1是铁路列车空调空气净化系统结构连接示意图。图中1为空调机组，2为回风道，3为回风口，4为送风道，5为各车厢送风口，6为排风口，7为排风机，8为排风帽，9为高效吸附器，10为蒸汽加湿装置，11为再热装置，12为负离子发生器。
本发明的实施可为如下按图1所示，利用列车原有回风道2、回风口3、送风道4、各车厢送风口5、排风口6、排风机7、排风帽8，再购置高效吸附器9(可选用JKG-2A型)，蒸汽加湿装置(可选用DZS-2型)，再热装置11(可选用SRZ-10Z型)，负离子发生器12(可选用MD-I型)。然后按图1所示及上面说明书所述的连接关系进行安装连接，便能较好地实施本发明。发明人曾在某列车进行了试验，并采用了空气品质评价体系，对本发明系统进行了评估，以判断空气品质的好坏。其结果如下表表1所示。
表1
从表1可见，本发明对列车空调空气净化效果较好，各项目均基本上达到标准值。
权利要求
1.一种包括空调机组、送风道、排风机等的铁路列车空调空气净化系统，其特征在于它由空调机组(1)、回风道(2)、回风口(3)、送风道(4)、送风口(5)、排风口(6)、排风机(7)、排风帽(8)、高效吸附器(9)、蒸气加湿装置(10)、再热装置(11)、负离子发生器(12)共同连接构成，其相互连接关系为空调机组(1)与送风通道(4)相连接，送风通道(4)通过送风口(5)与各车厢相连通，车厢与排风口相连通，排风口(6)与排风机(7)相连通，排风口(6)通过管道与排风帽(8)相连通，车厢与回风口(3)相连通，回风口(3)通过回风道(2)与空调机组(1)相连通；空调机组(1)通过管道及电磁阀门再与高效吸附器(9)相连接，高效吸附器(9)通过管道及电磁阀门与蒸汽加湿装置(10)相连接，蒸汽加湿装置(10)通过管道及电磁阀门与再热装置(11)相连接，再热装置(11)通过管道及电磁阀门与负离子发生器(12)相连接，负离子发生器(12)与送风道(4)相连接。
2.一种铁路列车空调空气净化方法，其特征在于由空调机组(1)产生的冷空气直接经空调列车的送风道(4)及各车厢的送风口(5)把冷空气送到各车厢，各车厢的回风经排风机(7)由排风帽(8)及排风口(6)排出列车外，同时新风从新风口同时被吸进车厢；空调机组(1)产生的冷空气经另一路管道送往高效吸附器(9)，高效吸附器(9)采用了具有杀菌性交联网络结构高分子化合物的高吸附性能的吸附剂，经高效吸附器(9)吸附了灰尘、杂质的冷空气通过管道送到蒸汽加湿装置(10)，蒸汽加湿装置由其本身的温度传感器检测进入本加湿装置的冷空气的湿度来控制蒸汽加湿装置(10)的开启或关断，若空气在要求的湿度范围内，则蒸汽加湿装置关断不开启，空气从旁路通过管道输送到再热装置(11)，若空气在要求的湿度范围外，则加湿装置开启，空气进行加湿，加湿后的空气输送到再加热装置，再由其本身的温度传感器探测进入本再热装置的空气的温度来控制再热装置(11)的开启或关断，若空气在要求的温度范围内时，则再热装置(11)关断不开启，而空气直接输送到负离子发生器；若空气在要求的温度范围外时，则再热装置(11)开启，空气经再热装置(11)加温后送到负离子发生器(12)，最后经负离子发生器后，输出的空气中富含负离子，使空气洁净、新鲜，进而通过送风通道送到列车车厢，使车厢空气得到较大改善、洁净而清新，负离子浓度增大、空气质量改善，基本达标。
全文摘要
本发明是铁路列车空调空气净化系统及其净化方法。本净化系统由空调机组、排风机、排风帽、高效吸附器、负离子发生器、再热装置、蒸汽加湿装置分别通过送风道、送风口、排风口、回风道、回风口或管道及电磁阀相连通或连接构成。本发明系统增加了高效吸附器、负离子发生器等,安装简易、功能完善、自动化程度高、能有效改善列车环境品质,能达到一般的洁净度、舒适度标准。
文档编号B61D27/00GK1260304SQ0011407
公开日2000年7月19日 申请日期2000年2月28日 优先权日2000年2月28日
发明者巫江虹, 廖晓红, 刘磊 申请人:华南理工大学