Устройство для охлаждения компонентов, в частности, для железнодорожных транспортных средств

Охлаждающее устройство (12) согласно изобретению содержит расположенный на крыше (16) транспортного средства корпус (20) с двумя боковыми (22) и одной верхней (24) стенками, которые образуют отсек для каждого электрического компонента. Каждый отсек образует воздуховод, в котором установлен соответствующий компонент. Воздуховод проходит между по меньшей мере одним боковым воздухоприемным отверстием (32), выполненным в одной из боковых стенок (22), и одним верхним выходным отверстием (34), расположенным на верхней стенке (24). Охлаждающее устройство установлено на крыше железнодорожного транспортного средства. Изобретение обеспечивает повышение эффективности охлаждения компонента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройству с по меньшей мере одним компонентом, предназначенному для оборудования транспортного средства, в частности, железнодорожного транспортного средства.

Изобретение может быть использовано, например, для охлаждения электронных компонентов, в частности, тормозных резисторов. Некоторые тормозные системы железнодорожных транспортных средств могут вырабатывать электрическую энергию во время торможения. Такие тормозные системы включают в себя тормозные резисторы, которые могут рассеивать часть электрической энергии, выработанной во время торможения.

Такие тормозные системы, как правило, охлаждаются с помощью специального устройства. В общем, такое охлаждающее устройство содержит вентиляторы и/или по меньшей мере один контур теплового насоса.

Задачей изобретения, в частности, является создание системы охлаждения электронных компонентов, являющейся более экономичной, чем существующие в настоящее время системы, и, в то же время, обеспечивающей столь же эффективное охлаждение.

Для решения этой задачи предложено устройство для охлаждения по меньшей мере одного компонента, предназначенное для установки на транспортном средстве, в частности, на железнодорожном транспортном средстве и содержащее:

- корпус, приспособленный к установке на крыше транспортного средства и имеющий две боковые и верхнюю стенки, образующие отсек для каждого компонента;

- каждый отсек образует воздуховод, в котором установлен соответствующий компонент и который проходит между по меньшей мере одним боковым воздухоприемным отверстием, выполненным в одной из боковых стенок, и одним верхним выходным отверстием, выполненным в верхней стенке;

- каждое боковое отверстие имеет симметричную форму относительно центральной плоскости, перпендикулярной боковой и верхней стенкам;

- каждый воздуховод для каждого бокового отверстия содержит переднюю часть, которая проходит от этого бокового отверстия к соответствующему компоненту и ограничена по существу плоскими верхней и нижней поверхностями и изогнутыми передней и задней поверхностями, которые сближаются между собой в направлении от бокового отверстия к компоненту.

При движении транспортного средства воздух входит через каждое боковое воздухоприемное отверстие, поступает в воздуховод и проходит по нему до выходного отверстия. Проходящий по воздуховоду воздух контактирует с установленным в этом воздуховоде компонентом, охлаждая его.

Таким образом, система охлаждения согласно настоящему изобретению не требует вентилятора или теплового насоса, и, следовательно, ее себестоимость ниже, чем у известных систем, в частности, не требуется энергия для охлаждения компонентов, что обеспечивает дополнительную экономию.

Охлаждающее устройство согласно настоящему изобретению может также обладать одним или несколькими следующими особенностями, которые могут использоваться по отдельности или в комбинации друг с другом:

- каждое боковое воздухоприемное отверстие расположено напротив соответствующего компонента;

- каждое верхнее выходное отверстие расположено непосредственно напротив соответствующего компонента;

- для каждого компонента в корпусе выполнены два боковых воздухоприемных отверстия, каждое из которых расположено на соответствующей боковой стенке;

- каждое верхнее отверстие имеет симметричную форму относительно центральной плоскости, перпендикулярной верхней и боковым стенкам;

- для каждого верхнего отверстия на верхней стенке выполнен, по меньшей мере, один отклоняющий элемент, выступающий вверх от поверхности верхней стенки и проходящий вдоль передней или задней кромки верхнего отверстия перпендикулярно боковым стенкам;

- для каждого верхнего отверстия на верхней стенке выполнены два отклоняющих элемента, проходящих вдоль передней и задней кромок верхнего отверстия;

Объектом изобретения также является железнодорожное транспортное средство, на крыше которого установлено указанное выше устройство, расположенное например, в нише этой крыши.

Изобретение станет более понятным из дальнейшего описания одного из возможных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 показано железнодорожное транспортное средство с охлаждающим устройством в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг. 2 - охлаждающее устройство, установленное на железнодорожном транспортном средстве, показанном на фиг. 1, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 3 - то же, но с непоказанными некоторыми стенками.

На фиг. 1 показано железнодорожное транспортное средство 10 с установленным на нем охлаждающим устройством 12 в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления изобретения.

Используемые в настоящем описании термины «передний» и «задний» соответствуют направлению движения транспортного средства. Железнодорожное транспортное средство такого типа, как правило, может совершать движение в двух противоположных направлениях, так что передняя и задняя части транспортного средства могут меняться местами в зависимости от направления движения.

Железнодорожное транспортное средство 10 обычно содержит по меньшей мере один компонент 14, который необходимо охлаждать, например, по меньшей мере один электронный компонент, в частности, резистор или комплект тормозных резисторов. Охлаждающее устройство 12 предназначено для охлаждения каждого компонента 14.

В рассматриваемом примере, как показано на фиг. 3, устройство 12 охлаждает три группы компонентов 14.

Железнодорожное транспортное средство 10 содержит по меньшей мере один вагон, на крыше 16 которого установлено охлаждающее устройство 12. Например, если железнодорожное транспортное средство 10 содержит несколько вагонов, охлаждающее устройство 12 устанавливают на крыше моторного вагона этого транспортного средства 10.

Предпочтительно, крыша 16 транспортного средства содержит нишу 18, в которой охлаждающее устройство 12 расположено так, чтобы оно не выступало или немного выступало над крышей 16.

Как показано на фиг. 2 и 3, охлаждающее устройство 12 содержит корпус 20, имеющий боковые стенки 22 и верхнюю стенку 24. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения корпус 20 также содержит наклонные промежуточные стенки 26, каждая из которых проходит в поперечном направлении между соответствующей боковой стенкой 22 и верхней стенкой 24.

Корпус 20 установлен в нише 18 так, чтобы верхняя стенка 24 располагалась практически заподлицо с крышей 16 железнодорожного транспортного средства.

Корпус 20 определяет границы отсека 28 для каждого компонента или группы компонентов 14. Например, как показано на фиг. 3, два прилегающих друг к другу отсека 28 разделены непроницаемой стенкой 30, расположенной перпендикулярно верхней стенке 24 и боковым стенкам 22.

Каждый отсек 28 имеет по меньшей мере одно боковое воздухоприемное отверстие 32, выполненное в одной из боковых стенок 22, и одно верхнее воздуховыпускное отверстие 34, выполненное в верхней стенке 24.

Кроме того, каждый отсек 28 образует воздуховод, в котором расположен соответствующий компонент или группа компонентов 14. Указанный воздуховод проходит между каждым боковым воздухоприемным отверстием 32 и верхним выходным отверстием 34.

Предпочтительно, в каждом отсеке 28 имеются два боковых воздухоприемных отверстия 32, каждое из которых выполнено в соответствующей боковой стенке 22, то есть с каждой стороны компонента или группы компонентов 14, установленных в отсеке 28.

Предпочтительно, каждое воздухоприемное отверстие 32 выполнено напротив соответствующего компонента или группы компонентов 14, а каждое выходное отверстие 34 выполнено непосредственно над соответствующим компонентом или группой компонентов 14. Таким образом, поток воздуха в отсеке 28 проходит непосредственно из воздухоприемных отверстий 32 в выходное отверстие 34, обдувая компонент или их группу.

Необходимо отметить, что в железнодорожном транспортном средстве охлаждающее устройство 12 должно работать независимо от направления движения этого транспортного средства.

Для этого каждое верхнее отверстие 34 выполнено симметричным относительно соответствующей центральной плоскости, перпендикулярной верхней стенке 24 и боковым стенкам 22. Аналогичным образом, каждое боковое отверстие 32 имеет симметричную форму относительно соответствующей центральной плоскости, перпендикулярной боковой стенке 22 и верхней стенке 24.

Такие симметричные формы верхнего и боковых отверстий обеспечивают безопасную эффективную работу охлаждающего устройства 12 независимо от направления движения железнодорожного транспортного средства 10.

Предпочтительно, для каждого бокового воздухоприемного отверстия 32 каждый воздуховод 28 содержит переднюю часть 36, соединяющую указанное боковое отверстие 32 с соответствующим компонентом 14. Эта передняя часть 36 образована верхней поверхностью 36А и нижней поверхностью 36В, которые являются практически плоскими и параллельными друг другу, а также изогнутыми передней и задней поверхностями 36С, сходящимися друг к другу от бокового отверстия 32 к компоненту 14. Таким образом, передняя часть 36 имеет форму, способствующую увеличению скорости воздушного потока, что оптимизирует охлаждение компонента 14.

Кроме того, для каждого верхнего отверстия 34 на верхней стенке 24 выполнен по меньшей мере один отклоняющий элемент 38, выступающий вверх от поверхности верхней стенки 24 и проходящий вдоль передней или задней кромки верхнего отверстия 34 перпендикулярно боковым стенкам 22. Каждый отклоняющий элемент 38 может иметь, например, треугольную форму.

Чтобы работа охлаждающего устройства 12 являлась оптимальной независимо от направления движения железнодорожного транспортного средства, каждое верхнее отверстие 34 снабжено двумя отклоняющий элементами 38, один из которых проходит вдоль передней кромки, а другой - вдоль задней кромки верхнего отверстия 34.

Отклоняющий элемент 38, расположенный вдоль передней кромки, обеспечивает отклонение потока воздуха, проходящего вдоль крыши 16 железнодорожного транспортного средства 10, так что указанный воздушный поток протекает мимо верхнего отверстия 34 и не заходит в отсек 28 через верхнее отверстие 34. Данный отклоняющий элемент 38 также создает разрежение над верхним отверстием 34, что улучшает прохождение воздушного потока в нише 18 от бокового воздухоприемного отверстия 32 к верхнему выходному отверстию 34.

Следует отметить, что изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом его осуществления и может быть реализовано с различными изменениями и модификациями, не выходящими за пределы формулы изобретения.

В частности, охлаждающее устройство 12 может быть использовано для охлаждения и других компонентов.

Кроме того, охлаждающее устройство 12 может использоваться на транспортных средствах других типов, например, на автодорожных или воздушных транспортных средствах. В этом случае можно не обеспечивать симметричность работы в зависимости от направления движения транспортного средства.

1. Устройство для охлаждения по меньшей мере одного электрического компонента транспортного средства, предназначенное для установки на транспортном средстве, в частности железнодорожном, характеризующееся тем, что содержит корпус, приспособленный к установке на крыше транспортного средства и имеющий две боковые и верхнюю стенки, образующие отсек для каждого электрического компонента; каждый отсек образует воздуховод, в котором установлен соответствующий электрический компонент и который проходит между по меньшей мере одним боковым воздухоприемным отверстием, выполненным в одной из боковых стенок, и одним верхним выходным отверстием, выполненным в верхней стенке; при этом каждое боковое отверстие имеет симметричную форму относительно центральной плоскости, перпендикулярной боковой и верхней стенкам, а каждый воздуховод для каждого бокового отверстия содержит переднюю часть, которая проходит от этого бокового отверстия к соответствующему электрическому компоненту и ограничена по существу плоскими верхней и нижней поверхностями и изогнутыми передней и задней поверхностями, которые сближаются между собой в направлении от бокового отверстия к электрическому компоненту.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждое боковое воздухоприемное отверстие расположено напротив соответствующего электрического компонента.

3. Устройство по п. 1 или 2, характеризующееся тем, что каждое верхнее выходное отверстие расположено непосредственно напротив соответствующего электрического компонента.

4. Устройство по любому из пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что для каждого электрического компонента в корпусе выполнены два боковых воздухоприемных отверстия, каждое из которых расположено на соответствующей боковой стенке.

5. Устройство по любому из пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что каждое верхнее отверстие имеет симметричную форму относительно центральной плоскости, перпендикулярной верхней и боковым стенкам.

6. Устройство по любому из пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что для каждого верхнего отверстия на верхней стенке выполнен по меньшей мере один отклоняющий элемент, выступающий вверх от поверхности верхней стенки и проходящий вдоль передней или задней кромки верхнего отверстия перпендикулярно боковым стенкам.

7. Устройство по п. 6, характеризующееся тем, что для каждого верхнего отверстия на верхней стенке выполнены два отклоняющих элемента, проходящих вдоль передней и задней кромок верхнего отверстия.

8. Железнодорожное транспортное средство, на крыше которого установлено устройство для охлаждения по меньшей мере одного электрического компонента транспортного средства, характеризующееся тем, что указанное устройство содержит корпус, приспособленный к установке на крыше транспортного средства и имеющий две боковые и верхнюю стенки, образующие отсек для каждого электрического компонента; каждый отсек образует воздуховод, в котором установлен соответствующий электрический компонент и который проходит между по меньшей мере одним боковым воздухоприемным отверстием, выполненным в одной из боковых стенок, и одним верхним выходным отверстием, выполненным в верхней стенке; при этом каждое боковое отверстие имеет симметричную форму относительно центральной плоскости, перпендикулярной боковой и верхней стенкам, а каждый воздуховод для каждого бокового отверстия содержит переднюю часть, которая проходит от этого бокового отверстия к соответствующему электрическому компоненту и ограничена по существу плоскими верхней и нижней поверхностями и изогнутыми передней и задней поверхностями, которые сближаются между собой в направлении от бокового отверстия к электрическому компоненту.

9. Железнодорожное транспортное средство по п. 8, характеризующееся тем, что указанное устройство установлено в нише, выполненной в крыше транспортного средства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пассажирским рельсовым транспортным средствам. Система отопления для отопления пассажирского салона (1) рельсового транспортного средства включает работающее на топливе нагревательное устройство (2) для нагрева контура (4) циркуляции жидкости, тепловая энергия которого при помощи теплообменника (5) может вводиться в пассажирский салон и двигатель (3) внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

Изобретение относится к кондиционированию железнодорожных вагонов. Комплект оборудования для единого блока кондиционирования воздуха железнодорожного поезда имеет интегрированную конструкцию и включает корпус, монтажное основание, решетчатое воздушное отверстие и бак со смешанным воздухом.

Изобретение касается осушительного устройства для осушения воздуха в резервуаре. Оно имеет элемент Пельтье, который выполнен в виде одноступенчатого элемента Пельтье, и он термически соединен с холодной стороной и горячей стороной, при этом холодная сторона выполнена таким образом, что при эксплуатации осушительного устройства на холодной стороне конденсируется влага воздуха, при этом элемент Пельтье зажат между горячей стороной и холодной стороной посредством винтовой пружины и зажимного штифта, при этом горячая сторона на обращенной к элементу Пельтье стороне имеет сальниковое уплотнение, причем оно выполнено в виде углубления на горячей стороне, имеющей введенную в нее резиновую втулку, причем эта резиновая втулка охватывает зажимной штифт по внутреннему диаметру.

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с электротягой. Способ пуска преобразователя электроэнергии для вагонов электротранспорта заключается в том, что подают входное напряжение на конденсатор фильтра через нагреватель, контролируют напряжение на конденсаторе и при достижении этого напряжения заданной величины подключают конденсатор к сети напрямую.

Изобретение относится к области электрического транспорта. Система охлаждения тягового преобразователя электротягового рельсового транспортного средства содержит охлаждающий контур, включающий циркуляционный насос с приводом для прокачки охлаждающего вещества.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и, в частности, к высокоскоростному железнодорожному вагону. Высокоскоростной железнодорожный вагон, защищенный от ветра и песка, содержит кузов (1) вагона, тележку (2), отделение (3) для оборудования, пантограф и находящийся наверху блок (4) кондиционирования воздуха.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Компрессорная система включает в себя приводимый в действие от электродвигателя через приводной вал компрессор, резервуар для сжатого воздуха.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Система кондиционирования для рельсового транспортного средства включает воздухораспределительную коробку (1) с впуском (2) воздуха и по меньшей мере двумя выпусками (5, 6) воздуха для подключения к последующим воздушным каналам.

Изобретение относится к системе отопления в железнодорожных вагонах. Субоптимальная энергетическая система содержит теплогенерирующий блок с первичной обмоткой переменного тока, являющийся объектом управления.

Изобретение относится к устройствам для вентиляции салонов транспортных средств. Система вентиляции содержит средства подачи воздуха и средства его забора.

Изобретение относится к прокладке электрических кабелей и проводов на рельсовых транспортных средствах. Рельсовое транспортное средство содержит кабели низковольтных цепей с прокладкой их по кузову над проходом в машинном отделении в сдвоенной лотковой магистрали, закрепленной к кузову.

Изобретение относится к конструкции облицовочной панели преимущественно рельсового транспорта. Элемент (1) жесткости для облицовочной панели (2) выполнен в виде вытянутой листовой гнутой детали с по существу U-образным поперечным сечением и имеет вдоль своего среднего продольного участка (7) заливочные отверстия (8) для клеящего вещества.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам реконструкции железнодорожных вагонов и к железнодорожным вагонам, которые могут быть трансформированы в вагоны различного назначения.

Изобретение относится к средним увязочным устройствам в железнодорожных полувагонах при бестарной перевозке твердых сыпучих грузов. Железнодорожный полувагон содержит в себе кузов со стенами.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Рельсовое транспортное средство содержит кузов вагона для рельсового транспортного средства, имеющий днище (3), с которым соединены две боковые стенки, по меньшей мере две продольные балки (34), которые расположены на противолежащих сторонах кузова вагона соответственно в переходной области днища (3) к боковой стенке и простираются в продольном направлении кузова вагона.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Боковая опора кузова вагона на тележку содержит верхнюю часть боковой опоры в виде износостойкой планки (1), закрепленной на кузове, и нижнюю часть боковой опоры, установленную на надрессорной балке тележки вагона, включающую корпус (6), выполненный из конусных труб, пространство между которыми заполнено упругим элементом.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту с устройствами для поглощения удара при аварийном столкновении. Рельсовое транспортное средство содержит головные вагоны (1), соединенные междувагонным сцепным устройством (2), автосцепку (10) и устройство для защиты при аварийном столкновении.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту с устройствами для поглощения удара при аварийном столкновении. Рельсовое транспортное средство содержит соединенные междувагонным сцепным устройством (1) головные вагоны, состоящие из головного модуля (3), силового модуля (4) и прицепного модуля (5), автосцепку (12) и устройство для защиты при аварийном столкновении.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может найти применение при модернизации кузовов вагонов. Способ модернизации вагона-хоппера, содержащего ходовые опоры, раму, кузов с боковыми и торцевыми стенами и бункером с, по меньшей мере, двумя разгрузочными люками, перекрываемыми крышками, заключается в демонтаже привода крышек и бункера.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к вагонам высокоскоростного пассажирского поезда. В железнодорожном вагоне, содержащем тележки (1) с колесными парами, элементы сцепки, кузов (5) с закрепленными на нем крыльями (8), обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы управления положением крыльев, каждое крыло состоит из центральной неподвижной (10) части и расположенных по обе стороны от нее поворотных (11, 12) на осях частей.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Система для обеспечения рельсового транспортного средства электрической энергией имеет два двигателя внутреннего сгорания, соединенную с двигателем электрическую машину для выработки электроэнергии и систему управления двигателем и машиной.

Охлаждающее устройство согласно изобретению содержит расположенный на крыше транспортного средства корпус с двумя боковыми и одной верхней стенками, которые образуют отсек для каждого электрического компонента. Каждый отсек образует воздуховод, в котором установлен соответствующий компонент. Воздуховод проходит между по меньшей мере одним боковым воздухоприемным отверстием, выполненным в одной из боковых стенок, и одним верхним выходным отверстием, расположенным на верхней стенке. Охлаждающее устройство установлено на крыше железнодорожного транспортного средства. Изобретение обеспечивает повышение эффективности охлаждения компонента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх