DE1530055C3 - - Google Patents
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- DE1530055C3 DE1530055C3 DE19511530055 DE1530055A DE1530055C3 DE 1530055 C3 DE1530055 C3 DE 1530055C3 DE 19511530055 DE19511530055 DE 19511530055 DE 1530055 A DE1530055 A DE 1530055A DE 1530055 C3 DE1530055 C3 DE 1530055C3
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
- B61D27/0018—Air-conditioning means, i.e. combining at least two of the following ways of treating or supplying air, namely heating, cooling or ventilating
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Description
Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Lüftungseinrichtung in Fahrzeugen, insbesondere Schienentriebfahrzeugen des Nahverkehrs, bei der über ein klappengesteuertes Kanalsystem bei Heizbetrieb erwärmte Luft in das Wageninnere gedrückt und bei Lüftungsbetrieb zum Luftwechsel die verbrauchte Luft aus dem Wageninnern abgesaugt wird.The invention relates to a heating and ventilation device in vehicles, in particular rail locomotives local transport, where the heating system was used for heating via a flap-controlled duct system Air is pressed into the interior of the car and the used air for air exchange when the ventilation is in operation Air is sucked from inside the car.
Insbesondere Schienentriebfahrzeuge des Nahverkehrs haben eine häufig wechselnde personelle Frequentierung, so daß der Heizungs- und Lüftungsbedarf der Wagen ständig schwankt. Heizung und Lüftung erfolgen im allgemeinen über ein Kanalsystem, das klappengesteuert ist, und über das bei Heizbetrieb im Winter oder bei niedrigen Außentemperaturen erwärmte Luft — die Temperierung erfolgt durch Mischung mit Frischluft — in das Wagenin-In particular, local rail locomotives have frequently changing personnel, so that the heating and ventilation requirements of the car are constantly fluctuating. Heating and ventilation generally take place via a duct system that is flap-controlled and via that during heating operation Warmed air in winter or when the outside temperature is low - the temperature is controlled by mixing with fresh air - into the car interior
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nere gedrückt und bei Lüftungsbetrieb, d. h. dann, An Hand von Ausführungsbeispielen ist die Erfin-nere pressed and in ventilation mode, d. H. Then, on the basis of exemplary embodiments, the invention
wenn keine Heizung nötig ist, zum Luftwechsel ent- dung näher erläutert worden.if no heating is required, the air exchange is explained in more detail.
weder Frischluft in den Fahrgastraum gedrückt oder Es zeigtneither forced fresh air into the passenger compartment or it shows
in anderen Fällen die verbrauchte Luft, die bekannt- F i g. 1 eine Heiz- und Lüftungseinrichtung mitin other cases the stale air that is known- F i g. 1 a heating and ventilation device with
lieh von der eingeschlossenen Personenzahl abhängt, 5 Handumschaltung für Sommer- und Winterbetrieb,borrowed depends on the number of people included, 5 manual switchover for summer and winter operation,
aus dem Wageninnern abgesaugt und durch frische F i g. 2 eine Heiz- und Lüftungseinrichtung fürsucked out of the interior of the car and replaced by fresh F i g. 2 a heating and ventilation system for
ersetzt wird. selbsttätige Sommer-Winter-Umschalten in Belüf-is replaced. automatic summer-winter switching in ventilation
Bei der Belüftung von Nahverkehrsfahrzeugen, tungsstellung undFor the ventilation of local transport vehicles, position and
z.B. Triebfahrzeugen der U-Bahn, wird die Luft aus Fig. 3 die Einrichtung nach Fig. 2 auf HeizungE.g. locomotives of the subway, the air from Fig. 3, the device according to Fig. 2 is on heating
dem Wagen, d. h. aus dem Fahrgastraum, von einem io umgeschaltet (Winterbetrieb) und unter anderem fürthe car, d. H. from the passenger compartment, switched from an io (winter operation) and among other things for
Lüfter angesaugt. Es ist dabei ein konstanter Luft- geringe Erwärmungsgrade bei Sommerbetrieb mitFan sucked in. There is a constant air temperature with a low degree of warming during summer operation
wechsel gegeben, der je nach Größe des Lüfteraggre- ausgeschaltetem lastabhängigen Gerät,change is given, depending on the size of the fan unit - switched off load-dependent device,
gates und des Wagenvolumens das 30- bis 45fache In F i g. 1 führt ein Luftkanal 1 zum nicht nähergates and the car volume 30 to 45 times as much. In F i g. 1 an air duct 1 leads to not closer
des Wagenvolumens beträgt. Der Bedarf an Luft- dargestellten Fahrgastraum. Ein die Entlüftung undof the car volume. The need for air-pictured passenger space. One the vent and
wechseln in der Stunde ist jedoch je nach Besetzung 15 Heizung bewirkender Lüfter 2 wird von einem Lüf-change per hour, however, depending on the occupancy, 15 heating effecting fan 2 is operated by a fan
der Wagen unterschiedlich. Bei einem Fahrgastraum termotor 3 angetrieben. Vor dem Eintritt zum Fahr-the car different. In a passenger compartment termotor 3 driven. Before entering the driving
von 100 m3 und einer Besetzung von 40 Personen gastraum befindet sich eine Mischkammer 4 mitof 100 m 3 and an occupation of 40 people gastraum is a mixing chamber 4 with
wäre bei einem Luftbedarf von 20 ms/h und Person Mischklappen 5 und 6, welche von einem Stellmo-would be with an air requirement of 20 m s / h and person mixing flaps 5 and 6, which are operated by an actuator
ein achtfacher, bei voller Besetzung mit 150Perso- tor 7 betätigt werden. Ein Raumthermostat 8 steuertan eightfold, with full occupancy with 150Persotor 7 can be operated. A room thermostat 8 controls
nen ein dreißigfacher Luftwechsel pro Stunde erfor- 20 den Stellmotor 7. Ein Kaltluftkanal 13 und ein Heiz-20 air changes per hour require the servomotor 7. A cold air duct 13 and a heating
derlich. Allgemein wird von einer hohen Fahrgastbe- kanal 15 führen in die Mischkammer 4.so. In general, a high passenger channel 15 will lead into the mixing chamber 4.
Setzung ausgegangen. Sind weniger Personen im Außenluft kann durch ein Filter 9 angesaugt wer-Settlement assumed. If there are fewer people in the outside air, it can be sucked in through a filter 9
Fahrzeug, wird daher diese ermittelte Luftwechsel- den, das in einen Saugraum 10 übergeht. Die Verbin-The vehicle is therefore this determined air exchange, which merges into a suction chamber 10. The connection
zahl zu hoch, so daß sie insbesondere bei niedrigen dung zwischen dem Saugraum 10 und dem Filter 9number too high, so that they are especially at low manure between the suction chamber 10 and the filter 9
Außentemperaturen als Zugerscheinung empfunden 25 wird durch zwei Klappen hergestellt, nämlich eineOutside temperatures perceived as a draft is produced by two flaps, namely one
wird. Diese Situation ist beispielsweise gegeben, Saugraumklappe 11 und eine Luftwechselklappe 12.will. This situation is given, for example, with a suction chamber flap 11 and an air exchange flap 12.
wenn Temperaturunterschiede innerhalb der Be- Der Saugraum 10 kann durch die Saugraumklappeif temperature differences within the loading The suction chamber 10 can through the suction chamber flap
triebszeit zwischen 3 Uhr morgens und 12 Uhr mit- 11 entweder über das Filter 9 mit Außenluft oderoperating time between 3 a.m. and 12 noon with 11 either through the filter 9 with outside air or
tags auftreten. über den Kaltluftkanal 13 mit dem Fahrgastraumoccur during the day. via the cold air duct 13 to the passenger compartment
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 30 verbunden werden. Die Druckseite des Lüfters ist an dem heutigen Fahrkomfort entsprechende einfache einen Heizkanal 15 angeschlossen, in dem sich ein Lüftungseinrichtung zu erstellen, die weitgehend Zug- Widerstand 16 des Schienentriebfahrzeuges (Anfahrluftempfindungen ausschaltet, wobei noch besonde- und/oder Bremswiderstand) und außerdem ein Zurer Wert auf eine Verringerung in der Querschnitts- satzheizwiderstand 17 befinden. Über den Heizkanal bemessung der Ansaugkanäle, d. h. praktisch einer 35 15 ist ein Beheizen der Fahrgasträume möglich. Die Verringerung des Raumbedarfs der gesamten Lüf- Druckseite des Lüfters kann auch über den Kaltlufttungseinrichtung, gelegt wird. . ^. kanal 13 mit dem Fahrgastraum verbunden werden.The invention is based on the object of a 30 being connected. The pressure side of the fan is on the today's driving comfort corresponding simple a heating duct 15 connected, in which a To create a ventilation device that largely reduces traction resistance 16 of the rail locomotive (air sensations switches off, with a special and / or braking resistor) and also a liner Value on a reduction in the cross-section set heating resistance 17 are located. Via the heating duct dimensioning of the intake ducts, d. H. practically one 35 15 heating of the passenger compartments is possible. the Reduction of the space requirement of the entire air pressure side of the fan can also be done via the cold air ventilation device, is placed. . ^. channel 13 are connected to the passenger compartment.
Gelöst wird diese Aufgabe für eine Heizr und Lüf- Eine Verteilerklappe 14 dient der Umsteuerung desThis task is solved for a Heizr and Lüf- A distributor flap 14 is used to reverse the
tungseinrichtung der eingangs genannten Art da- Luftstrpmes. Ein Kolben 19 eines Steuergerätes 18 durch, daß bei Lüftungsbetrieb ein an sich bekanntes 40 sfeuert' die Luftwechselklappe 12. Der Kolben 19processing device of the type mentioned da- Luftstrpmes. A piston 19 of a control device 18 by the fact that a known 40 fires the air exchange flap 12 during ventilation operation. The piston 19
lastabhängiges Steuergerät für Klappen im Kanalsy- wird durch Druckluft aus einer Leitung 20 beauf-load-dependent control device for flaps in the duct system is pressurized by compressed air from a line 20
stem die Anzahl der Luftwechsel proportional beein- schlagt, welcher Druckluft über ein Einstellventil 21system proportionally influences the number of air changes which compressed air is supplied via an adjusting valve 21
flußt. zugeführt wird, und zwar in Abhängigkeit vom Wa-flows. is supplied, depending on the wa-
Es findet dazu vorteilhaft ein lastabhängiges Steu- gengewicht. Hierfür bietet sich das im Fahrzeug vorergerät
Verwendung, das die Klappen mittels eines 45 handene Einstellventil für pneumatische Lastabbrem-Kolbens
steuert, welcher durch einen vom Wagenge- sung an, das einen veränderlichen Luftdruck in Abwicht
abhängigen Luftdruck entgegen der Kraft einer hängigkeit von der Wagenbesetzung herstellt.
Feder beaufschlagt wird. Es sei angenommen, es ist Sommer, und esA load-dependent control weight is advantageously used for this purpose. The front device in the vehicle can be used for this purpose, which controls the flaps by means of an adjusting valve for pneumatic load braking pistons which, by means of an air pressure dependent on the vehicle, creates a variable air pressure in deviation against the force of a dependency on the vehicle occupancy .
Spring is applied. Suppose it is summer and it
Die Heiz- und Lüftungseinrichtung nach der Erfin- herrscht eine Außentemperatur von 25° C. Die Saugdung ist zweckmäßig so aufgebaut, daß parallel zu 50 raumklappe 11 und die Verteilerklappe 14 befindenThe heating and ventilation device according to the invention, there is an outside temperature of 25 ° C. The suction dung is expediently constructed so that space flap 11 and the distributor flap 14 are located parallel to 50
einem vom Fahrgastraum zu einem Lüfter führenden sich dann in den Stellungen S. Es muß beispielsweiseone leading from the passenger compartment to a fan is then in position S. It must, for example
Kaltluftkanal eine weitere Luftzuführung (Zusatzan- nur die Saugraumklappe 11 nach S bewegt werdenCold air duct an additional air supply (additional only the suction chamber flap 11 can be moved to S )
saugweg) von außen vorgesehen ist, deren Vorzugs- und die Verteilerklappe 14 folgt in die dargestelltesuction path) is provided from the outside, the preferred and the distributor flap 14 follows in the illustrated
weise in einem Saugraum des Lüfters angeordnete Stellung, da die beiden Klappen miteinander gekup-Durchtrittsöffnung von dem Steuergerät gesteuert ist. 55 pelt sind. W ist die Stellung für Winterbetrieb. In derwise arranged in a suction chamber of the fan position, since the two flaps are connected to each other through opening is controlled by the control unit. 55 pelt are. W is the position for winter operation. In the
Weitere Merkmale der Erfindung sind den An- dargestellten Lage ist der Wagen noch nicht in Be-Further features of the invention are the position shown, the car is not yet in use
sprüchen entnehmbar. Eine solche Heiz- und Lüf- trieb genommen. Bei Inbetriebnahme des WagensProverbs can be taken. Such heating and ventilation is taken. When the car is put into operation
tungseinrichtung hat nicht nur den Vorteil, daß die gibt der Raumthermostat 8 infolge der verhältnismä-processing device not only has the advantage that the room thermostat 8 due to the relative
personell aufwendige, jeweils jahreszeitlich bedingte ßig hohen Temperatur dem Stellmotor 7 den Befehl, Umstellung ausfällt — bekanntlich müssen normaler- 60 die Mischklappen 5 und 6 in die gestrichelte StellungPersonnel-intensive, each seasonally caused high temperature the servomotor 7 the command, Changeover fails - as is generally known - the mixing flaps 5 and 6 must be in the position shown in dashed lines
weise sämtliche Züge kurzfristig von geschultem Per- zu bewegen. Der Lüftermotor 3 beginnt zu arbeiten,wise to move all trains at short notice by trained personnel. The fan motor 3 starts to work,
sonal auf den Zugabstellplätzen von Sommer auf so daß entsprechend den Pfeilen Luft aus dem Fahr-on the train parking spaces from summer on so that air from the
Winter bzw. umgekehrt umgestellt werden —, son- gastraum über den Kaltluftkanal 13, den SaugraumWinter, or vice versa, can be converted into the guest room via the cold air duct 13, the suction room
dem auch bei plötzlichem Kälteeinbruch ist für den 10, den Lüfter 2 und den Heizkanal 15 über die Komfort des Fahrgastes weitgehendst gesorgt. Bei 65 Widerstände 16 hinweg nach außen strömt. Derwhich is also in the event of a sudden cold snap for the 10, the fan 2 and the heating duct 15 via the Passenger comfort largely taken care of. At 65 resistances 16 flows away to the outside. the
den herkömmlichen Belüftungs- und Heizanlagen Fahrgastraum wird also entlüftet, und mit dieser LuftThe conventional ventilation and heating systems passenger compartment is thus vented, and with this air
sind die auf Sommer eingestellten Züge ungeheizt, werden die Anfahr- und Bremswiderstände 16 ge-if the trains set for summer are unheated, the starting and braking resistors 16 are
wenn der plötzliche Kälteeinbruch erfolgt. kühlt, wobei die angewärmte Kühlluft ins Freie ge-when the sudden cold snap occurs. cools, whereby the heated cooling air is
blasen wird. Der Lüfter 2 läuft während der Fahrt mit seiner vollen Kapazität, die für die Kühlung der Widerstände 16 benötigt wird. Ist die Wagenbesetzung schwach, ist wenig Lüftung erforderlich. Dementsprechend ist die Luftwechselklappe 12 durch das niedrige Wagengewicht geöffnet, so daß als weiterer Ansaügweg in die gemeinsame, die Ansaugwege vereinigende Saugkammer 10 das Filter 9 benutzt wird. Der Lüfter 2 saugt über besondere Durchtrittsöffnungen sowohl aus dem Wagen über den Kaltluftkanalwill blow. The fan 2 runs while driving with its full capacity, which is for cooling the Resistors 16 is needed. Little ventilation is required if the car occupation is weak. Accordingly the air exchange flap 12 is opened by the low car weight, so that as a further Intake path into the common, the intake path unifying suction chamber 10, the filter 9 is used. The fan 2 sucks through special openings both from the car and the cold air duct
13 als auch über das Filter 9 durch die geöffnete Klappe 12 Luft an, so daß die aus dem Wagen angesaugte Luftmenge nicht der vollen Kapazität des Lüfters 2 entspricht, sondern entsprechend der von außen über die Luftwechselklappe 12 angesaugten Luftmenge herabgemindert ist. Durch die herabgesetzte Lüftungsintensität werden nur geringe Luftgeschwindigkeiten erreicht, die den Komfort für den Fahrgast erhöhen.13 and through the filter 9 through the open flap 12 air, so that the sucked out of the car The amount of air does not correspond to the full capacity of fan 2, but to that of the amount of air sucked in via the air exchange flap 12 is reduced. By the degraded Ventilation intensity only low air speeds are achieved, which is the comfort for the Increase passenger.
Wie bereits erläutert, steht die Verteilung der Luft zwischen Filter 9 und Kaltluftkanal 13 unter dem Einfluß des von der Last abhängigen Steuergerätes 18, das über den Kolben 19 auf die Luftwechselklappe 12 wirkt. Kommen nun weitere Fahrgäste in das Fahrzeug, dann erhöht sich dessen Gewicht, und das Einstellventil 21 erhöht den Druck in der Leitung 20. Der Kolben 19 bewegt sich nach abwärts und dreht damit die Luftwechselklappe 12 im Schließsinne. Die von außen kommende Luftmenge wird daher verringert, und um denselben Betrag erhöht sich die aus dem Fahrgastraum durch den Kaltluftkanal 13 angesaugte. Luft, so daß bei erhöhter Fahrgastzahl eine größere Lüftung erzielt und der Komfort der Fahrgäste erhöht wird. Die Saugraumklappe 11 hat einen Bereich veränderlicher Stellungen sowie eine feste Stellung W zur Herstellung des Winterbetriebes.As already explained, the distribution of the air between the filter 9 and the cold air duct 13 is influenced by the load-dependent control device 18 which acts on the air exchange flap 12 via the piston 19. If more passengers now enter the vehicle, its weight increases, and the adjusting valve 21 increases the pressure in the line 20. The piston 19 moves downwards and thus rotates the air exchange flap 12 in the closing direction. The amount of air coming from outside is therefore reduced, and that drawn in from the passenger compartment through the cold air duct 13 increases by the same amount. Air, so that with an increased number of passengers a greater ventilation is achieved and the comfort of the passengers is increased. The suction chamber flap 11 has a range of variable positions and a fixed position W for establishing winter operation.
In F i g. 2 sind die aus F i g. 1 bekannten Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Hinzugekommen sind ein von einem Magneten 22' verstellbares Druckluftventil 22, ein Thermostat 23 sowie ein Endschalter 24. Bei Winterbetrieb werden die Saugraumklappe 11 und die Verteilerklappe 14 in die mit K bezeichnete Stellung gebracht. Nunmehr wird nur noch Außenluft an die Widerstände geblasen, die lediglich über das Filter 9 angesaugt und in den Heizluftkanal 15 und den Kaltluftkanal 13 gedrückt wird. In der Mischkammer 4 wird je nach der Temperatur die warme und kalte Luft gemischt, was in an sich bekannter Weise geschieht und hier nicht näher erläutert zu werden braucht, (Teile 5 bis 8). Auch der Zusatzheizwiderstand 17 ist an sich bekannt, ebenso seine Anwendung, und wird daher, da er die Erfindung nicht direkt betrifft, in seiner Wirkung nicht näher beschrieben. Bei dieser Anordnung wird jedoch die Saugraumklappe 11 durch das von der Wagenbesetzung gesteuerte Gerät 18 beeinflußt. Außerdem wird die Umschaltung von Sommer auf Winter automatisch durchgeführt. Dies hat mehrere Vorteile, wie im nachstehenden erläutert wird.In Fig. 2 are those from FIG. 1 known parts are given the same reference numerals. Added are a 'adjustable, by a magnet 22 compressed air valve 22, a thermostat 23 and a limit switch 24. In operation, the winter Saugraumklappe be brought 11 and the distribution valve 14 in the direction indicated by K position. Now only outside air is blown to the resistors, which air is merely sucked in via the filter 9 and pressed into the hot air duct 15 and the cold air duct 13. In the mixing chamber 4, the warm and cold air is mixed depending on the temperature, which happens in a manner known per se and does not need to be explained in more detail here (parts 5 to 8). The additional heating resistor 17 is also known per se, as is its application, and its effect is therefore not described in more detail since it does not directly concern the invention. In this arrangement, however, the suction chamber flap 11 is influenced by the device 18 controlled by the car occupation. In addition, the changeover from summer to winter is carried out automatically. This has several advantages, as explained below.
Die Saugraumklappen 11 und die VerteilerklappeThe suction chamber flaps 11 and the distributor flap
14 haben nicht mehr die Stellung Sommer und Winter, sondern Hitze H und Kälte .K. Es sei angenommen, der Wagen wird im Winter in Betrieb genommen (Stellung K). Die Verteilerklappe 14 und die Saugraumklappe 11 werden von dem druckluftgesteuerten Steuergerät 18 betätigt, das aber im Winter keine Druckluft erhält. Diese wird nämlich durch das elektrisch gesteuerte Druckluftventil 22 abgesperrt, da der Magnet 22' des Druckluftventils 22 vom Thermostaten 23 keine Spannung erhält. Der Kolben 19 des Steuergerätes 18 befindet sich demnach in der 5 oberen Stellung und dementsprechend die Saugraumklappe 11 und die Verteilerklappe 14 in der gezeichneten Lage. Bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs fördert der Lüfter 2 Luft durch den Heizkanal 15 und den Kaltluftkanal 13 gemäß den Pfeilen. Da es im14 no longer have the position summer and winter, but heat H and cold .K. It is assumed that the car is put into operation in winter (position K). The distributor flap 14 and the suction chamber flap 11 are actuated by the compressed air-controlled control unit 18 which, however, does not receive any compressed air in winter. This is namely blocked by the electrically controlled compressed air valve 22, since the magnet 22 ′ of the compressed air valve 22 does not receive any voltage from the thermostat 23. The piston 19 of the control unit 18 is accordingly in the 5 upper position and accordingly the suction chamber flap 11 and the distributor flap 14 in the position shown. When the vehicle is started up, the fan 2 conveys air through the heating duct 15 and the cold air duct 13 according to the arrows. Since it is in
ίο Raum sehr kalt ist, fordert der Raumthermostat 8 vom Stellmotor 7 die volle Heizung, d. h., die Mischklappen 5 und 6 der Mischkammer 4 bleiben in der gezeichneten Stellung, und die gesamte Kaltluft wird über den Kaltluftkanal 13 ins Freie gefördert. Die Zusatzheizung 17 kann hier gegebenenfalls zum Anwärmen des Wagens eingesetzt werden. Bei Inbetriebnahme des Wagens wird der Widerstand 16 durch das Anfahren und Bremsen erwärmt, und diese erwärmte Luft streicht in den Fahrgastraum.ίο the room is very cold, the room thermostat requests 8 from the servomotor 7 the full heating, d. That is, the mixing flaps 5 and 6 of the mixing chamber 4 remain in the Drawn position, and all of the cold air is conveyed through the cold air duct 13 to the outside. the Additional heating 17 can be used here to warm up the car if necessary. When commissioning of the car, the resistor 16 is heated by the starting and braking, and this heated air is blown into the passenger compartment.
Erreicht die Luft im Fahrgastraum eine Temperatur, die den Raumthermostaten 8 zum Ansprechen bringt, da sie zum Komfort der Fahrgäste genügend hoch ist, dann steuert der Raumthermostat 8 den Stellmotor? an und bewegt die Mischklappen 5 und 6 beispielsweise in die gestrichelt gezeichnete Stellung. Nunmehr geht nur ein Teil der den Widerstand abkühlenden und sich dabei erwärmenden Luft in den Fahrgastraum, der Rest geht unterhalb der Mischklappe 5 ins Freie.If the air in the passenger compartment reaches a temperature that causes the room thermostat 8 to respond, since it is high enough for the comfort of the passengers, does the room thermostat 8 control the servomotor? on and moves the mixing flaps 5 and 6, for example, in the position shown in dashed lines. Now only part of the air that cools the resistor and warms up in the process goes into the Passenger compartment, the rest goes outside below the mixing flap 5.
Es wird nun angenommen, daß die Außentemperatur z. B. an einem sehr warmen Wintertage sich so weit erhöht, daß überhaupt keine erwärmte Luft vom Räumthermostaten 8 angefordert wird und daher der Stellmotor 7 die Mischklappen 5 und 6 in ihre Endstellung bewegt. In dieser Endstellung wird nun der Endschalter 24 geschlossen. Dieser gibt Spannung anIt is now assumed that the outside temperature z. B. on a very warm winter day far increased that no heated air is requested from the room thermostat 8 and therefore the Servomotor 7 moves the mixing flaps 5 and 6 into their end position. In this end position, the Limit switch 24 closed. This indicates tension
,- den Thermostaten 23. Vom Thermostat 23, der eine etwas höhere Einstellung als der Raumthermostat 8 hat, erhält der Magnet 22' des Druckluftventils 22 Spannung und gibt die vom Einstellventil 21 kommende Druckluft an das Steuergerät 18 weiter. Die lastabhängige Steuerung wird wirksam. Das Steuergerät 18 betätigt nunmehr die Saugraumklappe 11 und die Verteilerklappe 14 und bringt sie in die Stel- lungH (vgl. Fig. 3): Entsprechend den eingezeichneten Pfeilen wird nun der Fahrgastraum über den Kaltluftkanal 13 entlüftet, und die vom Lüfter 2 geförderte Luft gelangt über den Heizkanal 15 und die Widerstände 16 an der Mischklappe 5 vorbei ins Freie. Je nach der Wagenbesetzung läßt das Einstellventil 21 mehr oder weniger Druck in das Steuergerät 18 und ermöglicht auf diese Weise eine mehr oder weniger große Öffnung der Saugraumklappe 11 zum Filterdurchtritt, so daß die angesaugte Luft zum Teil aus dem Fahrgastraum, zum Teil von außen über das Filter 9 in den Saugraum 10 gelangt.The thermostat 23. The magnet 22 ′ of the compressed air valve 22 receives voltage from the thermostat 23, which has a slightly higher setting than the room thermostat 8, and forwards the compressed air coming from the setting valve 21 to the control unit 18. The load-dependent control takes effect. The control unit 18 now actuates the suction chamber flap 11 and the distributor flap 14 and brings them into position H (see FIG. 3): According to the arrows shown, the passenger compartment is now vented via the cold air duct 13 and the air conveyed by the fan 2 reaches the outside via the heating channel 15 and the resistors 16 past the mixing flap 5. Depending on the occupancy of the car, the adjusting valve 21 allows more or less pressure in the control unit 18 and in this way enables a more or less large opening of the suction chamber flap 11 to the filter passage, so that the sucked in air partly from the passenger compartment, partly from the outside via the The filter 9 enters the suction chamber 10.
Es ist vorteilhaft, selbst in der äußersten Stellung der Saugraumklappe 11 kein vollständiges Schließen des Durchtritts aus dem Filter 9 in den Saugraum 10 zu bewirken, sondern eine geringe Öffnung zu lassen, da hierdurch das Betätigen der Saugraumklappe 11 erleichtert wird; bei einem vollständig dichten Abschluß würde der Druckunterschied auf beiden Seiten der Klappe eine zu hohe Kraft zu deren Betätigung erfordern.It is advantageous not to completely close the suction chamber flap 11 even in the extreme position the passage from the filter 9 into the suction chamber 10, but to leave a small opening, since this makes it easier to operate the suction chamber flap 11; with a completely tight seal the pressure difference on both sides of the flap would exert too much force to actuate it require.
Die Anordnung nach den Fig.2 und 3 hat also eine automatische Umschaltung von Sommer auf Winter.The arrangement according to FIGS. 2 and 3 thus has an automatic switchover from summer to winter.
Für nicht ausgesprochen kaltes Wetter im Sommerbetrieb ist es möglich, ohne die lastabhängige Steuerung auszukommen. Dazu wird, wie in F i g. 3 noch dargestellt, z.B. die Leitung des Einstellventils 21 zum Druckluftventil 22 unterbrochen. Zur Arbeitsweise der Einrichtung sei beispielsweise angenommen, daß zunächst, wie durch die Pfeile dargestellt, der Fahrgastraum gelüftet wird. Dabei wird, wie bekannt, die Luft aus dem Fahrgastraum über den Kaltluftkanal 13 und den Lüfter 2 an die Widerstände 16 geführt. Fällt beispielsweise nun die Außentemperatur plötzlich ab — z.B. durch einen starken Regen, oder der Zug fährt in einen U-B ahnschacht, dessen Temperatur unter 18° liegt —, dann sinkt die Luft im Fahrgastraum bald auf eine Temperatur herab, die den Thermostaten 23 zum Öffnen des Kontaktes bringt, so daß das Druckluftventil 22 das Steuergerät 18 entlüftet, und zwar unabhängig von der Belastung, da das Einstellventil 21 abgetrennt ist. Das Steuergerät 18 schaltet also die Saugraumklappe 11 und die Verteilerklappe 14 in die Stellung K um, so daß die Heizstellung eingestellt ist. Nunmehr saugt der Lüfter 2 Außenluft über das Filter 9 an und fördert sie über die Widerstände 16 und die Mischkammer 4 in den Fahrgastraum. Da aber nicht ausgesprochen kaltes Wetter herrscht, sondern gerade der Grenzfall erreicht ist, so befinden sich die Mischklappen 5 und 6 nahe der in der Zeichnung dargestellten Endstellung. Der größte Teil der über die Widerstände 16 streichenden Luft wird somit, wie der Pfeil angibt, nach außen und nur ein geringer Teil in Richtung Fahrgastraum befördert. Dieser geringe Teil warmer Luft vermischt sich mit einer größeren Menge Kaltluft, die durch den Kaltluftkanal 13 gelangt. Nur ein geringer Teil dieser Kaltluft geht durch die'fest geschlossene Klappe 6 und wird dem Fahrgastraum zugeführt. Es entsteht also eine geringe Erwärmung, die den Fahrgästen wieder den er^ forderlichen Komfort gibt, da die Temperatur durch die große Kaltluftmenge und die geringe Menge an warmer Luft in den vorgeschriebenen Grenzen bleibt.For not particularly cold weather in summer operation, it is possible to do without the load-dependent control. For this purpose, as shown in FIG. 3 still shown, for example the line from the adjusting valve 21 to the compressed air valve 22 is interrupted. For the method of operation of the device, it is assumed, for example, that the passenger compartment is initially ventilated, as shown by the arrows. As is known, the air from the passenger compartment is guided via the cold air duct 13 and the fan 2 to the resistors 16. If, for example, the outside temperature suddenly drops - e.g. due to heavy rain, or the train drives into a UB ahnschacht whose temperature is below 18 ° - then the air in the passenger compartment soon drops to a temperature that the thermostat 23 to open the Brings contact, so that the compressed air valve 22 vents the control unit 18, regardless of the load, since the adjusting valve 21 is disconnected. The control unit 18 thus switches the suction chamber flap 11 and the distributor flap 14 to position K , so that the heating position is set. The fan 2 now sucks in outside air via the filter 9 and conveys it via the resistors 16 and the mixing chamber 4 into the passenger compartment. However, since the weather is not particularly cold, but the limit case has just been reached, the mixing flaps 5 and 6 are close to the end position shown in the drawing. The majority of the air passing over the resistors 16 is thus conveyed to the outside, as the arrow indicates, and only a small part is conveyed in the direction of the passenger compartment. This small portion of warm air mixes with a larger amount of cold air that passes through the cold air duct 13. Only a small part of this cold air goes through the firmly closed flap 6 and is supplied to the passenger compartment. So there is a slight warming, which gives the passengers the necessary comfort again, since the temperature remains within the prescribed limits due to the large amount of cold air and the small amount of warm air.
Zusammenfassend sei die Funktion der Anordnung, gemessen an einer bekannten Anordnung und an Hand eines Zahlenbeispiels, nochmals erläutert.In summary, the function of the arrangement, measured against a known arrangement and explained again using a numerical example.
Angenommen, der Raumthermostat 8 wird für eine Raumtemperatur von 18° C eingestellt. Dieser ist mit einem Folgenregler, einem sogenannten Zentralkanalthermostaten, kombiniert, der der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Der Folgeregler erhält einerseits die Forderung »Wärme« vom Raumthermostaten 8, sofern die Temperatur unter den eingestellten Wert von 18° sinkt; andererseits mißt der Folgeregler die erwärmte Luft hinter der Mischkammer 4 und vergleicht diesen Wert mit dem Befehl vom Raumthermostaten 8. Der Stellmotor 7 wird entsprechend dem Unterschied zwischen Raumtemperatur und der Temperatur der angelieferten Luft angesteuert. Assume that the room thermostat 8 is set for a room temperature of 18 ° C. This is combined with a sequential controller, a so-called central duct thermostat, that of simplicity is not shown for the sake of On the one hand, the slave controller receives the request for "heat" from the room thermostat 8, if the temperature falls below the set value of 18 °; on the other hand he measures Slave controller the heated air behind the mixing chamber 4 and compares this value with the command from the room thermostat 8. The servomotor 7 is according to the difference between room temperature and the temperature of the air supplied.
Wird angenommen, daß die Außentemperatur verhältnismäßig niedrig liegt, beispielsweise bei 8° C, dann bewegen sich die Mischklappen 5 und 6 entsprechend der Regelung innerhalb der Endstellungen, so daß ein stetiger Strom von erwärmter Luft in den Fahrgastraum gelangt. Soweit ist die Wirkungsweise bekannt.If it is assumed that the outside temperature is relatively low, for example 8 ° C, then the mixing flaps 5 and 6 move according to the regulation within the end positions, so that a steady stream of heated air enters the passenger compartment. So far is the mode of action known.
Der zusätzliche Thermostat 23 kommt erst dann zur Geltung, wenn die Außentemperatur nahe oder gleich der vorgegebenen Raumtemperatur von 18° C ist. Wenn beispielsweise eine Außentemperatur von 16° C herrscht, dann wird diese Luft zusätzlich im Widerstand 16 erwärmt, und somit liegt die Tempe-The additional thermostat 23 only comes into effect when the outside temperature is close to or is equal to the specified room temperature of 18 ° C. For example, if the outside temperature is 16 ° C prevails, then this air is additionally heated in the resistor 16, and thus the temperature is
;5 ratur der angelieferten Luft hinter der Mischkammer 4 so lange über 18° C, bis die Mischklappen 5 und 6 in der oberen Stellung angelangt sind und den Endschalter 24 schließen. Wäre der Thermostat 23 nicht vorhanden, so würde nunmehr über das Druckluftventil 22 die Saugraumklappe 11 in die Stellung H bewegt werden (F i g. 3), und der Lüfter 2 würde Luft aus dem Fahrgastraum im Sinne der Pfeile in den Widerstand 16 fördern. Die gleiche Menge Luft strömt von außen (16° C) in den Fahrgastraum nach (Lüftung), so daß die Raumtemperatur alsbald sinken und der Raumthermostat die Mischklappen 5 und 6 nach unten bewegen wird. Hiermit wird der Endschalter 24 geöffnet und die Saugraumklappe 11 wieder in die Stellung K bewegtThe temperature of the air supplied behind the mixing chamber 4 is above 18 ° C until the mixing flaps 5 and 6 are in the upper position and the limit switch 24 closes. If the thermostat 23 were not available, the suction chamber flap 11 would now be moved to position H via the compressed air valve 22 (FIG. 3), and the fan 2 would convey air from the passenger compartment into the resistor 16 in the direction of the arrows. The same amount of air flows from the outside (16 ° C) into the passenger compartment (ventilation), so that the room temperature will soon drop and the room thermostat will move the mixing flaps 5 and 6 downwards. This opens the limit switch 24 and moves the suction chamber flap 11 back to the K position
ao (Fig.2). Es würden also durch überflüssiges Hin- und Herschalten der Saugraummechanik (Saugraumklappe 11, Verteilerklappe 14) Klappergeräusche entstehen. Dies wird durch den Thermostat 23 verhindert, der im geöffneten Zustand die Luftzufuhr zum Steuergerät 18 für die Saugraumklappe 11 unterbricht. Dementsprechend wird der Thermostat 23 auf eine höhere Temperatur als der Raumthermostat 8 eingestellt, beispielsweise um 50C höher, so daß er erst bei 23° C ein Kommando weitergibt.ao (Fig. 2). Therefore, unnecessary switching back and forth of the suction chamber mechanism (suction chamber flap 11, distributor flap 14) would result in rattling noises. This is prevented by the thermostat 23 which, when open, interrupts the air supply to the control unit 18 for the suction chamber flap 11. Accordingly, the thermostat 23 is set to a higher temperature than the room thermostat 8, for example by 5 0 C higher, so that it only passes a command at 23 ° C.
Tritt also nun bei 16° C Außentemperatur und beispielsweise 13° C Innentemperatur eine Schließung des Endschalters 24 ein, dann wird infolge des noch geöffneten Kontaktes am Thermostat 23 (Einstellung 23°) die Saugraumklappe 11 des Saugraumes 10 nicht in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung bewegt (Lüftung), sondern bleibt in der Stellung gemäß . F*ig. 2 (Heizung). Sinkt die Temperatur ein weniges unter 18°, dann werden durch den Raumthermostaten 8 die Mischklappen 5 und 6 wieder aus derIf the limit switch 24 closes at an outside temperature of 16 ° C and an internal temperature of 13 ° C, for example, the suction chamber flap 11 of the suction chamber 10 does not change to the one shown in FIG Moves position (ventilation), but remains in the position according to. F * ig. 2 (heating). If the temperature drops a little below 18 °, the room thermostat 8 will remove the mixing flaps 5 and 6 again
40^ Endstellung herausbewegt und der Endschalter 24 geöffnet.40 ^ end position moved out and the limit switch 24 open.
Hat die Außentemperatur den am Thermostaten eingestellten Wert von 23° oder einen höheren, dann erwärmt sich nach Erreichen der oberen Stellung durch die Mischklappen 5 und 6 die Luft im Fahrgastraum auf 23° C, da die warme Außenluft (Fig.2) vom Filter9 über den Saugraum 10 zum Lüfter 2, dann weiter über den oberen Durchlaß der Verteilerklappe 14 durch den Kaltluftkanal 13 und den unteren Durchlaß der Mischklappe 6 in den Fahrgastraum geblasen wird. Nunmehr schließt der Thermostat 23 seinen Kontakt, und die Anordnung wird in die Lage gemäß F i g. 3 gesteuert (Lüftungsbetrieb). If the outside temperature has the value set on the thermostat of 23 ° or a higher, then heats up after reaching the upper position through the mixing flaps 5 and 6, the air in the Passenger compartment to 23 ° C, as the warm outside air (Fig. 2) from the filter 9 via the suction chamber 10 to Fan 2, then on through the upper passage of the distributor flap 14 through the cold air duct 13 and the lower passage of the mixing flap 6 is blown into the passenger compartment. Now he closes Thermostat 23 its contact, and the arrangement is in the position according to FIG. 3 controlled (ventilation mode).
Man kann an Stelle des Thermostaten 23 den Endschalter 24 über eine Zeitverzögerung auf das Druckluftventil 22 wirken lassen. Die Einstelldauer kann beispielsweise eine Minute sein.Instead of the thermostat 23, the limit switch 24 can be set on the compressed air valve via a time delay 22 let it work. The setting time can be, for example, one minute.
Sämtliche als elektrische Vorrichtungen dargestellten Steuerelemente, wie Thermostaten, Endschalter, Magnetventil können auch als druckluftbetätigte Geräte ausgeführt werden.All control elements shown as electrical devices, such as thermostats, limit switches, Solenoid valves can also be designed as compressed air operated devices.
Bei lastabhängiger Steuerung ist es möglich, in Ausbildung der Erfindung und unter Herabsetzung des Aufwandes den Querschnitt des Kaltluftkanals derart knapp auszulegen, daß an und für sich bereits ein störendes Geräusch bei vollem Luftdurchsatz auftritt. Dieses Geräusch ist jedoch unbeachtlich in-In the case of load-dependent control, it is possible to develop the invention and reduce it the effort to interpret the cross section of the cold air duct so tight that in and of itself already an annoying noise occurs when the air flow is full. However, this noise is insignificant in
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folge der Erkenntnis, daß der Geräuschpegel eines voll besetzten Abteils höher anzusetzen ist als das Pfeifgeräusch bei Höchstbelüftung und der Anwendung der Lehre der akustischen Überdeckung. Hinzu kommt noch die besondere Dämpfung im voll be-follow the realization that the noise level of a fully occupied compartment should be set higher than that Whistling noise at maximum ventilation and the application of the theory of acoustic cover. In addition there is also the special damping in the fully loaded
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setzten Wagen. Bei schwächerer Wagenbesetzung wird die durch den Kaltluftkanal 13 geführte Luftmenge automatisch so verringert, daß im Kanal eine so weitgehende Geräuschverminderung einsetzt, daß der Fahrkomfort gewährleistet bleibt.put cars. When the car occupancy is weaker, the amount of air guided through the cold air duct 13 is reduced automatically reduced in such a way that the noise in the duct is reduced to such an extent that the driving comfort is guaranteed.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (11)
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Applications Claiming Priority (2)
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DE19511530055 DE1530055A1 (en) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Arrangement for controlling a heating and ventilation device on vehicles, in particular locomotives for local traffic |
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DE1530055C3 true DE1530055C3 (en) | 1974-11-28 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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1951
- 1951-01-28 DE DE19511530055 patent/DE1530055A1/en active Granted
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |