列车用气体调控系统及列车的制作方法

本发明涉及列车气体调控技术领域，尤其涉及列车用气体调控系统及列车。

背景技术：

随着我国铁路事业的快速发展，高速列车的兴起使人们的出行更加便利。不过，基于我国人口基数较大，高速列车满足了人们快速出行，减少路途时间的需求，但是，铁路事业依然存在容纳量不足，车票难求的情况。

为了提高列车的承载率，双层车成为比较可取的交通工具。以时速350公里双层高速动车组为例，为了在车内构造更大的空间，提高乘客乘坐的舒适性，原来安装在车底的结构部件移出车底，将车厢乘坐的地板下移，加大车厢内上下两层的乘坐空间。其中原来的空调机组均安装在车底，基于双层车的设计需求，设计人员需要探索合理，对车辆性能没有影响的空调机组安装方式，且面临更大的噪音问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明为解决上述空调和废排设施安装空间局限，且噪音较大的问题，本发明提供了一种列车用气体调控系统，本发明还提供了一种列车。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种列车用气体调控系统，其包括壳体，所述壳体的底部设置用于安装在车顶的安装位；所述列车用气体调控系统还包括：沿车厢延伸方向依次设置的废排腔、压缩机腔和蒸发器腔；

所述列车用气体调控系统的底部开设废排入口，所述废排入口朝向车厢内，所述废排入口连通所述废排腔，所述废排腔内安装废排风机和压力波保护阀，所述废排入口处设置废排风阀，所述废排腔的出口设置所述压力波保护阀；

所述压缩机腔内安装压缩机、冷凝器和冷凝轴流风机，所述压缩机和所述冷凝器相连，所述冷凝轴流风机设置于冷凝器处；

所述蒸发器腔内在气流方向上依次设置蒸发器、电加热器和离心风机。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发器腔内还设置滤网，所述滤网安装于蒸发器的进风口处。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发器腔内还设置紧急通风逆变器，所述紧急通风逆变器安装在所述滤网的进风端和所述压缩机腔的出风口之间的区域。

在一些实施例中，优选为，所述蒸发器腔内还安装控制盘，所述控制盘处于所述蒸发器腔的上部。

在一些实施例中，优选为，所述壳体包括：喷涂于所述壳体内底面和/或内侧面的吸音涂层。

在一些实施例中，优选为，所述壳体的底板采用隔音结构，所述隔音结构包括：两层以上的金属层，相邻两个金属层之间填充吸音材料。

在一些实施例中，优选为，所述壳体还包括：粘贴于所述壳体外底面和/或外侧面的吸音材料。

在一些实施例中，优选为，所述的列车用气体调控系统还包括空调回风系统，所述壳体开设回风口，所述回风口连接所述空调回风系统；

空调回风系统包括回风通道和回风管，所述回风通道第一端连接安装在列车通过台区域的回风口，回风通道第二端的侧面连通回风管，所述回风管延伸至车厢内顶面的回风口；回风口位于车厢连接所述通过台区域的一端的内顶面；

所述回风通道包括与所述回风口连通的第一回风段，所述回风通道还包括连通所述回风管的第二回风段，所述第二回风段和所述第一回风段连通；

所述第一回风段设置第一消音结构；所述第二回风段在所述第二端内端面敷设消音材料。

在一些实施例中，优选为，所述第一消音结构包括消音层，所述消音层覆盖所述第一回风段的内侧面；和/或，包裹所述第一回风段的外侧面。

在一些实施例中，优选为，所述第一消音结构包括消音隔板，所述消音隔板沿所述第一回风段的延伸方向设置于所述第一回风段内，当所述消音隔板为多个时，多个所述隔板将所述第一回风段的内部分隔为多个气流通道。

本发明还提供了一种列车，其包括车箱，所述车箱的顶部安装所述的列车用气体调控系统。

(三)有益效果

本发明提供的技术方案中将该气体调控系统集成性设计，并安装于车顶，该气体调控系统包括废排结构，由于应用于双层车，废排结构设置废排腔，废排腔直接连通朝向车厢内的废排入口，不再设置废排管道，节省废排结构占用的空间。而且，将空调机组和废排结构进行集成性设计，沿车厢延伸方向设置，不增加车厢高度，尽量提高双层车车内空间的高度，增大车厢内的乘坐空间。

而且将紧急通风逆变器、控制盘均安装于车顶，一方面减少与空调机组的线路设置，另一方面还减少车内、车底空间，更适用于双层车。

气体调控系统设置在列车通过台区域，通过台上方的车顶处，车厢连接通过台的一端的上顶面设置回风口，相连的回风通道和回风管连通空调主机和回风口，车厢内不再设置回风通道。与空调主机相连的第一回风段设置第一消音结构，能消除空调主机腔体返回回风通道的噪音，避免噪音进入车厢；而且第二回风段在第二端端面敷设消音材料，能吸收降低气流冲击第二端面产生的噪音，并能吸收回风通道内的噪音，达到降噪的目的。

附图说明

图1为本发明一个实施例中列车用气体调控系统的正面示意图；

图2为本发明一个实施例中列车用气体调控系统俯视示意图；

图3为本发明一个实施例中列车用空调回风结构的正面示意图；

图4为本发明一个实施例中列车用空调回风结构的俯视示意图；

图5为本发明图3a-a向剖面示意图；

图6为本发明图4b-b向剖面示意图。

图中：1、空调主机；2、回风通道；2-1、第一回风段；2-2、第二回风段；2-3、第一端；2-4、第二端；3、回风管；4、第一消音结构；41、消音层；42、消音隔板；5、第二消音结构；6、回风口；7、回风入口；8、消音导流板；9、离心风机；10、电加热器；11、蒸发器；12、滤网；13、紧急通风逆变器；14、废排风阀；15、废排风机；16、压缩机；17、冷凝轴流风机；18、控制盘；19、冷凝器；20、压力波保护阀；21、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。文中“上”“下”均以产品使用中的具体位置来定义。

针对目前双层车空调和废排设施安装空间局限，且噪音较大的问题，本发明给出列车用气体调控系统及列车。

一种列车用气体调控系统，如图1-2所示，其包括壳体，壳体的底部设置用于安装在车顶的安装位；列车用气体调控系统包括：沿车厢延伸方向依次设置的废排腔、压缩机腔、蒸发器腔；列车用气体调控系统的底部开设废排入口，废排入口朝向车厢内，废排入口连通废排腔，废排入口处设置废排风阀14，废排腔内安装废排风机15，废排腔的出口设置压力波保护阀20；压缩机腔内安装压缩机16、冷凝器19和冷凝轴流风机17，压缩机16和冷凝器19相连，冷凝轴流风机17设置于冷凝器19处；蒸发器腔内在气流方向上依次设置的蒸发器11、电加热器10和离心风机9。

将该气体调控系统将空调机组和废排结构进行集成性设计，并安装于车顶，沿车厢延伸方向设置，不增加车厢高度，尽量提高双层车的车内空间高度，增大车厢内的乘坐空间。

双层车上，废排结构处于气体调控系统的一端，废排结构包括废排腔，该废排腔直接朝向并连通车厢内的废排入口，废排结构不再设置废排管道，废排气体从车厢内直接进入废排腔，在废排腔内通过废排风机15驱使废排气快速排出，且设置废排压力波保护阀20控制废排排气，避免压力波冲击车内，增加乘客乘坐的舒适性。

压缩机16与冷凝器19和蒸发器11相连，冷媒在其中流动。电加热器10对蒸发器11排出的气体进行加热，以提高气体温度。

蒸发器腔内还设置滤网12，滤网12安装于蒸发器11的进风口处。滤网12对气体进行过滤，减少杂质物体对蒸发器11的损伤，提高空调机组的运行寿命。该滤网12的材质可根据实际需要过滤的物质进行对应性选择。此处不再赘述。

为了尽量减少车底与轨道间的距离，增大车厢内的空间，紧急通风逆变器13移到车顶，安装在蒸发器腔内。紧急通风逆变器13处于滤网12的进风端和压缩机腔的出风口之间的区域，以方便在紧急状态下提供电源，提供车厢内的通风需求。紧急通风逆变器13与压缩机16、冷凝轴流风机17、离心风机9、废排风机15和废排压力波保护阀20等电连接，即通过通电线缆连接。

在一些实施例中，为了尽量减少车底与轨道间的距离，增大车厢内的空间，蒸发器腔内还安装控制盘18，控制盘18处于蒸发器腔的上部。控制盘18内包括连接器、控制器21等，控制盘18安装于车顶，一方面减少与空调机组的线路设置，另一方面利于提高车厢内空间的高度，更适用于双层车。

壳体包括喷涂于壳体内底面和/或内侧面的吸音涂层，达到降噪的目的。吸音涂层中以生物纤维、矿物纤维为主，混合粘结剂，喷涂在壳体底面、侧面的内层，形成2-10mm厚的多孔隙棉状涂层。

在另一些实施例中，除了在壳体的内底面和内侧面喷涂吸音涂层，壳体的底板采用隔音结构，隔音结构包括：两层以上的金属层，相邻两个金属层之间填充吸音材料。填充的吸音材料包括：泡沫层，纤维层等。金属层通常采用铝合金金属板，两层铝合金金属板之间夹有吸音材料。当然，在一些实施例中，具备吸音功能的底板可与内底面和内侧面的吸音涂层相结合用于降噪。

在另一些实施例中，除了壳体还包括：粘贴于壳体外底面和/或外侧面的吸音材料。如此，吸音涂层、吸音底板和外部粘贴的吸音材料形成三层吸音降噪结构，有效减少气体调控系统在车型顶部产生的噪音，提高车厢内的静音效果。

该列车用气体调控系统还包括空调回风系统，图3-5所示，其包括回风通道和回风管3，回风通道第一端2-3连接安装在列车通过台区域的空调上，回风通道第二端2-4的侧面连通回风管3，回风管3延伸至车厢内顶面的回风口6处；回风口6开于车厢连接通过台区域的一端的内顶面上；回风通道包括与空调机组连通的第一回风段2-1，和连通回风管3的第二回风段2-2，第二回风段2-2和第一回风段2-1连通；第一回风段2-1设置第一消音结构4；第二回风段2-2在第二端2-4内端面设置第二消音结构5。

空调主机1设置在列车通过台区域，具体为通过台上方的车顶处，车厢连接通过台的一端的上顶面设置回风口6，相连的回风通道2和回风管3连通空调主机1和回风口6，车厢内不再设置回风通道。与空调主机1相连的第一回风段2-1设置第一消音结构4，能消除空调主机1腔体返回回风通道的噪音，避免噪音进入箱体；而且第二回风段2-2在第二端2-4端面设置第二消音结构5，能吸收降低气流冲击第二端2-4面产生的噪音，并能吸收回风通道2内的噪音，达到降噪的目的。

列车相邻车厢间均设置通过台，列车顶部，处于通过台上方可视为通过台区域。在本技术中，车厢内部不再设置回风通道，回风通道设置在通过台区域。回风管3连接于回风通道2的第二端2-4的端侧面，气流在此处变向。

第一消音结构4包括消音层41，该消音层41可以为泡沫层，纤维层，带有消音孔的陶瓷贴片等。

如图6所示，消音层41覆盖第一回风段2-1的内侧面；和/或，消音层41包裹第一回风段2-1的外侧面。消音层41可只覆盖内层，也可只覆盖外层，或者内外层均覆盖。覆盖的方式可以为局部覆盖，也可全部覆盖。覆盖可以为贴合、包裹、缠绕等。第一回风段2-1指的是靠近空调腔体的一端回风通道2，在该部分，受空调腔体的噪音影响比较大，因此在还部分做重点消音处理。

在一些实施例中，第一消音结构4包括消音隔板42，消音隔板42沿第一回风段2-1的延伸方向设置于第一回风段2-1内。消音隔板42将气流进行分区流动，减少气流在回风通道2中的冲撞，并起到导流板的作用，引导气体流动。消音隔板42可以为薄板，呈平面板或曲面板，板上可设置消音的部位。

消音隔板42的数目为多个，多个隔板将第一回风段2-1的内部分隔为多个气流通道。多个气流通道形状可相同，也可不同，所有气流通道拼合成第一回风段2-1内部空间。在一些实施例中，消音隔板42可贯穿整个第一回风段2-1，也可仅贯穿贴近空调器的部分第一回风段2-1。

第一回风段2-1内设置过径向的消音隔板42。即消音隔板42将第一回风段2-1分成两个相同形状的气流通道。

如上文所说，第二消音结构5设置在第二端2-4端面，减少气流对第二端2-4端面的冲击，达到消音降低噪音的目的。该第二消音结构5为敷设内端面的消音材料。消音材料可以为泡沫，纤维，消音陶瓷等。

基于上述各种实施例，如图6所示，回风管3的回风入口7还设置消音导流板8。导流板引导气体流动，达到消音降噪的目的。导流板的弯曲方向以气体流线型进入回风管3为准，尽量减少气流阻力和气流流动中转弯造成的气流撞击等现象。

在一些实施例中，消音导流板8包括：处于回风入口7外边缘的第一导流板，和/或，处于回风入口7内部的第二导流板。消音导流板8可仅设置在回风入口7的外边缘，引导回风气流流入回风入口7，解决回风入口7小，气体流动阻力大，气流在回风入口7处集中产生的较大噪音问题。

本发明还提供了一种列车，其包括上述列车用气体调控系统。

将该气体调控系统集成性设计，并安装于车顶，该气体调控系统包括废排结构，由于应用于双层车，废排结构设置废排腔，废排腔直接连通朝向车厢内的废排入口，不再设置废排管道，节省废排结构占用的空间。而且，将空调机组和废排结构进行集成性设计，沿车厢延伸方向设置，不增加车厢高度，尽量提高双层车的车厢高度，提高车厢内的乘坐空间。

而且将紧急通风逆变器、控制盘均安装于车顶，一方面减少与空调机组的线路设置，另一方面还减少车内、车底空间，更适用于双层车。

空调主机1设置在列车通过台区域，具体为通过台上方的车顶处，车厢连接通过台的一端的上顶面设置回风口6，相连的回风通道2和回风管3连通空调主机1和回风口6，车厢内不再设置回风通道。与空调主机1相连的第一回风段2-1设置第一消音结构4，能消除空调主机1腔体返回回风通道的噪音，避免噪音进入箱体；而且第二回风段2-2在第二端2-4端面设置第二消音结构5，能吸收降低气流冲击第二端2-4面产生的噪音，并能吸收回风通道2内的噪音，达到降噪的目的。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。