<Desc/Clms Page number 1>
Anordnung zur Temperatursteuerung
Die Erfindung betrifft eine AnordnungzurTemperatlirsteuerung ! nFahrzeugal-teilen, insbesondereeines in getrennte Abteile unterteilten Eisenbahnwagens oder Flugzeuges.
In Eisenbahnwagen, bei welchen die Abteils mit Luft von einer gemeinsamer Klimaanlage oder Heizeinrichtung versorgt werden, wird die Temperatur in allen Abteilen im allgemeinen auf dem gleichen Wert gehalten, welcher vom Regelbereich eines gemeinsamen Temperaturregelthermostaten abhängt. Diese Anordnung arbeitet nicht voll zufriedenstellend, weil die Insassen der einzelnen Abteile verschiedene Temperaturen bevorzugen können.
Um diesen Umständen gerecht zu werden, können in den Abteilen oder in einzelnen Kanälen oder in Luftauslassleitungen, die damit in Verbindung stehen, Zusatzheizkörper vorgesehen sein, die durch Schalter in den entsprechenden Abteilen unabhängig gesteuert werden können.
Die durch solche Heizkörper erzeugte Wärme wird jedoch durch die Abluft zu der Klimaanlage über den Haupttemperatursteuerthermostat oder Thermostaten zurückgeführt. Da die durch letzteren beeinflusste Steuerung die Luft über die Klimaanlage oder die Heizeinrichtung auf einer Temperatur hält, die geeignet ist, die Haupttemperatur des ganzen Wagens auf dem gleichen Wert zu halten, folgt, dass das Einschalten der einzelnenHeizkörper für ein oder mehrereAbtelle einHerabsetzen der Temperatur in den andern Abteilen mit sich bringt.
Dieser Effekt kann vermieden werden, wenn man die Zusatzheizkörper mit Thermostaten steuert. So ist ein Heizungs- und Lüftungssystem für Fahrzeugabteile bekannt, bei dem Frisch- und Abluft in regulierbarem Mischungsverhältnis über Luftkanäle von einem Ventilator angesaugt und über einen Heizkörper und weitere Luftkanäle den einzelnen Abteilen zugeführt werden. Zustand und Menge der Luft werden mittels Thermostaten und mittels von Stellmotoren betätigte, in den Luftkanälen eingebaute Luftklappen automatisch geregelt. Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen erfolgt die Lufterwärmung insbesondere über die Motorwiderstände.
Reicht diese Erwärmung bei extrem tiefen Aussentemperaturen nicht aus, oder werden in den einzelnen Abteilen verschiedene Temperaturen gewünscht, so kann die Luft durch unmittelbar vor den Austrittsöffnungen der Luftkanäle in die einzelnen Abteile eingebaute Heizkörper zusätzlich erwärmt werden. Diese Zusatzheizkörper, können von Hand aus oder mittels Thermostaten geschaltet werden. Während das Schalten von Hand den oben erwähnten Nachteil der Temperaturherabsetzung in den andern Teilen mit sich bringt, komplizieren und verteuern die zusätzlichen Thermostaten bei automatischer Schaltung die Anlage beträchtlich. Als weitere Nachteile kommen erhöhter Wartungsaufwand und geringe Betriebssicherheit dazu.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt und dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass zur Steuerung der gesamten Anordnung in an sich bekannter Weise ein Hauptthefmostat dient, der von der Temperatur der Luft an einer gemeinsamen Abluftstelle beeinflusst wird. Für diesen Hauptthermostat ist eine Vorheizung vorgesehen, welche mit den Schaltern für die Abteile oder mit dem Stromkreis, in welchem die Zusatzheizkörper liegen, derart verkettet ist, dass ein selbsttätiges Verschieben des Regelbereiches des Hauptthermostaten bei Einschaltung einzelner Zusatzheizkörper eintritt. Diese Verschiebung des Regelbereiches wird dadurch hervorgerufen, dass die durch die Zusatzheizkörper hervorgerufene Überhitzung der Abluft durch eine Verringerung der Heizleistung der Vorheizung kompensiert wird.
<Desc/Clms Page number 2>
Auf diese. Art und Weise wird eine einfache and dabei wirkungsvolle zentrale Temperatursteuerung für Fahrzeugabteile erreicht.
Die Erfindung kann mit einem Hauptthermostaten der bekannten Vorheiztype ausgeführt werden, indem man die Vorheizung in Abhängigkeit von dem gesamten zur individuellen Abteil-Heizung zugeführten Strom variabel ausbildet. Die Heizleistung der Vorheizung kann durch intermittierendes Schalten oder durch Änderung der derselben zugeführten Spannung variiert werden.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert :
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer mit Wechselstrom gespeisten Anordnung, Fig. 2 ist ein Schaltbild einer mit Gleichstrom versorgten Anordnung und Hg. 3 stellt eine Schaltung eines sogenannter Leistungreglers dar.
In Fig. 1 sind Heizkörper I, die in den einzelnen Abteilen eines Eisenbahnwagen oder in den einzelnen Luftversorgungskanälen, die zu solchen Abteilen fuhren, angeordnet sind, mit einer Wechselstromversorgung 2 verbunden und können je nach Bedarf durch Schalter 3 in den betreffenden Abteilen einund ausgeschaltet werden. Gegebenenfalls können die Heizkörper unterteilt sein, so dass das Ausmass der sogenannten Nacherhitzung durch einen Mehrstellungsschalter gesteuert werc'en ann.
Die Arbeitsweise der dem gesamten Wagen gemeinsamen Klimaanlage wird in an sich bekannter Weise durch einen gemeinsamen Tiaupttemperaturre8elthermostat gesteuert, welcher im Schaltbild mit 4 angedeutet ist und der in einem Abströmkanal angeordnet ist, in welchem die Temperatur der von allen Abteilen der Klimaanlage zurückgeführten Luft herrscht. Dieser Thermostat bestimmt oder hilft mit, das Ausmass der Heizung oder Kühlung bei der durch die Klimaanlage in den Wagen zugeführten Luft zu bestimmen. Der dargestellte Thermostat ist von der Bauart, bei der das Quecksilber in einem Glas untergebracht ist und besitzt Kontakte 4', die mit dem Steuerkreis der Klimaanlage und der Vorheizung 5 verbunden sind.
Die Vorheizung !) ist über einen regelbaren Widerstand 6 und der Sekundärwicklung 7 eines Stromtransformators parallel mit einer eine konstante Spannung aufweisenden Wechselstromversorgung 8 verbunden. Die Primärwicklung 9 des Transformators liegt in Serie mit der Zuleitung zu den AbteilHeizkörpern 1. Der Transformator ist so geschaltet, dass die Spannung, die in der Wicklung 7 durch den vollen zur Versorgung der Heizkörper l dienenden Strom induziert wird, im Hinblick auf die Spannung, die der Vorheizung 5 durch die Versorgung 8 zugeführt wird, substraktiv ist.
Wenn die Abteil-Heizkörper 1 eingeschaltet werden, wird die auf den Thermostat 4 wirkende Vorheizung daher progressiv reduziert und der wirksame Regelbereich des Thermostaten progressiv verschoben, so dass die Temperatur der zum Thermostaten zurückgeführten Luft den Erfordernissen entsprechend gesteigert wird.
EMI2.1
2Gleichstromquellen. Bei derartigen Gleichstromversorgungen kann die gewünschte Änderung der der Vorheizung zugeführten Leistung mittels eines Reglers, z. B. eines elektromagnetischen Vibrationsleglers, bewirkt werden.
Der dargestellte Regler umfasst eine Nebenschlusswicklung 10 und Vibrationskontakte 11. Für den vorliegenden Zweck ist der Regler zusätzlich mit einer Serienwicklung 12 versehen, die den Strom zur Versorgung der Abteil-Heizkörper 1 oder einen dazu proportionalen Strom führt. Die Wicklungen 10 und 12 sind so geschaltet, dass ihre Wirkungen additiv sind. Folglich wird die regulierte Leistung die der Vorheizung 5 des Hauptthermostaten 4 zugeführt wird, wieder mit zunehmendem, die Abteilheizkörper 1 speisenden Strom reduziert. Diese Regelung kann wahlweise durch Modifizieren eines bestehenden Reglers der Anlage erfolgen.
In der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wurde von einem sogenannten Leistungsregler 13 zur Steuerung der Vorheizwicklung 5 des Hauptthermostaten 4 Gebrauch gemacht.
Der Regler 13 ist von der bekannten Bauart, bei der das Quecksilber in einem Glas, ähnlich einem Thermometer, untergebracht ist, der Kontakte 13'und eine Vorheizung 14 besitzt, die über Relaiskontakte 15 parallel zur Gleichstromquelle 8'geschaltet ist. Die Kontakte 13', welche derart angeordnet sind, dass sie bei einer Temperatur, die hinlänglich über aer maximalen Umgebungstemperatur liegt, geschlossen sind, sind parallel mit der Wicklung 16 des parallel zur Versorgung 8'liegenden Relais geschaltet. Das Relais ist derart ausgebildet, dass es die Kontakte 15 geschlossen hält, wenn die Wicklung 16 durchflossen wird. Wenn die Kontakte 15 geschlossen sind, wird zu der Vorhcizung 14 Strom geleitet und die Kontakte 13 werden sich infolge der Wärmeentwicklung schliessen.
Dadurch, dass die Wicklung 16 stromlos wird, werden die Kontakte 15 geöffnet und die Vorheizung wird vom Versorgungsstrom getrennt.
Die Kontakte 13'werden sich daher öffnen, die Relais-Wicklung 16 wird wieder mit Strom versorgt und die Kontakte 15 werden geschlossen, so dass die Konta ! te 13'ebenfalls nach einem Zeitraum, der von der dem Regler zugeführten Vorheizung abhängig ist, geschlossen werden. Der beschriebene Zyklus
<Desc/Clms Page number 3>
wiederholt sich daher fortwährend. Die Wirkung dieses zyklischen Vorganges besteht darin, dass der Vorheizung 5 des Hauptthermostaten 4 eine konstante Leistung zugeführt wird.
Erfindungsgemäss ist der Leistungsregler mit einer zusätzlichen Vorheizung 17 ausgestattet, der einen proportionalen Stromanteil fuhrt, der durch einen Nebenschlusswiderstand 18 von dem die Abteil-Heiz- körper 1 speisenden Strom abgeleitet ist. Da der Leistungsregler lediglicf durch dip Heizwirkungender Vor- heizungen 14 und 17 beeinflusst ist, sind diese Wirkungen additiv. Folglich wird die der Vorheizung 5 des Hauptthermostaten 4 zugeführte regulierte Leistung mit steigendem Versorgungsstrom für die Abteil- Heizkörper l reduziert und der wirksame Regelbereich des Thermostaten 4 wird wie in den vorhergehenden Beispielen progressiv erhöht.
In manchen Fällen, wie in Verbindung mit Anordnungen der oben beschriebenen Art, kann es vorteilhaft sein, Vorkehrungen zum automatischen Abschalten der Abteilheizkörper zu treffen, wenn die Temperatur der zurückgeführten Luft hinlänglich über dem gesteuerten, in den Fahrzeugen benötigten Temperaturbereich liegt. Wenn es in dem Fahrzeug zu heiss ist und das allgemeine Bedürfnis im Fahrzeug nach Kühlung besteht, kann der Temperatursteuerbereich schneller erreicht werden, wenn die Kühlung bei einem bestimmten Abteilheiznngsgrad nicht abgeschaltet wird. Es ist dafür ein Thermostat vorgesehen, der alle Abteil-Heizungen mittels eines Relais oder Konduktors abschaltet, wenn im Fahrzeug ein vorbestimmter Temperaturbetrag, nämlich einige Grade über dem Steuerbereich der Abteile erreicht wird.
Wahlweise kann der erwähnte Konduktor so angeordnet sein, dass er öffnet, wenn alle oder ein vorbestimmter Teil der Abteil-Heizkörper eingeschaltet sind. Die erste Alternative kann durch In-Serieschalten der Konduktorwicklung mit Hilfskontakten durchgeführt werden. Die Hilfskontakte sind geschlossen, wenn die entsprechenden Abteil-Heizschalter geschlossen sind, so dass der Konduktor mit Strom ver- zorgt wird, und offen, wenn alle erwähnten Schalter geschlossen sind. Für die zweite Alternative kann ein einen Konduktor steuerndes Relais angeordnet sein, welches über eine Anzahl von Probewiderständen mit Energie gespeist wird, welche parallel untereinander verbunden sein können und in Serie mit der Relaiswicklung über an den Abteil-Heizkörperschaltern angeordneten Hilfskontakten liegen.
Das Relais ist so angeordnet, dass es schliesst und die Öffnung des Konduktors bewirkt, wenn ein vorbestimmter Teil der Heizkörper eingeschaltet ist.
In Verbindung mit diesen beiden Alternativen kann vorzugsweise eine zusätzliche Vorkehrung getroffen werden, die den wirksamen Regelbereich des Hauptthermostaten und das allgemeine Temperaturniveau des gesamten Wagens erhöht, wenn die Abteil-Heizkörper in dieser Weise automatisch abgeschaltet sind. Dies kann bei einer Anordnung nach Fig. 3 bewirkt werden, in dem die von der Heizung 17 auf den Leistungsregler 13 ausgeübte Vorheizung in geeigneter Weise änderbar ist. Z. B. können Hilfskontakte auf dem Konduktor vorgesehen sein, welche die Wicklung 13 vom Nebenschlusswiderstand trennen und parallel zum Eingang über Serienwiderstände verbinden, welche variabel sein können. Mit einer solchen zusätzlichen Vorkehrung kann Energie, welche auf andere Weise vergeudet werden würde, sowohl in den Abteilheizkörpern als auch im Kühlsystem eingespart werden.
Der Vorheizstrom des Hauptthermostaten 4 kann in jedem Fall einer Einstellregelung oder einer andern Steuerung durch Regeln des Widerstandes 6 unterworfen werden. Andere Einstellregelungen oder Steuerungen können durch Anordnen des Nebenschlusswiderstandes 18 oder der regelbaren Widerstände 19, 20 in Serie mit den Vorheizungen 14 und 17 bewirkt werden. Es können Vorkehrungen getroffen werden, dass der Wert des Widerstandes 20 stufenweise geändert werden kann, um die Regelung des üblichen Haupttemperaturauswählschalters der Anordnung mittels Hilfskontakten auf diesen Schaltern anzupassen.
Der Wert des vorstehenden Serienwiderstandes kann auch durch Hilfskontakte auf den erwähnten Schaltern in ähnlicher Weise variiert werden.
Gegebenenfalls können in den einzelnen Abteilen, um die Abteil-Heizkörper zu steuern, zusätzlich Thermostaten angeordnet werden.
Die Versorgung der Abteil-Heizkörper 1 ist vorzugsweise so angeordnet, dass sie nur vom Generator dieser Anlage erfolgt, so dass keine Überlastung der Batterie der Anordnung eintritt, wenn der Generator nicht arbeitet.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.