Вагон метрополітену з вентиляційним обладнанням пасажирського салону

1. Вагон метрополітену з вентиляційним обладнанням пасажирського салону, що складається з ходових частин, кузова суцільнозварної несучої конструкції, виконаної у вигляді замкнутої оболонки з вирізами в бічних стінах під вікна й двері, а також у даху вагона для вентиляційного обладнання пасажирського салону, що складається із пристроїв забирання зовнішнього повітря, його роздачі й випуску відпрацьованого повітря з ваго C2 2 90318 1 3 над дахом й ґрати у вхідних дверях, викидається назовні. До недоліків даної системи вентиляції відносяться: - нерівномірний розподіл повітря, що надходить у вагон, по об'єму салону; - присутність у конструкції вагона видимих елементів системи вентиляції - дефлекторів, що виступають над дахом і вентиляційними ґратами у вхідних дверях, що погіршує дизайн вагона; - наявність вентиляційних ґрат у вхідних дверях в осінньо-зимовий період створює певні незручності для пасажирів. Відомий також аналог - "Пристрій для обігріву й вентиляції вагона електропоїзда", патент на корисну модель RU №36645, МПК7 В60Η1/00, дата публікації - 2004.03.20. Пристрій містить: розташовані у верхній частині вагона - вентилятор для подачі повітря в салон вагона, калорифер для підігріву повітря, повітряний фільтр, жалюзі для регулювання подачі повітря, перфоровану стінку повітроводу й установлені в нижній частині вагона електричні печі для обігріву вагона. Пристрій обладнаний каналами для відводу повітря із салону вагона, кожний з яких включає вхідний отвір, розташований у салоні й вихідний отвір, розташований під підлогою салону. Пристрій забезпечує рівномірний, по об'єму вагона, розподіл повітря, що надходить у вагон. До недоліків такої системи вентиляції вагона електропоїзда можна віднести: - нерівномірний, по об’єму, розподіл повітря, що надходить у вагон у літній період року, тому що в літню пору року електропечі відключені; - складність конструкції каналів відводу повітря, розташованих під підлогою салону вагона; - у процесі тривалої експлуатації вагонів вхідні й вихідні отвори, а також перетини каналів засмічуються пилом, брудом, сторонніми предметами, і в результаті порушується нормальна робота системи вентиляції; - неминуче виникає корозія внутрішніх порожнин каналів, розташованих під підлогою, через утворення конденсату; - при такій схемі системи вентиляції вагона, у холодну пору року пасажири перебувають у прямому потоці шарів повітря, що надходить і відводиться (переміщується) - у зоні протягів, що негативно впливає на здоров'я людей; - розташовані на даху вагона й виступаючі над нею пристрої для забирання повітря погіршують зовнішній вигляд (дизайн) вагона і його аеродинамічні характеристики. За прототип приймаємо серійний проміжний вагон метрополітену, мод. 81-714,5, "Пособие по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81717,5 и 81-714,5", акционерного общества "Метровагонмаш" - М.: "Транспорт", 1993, - 447стр. Конструкція вагона суцільнозварна з несучим кузовом, виконаним по типу замкнутої оболонки, посиленою поздовжніми й поперечними балками. Кузов вагона має вирізи в бічних стінках під двері й вікна й у даху під забірники зовнішнього повітря. Вагон обладнаний основною системою вентиляції природної дії й додатковою системою венти 90318 4 ляції примусової дії. Основна система вентиляції складається із двох рядів повітрозабірників (черпаків) зовнішнього повітря, розташованих на даху вагона й роздавальних ґрат, розташованих на стелі салону. Додаткова система вентиляції складається із шести спарених і двох одинарних вентиляційних агрегатів, розташованих під диванами. Зовнішнє повітря забирається через ґрати, розташовані на боковині кузова вагона й подаються в салон через повітроводи, оснащені фільтруючими елементами. При русі поїзда, подача зовнішнього повітря в салон вагона, здійснюється забірними черпаками через стельові роздавальні ґрати, а також вентиляційними агрегатами через роздавальні ґрати, вбудовані в наличники вікон. Відпрацьоване повітря викидається з вагона через ґрати, розташовані в нижній частині вхідних дверей. При зупинці поїзда подача повітря у вагон здійснюється вентиляційними агрегатами додаткової системи вентиляції. Прототип має наступні недоліки: - кількість зовнішнього повітря, що подається у вагон залежить від швидкості руху поїзда, і при його зупинці в позаштатній ситуації може виявитися недостатнім; - недостатній рівень комфортності в салоні, пов'язаний з можливістю потрапляння пилу в салон при русі вагона на закритих ділянках шляху й атмосферних опадів при русі поїзда на відкритих ділянках шляху; - наявність виступаючих і видимих ґратчастих елементів системи вентиляції погіршує дизайн вагона і його аеродинамічну характеристику. Технічне завдання винаходу, що заявляється, полягає в наступному: - створення вагона метрополітену с вентиляційним обладнанням, повітропродуктивність якого не залежить від швидкості руху поїзда; - підвищенні рівня комфортності в салоні вагона; - поліпшенні екстер'єру вагона. Сутність технічного рішення, що заявляється, полягає у тому, що пасажирський салон вагона метрополітену оснащений вентиляційним обладнанням, що складається із установлених у піддаховому просторі, врівень з обшивальним листом даху, вентиляційних модулів припливної групи, розташованих у кінцевих частинах вагона й вентиляційних модулів витяжної групи, розташованих у центральній частині вагона, які містять припливні й витяжні вентиляторні блоки з осьовими вентиляторами, повітропродуктивність яких забезпечує надлишковий тиск повітря в пасажирському салоні, причому, вентиляторні блоки обладнані захисними елементами від влучення атмосферних опадів у пасажирський салон. Сутність технічного рішення, що заявляється, пояснюється наступними кресленнями: Фіг.1 - загальний вид вагона метрополітену з компонуванням вентиляційного обладнання; Фіг.2 - виносний елемент Г Фіг.1 - поздовжній розріз вентиляційного модуля припливної групи й напрямок повітряних потоків у ньому; 5 Фіг.3 - виносний елемент Д Фіг.1 - поздовжній розріз вентиляційного модуля витяжної групи й напрямок повітряних потоків у ньому; , Фіг.4 - розріз В Фіг.1 - напрямок повітряних потоків у поздовжній площині пасажирського салону, створюваних вентиляційними модулями під час руху вагона; Фіг.5 - розріз А-А Фіг.1 - напрямок повітряних потоків у поперечній площині пасажирського салону, створюваних вентиляційними модулями припливної групи під час зупинки вагона; Фіг.6 - розріз Б-Б Фіг.1 - напрямок повітряних потоків у поперечній площині пасажирського салону, створюваних вентиляційними модулями витяжної групи під час зупинки вагона. Вагон метрополітену з вентиляційним обладнанням пасажирського салону містить ходову частину 1 (Фіг.1), кузов 2, що складається з бічних стінок 3 із дверними 4 і віконними 5 прорізами під двері 6 і вікна 7, даху 8 із прорізами 9 для вентиляції, пасажирський салон 10, з вентиляційним обладнанням, що виконано у вигляді вентиляційних модулів припливної 11 і витяжної 12 груп. Припливна група 11 вентиляційних модулів, у кількості 6 штук (щонайменше - двох), установлена в піддаховому просторі Ε в кінцевих частинах вагона. У центральній частині вагона, у піддаховому просторі, установлена витяжна група 12 вентиляційних модулів, у кількості 2 штук (щонайменше одного). При цьому, повітропродуктивність вентиляційних модулів припливної групи 11 більше повітропродуктивності вентиляційних модулів витяжної групи 12, що забезпечує надлишковий тиск повітря в пасажирському салоні 10. Кожен вентиляційний модуль припливної групи 11, складається з корпуса 13 (Фіг.2) з повітроприймальним вікном 14, що має сітчасте огородження 15, вентиляторного блоку 16 з осьовим вентилятором 17 й обичайкою 18, повітряного фільтра 19, насадка 20, закріпленого на корпусі 13. Насадок 20 містить ущільнювальний пояс 21, що притиснутий до стельової панелі 22, виконаної рівномірно перфорованою по всій поверхні. Корпус 13 коробчатого типу звареної конструкції, уварений у дах 8 вагона, врівень з її обшивою і постачений захисними, від потрапляння атмосферних опадів у пасажирський салон вагона, елементами. До захисних елементів відносяться: похиле днище 23, дві вертикальні концентричні обичайки 24 й 25 і горизонтальна пластина 26, що перекриває обичайку 18 вентилятора 17, які спільно утворюють лабіринт Ж, при проходженні якого повітряний потік різко змінює свій напрямок руху, а також дренажний штуцер 27, підключений до системи водозливу. Кожен вентиляційний модуль витяжної групи 12 складається з корпуса 28 (Фіг.3) з повітровипускним вікном 29 із сітчастим огородженням 30, вентиляторного блоку 31 з осьовим вентилятором 32 й обичайкою 33, закріпленою на корпусі 28. Корпус 28 вентиляційного модуля витяжної групи, також як і корпус 13 вентиляційного модуля припливної групи, виконаний коробчатого типу звареної конструкції й уварений у дах 8 вагона, врівень з її обшивою і постачений захисними, від 90318 6 потрапляння атмосферних опадів у пасажирський салон вагона, елементами. До захисних елементів відносяться: похиле днище 34, дві вертикальні концентричні обичайки 35 й 36, і горизонтальна пластина 37, що перекриває обичайки вентилятора 32, які спільно утворять лабіринт 3, а також дренажний штуцер 38, підключений до системи водозливу. Вентиляторний блок 31 установлений над стельовою панеллю 22 із зазором Л. Вентиляційне обладнання працює в такий спосіб. Під дією вентиляторів 17 (Фіг.2) вентиляційних модулів припливної групи 11 зовнішнє повітря через повітроприймальне вікно 14 засмоктується в лабіринт Ж, звідки нагнітається вентилятором у порожнину И повітряного фільтра 19, і пройшовши далі через отвори в * перфорованій стельовій панелі 22, надходить у пасажирський салон 10. Одночасно із цим, під дією вентиляторів вентиляційних модулів витяжної групи 12 (Фіг.3), відпрацьоване повітря з пасажирського салону 10 засмоктується крізь отвори в перфорованій стельовій панелі 22 у лабіринт К у витяжному вентиляторному блоці 31 через повітровипускне вікно 29, викидається назовні. У результаті дії вентиляційних модулів припливної 11 і витяжної групи 12, повітря з кінцевих частин вагона переміщається до його центральної частини (Фіг.4), інтенсивно при цьому перемішуючись під дією струминних ефектів у пасажирському салоні 10. У пасажирському салоні, за рахунок більшої повітропродуктивності вентиляційних модулів припливної групи стосовно повітропродуктивності вентиляційних модулів витяжної групи, утворюється й підтримується надлишковий тиск. Для вагонів метрополітену характерні часті зупинки для висадження-посадки пасажирів, під час яких, при відкритті бічних дверей, відбувається продувка пасажирського салону через дверні прорізи з утворенням повітряних течій по всьому об'єму салону (Фіг.5 і Фіг.6). З використанням продувок салону на зупинках, знижується необхідна кількість зовнішнього повітря, що подається у вагон, а отже й енерговитрати на роботу вентиляційного обладнання. При русі вагонів метрополітену на відкритих ділянках шляху, можливе потрапляння атмосферних опадів у корпуси 13 й 28 припливних і витяжних вентиляційних модулів. Корпуса 13 й 28 виконують функції видільних і накопичувальних ємностей вологи. Повітряний потік припливних вентиляційних модулів 11 (Фіг.2) захоплює за собою краплі вологи, які під дією сил інерції розбиваються об стінки й днище корпуса 13, а потім самопливом надходять у систему водозливу через штуцера 27. Волога, що надходить у корпус 28 (Фіг.3) під дією сил опору від зустрічного потоку відпрацьованого повітря й сил інерції лабіринту К витяжних вентиляційних модулів 12 надходить у систему водозливу через штуцера 38. Технічний результат винаходу, що заявляється, полягає в: - підвищенні рівня комфортності в салоні вагона; - поліпшенні екстер'єру вагона; 7 - зниженні енерговитрат, пов'язаних зі здійсненням додаткової вентиляції, тому що продувка салону здійснюється при відкритих дверях, під час зупинки для посадки-висадження пасажирів. 90318 8 Вагон метрополітену, з вентиляційним обладнанням пасажирського салону, що заявляється, побудований на ВАТ "Крюківський вагонобудівний завод". 9 90318 10 11 Комп’ютерна верстка А. Рябко 90318 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601