一种降低新风负荷的混合风箱、车辆空调机组和车辆的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通领域，具体涉及了一种降低新风负荷的混合风箱，本实用新型还涉及了该混合风箱应用的车辆空调机组和车辆。


背景技术：

2.空调机组作为现有城市轨道交通车辆的重要结构之一，也是决定车辆乘坐舒适度的关键结构，当然地，关注舒适度的同时，人们也非常关注空调机组的能效表现。
3.当前的车辆空调机组通过外置混合风箱引入新风和回风混合后，进入空调机组内部，再根据车辆的负荷自动化调节位于空调机组内、外部的风门开度，进而实现对进、出风量的控制，满足舒适度的同时达到节能、提高能效的目的。
4.然而，本技术人认为现有技术中空调机组的能效提高仍然有提升空间，基于本技术发明人在本领域的多年专注研究经验和所累积的理论知识水平，决定寻求新的技术方向来进一步提升车辆空调机组的能效。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种降低新风负荷的混合风箱、车辆空调机组和车辆，显著降低了新风负荷，有效提高了车辆空调机组能效，进而节约了电能，减少碳排放的同时降低了运行成本。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种降低新风负荷的混合风箱，作为车辆空调机组的结构，所述车辆空调机组包括用于排出车辆内部废气的排气通道，所述混合风箱包括分别设有新风入口、回风入口以及混合风出风口的混合箱腔体，所述混合箱腔体还分别设有废气进风口和废气出风口，其中，
8.所述废气进风口与车辆内部连通，用于通入车辆内部的废气，所述废气出风口与所述排气通道连通；所述废气进风口和废气出风口之间采用密封插装在混合箱腔体内的管道连通，形成废气的排放通路；
9.所述管道至少包括储能换热管道段，使得管道内的废气与混合箱腔体内新风之间的温差降低，降低新风负荷。
10.优选地，所述储能换热管道段采用相变材料制成；所述储能换热管道段的外表面在其长度方向形成阶梯状温差分布，降低了新风负荷。
11.优选地，所述管道还包括废气保温管道段，所述废气保温管道段连接在所述储能换热管道段与所述排气通道连接，所述储能换热管道段与所述废气进风口连接。
12.优选地，所述排气通道与位于车辆外部的负压风机连通，用于克服废气在排放通路内面临的阻力。
13.优选地，所述混合箱腔体固定安装在车辆的顶部，布置所述车辆空调机组的横向两侧；所述混合箱腔体的外表面覆盖有保温层；和/或所述排气通道的外表面覆盖有保温
层。
14.优选地，所述储能换热管道段在混合箱腔体内呈纵向分布，其中，基于所述废气进风口与所述混合风出风口之间的横向间距、所述废气进风口与混合箱腔体底部之间的高度差、以及储能换热管道段的内径和/或其外径，来调节控制换热面积大小、所述混合风出风口的出风阻力大小和/或所述废气进风口的进风阻力大小。
15.优选地，所述混合风箱还包括与所述混合风出风口连接的出风连接管，其中，所述出风连接管的一端通过紧固件与所述混合风出风口安装连接，且其另一端通过减振胶条压接在车辆空调机组的侧面。
16.优选地，所述混合箱腔体的底部设有用于排出水流的排水接头，和/或所述混合箱腔体的底部可拆卸地安装有检修盖板。
17.优选地，一种车辆空调机组，包括如上所述的混合风箱、新风门、回风风道和排气通道；其中，
18.所述新风门与所述新风入口对应密封安装连接；
19.所述回风风道包括沿车辆纵向分布的回风主风道，以及与所述回风主风道连接的回风支风道，所述回风支风道的下端部设有与车辆内部连通的回风进风口，所述回风主风道通过连接风道与所述混合风箱的回风入口连接；
20.所述排气通道包括设有若干排风进口的排风主管道，以及与所述混合风箱的废气出风口连接的排风支管道，所述排风支管道的下端部与排风主管道连接。
21.优选地，一种车辆，采用如上所述的混合风箱或采用如上所述的车辆空调机组。
22.需要说明的是，本技术涉及的车辆空调机组的其他相关结构可以参照本领域的公知常识来进行适当选择，这些都是本领域技术人员基于本技术记载内容可做出的常规技术手段，因此，本技术对此不再具体展开说明；还需要说明的是，本技术涉及的保温层、保温管的材料可以采用本领域的公知保温材料，只要实现保温效果即可，本技术在实施时对其不做特别唯一限定。
23.本技术通过在用于新风和回风混合的混合箱腔体设置废气进风口和废气出风口，在废气进风口和废气出风口之间采用密封插装在混合箱腔体内的管道连通，形成废气的排放通路；同时引入储能换热管道段作为管道的至少部分废气通道路径，使得管道内的废气与混合箱腔体内新风之间的温差降低，显著降低了新风负荷，有效提高了车辆空调机组能效，进而节约了电能，减少碳排放的同时降低了运行成本。
附图说明
24.图1是本实用新型具体实施方式下混合风箱的安装结构示意图(带透视效果)；
25.图2是本实用新型具体实施方式下混合风箱的安装结构示意图(车体隐藏)；
26.图3是本实用新型具体实施方式下混合风箱的端面结构示意图(附部分标记)；
27.图4是附有另部分标记的图3；
28.图5是本实用新型具体实施方式下混合风箱的俯视结构示意图；
29.图6是本实用新型具体实施方式下储能换热管道段的截面结构示意图。
具体实施方式
30.本实施例公开了一种降低新风负荷的混合风箱，作为车辆空调机组的结构，车辆空调机组包括用于排出车辆内部废气的排气通道，混合风箱包括分别设有新风入口、回风入口以及混合风出风口的混合箱腔体，混合箱腔体还分别设有废气进风口和废气出风口，其中，废气进风口与车辆连通，用于通入车辆内部的废气，废气出风口与排气通道连通；废气进风口和废气出风口之间采用密封插装在混合箱腔体内的管道连通，形成废气的排放通路；管道至少包括储能换热管道段，使得管道内的废气与混合箱腔体内新风之间的温差降低，降低新风负荷。
31.本实用新型实施例公开了为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
32.请参见图1、图2、图3、图4和图5所示，一种降低新风负荷的混合风箱1，作为车辆空调机组6的结构，车辆空调机组6包括用于排出车辆内部废气的排气通道4，混合风箱1包括分别设有新风入口1a1(请参见图1中箭头所示的新风进入方向7a)、回风入口1a2(请参见图2中箭头所示的回风方向7c)以及混合风出风口1a3(请参见图1中箭头所示的混合风出风方向7b)的混合箱腔体1a，混合箱腔体1a还分别设有废气进风口1a4(请参见图2中箭头所示的废气进入方向7d)和废气出风口1a5，优选地，在本实施方式中，混合箱腔体1a固定安装在车辆(也可称为车体5)顶部，布置车辆空调机组6的横向两侧；进一步优选地，在本实施方式中，混合箱腔体1a采用钣金折弯结构，在横向两端呈斜面状，具体尺寸结构可以根据实际安装需求来进行选择，具体优选地，在本实施方式中，其尺寸选择依次为：h11＝268mm、l11＝325mm、l12＝118mm、a1＝96
°
、a2＝124
°
；优选地，在本实施方式中，混合箱腔体1a的斜面两端分别固定安装(可具体采用焊接)有异形支架1a6，其中，异形支架1a6在斜面上的距离分别为：l21＝185mm，l22＝83mm，保证混合箱腔体1a刚度的同时确保其与车体5的连接可靠性；
33.其中，废气进风口1a4与车辆内部连通，用于通入车辆内部的废气，废气出风口与排气通道4(请参见图2中箭头所示的排气方向7e)连通；废气进风口1a4和废气出风口1a5之间采用密封插装在混合箱腔体1a内的管道连通，形成废气的排放通路，优选地，在本实施方式中，排气通道4与位于车辆外部的负压风机(车辆废气排放时所采用的公知结构，图未示出)连通，通过该负压风机做功(无需单独设置额外的负压风机)，用于克服废气在排放通路内面临的阻力；
34.在本实施方式中，请进一步结合参见图6所示，管道至少包括储能换热管道段1d，使得管道内的废气与混合箱腔体1a内新风之间的温差降低，降低新风负荷；优选地，在本实施方式中，储能换热管道段1d采用相变材料制成，在实际实施时，可以采用任意公知的相变材料，将其加工制作为管状结构，本实施例对其没有特别限定；储能换热管道段1d的外表面在其长度方向形成阶梯状温差分布，形成换热效果，可明显降低新风负荷；进一步优选地，在本实施方式中，储能换热管道段1d在混合箱腔体1a内呈纵向分布，由于横向间距h、高度差h和外径r2具有控制1a3出风的阻力和增加新风换热面的作用，而内径r1具有控制废气进
风口1a4进风阻力和新风换热效果的作用，减少对于回风换热的影响，因此优选地，在本实施方式中，基于废气进风口1a4与混合风出风口1a3之间的横向间距l、废气进风口1a4与混合箱腔体1a底部之间的高度差h、以及储能换热管道段1d的内径r1和其外径r2，来调节控制换热面积大小、混合风出风口1a3的出风阻力大小、以及废气进风口1a4的进风阻力大小。具体优选地，在本实施方式中，当高度差h＝110mm、横向间距l＝80mm，且内径r1＝50mm，外径r2＝80mm时，新风换热面积最为理想，混合风出风口1a3的出风阻力合适，且废气进风口1a4的进风阻力最小。
35.优选地，为了进一步降低新风负荷，确保位于混合腔体1a内新风与位于管道内废气之间的换热效果，且尽可能减少对于回风的换热影响，在本实施方式中，管道还包括废气保温管道段1e，废气保温管道段1e连接在储能换热管道段1d与排气通道4连接，储能换热管道段1d与废气进风口1a4连接；进一步优选地，为了减少新风负荷，在本实施方式中，混合箱腔体1a的外表面覆盖有保温层；排气通道4的外表面覆盖有保温层，进一步降低能量损失。
36.优选地，为了便于混合风出风以及减振安装效果，在本实施方式中，混合风箱1还包括与混合风出风口1a3连接的出风连接管1b(呈矩型形状)，其中，出风连接管1b的一端通过螺栓紧固件与混合风出风口1a3安装连接，且其另一端通过减振胶条1b1压接在车辆空调机组的侧面；优选地，混合箱腔体1a的底部设有用于排出水流的排水接头1a7，在实际工作时，可以保证混合箱腔体1a内的雨水能通过排水接头1a7及时排出；混合箱腔体1a的底部可拆卸地安装有检修盖板1c，具体可通过螺栓进行可拆卸地固定，用于检查混合箱腔体1a内的部件(尤其是检查新风门2)，便于便捷性维护。
37.优选地，本实施例还提出了一种车辆空调机组6，包括如本实施例以上所述的混合风箱1、新风门2、回风风道3和排气通道4；其中，新风门2与新风入口1a1对应密封安装连接，实现防水安装效果，其中，新风门1作为用于控制新风进入量和对混合箱腔体1a内部压力变化进行保护的调节通道结构，固定安装在车体5的侧顶处，且穿过车体5和混合箱腔体1a；
38.在本实施方式中，回风风道3包括沿车辆纵向分布的回风主风道3a，以及与回风主风道3a连接的回风支风道3b，回风支风道3b沿车辆垂向分布，且其下端部设有与车辆内部连通的回风进风口3d，回风主风道3a通过连接风道3c与混合风箱1的回风入口1a2连接；其中优选地，在本实施方式中，回风主风道3a呈多边型形状，回风支风道3b布置在回风主风道3a的底部；
39.排气通道4包括设有若干排风进口4c(在工作时，排风进口4c为负压区域)的排风主管道4a，以及与混合风箱1的废气出风口1a5连接的排风支管道4b，且排风支管道4b与废气保温管道段1e连接；其中，优选地，在本实施方式中，排风主管道4a沿车辆纵向分布，排风支管道4b沿车辆垂向分布，排风支管道4b的下端部与排风主管道4a连接；优选地，为了有效避免废气气流与回风气流之间产生相互干扰，在本实施方式中，回风进风口3d的回风气流在上下和/或左右方向与排风进口4c呈间隔分布。
40.优选地，本实施例还提出了一种车辆，采用如本实施例以上所述的车辆空调机组6；车辆的具体结构不做特别限定，本领域技术人员可以做任意常规应用，这些均属于本技术的实施范围。
41.需要特别说明的是，本技术涉及的新风负荷大小与混合风箱1的新风引入量、以及车辆内部废气温度与新风温度之间的差值
△
t呈正比关系，显然地，当
△
t越小，新风负荷则
越小；因此，具体来说，通过本技术实施例提出特定的储能换热管道段1d结构设计，通过向储能换热管道段1d引入车辆内部废气，在实际工作时，储能换热管道段1d的外表面在其长度方向形成阶梯状温差分布，实现对新风的高效换热效果，使得管道内的废气与混合箱腔体1a内新风之间的温差降低，进而使得
△
t实现降低；由于新风负荷是决定车辆空调机组能耗的关键指标，因此通过采用本实施例提出的创新混合风箱1结构可以获得更高的能效表现，进而节约了电能，减少碳排放的同时降低了运行成本。
42.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
43.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包括一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。