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    重庆时时彩内部号码: 一种火车卧铺床头加湿方法及其装置.pdf

    关 键 词:
    一种 火车 卧铺 床头 加湿 方法 及其 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610495349.6

    申请日:

    2016.06.28

    公开号:

    CN106004904A

    公开日:

    2016.10.12

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B61D 27/00申请日:20160628|||公开
    IPC分类号: B61D27/00; B61D31/00 主分类号: B61D27/00
    申请人: 西安建筑科技大学
    发明人: 王莹莹; 姜超; 刘艳峰; 王登甲
    地址: 710055 陕西省西安市雁塔路13号
    优先权:
    专利代理机构: 西安恒泰知识产权代理事务所 61216 代理人: 孙雅静
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610495349.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.12.07|||2016.11.09|||2016.10.12

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种火车卧铺床头加湿方法及其装置,在火车卧铺下铺的铺底空间将水雾化,加热后的热空气吸收水雾得到湿润热空气,湿润热空气由各个卧铺底板布施在卧铺乘客头部上方,对火车车厢环境进行加湿;所述的湿润热空气的相对湿度为40%~70%,湿润热空气的温度为27~28℃。装置采用所述的火车卧铺床头加湿方法对火车车厢环境进行加湿。将来自车厢内的空气通过电加热器预热,超声波震荡出的水雾与温度较高的空气相遇,水雾加快蒸发,水蒸气与空气混合为湿空气后送出,避免了以往加湿器送出的空气携带水珠的问题。对加湿前的水软化处理、紫外线消毒灯杀菌处理,避免了加湿后空气产生白雾、携带细菌的问题。

    权利要求书

    1.一种火车卧铺床头加湿方法,其特征在于,在火车卧铺下铺的铺底
    空间将水雾化,加热后的热空气吸收水雾得到湿润热空气,湿润热空气由
    各个卧铺底板布施在卧铺乘客头部上方,对火车车厢环境进行加湿;
    所述的湿润热空气的相对湿度为40%~70%,湿润热空气的温度为27~
    28℃。
    2.如权利要求1所述的火车卧铺床头加湿方法,其特征在于,水在雾
    化前将水进行软化处理,热空气加热前进行除菌处理,且往除菌后的热空
    气内通入负氧离子。
    3.一种火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,该装置采用权利要求1
    或2所述的火车卧铺床头加湿方法对火车车厢环境进行加湿。
    4.如权利要求3所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,包括在
    火车卧铺下铺的铺底空间设置的加湿构件(4)、热空气传送构件(5)和空
    气导出构件(6),加湿构件(4)产生水雾,热空气传送构件(5)将热空
    气传送到加湿构件(4)内进行水雾的吸收,然后再由与加湿构件(4)连
    通的空气导出构件(6)将吸收水雾后的热空气沿高层的卧铺床底布施在低
    层卧铺床头,对火车车厢环境进行加湿。
    5.如权利要求3所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,所述的
    加湿构件(4)为加湿水箱,加湿水箱底部设置超声发生器(42),水箱侧
    上部与热空气传送构件(5)连通,加湿水箱顶部连通空气导出构件(6)。
    6.如权利要求4或5所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,所
    述的热空气传送构件(5)为通气管道,在通气管道上设置空气加热器(51),
    通气管道的一端与车厢的空气连通,通气管道的另一端与加湿构件(4)连
    通。
    7.如权利要求6所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,在所述
    的通气管道上设置负离子发生构件(7),往除菌后的热空气内通入负氧离
    子。
    8.如权利要求4或5所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,所
    述的空气导出构件(6)包括风动装置(61)、送气软管(65)、消声器(62)
    和出气口,送气软管(65)一端与加湿构件(4)连通,另一端连通送风软
    管,风动装置(61)设置在连通处,消声器(62)设置在送气软管(65)
    上,出气口设置在送气软管(65)的另一端且与高层的卧铺床底连通。
    9.如权利要求8所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,在高层
    的卧铺床底与出气口连通处设置布施板(21),布施板(21)上设置多个布
    施孔(211)。
    10.如权利要求4或5所述的火车卧铺床头加湿装置,其特征在于,
    与加湿构件(4)还连通设置加水处理装置,加水处理装置设置在火车车厢
    的桌板(12)下方;
    加水处理装置包括加水构件(9)、活化液加注构件(10)、废液回收构
    件(11)及水处理构件(8),所述的水处理构件(8)为密封的箱体,密封
    的箱体内设置水处理层将箱体分成上下两个腔体,密封箱体的上腔体分别
    与加水构件(9)和活化液加注构件(10)连通,密封箱体的下腔体分别与
    废液回收构件(11)和加湿构件(4)连通。

    说明书

    一种火车卧铺床头加湿方法及其装置

    技术领域

    本发明涉及加湿领域,特别涉及一种火车卧铺床头加湿方法及其装置,
    主要用于对卧铺的乘客头部空间加湿增氧,以解决火车卧铺车厢休息区空
    气干燥的问题,改善乘客的休息质量。

    背景技术

    秋冬季节,室外空气干燥,火车车厢内部也不例外,卧铺车厢的大部
    分乘客都是长途旅行,在火车内停留的时间较长,但是干燥的车厢环境给
    许多乘客带来了不适感,影响乘客的休息质量。同时,火车卧铺车厢的电
    加热器位于相邻卧铺之间的桌子下面,由于桌子对热空气的阻挡作用,使
    热空气直接扩散到下铺休息区域,下铺乘客休息时,头部直接接触到电加
    热器带来的热空气,热空气的热量使得液态水大量蒸发,乘客会感到口干
    舌燥,由此产生的不适感会影响休息质量。

    许多乘客为了避免电加热器造成的不适感,休息时头部脚部位置互换,
    使头部远离电加热器,但是车厢走廊嘈杂的声音同样影响休息质量。同时,
    火车的卧铺车厢空间狭小、拥挤,大型加湿配套设施难以安装使用。

    因此,充分利用卧铺空间,将加湿装置与卧铺结合在一起,将加湿增
    氧后的空气均匀的送向人体面部,是解决这一问题的关键。

    发明内容

    针对车厢内干燥的空气影响乘客休息质量的问题,本发明的目的在于,
    提供一种火车卧铺用加湿增氧装置,该装置结构简单、使用方便、能很好
    地满足乘客的需求。

    为了实现上述任务,本发明采用如下技术解决方案:

    一种火车卧铺床头加湿方法,在火车卧铺下铺的铺底空间将水雾化,
    加热后的热空气吸收水雾得到湿润热空气,湿润热空气由各个卧铺底板布
    施在卧铺乘客头部上方,对火车车厢环境进行加湿;

    所述的湿润热空气的相对湿度为40%~70%,湿润热空气的温度为27~
    28℃。

    进一步的,水在雾化前将水进行软化处理,热空气加热前进行除菌处
    理,且往除菌后的热空气内通入负氧离子。

    一种火车卧铺床头加湿装置,该装置采用所述的火车卧铺床头加湿方
    法对火车车厢环境进行加湿。

    具体的,包括在火车卧铺下铺的铺底空间设置的加湿构件、热空气传
    送构件和空气导出构件,加湿构件产生水雾,热空气传送构件将热空气传
    送到加湿构件内进行水雾的吸收,然后再由与加湿构件连通的空气导出构
    件将吸收水雾后的热空气沿高层的卧铺床底布施在低层卧铺床头,对火车
    车厢环境进行加湿。

    更具体的,所述的加湿构件为加湿水箱,加湿水箱底部设置超声发生
    器,水箱侧上部与热空气传送构件连通,加湿水箱顶部连通空气导出构件。

    还有,所述的热空气传送构件为通气管道,在通气管道上设置空气加
    热器,通气管道的一端与车厢的空气连通,通气管道的另一端与加湿构件
    连通。

    进一步的,在所述的通气管道上设置负离子发生构件,往除菌后的热
    空气内通入负氧离子。

    具体的,所述的空气导出构件包括风动装置、送气软管、消声器和出
    气口,送气软管一端与加湿构件连通,风动装置设置在连通处,消声器设
    置在送气软管上,出气口设置在送气软管的另一端且与高层的卧铺床底连
    通。

    进一步的,在高层的卧铺床底与出气口连通处设置布施板,布施板上
    设置多个布施孔。

    更进一步的,与加湿构件还连通设置加水处理装置,加水处理装置设
    置在火车车厢的桌板下方;加水处理装置包括加水构件、活化液加注构件、
    废液回收构件及水处理构件,所述的水处理构件为密封的箱体,密封的箱
    体内设置水处理层将箱体分成上下两个腔体,密封箱体的上腔体分别与加
    水构件和活化液加注构件连通,密封箱体的下腔体分别与废液回收构件和
    加湿构件连通。

    本发明的优点为:

    1、消除了加湿后空气夹带水珠、细菌、产生白雾的问题:将来自车厢
    内的空气通过电加热器预热,超声波震荡出的水雾与温度较高的空气相遇,
    水雾加快蒸发,水蒸气与空气混合为湿空气后送出,避免了以往加湿器送
    出的空气携带水珠的问题。对加湿前的水软化处理、紫外灯杀菌处理,避
    免了加湿后空气产生白雾、携带细菌的问题。

    2、改善乘客的休息质量:布施板送风可以将加湿后的空气均匀的送向
    乘客头部空间,乘客可以直接呼吸到加湿增氧后的湿空气,从而解决了车
    厢内部空气干燥给乘客带来的不适感。采用Fluent软件模拟人体头部空间
    的流场,使头部周围风速、温度、空气相对湿度均达到舒适条件。

    3、双效感应,自动运行,节能:为确保加湿对象为人体,采用压力传
    感器和红外线传感器共同响应,只有在两者共同发出电信号时,加湿装置
    才开始运行。使用压电材料将人体的压力转化为电能,减少电能的消耗。
    送风风管贯穿三个床铺,由位于下铺底部的加湿装置统一加湿空气后,分
    别送往各个床铺。各床铺的送风由出气阀控制。当任一床铺同时发出两个
    电信号时,加湿增氧装置开始运行,同时该床铺所在的出气阀打开,未同
    时发出两个电信号所在床铺的出气阀自动关闭,装置只向有人休息的床铺
    提供加湿增氧的空气。

    4、能自动调节加湿量、加热量,能自动控制阀门启闭,装置可间歇运
    行:人体头部附近有湿度传感器,可以探测人体头部附近的空气相对湿度,
    当相对湿度达到设定值的上限时,感应装置发出电信号,接收到信号的变
    阻器自动增大阻值,降低超声发生器的振荡频率,降低产湿量;当相对湿
    度低于设定值的下限时,感应装置发出电信号,接收到信号的变阻器自动
    减小阻值,增大超声波雾化??榈恼竦雌德?,增加产湿量。从而实现了依
    据人体需要的装置间歇运行。通过加湿器出气口的温度感应装置来调节电
    加热器加热量的大小,来调节出风温度。加湿水箱中的水位感应装置可调
    控进入水箱中的水量,当需要加水时,由水位感应装置控制的电动调节阀
    开启,加水完成后,电动调节阀关闭。

    5、巧妙利用车厢构造,利用重力实现加水、软水、水洗再生、排水过
    程:充分利用车厢卧铺空间,将加水构件和活化再生构件以类似抽屉的形
    状隐藏在桌子下部,需要注水加湿和活化再生时可通过把手打开装置加注,
    加注完成后,加水构件和活化再生构件后的可伸缩弹簧以及进液管的波纹
    软管可以保证加注箱在加注后很好的恢复原位。将加水构件、活化液加注
    构件、加湿构件放置于床头不同高度,利用高差、在重力作用下实现加注、
    软水、活化再生过程,省去了水泵所需的电能,简化装置。

    6、充分利用卧铺空间、不影响美观:卧铺车厢空间有限,将加湿装置
    与卧铺紧密结合,并采用布施板送风可以降低送风道的高度,不占用乘客
    的休息空间。充分利用卧铺车厢空间,将加湿部分主体放置于下铺的底部,
    注水、软水等装置放置于车厢桌子的底部。

    附图说明

    图1是本发明的火车卧铺床头加湿装置结构示意图;

    图2是加水构件的结构示意图;

    图3是本发明的装置使用原理图;

    图4是布施板的结构示意图;

    图5是布施板的尺寸示意图;

    图6是卧铺床上压力传感器布置位置示意图;

    图7是Fluent软件模拟的布施板侧视的速度场分布(风口风速为
    1.5m/s);

    图8是Fluent软件模拟的布施板侧视的速度场分布(风口风速为2m/s);

    图9是Fluent软件模拟的布施板侧视的温度场分布(送风温度为27℃);

    图10是Fluent软件模拟的布施板侧视的温度场分布(送风温度为
    28℃);

    图11是Fluent软件模拟的布施板侧视的空气相对湿度分布(送风温
    度为27℃、风速1.5m/s);

    图12是Fluent软件模拟的布施板侧视的空气相对湿度分布(送风温
    度为28℃、风速1.5m/s);

    图中的标号为:1-铺间隔板、2-第一卧铺床、21-布施板、211-布施孔、
    212-湿度传感器、213-红外线传感器、22-压电材料层、3-第二卧铺床、31-
    压力传感器布置点、4-加湿构件、41-紫外灯、42-超声发生器、43-带有水
    位感应的电动调节阀、44-变阻器、5-热空气传送构件、51-空气加热器、
    52-空气过滤网、6-空气导出构件、61-风动装置、62-消声器、63-第一出
    气口、64-第二出气口、641-出气阀、642-温度传感器、65-送气软管、66-
    软接头、67-不锈钢风管、7-负离子发生构件、71-离子发生器、72-负离子
    转换器、73-释放器、8-水处理构件、81-水处理层、82-出水管、83-排废
    液管、84-废液阀、9-加水构件、91-加水管、92-加水阀、93-加水把手、
    94-连接弹簧、10-活化液加注构件、101-加注把手、102-加注阀、103-加
    注管、11-废液回收构件、12-桌板、121-安装箱、122-固定柱、13-窗户;

    下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

    具体实施方式

    本发明的火车卧铺床头加湿方法,在火车卧铺下铺的铺底空间将水雾
    化,加热后的热空气吸收水雾得到湿润热空气,湿润热空气由各个卧铺底
    板布施在卧铺乘客头部上方,对火车车厢环境进行加湿;湿润热空气的相
    对湿度为40%~70%,湿润热空气的温度为27~28℃。水在雾化前将水进行
    软化处理,热空气加热前进行除菌处理,且往除菌后的热空气内通入负氧
    离子。将来自车厢内的空气通过电加热器预热,超声波震荡出的水雾与温
    度较高的空气相遇,水雾加快蒸发,水蒸气与空气混合为湿空气后送出,
    避免了以往加湿器送出的空气携带水珠的问题。对加湿前的水软化处理、
    紫外线消毒灯杀菌处理,避免了加湿后空气产生白雾、携带细菌的问题

    本发明的火车卧铺床头加湿装置,该装置采用所述的火车卧铺床头加
    湿方法对火车车厢环境进行加湿。

    具体的,包括在火车卧铺下铺的铺底空间设置的加湿构件4、热空气传
    送构件5和空气导出构件6,加湿构件4产生水雾,热空气传送构件5将热
    空气传送到加湿构件4内进行水雾的吸收,然后再由与加湿构件4连通的
    空气导出构件6将吸收水雾后的热空气沿高层的卧铺床底布施在低层卧铺
    床头,对火车车厢环境进行加湿。

    加湿构件4为加湿水箱,加湿水箱底部设置超声发生器42,水箱侧上
    部与热空气传送构件5连通,加湿水箱顶部连通空气导出构件6。

    热空气传送构件5为通气管道,在通气管道上设置空气加热器51,通
    气管道的一端与车厢的空气连通,通气管道的另一端与加湿构件4连通。
    在通气管道上设置负离子发生构件7,往除菌后的热空气内通入负氧离子。

    空气导出构件6包括风动装置61、送气软管65、消声器62和出气口,
    送气软管65一端与加湿构件4连通,风动装置61设置在连通处,消声器
    62设置在送气软管65上,出气口设置在送气软管65的另一端且与高层的
    卧铺床底连通。在高层的卧铺床底与出气口连通处设置布施板21,布施板
    21上设置多个布施孔211。

    与加湿构件4还连通设置加水处理装置,加水处理装置设置在火车车
    厢的桌板12下方;加水处理装置包括加水构件9、活化液加注构件10、废
    液回收构件10及水处理构件8,水处理构件8为密封的箱体,密封的箱体
    内设置水处理层将箱体分成上下两个腔体,密封箱体的上腔体分别与加水
    构件9和活化液加注构件10连通,密封箱体的下腔体分别与废液回收构件
    11和加湿构件4连通。

    装置巧妙的与卧铺结合在一起,未占用车厢的有效使用面积,不影响
    车厢的美观。为了能提高本装置使用的自动化,可在各个位置布设传感器
    等电器件,使整个装置在使用过程中更加的人性化。

    实施例1:

    结合图1-6,本发明的火车卧铺床头加湿装置包括加湿构件4、热空气
    传送构件5、空气导出构件6、负离子发生构件7、水处理构件8、加水构
    件9、活化液加注构件10和废液回收构件11,沿铺间隔板1高度方向由上
    到下依次为第一卧铺床2和第二卧铺床3,在第二卧铺床3的铺底空间设置
    的加湿构件4、热空气传送构件5和空气导出构件6,加湿构件7产生水雾,
    热空气传送构件5将热空气传送到加湿构件4内进行水雾的吸收,然后再
    由与加湿构件4连通的空气导出构件6将吸收水雾后的热空气沿高层的卧
    铺床底布施在低层卧铺床头,对火车车厢环境进行加湿;桌板12设置在窗
    户13下,水处理构件8、加水构件9、活化液加注构件10和废液回收构件
    11隐藏设置在桌板12下的安装箱121内,为加湿构件4提供持续的软化水;
    具体的:

    加水构件9包括加水管91、加水阀92、加水把手93和连接弹簧94,
    装置启动前,通过加水把手94打开加水构件9,加水构件9设置在桌板12
    下的安装箱121内,加水构件9通过连接弹簧94与安装箱121内的固定柱
    122连接,加水管91有一段为波纹软管,通过连接弹簧94和加液管91配
    合加水构件9的推进和拉出,向加水构件9中加自来水,通过加水阀92控
    制自来水的供给。

    加水构件9内的自来水在重力的作用下进入水处理构件8,水处理构件
    8包括水处理层81、出水管82、排废液管83和废液阀84,水处理层81内
    设置树脂材料(树脂材料可以为强酸型阳离子交换树脂),该树脂材料除去
    自来水中的钙镁离子,处理后的水继续在重力的作用下通过出水管82流入
    加湿构件4内。

    活化液加注构件10包括加注把手101、加注阀102和加注管103,活
    化液加注构件10在桌板下的安装箱121的安装方式与加水构件9相同,通
    过加注把手101拉出活化液加注构件10,活化液加注构件10内添加的盐水
    用于水处理构件8中树脂材料的再生,保证树脂材料的净化率。水处理构
    件8中的树脂材料再生后的废水可以排到安装箱121底部的废液回收构件
    11内,水处理构件8底部连通的排废液管83及设置在排废液管83上的废
    液阀84控制废液的排出,排废液管83的废液排放到废液回收构件11中。

    加湿构件4为加湿水箱,加湿水箱底部设置超声发生器42(型号
    DN25-16A-40),水箱侧上部与热空气传送构件5连通,加湿水箱顶部连通
    空气导出构件6,加湿水箱中可设置带有水位感应的电动调节阀43用于调
    控进入水箱中的水量,或者由人工直接控制进行加水;在水面上方设置紫
    外灯41。装置通电后,紫外灯41通电运行,消除尚未加湿的水在水箱中积
    存而滋生的细菌。与此同时,水箱底部的超声发生器42高速震荡,将水抛
    离水面而产生水雾。

    热空气传送构件5为通气管道,在通气管道上设置空气加热器51(型
    号SV-HA-60B-220-300),通气管道的一端与车厢内的空气连通,通气管道
    的另一端与加湿构件4连通,干燥的室内空气经过空气过滤网52进入通气
    管道,经过空气加热器51预热达到较高温度后进入水箱与水雾混合,较高
    温度的干燥空气可以尽可能的容纳水雾,并且水雾(小水滴)在高温干燥
    的空气中蒸发为水蒸气后与空气充分混合,使空气含湿量增加。热空气传
    送构件5还与负离子发生构件7连通,负离子发生构件7包括离子生成器
    71、负离子转换器72和释放器73,由离子生成器71产生的电离子进入负
    离子转换器72,在负离子转换器72中摩擦以及不规则运动产生高活性负氧
    离子,通过释放器73释放出来,增加空气中的负氧离子浓度(距离出气口
    30cm处负氧离子浓度为6×107/cm3),现有的产品集离子生成器、负离子转
    换器和释放器于一体,可选用JP-A2241负氧离子发生器。为了减少装置的
    工作噪音,加湿水箱是双层构造,夹层之间填充有隔音棉,水箱外部贴有
    隔音毡。

    以上下并列的两个卧铺床体为例,空气导出构件6包括风动装置61、
    消声器62、第一出气口63、第二出气口64和送气软管65,送气软管65一
    端与加湿构件4连通,风动装置61设置在连通处,消声器62(型号
    ZHXS.ZB-30×20×100L)设置在送气软管65上,第一出气口63设置在第
    二卧铺床3底,第二出气口64设置在第一卧铺床2的床底;消声器62能
    够最大限度的降低送风时带来的噪声。在第二出气口64处可设置出气阀641
    和温度传感器642,温度传感器642(型号DS18B20),可以检测温度后与设
    定值比较,调节空气加热器51的产热量,来调节出气口的空气温度??掌?br />导出构件6还可以包括风动装置61、软接头66、不锈钢风管67、消声器
    62、送气软管65、第一出气口63和第二出气口64,不锈钢风管67一端与
    加湿构件4连通,另一端与送气软管65连通,风动装置61设置在连通处,
    消声器62设置在送气软管65上的软接头66之后,软接头66用于风动装
    置61的消声减震,第一出气口63设置在第二卧铺床3底,第二出气口64
    设置在第一卧铺床2的床底,与火车车厢中的空气连通。

    以上下并列设置三个卧铺床为例,送气软管贯穿下铺、中铺、上铺,
    每个床铺分支出一个出气口,出气口连通设置在卧铺床底下的布施板21,
    通过布施板21上的布施孔211将湿空气送出。参见图4和5,中铺和上铺
    的每个床铺内都设置一个出气口,且在中铺和上铺的每个床铺下都在对应
    各自下铺乘客休息时头部所在的位置设置一个布施板21,布施板21上均匀
    的设置布施孔211,且在第二出气口64与布施板21的连接处设置出气阀
    641和温度传感器642用来控制加湿增氧后的空气能否通过第二出气口64
    到达布施板21,且为了实现自动的加湿空气的通入,出气阀641的启闭由
    该床铺上设置的红外线传感器213控制,温度传感器642可以检测温度后
    与设定值比较,调节空气加热器51的产热量,来调节出气口空气温度。为
    了节约能源,在每个卧铺床内铺设压电材料层22,为上述装置的工作提供
    一定的电量。

    参见图6,本发明还考虑了三种情况下加湿装置的使用情况:①当行李
    放置于卧铺②当人在卧铺短暂停留③人在卧铺休息。因此为了能准确的为
    在卧铺休息的乘客提供加湿空气,在卧铺床内还设置多个压力传感器(型
    号YY-YL100),分别设置在图6中的压力传感器布置点31上;

    当行李在卧铺上时,只有压力传感器会发出电信号;当有人在卧铺短
    暂停留时,红外线传感器213会发出电信号;只有第三种情况时,压力传
    感器和红外线传感器213才会同时发出电信号,本发明的装置才会运行。

    在每个卧铺的床头位置还设置湿度传感器212,用于调控变阻器44的
    阻值,进而控制超声发生器42的振荡频率,调节产湿量。

    位于最下铺的压力传感器要考虑乘客坐在床铺上的情况,当乘客坐在
    布施板21正下方时,布施孔211送出的湿空气直接吹到乘客头部,此时会
    引起乘客的不适感;为了保证乘客坐在其他位置时加湿装置依然可以运行,
    因此压力传感器的位置确定为图6中的位置,只要三个压力传感器的压力
    各自满足设定值时,就会发出电信号,保证装置的运行。

    实施例2:

    卧铺长1.8m,宽0.6m,空间高度0.75m,车厢内空气温度18℃,空气
    相对湿度30%。

    1、布施板上布施孔的尺寸和间距,出气口的风速和温度

    查阅参考书籍《车厢内热环境与人体热舒适》(李百战,郑洁等编著)
    和文献(ANSI/ASHRAE Standard 55-1992.Thermal environmental conditions
    for human occupancy.Atlanta:American Society of Heating Refrigerating and
    Air-Conditioning Engineers,1992)和(Kaczmarczyk J,Melikov A,Fanger P
    O.Human response to personalized ventilation and mixing ventilation.Indoor
    Air,2004,14(8):17-29)的结论可知:

    吹到人体头部的适宜空气温度为:23~25℃。

    吹到人体头部的适宜空气相对湿度为:40%~70%。

    吹到人体头部的适宜空气流速为:0.15~0.25m/s。

    根据Fluent软件流场模拟,通过改变出气口面积、出气口流速来模拟
    人体头部空间湿空气的流场,把到达人体头部空间湿空气的温度、相对湿
    度、风速控制在舒适的范围。

    Fluent软件模拟假设如下:

    布施板长0.6m,宽0.4m,厚度为0.1m。布施孔半径为0.005m,布施
    孔的位置分布参见图5(尺寸单位为mm)。

    当布施孔出风速度为1.5m/s时,速度场分布见图7;

    当布施孔出风速度为2.0m/s时,速度场分布见图8;

    通过舒适性比较,选择出口风速为1.5m/s,到达人体面部风速大约为
    0.2m/s,此时单个出气口风量为0.424m3/h。

    当出气口空气的温度为27℃、出气口风速为1.5m/s时,温度场分布见
    图9(温度单位为热力学温度K;空气温度(℃)=热力学温度(K)-273.15)。

    当出气口空气的温度为28℃、出气口风速为1.5m/s时,温度场分布见
    图10(温度单位为热力学温度K;空气温度(℃)=热力学温度(K)-273.15)。

    通过舒适性比较,当出口空气流速为1.5m/s、温度为27℃或28℃时,
    到达人体面部空气温度均满足热舒适要求。

    出气口出口空气为饱和湿空气人体面部附近空气相对湿度由
    湿度传感器调控。

    在出气口空气温度为27℃,出气口空气流速为1.5m/s时,布施孔周围
    空气相对湿度分布见图11。

    在出气口空气温度为28℃,出气口空气流速为1.5m/s时,布施孔周围
    空气相对湿度分布见图12。

    通过比较,当出气口空气流速为1.5m/s、温度为27℃和28℃时,到达
    人体面部的空气相对湿度均在舒适范围。

    因此,综合考虑人体面部附近风速、温度、空气相对湿度等因素,在
    满足热舒适的前提下,确定尺寸为:布施板长0.6m,宽0.4m,厚度为0.1m。
    布施孔半径为0.005m,布施孔的位置分布参见图5(尺寸单位为mm);出气
    口风速为1.5m/s,送风温度为27~28℃,送出的为饱和湿空气。

    2、压力传感器的设定值

    人体卧态体压主要分布在臀部、脚跟部和肩部。因此,卧铺上参考人
    体上述三个部位分别设置了三个压力传感器,考虑到相邻卧铺之间有张桌
    子,位于卧铺的顶部位置,乘客会经常坐在卧铺桌子附近的位置,为避免
    此时送风对乘客头部造成的不适感,将靠近桌板处的压力传感器的位置设
    置在距卧铺顶部(车体)0.5m处,各处压力传感器之间距离沿远离桌板方
    向分别为0.6m和0.65m。

    根据参考文献(2012,不同仰卧姿势下人体压力分布特性的研究,侯
    喜红)可知,人体仰卧时:

    男性肩胛部所受近似压强为P=1.5965~2.1016KPa;

    女性肩胛部所受近似压强为P=1.5882~2.0533KPa;

    男性臀部所受近似压强为P=1.3285~1.7496KPa;

    女性臀部所受近似压强为P=1.3230~1.7107KPa;

    男性足跟部所受近似压强为P=1.4474~1.9139KPa;

    女性足跟部所受近似压强为P=1.4406~1.8733KPa;

    人体静坐时:

    男性臀部所受压力为P=2.94~5.08KPa;

    女性臀部所受压力为P=2.94~4.97KPa;

    为避免人坐在布施板处造成的吹风不适感,将压力传感器的压力范围
    沿桌板到走廊的位置依次设定为1.4~2.2KPa,1.3~1.8KPa和1.42.0KPa。

    3、电加热器的加热量

    出气口温度设为28℃,每个布施孔的送风量为0.424m3/h,共9个布施
    孔。

    电加热器每小时加热量为:

    Q=C·m·Δt=1.007×0.424×9×1.205×(28-18)=46.3J

    4、湿度传感器设定值

    根据人体面部舒适性的要求,将湿度传感器设定为40%~70%,将温度
    传感器设定为27~28℃。

    5、加湿量的确定

    车厢内空气状态为:温度18℃,相对湿度30%;

    加湿后送风空气状态为:温度28℃,相对湿度100%;

    查阅湿空气焓湿图可得:

    车厢内空气含湿量d1=4.3g/kg干空气;

    加湿后送风空气含湿量d2=24.5g/kg干空气;

    处理的空气量为Q=3.816m3/h,k为安全系数,取k=1.1;

    加湿量为:

    关于本文
    本文标题:一种火车卧铺床头加湿方法及其装置.pdf
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