轨道车辆舱室加热系统的制作方法

1.本实用新型专利属于轨道车辆舱室系统技术领域，涉及一种加热系统，特别是一种利用牵引冷却系统废热对司机室进行保暖的轨道车辆舱室加热系统。


背景技术：

2.全球能源使用量日益增加，能源不断枯竭的严峻问题，使得各行业的节能需求越来越迫切。
3.在轨道车辆牵引系统中，变压器、变流柜、柴油机等部件在工作时会产生大量热量。图1为现有的轨道车辆中对牵引系统中被冷却部件进行冷却的结构示意图，其中，散热器112的入口、出口分别与被冷却部件的冷却路径出口171、冷却路径入口172对应连通，散热器112的冷却液经过被冷却部件的冷却管路后，再流回散热器112中。在该冷却回路中，需要通过冷风机111对散热器112进行强迫风冷，从而使得散热器112中的冷却液温度满足较低的温度要求，且需要将热量直接排放到空气中，能源浪费严重。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的问题是针对现有轨道车辆中对牵引系统中的元件进行冷却时能源浪费严重的问题，提供一种轨道车辆舱室加热系统。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种轨道车辆舱室加热系统，所述轨道车辆中被冷却部件的冷却路径出口、冷却路径入口分别与散热器的入口、出口对应连通；
6.所述轨道车辆中位于轨道车辆舱室上方的位置设置有用于向轨道车辆舱室吹风的风扇；
7.其特征在于：所述轨道车辆舱室加热系统包括第一管路；
8.至少部分第一管路位于风扇出风口与轨道车辆舱室进风口之间的风路上，所述至少部分第一管路的材料为导热材料；
9.所述冷却路径出口与所述散热器的入口之间设置有第一管接头，所述冷却路径入口与所述散热器的出口之间设置有第二管接头；
10.所述第一管接头的第一口、第二口、第三口分别与所述冷却路径出口、所述散热器的入口、所述第一管路的入口对应连通；
11.所述第二管接头的第一口、第二口、第三口分别与所述冷却路径入口、所述散热器的出口、所述第一管路的出口对应连通；
12.所述第一管接头的第一口与所述冷却路径出口之间的管路上设置有第一泵；
13.所述第一管接头的第一口与第三口之间设置有第一阀门，或所述第一管接头的第三口与所述第一管路的入口之间设置有第一阀门。
14.本实用新型中，从被冷却部件的冷却路径出口流出的液体经过第一管接头被分为两路输出，一路进入第一管路，另一路回到散热器。至少部分第一管路为导热材料且位于风
路上，从而使得风扇出风与第一管路的液体实现热交换，即温度增加的风扇出风进入舱室内，从而可以实现对舱室的加热，而温度降低的第一管路的液体通过第二管接头后与从散热器出口流出的液体一起进入被冷却路径入口，从而实现对被冷却部件的冷却。通过上述方案，使得从散热器进入被冷却部件的液体会被加热，即温度较高，将本实用新型中，将对被冷却部件加热后的废热有效用于舱室的制热中。本实用新型不仅可以降低回到散热器中的液体温度，还可以使得第一管路中与风扇出风经过热交换后的液体回到被冷却部件的冷却路径中，从而与散热器出口流出的液体一起对被冷却部件进行冷却，从而提高能源利用率，实现节能。通过设置第一泵，可以增大管路中流量，使得液体可以通过第一管接头进入第一管路且可回到散热器中。通过设置第一阀门，当被冷却部件不工作时，可以关断冷却路径出口与第一管路入口之间的液体通道，避免未工作的冷却部件无法提高冷却液体的温度，而使得温度较低的冷却液体流到第一管路中。
15.进一步地，所述至少部分第一管路形成垂直于风路的盘状结构，所述盘状结构位于风扇的出风区域内。
16.本实用新型中，通过上述设置，使得增加第一管路与风扇出风区域的重叠部分的面积，从而可以更有效利用在第一管路中的流动液体的热量，不仅可以更好的满足舱室的加热需求，还可以使得回流进入被冷却部件的冷却路径入口的液体的温度有效降低，也可以避免增加进入冷却路径入口的冷却液温度，从而避免对被冷却部件的冷却造成影响。
17.进一步地，所述至少部分第一管路外壁连接有导热结构。
18.本实用新型中，通过上述设置，使得第一管路内液体的热量可以通过外壁传递到导热结构，从而可以更有效利用第一管路中液体的热量。
19.优选地，所述导热结构包括在轨道车辆舱室进风口宽度方向或长度方向上间隔设置的多个导热板，每个导热板均在风扇出风方向上延伸、且均与所述至少部分第一管路外壁连接。
20.本实用新型中，通过上述设置，风扇出风可以从相邻的导热板之间的间隙流出，不仅避免影响风扇出风到达舱室送风口，还可以使得风扇出风与导热板更好的接触。
21.进一步地，所述第一管接头的第三口与第一管路的入口之间的管路上设置有第二泵。
22.本实用新型中，通过设置第二泵，使得流入第一管路的液体受到的阻力更小，从而可以使得从冷却路径出口流出的液体更容易进入第一管路。
23.进一步地，所述被冷却部件为轨道车辆牵引系统中的部件。
24.本实用新型中，车辆运行时，轨道车辆牵引系统中的部件一直在工作，也需持续对牵引系统中的部件进行冷却，因此，也可通过第一管接头持续向第一管路提供温度较高的液体，从而可以在车辆运行时为舱室加热。
25.进一步地，所述第一阀门为流量控制阀。
26.本实用新型中，通过设置流量控制阀，可以更精确调整第一阀门开度，从而调节进入第一管路的液体流量。
27.本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型中，将对轨道车辆中被冷却部件进行冷却后产生的废热通过管路分流及循环系统中散热器进、出口的压差，令热量通过第一管路到达风扇出风口与轨道车辆舱室进风口之间的风路上，通过风扇送风把热量送入
轨道车辆舱室内，能够有效提升轨道车辆舱室加热系统全年能效比，提高能源利用率，从而达到节能目的。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是现有技术中利用冷却装置对轨道交通车辆上待冷却元件进行冷却的结构示意图；
30.图2是本实用新型实施例1的轨道车辆舱室加热系统原理图；
31.图3是图2中冷却循环系统示意图；
32.图4是图2中空调机组加热系统示意图；
33.图5为本实用新型实施例2的部分第一管路形成的盘状结构示意图；
34.上述附图中，1、冷却循环系统，11、冷却装置，111、冷风机，112、散热器，12、第一泵，131、第一管接头，132、第二管接头，14、膨胀油箱，15、被冷却部件，171、冷却路径入口，172、冷却路径出口，2、空调机组加热系统，21、第一阀门，22、温度传感器，23、流量传感器，24、风扇，25、换热器，251、导热板，m、出风区域。
具体实施方式
35.下面将结合本技术的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.实施例1
37.如图2-4所示，本实用新型提供一种轨道车辆舱室加热系统，所述轨道车辆中被冷却部件15的冷却路径出口171、冷却路径入口172分别与散热器112的入口、出口对应连通。
38.所述散热器112中的液体可采用油为水。本实施例1中，以油为例进行阐述。散热器112的液体时，即在散热器出口、散热器入口之间形成压差。通过管路分流及油路循环系统中散热器进口、出口的“压差”δp=p1-p2，把部分被冷却部件产生的废热导入换热器中，通过风扇24把热量送入舱室室内，用于舱室制热。本实用新型能够有效提升空调系统全年能效比，提高能源利用率。
39.所述轨道车辆中位于轨道车辆舱室上方的位置设置有用于向轨道车辆舱室吹风的风扇24。
40.所述轨道车辆舱室加热系统包括第一管路27。至少部分第一管路27位于风扇24出风口与轨道车辆舱室进风口之间的风路上，所述至少部分第一管路27的材料为导热材料。
41.所述冷却路径出口171与所述散热器112的入口之间设置有第一管接头131，所述冷却路径入口172与所述散热器112的出口之间设置有第二管接头132。
42.所述第一管接头131的第一口、第二口、第三口分别与所述冷却路径出口171、所述
散热器112的入口、所述第一管路27的入口对应连通。
43.本实用新型中，如果需要调节从第一管接头131的第一口流出的液体、从第一管接头131的第二口流出的液体的流量比例，可通过调节第一管路27中的液体阻力、第一管接头131的第二口到第二管接头的第二口之间管路的液体阻力实现。例如，通过调节第一阀门的开度、在管路中增加接头，可实现对液体阻力的调节。本领域技术人员可以理解将一路分流为两路时，如何调节两路中液体阻力来实现对两路流量的调节。
44.所述第二管接头132的第一口、第二口、第三口分别与所述冷却路径入口172、所述散热器112的出口、所述第一管路27的出口对应连通。
45.所述第一管接头131的第一口与所述冷却路径出口171之间的管路上设置有第一泵12。
46.所述第一管接头131的第一口与第三口之间设置有第一阀门，或所述第一管接头131的第三口与所述第一管路27的入口之间的管路上设置有第一阀门21。
47.所述至少部分第一管路27外壁连接有导热结构。
48.本实用新型中，风扇24可为轨道交通车辆的空调装置中的部件，也可为独立设置的部件。
49.如图2所示，空调加热系统由冷却循环系统1、空调机组加热系统2等组成。
50.如图3所示，冷却循环系统1主要由冷却装置11、第一泵12、管网组成、膨胀油箱14组成。冷却装置11包括散热器112、对散热器112进行散热的冷风机111。
51.如图4所示，空调机组加热系统2主要由第一阀门21、温度传感器22、流量传感器23、风扇24、换热器25、管网组成等部件组成。
52.换热器25入口处可设置第一阀门21、温度传感器22、流量传感器23等部件，风扇24送风量不变的前提下，根据监测油路循环系统中油的温度及流量、及司机室空调回风温度，确认加热功率是否满足需求。
53.本实用新型中，可以根据需要在管路中设置温度传感器、流量传感器等，本领域技术人员可以理解。
54.如图4所示，本实施例1中，所述导热结构包括在轨道车辆舱室进风口宽度方向或长度方向上间隔设置的多个导热板251，每个导热板251均在风扇24出风方向上延伸、且均与所述至少部分第一管路27外壁连接。进风口宽度方向、长度方向即为在垂直于风路的平面上的宽度方向、长度方向。
55.如图4所示，本实施例1中，至少部分第一管路27沿直线延伸。
56.如果第一管路27中的液体流量不满足需求，也可以在所述第一管接头131的第三口与第一管路27的入口之间的管路上设置第二泵，用于驱动支路中液体的流动。
57.本实施例中，所述被冷却部件15优选为轨道车辆牵引系统中的部件，例如牵引变压器、牵引变流器、柴油机、牵引电机。被冷却部件15也可为轨道车辆中有冷却需求的其他部件。
58.所述第一阀门21可采用流量控制阀，优选为流量电磁阀。
59.所述轨道车辆舱室为客室或司机室。
60.本实用新型中，可在舱室内设置温度传感器，对轨道舱室温度进行测量，例如也可在舱室回风口位置设置温度传感器。
61.本实用新型中，轨道车辆运行时，第一管路的油的热量基本可以满足空调系统制热需求。当油加热部分制热量不足时，逐渐增大油工质的流量（即增大第一阀门21的开度）以增大制热量。
62.也可在司机室设置暖风机、膝炉等加热部件等。当油流量调节至最大时，油换热器的制热量仍不满足司机室制热需求，或当被冷却部件未工作时，可启动司机室中的加热装置，辅助制热。
63.当被冷却部件未工作时，关闭第一阀门。
64.本实用新型中，热源（被冷却部件）产生的部分废热，被空调系统用于司机室保温，可以降低原冷却装置散热功率，风机可降低频率运行，达到降噪、节能目的。
65.实施例2
66.图5为沿风扇24出风方向的俯视示意图。如图5所示，本实施例2与实施例1的区别在于，所述至少部分第一管路27形成垂直于风路的盘状结构，所述盘状结构位于风扇24的出风区域m内。
67.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
68.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。