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Die Erfindung betrifft eine Einkanal-Klimaanlage für Schienenfahrzeuge, mit einem einen Heizteil und einen Kühlteil enthaltenden, luftbeaufschlagten Klimaaggregat, das einen den Fahrgasträumen ständig zuströmenden, den Heiz- oder Kühlbedarf des vollbesetzten Wagens deckenden temperierten Luftstrom liefert, und mit von Raumthermostaten gesteuerten Nachheizkörpern zum Ausgleich von Bedarfsdifferenzen in den
Fahrgasträumen.
Bei diesen bekannten Klimaanlagen wird die gesamte Luft durch einen Kanal in das Wageninnere gebracht, wobei die Heizung oder Kühlung stets so bemessen ist, dass bei vollbesetztem Wagen eine vorbestimmte
Innentemperatur, beispielsweise 200C ständig aufrechterhalten wird. Durch eine von der Vollbesetzung abweichende Besetzung einzelner Abteile oder durch das öffnen von Fenstern oder Türen entsteht in den betreffenden Abteilen ein zusätzlicher Wärmebedarf, welcher durch die von Raumthermostaten gesteuerten
Nachheizkörper gedeckt werden muss. Die Nachheizkörper, die sich entweder im Luftstrom befinden oder als
Konvektionsheizkörper in den Fahrgasträumen angeordnet sind, werden aus Sicherheitsgründen meist nicht mit
Hochspannung aus der Hauptheizleitung sondern mit einer Spannung von 220 V, die einem Umformeraggregat entnommen wird, gespeist.
Der Nachteil einer solchen Ausführung liegt hauptsächlich darin, dass der Umformer wesentlich grösser bemessen werden muss, als dies für die Klimatisierung bei den gebräuchlichen Anlagen der Fall ist und dieser Umformer unbedingt auch im Kühlbetrieb eingeschaltet sein muss. Ein weiterer Nachteil besteht noch darin, dass bei reinen Luftheizungsanlagen, bei denen kein Kälteteil vorhanden ist, entweder auf die
Hochspannung zurückgegriffen werden muss, was neben der erhöhten Gefahr für die Reisenden auch noch eine komplizierte Verkabelung bedingt, oder aber auch hier ein sehr aufwendiges Umformeraggregat verwendet werden muss. Gerade bei Luftheizungsanlagen scheint jedoch ein solcher Aufwand aus Wirtschaftlichkeitsgründen kaum vertretbar.
Die Erfindung verfolgt nun das Ziel, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile der bekannten
Ausführungen eine Einkanal-Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen wirtschaftlicheren Betrieb auszeichnet und bei der jede Gefährdung durch Hochspannung beseitigt ist.
Zu diesem Zweck ist erfndungsgemäss vorgesehen, dass der Heizteil des Klimaaggregats ein an einen elektrisch beheizten Warmwasserkessel angeschlossener Warmwasserlufterhitzer ist, und dass die Nachheizkörper an eine von diesem Warmwasserkessel ausgehende Verteilerleitung angeschlossen sind, die auch in den
Nebenräumen allfällig vorhandene Heizkörper und bzw. oder Nutzwasservorwärmer speist. Durch diese
Ausbildung wird gegenüber Klimaanlagen, die die Heizspannung aus einem Umformeraggregat beziehen, nicht nur eine Senkung der Anlagenkosten sondern auch eine namhafte Energieersparnis erzielt. Die für den Wagen insgesamt benötigte Heizenergie wird in ökonomischer Weise zentral im Warmwasserkessel erzeugt, der einerseits eine relativ grosse Wärmespeicherfähigkeit besitzt und anderseits gegen Wärmeverluste durch entsprechende Isolation abgeschirmt werden kann.
Der Ersatz der bisher üblichen elektrischen Nachheizkörper durch Warmwasserheizkörper bedeutet nicht nur eine wesentliche Vereinfachung der gesamten elektrischen Anlage des Wagens, sondern auch eine erhöhte
Betriebssicherheit der Nachheizkörper, die überdies keiner besonderen Wartung bedürfen.
Zur Verteilung und Regelung der Heizleistung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfndung zwischen den Warmwasserkessel und den Lufterhitzer ein in an sich bekannter Weise zentral gesteuertes Magnetventil eingeschaltet und die Heizleistung der Nachheizkörper je über ein von den Raumthermostaten betätigtes Magnetventil geregelt sein. Dadurch ist ein vollautomatischer Betrieb der Klimaanlage mit einfachen Mitteln gewährleistet.
Erfindungsgemäss ist weiters vorgesehen, dass der Nachheizkörper innerhalb einer in an sich bekannter Weise in jedem Abteil eine Mischeinrichtung bildenden gemeinsamen Verschalung des Luftkanals und des Austrittsschachtes angeordnet ist. Diese raumsparende Unterbringung des Nachheizkörpers hat auch den Vorteil, dass dem Abteil nur Luft mit einer gleichmässigen, zur Deckung des augenblicklichen Heiz- oder Kühlbedarfes bemessenen Mischtemperatur zuströmt. Auf diese Weise werden grössere örtliche Temperaturunterschiede in den einzelnen Abteilen weitgehend vermieden.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann der Nachheizkörper oberhalb der Auslassöffnungen des Luftkanals im temperierten Luftstrom angeordnet und über einen zum Abteil hin offenen Lufteintrittsspalt zusätzlich mit Raumluft beaufschlagt sein. Diese Ausbildung begünstigt den oben erwähnten Mischeffekt.
Gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung kann aber auch der Nachheizkörper im Bereich zwischen einem zum Abteil hin offenen Lufteintrittsspalt und den Auslassöffnungen des Luftkanals angeordnet und nur mit Raumluft beaufschlagt sein. Man kann daher den Nachheizkörper an einer Stelle anordnen, wo er gegen Verunreinigung durch herabfallenden Staub gut geschützt ist. Insbesondere eignet sich eine in Längsrichtung des Luftkanals verlaufende Einbuchtung der Kanalwand für diese günstige und ebenfalls raumsparende Unterbringung des Nachheizkörpers.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. la und 1b eine schematische übersicht einer Einkanal-Klimaanlage nach der Erfindung, Fig. 2 den Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Mischeinrichtung für eine Klimaanlage nach der Erfindung, Fig. 3 den Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer solchen Mischeinrichtung und Fig. 4 eine Vorderansicht der Mischeinrichtung nach Fig. 3, in Richtung des Pfeiles IV gesehen.
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Zur Klimatisierung des in der linken Bildhälfte Fig. la schematisch im Grundriss dargestellten Eisenbahnwagens --1-- ist, wie aus dem schematischen Aufriss in Fig.1b ersichtlich, ein Klimaaggregat-2vorgesehen, welches mittels eines Gebläses --4--, je nach Stellung der vorgeschalteten Umluftklappe --3--, mit Frisch-, Misch- oder Umluft beaufschlagbar ist. Die angesaugte Luft gelangt über ein Filter den
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--6-- undMagnetventil --12-- an die Vorlaufleitung --13-- und mit dem andern Ende an die Rücklaufleitung - eines elektrisch beheizten Warmwasserkessels --15-- angeschlossen. In den Kesselvorlauf-13--
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bildet somit einen zusätzlichen Kondensator, der im Kühlbetrieb des Klimaaggregats --2-- Wärme an den Wasserinhalt des Kessels --15-- abgibt.
Der Warmwasserkessel --15-- ist mit einem Temperaturfühler - ausgestattet und mit einem Ausgleichsgefäss --22-- verbunden, welches in bekannter Weise die Wärmeausdehnung im Warmwassersystem kompensiert.
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--25-- angeschlossenKanal --8-- zugeführte Luftstrom den vermehrten Wärmebedarf nicht mehr allein zu decken, so dass die Temperatur im Abteil --A2-- absinkt, der Raumthermostat --26-- anspricht und das Magnetventil - aufsteuert. Damit wird der betreffende Nachheizkörper-24-in die Verteilerleitung-23-
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--25-- schliesst.- für den vollbesetzten Wagen ausgelegt ist, bedarf es zur Aufrechterhaltung der vorbestimmten Innentemperatur in nicht vollbesetzten Abteilen einer zusätzlichen Beheizung durch die Nachheizkörper --24--.
Die Steuerung der Magnetventile--25--durch die Thermostaten--26--erfolgt dabei in analoger Weise wie beim Heizbetrieb.
Die Nachheizkörper --24-- werden, wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, vorteilhafterweise mit der in jedem Abteil vorgesehenen Mischeinrichtung --10-- baulich vereinigt. Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Nachheizkörper --24-- in dem vertikal nach aufwärts führenden, oben offenen Schacht --28-- der Mischeinrichtung --10-- oberhalb der Luftaustrittsöffnungen Kanals --8-- angeordnet. Der Heizkörper --24-- ist über einen zum Abteil hin offenen Lufteintrittsspalt --29-- zusätzlich mit Raumluft beaufschlagt. Die Verteilerleitung --23-- verläuft entlang dem Luftkanal --8-- und ist durch eine Haube --30-- abgedeckt. Der über die Öffnungen --9-- einströmende temperierte Luftstrom vermischt sich im
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--24-- mit--28-- eindringenden Staub geschützt.
Die Mischeinrichtung --10-- wird in der Regel zur Bildung eines Warmluftschleiers vor den Abteilfenstern unmittelbar im Bereich unter den Abteilfenstern angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, Luftaustrittsöffnungen und gegebenenfalls auch Nachheizkörper unter den Sitzbänken --33-- in den Fahrgasträumen anzuordnen.