一种双层轨道车辆空调系统的制作方法

本实用新型涉及一种空调系统，尤其涉及一种双层轨道车辆空调系统。本实用新型涉及轨道交通车辆空调风道系统结构领域，应用于轨道交通空调风道系统结构上。

背景技术：

目前国内双层轨道车辆较少，大铁路双层客车的空调风道系统结构主要由分配箱，支风管，出风格栅、回风格栅等部分组成。其中送风口采用大尺寸分散式分布，由分配箱直接连接支风管到出风格栅。

送风道结构采用分配箱连接送风支管的形式，而且由于单节车的送风点之间的距离长，送风量平衡很难保证。同时，送风口的设置形式采用多点非连续式分布，容易造成送风口区域温度偏低，非送风区域温度偏高，造成客室温度均匀性不好，舒适性不高。

双层车辆风道系统，一般将风道集中设置在上、下层分割的区域，而且冷暖风道一般设置在一起，或仅设置冷风风道或暖风风道，使得冬季热空气上行，下层客室温度偏低，需要另外配置电加热器辅助。夏季冷空气下沉，上层客室温度偏高，舒适性不好。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是针对现有空调冷暖风道系统造成的客室温度均匀性不好，舒适性不高的问题，提供一种双层轨道车辆空调系统，其能在冬季、夏季不同的运营条件下提供合理的客室风量分配，并能充分保证各种工况下的送风均匀性和温度均匀性，并且通过末端格栅可方便调节出风量和送风方向。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种双层轨道车辆空调系统，包括空调机组、分配箱，所述空调机组上设置有机组出风口结构，所述机组出风口结构上设置有冷风风门、暖风风门；所述分配箱内设置有分别与所述冷风风门、暖风风门连接的分配箱冷风结构、分配箱暖风结构，所述分配箱冷风结构内设置有上层冷风分配口、下层冷风分配口，所述分配箱暖风结构内设置有上层暖风分配口、下层暖风分配口；所述双层轨道车辆空调系统还包括分别与所述上层冷风分配口、下层冷风分配口、上层暖风分配口、下层暖风分配口连接的上层冷风风道、下层冷风风道、上层暖风风道、下层暖风风道；所述上层冷风风道的位置高于上层暖风风道的位置，所述下层冷风风道的位置高于下层暖风风道的位置；所述上层冷风风道、下层冷风风道上分别设置有多个冷风出风格栅，所述上层暖风风道、下层暖风风道上分别设置有多个暖风出风格栅。

本实用新型中，通过在空调系统中区分冷、暖风道，可以在使得夏季制冷和冬季采暖区别分布，通过冷风风道、暖风风道的合理分布及格栅出口的区别分布，适应不同的空气调节需求。同时，将上层冷风风道的位置设置在高于上层暖风风道的位置，将下层冷风风道的位置设置在高于下层暖风风道的位置，使得冬季送风在下部区域，热空气上行，更便于将暖风传递到客室的上部及下部的各个区域，同时，夏季送风在上部区域，冷空气下沉，更便于将冷风传递到客室的上部及下部的各个区域。

进一步地，所述机组出风口结构上还设置有用于调节冷风风门、暖风风门的开口大小的风口调节结构。

进一步地，所述风口调节结构包括风门转动轴。

进一步地，所述分配箱内还设置有用于连通分配箱冷风结构和分配箱暖风结构的可调式风量分配结构。通过在分配箱内设置连通分配箱冷风结构和分配箱暖风结构的可调式风量分配结构，可以调整冷风结构和暖风结构之间气流的交换。同时，也可以利用风门转动轴、可调式风量分配结构共同调节冷风、暖风之间的交换。

进一步地，所述可调式风量分配结构包括调节风门，所述调节风门上设置有可对调节风门的开口大小进行调整的风阀。通过设置风阀，可以通过风阀对调节风门的开口大小进行调整，从而调整分配箱冷风结构、分配箱暖风结构之间风量流动的大小。

进一步地，所述上层冷风风道和/或下层冷风风道和/或上层暖风风道和/或下层暖风风道为静压型风道。通过将各个风道设置为静压型风道，可以减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动。

进一步地，所述上层冷风风道和/或下层冷风风道和/或上层暖风风道和/或下层暖风风道的材质为轻量化复合板材。冷风风道、暖风风道的风道主体采用轻量化复合板材，减重设计，检修维护方便。

进一步地，所述上层冷风风道和/或下层冷风风道和/或上层暖风风道和/或下层暖风风道内设置有阻力挡板。通过设置阻力挡板，可自动调整进入上层、下层客室的风量的多少，即实现了不同分配比的风量。

进一步地，所述上层冷风风道的截面和/或下层冷风风道的截面与客室内装顶部的侧墙结构和顶板结构相匹配；所述上层暖风风道的截面和/或下层暖风风道的截面与客室内装侧墙底部区域结构相匹配。将风道结构适应轨道车辆客室内装空间小的设计需求，风道截面小，采用适应性小截面，在满足风量的要求下，尽可能的减少风道结构占用空间。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提出的一种双层轨道车辆空调系统的风道截面小，占用较小的内装空间，送风道及回风道均采用轻量化结构，可以直接固定在内装结构板上。同时通过分配箱、风道内界面及格栅的变化，增加风量调整的灵活性，改善风道试验周期长的问题。充分保证客室气流组织的合理性，冬季送风在下部区域，热空气上行，夏季送风在上部区域，冷空气下沉，同时送回风口均沿车体长度方向连续布置，而且冷风出风格栅、暖风出风格栅连续布置，可以保证整个客室的送风均匀性和温度均匀性。本实用新型能在冬季、夏季不同的运营条件下提供合理的客室风量分配，并能充分保证各种工况下的送风均匀性和温度均匀性，并且通过末端格栅可方便的调节出风量和送风方向。

附图说明

图1是本实用新型的双层轨道车辆空调系统的整体结构示意图；

图2(a)是本实用新型的空调机组的立体仰视结构图；

图2(b)是本实用新型的空调机组的风口调节结构的结构图；

图3是本实用新型的上层、下层冷风风道的系统结构图；

图4是本实用新型的上层、下层暖风风道的系统结构图；

图5(a)是本实用新型的分配箱的立体仰视结构图。

图5(b)是本实用新型的分配箱的立体俯视结构图。

图中，1、空调机组，11、机组出风口结构，12、机组回风口，14、冷风风门，15、暖风风门，16、风门转动轴，2、分配箱，21、箱体，22、导流板，23、调节风门，31、上层冷风风道，32、上层冷风分配口，41、下层冷风风道，42、下层冷风分配口，51、上层暖风风道，52、上层暖风分配口，61、下层暖风风道，62、下层暖风分配口，7、连接软风道，8、固定框架，9、冷风出风格栅，10、暖风出风格栅。

具体实施方式

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

如图1、图2(a)、图2(b)、图3、图4、图5(a)、图5(b)所示，本实用新型所述的空调系统结构包括：空调机组、风量分配结构、主风道结构、出风格栅结构、回风道结构、回风格栅等。本实用新型主要针对双层轨道车辆客室风道系统的设计，对风量分配、静压箱结构、送风格栅、回风道、回风格栅等方面进行了设计。本实用新型双层车辆上、下层客室均设置单独的冷风风道结构和暖风风道结构。

如图1所示，本实用新型提出的一种双层轨道车辆空调系统，包括空调机组1、分配箱2、上层冷风风道31、下层冷风风道41、上层暖风风道51、下层暖风风道61、连接软风道7、固定框架8。其中，固定框架8用于承载风道结构重量，并起到连接固定到内装板的作用。

如图2(a)、2(b)所示，展示了空调机组底部出风口结构。空调机组1中的底座结构主要包括，机组出风口结构11、机组回风口12。所述机组出风口结构11包括风口调节结构、冷风风门14、暖风风门15；所述机组出风口结构11与分配箱2连接，所述风口调节结构用于调节冷风风门14、暖风风门15的开口大小，所述风口调节结构包括风门转动轴16。

如图5(a)、5(b)所示，展示了分配箱结构，分配箱包括箱体21、导流板22、分配箱冷风结构、分配箱暖风结构。分配箱冷风结构内设置有上层冷风分配口32、下层冷风分配口42，且上层冷风分配口32位于上方，下层冷风分配口42位于下方，分配箱暖风结构内设置有上层暖风分配口52、下层暖风分配口62。所述分配箱冷风结构、分配箱暖风结构分别与所述冷风风门14、暖风风门15连接。所述上层冷风分配口32、下层冷风分配口42、上层暖风分配口52、下层暖风分配口62分别与所述上层冷风风道31、下层冷风风道41、上层暖风风道51、下层暖风风道61连接。

所述分配箱2还包括设置于分配箱冷风结构和分配箱暖风结构之间的可调式风量分配结构，所述可调式风量分配结构用于连通分配箱冷风结构和分配箱暖风结构。所述可调式风量分配结构包括调节风门23，所述调节风门23上设置有可调整调节风门23的开口大小的风阀。 分配箱2与空调机组1的机组出风口结构11连接，分配箱2用于双层车辆上、下层客室的风量分配和调节。保证双层车辆的上、下层送风系统的风量分配和调整。通过在风箱中设置的可调式风量分配结构，实现上、下层冷风风道以及上、下层暖风风道的风量可调。

连接软风道7用于将冷风风道、暖风风道与分配箱2连接，即上层冷风分配口32通过连接软风道7与上层冷风风道31连接，下层冷风分配口42通过连接软风道7与下层冷风风道41连接，上层暖风分配口52通过连接软风道7与上层暖风风道51连接，下层暖风分配口62通过连接软风道7与下层暖风风道61连接。

附图3为本实用新型的冷风风道结构，冷风风道的风道主体为多边形截面复合板材风道，主要包含上层冷风风道31、下层冷风风道41，上层冷风风道31、下层冷风风道41上分别设置有多个冷风出风格栅9。

附图4为本实用新型的暖风风道结构，暖风风道的风道主体为多边形截面复合板材风道，主要包含上层暖风风道51、下层暖风风道61，上层暖风风道51、下层暖风风道61上分别设置有多个暖风出风格栅10。

上层冷风风道31用于上层客室的冷风输送，并具备静压箱的作用，保证出风量均匀；下层冷风风道41用于下层客室的冷风输送，并具备静压箱的作用，保证出风量均匀；冷风出风格栅9控制冷风出流速度、风量调节及风向调节。通过设置于冷风风道的风道末端的冷风出风格栅9，可方便的调节出风量和送风方向。

上层暖风风道51用于上层客室的暖风输送，并具备静压箱的作用，保证出风量均匀；下层暖风风道61用于下层客室的暖风输送，并具备静压箱的作用，保证出风量均匀；暖风出风格栅10控制暖风出流速度、风量调节及风向调节。通过设置于暖风风道的风道末端的暖风出风格栅10，可方便的调节出风量和送风方向。

所述上层冷风风道31的位置高于上层暖风风道51的位置，所述下层冷风风道41的位置高于下层暖风风道61的位置。

所述上层冷风风道31、下层冷风风道41、上层暖风风道51、下层暖风风道61为静压型风道。通过将各个风道设置为静压型风道，可以减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动。所述上层冷风风道31、下层冷风风道41、上层暖风风道51、下层暖风风道61的材质为轻量化复合板材。通过减重设计，便于检修维护。

上层冷风风道31、下层冷风风道41、上层暖风风道51、下层暖风风道61内设置有阻力挡板。通过设置阻力挡板，可自动调整进入上层、下层客室的风量的多少，即实现了不同分配比的风量。

本实用新型还提出了一种风道外部框架固定结构的构成要素和结构特征。冷风风道、暖风风道的风道结构适应轨道车辆客室内装空间小的设计需求，采用适应性小截面，在满足风量的要求下，尽可能的减少风道结构占用空间。上层冷风风道31、下层冷风风道41设置在上、下层客室的上部区域，上层暖风风道51、下层暖风风道61设置在上、下层客室的下部区域。上层冷风风道31的截面、下层冷风风道41的截面与客室内装顶部的侧墙结构和顶板结构相匹配，其截面采用不规则多边形结构适应客室内装顶部的侧墙结构和顶板结构；上层暖风风道51的截面、下层暖风风道61的截面与客室内装侧墙底部区域结构相匹配，其截面采用规则的长方形结构适应客室内装侧墙底部区域结构。

本实用新型的工作过程为：

(1)制冷模式

当车辆空调机组1开启制冷模式时，通过旋转风门转动轴16，打开冷风风门14，关闭暖风风门15，冷风从机组出风口结构11进入分配箱2，通过在分配箱2内设置导流板22，而且根据实际需要，可在上层冷风风道31、下层冷风风道41内设置不同数量的阻力挡板，因此不同分配比的风量分别通过上层冷风分配口32、下层冷风分配口42进入到上层冷风风道31和下层冷风风道41。由于上层冷风风道31、下层冷风风道41为静压型风道，风道内的冷风经过静压作用，通过底部细长的冷风出风格栅9散流到客室，从而降低客室温度。

(2)采暖模式

当车辆空调机组1开启采暖模式时，通过旋转风门转动轴16，打开暖风风门15，关闭冷风风门14，热风从机组出风口结构11进入分配箱2，通过在分配箱2内设置导流板22，而且根据实际需要，可在上层暖风风道51、下层暖风风道61内设置不同数量的阻力挡板，因此不同分配比的风量分别通过上层暖风分配口52、下层暖风分配口62进入到上层暖风风道51和下层暖风风道61；由于上层暖风风道51、下层暖风风道61为静压型风道，风道内的暖风经过静压作用，通过底部细长的暖风出风格栅10散流到客室，从而提升客室温度。

(3)调节模式

如果空调冷暖风系统在夏天的工作使得客室温度过低或在冬天使得客室温度过高时，使得乘客舒适度不足时，可以采用调节模式进行调节。

当车辆空调机组1开启制冷模式时，如果乘客觉得太冷，可以旋转风门转动轴16达到一定角度，打开冷风风门14，同时不完全关闭暖风风门15，使得一部分冷风流过暖风风道。因此，虽然风量总量不变，但可以使得从冷风出风格栅9中散流到客室的冷风减少，调整客室温度，提高乘客的舒适度。

当车辆空调机组1开启采暖模式时，如果乘客觉得太热，可以旋转风门转动轴16达到一定角度，打开暖风风门15，同时不完全关闭冷风风门14，使得一部分暖风流过冷风风道。因此，虽然风量总量不变，但可以使得从暖风出风格栅10中散流到客室的暖风减少，调整客室温度，提高乘客的舒适度。

同时，也可以通过调整分配箱2中的风阀来调节风门23的开口大小调整分配箱冷风结构、分配箱暖风结构之间风量流动的大小。也可以利用风门转动轴16、风阀一起调节，实现对于客室温度过高或过低时的调节功能。

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