动车组列车卫生间电热取暖装置的制作方法

1.本实用新型涉及动车技术领域，更具体地说，涉及到一种动车组列车卫生间电热取暖装置。


背景技术：

2.随着人们生活水平的不断提高，人们对于在动车出行时的舒适度要求也相对的提高。传统的动车组列车卫生间采用直排式集便系统，卫生间依靠电热片散热的方式进行取暖，由于冷空气的流动，使得卫生间整体气温较低，满足不了乘客对于气温舒适性的整体要求。与此同时，车内气温保持在一个恒定值不仅仅是满足乘客的舒适度要求，对于便器的使用也是至关重要的。在我国的北方地区，冬季的气温可以达到零下30℃，在现有技术的真空集便系统使用中，为了确保便器能够正常冲水使用，需要将卫生间整体的温度合理的控制在清水的冰点及人体表面温度之上，在保证乘客舒适度的同时，也保证了卫生间集便系统的整体功能。动车组列车运行周期中，为保证卫生间整体系统的工作环境及性能，需要将温度控制在一个恒定温度，传统的电热片加热方式为保证散热，需要系统长时间进行工作，严重的影响了系统的电气寿命，并且由于其传统的加热方式，导致了加热的面积较小，热空气的传导效率也很低，受到环境因素影响也很大。而且传统的电热取暖模块为了保证热量传递的效率，需要将外壳裸露在卫生间内，很容易发成乘客烫伤事件。


技术实现要素：

3.有鉴于传统卫生间电热取暖装置的上述缺点，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全性、可靠性较高，电气寿命长的动车组列车卫生间电热取暖装置。
4.本实用新型采用如下技术方案：动车组列车卫生间电热取暖装置，其特征在于，包括：外壳、风扇、电加热管、连接器、温度检测模块和超温保护装置；所述外壳包括相互连接的上壳体和下壳体，外壳的侧部形成进风口，外壳的后部形成出风口；所述风扇、电加热管、温度检测模块和超温保护装置通过元件安装板安装在外壳内部，且所述风扇位于外壳的进风口处；所述超温保护装置包括第一温控开关和第二温控开关；所述温度检测模块为可调温控器，温度检测模块、第一温控开关和第二温控开关串联后分别与电加热管和风扇并联，温度检测模块、第一温控开关和第二温控开关均用于控制电加热管和风扇的通断电，温度检测模块测得所述电加热管的温度低于加热预设温度下限时，温度检测模块控制电加热管和风扇通电，温度检测模块测得所述电加热管的温度高于加热预设温度上限时，温度检测模块控制电加热管和风扇断电；若温度检测模块失效，且所述电加热管的温度高于第一保护预设温度，第一温控开关断开，使得电加热管和风扇断电；若温度检测模块和第一温控开关均失效，且所述电加热管的温度高于第二保护预设温度，则由第二温控开关断开，使得电加热管和风扇断电；所述连接器设置在外壳顶部，连接器包括供电连接器和故障信号传输连接器，动车组列车卫生间电热取暖装置通过供电连接器与动车组供电线束接通；所述故障信号传输连接器同时与第一温控开关和第二温控开关连接，且故障信号传输连接器通过
线路与故障显示端连接，当温度检测模块失效，第一温控开关或第二温控开关触发时，动车组列车卫生间电热取暖装置通过故障信号传输连接器将故障信号通过线路传输到故障显示端。
5.进一步，加热预设温度60
±
5℃。
6.进一步，第一保护预设温度为110℃，第二保护预设温度为125℃。
7.进一步，所述上壳体和下壳体通过螺丝固定连接。
8.进一步，在所述元件安装板下方装有隔热板。
9.进一步，所述电加热管内均匀地分布电阻丝，并在电加热管的内璧与电阻丝间隙致密地填充有结晶氧化镁粉。
10.进一步，所述温度检测模块为采用德国ego-55.13022.050温控器。
11.进一步，所述第一温控开关为ksd308双金属片接触感温突跳式温度控制器。
12.进一步，所述第二温控开关为ksd308熔断式超温保护器，第二温控开关内部具有热阻型温度保险丝，热阻型温度保险丝设定在所述第二保护预设温度时自动熔断。
13.通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：本实用新型提出的动车组列车卫生间电热取暖装置摒弃了传统的电热片取暖方式，通过系统优化将原有的大面积散热片集成为单元式加热模块，该种单元式加热模块相较传统的加热片有很大的改进：
14.1、采用高性能的电加热管进行加热，电加热管采用耐高温不锈钢材质，加热管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉。这种结构不但热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，产生的热能通过结晶氧化镁粉向电加热管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，提高了整体系统的响应时间，加热效率显著提高。
15.2、采用型号为ego-55.13022.050的高精度温度传感器模块控温，根据实时的环境因素调整加热时间，该种温度传感器检测温差公差可以有效控制在1℃左右，降低了环境因素的影响，同时对卫生间整体温度实时监测，当卫生间温度到达设定温度时，切断电加热管供电，提高了整体系统的电气寿命。
16.3、单元式卫生间电取暖装置采用220v/15w的低功率风扇，降低整体系统的功率损耗，同时配合电加热管共同工作，加快卫生间内热空气的流通速度，提高了模块的热传导效率。
17.4、单元式卫生间电取暖装置两级超温保护装置，实时对系统整体温度进行监测，当温度超过保护温度时，系统自动切断供电，从根本上杜绝因系统故障造成的火灾隐患，提高了系统的安全性、可靠性。
附图说明
18.此处的附图说明用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型申请的一部分，本实用新型示意性实施例及其说明用于理解本实用新型，并不构成本实用新型的不当限定，在附图中：
19.图1为动车组列车卫生间电热取暖装置的外部结构图一。
20.图2为动车组列车卫生间电热取暖装置的外部结构图二。
21.图3为动车组列车卫生间电热取暖装置的外部结构图三。
22.图4为动车组列车卫生间电热取暖装置的分解图。
23.图5为动车组列车卫生间电热取暖装置的局部图。
24.图6为动车组列车卫生间电热取暖装置的工作原理图。
25.图7为动车组列车卫生间电热取暖装置的电路原理示意图。
26.图中：1-上壳体；2-供电连接器；3-故障信号传输连接器；4-风扇；5-电加热管；6-温度检测模块；7-超温保护装置；8-下壳体；9-隔热板；10-进风口；11-出风口；701-第一温控开关；702-第二温控开关。
具体实施方式
27.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚完整地描述。显然，本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
28.本实用新型提供了一种高度集成的卫生间单元式强制吹风动车组列车卫生间电热取暖装置，该装置具体外形如图1、图2和图3所示，相较于传统的卫生间电取暖装置在体积及外观上有了明显的改变，空间的占用率更低。如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，动车组列车卫生间电热取暖装置包括外壳、风扇4、电加热管5、连接器、温度检测模块6及超温保护装置7。
29.所述外壳包括相互连接的上壳体1和下壳体8，外壳采用不锈钢拉丝工艺处理，在美观的同时具备良好的阻燃性，进一步上壳体1和下壳体8通过螺丝固定连接，外壳的侧部形成进风口10，外壳的后部形成出风口11，外壳内部安装有风扇4、电加热管5、温度检测模块6和超温保护装置7，进一步风扇4、电加热管5、温度检测模块6和超温保护装置7通过元件安装板安装在外壳内部，并在元件安装板下侧装有隔热板9，隔热板9用于防止因电加热管5加热时温度过高导致的电气元件损坏，隔热板9的材料选择满足tb/t3138-2006机车车辆阻燃材料技术条件中的具体要求。
30.所述风扇4位于外壳的进风口10处，风扇4的壳体、叶轮及电机等均采用金属材质，同时风扇4采用220v/15w的低功率风扇。
31.所述动车组列车卫生间电热取暖装置在工作时，卫生间内空气由风扇4侧进风口10流入，经由电加热管5加热，由风扇4将热空气经出风口11送回卫生间，卫生间内空气经过不断地流动，以此保证卫生间内温度恒定在一个设定值，同时电取暖装置的出风口11位置装有温度检测模块6的附件温度检测杆，用于检测出风温度，当温度达到设定值后，停止加热等待温度降低到设定下限温度后重新加热。
32.所述电加热管5采用耐高温不锈钢材质，电加热管5内均匀地分布高温电阻丝，在电加热管5的内璧与高温电阻丝间隙致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉。
33.所述温度检测模块6和超温保护装置7共同构成了所述动车组列车卫生间电热取暖装置的温度控制电路，以此控制电加热管5的加热工作，超温保护装置7包括第一温控开关701和第二温控开关702，温度检测模块6根据加热预设温度负责切断/供给电加热管5供电，以此维持电取暖装置加热温度的恒定，属于一级保护，所述加热预设温度为60
±
5℃；第
一温控开关701为110℃温控器，110℃温控器负责在电取暖装置一级保护发生故障、电取暖装置持续加热到110℃时断开电加热管5供电，属于二级保护；第二温控开关702为125℃温控器，125℃温控器负责在电取暖装置一级、二级保护发生故障、电取暖装置持续加热到125℃时断开电加热管5供电，属于三级保护。其中一级保护的温度检测模块6采用德国ego-55.13022.050温度传感器属于可调温度控制，可以根据设计需求的不同进行温度的设定，并实时对电取暖装置的出风口11温度进行检测，控制加热元件(即电加热管5)及风扇4的工作状态。第一温控开关701采用ksd308/110℃/250v温控器，其为手动恢复式超温保护器，当温度达到110℃时，会自动断开电加热管5及风扇4供电，需要进行手动恢复上电。第一温控开关701采用的ksd308/110℃/250v温控器是带外壳全封闭的双金属片接触感温突跳式温度控制器，根据热胀冷缩原理使金属片弯曲，从而在高出预设定温度后快速跳脱，对电器起安全保护作用。第二温控开关702采用ksd308/125℃/250v温控器，为熔断式超温保护器，当温度上升到125℃时，会自动断开电加热管5及风扇4供电，无法恢复上电。第二温控开关702同样采用ksd308系列温控器，区别在于第二温控开关702内部为热阻型温度保险丝，当温度超过预期温度时，内部保险丝会自动熔断，对电气起到保护作用。超温保护装置7的设置提高了电取暖装置的安全性，从根本上杜绝了由于系统故障，电加热元件长时间工作导致的火灾隐患。
34.其中温度检测模块6、第一温控开关701和第二温控开关702串联。风扇4与第一温控开关701属于串联关系且受温度检测模块6、第一温控开关701和第二温控开关702控制，当温度检测模块6、第一温控开关701和第二温控开关702保护工作时，风扇4与电加热管5同时失电，停止加热。
35.所述连接器设置在外壳顶部，连接器包括供电连接器2和故障信号传输连接器3；供电连接器2和故障信号传输连接器3分别采用六孔德国harting连接器和四孔德国harting连接器，均采用对插的方式进行连接，供电连接器2的输入端与动车组供电线束接通，供电连接器2的输出端与外壳内部的元件安装板连接，采用车辆380v电源供电，连接器外部带有卡扣锁装置，牢固可靠的同时具备良好的防水性和绝缘性。卫生间电取暖装置采用车辆380v电源供电，如果在系统工作时，供电连接器2由于车辆运行振动而脱落，很大程度上会对乘客和车辆工作人员造成人身伤害，本实用新型选用的连接器连接可靠，防水性和绝缘性可靠，可以有效的预防连接器脱落造成的安全隐患；
36.电取暖装置内部搭建有故障检测电路当一级保护失效和二级、三级保护触发时，系统会通过故障信号传输连接器3将故障信号通过线路传输到故障显示端，方便车辆维保人员的维修和检测。
37.本实用新型的卫生间电热取暖装置改变了传统取暖模块的固有模式，将系统单元化、精简化，降低了空间的使用率。智能化的温度检测控制模块让系统的电气寿命变长，从本质上提高了整体系统的安全性、可靠性，更加符合动车组列车真空集便系统的需求。