专利名称：复合式风力通风器的制作方法
技术领域：
本发明-复合式风力通风器，涉及一种客车车厢通风装置。
以铁路列车为列，车厢是一种人员密集的场所，必须有良好的空气卫生环境。由于列车行驶速度高，除酷热天气外，一般无法打开车窗进行通风，因为迎窗乘客无法忍受高速冷风。车窗长时间关闭，使得车内空气严重污染，众多人员释放的CO2、香烟气雾、汗酸臭味等令人无法忍受。根据卫生防疫部门的检测情况表明，目前运行速度下的普通客车车厢内的CO2含量以及吸烟造成的CO含量均已大大超过卫生标准。不良的通风又导致病菌滋生，产生疾病，影响乘员健康。近年来列车上已发生过多起因空气污浊、烦闷而导致乘客突发精神病的事件，甚至不堪忍受拥挤、闷热，强行跳车，造成多人伤亡的事故。
上述通风不良的主要原因是普通列车采用的切式通风器通风能力不足。切式通风器是前苏联切斯诺可夫在50年代设计的产品，它安装在车厢外顶的法兰盘上，由车顶风筒伸入车厢内，利用列车行驶的高速气流所产生的负压，抽出车厢内污气。由于它的排风能力较其它类型的通风产品(列如德国格式通风器等)强一些，故过去被我国列车采用，但在目前列车经常超员的情况下，它的通风能力已远不能达到要求。
本发明的目的是不仅利用空气流体负压的原理，而且同时利用风动力原理进行通风，两者复合，以大大提高本发明的通风能力，为铁路客车提供一种新型的通风装置。
本发明的目的是这样实现的车厢顶部原已焊有许多风筒及法兰盘，是为固定切式通风器用的，本发明装置底部也有一个法兰盘与前述法兰盘对接。本装置的法兰盘上焊有几个支架，支架上端固定一个象洗脸盆的外罩，口面向下，外罩有挡雨作用。列车行驶时外罩附近产生流体负压，这个负压将车厢内的污气通过风筒及法兰盘与外罩之间的间隙抽出车厢外，这与切式通风器的通风原理相似。由于弧状外罩利于空气流通，而且法兰盘与外罩之间的间隙比切式通风器的同样部位间隙大，所以在本发明外形尺寸与切式通风器大致相同的条件下其排风能力比后者更强，这是本发明利用空气流体负压原理的部份。
本发明利用风动力的原理是这样实现的在前述外罩的顶部中心开一个轴孔，设置一个风动力头。风动力头实际上是在一根轴上固定若干个(例如5-12个)呈曲面薄壳形状的叶片，这种叶片尽可能做到正面风阻最大而背面风阻最小，按一定规则排列固定组成一个叶轮，叶轮轴下端通过外罩顶部伸入下面的导风筒内，并将轴用轴套约束，遇水平方向的风力时它将始终照一个转向高速旋转，这有些类似于儿童玩耍的随风转风车。轴在导风筒内的部分，再安装上一个风扇叶轮(例如类似家用抽油烟机的风扇叶轮)，这样，风动力头随风旋转时将带动下面的风扇叶轮同步旋转，相当于轴流风扇，将车厢内污气仍旧沿上述流体负压排风的通道排出车外。
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一个实例的纵剖面构造图。
图2是风动力头护罩的一种造型图。
图3是风动力头的一种造型图。
其中1.法兰盘2.支架3.外罩4.风筒密封盖5.密封层6.风动力头护罩7.轴套8.风动力头9.悬浮装置10.风扇叶轮11.操作杆12.导风筒13.车顶风筒14.车顶法兰盘15.车棚顶(注13、14、15均系车顶原有装置，以双点划线表示。)在图1中，为了增强本发明的防雨性能，法兰盘(1)内部焊有一个导风筒(12)，它的上沿大大高于法兰盘(1)上平面及外罩(3)的下沿，使雨水不易进入车厢。法兰盘(1)上还焊有3-4个支架(2)，使外罩(3)与法兰盘(1)之间的环状间隙截面积不小于导风筒(12)的面积，利于通风顺畅。设置风筒密封盖(4)及操作杆(11)，目的是当列车在高寒地区行驶时，在不需要通风而需要让车厢保温一段时间的性况下，可通过操作杆(11)将风筒密封盖(4)拉下，密封盖(4)内表面有密封层(5)，可将导风筒(12)的上口面紧密封闭，切断外风口，具有较可靠的密封效果。
为了增强本装置的整体性、美观性、耐磨性等，在前述外罩(3)的上部再附加固定一个风动头护罩(6)，两罩相连后形成一个风室空间，将风动力头(8)包容起来。由于列车仅具有前、后两种运动方向，所以护罩(6)予先开两个窗孔，图2是护罩(6)的一种造型图。两个窗孔分别对准风动力头(8)接受风阻最大的半园部分，呈90°斜对称，安装时窗孔又对准列车轴线方向，这样，无论列车如何行驶，窗口都进风，风动力头(8)都能按固定方向旋转。同时护罩(6)未切除的部分有着对风力约束、导向及延长风力与动力头作用时间的功能，利于提高风动力效率。在护罩(6)上设轴轴套(7)，在外罩(3)上设置悬浮装置(9)，使其对风动力头(8)约束合理，呈悬浮态(磁性悬浮较佳)，减少摩擦或无摩擦。悬浮装置(9)消除了因风动力头(8)及风扇叶轮(10)等的自重产生的重力压力摩擦。实践证明特殊材料的轴套在较高功率的风扇上使用，不用加油可连续运行6年以上不须维修。根据本发明的负荷功率计算，连续工作10年左右不成问题。
本装置主要采用金属薄板作主要构件，故自重不到切式通风器的1/3，后者系由笨重的钢铸件构成，约22Kg。
在列车行驶速度为50-90KM/h时，本装置的排风量约为切式通风器的2-4倍，而且车速越高，由风动力头引起的排风作用越占主导地位。由此，在风动力头(8)旋向不变的情况下，只要改变风扇叶轮(10)的叶片形状，使其向车厢内鼓风，则本装置即成为进风型产品，同时也可以仅改变风动力头(8)的叶片排列方向来改变旋转方向，亦能达到同样的目的。
由于目前客车制作工艺的不断提高，所以车厢密封程度越来越好，如果在车厢顶部全部安装排风型通风器，都进行排风，则无新鲜风源补充，车厢将逐渐变为负压状态，排风量逐渐减小，不利于车厢通风。如果将本发明的排风型产品和进风型产品按适当比例和数量在车厢顶部合理配置，则进风与排风使车厢空气形成循环，使通风效果更为有效。而切式通风器因仅具有排风功能，所以无法达到上述效果。
此外，外罩(3)和风动力头护罩(6)的复合结构也可以采用加深外罩(3)、中间加一层隔板的形式。
罩(3)和罩(6)也可以做成矩形壳体或椭园形壳体。
本发明装置还可以用于其它车、船或建筑物(例如粮仓)等作通风用，用于建筑物时，风动力头护罩(6)可改成类似摇头电风扇网罩的形式，使其可以接受八面来风。
权利要求
1.一种复合式风力通风器，是由法兰盘、支杆、外罩、导风筒等构成一种流体负压排风结构，由风动力头、风动力头护罩、风扇叶轮等构成一种风动力通风结构，其特征在于上述两种特性的结构复合联接成为一个完整的装置。
2.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是外罩(3)和风动力头护罩(6)是一种口面向下的象洗脸盆状的壳体。
3.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是罩(3)和罩(6)可以做成矩形壳体或椭园形壳体。
4.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是可以采用加深外罩(3)、中间加一层隔板的形式。
5.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是风动力头(8)的叶片呈曲面薄壳形状，其正面风阻大，背面风阻小。
6.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是只要改变风扇叶轮(10)的叶片形状或改变风动力头(8)的叶片旋向其轴流风扇性能可以变排风为进风。
7.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是在外罩(3)上设置悬浮装置，使风动力头等呈悬浮状。
8.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是风动力头护罩(6)有两个呈90°斜对称的窗孔。
9.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是可以通过操作杆使风筒密封盖将导风筒密封。
10.根据权利要求1所述的复合式风力通风器，其特征是护罩(6)可以做成类似摇头电风扇网罩的形式。
全文摘要
一种复合式风力通风器，它由防雨外罩、支杆、法兰盘、导风筒等构成的结构，具有利用空气流体负压原理进行排风的功能，由附加在外罩上的风动力头，风动力头护罩及风扇叶轮等构成的结构具有利用风力驱动风扇叶轮的轴流风扇通风功能，这两部分结构有机地构成一个整体装置一复合式风力通风器具有高效通风能力。它可用于火车客车车厢通风，也可以用于其它车、船或建筑物进行通风。
文档编号F24F11/00GK1111339SQ93109020
公开日1995年11月8日 申请日期1993年7月31日 优先权日1993年7月31日
发明者阎广化 申请人:阎广化