悬挂式轨道车厢的温度调节装置的制作方法

本发明涉及悬挂式轨道车厢领域，具体地，涉及一种悬挂式轨道车厢的温度调节装置。

背景技术：

悬挂式智能立体轨道交通系统的乘客需要有温度适宜的乘车环境，但悬挂式轨道车厢本身为薄壁结构且自重要尽量轻，不适合安装以压缩机为核心部件的常规车载空调系统，而且车厢具有低阻力的流线型外形，运行快速且稳定(低速轨道速度保持在60km/h，高速轨道速度保持在80km/h)，不能直接开窗口引入外界气流。所以需要通过其他方式实现车厢内的温度调节，还要防止温度调节措施给车厢运行带来不利影响。本发明针对悬挂式智能立体轨道交通系统的工作特点，无需压缩机、管路、风扇等部件，通过简单可靠的方式来实现对车厢内温度的调节，提高乘客的舒适度。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种悬挂式轨道车厢的温度调节装置。

根据本发明提供的一种悬挂式轨道车厢的温度调节装置，包括气流通道、制冷装置、制热装置、过滤和混合器、温度传感器以及温度调节控制器，其中：

气流通道用于连通车厢内部空间和车厢外部空间，气流通道包括制热进风通道、制冷进风通道以及出风通道，出风通道分别连通制热进风通道和制冷进风通道；

制冷装置设置于制冷进风通道内，制热装置设置于制热进风通道内，过滤和混合器设置于出风通道的出风口；

气流通道内置有通道切换挡板，用于切换出风通道和制热进风通道、制冷进风通道之间的连通；

温度传感器用于测量车厢内和温度调节装置不同位置的空气温度，并发送测量的温度数据至温度调节控制器；

温度调节控制器基于温度数据控制制冷装置、制热装置的运行和通道切换挡板的位置。

优选地，制热进风通道的进风口设置有第一百叶窗格栅；制冷进风通道的进风口设置有第二百叶窗格栅；出风通道的出风口设置有第三百叶窗格栅；第一百叶窗格栅、第二百叶窗格栅、第三百叶窗格栅的开度通过温度调节控制器调节。

优选地，制热进风通道、制冷进风通道通过冷热通道隔板隔断，所述通道切换挡板设置于冷热通道隔板上。

优选地，所述制冷装置包括多个固定节流孔板、多个活动节流孔板以及一辅助制冷器，其中：

多个固定节流孔板和活动节流孔板沿制冷进风通道的延伸方向依次设置；

辅助制冷器设置于固定节流孔板和活动节流孔板的侧面。

优选地，所述制热装置包括一辅助电加热器和多个散热器，其中：

沿制热进风通道的进风方向，散热器和辅助电加热器依次设置。

优选地，还包括散热通道，所述散热通道通过散热通道进风口连通制热进风通道。

优选地，还包括可变色遮阳板，所述可变色遮阳板设置于车厢前部，所述温度调节控制器控制可变色遮阳板的通电或者断电。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明充分利用驱动装置工作时产生的热量和车厢运行时稳定的前进速度，利用散热器和节流孔板分别实现了对空气的加热和制冷，与驱动装置内电子设备的散热措施相结合，实现了对能量的有效利用和回收；

2、本发明的结构简单、重量轻、能耗低，不需要像常规汽车空调一样通过压缩机对空气进行制冷，可动部件少，有利于降低系统的生产和维护成本，而且不使用制冷剂，不会破坏环境；

3、本发明巧妙利用驱动装置和车厢顶板的阶梯状外形构造出气流通道和车厢进风口，使进入车厢的气流达到较柔和的回流效果，有效提高了乘客的舒适度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为悬挂式轨道车厢的温度调节装置的结构示意图；

图2为悬挂式轨道车厢的温度调节装置的气流通道的结构示意图；

图3为悬挂式轨道车厢的温度调节装置的制冷装置的结构示意图；

图4为悬挂式轨道车厢的温度调节装置的制热装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图4所示，根据本本发明提供的一种悬挂式轨道车厢的温度调节装置，主要由气流通道1、制冷装置2、制热装置3、过滤和混合器4、车厢进风口5、可变色遮阳板6、温度传感器以及温度调节控制器7，气流通道1用于连通车厢内部空间和车厢外部空间，气流通道1包括制热进风通道、制冷进风通道以及出风通道，出风通道分别连通制热进风通道和制冷进风通道；制冷装置2设置于制冷进风通道内，制热装置3设置于制热进风通道内，过滤和混合器4设置于出风通道的出风口；气流通道1内置有通道切换挡板13，用于切换出风通道和制热进风通道、制冷进风通道之间的连通；温度传感器用于测量车厢内和温度调节装置不同位置的空气温度，并将测量得到的温度数据发送至温度调节控制器7；温度调节控制器7基于温度数据控制制冷装置、制热装置的运行和通道切换挡板的位置。

更为具体的，气流通道1包括通道外壳8、制热通道进风口9、制冷通道进风口10、冷热通道隔板11、散热通道进风口12、通道切换挡板13以及通道出口14。其中制热通道进风口9、制冷通道进风口10和散热通道进风口12均为百叶窗格栅结构，其开度可以在温度调节控制器7的控制下进行调整，进而改变对应进风口处的进风量；通道切换挡板13设置于冷热通道隔板11上，通道切换挡板13可以绕根部的转轴转动并保持在指定角度，转动至两端的极限位置时可以分别实现对制热进风通道和制冷进风通道的阻断。

制冷装置2主要由多块固定节流孔板15、多块可动节流孔板16以及一辅助制冷器17构成。当空气以一定速度流过固定节流孔板15和可动节流孔板16时，在孔板阻力的作用下其速度下降，根据气体的焦耳-汤姆孙效应，空气的温度会有所降低，降低的程度取决于固定节流孔板15和可动节流孔板16的设计以及可动节流孔板16的开合状态。辅助制冷器17为半导体致冷器件，通过电流时在“珀尔帖效应”的作用下其靠近固定节流孔板15、可动节流孔板16一侧的温度会降低，当节流孔板对空气的制冷效果仍无法满足要求时，开启辅助制冷器17使节流孔板本身的温度下降，进一步降低空气流过制冷部件后的温度水平。

制热装置3包括若干组散热器18和辅助电加热器19。其中散热器18通过热管等措施收集驱动装置内部电子设备工作时发出的热量，空气流过散热器18时与其散热翅片发生热交换而被加热，当设备自身的发热量无法满足加热空气的要求时，开启辅助电加热器19，进一步对空气进行加热以提高其温度水平。

过滤和混合器4用来对进入车厢的空气进行过滤和混合，保证空气的清洁程度、温度均匀性和流动速度满足人体舒适度要求。

车厢进风口5同样采用百叶窗格栅结构，可在温度调节控制器7的控制下改变开度，进而改变进入车厢内部的风量。

可变色遮阳板6位于车厢前部，采用电致变色材料制成，通常状态下为透明，方便车内乘客观察车外情况，当需要时可通过对电致变色材料进行通(或断)电使其变为不透明，从而起到遮挡阳光的作用。

温度调节控制器7可以通过安装在不同位置的温度传感器对空气温度进行测量，并根据测量结果和乘客设定的温度要求来控制车厢进风口5、制热通道进风口9以及制冷通道进风口10处的百叶窗格栅的开度、可动节流孔板16的开闭、辅助制冷器17和辅助加热器19的开关、通道切换挡板13的位置、可变色遮阳板6的通断电状态等，进而实现对车厢内温度水平的调节。

本发明的工作流程如下：

1、乘客在车厢内的用户终端上进行温度调节目标设定，设定好的温度条件传至温度调节控制器7，然后温度调节控制器7将设定温度条件与制热通道进风口9、制冷通道进风口10处测量得到的空气温度进行比较，根据比较结果生成并发出对各调节部件的控制指令；

2、当车厢内需要制冷时，增大制冷通道进风口10的开度，减小制热通道进风口9的开度，并将通道切换挡板13向上调整，最大可调整至完全封闭制热进风通道，同时打开散热通道进风口12，让经过制热装置3的热空气进入散热通道20，同时流过制冷进风通道的空气温度下降，当过滤和混合器4入口处的气温仍高于要求温度时，开启辅助制冷器17以进一步降低气温，符合要求的冷空气经处理后从车厢进风口进入车厢，实现制冷的目的；

3、当车厢内需要制热时，减小制冷通道进风口9的开度，增大制热通道进风口10的开度，并将通道切换挡板13向下调整，最大可调整至完全封闭制冷进风通道，同时适当减小散热通道进风口12的开度，让经过制热装置3的热空气更多的进入过滤和混合器4，当过滤和混合器4入口处的气温仍低于要求温度时，开启辅助电加热器19以进一步提高气温，符合要求的热空气经处理后进入车厢，实现制热的目的；

4、当车厢内需要通风时，调整各进风口的开度以及通道切换挡板13的位置，让冷热空气按适当比例混合，使过滤和混合器入口处的气温适宜，处理好的空气从车厢进风口进入车厢，实现通风的目的；

5、当外界阳光过于强烈或需要屏蔽外界视线时，乘客可在用户终端上提出遮阳要求，温度调节控制器7发出控制指令对可变色遮阳板6进行通(或断)电，可变色遮阳板6从透明状态变成不透明状态，就可以遮蔽住照射进车厢的阳光或满足屏蔽外界视线的需要。

本发明充分利用驱动装置工作时产生的热量和车厢运行时稳定的前进速度，利用散热器和节流孔板分别实现了对空气的加热和制冷，与驱动装置内电子设备的散热措施相结合，实现了对能量的有效利用和回收。本发明的结构简单、重量轻、能耗低，不需要像常规汽车空调一样通过压缩机对空气进行制冷，可动部件少，有利于降低系统的生产和维护成本，而且不使用制冷剂，不会破坏环境。进一步的，巧妙利用驱动装置和车厢顶板的阶梯状外形构造出气流通道和车厢进风口，使进入车厢的气流达到较柔和的回流效果，有效提高了乘客的舒适度。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。