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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung einer Luftheizung für Eisenbahnfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftheizung für Eisenbahnfahrzeuge, bei der den Abteilen zwei verschieden hoch erwärmte Luftströme in je einer besonderen Leitung zugeführt werden, so dass durch Änderung der Menge der aus den beiden Leitungen in jedes Abteil austretenden Luftmengen mittels der Abteilregler die Temperatur der jedem Abteil zuströmenden Mischluft dem Wärmebedarf j angepasst werden kann, ohne dass hiedurch die Beheizung der andern Abteile beeinflusst wird. Die Beheizung der Lufterhitzer erfolgt hiebei mittels Heizwassers, das in einem Kessel erwärmt wird.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine solche Luftheizung so zu regeln, dass sowohl die Temperatur des heisseren der beiden Luftströme als auch die Temperatur des umlaufenden Heizwassers sich umgekehrt mit der Aussentemperatur ändert.
Der Zweck dieser Massnahmen ist folgender : Durch die Regelung der Temperatur des heissen Luftstromes wird eine Vorregelung erzielt, durch die die den Abteilen zugeführte Wärmemenge bereits angenähert dem sich nach der Aussentemperatur richtenden Wärmebedarf angepasst wird, so dass die Abteilregelung durch Änderung des Mischungsverhältnisses der beiden dem Abteil zugeführten Zweigströme lediglich die geringen Unterschiede zwischen der vorgeregelten Wärmemenge und dem tatsächlichen Wärmebedarf auszugleichen hat.
Dies hat zur Folge, dass die Verstellorgane in den in die Abteile mündenden Heizluftzweigleitungen bei kontinuierlicher Abteilregelung nur wenig verstellt bzw. bei intermittierender Regelung nur selten verstellt zu werden brauchen, so dass die den Abteilen zugeführte Frisehluftmenge sich nur unwesentlich ändert. Ausserdem ist dann ein vollständig dichter Abschluss der Verstellorgane in den Abteilauslässen nicht erforderlich.
Ferner gibt diese Vorregelung die Möglichkeit, die durch den Fahrwind und durch Undichtheiten des Fensters der Abkühlung ausgesetzte Wand des Wagens durch einen Warmluftschleier zu beheizen, ohne dass hiedurch die Abteiltemperaturregelung wesentlich beeinträchtigt wird. Zu diesem Zweck wird aus einem längs dieser Wand am Boden verlegten Kanal ein an dieser Wand aufsteigender Teilstrom der Heissluft abgelassen. Dieser Teilstrom muss, wenn er seinen Zweck, die Abkühlung durch eindringende Luft auszugleichen, erfüllen soll, dauernd in gleichbleibender Stärke aufrechteihalten werden, darf also nicht der Abteilregelung unterliegen. Durch die erfindungsgemässe Vorregelung wird erreicht, dass dieser Teilstrom bereits dem mit der Aussentemperatur sich ändernden Wärmebedarf der Wandbeheizung angepasst ist.
Durch die Regelung der Temperatur des umlaufenden Heizwassers, derart, dass sie sich umgekehrt mit der Aussentemperatur ändert, wird erreicht, dass der Heizwasserkessel nicht mit unnötig hoher Temperatur betrieben wird und daher auch die Verluste durch Abstrahlung und die Abwälmeverluste nicht höher sind, als für den Betrieb bei der jeweiligen Aussentemperatur unumgänglich notwendig ist. Durch diese Massnahme werden also sowohl die Lebensdauer als auch die Wirtschaftlichkeit des Kessels und seines Brenners erhöht.
Gemäss der Erfindung werden die an die Regelung der Temperatur des Heissluftstromes und des Heizwassers gestellten Anforderungen dadurch erfüllt, dass der Gesamtluftstrom nach Dulchströmen eines ersten mit Warmwasser beheizten Elhitzers in zwei Teile zerlegt wird, von denen der eine in einem zweiten, mit Warmwasser beheizten Erhitzer auf die erhöhte Temperatur gebracht wird und die Energiezufuhr zu dem das Heizwasser erwärmenden Kessel durch einen in dem aus dem ersten Erhitzer austretenden Luftstrom angeordneten temperaturempfindlichen Geber gesteuert wird, der
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bei Überschreiten seiner Ansprechtemperatur die Energiezufuhr (Brennstoff, elektrische Energie, Dampf od. dgl. ) zu dem Kessel unterbricht.
Durch diesen Geber wird die Temperatur der aus dem ersten Erhitzer austretenden Luft konstant gehalten. Da die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Luft auf diese konstante Temperatur j zu bringen, bei tiefer Aussentemperatur grösser ist als bei hoher Aussentemperatur, hat diese Regelung der Energiezufuhr zum Kessel nach der Temperatur der aus dem ersten Erhitzer austretenden Luft zwangsläufig zur Folge, dass die Temperatur des umlaufenden Heizwassers bei tiefer Aussentemperatur höher ist als bei hoher Aussentemperatur. Da der zweite Lufterhitzer mit dem gleichen Heizwasser betrieben wird, ist auch die Erwärmung, die der durch ihn geleitete Luftteilstrom erfährt, zwangs- läufig bei tiefer Aussentemperatur und hoher Heizwassertemperatur höher als bei hoher Aussentemperatur und dementsprechend tiefer Wassertemperatur.
Es wird also durch die erfindungsgemässe Anordnung der beiden Lufterhitzer unter Verwendung nur eines in einem Luftstrom liegenden Temperaturgebers gleichzeitig die gewünschte Abhängigkeit sowohl der Heissluft-als auch der Heizwassertemperatur von der Aussentemperatur erzielt.
Durch Verwendung eines an sich bekannten einstellbaren Temperatuigebers, beispielsweise eines aus mehreren wahlweise einschaltbaren Konta1. -tthelmometern bestehenden Gebers, ist es möglich, die Regeltemperatur der Heissluft und des Heizwassers in den durch die E : nstellbarkeit des Gebers gegebenen Grenzen auch noch willkürlich einzustellen.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Luftheizungsanlage dargestellt, bei der das Heizwasser für die beiden Lufterhitzer in einem ölgefeuerten Kessel erwärmt wird, u. zw. zeigt Fig. 1 den Heizwasser-und den Luftkreislauf, Fig. 2 die Anordnung des temperaturempfindlichen
Gebers im Erregerstromkreis des die Brennstoffzufuhr zum Kessel steueinden Wechselventils und
Fig. 3 in einem quer zur Wagenachse liegenden Schnitt die Anordnung der Luftkanäle in dem beheizten Wagen.
Die Luftheizungsanlage besteht aus einem Gebläse 1, das über ein Filter Frischluft ansaugt und dem Lufterhitzer 2 zuführt. Die aus dem Erhitzer 2 durch die Leitung 3 austretende Luft strömt teilweise in die längs des Wagens verlegte Warmluftleitung 4, teilweise duieh den Lufterhitzer 5 und
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Leitungen 4 und 6 treten Teilströme durch die von Raumtheimostaten gesteuerten Klappen 7 und 8 in eine Mischkammer 9 und von hier in die Abteile 10. Wie Fig. 3 erkennen lässt, sind die Leitungen 4 und 6 übereinander in der Ecke zwischen dem Wagenboden 11 und der Abteilaussenwand 12 angeordnet. Der Heissluftkanal 6 ist oben mit Öffnungen 13 versehen, durch die unabhängig von der Stellung der Klappen 8 ständig ein Teilstrom der Heissluft austritt, der an der Wand 12 aufsteigt und sie beheizt.
Das Heizwasser strömt vom Kessel 15 über die Leitungen 16 und 17 bzw. 18 zu den beiden Lufterhitzern 2 und 5. Aus den Lufterhitzern gelangt es über die Leitungen 19 bzw. 20 zum Ausgleichs- gefäss M und von hier durch die Leitung 22 zurück zum Kessel 15. Mittels der in die Leitungen 17 und 18 eingebauten Ventile 23 und 24 kann die jedem Lufterhitzer zuströmende Wassermenge eingestellt werden. Die beiden Lufterhitzer 2 und 5 können, anstatt parallel, auch hintereinanderliegend an
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behälter je nach der Stellung des in Fig. 2 dargestellten elektromagnetisch gesteuerten Wechselventils 25, dem es duieh den Stutzen 26 zufliesst, entweder durch die Leitung 27 zum Brenner des Kessels oder durch die Leitung 28 zurück zum Ölbehälter gefördert wird.
Zum Antrieb der Ölpumpe und des dem Brenner die Verb. ennungsluft zuführenden Gebläses dient ein Elektromotor 29.
Im Stromkreis der Spule 30 des Wechselventils 25 ist ein Aussehaltrelais 31 angeordnet, das bei Erregung seiner Spule 32 die Erregung der Spule 30 unterbricht. Im Stromkreis der Spule 32 befindet
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angeordnet sind und beispielsweise bei 220, 250 und 280 C ansprechen. Die Temperaturfühler 33 und a, b, c sind als Queeksilberthermometer ausgebildet, die bei Erreichen ihrer Ansprechtemperatur Kontakt geben.
Überschreitet die Temperatur der aus dem Lufterhitzer 2 austretenden Warmluft die Kontakttemperatur des jeweils eingeschalteten Thermometers a, b, c, so wird die Spule 32 erregt und damit die Erregung der Spule 30 am Relais 31 unterbrochen.
Infolgedessen fällt der Teller des Wechselventils 25 von seinem oberen Sitz ab und verschliesst die zum Brenner fühlende Leitung 27, so dass das von der Pumpe geförderte Öl durch die Leitung 28 zum Ölbehälter zmückf liesst, die Beheizung des Kessels 15 also unterbrochen ist. Sinkt infolgedessen die Temperatur der aus dem Lufterhitzer 2 austietenden Luft unter die Ansprechtemperatur des eingeschalteten Thermometeis a, b, c ab, so wird umgekehrt die Beheizung des Kessels wieder eingeschaltet.
I, t die Aussentemperatur niedrig und demgemäss zur Erwärmung der kalten Frischluft auf die Anspieehtemperatur des Thermometers a, b, c eine grosse Wärmemenge erforderlich, so wechseln im
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