专利名称：高速铁路车辆换气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路车辆的换气装置，特别涉及一种高速铁路车辆的换气装 置，属于轨道车辆车体制造技术领域。
背景技术：
当铁路车辆以较高的速度通过遂道或两车会车时，遂道内的压力将有较大的变 动，此时，车外压力较大的波动会传递到车内，乘客会感觉到耳鸣(乘客对于过大的压力变 化而产生的听觉上的不适感)，使乘客感觉不舒适。目前时速在200km以上的高速铁路车辆 上的换气装置只能部分抑制车外压力向车内的传递，使车内压力降低到舒适性要求的范围 内，当车外压力变化较大时，单纯靠换气装置达不到抑制车外压力波动的要求。为解决上述问题，目前基本上采取两种车内压力调节的方式一种是主动式，主动 式空气压力保护系统是采用机外静压较大的换气装置，并采用逆变器进行转速控制主动抑 制压力波动，保证客室内压力不受车外压力变化的影响；另一种是被动式，铁路车辆在高速 运行中穿过遂道时，在换气装置新风口与废排口增加不同程度的阻尼，降低车外压力较大 的波动传递至车内，但是这种方式，使得车辆在遂道内行驶时，不能进行新风换气，降低了 车厢内的空气质量。被动式压力保护结构简单，性能可靠，便于维护保养，其主要缺点是在 压力保护阀关闭时车内新风减小，新风量不能保证。主动式压力保护须设置高静压通风机， 其结构复杂，体积重量较大，噪音较大，其主要优点是始终保持车内通风换气，保证车内新 鲜空气量。如何针对我国高速铁路运营里程长持续运营速度高，遂道多且长的特点，采用合 适的新风废排装置，既能控制车内的压力波动，又能为长时间运行于隧道内的列车提供新 风，是解决现有高速铁路车辆新风和废排装置的技术关键。现有技术中的换气装置是采用单电机双叶轮风机结构，既新风风扇和废排风扇由 一个电机驱动，使新风风扇和废排风扇具有相同的转速，不能独立调节。另外，车外的空气温度因季节、时间、地点及天气而变化，因此由风扇进来的进气 空气密度会有所变化，所以车内温度一定的情况下，进气量和排气量就会产生差距，其结 果就可能会导致车内产生较大的压力幅值的现象，现有技术中的换气装置没有针对进气温 度进行风量调节的功能。
发明内容本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种高速铁路车辆换气装 置，可以根据车内外的压力变化及温度变化有效调节车内压力，维持车内气压相对恒定，并 能持续为车厢提供新风，提高乘客舒适度。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种高速铁路车辆换气装置，包括一壳体，在所述壳体上设置有与新风过滤装置 连接的新风入口、与车辆空调机组连接的新风出口、与车辆废排风道连接的废排入口、及排
3气出口，在所述壳体内设置有新风风扇、及排气风扇，所述新风风扇由新风电机驱动，所述 排气风扇由排气电机驱动，所述新风电机和排气电机的运转频率分别由控制单元独立控 制，在该换气装置中设置有用于检测车外压力的压力传感器，在所述新风入口和排气出口 处设置有温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与所述控制单元信号连接。该换气装置安装于车体底部。所述新风电机和排气电机均采用交流无刷伺服电 机。综上内容，本实用新型所述的高速铁路车辆换气装置，其中新风风扇和排气风扇 采用双电机分别驱动，两个电机由控制单元分别独立控制，控制单元接收压力传感器检测 的压力变化信号和新风、废排的温度信息，分别对新风风扇和排气风扇的运转频率时行控 制，达到调节风量的目的，实现车内压力的控制，维持车内气压相对恒定，并能持续为车厢 提供新风，提高乘客舒适度。另外，该换气装置对于车内压力的控制是通过控制进气及排气风扇的转数控制来 实现的，所以对于新风风扇和排气风扇的形状有较大的选择余地，而且可以降低对风扇性 能的要求。
图1本实用新型结构示意图；图2图1的俯视图。如图1和图2所示，壳体1，新风入口 2，新风出口 3，废排入口 4，排气出口 5，新风 风扇6，排气风扇7，控制单元8，废排风道9，新风过滤装置10。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述本实用新型所述的高速铁路车辆换气装置，安装于车体底部，满足了高速列车低 重心的要求。该换气装置每节车厢各设置一台，用于向车厢内提供新鲜空气，同时将车厢内 的污浊空气排出车外。如图1和图2所示，该换气装置包括一壳体1，在壳体1上开有新风入口 2、新风出 口 3、废排入口 4和排气出口 5，其中新风入口 2与新风过滤装置10连接，新风入口 2与新 风出口 3连通，新风出口 3通过风道与车辆上的空调机组连接，车厢外的新鲜空气首先经过 新风过滤装置10过滤后进入新风入口 2，再经过新风出口 3流出，经过风道进入空调机组， 与空调机组的回风混合后经蒸发器降温，最终进入车厢内参与空气循环。同时，车厢内的废 气经过车厢的废排风道9进入换气装置的废排入口 4，废排入口 4与排气出口 5相连通，废 气再经排气出口 5排到车外。在换气装置内安装有新风风扇6和排气风扇7，新风风扇6由新风电机(图中未示 出)驱动，排气风扇7由排气电机(图中未示出)驱动，新风电机和排气电机均通过安装支 架(图中未示出)固定在换气装置的壳体1上，与换气装置形成一体式结构，新风电机和排 气电机与安装支架之间设置有橡胶垫等防震结构，安装支架与换气装置的壳体1之间也设 置有橡胶锥等防震结构。在换气装置中还设置有控制单元8，上述新风电机和排气电机分别与控制单元8电连接，控制单元8分别独立控制新风电机和排气电机的运转频率。在该换气装置中设置有用于检测车外压力的压力传感器，压力传感器与控制单元 8信号连接，当高速列车经过隧道或两车交会时，车外压力变化会迅速上升，此时，利用压力 传感器检测出车外压力，并将压力信号输送至控制单元8，求得压力变化的部分，控制单元 8根据压力变化值调节新风电机和排气电机的运转频率，调节进风量和排气量，从而对车内 压力进行控制使之保持适当的压力，达到抑制车内气压上升的目的。具体调节过程如下当车外压力上升时，新风口的进气风量会增加，相应地排气 风量会减少，车内气压会随之上升，为抑制车内气压的上升，控制单元8在接收到压力信号 后，降低新风电机的转数，同时提高排气电机的转数，进而抑制新风风量的增加和排气风量 的减少，最终抑制车内压力的上升。在该换气装置的新风入口 2和排气出口 5处再各设置有一个温度传感器，用于检 测新风及排气的温度，两个温度传感器与控制单元8信号连接，温度传感器检测到新风和 排气的温度，将温度信号输送至控制单元8，控制单元8根据温度变化值调节新风电机和排 气电机的运转频率，调节进风量和排气量，从而对进排气量进行温度补偿，达到抑制车内气 压上升的目的。具体调节过程如下当车外温度上升的时候，新风的进气风量会减少，而排气风量 相对不变，此时，控制单元8在接收到温度信号后，提高新风电机的转数，同时控制排气电 机转数保持一定，进而抑制新风风量的减少，达到控制新风进气量保持一定的目的，最终抑 制车内压力的下降。当车外温度下降的时候，调节过程与上述过程相反。新风电机和排气电机均采用交流无刷伺服电机，该电机可以提高响应性能，从而 可以迅速对应急剧的压力变化。
权利要求一种高速铁路车辆换气装置，包括一壳体(1)，在所述壳体(1)上设置有与新风过滤装置(10)连接的新风入口(2)、与车辆空调机组连接的新风出口(3)、与车辆废排风道(9)连接的废排入口(4)、及排气出口(5)，在所述壳体(1)内设置有新风风扇(6)、及排气风扇(7)，其特征在于所述新风风扇(6)由新风电机驱动，所述排气风扇(7)由排气电机驱动，所述新风电机和排气电机的运转频率分别由控制单元(8)独立控制，在该换气装置中设置有用于检测车外压力的压力传感器，在所述新风入口(2)和排气出口(5)处设置有温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与所述控制单元(8)信号连接。
2.根据权利要求1所述的高速铁路车辆换气装置，其特征在于该换气装置安装于车 体底部。
3.根据权利要求1所述的高速铁路车辆换气装置，其特征在于所述新风电机和排气 电机均采用交流无刷伺服电机。
专利摘要本实用新型涉及一种高速铁路车辆换气装置，包括一壳体，在壳体上设置有与新风过滤装置连接的新风入口、与车辆空调机组连接的新风出口、与车辆废排风道连接的废排入口、及排气出口，在壳体内设置有新风风扇及排气风扇，新风风扇和排气风扇分别由新风电机和排气电机驱动，两个电机的运转频率由控制单元独立控制，在该换气装置中设置有用于检测车外压力的压力传感器，在新风入口和排气出口处设置有温度传感器，压力传感器和温度传感器与控制单元信号连接。该换气装置中的控制单元接收压力传感器检测的压力变化信号和新风、废排的温度信息，分别对新风风扇和排气风扇的运转频率实行控制，达到调节风量的目的，实现车内压力的控制，提高乘客舒适度。
文档编号B61D27/00GK201646726SQ201020129718
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者吴冬华, 夏建军, 李倩, 李树典 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司