本實用新型屬于高速軌道車的空調技術領域，具體涉及一種針對于有平順化要求的高速軌道車輛中空調冷凝風的進、出風的氣流梳理裝置。

背景技術：

安裝在軌道車輛頂部的空調是調節(jié)旅客舒適度的重要裝置。頂置式軌道車輛空調的冷凝側進出風方式分為有兩種：頂進側出，即氣流首先從冷凝風機進入冷凝腔，然后經過換熱器熱交換后排出到外界大氣；側進頂出，即氣流首先經過熱交換器，然后被冷凝風機排出到外界大氣。

當空調位于在軌道車輛頂部時，為了便于冷凝側的空氣循環(huán)，國內外通常采用空調凸出車體表面一定高度的設計，對于高速軌道車輛尤其如此。通常采取的措施是在出風側安裝擾流條，安裝擾流條后，由于高速氣流在擾流條處產生流動分離，在擾流條下游區(qū)域形成低壓區(qū)，有利于冷凝出風，從而保證了空調制冷效果。

研究表明，隨著軌道車輛車速的提高，突出車體表面的設計造成的氣動阻力成倍增加。為此，提出了軌道車輛頂部平順化的要求，即空調與車體表面平齊。

軌道車輛靜止或者低速運行時，車體表面附近氣流的動壓力較小，無論對于頂進側出還是側進頂出的空調，冷凝風機所做的功都足以克服外界低速氣流的阻力，從而保證空調系統(tǒng)有足夠的冷凝風量來進行熱交換達到額定的制冷效果。

隨著軌道車輛運行速度的逐步提高，軌道車輛高速運行時，軌道車輛周圍的空氣流場對空調性能影響凸顯出來：車體表面附近的氣流具有很大的動壓力，而冷凝風機的功率大小是有限制的，因此隨著軌道車輛運行速度的提高，尤其對于有平順化要求的軌道車輛即空調與列車表面平齊，不允許在出風側安裝凸出擾流條，這就造成冷凝風量會迅速減小，導致空調制冷效果下降良，影響了旅客乘坐的舒適。此現象在時速300公里以上的高速軌道車輛表現的尤為嚴重，目前國內外還沒有應用于平順化軌道車輛空調的有效解決方案。

技術實現要素：

本實用新型要解決的問題是提供一種適用于高速軌道車輛中空調冷凝風的氣流梳理裝置，通過加裝格柵結構，可以使軌道車輛高速運行時空調有足夠的冷凝風量，從而確?？照{的制冷效果，提高旅客的乘坐舒適性。

本實用新型采用的技術方案是：一種適用于高速軌道車輛中空調冷凝風的氣流梳理裝置，所述氣流梳理裝置為格柵結構、分別設置在空調冷凝進、出風口位置。

進一步地，所述格柵結構中格柵的形狀為矩形、扇形或菱形。

進一步地，所述格柵結構中格柵之間的中心間距Lmm為0.2—0.5倍的軌道車輛最高運行速度Vkm/h。

進一步地，所述格柵結構的高度Hmm為0.05—0.3倍的軌道車輛最高運行速度Vkm/h。

進一步地，所述格柵結構的底部距離空調冷凝風機扇葉頂部的距離N為10 mm—40mm

采用本實用新型產生的有益效果：1）本實用新型改善了軌道車輛高速運行時冷凝風機的進、出風環(huán)境，保證了軌道車輛高速運行時空調有足夠的冷凝風量，確?？照{的制冷效果，提高旅客的乘坐舒適性；2）本實用新型改善了軌道車輛高速運行時冷凝風機的進、出風環(huán)境的同時使冷凝風機扇葉受力得到了明顯改善，降低了空調噪音并提高了冷凝風機使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型安裝在軌道車輛上安裝位置的示意圖；

圖3是本實用新型與冷凝風機的安裝位置示意圖；

圖4是軌道車輛靜止時的冷凝進風狀態(tài)圖；

圖5是傳統(tǒng)軌道車輛高速時的冷凝進風狀態(tài)圖；

圖6是安裝有本實用新型的軌道車輛高速時的冷凝進風狀態(tài)圖；

圖7是傳統(tǒng)軌道車輛和安裝有本實用新型的軌道車輛在高速運行時冷凝風機扇葉受力的對比圖；

圖8是傳統(tǒng)軌道車輛和安裝有本實用新型的軌道車輛在高速運行時冷凝總風量的對比圖。

具體實施方式

參看附圖1-3，一種適用于高速軌道車輛中空調冷凝風的氣流梳理裝置，所述氣流梳理裝置為格柵結構1、分別設置在空調冷凝進、出風口位置。所述格柵結構1中格柵的形狀為矩形、扇形或菱形。所述格柵結構1中格柵之間的中心間距Lmm為0.2—0.5倍的軌道車輛最高運行速度Vkm/h。所述格柵結構1的高度Hmm為0.05—0.3倍的軌道車輛最高運行速度Vkm/h。所述格柵結構1的底部距離空調冷凝風機2扇葉頂部的距離N為10 mm—40mm。

對于有平順化要求的高速軌道車輛，本實用新型適用于軌道車輛空調的冷凝風頂進側出，或冷凝風側進頂出。如圖2，就是本實用新型的冷凝風頂進側出的結構圖，A代表冷凝進風口，B代表冷凝出風口。

參看附圖1和3，本實用新型的關鍵點是：格柵結構1的高度H、格柵之間的中心間距L、格柵結構1的底部距離扇葉頂部的距離N。根據理論計算及試驗驗證：a、對于格柵結構1的高度H，如果H太小，則格柵結構1不能有效梳理冷凝風的進出氣流，如果H太大，則會增大氣動阻力而降低冷凝進出風量；b、對于格柵之間的中心間距L，如果L太小，會增大氣動阻力而減小冷凝進出風量，如果L太大，則不能起到梳理冷凝風的進出氣流的作用；c、對于格柵結構1的底部距離扇葉頂部的距離N，如果N太小，會出現縫隙風速過高而產生嘯叫聲，如果N過大，則格柵梳理氣流的作用減弱。

參看附圖4為軌道車輛靜止時，冷凝進風氣流從各個方向比較均勻的被冷凝風機2吸入冷凝腔。

參看附圖5，為傳統(tǒng)軌道車輛在300Km/h的速度運行時冷凝進風氣流的分析狀態(tài)圖，從圖中可看出車體表面高速氣流在冷凝風機2吸力作用下斜向后方進入冷凝風機2旋轉區(qū)域，冷凝風機2有效進風面積比軌道車輛靜止狀態(tài)時減小，造成冷凝進風量隨車速提高而減小。

參看附圖6，為安裝有本實用新型的軌道車輛在300Km/h的速度運行時冷凝進風氣流的分析狀態(tài)圖，車體表面的高速氣流在進入冷凝風機2旋轉區(qū)域前，被進風位置的格柵結構1梳理整流，比較均勻的進入到冷凝風機2旋轉區(qū)域，使冷凝風機2的工作環(huán)境接近于軌道車輛靜止時的狀態(tài)，保證了充足的進風面積，使冷凝風機2工作保持在額定工作狀態(tài)，進而保證了空調的冷凝進風量。參看附圖7，為傳統(tǒng)軌道車輛與安裝有本實用新型的軌道車輛在300Km/h的速度運行時扇葉受力分析圖，可見安裝有本實用新型的冷凝風機2扇葉受力大大降低，從而降低了空調噪音并提高了冷凝風機2使用壽命。

參看附圖8，為傳統(tǒng)軌道車輛與安裝有本實用新型的軌道車輛在運行時冷凝總風量的對比圖，傳統(tǒng)軌道車輛的冷凝總風量隨列車運行速度提高而明顯下降，尤其是車速超過200公里后風量下降趨勢更加明顯，車速300公里時總風量比靜止時下降了60%；安裝有本實用新型的軌道車輛，由于改善了冷凝風機2的進風環(huán)境和冷凝器的出風環(huán)境，總冷凝風量隨車速不再明顯下降，車速300公里時總風量比車輛靜止時下降了20%，因此本實用新型在高速運行時尤其對于時速300公里以上的高速軌道車輛有很大的積極意義。

本實用新型通過列車在實際線路高速運行時的試驗驗證，空調制冷系統(tǒng)高壓壓力在車速300公里時為2.3Mpa；而傳統(tǒng)軌道車輛的空調制冷系統(tǒng)高壓壓力隨車速提高而升高，車速300公里時為2.7MPa，說明本實用新型改善了空調的制冷效果。