一種火車臥鋪床頭加濕方法及其裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種火車臥鋪床頭加濕方法及其裝置，在火車臥鋪下鋪的鋪底空間將水霧化，加熱后的熱空氣吸收水霧得到濕潤熱空氣，濕潤熱空氣由各個臥鋪底板布施在臥鋪乘客頭部上方，對火車車廂環(huán)境進行加濕；所述的濕潤熱空氣的相對濕度為40％～70％，濕潤熱空氣的溫度為27～28℃。裝置采用所述的火車臥鋪床頭加濕方法對火車車廂環(huán)境進行加濕。將來自車廂內的空氣通過電加熱器預熱，超聲波震蕩出的水霧與溫度較高的空氣相遇，水霧加快蒸發(fā)，水蒸氣與空氣混合為濕空氣后送出，避免了以往加濕器送出的空氣攜帶水珠的問題。對加濕前的水軟化處理、紫外線消毒燈殺菌處理，避免了加濕后空氣產生白霧、攜帶細菌的問題。
【專利說明】
一種火車臥鋪床頭加濕方法及其裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及加濕領域，特別涉及一種火車臥鋪床頭加濕方法及其裝置，主要用于 對臥鋪的乘客頭部空間加濕增氧，以解決火車臥鋪車廂休息區(qū)空氣干燥的問題，改善乘客 的休息質量。
【背景技術】
[0002] 秋冬季節(jié)，室外空氣干燥，火車車廂內部也不例外，臥鋪車廂的大部分乘客都是長 途旅行，在火車內停留的時間較長，但是干燥的車廂環(huán)境給許多乘客帶來了不適感，影響乘 客的休息質量。同時，火車臥鋪車廂的電加熱器位于相鄰臥鋪之間的桌子下面，由于桌子對 熱空氣的阻擋作用，使熱空氣直接擴散到下鋪休息區(qū)域，下鋪乘客休息時，頭部直接接觸到 電加熱器帶來的熱空氣，熱空氣的熱量使得液態(tài)水大量蒸發(fā)，乘客會感到口干舌燥，由此產 生的不適感會影響休息質量。
[0003] 許多乘客為了避免電加熱器造成的不適感，休息時頭部腳部位置互換，使頭部遠 離電加熱器，但是車廂走廊嘈雜的聲音同樣影響休息質量。同時，火車的臥鋪車廂空間狹 小、擁擠，大型加濕配套設施難以安裝使用。
[0004] 因此，充分利用臥鋪空間，將加濕裝置與臥鋪結合在一起，將加濕增氧后的空氣均 勻的送向人體面部，是解決這一問題的關鍵。

【發(fā)明內容】

[0005] 針對車廂內干燥的空氣影響乘客休息質量的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種 火車臥鋪用加濕增氧裝置，該裝置結構簡單、使用方便、能很好地滿足乘客的需求。
[0006] 為了實現上述任務，本發(fā)明采用如下技術解決方案：
[0007] 一種火車臥鋪床頭加濕方法，在火車臥鋪下鋪的鋪底空間將水霧化，加熱后的熱 空氣吸收水霧得到濕潤熱空氣，濕潤熱空氣由各個臥鋪底板布施在臥鋪乘客頭部上方，對 火車車廂環(huán)境進行加濕；
[0008] 所述的濕潤熱空氣的相對濕度為40%~70%，濕潤熱空氣的溫度為27~28°C。
[0009] 進一步的，水在霧化前將水進行軟化處理，熱空氣加熱前進行除菌處理，且往除菌 后的熱空氣內通入負氧離子。
[0010] -種火車臥鋪床頭加濕裝置，該裝置采用所述的火車臥鋪床頭加濕方法對火車車 廂環(huán)境進行加濕。
[0011] 具體的，包括在火車臥鋪下鋪的鋪底空間設置的加濕構件、熱空氣傳送構件和空 氣導出構件，加濕構件產生水霧，熱空氣傳送構件將熱空氣傳送到加濕構件內進行水霧的 吸收，然后再由與加濕構件連通的空氣導出構件將吸收水霧后的熱空氣沿高層的臥鋪床底 布施在低層臥鋪床頭，對火車車廂環(huán)境進行加濕。
[0012] 更具體的，所述的加濕構件為加濕水箱，加濕水箱底部設置超聲發(fā)生器，水箱側上 部與熱空氣傳送構件連通，加濕水箱頂部連通空氣導出構件。
[0013] 還有，所述的熱空氣傳送構件為通氣管道，在通氣管道上設置空氣加熱器，通氣管 道的一端與車廂的空氣連通，通氣管道的另一端與加濕構件連通。
[0014] 進一步的，在所述的通氣管道上設置負離子發(fā)生構件，往除菌后的熱空氣內通入 負氧離子。
[0015] 具體的，所述的空氣導出構件包括風動裝置、送氣軟管、消聲器和出氣口，送氣軟 管一端與加濕構件連通，風動裝置設置在連通處，消聲器設置在送氣軟管上，出氣口設置在 送氣軟管的另一端且與高層的臥鋪床底連通。
[0016]進一步的，在高層的臥鋪床底與出氣口連通處設置布施板，布施板上設置多個布 施孔。
[0017] 更進一步的，與加濕構件還連通設置加水處理裝置，加水處理裝置設置在火車車 廂的桌板下方;加水處理裝置包括加水構件、活化液加注構件、廢液回收構件及水處理構 件，所述的水處理構件為密封的箱體，密封的箱體內設置水處理層將箱體分成上下兩個腔 體，密封箱體的上腔體分別與加水構件和活化液加注構件連通，密封箱體的下腔體分別與 廢液回收構件和加濕構件連通。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點為：
[0019] 1、消除了加濕后空氣夾帶水珠、細菌、產生白霧的問題:將來自車廂內的空氣通過 電加熱器預熱，超聲波震蕩出的水霧與溫度較高的空氣相遇，水霧加快蒸發(fā)，水蒸氣與空氣 混合為濕空氣后送出，避免了以往加濕器送出的空氣攜帶水珠的問題。對加濕前的水軟化 處理、紫外燈殺菌處理，避免了加濕后空氣產生白霧、攜帶細菌的問題。
[0020] 2、改善乘客的休息質量:布施板送風可以將加濕后的空氣均勻的送向乘客頭部空 間，乘客可以直接呼吸到加濕增氧后的濕空氣，從而解決了車廂內部空氣干燥給乘客帶來 的不適感。采用Fluent軟件模擬人體頭部空間的流場，使頭部周圍風速、溫度、空氣相對濕 度均達到舒適條件。
[0021 ] 3、雙效感應，自動運行，節(jié)能：為確保加濕對象為人體，采用壓力傳感器和紅外線 傳感器共同響應，只有在兩者共同發(fā)出電信號時，加濕裝置才開始運行。使用壓電材料將人 體的壓力轉化為電能，減少電能的消耗。送風風管貫穿三個床鋪，由位于下鋪底部的加濕裝 置統(tǒng)一加濕空氣后，分別送往各個床鋪。各床鋪的送風由出氣閥控制。當任一床鋪同時發(fā)出 兩個電信號時，加濕增氧裝置開始運行，同時該床鋪所在的出氣閥打開，未同時發(fā)出兩個電 信號所在床鋪的出氣閥自動關閉，裝置只向有人休息的床鋪提供加濕增氧的空氣。
[0022 ] 4、能自動調節(jié)加濕量、加熱量，能自動控制閥門啟閉，裝置可間歇運行：人體頭部 附近有濕度傳感器，可以探測人體頭部附近的空氣相對濕度，當相對濕度達到設定值的上 限時，感應裝置發(fā)出電信號，接收到信號的變阻器自動增大阻值，降低超聲發(fā)生器的振蕩頻 率，降低產濕量；當相對濕度低于設定值的下限時，感應裝置發(fā)出電信號，接收到信號的變 阻器自動減小阻值，增大超聲波霧化模塊的振蕩頻率，增加產濕量。從而實現了依據人體需 要的裝置間歇運行。通過加濕器出氣口的溫度感應裝置來調節(jié)電加熱器加熱量的大小，來 調節(jié)出風溫度。加濕水箱中的水位感應裝置可調控進入水箱中的水量，當需要加水時，由水 位感應裝置控制的電動調節(jié)閥開啟，加水完成后，電動調節(jié)閥關閉。
[0023] 5、巧妙利用車廂構造，利用重力實現加水、軟水、水洗再生、排水過程:充分利用車 廂臥鋪空間，將加水構件和活化再生構件以類似抽屜的形狀隱藏在桌子下部，需要注水加 濕和活化再生時可通過把手打開裝置加注，加注完成后，加水構件和活化再生構件后的可 伸縮彈簧以及進液管的波紋軟管可以保證加注箱在加注后很好的恢復原位。將加水構件、 活化液加注構件、加濕構件放置于床頭不同高度，利用高差、在重力作用下實現加注、軟水、 活化再生過程，省去了水栗所需的電能，簡化裝置。
[0024] 6、充分利用臥鋪空間、不影響美觀:臥鋪車廂空間有限，將加濕裝置與臥鋪緊密結 合，并采用布施板送風可以降低送風道的高度，不占用乘客的休息空間。充分利用臥鋪車廂 空間，將加濕部分主體放置于下鋪的底部，注水、軟水等裝置放置于車廂桌子的底部。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的火車臥鋪床頭加濕裝置結構示意圖；
[0026]圖2是加水構件的結構示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明的裝置使用原理圖；
[0028]圖4是布施板的結構示意圖；
[0029]圖5是布施板的尺寸示意圖；
[0030]圖6是臥鋪床上壓力傳感器布置位置示意圖；
[0031 ]圖7是Fluent軟件模擬的布施板側視的速度場分布(風口風速為1.5m/s);
[0032]圖8是Fluent軟件模擬的布施板側視的速度場分布(風口風速為2m/s);
[0033]圖9是Fluent軟件模擬的布施板側視的溫度場分布(送風溫度為27°C);
[0034]圖10是Fluent軟件模擬的布施板側視的溫度場分布(送風溫度為28°C);
[0035]圖11是Fluent軟件模擬的布施板側視的空氣相對濕度分布(送風溫度為27°C、風 速1 ?5m/s);
[0036]圖12是Fluent軟件模擬的布施板側視的空氣相對濕度分布(送風溫度為28°C、風 速1 ?5m/s);
[0037]圖中的標號為：1-鋪間隔板、2-第一臥鋪床、21-布施板、211-布施孔、212-濕度傳 感器、213-紅外線傳感器、22-壓電材料層、3-第二臥鋪床、31-壓力傳感器布置點、4-加濕構 件、41-紫外燈、42-超聲發(fā)生器、43-帶有水位感應的電動調節(jié)閥、44-變阻器、5-熱空氣傳送 構件、51-空氣加熱器、52-空氣過濾網、6-空氣導出構件、61-風動裝置、62-消聲器、63-第一 出氣口、64-第二出氣口、641-出氣閥、642-溫度傳感器、65-送氣軟管、66-軟接頭、67-不銹 鋼風管、7-負離子發(fā)生構件、71-離子發(fā)生器、72-負離子轉換器、73-釋放器、8-水處理構件、 81-水處理層、82-出水管、83-排廢液管、84-廢液閥、9-加水構件、91-加水管、92-加水閥、 93-加水把手、94-連接彈簧、10-活化液加注構件、101-加注把手、102-加注閥、103-加注管、 11-廢液回收構件、12-桌板、121-安裝箱、122-固定柱、13-窗戶；
[0038]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
【具體實施方式】
[0039]本發(fā)明的火車臥鋪床頭加濕方法，在火車臥鋪下鋪的鋪底空間將水霧化，加熱后 的熱空氣吸收水霧得到濕潤熱空氣，濕潤熱空氣由各個臥鋪底板布施在臥鋪乘客頭部上 方，對火車車廂環(huán)境進行加濕;濕潤熱空氣的相對濕度為40%~70%，濕潤熱空氣的溫度為 27~28°C。水在霧化前將水進行軟化處理，熱空氣加熱前進行除菌處理，且往除菌后的熱空 氣內通入負氧離子。將來自車廂內的空氣通過電加熱器預熱，超聲波震蕩出的水霧與溫度 較高的空氣相遇，水霧加快蒸發(fā)，水蒸氣與空氣混合為濕空氣后送出，避免了以往加濕器送 出的空氣攜帶水珠的問題。對加濕前的水軟化處理、紫外線消毒燈殺菌處理，避免了加濕后 空氣產生白霧、攜帶細菌的問題
[0040] 本發(fā)明的火車臥鋪床頭加濕裝置，該裝置采用所述的火車臥鋪床頭加濕方法對火 車車廂環(huán)境進行加濕。
[0041] 具體的，包括在火車臥鋪下鋪的鋪底空間設置的加濕構件4、熱空氣傳送構件5和 空氣導出構件6,加濕構件4產生水霧，熱空氣傳送構件5將熱空氣傳送到加濕構件4內進行 水霧的吸收，然后再由與加濕構件4連通的空氣導出構件6將吸收水霧后的熱空氣沿高層的 臥鋪床底布施在低層臥鋪床頭，對火車車廂環(huán)境進行加濕。
[0042]加濕構件4為加濕水箱，加濕水箱底部設置超聲發(fā)生器42，水箱側上部與熱空氣傳 送構件5連通，加濕水箱頂部連通空氣導出構件6。
[0043]熱空氣傳送構件5為通氣管道，在通氣管道上設置空氣加熱器51，通氣管道的一端 與車廂的空氣連通，通氣管道的另一端與加濕構件4連通。在通氣管道上設置負離子發(fā)生構 件7,往除菌后的熱空氣內通入負氧離子。
[0044] 空氣導出構件6包括風動裝置61、送氣軟管65、消聲器62和出氣口，送氣軟管65- 端與加濕構件4連通，風動裝置61設置在連通處，消聲器62設置在送氣軟管65上，出氣口設 置在送氣軟管65的另一端且與高層的臥鋪床底連通。在高層的臥鋪床底與出氣口連通處設 置布施板21，布施板21上設置多個布施孔211。
[0045]與加濕構件4還連通設置加水處理裝置，加水處理裝置設置在火車車廂的桌板12 下方;加水處理裝置包括加水構件9、活化液加注構件10、廢液回收構件10及水處理構件8， 水處理構件8為密封的箱體，密封的箱體內設置水處理層將箱體分成上下兩個腔體，密封箱 體的上腔體分別與加水構件9和活化液加注構件10連通，密封箱體的下腔體分別與廢液回 收構件11和加濕構件4連通。
[0046]裝置巧妙的與臥鋪結合在一起，未占用車廂的有效使用面積，不影響車廂的美觀。 為了能提高本裝置使用的自動化，可在各個位置布設傳感器等電器件，使整個裝置在使用 過程中更加的人性化。
[0047] 實施例1:
[0048]結合圖1-6,本發(fā)明的火車臥鋪床頭加濕裝置包括加濕構件4、熱空氣傳送構件5、 空氣導出構件6、負離子發(fā)生構件7、水處理構件8、加水構件9、活化液加注構件10和廢液回 收構件11，沿鋪間隔板1高度方向由上到下依次為第一臥鋪床2和第二臥鋪床3,在第二臥鋪 床3的鋪底空間設置的加濕構件4、熱空氣傳送構件5和空氣導出構件6,加濕構件7產生水 霧，熱空氣傳送構件5將熱空氣傳送到加濕構件4內進行水霧的吸收，然后再由與加濕構件4 連通的空氣導出構件6將吸收水霧后的熱空氣沿高層的臥鋪床底布施在低層臥鋪床頭，對 火車車廂環(huán)境進行加濕;桌板12設置在窗戶13下，水處理構件8、加水構件9、活化液加注構 件10和廢液回收構件11隱藏設置在桌板12下的安裝箱121內，為加濕構件4提供持續(xù)的軟化 水;具體的：
[0049]加水構件9包括加水管91、加水閥92、加水把手93和連接彈簧94,裝置啟動前，通過 加水把手94打開加水構件9,加水構件9設置在桌板12下的安裝箱121內，加水構件9通過連 接彈簧94與安裝箱121內的固定柱122連接，加水管91有一段為波紋軟管，通過連接彈簧94 和加液管91配合加水構件9的推進和拉出，向加水構件9中加自來水，通過加水閥92控制自 來水的供給。
[0050] 加水構件9內的自來水在重力的作用下進入水處理構件8,水處理構件8包括水處 理層81、出水管82、排廢液管83和廢液閥84，水處理層81內設置樹脂材料(樹脂材料可以為 強酸型陽離子交換樹脂），該樹脂材料除去自來水中的鈣鎂離子，處理后的水繼續(xù)在重力的 作用下通過出水管82流入加濕構件4內。
[0051] 活化液加注構件10包括加注把手101、加注閥102和加注管103,活化液加注構件10 在桌板下的安裝箱121的安裝方式與加水構件9相同，通過加注把手101拉出活化液加注構 件10,活化液加注構件10內添加的鹽水用于水處理構件8中樹脂材料的再生，保證樹脂材料 的凈化率。水處理構件8中的樹脂材料再生后的廢水可以排到安裝箱121底部的廢液回收構 件11內，水處理構件8底部連通的排廢液管83及設置在排廢液管83上的廢液閥84控制廢液 的排出，排廢液管83的廢液排放到廢液回收構件11中。
[0052]加濕構件4為加濕水箱，加濕水箱底部設置超聲發(fā)生器42(型號DN25-16A-40)，水 箱側上部與熱空氣傳送構件5連通，加濕水箱頂部連通空氣導出構件6，加濕水箱中可設置 帶有水位感應的電動調節(jié)閥43用于調控進入水箱中的水量，或者由人工直接控制進行加 水;在水面上方設置紫外燈41。裝置通電后，紫外燈41通電運行，消除尚未加濕的水在水箱 中積存而滋生的細菌。與此同時，水箱底部的超聲發(fā)生器42高速震蕩，將水拋離水面而產生 水霧。
[0053]熱空氣傳送構件5為通氣管道，在通氣管道上設置空氣加熱器51(型號SV-HA-60B-220-300)，通氣管道的一端與車廂內的空氣連通，通氣管道的另一端與加濕構件4連通，干 燥的室內空氣經過空氣過濾網52進入通氣管道，經過空氣加熱器51預熱達到較高溫度后進 入水箱與水霧混合，較高溫度的干燥空氣可以盡可能的容納水霧，并且水霧(小水滴)在高 溫干燥的空氣中蒸發(fā)為水蒸氣后與空氣充分混合，使空氣含濕量增加。熱空氣傳送構件5還 與負離子發(fā)生構件7連通，負離子發(fā)生構件7包括離子生成器71、負離子轉換器72和釋放器 73,由離子生成器71產生的電離子進入負離子轉換器72,在負離子轉換器72中摩擦以及不 規(guī)則運動產生高活性負氧離子，通過釋放器73釋放出來，增加空氣中的負氧離子濃度(距離 出氣口 30cm處負氧離子濃度為6 X107/cm3)，現有的產品集離子生成器、負離子轉換器和釋 放器于一體，可選用JP-A2241負氧離子發(fā)生器。為了減少裝置的工作噪音，加濕水箱是雙層 構造，夾層之間填充有隔音棉，水箱外部貼有隔音氈。
[0054]以上下并列的兩個臥鋪床體為例，空氣導出構件6包括風動裝置61、消聲器62、第 一出氣口 63、第二出氣口 64和送氣軟管65,送氣軟管65-端與加濕構件4連通，風動裝置61 設置在連通處，消聲器62(型號ZHXS. ZB-30 X 20 X 100L)設置在送氣軟管65上，第一出氣口 63設置在第二臥鋪床3底，第二出氣口 64設置在第一臥鋪床2的床底；消聲器62能夠最大限 度的降低送風時帶來的噪聲。在第二出氣口 64處可設置出氣閥641和溫度傳感器642,溫度 傳感器642(型號DS18B20)，可以檢測溫度后與設定值比較，調節(jié)空氣加熱器51的產熱量，來 調節(jié)出氣口的空氣溫度?？諝鈱С鰳嫾?還可以包括風動裝置61、軟接頭66、不銹鋼風管67、 消聲器62、送氣軟管65、第一出氣口 63和第二出氣口 64，不銹鋼風管67-端與加濕構件4連 通，另一端與送氣軟管65連通，風動裝置61設置在連通處，消聲器62設置在送氣軟管65上的 軟接頭66之后，軟接頭66用于風動裝置61的消聲減震，第一出氣口 63設置在第二臥鋪床3 底，第二出氣口 64設置在第一臥鋪床2的床底，與火車車廂中的空氣連通。
[0055]以上下并列設置三個臥鋪床為例，送氣軟管貫穿下鋪、中鋪、上鋪，每個床鋪分支 出一個出氣口，出氣口連通設置在臥鋪床底下的布施板21，通過布施板21上的布施孔211將 濕空氣送出。參見圖4和5,中鋪和上鋪的每個床鋪內都設置一個出氣口，且在中鋪和上鋪的 每個床鋪下都在對應各自下鋪乘客休息時頭部所在的位置設置一個布施板21，布施板21上 均勻的設置布施孔211，且在第二出氣口 64與布施板21的連接處設置出氣閥641和溫度傳感 器642用來控制加濕增氧后的空氣能否通過第二出氣口 64到達布施板21，且為了實現自動 的加濕空氣的通入，出氣閥641的啟閉由該床鋪上設置的紅外線傳感器213控制，溫度傳感 器642可以檢測溫度后與設定值比較，調節(jié)空氣加熱器51的產熱量，來調節(jié)出氣口空氣溫 度。為了節(jié)約能源，在每個臥鋪床內鋪設壓電材料層22,為上述裝置的工作提供一定的電 量。
[0056]參見圖6,本發(fā)明還考慮了三種情況下加濕裝置的使用情況:①當行李放置于臥鋪 ②當人在臥鋪短暫停留③人在臥鋪休息。因此為了能準確的為在臥鋪休息的乘客提供加濕 空氣，在臥鋪床內還設置多個壓力傳感器(型號YY-YL100)，分別設置在圖6中的壓力傳感器 布置點31上；
[0057]當行李在臥鋪上時，只有壓力傳感器會發(fā)出電信號；當有人在臥鋪短暫停留時，紅 外線傳感器213會發(fā)出電信號；只有第三種情況時，壓力傳感器和紅外線傳感器213才會同 時發(fā)出電信號，本發(fā)明的裝置才會運行。
[0058] 在每個臥鋪的床頭位置還設置濕度傳感器212,用于調控變阻器44的阻值，進而控 制超聲發(fā)生器42的振蕩頻率，調節(jié)產濕量。
[0059]位于最下鋪的壓力傳感器要考慮乘客坐在床鋪上的情況，當乘客坐在布施板21正 下方時，布施孔211送出的濕空氣直接吹到乘客頭部，此時會引起乘客的不適感;為了保證 乘客坐在其他位置時加濕裝置依然可以運行，因此壓力傳感器的位置確定為圖6中的位置， 只要三個壓力傳感器的壓力各自滿足設定值時，就會發(fā)出電信號，保證裝置的運行。
[0060] 實施例2:
[0061 ] 臥鋪長1.8m，寬0.6m，空間高度0.75m，車廂內空氣溫度18°C，空氣相對濕度30%。 [0062] 1、布施板上布施孔的尺寸和間距，出氣口的風速和溫度
[0063]查閱參考書籍《車廂內熱環(huán)境與人體熱舒適》(李百戰(zhàn)，鄭潔等編著)和文獻(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 0.Human response to personalized ventilation and mixing ventilation.Indoor Air,2004, 14(8):17-29)的結論可知：
[0064]吹到人體頭部的適宜空氣溫度為:23~25°C。
[0065] 吹到人體頭部的適宜空氣相對濕度為:40%~70%。
[0066] 吹到人體頭部的適宜空氣流速為:0.15~0.25m/s。
[0067]根據Fluent軟件流場模擬，通過改變出氣口面積、出氣口流速來模擬人體頭部空 間濕空氣的流場，把到達人體頭部空間濕空氣的溫度、相對濕度、風速控制在舒適的范圍。
[0068] Fluent軟件模擬假設如下：
[0069] 布施板長0.6m，寬0.4m，厚度為0.1m。布施孔半徑為0.005m，布施孔的位置分布參 見圖5(尺寸單位為mm)。
[0070]當布施孔出風速度為1.5m/s時，速度場分布見圖7;
[0071 ]當布施孔出風速度為2. Om/s時，速度場分布見圖8;
[0072] 通過舒適性比較，選擇出口風速為1.5m/s，到達人體面部風速大約為0.2m/s，此時 單個出氣口風量為0.424m3/h。
[0073]當出氣口空氣的溫度為27°C、出氣口風速為1.5m/s時，溫度場分布見圖9(溫度單 位為熱力學溫度K;空氣溫度（°C)=熱力學溫度(K)-273 ? 15)。
[0074]當出氣口空氣的溫度為28°C、出氣口風速為1.5m/s時，溫度場分布見圖10(溫度單 位為熱力學溫度K;空氣溫度（°C)=熱力學溫度(K)-273 ? 15)。
[0075] 通過舒適性比較，當出口空氣流速為1.5m/s、溫度為27°C或28°C時，到達人體面部 空氣溫度均滿足熱舒適要求。
[0076] 出氣口出口空氣為飽和濕空氣（q) =1 )，人體面部附近空氣相對濕度由濕度傳感 器調控。
[0077] 在出氣口空氣溫度為27°C，出氣口空氣流速為1.5m/s時，布施孔周圍空氣相對濕 度分布見圖11。
[0078] 在出氣口空氣溫度為28°C，出氣口空氣流速為1.5m/s時，布施孔周圍空氣相對濕 度分布見圖12。
[0079] 通過比較，當出氣口空氣流速為1.5m/s、溫度為27°C和28°C時，到達人體面部的空 氣相對濕度均在舒適范圍。
[0080]因此，綜合考慮人體面部附近風速、溫度、空氣相對濕度等因素，在滿足熱舒適的 前提下，確定尺寸為:布施板長0.6m，寬0.4m，厚度為0. lm。布施孔半徑為0.005m，布施孔的 位置分布參見圖5 (尺寸單位為mm);出氣口風速為1.5m/s，送風溫度為27~28 °C，送出的為 飽和濕空氣。
[00811 2、壓力傳感器的設定值
[0082]人體臥態(tài)體壓主要分布在臀部、腳跟部和肩部。因此，臥鋪上參考人體上述三個部 位分別設置了三個壓力傳感器，考慮到相鄰臥鋪之間有張桌子，位于臥鋪的頂部位置，乘客 會經常坐在臥鋪桌子附近的位置，為避免此時送風對乘客頭部造成的不適感，將靠近桌板 處的壓力傳感器的位置設置在距臥鋪頂部(車體)〇.5m處，各處壓力傳感器之間距離沿遠離 桌板方向分別為〇. 6m和0.65m。
[0083]根據參考文獻(2012,不同仰臥姿勢下人體壓力分布特性的研究，侯喜紅)可知，人 體仰臥時：
[0084] 男性肩胛部所受近似壓強為P = 1.5965~2.1016KPa;
[0085] 女性肩胛部所受近似壓強為P = 1.5882~2.0533KPa;
[0086] 男性臀部所受近似壓強為P = 1.3285~1.7496KPa;
[0087] 女性臀部所受近似壓強為P = 1.3230~1.7107KPa;
[0088] 男性足跟部所受近似壓強為P = 1 ? 4474~1 ? 9139KPa;
[0089] 女性足跟部所受近似壓強為P = 1.4406~1.8733KPa;
[0090] 人體靜坐時：
[0091] 男性臀部所受壓力為P = 2 ? 94~5 ? 08KPa;
[0092] 女性臀部所受壓力為P = 2 ? 94~4 ? 97KPa;
[0093]為避免人坐在布施板處造成的吹風不適感，將壓力傳感器的壓力范圍沿桌板到走 廊的位置依次設定為1 ? 4~2 ? 2KPa，1 ? 3~1 ? 8KPa和1 ? 42 ? OKPa。
[0094] 3、電加熱器的加熱量
[0095] 出氣口溫度設為28 °C，每個布施孔的送風量為0.424m3/h，共9個布施孔。
[0096]電加熱器每小時加熱量為：
[0097] Q = C ? m ? A t = 1.007 X 0.424 X 9 X 1.205 X (28-18) =46.3J [0098] 4、濕度傳感器設定值
[0099]根據人體面部舒適性的要求，將濕度傳感器設定為40%~70%，將溫度傳感器設 定為27~28°C。
[0100] 5、加濕量的確定
[0101 ] 車廂內空氣狀態(tài)為:溫度18°C，相對濕度30% ;
[0102] 加濕后送風空氣狀態(tài)為:溫度28°C，相對濕度100%;
[0103] 查閱濕空氣焓濕圖可得：
[0104] 車廂內空氣含濕量cbztSg/kg干空氣；
[0105] 加濕后送風空氣含濕量d2 = 24.5g/kg干空氣；
[0106] 處理的空氣量為Q = 3.816m3/h，k為安全系數，取k=l.l;
[0107] 加濕量為：
【主權項】
1. 一種火車臥鋪床頭加濕方法，其特征在于，在火車臥鋪下鋪的鋪底空間將水霧化，加 熱后的熱空氣吸收水霧得到濕潤熱空氣，濕潤熱空氣由各個臥鋪底板布施在臥鋪乘客頭部 上方，對火車車廂環(huán)境進行加濕； 所述的濕潤熱空氣的相對濕度為40%~70%，濕潤熱空氣的溫度為27~28°C。2. 如權利要求1所述的火車臥鋪床頭加濕方法，其特征在于，水在霧化前將水進行軟化 處理，熱空氣加熱前進行除菌處理，且往除菌后的熱空氣內通入負氧離子。3. -種火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，該裝置采用權利要求1或2所述的火車臥 鋪床頭加濕方法對火車車廂環(huán)境進行加濕。4. 如權利要求3所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，包括在火車臥鋪下鋪的鋪 底空間設置的加濕構件(4)、熱空氣傳送構件(5)和空氣導出構件(6)，加濕構件(4)產生水 霧，熱空氣傳送構件(5)將熱空氣傳送到加濕構件(4)內進行水霧的吸收，然后再由與加濕 構件(4)連通的空氣導出構件(6)將吸收水霧后的熱空氣沿高層的臥鋪床底布施在低層臥 鋪床頭，對火車車廂環(huán)境進行加濕。5. 如權利要求3所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，所述的加濕構件(4)為加 濕水箱，加濕水箱底部設置超聲發(fā)生器(42)，水箱側上部與熱空氣傳送構件(5)連通，加濕 水箱頂部連通空氣導出構件(6)。6. 如權利要求4或5所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，所述的熱空氣傳送構 件（5)為通氣管道，在通氣管道上設置空氣加熱器(51)，通氣管道的一端與車廂的空氣連 通，通氣管道的另一端與加濕構件(4)連通。7. 如權利要求6所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，在所述的通氣管道上設置 負離子發(fā)生構件(7)，往除菌后的熱空氣內通入負氧離子。8. 如權利要求4或5所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，所述的空氣導出構件 (6)包括風動裝置(61)、送氣軟管(65)、消聲器(62)和出氣口，送氣軟管(65)-端與加濕構 件(4)連通，另一端連通送風軟管，風動裝置(61)設置在連通處，消聲器(62)設置在送氣軟 管(65)上，出氣口設置在送氣軟管(65)的另一端且與高層的臥鋪床底連通。9. 如權利要求8所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，在高層的臥鋪床底與出氣 口連通處設置布施板(21)，布施板(21)上設置多個布施孔(211)。10. 如權利要求4或5所述的火車臥鋪床頭加濕裝置，其特征在于，與加濕構件(4)還連 通設置加水處理裝置，加水處理裝置設置在火車車廂的桌板(12)下方； 加水處理裝置包括加水構件(9 )、活化液加注構件（10 )、廢液回收構件（11)及水處理構 件(8)，所述的水處理構件(8)為密封的箱體，密封的箱體內設置水處理層將箱體分成上下 兩個腔體，密封箱體的上腔體分別與加水構件(9)和活化液加注構件（10)連通，密封箱體的 下腔體分別與廢液回收構件(11)和加濕構件(4)連通。
【文檔編號】B61D27/00GK106004904SQ201610495349
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】王瑩瑩, 姜超, 劉艷峰, 王登甲
【申請人】西安建筑科技大學