一种轨道车辆门区送风系统、送风控制方法及控制装置与流程

1.本发明涉及轨道车辆空气调节技术领域，特别涉及一种轨道车辆门区送风系统、送风控制方法及控制装置。


背景技术：

2.城际动车组利用在客室顶板上方安装的送风风道将空调机组处理后的空气输送到客室内，送风风道一般包括与空调机组出风口连接的主风道，主风道再与安装在客室侧顶内的支风道连接，在客室侧顶板上开设有隐形送风口，支风道与隐形送风口连接，空调机组处理过的空气经过主风道、支风道及客室侧顶板上的隐形送风口送入客室内部。
3.由于城际动车组采用两对门或三对门结构，且门区分布在客室中间部位，在门区由于门机构以及门控器等设备的存在，导致支风道无法在门区布置，客室内隐形送风在门区断开无法连续，从而客室门区无法及时得到处理过的空气。其次客室门区经常开关门上下客，门区站立乘客较多，且门区隔热较客室区域稍差，都会造成门区温度难以控制且温度波动较大。


技术实现要素：

4.本发明主要解决的技术问题是，提供一种优化客室门区送风环境，提升门区送风效果的轨道车辆门区送风系统。
5.本发明的另一个主要解决的技术问题是，提供一种优化客室门区送风环境，提升门区送风效果的轨道车辆门区送风控制方法，同时提供一种送风控制装置。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.一种轨道车辆门区送风系统，包括客室送风主风道，所述主风道连接有门区送风通道，所述门区送风通道与客室门区内的内装设备连接，在所述内装设备的壳体上设置有向客室内送风的送风口，所述主风道内的空气通过送风通道被引入内装设备内并通过内装设备上的送风口送至客室内；和/或，所述门区送风通道通过客室顶板上的开口被引至内装设备壳体与客室顶板之间的间隙内，并通过该间隙送至客室内。
8.进一步，所述门区送风通道包括设置在所述主风道下方的静压腔，所述主风道上开设有与静压腔连通的引风口，所述静压腔与客室顶板的开口和/或内装设备的进风口连通。
9.进一步，在所述引风口处安装有用于调节送风量的送风风阀。
10.进一步，所述引风口设置两个，在每个引风口处安装有引风导管，客室顶板的开口以及内装设备的进风口位于两个引风导管的中间，所述引风导管为弯管，向中间的所述开口及内装设备的进风口方向弯曲。
11.进一步，所述静压腔由隔热材料层围成，隔热材料层的上下两端分别密封固定在主风道的下表面与客室顶板上。
12.进一步，所述内装设备为电视机，在电视机的机壳的顶部具有进风口，在壳体的两
侧开有送风口。
13.本发明的另一个技术方案是：
14.一种轨道车辆门区送风控制方法，在门区送风通道中安装有用于控制送风量的送风风阀，具体包括如下步骤：
15.s1、检测门区区域的实际温度tn，并与目标温度ts比较；
16.s2、根据实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn动态调节所述送风风阀的开度。
17.进一步，在上述步骤s2中，当实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn等于或大于设定温度
△
tns时,调节送风风阀的开度至最大设定开度amax；
18.当实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn为0℃时,调节送风风阀的开度至最小设定开度amin；
19.当实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn在第一设定温度
△
tns至0℃之间时，将差值
△
tn划分成一个或若干个挡位，每个挡位对应一个送风风阀的开度a，根据差值
△
tn对应的挡位，调节送风风阀至对应的开度a。
20.进一步，在步骤s2中，还包括检测车外温度tw，并根据车外温度tw与目标温度ts的差值
△
tw，修正送风风阀开度a的步骤。
21.进一步，当所述车外温度tw与目标温度ts的差值
△
tw为0℃时，保持原送风风阀开度a不变；
22.当所述车外温度tw与目标温度ts的差值
△
tw大于0℃时，每增加设定温度
△
tws时，调节送风风阀的开度a增加设定角度aws。
23.进一步，在步骤s2中，还包括检测车门开关信号，并根据车门开关信号修正送风风阀开度a的步骤。
24.进一步，当接收到关门信号时，保持原送风风阀的开度a不变；
25.当接收到开门信号时，调节送风风阀的开度a增加设定角度ads。
26.本发明的再一个技术方案是：
27.一种轨道车辆门区送风控制装置，包括：
28.检测模块，用于检测门区的实际温度tn与目标温度ts；
29.控制模块，用于根据实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn动态调节所述送风风阀的开度a。
30.进一步，所述控制模块中还包括根据车外温度和/或车门开关信号修正送风风阀开度a的外温修正模块和车门状态修正模块。
31.综上内容，本发明所述的一种轨道车辆门区送风系统、送风控制方法及控制装置，与现有技术相比，具有如下优点：
32.(1)本发明利用在门区内安装的内装设备上的送风口及客室顶板与内装设备之间的间隙为门区单独提供经过空调机组处理后的空气，在实现隐形送风的同时，也优化了客室门区的送风环境，大幅提升了门区送风效果，使客室内各区域的温度更加均匀，提升了乘坐舒适性，解决了目前轨道车辆采用隐形送风形式时，门区由于门机构以及门控器等设备的存在，使得隐形送风道无法布置于门区，导致门区客室内温度较车厢内其他区域温差较大，影响乘客乘坐舒适性的问题。
33.(2)本发明通过对现有内装结构的优化，实现了以隐形送风的形式为门区单独送
风，而且无需单独设置送风机，使送风系统的结构更加简单，对车厢内的内装结构也无需进行较大的改造，成本低。
34.(3)本发明利用门区内安装的内装设备送风，将主风道内的空气直接引至下方的内装设备中，送风行程短，处理过的空气能量利用率高。
35.(4)本发明对门区的温度进行单独监控，并与目标温度进行比较，根据门区内的实际温度与目标温度的差值调整送风风阀的开度，调节门区的送风量，进而控制门区的温度，实现门区温度精准控制。
36.(5)本发明将车外温度和车门开关状态引入门区温度控制中，使门区温度控制更加合理，门区温度控制更加精准，进一步提升乘坐的舒适性。
附图说明
37.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
38.图1是本发明轨道车辆门区送风系统断面结构示意图；
39.图2是本发明轨道车辆门区送风系统局部结构示意图；
40.图3是图2的a-a剖视图；
41.图4是本发明电视结构剖视图；
42.图5是本发明送风控制方法流程图。
43.如图1至图5所示，主风道1，客室顶板2，支风道3，客室侧顶板4，隐形送风口5，电视机6，间隙7，开口8，进风口9，送风口10，静压腔11，引风口12，隔热材料层13，引风导管14，送风风阀15，屏幕16。
44.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
46.如图1和图2所示，本发明提供一种轨道车辆门区送风系统，包括向客室送风的主风道1，主风道1的进风口与空调机组(图中未示出)的出风口连通，主风道1安装在客室顶板2上方空间的中央区域。在门区以外的其它区域，主风道1的两侧连接有多个支风道3，支风道3与设置在客室侧顶板4上的隐形送风口5连通，从客室的两侧向客室区域送风。在门区的区域内，即客室侧顶板4上无法安装支风道3的区域，则利有在门区区域内安装的内装设备为客室送风。本实施例中，内装设备优选利用安装在门区区域内的电视机6。
47.本实施例中，主风道1连接有门区送风通道与，再通过门区送风通道与客室门区内安装的电视机6连接，将主风道1内的空气引入电视机6内，并通过电视机6上的送风口送至客室内。电视机6在安装时与客室顶板2之间存在安装间隙7，对应电视机6，在客室顶板2上
开有开口8，主风道1内的空气通过客室顶板2上的开口8引至电视机6壳体与客室顶板2之间，并通过电视机6壳体与客室顶板2之间的间隙7送至客室内，围绕电视机6的顶部四周都具有该间隙7，通过该间隙7可以从四个方向向客室送风，使送风更加均匀。当然，对于无法在内装设备上设置送风口的结构，可以仅利用内装设备与客室顶板2之间的安装间隙7进行送风。
48.具体地，如图3和图4所示，在电视机6的壳体上设置有进风口9及向客室内送风的送风口10，进风口9设置在电视机6顶部的壳体上，进风口9位于开口8的中间，送风口10设置在两侧的壳体上，送风口10可以采用孔板结构，也可以如图3和图4所示，采用条缝形结构。为了乘客观看电视方便，电视机6的壳体为上宽下窄的梯形，在两个斜面上分别安装一电视机6的屏幕16，屏幕16朝向客室的方向，送风口10设置在屏幕16两侧的壳体上，即朝向车门的方向。
49.主风道1内经空调机组处理后的空气，在门区区域内，一部分空气通过电视机6壳体上的进风口9被引入电视机6内，并通过电视机6两侧的送风口10送至客室内。一部分空气则经过客室顶板2上的开口8，通过电视机6壳体与客室顶板2之间的间隙7送至客室内。
50.如图1和图2所示，本实施例中，连接主风道1与电视机6之间的送风通道，包括设置在主风道1下方的静压腔11，在主风道1的下壁板上开设有与静压腔11连通的引风口12，静压腔11则与客室顶板2的开口8以及电视机6壳体的进风口9连通。主风道1内的空气在进入电视机6之前先进入静压腔11，利用静压腔11为主风道1流出的空气进行缓冲和充分混合，使送入电视机6内的空气更加均匀，有利于提升门区送风效果，使送风更加均匀，提升乘坐舒适性。而且，将主风道1内的空气通过开设的引风口12直接引至下方的电视机6中，有利于缩短送风行程，处理过的空气能量利用率更高，使送风更稳定均匀。
51.本实施例中，静压腔11利用主风道1与客室顶板2之间的空间，由隔热材料层13围成，有利于降低成本。隔热材料层13围在引风口12的外侧，静压腔11可以是方形，也可以是圆形，只要将引风口12包围在其中即可，隔热材料层13的上下两端分别密封固定在主风道1的下表面与客室顶板2上。隔热材料层13优选采用泡棉，上下两端可以通过胶粘贴的方式固定在主风道1的下表面与客室顶板2上，也可以采用安装时压缩泡棉的方式，将泡棉压紧在主风道1的下表面与客室顶板2之间形成静压腔11。
52.本实施例中，引风口12设置有两个，两个引风口12设置在电视机6纵向上的两侧，即客室顶板2的开口8以及电视机6的进风口9位于两个引风口12的中间，在每个引风口12处安装有引风导管14，为了较好地将主风道1内的空气引至中间的客室顶板2的开口8以及电视机6的进风口9，优选，引风导管14采用弯管，并向中间的开口8及电视机6的进风口9方向弯曲。
53.该门区的送风系统，首先通过两个引风导管14将主风道1内的送风导流至主风道1与客室顶板2之间形成的静压腔11中，随后经空调机组处理后的空气，一部分通过静压腔11下方的客室顶板2上的开口8被引入客室顶板2与电视机6壳体之间的安装间隙7内，通过该安装间隙7向电视机6四周方向送入客室，另一部分空气通过静压腔11下方的电视机6壳体上的进风口9，被引入电视机6的内部，再通过电视机6壳体两侧的送风口10送入客室内。
54.为了调节向门区区域的送风量，进而控制门区区域的温度，在每个引风口12处均安装有用于调节送风量的送风风阀15，送风风阀15采用电动风阀，由控制装置进行控制，该
控制装置集成在空调机组的控制器中。
55.该门区的送风系统利用在门区内安装的电视机6等内装设备上的送风口10及客室顶板2与内装设备之间的间隙7为门区单独提供经过空调机组处理后的空气，优化了客室门区的送风环境，大幅提升了门区送风效果，使客室内各区域的温度更加均匀，提升了乘坐舒适性，解决了目前轨道车辆采用隐形送风形式时，门区由于门机构以及门控器等设备的存在，使得隐形送风道无法布置于门区，导致门区客室内温度较车厢内其他区域温差较大，影响乘客乘坐舒适性的问题。另外，该送风系统通过对现有内装结构的优化，实现了以隐形送风的形式为门区单独送风，而且无需单独设置送风机，使送风系统的结构更加简单，对车厢内的结构也无需进行较大的改造，成本低。
56.本发明还同时提供一种轨道车辆门区送风控制方法，控制方法具体包括如下步骤：
57.s1、检测门区区域的实际温度tn，并与目标温度ts比较；
58.为了检测门区区域的实际温度tn，在门区区域的回风口处安装有温度传感器，目标温度ts预先存储在空调机组的控制器中，该目标温度ts即为客室的目标温度，不为门区区域单独设定，保证整个客室内各区域的温度一致。
59.s2、根据检测的实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn，动态调节送风风阀15的开度a，该开度a为基础开度。
60.在主风道1与静压腔11之间设置有两上送风风阀15，两个送风风阀15的开度保持一致，同时进行控制，用以简化控制方法。
61.具体地，在上述步骤s2中，当实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn等于或大于设定温度
△
tns时,调节送风风阀15的开度至最大设定开度amax，以保证门区区域获得最大的送风量，让门区区域的温度快速降低。本实施例中，优选，第一设定温度
△
tns为6℃，最大设定开度amax为90
°
。
62.当实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn为0℃时,即门区区域的实际温度tn达到目标温度ts时，调节送风风阀15的开度至最小设定开度amin，此时只需要保持客室内所需的基本送风量。当实际温度tn小于目标温度ts时，也可保持送风风阀15的开度在最小设定开度amin，或直接关闭送风风阀15。优选，最小设定开度amin为30
°
。
63.当实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn在设定温度
△
tns(即6℃)至0℃之间时，将差值
△
tn划分成一个或若干个挡位，每个挡位对应一个送风风阀15的开度a，根据差值
△
tn对应的挡位，调节送风风阀15至对应的开度a，此时的开度a在最大设定开度amax和最小设定开度amin之间，即在90
°
和30
°
之间调节。
64.本实施例中，提供两种控制模式：
65.第一种模式是，将差值
△
tn在6℃和0℃之间划分成一个中间的挡位，该挡位可以设置为3℃，对应送风风阀15的开度a为60
°
。即送风风阀15的开度只设置三个梯度，90
°
、60
°
、30
°
，该种模式有利于简化控制方法，送风风阀15的部件转动次数也较少，有利于保证送风风阀15在车辆运营周期内的可靠性。
66.第二种模式是，将差值
△
tn在6℃和0℃之间划分成多个中间的挡位，每个挡位对应一个送风风阀15的开度a，优选的，差值
△
tn每减少设定温度，送风风阀15的开度a相应减少设定角度，更优选，设定温度为0.5℃，设定角度为5
°
，即中间挡位设置为5.5℃、5℃、4.5
℃、4℃
……
，依次减少，对应的送风风阀15的开度a依次递减为85
°
、80
°
、75
°
、70
°……
，也就是差值
△
tn每减少0.5℃，送风风阀15的开度a相应减少5
°
。当然设定温度也可以选择1℃、1.5℃、2℃、2.5℃等，对应调整送风风阀15的开度a。该种模式，温度控制精度更高。
67.由于门区区域受车外温度的影响较大，因此，在步骤s2中，还包括检测车外温度tw，并根据车外温度tw与目标温度ts的差值
△
tw，在上述基础开度的基础上，进一步修正送风风阀15开度的步骤，对送风风阀15的开度进行微调。
68.具体地，当车外温度tw与目标温度ts的差值
△
tw为0℃时，保持原送风风阀15开度不变，即保持上述的开度a；
69.当车外温度tw与目标温度ts的差值
△
tw大于0℃时，每增加设定角度
△
tws，即相应调节送风风阀15的开度增加设定角度aws。其中，
△
tws可以设置为1℃、2℃或3℃，相应的设定角度aws优选为2
°
、4
°
、6
°
，
△
tws的选择，可以根据车外温度的变化情况而定，对于外界温度变化更为平稳的沿海地区，可以选择温度间隔小的控制方式，即选择
△
tws为1℃，而对于外界温度变化更大的内陆及高原地区，则选择温度间隔大的控制方式，即选择
△
tws为3℃，这样即可以保证温度控制的精准度，又有利于简化控制方式。
70.对于地铁车辆，开关门的动作对门区区域的温度影响也较大，本实施例中，更优选，在步骤s2中，还包括检测车门开关信号，并根据车门开关信号修正送风风阀15开度的步骤，对送风风阀15的开度进一步进行微调。车门开关信号由司机室中控台向控制装置发送。
71.当接收到关门信号时，保持原送风风阀15开度a不变；
72.当接收到开门信号时，调节送风风阀15的开度a在上述的基础开度的基础上，再增加设定角度ads，该设定角度ads优选为30
°
。目的为形成风幕，隔绝外界温差较大的空气进入车辆，对客室门区温度造成波动，其次尽快将门区气温调整至目标温度ts。
73.该控制方法实时监控门区区域的温度，对门区的温度进行单独监控，并与目标温度ts进行比较，根据门区内的实际温度tn与目标温度ts的差值调整送风风阀15的开度，同时将车外温度和车门开关状态引入门区温度控制中，综合调节门区的送风量，进而合理控制门区的温度，实现门区温度精准控制，进一步提升乘坐的舒适性。
74.本发明还提供一种送风调节装置，包括：
75.检测模块，用于检测门区的实际温度tn与目标温度ts；
76.控制模块，用于根据实际温度tn与目标温度ts的差值
△
tn动态调节送风风阀15的开度a。
77.控制模块中还包括根据车外温度和/或车门开关信号修正送风风阀开度a的外温修正模块和车门状态修正模块。
78.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。