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Die Erfindung bezieht sich auf ein Klimagerät für ein Schienenfahrzeug, insbesondere für dessen Fahrerstand, mit einem Klimalüfter, einem Heizregister, einem Kühlmittelkreislauf mit Kondensator, Verdampfer und Kondensatorlüfter und einem Kompressor.
In der Praxis ergibt sich oft die Forderung, ein Heizungs-/Lüftungsgerät für einen Fahrerstandoder einen anderen Innenraum - eines Schienenfahrzeuges so umzurüsten, dass nicht nur ein Heizungs- und ein Lüftungsbetrieb sondern auch ein Klimabetrieb mit Abkühlen möglich ist.
Sofern ein solches Nachrüsten überhaupt in Erwägung gezogen wurde, musste zunächst in das vorhandene Heizungs/Lüftungsgerät ein Verdampfer eingebaut werden. Sodann wurde eine Kälteeinheit möglichst in der Nähe des Heizungs-/Lüftungsgerätes montiert, welche als Hauptkomponenten einen Kompressor, einen Kondensator mit Kondensatorlüfter enthielt, daneben auch noch die üblichen kälte- und steuerungstechnischen Komponenten, wie z. B. Sammler, Schaltschütze etc. Schliesslich musste der Verdampfer an den Kältekreislauf des Kälteteils über Kupplungen oder unlösbare Verbindungen angeschlossen werden. Selbstverständlich musste auch die gesamte Steuerung an den zusätzlichen Klimabetrieb angepasst werden.
Die genannten Arbeiten sind ersichtlichermassen so arbeitsaufwendig und kostspielig, dass man sich oft entschloss, dass vorhandene Heizungs-/Lüftungsgerät völlig zu entfernen und durch ein komplettes Klimagerät zu ersetzen. Diese Vorgangsweise hat zwar den Vorteil, dass der Austausch verhältnismässig rasch erfolgen kann, doch ergeben sich hohe Investitionskosten, da das vorhanden gewesene Heizungs-/Lüftungsgerät praktisch nicht mehr verwendet werden kann und entsorgt werden muss.
In der DE 27 27 449 A1 wird eine Einrichtung zur Klimatisierung von Eisenbahnfahrzeugen, bei welcher eine Regelung der Klimaanlage durch Änderung der Frequenz, gegebenenfalls der Spannung eines Wechselrichters erfolgt, welcher die Klimaanlage mit Strom versorgt. Diese Regelung erfolgt ausgehend von den bei Klimageräten üblichen Parametern. An der Unterseite eines Eisenbahnfahrzeuges sind zwei Lüftungs-/Heizungseinheiten sowie ein Kompressoraggregat vorgesehen, sowie ein Verdampfer an der Decke des Fahrzeuges. Nachteilig an dieser bekannten Einrichtung ist, dass sich mit ihr ein vorhandenes Heizungs-/Lüftungssystem nicht auf ein Klimagerät umrüsten lässt.
Die DE 41 18 745 A1 stellt ein Kompaktklimagerät vor dessen Hauptnachteil ebenfalls darin liegt, dass damit ein bestehendes Heizungs-/Lüftungssystem eines Eisenbahnfahrzeuges nicht auf ein Klimasystem umgerüstet werden kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile weitestgehend aus der Weit zu schaffen und ein möglichst einfach und kostengünstig auf ein Klimagerät nachrüstbares Heizungs-/Lüftungsgerät samt entsprechender Kälteeinheit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit einem Klimagerät der eingangs genannten Art gelöst, weiches aus zwei in je einem Gehäuse angeordneten baulichen Einheiten besteht, von denen eine ein Heizungs-/Lüftungsgerät, die andere eine Kälteeinheit ist, wobei das Heizungs-/Lüftungsgerät einen Frischlufteinlass, einen Klimalüfter mit einem Heizregister und einen zu einer Austrittsöffnung führenden Gehäusekanal mit veränderbaren Luftleitmitteln besitzt, die Kälteeinheit einen Klimaluftweg von einem Luftauslass über einen Verdampfer zu einem Luftauslass und einen Kondensatorkühlluftweg von einer Kondensatorzuluftöffnung über den Kondensator und dessen Lüfter zu einer Kondensatorabluftöffnung aufweist,
wobei im Kühlbetrieb die Frischluft aus einem ersten Abschnitt des Gehäusekanals zu dem Lufteinlass der Kälteeinheit und über diese umgelenkt von deren Luftauslass zu einem zweiten Abschnitt des Gehäusekanals und sodann zu der Austrittsöffnung des Heizungs-/Lüftungsgerätes geführt wird, anderenfalls das Heizungs- /Lüftungsgerät unabhängig von der Kälteeinheit im Heizungs-und Lüftungsbetrieb betreibbar ist.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass ein Umrüsten durch Zusammenfügen der beiden baulichen Einheiten rasch und problemlos erfolgen kann. Die gesamte Problematik, die sich nach dem vorhin erwähnten Stand der Technik aus dem notwendigen Öffnen des Kältemittelkreislaufs ergibt, entfällt dadurch, insbesondere das Evakuieren von Verdampfer und Kupplungen, Kontrollieren und Nachfüllen des Kältemittels, Nachjustieren der Anlage und Druck- und Funktionsprüfung des Kältekreislaufs.
Vielmehr kann unter Einsatz der Erfindung das Nachrüsten tatsächlich mit wenigen Handgriffen erfolgen. Da die Kälteeinheit im Werk zusammengebaut und dort auf Funktion geprüft wird, entfallen die früher genannten heiklen Arbeiten, die den Einsatz besonders geschulter Arbeitskräfte
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erfordern.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung samt anderer Vorteile ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigen Fig. 1 ein Heizungs-/Lüftungsgerät eines Klimagerätes in einem schematischen Schnitt nach der Linie l-l der Fig. 2, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Heizungs-/Lüftungsgerät, Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 111 der Fig. 1, Fig. 4 in einer verkleinerten Ansicht in Richtung des Pfeils IV der Fig. 7 die Anordnung eines Klimagerätes am Dach eines Schienenfahrzeuges, Fig. 5 in schematischer Draufsicht ein Heizungs-/Lüftungsgerät und eine Kälteeinheit unmittelbar vor deren Zusammenfügen zu einem Klimagerät, Fig.
6 einen schematischen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 in einer Ansicht entsprechend Fig. 2 das Klimagerät, bestehend aus der Zusammenfügung des Heizungs-/Lüftungsgeràtes mit der Kälteeinheit, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 7 und Fig. 10 bis 13 in schematischen Darstellungen Varianten der Luftführung.
Wie den Fig. 1 bis 3 entnehmbar, besitzt ein Heizungs-/Lüftungsgerät 1 ein (erstes) Gehäuse 2, das im wesentlichen die Gestalt eines Quaders aufweist. Innerhalb dieses Gehäuses sind als wesentliche Teile ein als Radiallüfter ausgebildeter Klimalüfter 3, stromauf des Klimalüfters 3 ein Luftfilter 4 und stromab des Klimalüfters 3 ein elektrisches Heizregister 5 angeordnet.
In einer Seitenwandung des Gehäuses 2 ist ein von einem Gitter 6 (Fig. 4) abgedeckter Frischlufteinlass 7 ausgebildet und in der Bodenabdeckung des Gehauses ist eine Austrittsöffnung 8 vorgesehen. Das Heizungs-/Lüftungsgerät 1 sitzt in der z. B. aus Fig. 4 ersichtlichen Weise auf dem Dach eines Schienenfahrzeuges 9, wobei die Austrittsöffnung 8 in der am besten aus Fig. 1 ersichtlichen Weise über einem sogenannten Deckenpilz 10 mit einem in das Innere des Gehäuses 2 ragenden Luftführungsrohr 11 mit dem Innenraum des Fahrzeuges 9 in Verbindung steht.
Bei eingeschaltetem Klimalüfter 3 wird Frischluft durch den Einlass 7 über den Filter 4 angesaugt und über das Heizregister 5 gedrückt, das im reinen Lüftungsbetrieb nicht eingeschaltet ist, im Heizbetrieb jedoch den Anforderungen entsprechend mit einer bestimmten elektrischen Leistung gespeist wird, sodass es zu einer dementsprechenden Erwärmung der Luft kommt. Aus dem Heizregister 5 strömt die Luft über einen an einer Seite - in Fig. 1 der linken Seite - von einem entfernbaren Wandabschnitt 12 begrenzten Gehäusekanal 13 zu der Austrittsöffnung 8 und von hier an der Aussenseite des Luftführungsrohres 11 in den Fahrzeuginnenraum.
Wie in den Fig. 1 und 2 mit Pfeilen angedeutet strömt somit Frischluft seitlich in das Gehäuse 2 ein, wird im Lüfter 3 um 900 nach hinten (bezogen auf die Fahrtrichtung, vgl. Fig. 4) umgelenkt, wird dann im Gehäusekanal 13 um 180 nach vorne umgelenkt und sodann um 900 nach unten, bis sie als Zuluft am Deckenpilz 10 verteilt in den Fahrzeugraum ausströmt.
Die zweite bauliche Einheit des erfindungsgemässen Klimagerätes bildet eine aus den Fig. 5 bis 9 zusammen mit dem Heizungs-/Lüftungsgerät 1 ersichtliche Kälteeinheit 14, die bei diesem Ausführungsbeispiel ein in Draufsicht L-förmiges (zweites) Gehäuse 15 besitzt.
In dem Gehäuse 15 ist ein kompletter Kühlmittelkreislauf mit einem Kompressor 16, einem Kondensator 17 und einem Verdampfer 18 untergebracht. Weitere dem Fachmann bekannte für Kühlanlagen spezifische Teile, wie Abscheider, Ventile, elektrische und elektronische Steuerungselemente sind hier, da nicht erfindungswesentlich, nicht näher angeführt. Die meisten Teile, insbesondere der Kompressor 16, der Kondensator 17 und ein Kondensatorlüfter 19 befinden sich in dem längeren Schenkel des L-förmigen Gehäuses 15, wogegen der Verdampfer 18 innerhalb des kurzen Schenkels angeordnet ist.
Die Kühlluft für den Kondensator 17 kann über eine Kondensatorzuluftöffnung 20 einströmen, die bei diesem Ausführungsbeispiel in einer schräg nach oben und hinten verlaufenden vorderen Stirnfläche des längeren L-Schenkels ausgebildet ist (vgl. Fig. 9). Die über den Kondensator 17 strömende Kühlluft kann nach oben durch eine in der oberen Begrenzungswand des längeren L-Schenkels vorgesehene Kondensatorabluftöffnung 21 entweichen.
Sollen das Heizungs-/Lüftungsgerät 1 und die Kälteeinheit 14 zu einem Klimagerät 22 zusammengefügt werden, wird zunächst der Wandabschnitt 12 von dem Heizungs-/Lüftungsgerät 1 abgenommen und sodann das Gerät 1 mit der Kälteeinheit 14 nach Einfügen eines Zwischenblechs 23 zusammengesetzt, wodurch das Klimagerät 22 mit im wesentlichen quaderförmiger Gestalt gebildet wird.
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Dem Zwischenblech 23, das-wie aus Fig. 6 ersichtlich - an der Kälteeinheit 14 sitzen kann, kommt die Funktion zu, den Klimaluftweg von einem ersten, oberen Abschnitt 13a des Gehäusekanals 13 zu einem Lufteinlass 24 der KÅalteeinheit 14 zu führen, von wo er über den Verdampfer 18 und in der Kälteeinheit 14 um 1800 nach unten umgelenkt über einen Luftauslass 25 in einen zweiten, unteren Abschnitt 13b des Gehäusekanals 13 in dem Heizungs-/LOftungsgerät 1 zurückströmt, wie dies am besten aus Fig. 8 hervorgeht.
Da im Kühlbetrieb üblicherweise auch aus dem Fahrzeugraum Umluft dem Klimagerät 22 zugeführt werden soll, wird ein Ventilteller 26 in dem als Umluftkanal dienenden Luftführungsrohr 11 des Deckenpilzes 10 entsprechend geöffnet. Das Rohr 11 steht mit der Saugseite des Klimalüfters 3 in Verbindung, der somit ein Gemisch aus Frischluft und Umluft über die Kälteeinheit 14 fördert (Fig. 8).
Es ist ersichtlich, dass das Zusammenfügen des Heizungs-/Lüftungsgerates 1 mit der Kälteeinheit 14 zu einem kompakten Klimagerät 22 mit wenigen Handgriffen, nämlich Abschrauben des Zwischenbleches 23 und Zusammenschrauben der beiden Einheiten, erfolgen kann, wobei kein Eingriff in den Kaltemittelkreislauf erforderlich ist.
Die in den Fig. 1 bis 9 beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist lediglich eine, in Versuchen für zweckmässig befundene Variante der Erfindung und andere Varianten sind durchaus möglich. So ist beispielsweise die L-förmige Gestalt der Kälteeinheit 14 keineswegs zwingend. Die Kälteeinheit 14 kann vielmehr quaderförmig sein und mit dem quaderformigen Heizungs- /Lüftungsgerät 1 zu einem grösseren Quader zusammengefügt werden. Wenngleich es in Hinblick auf die Bauhöhe in den meisten Fällen nicht zweckmässig erscheint, kann es doch Anwendungen geben, bei weichen die beiden das Klimagerät 22 bildenden Einheiten zumindest abschnittsweise übereinander liegen.
Insbesondere können die beiden Einheiten auch so gestaltet und zusammengefügt werden, dass sie in Draufsicht ein T-förmiges Klimagerät ergeben, wobei der Querbalken des"T"von der Kälteeinheit 14 und der Längsbalken von dem Heizungs- /Lüftungsgerät 1 gebildet werden. Auch ist es möglich, auf das Zwischenblech 23 zu verzichten, wenn man an Stelle eines ebenen, abnehmbaren Wandabschnittes 12 einen z. B. haubenförmigen Wandabschnitt 27 verwendet, der einen Teil des GehÅausekanals 13 beinhaltet, was in Fig. 10 schematisch dargestellt ist.
Zur Luftumlenkung sind ganz allgemein viele Varianten möglich. So zeigt Fig. 11 eine verschwenkbare Klappe 28, die sich im Kühlbetrieb in der gezeigten Lage befindet, und im reinen Lüftungs- oder Heizbetrieb in die strichliert eingezeichnete Lage verschwenkt wird, um den dann unnötigen Umweg der Luft über den Verdampfer der Kälteeinheit 14 zu vermeiden.
Weiters ist es keinesfalls zwingend erforderlich, einen abnehmbaren Wandabschnitt vorzusehen, um die gewünschte Luftführung zu erreichen. Wie Fig. 12 zeigt, können flügelförmige Wandabschnitte 28 in Bezug auf Öffnungen 29 in dem ersten Gehäuse 2 verdrehbar sein, um den Umweg der Luft über die Kälteeinheit 14 freizugeben oder zu sperren.
Ein Freigeben oder Versperren ähnlicher Öffnungen 29'durch ein herausziehbares Sperrblech 30 ist in Fig. 13 angedeutet.
Die Ausführungen nach Fig. 12 und 13 sind verhältnismässig aufwendig, zumal sie eine zusätzliche Klappe im Sinne eines Zwischenblocks 23 gemäss Fig. 6 benötigen, doch kann es Sonderfälle geben, welche den erhöhten Aufwand rechtfertigen.
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