一种用于轨道车辆空调系统用变截面风道结构的制作方法

本发明属于空调系统领域，具体涉及一种用于轨道车辆空调系统用变截面风道结构。

背景技术

为保证轨道交通车辆内各个区域内温度差不超过±3℃，轨道交通车辆内风道的设计和应用极为重要。风道的设计需要保证车厢内的各区域都有送风，同时每个出风口的风量均匀。

目前各轨道车辆内的风道大都采用通长型，即风道贯穿全车，风道的截面没有变化，通过在风道内增加挡板局部增加风道内静压以使风从此附近出风口吹出。此种方法虽也经过精确的风场计算，但是此种方法额外增加了风道重量，也同时增加了风道内的阻力。

技术实现要素：

本发明提供一种用于轨道车辆空调系统用变截面风道，其实现风道内静压的均匀，并且均匀送风。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，一种用于轨道车辆空调系统用变截面风道结构，包括呈中心对称设置的两个变截面风道；变截面风道包括相互连通的侧墙引风道、主风道与支风道；主风道的一端为开口端，另一端为封闭端，主风道为变截面结构，具体是主风道的横截面由开口端向封闭端逐渐变小；主风道在沿自身长度方向的底面上设有第一出风口，沿自身长度方向的底面为主风道朝向轨道车辆车厢内部的一面；侧墙引风道的一端设有进风口，另一端连通于主风道的开口端；支风道的一端为开口端，另一端为封闭端；支风道的开口端连通于侧墙引风道，并位于侧墙引风道与主风道连通的一端，支风道在沿自身长度方向的底面上设有第二出风口。

优选地，主风道沿自身长度方向的底面与沿自身长度方向的顶面呈1-3°的夹角。

优选地，主风道沿自身长度方向的底面与沿自身长度方向的顶面呈2°的夹角。

优选地，第一出风口沿主风道长度方向底面的中心线设置。

优选地，支风道有两个，两个支风道并排设置；两个支风道的开口端均连通于侧墙引风道，并位于侧墙引风道与主风道连通的一端。

有益效果

轨道车辆空调系统变截面风道设计，以保证风道内风速相等，即等速法为原则，随着风道的出风，风道内的风量减少，为避免风道静压增大，而采用变截面设计，故意通过缩小风道的通过截面，使风道内的风速相等，及保证的动压相等，动压相等也就保证了风道的静压相等，从而达到均匀送风的目的。本次使用新型的发明采用变截面风道型式，让主风道内空气的动压随着风道界面的变化均匀的转化成静压，从而保证整节风道内静压的均匀，从而保证整段风道送风的均匀性；同时，能降低每个风口的出风速度，从而减少出风口的噪音。

本次发明的轨道车辆空调系统变截面风道设计型式能保证轨道车厢内风道送风的均匀性，保证车辆内各个区域都有送风且均匀，从而保证车厢内各个区域的温度差不超过±3℃，提高车厢内的舒适度。

附图说明

图1本申请的一种用于轨道车辆空调系统用变截面风道结构的示意图；

图2变截面风道结构的俯视图；

图3变截面风道结构的仰视图；

图4主风道的结构示意图；

图5在变截面风道结构中两个主风道的截面示意图；

图中，1、第一进风口；2、第二进风口；3、第一侧墙引风道；4、第二侧墙引风道；5、第一主风道；6、第二主风道；7、第一支风道；8、第二支风道；9、第三出风口；10、第四出风口；11、第一出风口；12、第二出风口；13、车灯安装部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于轨道车辆空调系统用变截面风道结构，包括呈中心对称设置的两个变截面风道；变截面风道包括相互连通的侧墙引风道、主风道与支风道；主风道的一端为开口端，另一端为封闭端，主风道为变截面结构，具体是主风道的横截面由开口端向封闭端逐渐变小；主风道在沿自身长度方向的底面上设有第一出风口，沿自身长度方向的底面为主风道朝向轨道车辆车厢内部的一面；侧墙引风道的一端设有进风口，另一端连通于主风道的开口端；支风道的一端为开口端，另一端为封闭端；支风道的开口端连通于侧墙引风道，并位于侧墙引风道与主风道连通的一端，支风道在沿自身长度方向的底面上设有第二出风口。支风道有两个，两个支风道并排设置；两个支风道的开口端均连通于侧墙引风道，并位于侧墙引风道与主风道连通的一端。

详细地如图2-3所示，其中一个变截面风道包括相互连通的第一侧墙引风道3、第一主风道5与第一支风道7；第一主风道5的一端为开口端，另一端为封闭端，第一风道为变截面结构，具体是第一主风道5的横截面由开口端向封闭端逐渐变小；第一主风道5在沿自身长度方向的底面上设有第一出风口11，沿自身长度方向的底面为第一主风道5朝向轨道车辆车厢内部的一面；第一主风道5沿自身长度方向底面的中心线设置；第一侧墙引风道3的一端设有第一进风口1，另一端连通于第一主风道5的开口端；第一支风道7的一端为开口端，另一端为封闭端；第一支风道7的开口端连通于第一侧墙引风道3，并位于第一侧墙引风道3与第一主风道5连通的一端，第一支风道7在沿自身长度方向的底面上设有第二出风口12。

作为本发明改进的技术方案，第一主风道5沿自身长度方向的底面与沿自身长度方向的顶面呈1-3°的夹角，优选地，第一主风道沿自身长度方向的底面与沿自身长度方向的顶面呈2°的夹角。也可以理解为第一主风道5沿自身长度方向的底面沿自身宽度方向的夹角α，如图4所示，α为88°。

第一支风道7有两个，两个第一支风道7开口端并排连通于第一侧墙引风道3，并位于第一侧墙引风道与第一主风道连通的一端。

另一个变截面风道包括相互连通的第二侧墙引风道4、第二主风道6与第二支风道8；第二主风道6的一端为开口端，另一端为封闭端，第二主风道为变截面结构，具体是第二主风道6的横截面由开口端向封闭端逐渐变小；第二主风道6在沿自身长度方向的底面上设有第三出风口9，沿自身长度方向的底面为第二主风道6朝向轨道车辆车厢内部的一面；第三出风口9沿第二主风道6长度方向底面的中心线设置；第二侧墙引风道4的一端设有第二进风口2，另一端连通于第二主风道6的开口端；第二支风道8的一端为开口端，另一端为封闭端；第二支风道8的开口端连通于第二侧墙引风道4，并位于第二侧墙引风道4与第二主风道6连通的一端，第二支风道8在沿自身长度方向的底面上设有第四出风口10。第二支风道8有两个，两个第二支风道8开口端并排连通于第二侧墙引风道4，并位于第二侧墙引风道4与第二主风道连通的一端。

轨道交通为保证车厢内乘客的舒适型，对车厢内的噪音也具有极高要求。

实际应用时，由于空调机组悬吊安装于车下，所以送风先经过侧墙引风道将空调机组的送风从车下引到车顶的主风道内。车辆设有2台空调机组，分别从对应的两个侧墙引风道向车内送风。主风道在朝向车厢内的一面(主风道的底面)内陷形成车灯安装部13。

具体的是风从空调机组鼓风机吹出后进入侧墙引风道，进入主风道内是以动压渐渐转变成静压的一个过程。由于第一侧墙引风道与第二侧墙引风道是中心对称设置，能沿车厢侧壁进风；风通过两个支风道与两个主风道上设置的出风口均匀的向车厢内送风。

本申请的主风道采用的是变截面风道，并且主风道的顶面相对于车厢顶部平行，即为一个平面；主风道的底面为一个斜面。相对于现有技术的等截面风道，本申请的风道结构在通风时，风速在风道内逐渐减少，动压逐渐减少，而静压则会逐渐增大，造成越到风道末端风道内的静压越大，出风量也越大，影响送风均匀性，具有优越性。

本申请的变截面风道建立在流体力学的基础上。根据伯诺利方程式，空气在风道内流动时，其总风压可以分为静压、动压及阻力损失三部分。主风道结构采用了变截面的设计型式，由于轨道交通车辆长度较短，风道内表面光滑，所有阻力损失忽略不计，以保证主风道向车厢内出风的均匀性。为保证整节风道内各点静压相同，送风均匀，则保证整节风道内动压相等，动压相等即风速相等。

如图4所示，主风道在宽度方向上逐渐缩小，界面逐渐变小。在通过风量减小的情况下，缩小通过界面，维持风速。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。