Система кондиционирования воздуха железнодорожного вагона (варианты)

Система кондиционирования воздуха железнодорожного вагона (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к климатическим установкам, предназначенным для систем вентиляции и кондиционирования воздуха пассажирских салонов, в частности железнодорожных вагонов, а также других видов общественного транспорта, и может быть использовано в качестве устройств для обеззараживания поступающего в пассажирский салон воздуха посредством бактерицидного ультрафиолетового (УФ) излучения для обеспечения эпидемиологической безопасности среды в пути следования.

Согласно санитарным требованиям инфицированный людьми рециркуляционный воздух, забираемый из пассажирских салонов и поступающий обратно в устройство, а именно в систему кондиционирования воздуха (далее - СКВ), с целью предотвращения распространения инфекций и бактериального заражения в пути следования поезда, подлежит обязательному обеззараживанию. Основным источником загрязнения воздуха микроорганизмами, в том числе болезнетворными, являются люди. В среднем один человек выделяет в окружающий воздух несколько тысяч микроорганизмов в час (при чихании - до нескольких десятков тысяч). В объеме воздуха выделяемые микроорганизмы распределяются в виде мельчайших капель жидкости с находящимися в них микроорганизмами, существенное количество которых оседает на поверхностях, а затем, после высыхания влаги, попадает в воздух.

Проблема снижения количества микроорганизмов в воздухе и исключения распространения инфекционных болезней через устройства вентиляции и кондиционирования воздуха, установленные в пассажирских салонах транспортных средств, решается за счет использования бактерицидного УФ-излучения.

Из уровня техники известны различные установки для обеззараживания воздуха: CA 2879137 A1; CN 1772309 A; CN 2683130 Y; CN 201181064Y; CN 201437322 U; RU 2340360 С2; RU 2416432 C1; RU 2506501 C1; RU 2008119428 (WO 2007045729 A1); SU 1210839 A1; SU 1351607 A1; TW 200422566 A; US 5505904 A; US 5817276 A; US 5894130 А; US 6438971 B1; US 2003099569 A1; US 2008053311 A1; US 2008152548 Al; US 2009123343 A1; US 2010041328 A1; US 2012076700 A1.

В частности, известна установка кондиционирования воздуха пассажирского железнодорожного вагона, которая состоит из холодильной машины компрессионного типа, фильтров очистки воздуха, устройств подвода наружного и рециркуляционного воздуха, регулировочных заслонок, камеры смешивания потоков наружного и рециркуляционного воздуха, устройств распределения воздуха из нагнетательного воздуховода по пассажирским помещениям, устройств удаления воздуха из вагона, источника электропитания. В каналах воздушного тракта системы вентиляции установлены обеззараживающие приборы ультрафиолетового (УФ) облучения, которые подключены к источнику электропитания. Обеззараживающие приборы могут быть установлены в потоке рециркуляционного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или в потоке наружного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или установлены в потоке смеси наружного и рециркуляционного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или установлены в нагнетательном воздуховоде до устройств распределения воздуха по пассажирским помещениям, или во всех перечисленных местах одновременно (Патент РФ №2278794, B61D 27/00, 2004 г.).

В качестве обеззараживающих воздух приборов используются источники света, которые образованы электрическими разрядами без использования паров ртути, например, матрица открытых электрических разрядов или одиночный открытый электрический разряд.

Недостатком известного технического решения является отсутствие средств защиты составных элементов СКВ (фильтров, частей вентилятора и т.п.) от разрушающего воздействия УФ-излучения, так как обеззараживающие приборы установлены непосредственно в каналах воздуховодов, что в значительной степени снижает срок эксплуатации вагона. Кроме того, для обеспечения требуемой эффективности обеззараживания требуются большие энергозатраты на создание разряда, обеспечивающего нормативную дозу УФ-излучения. Монтаж и эксплуатация таких приборов в воздуховодах сложны и трудоемки, требуют значительного дополнительного пространства в СКВ вагона, что ухудшает эксплуатационные свойства СКВ.

Известно устройство вентиляции в системе СКВ пассажирского вагона, содержащее последовательно соединенные жалюзи забора наружного воздуха, смесительные камеры, воздушные фильтры, вентилятор, воздухоподогреватель и нагнетательный воздуховод с выпусками в купе вагона, рециркуляционный воздуховод с входными заборными решетками, подключенный выходами ко входам смесительных камер, и бактерицидные УФ-лампы, установленные на крышке люка воздуховода, на его входе за заборными решетками, и отделенные от рециркуляционного воздуховода прозрачным экраном из кварцевого или увиолевого стекла, пропускающим УФ-излучение. На внутренней стенке рециркуляционного воздуховода установлены экраны, многократно отражающие УФ-излучение (патент РФ на полезную модель №29512, B61D 27/00, 2002 г.).

Недостатком известной полезной модели то, что элементы рециркуляционного воздуховода не защищены от разрушающего воздействия прямого и отраженного УФ-излучения, а также неудобство в монтаже и эксплуатации, так как УФ-лампы подвешены на крышке люка.

Известна система обеззараживания вентиляционного воздуха с помощью ультрафиолетовых ламп, которая содержит климатическую установку, состоящую из двух вытяжных вентиляторов, компрессора, электрической распределительной коробки, имеющей отсеки высокого и низкого напряжений, из системы каналов циркуляции, включающей в себя потолочный канал приточного воздуха, спускные и напольные каналы, датчик содержания CO₂ и по меньшей мере две ультрафиолетовые лампы, которые установлены непосредственно в зоне смешивания воздуха перед фильтрами с возможностью воздействия ультрафиолетовым излучением на максимальное скопление микроорганизмов с простой структурой и их обезвреживания. При этом ультрафиолетовые лампы установлены таким образом, что их излучения частично перекрываются (патент РФ на полезную модель №134879, 2013 г., B61D 27/00).

Полезная модель направлена на обеспечение эпидемиологической безопасности рециркуляционного воздуха и его эффективное обеззараживание. УФ-лампы установлены непосредственно перед фильтром воздушной смеси, который является одним из самых значительных мест размножения бактерий, и расположены таким образом, чтобы обеспечить оптимальное облучение и обеззараживания фильтра. Для обеспечения более длительного срока службы УФ-лампы включаются только в нормальном режиме работы климатической установки.

Недостатком данного аналога является отсутствие средств защиты узлов климатической установки, выполненных из материалов, нестойких к воздействию УФ-излучения, от воздействия прямого и отраженного УФ-излучения, а также возможность выхода УФ-излучения через фильтр в пассажирский салон.

В качестве ближайшего аналога принято техническое решение по международной заявке WO 2004065148 A2 - система уничтожения микроорганизмов, обитающих внутри транспортных средств в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В международной заявке № WO 2004065148 описаны «Система и способ воздействия на микроорганизмы, обитающие в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха транспортных средств». Изобретение по WO 2004065148 относится к системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для транспортных средств, а более конкретно к системе и способу для уменьшения количества микроорганизмов в системах вентиляции и кондиционирования. Система вентиляции и кондиционирования содержит наружный воздухозаборник и рециркуляционный воздухозаборник, забирающий воздух из салона транспортного средства. Воздухозаборники обеспечивают подачу воздуха, забираемого снаружи транспортного средства, и воздуха из салона (рециркуляция воздуха), соответственно, также система содержит источники УФ-излучения. Поверхности или материалы покрытия узлов и элементов системы в каналах, трубопроводов между источником ультрафиолетового излучения и пассажирским салоном могут быть выполнены как поглощающими (не отражающими УФ-излучение), так и отражающими УФ-излучение. По первому варианту изобретения источники ультрафиолетового излучения расположены в каналах наружного воздухозаборника и салонного воздухозаборника транспортного средства и, в частном случае, еще и над дренажным поддоном системы. Источники УФ-излучения обеспечивают обработку ультрафиолетом воздуха, воздухозаборников и окружающих каналов систем, при этом весь воздух на входе в систему подвергается воздействию ультрафиолета. По второму варианту осуществления изобретения источник УФ-излучения расположен в трубопроводе между внешним и рециркуляционным воздухозаборниками и вентилятором системы вентиляции и кондиционирования для того, чтобы весь воздух на входе в систему и близлежащие элементы системы подвергались бы воздействию от источника УФ-излучения. По третьему варианту осуществления изобретения источник УФ-излучения расположен между вентилятором и испарительным блоком системы вентиляции и кондиционирования, чтобы воздух, движущийся в трубопроводе за вентилятором, и близлежащие элементы системы подвергались бы облучению УФ-излучением. По четвертому варианту осуществления изобретения источник УФ-излучения находится в испарительном блоке системы вентиляции и кондиционирования, чтобы обрабатывать теплообменные поверхности испарительного блока и окружающие компоненты системы, такие как поддон и т.д. При воздействии на поверхностях теплообмена УФ-излучения данные поверхности менее подвержены накоплению микроорганизмов (образованию биопленки), что, соответственно, позволяет увеличить эффективность теплообмена вследствие отсутствия биопленки. По пятому варианту осуществления изобретения источник УФ-излучения расположен между испарительным блоком и нагревателем системы вентиляции и кондиционирования, что позволяет обработать весь воздух, перемещающийся в пост-испарительной части. Кроме того, близлежащие элементы системы, такие как воздуховоды также подвергаются воздействию ультрафиолета. По шестому варианту изобретения источник УФ-излучения расположен рядом с нагревателем системы HVAC, чтобы обеспечить облучение теплообменных поверхностей элементов нагревателя и окружающие компоненты системы. При воздействии на теплообменные поверхности ультрафиолета поверхности будут менее склонны к накоплению микроорганизмов и образованию биопленки, что позволит увеличить эффективность теплообмена. По седьмому варианту источник УФ-излучения расположен между нагревателем и выходным каналом, направленным вниз. Позиционирование источника УФ-излучения в этом месте гарантирует, что весь воздух, движущийся в пост-нагревательной части системы подвергается воздействию УФ-излучения. Кроме того, компоненты вентиляции и кондиционирования, включая части нагревателя и воздуховодов/трубопроводов, также подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения. По восьмому варианту изобретения источники УФ-излучения расположены в выходных каналах системы вентиляции и кондиционирования. Размещение источников ультрафиолетового излучения в этих местах гарантирует, что весь воздух на выходе из системы подвергается воздействию ультрафиолета. Кроме того, компоненты вентиляции и кондиционирования, включая части воздуховодов/трубопроводов, также подвергаются воздействию ультрафиолетовым светом.

В ближайшем аналоге подробно описаны различные схемы расположения источников УФ-излучения, при этом упомянуто о материалах покрытий поглощающих или отражающих УФ-излучение. Однако не приведено конкретное выполнение элементов системы, позволяющее одновременно защитить пассажиров и персонал, а также узлы и элементы системы от воздействия УФ-излучения, при этом повысить эффективность обработки воздуха, снизить габариты системы и обеспечить ее высокую производительность.

Задачей (технической проблемой), решаемой заявленным изобретением, является улучшение эксплуатационных характеристик СКВ за счет повышения надежности защиты от воздействия УФ как людей (пассажиров, персонала), так и элементов устройств вентиляции и кондиционирования воздуха, а также снижение габаритов системы при обеспечении высокой производительности. Необходимость решения данной задачи обусловлена тем, что некоторые узлы и элементы устройств вентиляции и кондиционирования воздуха изготавливаются из материалов, нестойких к воздействию УФ-излучения, в связи с чем при увеличении времени воздействия и интенсивности УФ-излучения проявляется эффект старения полимерных материалов, происходит потеря прочности конструкции, что ведет к последующему постепенному разрушению узлов и элементов устройства. Воздействие УФ-излучения на людей может вызвать ожоги глаз, кожи лица, рук и других открытых частей тела, что недопустимо. Обеззараженный воздух, прошедший СКВ, непрерывно подается в салон, где перемешивается с объемом воздуха, инфицированного микробиологическими загрязнениями, выделяемыми присутствующими людьми. Для обеспечения гарантированного обеззараживания воздуха требуется использование достаточно мощных источников УФ-излучения, чтобы при высоком расходе воздуха обеспечить его обеззараживание. Расход воздуха определяет производительность СКВ («кратность рециркуляции» - количество обеззараженного воздуха в единицу времени, отнесенное к общему объему салона транспортного средства), что необходимо для получения высокой степени очистки воздуха от микроорганизмов.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении эффективности обеззараживания воздуха при одновременном увеличении производительности (кратность рециркуляции 2-27, что обеспечивает достаточное снижение обсемененности помещения микроорганизмами) при продлении срока годности и ресурса работы СКВ (защита узлов и деталей от воздействия ультрафиолета), а также защите пассажиров и персонала от УФ-излучения, кроме того, достигается снижение габаритов системы и упрощение ее монтажа и обслуживания.

Чтобы обеспечить защиту пассажиров транспортного средства от болезнетворных микроорганизмов, как отмечено выше, нужно обеспечить обеззараживание большого объема воздуха в единицу времени, при этом габариты, в которых устанавливается система кондиционирования, определяются конструкцией железнодорожного вагона или другого пассажирского транспортного средства, что налагает ограничения на размеры системы и размеры используемых УФ-ламп. Кроме того, при использовании УФ-ламп большой мощности узлы и элементы рециркуляционного воздуховода подвергаются существенному разрушающему воздействию прямого и отраженного УФ-излучения, а выход УФ-излучения за пределы системы кондиционирования (со стороны входного или выходного проема) может нанести вред пассажирам. Чтобы достичь указанных выше результатов, нужно соблюсти эти взаимоисключающие условия: система кондиционирования должна обеспечивать высокую степень обеззараживания воздуха (уничтожать микроорганизмы, находящиеся, главным образом, в потоке рециркуляционного воздуха), и высокую производительность установки, при этом требуется исключить выход УФ-излучения за пределы системы (исключить воздействие на людей) и минимизировать воздействие УФ-излучения на узлы и элементы СКВ, материал которых разрушается при длительном воздействии на него УФ-излучения, кроме того, система должна иметь малые габариты, быть удобной при монтаже и техническом обслуживании.

СКВ железнодорожного вагона, как и система по ближайшему аналогу, содержит камеру смешивания, в которую по соответствующим входным воздуховодам поступает наружный и рециркуляционный воздух, главный воздуховод, в котором установлены испарительный блок и приточный вентилятор, выходной нагнетательный воздуховод, подающий воздух в салон, а также источники УФ-излучения, которые могут быть установлены перед камерой смешивания, и/или в камере смешивания и/или после камеры смешивания перед испарительным блоком, и/или после приточного вентилятора, при этом система может быть снабжена средствами защиты от выхода УФ-излучения, кроме того, может использоваться как покрытие, поглощающее УФ-излучение, так и покрытие, отражающее УФ-излучение.

Отличительными признаками заявленного изобретения является иная компоновка системы - испарительный блок установлен перед приточным вентилятором, что позволяет снизить энергозатраты при прокачке воздушного потока, повысить холодопроизводительность и снизить габариты устройства. При таком расположении приточного вентилятора воздух равномерно проходит через испаритель. Если расположить вентилятор перед испарителем, энергозатраты повысятся, неравномерный поток приводит к местному обмерзанию испарителя, неровным процессам кипения в испарителе и, как следствие, к снижению холодопроизводительности, при этом для выравнивания потока придется увеличивать расстояние до испарителя, что приведет еще и к увеличению габаритов устройства.

Кроме того, СКВ снабжена блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блок УОВ), в котором установлен источник УФ-излучения, при этом блок УОВ состоит из корпуса-воздуховода с окнами для входа и выхода обрабатываемого воздуха, являющегося частью общего воздушного канала СКВ, на стенке корпуса-воздуховода блока УОВ закреплены лампоузлы с электроразъемами для одного, двух или более источников бактерицидного УФ-излучения, при этом в качестве источников бактерицидного УФ-излучения использованы амальгамные лампы U-образной формы. Использование для размещения источника УФ-излучения съемного блока УОВ описанной конструкции позволяет встроить блок в требуемое место СКВ, создать условия для надежной защиты людей, а также узлов и элементов системы от воздействия УФ-излучения, позволяет минимизировать габариты и повысить удобство монтажа и обслуживания. Выбор в качестве источника бактерицидного УФ-излучения амальгамных ламп обеспечивает повышенную энергоэффективность системы, высокую степень обеззараживания в отношении широкого спектра микроорганизмов, включая вирусы, что позволяет получить высокую производительность СКВ и снизить ее габариты.

При установке блока УОВ перед испарительным блоком или за ним перед приточным вентилятором блок УОВ монтируется соосно главному воздуховоду и жестко соединяется с ним.

При установке блока УОВ вблизи окна входа рециркуляционного воздуха или в рециркуляционном воздуховоде или после приточного вентилятора в нагнетательном воздуховоде перед окном выхода обработанного воздуха блок УОВ монтируется в соответствии с компоновкой СКВ, при этом блок УОВ жестко соединяется с рециркуляционным или нагнетательным воздуховодом соответственно.

Если используют более одной амальгамной лампы, лампоузлы, например, для двух амальгамных ламп попарно монтируют друг под другом или вдоль оси воздуховода на одной линии или со смещением по высоте, что позволяет располагать амальгамные лампы одна под другой, или последовательно одна за другой (на одной прямой или со смещением по высоте) для эффективной обработки воздуха и для возможности варьировать габариты блока УОВ по длине и высоте в зависимости от места установки системы.

Для защиты людей, а также узлов и деталей системы от воздействия УФ-излучения в зависимости от места установки блока УОВ на входном и/или выходном окнах корпуса-воздуховода блока смонтированы средства защиты от выхода УФ-излучения в виде защитных профильных решеток. На поверхность защитных профильных решеток наносится фотокаталитическое покрытие на основе диоксида титана, что позволяет дополнительно использовать процесс фотокатализа для повышения эффективности обеззараживания и очистки воздуха. Фотокатализатор из диоксида титана наносится, как правило, на поверхность защитной решетки и/или на внутреннюю поверхность блока УОВ посредством напыления. В процессе фотокатализа диоксид титана, поглощая ультрафиолет, продуцирует свободные радикалы, которые эффективно окисляют органику, в том числе, вирусы, бактерии, другие микроорганизмы и, кроме того, летучие органические соединения разлагаются до безопасных молекул воды и углекислого газа.

Кроме покрытия, поглощающего УФ-излучение, в случае применения материалов, устойчивых к УФ-излучению, блок УОВ может быть покрыт по внутренней поверхности покрытием, отражающим УФ-излучение. Использование отражающего покрытия направлено на расширение зоны непрерывного воздействия на обрабатываемый воздух УФ-излучения в местах, удаленных от источника излучения и находящихся за пределами блока УОВ. В этом случае распространение воздействия ультрафиолетового излучения по потоку воздуха за пределами блока УОВ делает более вероятным практически полное уничтожение живых микроорганизмов.

Возможно также использование сочетания покрытий, поглощающих УФ-излучение и отражающих УФ-излучение.

В зависимости от места установки блока УОВ и используемых в СКВ материалов, устойчивых или неустойчивых к УФ-излучению, покрытие, поглощающее УФ-излучение (диоксид титана), и покрытие, отражающее УФ-излучение, наносятся на разные части блока УОВ.

Требуемый вариант установки блока УОВ и места нанесения покрытия, поглощающего и/или отражающего УФ-излучение, выбираются в зависимости от конкретной ситуации, в том числе, от материалов, используемых в конструкции частей системы.

При установке блока УОВ перед камерой смешивания со стороны входа рециркуляционного воздуха защитные решетки устанавливаются на оба окна блока УОВ, т.е. на окно для входа рециркуляционного воздуха и на окно для выхода воздуха в камеру смешивания. Покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ, при этом покрытие из диоксида титана наносят также на обе решетки. Как вариант, защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа рециркуляционного воздуха, вторая решетка на окне для выхода отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше варианте, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Выхода УФ-излучения в сторону камеры смешивания практически не происходит, так как УФ-излучение поглощается покрытием внутренней поверхности блока УОВ.

При установке блока УОВ непосредственно в камере смешивания возможны следующие варианты выполнения блока УОВ. Первый вариант установки блока УОВ в камере смешивания: защитные решетки могут быть установлены на оба окна блока УОВ, т.е. на окно для входа воздуха в блок УОВ и на окно для выхода воздуха в камеру смешивания. Покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ, при этом покрытие из диоксида титана наносят также на обе решетки, тем самым предотвращается выход УФ-излучения за пределы блока УОВ, предохраняя узлы и детали системы от воздействия УФ-излучения. Второй вариант установки блока УОВ в камере смешивания: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, вторая решетка на окне для выхода воздуха отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Третий вариант установки блока УОВ в камере смешивания: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для выхода воздуха, а решетка на окне для входа воздуха в блок УОВ отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Четвертый вариант установки блока УОВ в камере смешивания: защитные решетки могут отсутствовать, при этом покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Пятый вариант установки блока УОВ в камере смешивания: защитные решетки могут отсутствовать, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение. Шестой вариант установки блока УОВ в камере смешивания: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение.

При установке блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком возможны следующие варианты выполнения блока УОВ. Первый вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитные решетки могут быть установлены на оба окна блока УОВ, т.е. на окно для входа воздуха в блок УОВ и на окно для выхода воздуха в сторону испарительного блока. Покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ, при этом покрытие из диоксида титана наносят также на обе решетки, тем самым предотвращается выход УФ-излучения за пределы блока УОВ, предохраняя узлы и детали системы от воздействия УФ-излучения. Второй вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, вторая решетка на окне для выхода воздуха отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Третий вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для выхода воздуха, а решетка на окне для входа воздуха в блок УОВ отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Четвертый вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитные решетки могут отсутствовать, при этом покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Пятый вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитные решетки могут отсутствовать, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение. Шестой вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение. Седьмой вариант установки блока УОВ после камеры смешивания перед испарительным блоком: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для выхода обрабатываемого воздуха из блока УОВ, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение.

При установке блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором возможны следующие варианты выполнения блока УОВ. Первый вариант установки блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором: защитные решетки могут быть установлены на оба окна блока УОВ, т.е. на окно для входа воздуха в блок УОВ и на окно для выхода воздуха в сторону приточного вентилятора. Покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ, при этом покрытие из диоксида титана наносят также на обе решетки, тем самым предотвращается выход УФ-излучения за пределы блока УОВ, предохраняя узлы и детали системы от воздействия УФ-излучения. Второй вариант установки блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, вторая решетка на окне для выхода воздуха отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Третий вариант установки блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для выхода воздуха, а решетка на окне для входа воздуха в блок УОВ отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Четвертый вариант установки блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором: защитные решетки могут отсутствовать, при этом покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ. Пятый вариант установки блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором: защитные решетки могут отсутствовать, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение. Шестой вариант установки блока УОВ после испарительного блока перед приточным вентилятором: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, при этом на внутреннюю поверхность блока УОВ нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение.

При установке блока УОВ после приточного вентилятора возможны следующие варианты выполнения блока УОВ. Первый вариант установки блока УОВ после приточного вентилятора: защитные решетки могут быть установлены на оба окна блока УОВ, т.е. на окно для входа воздуха в блок УОВ и на окно для выхода воздуха в сторону приточного вентилятора. Покрытие из диоксида титана наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ, при этом покрытие из диоксида титана наносят также на обе решетки, тем самым предотвращается выход УФ-излучения за пределы блока УОВ, предохраняя узлы и детали системы от воздействия УФ-излучения. Второй вариант установки блока УОВ после приточного вентилятора: защитная решетка с покрытием из диоксида титана может устанавливаться только на окне для входа обрабатываемого воздуха в блок УОВ, вторая решетка на окне для выхода воздуха отсутствует. Покрытие из диоксида титана, как и в описанном выше случае, наносится на внутреннюю поверхность корпуса-воздуховода блока УОВ.

Таким образом, включение в состав СКВ блока УОВ, который является основным элементом обеззараживания воздуха за счет амальгамных УФ-ламп и фотокаталитического покрытия на основе диоксида титана и/или отражающего покрытия, позволяет существенно повысить степень обеззараживания воздуха при повышении надежности защиты пассажиров и персонала от воздействия УФ-излучения за счет выбора оптимального места установки блока УОВ и мест нанесения покрытия из диоксида титана или отражающего покрытия. Энергоэффективные амальгамные лампы могут размещены в блоке УОВ наиболее компактно - одна под другой или последовательно одна за другой (или иначе) в зависимости от необходимости.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - схема системы кондиционирования воздуха салона железнодорожного вагона с блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком УОВ), установленным перед камерой смешивания за входным рециркуляционным воздуховодом.

На фиг. 2 - схема СКВ салона железнодорожного вагона с блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком УОВ), установленным в камере смешивания.

На фиг. 3 - схема СКВ салона железнодорожного вагона с блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком УОВ), установленным после камеры смешивания перед испарительным блоком.

На фиг. 4 - схема СКВ салона железнодорожного вагона с блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком УОВ), установленным после испарительного блока перед приточным вентилятором.

На фиг. 5 - схема СКВ салона железнодорожного вагона с блоком ультрафиолетовой обработки воздуха (блоком УОВ), установленным после приточного вентилятора в выходном нагнетательном воздуховоде.

На фиг. 6 - один из вариантов выполнения амальгамной лампы.

На фиг. 7, 8 и 9 - примеры выполнения блока ультрафиолетовой обработки воздуха (блока УОВ).

На фиг. 10 - вид снизу вариант выполнения блока УОВ (показаны элементы питания и управления амальгамными лампами).

СКВ салона железнодорожного вагона содержит входной рециркуляционный воздуховод 1, входной воздуховод 2 для наружного воздуха, подсоединенные к камере 3 смешивания наружного и рециркуляционного воздуха. За камерой 3 смешивания последовательно расположены главный воздуховод 4, в котором закреплены испарительный блок 5 и приточный вентилятор 6, причем приточный вентилятор установлен после испарительного блока, и выходной нагнетательный воздуховод 7, подающий обработанный воздух в салон.

Кроме того, СКВ снабжена блоком 8 ультрафиолетовой обработки воздуха (блок УОВ), в котором установлен источник УФ-излучения. Блок 8 УОВ состоит из корпуса-воздуховода 9 с окнами 10 и 11 соответственно для входа и выхода обрабатываемого воздуха. На стенке корпуса-воздуховода блока УОВ закреплены лампоузлы 12 с электроразъемами для одного, двух или более источников бактерицидного УФ-излучения - амальгамные лампы 13 преимущественно U-образной формы. Изогнутая форма лампы позволяет уменьшить габариты блока и системы в целом. Блок 8 УОВ имеет фланцы 14 для крепления блока в заданном месте СКВ.

Блок 8 УОВ может встраиваться в главный воздуховод 4 перед испарительным блоком или за ним перед приточным вентилятором, при этом блок УОВ монтируется соосно главному воздуховоду и жестко соединяется с ним.

При установке блока 8 УОВ вблизи окна входа рециркуляционного воздуха во входном рециркуляционном воздуховоде 1 или после приточного вентилятора 6 в нагнетательном воздуховоде 7 перед окном выхода обработанного воздуха блок УОВ монтируется в соответствии с компоновкой СКВ, при этом блок УОВ жестко соединяется, соответственно, с рециркуляционным или нагнетательным воздуховодом. В СКВ может использоваться один, два или более блоков УОВ, которые могут быть размещены в нескольких местах системы.

Лампоузлы 12 для двух амальгамных ламп монтируют попарно друг под другом, как показано на фиг. 7 и 8. На фиг. 9 показано расположение лампоузлов вдоль оси воздуховода со смещением по высоте. Можно также располагать лампоузлы на одной высоте - вдоль оси блока УОВ. Соответственно, амальгамные лампы 13 могут располагаться одна под другой, или последовательно одна за другой со смещением по высоте (фиг. 9), или последовательно на одной прямой (фиг. 10), что позволяет производить интенсивную обработку воздуха в небольшом объеме блока.

На окнах 10 входа и 11 выхода воздуха корпуса-воздуховода 9 блока 8 могут быть смонтированы средства защиты от выхода УФ-излучения в виде защитных профильных решеток 15. Решетки 15 могут устанавливаться на обоих окнах 10 и 11, на одном окне 10 или 11 или вообще отсутствовать.

На поверхность защитных профильных решеток 10 и 11, если они имеются, наносится фотокаталитическое покрытие на основе диоксида титана (TiO₂), поглощающее УФ-излучение и дополнительно повышающее эффективность обеззараживания и очистки воздуха.

Кроме покрытия, поглощающего УФ-излучение, на внутреннюю поверхность блока 8 УОВ в случае применения материалов, устойчивых в УФ-излучению, может быть нанесено покрытие, отражающее УФ-излучение. Такое покрытие обеспечивает выход УФ-излучения за пределы блока 8, вследствие чего увеличивается объем, охватываемый воздействием ультрафиолетового излучения. Изобретением также предусмотрена возможность использования как покрытий, поглощающих УФ-излучение, так и покрытий, отражающих УФ-излучение. Выбор покрытия и целесообразность установки защитных решеток 15 определяется, исходя из места расположения блока 8 УОВ и используемых в СКВ материалов, устойчивых или не устойчивых к УФ-излучению.

Требуемый вариант установки блока УОВ и места нанесения покрытия, поглощающего и/или отражающего УФ-излучение, выбираются в зависимости от конкретной ситуации, в том числе, от материалов, используемых в конструкции частей системы, с учетом того