DE2310411C3 - Einrichtung zur Regelung der Temperatur in Fahrgasträumen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen - Google Patents
Einrichtung zur Regelung der Temperatur in Fahrgasträumen von Fahrzeugen, insbesondere SchienenfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Temperatur in Fahrgasträumen vcn Fahrzeugen,
insbesondere Schienenfahrzeugen, irit zwei luftführenden Kanälen, von denen der eine einen zentral in seiner
Temperatur durch eine Außenklimafühler geregelten Luftstrom als ständig vorhandenen Grundanteil und der
zweite Kanal einen mittels Raumthermostaten den Fahrgasträumen getrennt zuteilbaren Warmluftstrom
als ZusatzEinteil führt, wobei der den Fahrgasträumen über im Wandbereich und unter dem Abteilfenster
angeordnete Auslässe zugeführte Grundanteil mit Hilfe des Außenklimafühlers steuerbar ist, der auch die
auftretenden Außeneinflüsse (Sonnenbestrahlung, Fahrtwind u. a.) auf die Temperatur in den Fahrgasträumen
erfaßt und die Temperatur des den Zusatzanteil liefernden Warmluftstromes unabhängig von der Innen-
und Außentemperatur ist, und wobei eine Heiz und eine
Kältebatterie für den Grundanteil und eine weitere, getrennt ein- und abschaltbare Heizbatterie für den
Zusatzanteil vorgesehen sind.
Es ist erwiesen, daß die vorstehend genannte Einrichtung (OE-PS 2 44 382) für die Luftführung
insbesondere im Bodenbereich insofern ungünstig ist, als es im Kiihlbetrieb der Klimaanlage unter ungünstigen
Verhältnissen fallweise zur Ausbildung kühlerer Luftschichten in Bodennähe kommen kann, welche an
der beabsichtigten Luftzirkulation in den einzelnen Abteilen nicht oder nur in unzureichendem Ausmaß
teilnehmen. Solche Kaltluftseen werden aber von den Fahrgästen als unbehaglich empfunden.
Auch der unmittelbare Anschluß des Zusatzkanals an den Bereich unterhalb der Sitze unter Beibehaltung der
übrigen Kanalöffnungen würde zu keinem brauchbaren Ergebnis führen, da nicht gewährleistet ist, daß das
Temperaturgefälle von oben nach unten vollständig beseitigt wird
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe lugrunde, unter Wahrung der der eingangs genannten Einrichtung
eigenen Vorteile mit Sicherheit zu vermeiden, daß Kaltluftseen im Bodenbereich entstehen.
Gemäß der Erfindung ist die gestellte Aufgabe bei
einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch
ίο gelöst worden, daß alle sich unter dem Niveau der Sitze
befindlichen Auslässe ausschließlich an den Zusatzkanal angeschlossen sind.
Da bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art nur dem Grundanteil eine Kältebatterie zugeordnet ist
und Kaltluft daher und aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung nur über die über Sitzniveau angeordneten
Auslässe in die Abteile gelangt, dem Zusatzanteil dagegen nur eine getrennt ein- und ausschaltbare
Heizbatterie zugeordnet ist, so daß über die in Bodennähe angeordneten Auslässe für den Zusatzanteil,
je nach den klimatischen Bedingungen entweder warme oder unbeheizte Luft in die Fahrgasträume gelangt,
kann sich daher im Kühlbetrieb unter keinen Umständen eine Kaltluftzone in Bodennähe und unter den
Sitzen ausbilden, so daß sich für die Fuhrgäste durch die
verbesserte Klimatisierung ein noch höherer Komfort ergibt.
Im Heizoetrieb wirkt sich die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der Klimaanlage dahingehend vorteilhaft
aus, daß stets eine ausreichend warme Fußbodenzone vorhanden ist. Da sowohl im Heiz- als auch im
Kühlbetrieb die Temperatur des unter den Sitzen austretenden Zusatzanteiles über dor Temperatur des
Grundanteiles liegt, stellt sich schon aus diesem Grund
in den Fahrgasträumen eine verstärkte Luftzirkulation ein, da die gegenüber dem Grundanteil wärmere Luft
des Zusatzante;les innerhalb des Raumes aufsteigt und sich sodann im Bereich unterhalb der Wagendecke mit
dem vor dem Abteilfenster aufsteigenden, kühleren Luftstrom des Grundanteilcs vermischt.
Ais besonders günstig hat es sich in weiterer Ausgestaltung nach der Erfindung erwiesen, die
Auslässe für den Zusatzanteil in an sich bekannter Weise in Nähe der Wagenseitenwand an einer die
beiden Kanäle überdeckenden Verschalung vorzusehen. Diese Anordnung zeichnet sich nicht nur durch ihre
besondere bauliche Einfachheit aus, sondern sie gewährleistet darüber hinaus auch ein Einströmen der
Zusatzluft im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung, so daß dieser Luftstrom auch unter die von der
Wagenseitenwand am weitesten entfernten Sitze gelangt. Weiterhin wird dadurch auch die Luftzirkulation
in den Fahrgasträumen noch weiter verbessert.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den Teil einer Zwcikanal-Klimaanlage,
Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1.
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie lll-III in Fig. 1,
Fig.4 eine Einzelheit einer abgewandelten Ausführung der K Limaanlage nach Fig. 1 und
Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1.
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie lll-III in Fig. 1,
Fig.4 eine Einzelheit einer abgewandelten Ausführung der K Limaanlage nach Fig. 1 und
Fi g. 5 das Prinzipschaltbild für die Raumtemperaturregelung
im Abteil der Klimaanlage nach der Erfindung. Durch eine steuerbare Umluftklappe 1 gelangt
wahlweise Frischluft oder Umluft /u einem Gebläse 2, welches die Luf». durch einen Filter 3 in das eigentliche
Klimaaggregal 4 fördert. Hinter dem Filter 3 teilt sich der Luftstrom in einen Grund- und einen Zusatzanteil.
Der Grundanteil strömt durch den Verdampfer 5 und anschließend durch den Lufterhitzer 6 und gelangt von
dort in einen zu den Fahrgasträumen führenden Luftkanal 8. Der für den Zusatzantei! verbleibende
Luftstrom wird durch einen oberhalb des Verdampfers 5 verlaufenden schmalen Kanal einem getrennt ein- und
abschaltbaren Lufterhitzer 7 zugeführt unct gelangt sodann in einen zu den Fahrgasträumen führenden
weiteren Luftkanal 9.
In jedem Abteil 10 befinden sich Auslässe für beide
Luftkanäle 8 und 9. Den Auslaß für den Grundanteil bildet ein an den Luftkanal 8 angeschlossener, vertikaler
Luftschacht 11, der an der Wagenseitenwand im Bereich unterhalb des Abteilfcnsters 12 angeordnet ist. Über
diesen, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ständig offenen Luftschacht 11 gelangt die je nach den
Außenverhältnissen im Verdampfer 5 gekühlte, bzw. im Lufterhitzer 6 erwärmte Luft im Aufwärtsstrom in das
Abteil 10. Die Temperatur dieses Grundantciles ist mit Hilfe eines Außenthermosiaien so geregelt, dall der
Wärme- bzw. Kühlbedarf der einzelnen Abteile 10 bei einer der Auslegung der Klimaanlage zugrundegelegten
Besetzung der Fahrgasträume allein durch den Grundantcil
gedeckt wird.
Die Auslässe 13 für den Zusat/.anteil befinden sich
hingegen unter den querverlaufend angeordneten Sitzen 14. Sie sind über drchmagnctbetätigte Klappen
15 an den Luftkanal 9 für den Zusatzanteil angeschlossen. Die Steuerung der Klappen 15 erfolgt in bekannter
Weise mittels nicht dargestellter Raumthermostate in Abhängigkeit von der Temperatur in jedem einzelnen
Abteil 10. Die Auslässe 13 für den Zusatzanteil sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel an der vertikalen
Vorderwand 16 einer die beiden Kanäle 8 und 9 überdeckenden Verschalung 17 vorgesehen, so daß das
Ausströmen aus den Auslassen 13 im wesentlichen in Fuhrzeugquerrichtung erfolgt (vgl. F i g. 3).
Da im Kanal 9 für den Zusatzanteil nur ein Lufterhitzer 7, jedoch kein Källemittelvcrdampfer
vorgesehen ist, liegt die Temperatur des Zusatzantciles nicht nur im Heizbetrieb, sondern auch im normalen
ks.ühlbetrieb über der Temperatur des Grundanieiles.
Ihr niedrigster Wert entspricht im Kühlbetrieb der Temperatur der Außenluft. Durch die vorgesehene
Anordnung der Auslässe 13 wird sichergestellt, daß sich
in Bodennähe niemals eir.e Kahluflzone ausbilden kjnn.
die dem Wohlbefinden der Fahrgäste abtraglich wäre, und daß eine Luftzirkulation im Abteil entsteht, die eine
gleichmäßige Verteilung und Mischung der über den Grundanteil und Zusatzanteil zuströmenden Luft
bewirkt.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, befindet sich unter dem Luftschacht 11 ein Eintrittsspalt 18, über welchen
Raumluft angesaugt und zusammen mit dem aufsteigenden Luftstrom des Grundanteiles erneut umgewälzt
wird.
In der rechten Bildhälfte der Fig. 1 sind die Strömungsverhältnisse in den Abteilen 10, die sich
sowohl im Heiz- als auch im Kiihlbctrieb einstellen,
durch Pfeile a und b veranschaulicht. Die mit vollen Linien eingezeichneten Pfeile u bezeichnen den durch
die Auslässe 13 eintretenden Zusatzluftstrom und die mit gestrichelten Linien angedeuteten Pfeile /'den über
den Schacht 11 vor dem Fenster 12 aufsteigenden Luftstrom des Grundantciles. Der Zusat/luftstrom .), h<i
welcher sich auch in Fahrzeugquerrichtung ausbreitet, gelangt in unmittelbare Nähe des Fahrzeugbodens, um
von dort gegen die Fahrzeugdecke aufzusteigen. Der demgegenüber kühlere Luftstrom b steigt zwar durch
den Gebläsedruck zunächst vor dem Fenster 12 aufwärts, sinkt dann aber im Bereich der Decke
allmählich gegen den Boden hin ab, wobei er sich mit dem ZusatJuftstrom a innig vermischt.
In Sonderfällen, beispielsweise wenn ein abgestellter
Wagen längere Zeit Marker Sonnenbestrahlung ausgesetzt war und in den Zugverband eingereiht werden soll,
ist es wünschenswert, die Temperatur in den Fahrgasträumen möglichst rasch auf den vorgesehenen Wert zu
senken. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführung der Klimaanlage nach Fig.4 zwischen dem Kühlteil und
dem Heizteil des Klimaagregates eine steuerbare Klappe 19 angebracht, welche in der mit gestrichelten
Linien eingezeichneten Lage die über den Kältemittelverdampfer 5 geführte Kühlluft auf beiden Luftkanäle 8
und 9 verteilt. Da die Temperatur in den Fahrgasträumen infolge der Sonnenbestrahlung über der vorgesehenen
Solltemperatur liegt, sind sämtliche Drehmagneiklappcn
15 geöffnet, so daß gekühlte Luft auch über die Auslässe 13 ins Wageninnere gelangt. Ist in sämtlichen
Abteilen die Solltemperatur wieder erreicht, so kehrt auch die Klappe 19 in die mit vollen Linien
eingezeichnete Normallage zurück.
In jedem Abteil 10 befinden sieh zwei Raumthermostatc
20 und 21, welche die Drehmagnete 22 für die den Zusatzanteil steuernden Klappen 15 und den Heizschüt/
23 für den Lufterhitzer 7 des Zusatzanleiles steuern. \ Im bei hohen Außentemperaturen Kühlenergie zu sparen
bzw. um die Kühlung in diesem Bereich wirkungsvoller /u gestalten, wird ab einer vorbestimmten Außentemperatur
die Warmluftheizung so lange ausgeschaltet, als es
die Regclverhälinisse in den Abteilen 10 zulassen. Der
Luftkanal 9 wird daher nur mit Luft von Außentemperatur beaufschlagt. Der Schalt verlauf in dieser Rcgelphase
ist nun folgender. Ist der Schaltpunkt aller Abteilthermostate
20 erreich; so daß alle Drehmagnetklappen 15 geschlossen sind, erhalt der I leizschüt/. 23 durch Abfall
eines vorgeschalteten Steuerrelais 24 keine Spannung mehr, so daß der Lufterhitzer 7 ausgeschaltet wird. Falls
in einem beliebigen Abteil 10 der Schaltpunkt des Thermostaten 20 unterschritten wird, fällt ein ihm
zugeordnetes Therniostatenrclais 25 ab und der Drehmagnet 22 öffnet die in dem betreffenden Abteil
befindliche Klappe 15 für den Zusat/.anteil. so daß ungeheizte Luft in das Abteil strömt. Dieser Vorgang
kommt dadurch zustande, daß die Raumthermostate 21. deren Schaltpunkt gegenüber jenem der Raumthermostate
20 eine Differenz von z. B. 0,5 bis 1° C aufweist, noch geschlossen haben, wodurch ein Relais 26 über
einen Außenfühler 27 Spannung erhält und die Spannung zum Heizschüt/ 23 unterbricht. List wenn in
einem beliebigen Abteil 10 diesel-Thermostat 21 abfallt,
wird der Lufterhitzer 7 für den Zusat/.anteil vom Heizschüt/. 23 wieder eingeschaltet.
Der beschriebene Vorgang bewirkt bei nicht allzu
unterschiedlicher Besetzung den Wärmebcdarfsausgleich
/wischen den einzelnen Abteilen durch Hinströmen von, wie bereits erwähnt, tingehei/icr, jedoch auch
ungekühlter Zusatzluft. Die Raumthermostalc 21 sollen
bei stärkerer Differenzierung in der Besetzung ein Unterkühlen weniger besetzter Abteile 10 durch
neuerliches Zuschalten von Warmluft verhindern. Dies ist notwendig, da die unbeheizte Luft nicht in der Lage
ist. die gesamte Besci/iingswärme zu kompensieren.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Einrichtung zur Regelung der Temperaiur in
Fahrgasträumen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit zwei luftführenden Kanälen,
von denen der eine einen zentral in seiner Temperatur durch einen Außenklimafühler geregelten
Luftstrom als ständig vorhandenen Grundanteil und der zweite Kanal einen mittels Raumthermostaten
den Fahrgasträumen getrennt zuteilbaren Warmluftstrom als Zusatzanteil führt, wobei der den
Fahrgasträumen über im Wandbereich und unter dem Abteilfenster angeordnete Auslässe zugeführte
Grundanteil mit Hilfe des Außenklimafühlers steuerbar ist, der auch die auftretenden Außeneinflüsse
(Sonnenbestrahlung, Fahrtwind u. a.) -vuf die Temperatur in den Fahrgasträumen er/aßt und die
Temperatur des den Zusatzanteil liefernden Warm-Iuftstromes
unabhängig von der Innen- und Außentemperatur ist, und wobei eine Heiz- und eine
Kältebatterie für den Grundanteil und eine weitere, getrennt ein- und abschaltbare Heizbatierie für den
Zusatzanteil vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß alle sich unter dem Niveau der Sitze (14) befindlichen Auslässe (13) ausschließlich
an den Zusatzkanal (9) angeschlossen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslässe (13) für den Zusatzanteil in an sich bekannter Weise in Nähe der Wagensei·
tenwand an einer die beiden Kanäle (8 und 9) überdeckenden Verschalung(17) vorgesehen sind.
Applications Claiming Priority (2)
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