[發明專利]真空管道用于長途客運的一些關鍵技術

無效

• 申請號: 200910252869.4
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN102079310A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 劉本林;張耀平;趙勇;劉步山;劉溪清;趙立明;王恕;王瓊;王正
• 申請（專利權）人: 劉本林
• 主分類號: B61B13/08
• 分類號: B61B13/08;B61B13/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種未來的真空管道長途高速公共交通系統。

在發明專利申請2007101265565中，提出真空管道用于長途交通的基本模式：

用“承載-密封分置”方式建立真空邊界，從而將大規模、具有較高標準的真空管道建設工程轉化為基于鋼筋混凝土技術與塑料(或者橡膠)薄膜密封技術的、與現代土木工程中的建筑與裝修相類似的工程，從而大幅度降低這類大型真空系統的造價；

用“有速乘客交換”方式運行用于長途客運的真空管道交通，以求真空管道交通具有恰當的性能-價格比，從而在商業競爭中能夠生存與發展。在上述概念的基礎上，我們將真空管道中運行的長途客運車輛稱之為速車(本申請也將使用“速車”表述在真空管道中運行的長途客運車輛)。

盡管上述專利申請已經提出了真空管道交通用于長途客運的基本模式，然而，上述方案仍然缺少必要的關鍵技術細節，使真空管道技術能夠實際投入運行。在2007101265565申請所提出的有速乘客交換提出的速車關聯運行建立在后關聯發車基礎上，研究表明，后關聯發車在技術實現上存在巨大技術困難，必須作出適當改進，才能實現素車的關聯運行與有速乘客交換。

本發明申請將真空管道交通用于長途客運的技術細節作出探討。其中一些內容已經在本人與合作者趙勇于2009年6月初的出版出《速車系統概論》一書中已經有所介紹。

速車在進行有速乘客交換時，必定同時出現的正反方向乘客流動情況，可以采用幾種不同的處理方法。

綜合分析表明，速車進行乘客交換比較理想的選擇是在車艙中設置成對地(例如兩個)相互獨立的通道，每個通道在有速乘客交換過程中僅僅用于一個(步行)方向。同時進行乘客前行與后行雙向轉座。速車每個車廂設有上行通道12與下行通道13，在下行通道兩邊分別設有邊座位16與中間座位，速車的雙通道通過速車出端門17與前鄰車11與后鄰車18連接起來，運行中的速車實現乘客交換。

車在真空環境下運行中產生的熱量不能如同通常列車或飛機那樣通過與周圍環境中的空氣對流與傳導實現散熱。在真空環境中運動的車輛，預期可以通過輻射冷卻、工質相變吸熱與工質蒸發吸熱三種方式實現冷卻。從原理上來看，工質相變吸熱與工質蒸發吸熱都是相變吸熱。然而，此處的工質相變吸熱指不發生質量轉移(例如冰的融化)的相變過程，而工質蒸發吸熱則是工質在吸熱過程中蒸發(這顯然也是一種相變過程)，發生質量轉移的過程。與輻射散熱相關的內容將在后面章節中探討。以下簡要探討相變吸熱與蒸發吸熱，即轉移冷卻概念。

速車的冷卻系統設計的基本思路是，攜帶吸熱工質，在速車運行中通過相變過程(融化或者汽化)吸熱冷卻。

這些蒸發到真空線路(管道)中的物質應當隨即被真空線路上的真空機組(例如低溫冷阱)吸除，從而維持速車線路的真空程度。

在速車線路上，由于真空環境不但無雨雪等天氣因素的影響，而且也是無人進入的區域。所以，為速車提供電力無須面對當年西門子一定要解決的用電安全問題，可將供電網設置在車身周圍任何位置，而無須將輸電網限定在車輛的上方。

通常情況下，真空管道中運行的車輛的下方(輪軌車輛中設置車輪的位置)設置了懸浮機構，不宜設置輸電裝置。個為基本的是，應當避免輸電過程中的接觸摩擦，接觸摩擦輸電與高速磁懸浮運輸基本理念相沖突。等離子體切割技術廣泛而成功的使用已經為(低真空度)真空管道無接觸輸電奠定了基礎。

通常情況下，速車的輸電系統應當設置在車輛的兩側：一側為電源的正極25，另一側為電源的負極32。

對于無接觸輸電中傳送負電荷(電子)到達電源(電網)正極25相對比較簡單，采用類似于等離子切割裝置中的轉移式電弧即可實現負電荷從噴嘴27向固定在真空管道中的電源陽極25傳輸。在傳輸電子到達陽極的過程中，等離子體中運動速度相對比較低的陽離子維持等離子體柱體的電中性。

在正負兩個電極等離子體噴嘴前方都應當設置整流罩26。目的在于，當速車高速向前運行時，使從前方吹來的氣流經過整流罩的時候改變方向，吹向側面，不但可以避免直接吹向從噴嘴噴出的等離子體，而且使這些氣流形成吹向側面的氣流面，抽吸等離子體噴嘴周圍的氣體，維持傳輸電流的等離子體周圍的真空環境。