CH626296A5 - Method and device for conditioning the air of the interior of buses - Google Patents
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Description
30 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konditionieren der Luft des Innenraumes von Omnibussen, insbesondere zum Beheizen und Belüften desselben, mit Hilfe von an der Karosserie angebrachten verschliessbaren Luftein- und Luftauslässen. 30 The invention relates to a method for conditioning the air of the interior of buses, in particular for heating and ventilating the same, with the aid of closable air inlets and air outlets attached to the body.
35 Bei Omnibussen ist es üblich, sowohl den Fahrer- als auch den Fahrgastraum zusammen zu beheizen und zu belüften. 35 On buses and coaches, it is common to heat and ventilate both the driver and passenger compartments.
Zu diesem Zweck weisen die meisten Omnibusse am Bug einen Lufteinlass auf, durch den beim Fahren Luft einströmen kann. Die so gewonnene Luft wird zum Teil an die 40 Frontscheibe und den Fahrerraum und zum anderen Teil in den Fahrgastraum geleitet. Zur Umwälzung dienen Gebläse. Zur Beheizung des Innenraumes des Busses sind einerseits Unterflurheizgeräte vorgesehen, andererseits ein sogenannter Heizschrank, der sich am Bug des Busses in der Nähe des 45 Lufteinlasses befindet und der vom Fahrer, ebenso wie die anderen Heizgeräte, zentral bedient werden kann. For this purpose, most buses have an air inlet on the bow through which air can flow in when driving. The air obtained in this way is partly directed to the windscreen and the driver's compartment and partly to the passenger compartment. Blowers are used for circulation. To heat the interior of the bus, on the one hand, underfloor heating devices are provided, and on the other hand, a so-called heating cabinet, which is located on the bow of the bus near the air inlet and which, like the other heating devices, can be operated centrally by the driver.
Diese Art der Belüftung und Beheizung des Innenraumes eines Busses hat grosse Nachteile. Der Fahrer wird bei seiner Hauptaufgabe, nämlich beim Lenken des Fahrzeugs, durch 50 die Bedienung der Heiz- und Belüftungsvorrichtung für den Bus gestört. Er kann sich dem Fahrvorgang nicht voll widmen. Darüber hinaus ist er gar nicht in der Lage, von seinem exponierten Fahrersitz aus, die Temperatur- und Luftbedingungen im Fahrgastraum zu überwachen und einzustellen. 55 Er wird bei der Bedienung der Heiz- bzw. Belüftungsgeräte oft Fehlentscheidungen treffen, da er die Vorrichtung ge-fühlsmässig nach den Umweltbedingungen zu steuern versucht, wie sie am Fahrerplatz herrschen. Sitzt der Fahrer z.B. in der Sonne, so wird er kaum von sich aus die Heizung 60 grösser aufdrehen, obwohl dies vielleicht von den im Schatten sitzenden Fahrgästen als angenehm empfunden würde. This type of ventilation and heating of the interior of a bus has major disadvantages. In his main task, namely when driving the vehicle, the driver is disturbed by the operation of the heating and ventilation device for the bus. He cannot fully devote himself to the driving process. In addition, he is unable to monitor and adjust the temperature and air conditions in the passenger compartment from his exposed driver's seat. 55 He will often make wrong decisions when operating the heating or ventilation devices because he tries to control the device emotionally according to the environmental conditions prevailing in the driver's position. If the driver sits e.g. in the sun, he will hardly turn on the heating 60 by itself, although this would perhaps be perceived as pleasant by the passengers sitting in the shade.
Weiterhin nachteilig ist, dass bei der bekannten Art der Belüftung die an sich von Auspuffgasen verunreinigte Umluft direkt angesogen und dem Fahrgastraum zugeleitet wird. 65 Üblicherweise geschieht bei Bussen die Kühlung des Innenraumes auf die gleiche Weise wie die Belüftung und Beheizung, nämlich der Fahrer setzt die Kühlanlage nach eigenem Belieben ein. Kann eine Fehlbedienung beim Belüften Another disadvantage is that with the known type of ventilation, the recirculated air, which is actually contaminated by exhaust gases, is drawn in directly and fed to the passenger compartment. 65 Usually, the interior of buses is cooled in the same way as ventilation and heating, namely the driver uses the cooling system at his own discretion. Can misuse when venting
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und Beheizen des Innenraumes für den Fahrgast unangenehm sein, so kann eine Fehlbedienung beim Kühlen des Innenraumes ausgesprochen schädliche Folgen für den Fahrgast haben, da bekanntlich falsch bediente Klimaanlagen oft der Grund sind für Erkältungen der Fahrgäste. and heating the interior can be uncomfortable for the passenger, incorrect operation when cooling the interior can have extremely damaging consequences for the passenger, since, as is known, incorrectly operated air conditioning systems are often the reason for colds in the passengers.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit Hilfe welchem unter Ausschaltung von Fehlentscheidungen einer Bedienungsperson eine optimale Belüftung und Klimatisierung des Innenraumes eines Busses möglich ist. Ausserdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden. The present invention has for its object to provide a method of the type mentioned, by means of which an optimal ventilation and air conditioning of the interior of a bus is possible by eliminating wrong decisions by an operator. In addition, a device for performing the method is to be created.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfin-dungsgemäss dadurch gelöst, dass der Fahrerraum und der Fahrgastraum getrennt mit Luft versorgt werden, wobei der Fahrerraum über wenigstens einen Buglufteinlass und der Fahrgastraum über wenigstens einen im Heckbereich der Seitenwände oder des Daches befindlichen Lufteinlass belüftet und die beiden Räume über wenigstens einen gemeinsamen, im beim Fahren sich einstellenden Unterdruckbereich des Busvorderendes angeordneten Luftauslass entlüftet werden, und dass durch Einschalten eines zentralen Schalters der Fahrgastraum thermostatisch geregelt beheizt wird, während die Beheizung des Fahrerraumes von Hand gesteuert wird. With regard to the method, this object is achieved according to the invention in that the driver's compartment and the passenger compartment are supplied with air separately, the driver compartment being ventilated via at least one nose air inlet and the passenger compartment via at least one air inlet located in the rear area of the side walls or the roof, and the two Rooms are ventilated via at least one common air outlet arranged in the vacuum area of the front end of the bus when driving, and that the passenger compartment is heated in a thermostatically controlled manner by switching on a central switch, while the heating of the driver's compartment is controlled by hand.
Das erfindungsgemässe Verfahren stellt die optimale Belüftung und Beheizung des gesamten Innenraumes eines Omnibusses sicher. Durch die Aufteilung des Innenraumes in den Fahrer- und Fahrgastraum ist es möglich, den jeweiligen Bedürfnissen besser gerecht zu werden. Der Fahrerraum wird über den Buglufteinlass belüftet, was die beim Fahren notwendige schnelle Belüftungsmöglichkeit für die Frontscheibe sicherstellt. Der Fahrer kann somit die Klimatisierung seines eigenen Raumes rasch und sicher selbst bestimmen. The method according to the invention ensures optimal ventilation and heating of the entire interior of a bus. By dividing the interior into the driver and passenger compartments, it is possible to better meet the respective needs. The driver's compartment is ventilated via the front air intake, which ensures the quick ventilation required for the windscreen when driving. The driver can thus quickly and safely determine the air conditioning of his own room.
Vorteilhaft ist dabei, dass dieser Luftauslass zugleich den Luftauslass für den Fahrerraum darstellt, so dass sowohl der Fahrgast- als auch der Fahrerraum durch wenigstens einen gemeinsamen Luftauslass entlüftet werden. Da sich der Unterdruckbereich beim fahrenden Bus normalerweise zumindest über den Fahrerraum erstreckt, wird durch die Öffnung des Fahrerfensters bzw. des Türfensters keine schwerwiegende Störung in der Luftversorgung bewirkt, da dann aus dem geöffneten Fenster lediglich Luft aus-, aber nicht einströmt. Durch die getrennte Luftversorgung wird darüber hinaus erreicht, dass die durch den Bugeinlass für die Fahrerraumbelüftung eingeholte, eventuell mit Abgasen angereicherte Luft nicht in den Fahrgastraum gelangt. It is advantageous that this air outlet also represents the air outlet for the driver's compartment, so that both the passenger and the driver's compartments are vented through at least one common air outlet. Since the negative pressure area normally extends at least over the driver's compartment when the bus is moving, opening the driver's window or the door window does not cause any serious disruption in the air supply, since only air then flows out of the open window but does not flow in. The separate air supply also ensures that the air that is drawn in through the bow inlet for the cabin ventilation and possibly enriched with exhaust gases does not get into the passenger compartment.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren ist weiterhin sichergestellt, dass der Fahrgastraum selbsttätig in optimaler Weise beheizt wird. Der Fahrer hat lediglich die Möglichkeit, durch Einschalten eines zentralen Schalters die Heizung in Betrieb zu setzen. Die eigentliche Heizungsregelung wird von Thermostaten bestimmt, deren Sollwert je nach Einsatz des Omnibusses festgelegt werden kann. Der Fahrer hat deshalb nur noch die Möglichkeit zu bestimmen, ob oder ob nicht geheizt wird. Alles weitere wird von einer Regeleinrichtung ausgeführt. Die Beheizung des Fahrerraumes dagegen kann er nach wie vor selbst von Hand steuern. According to the method according to the invention, it is further ensured that the passenger compartment is automatically and optimally heated. The driver only has the option of switching on the heating by switching on a central switch. The actual heating control is determined by thermostats, the setpoint of which can be determined depending on the use of the bus. The driver therefore only has the option of determining whether or not to heat. Everything else is carried out by a control device. On the other hand, he can still control the heating of the driver's cabin by hand.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch Einschalten wenigstens eines zentralen Schalters der Fahrgastraum thermostatisch gekühlt wird. In a preferred development of the invention, it is provided that the passenger compartment is cooled thermostatically by switching on at least one central switch.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist also nicht nur die Beheizung selbsttätig geregelt, sondern auch das Kühlen des Innenraumes des Busses. Bedient der Fahrer den Schalter für die Klimaanlage, so hat er keine weiteren Entscheidungen mehr zu treffen. Die Abkühlung des Fahrgastraumes vollzieht sich selbsttätig. Trifft der Fahrer beim Einschalten der Klimaanlage insofern eine Fehlentscheidung, als die bei der In the method according to the invention, not only is the heating regulated automatically, but also the cooling of the interior of the bus. If the driver operates the air conditioning switch, he has no further decisions to make. The cooling of the passenger compartment takes place automatically. If the driver makes a wrong decision when switching on the air conditioning system in that the
Klimaanlage eingestellte Soll-Temperatur im Innenraum bereits herrscht, so setzt sich die Klimaanlage nicht in Betrieb. Air conditioning set target temperature already exists in the interior, so the air conditioning does not start.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass beim Heizen des Fahrgastraumes sowohl die Lei-s stung der Wärmetauscher als auch die Leistung der Gebläse thermostatisch geregelt wird. Eine solche doppelte Regelung ist vornehmlich für die im Unterflurbereich vorgesehenen Hauptheizkörper des Busses vorgesehen. Sie bietet die Gewähr, dass zu jeder Zeit eine für den Fahrgast angenehme 10 Beheizung erfolgt. Er kann nicht der Fall vorkommen, wobei einer Leistungsdrosselung des Wärmetauschers plötzlich ungewärmte Luft in voller Menge in den Innenraum einge-blasen und folglich als Zugluft empfunden wird. Die gleiche angenehme thermostatische Regelung ergibt sich auch beim 15 Einschalten der Kühlung. A preferred development of the invention consists in that when the passenger compartment is heated, both the performance of the heat exchangers and the performance of the blowers are regulated thermostatically. Such a double regulation is primarily intended for the main radiators of the bus provided in the underfloor area. It guarantees that heating is pleasant at all times for the passenger. It cannot happen, where a throttling of the heat exchanger suddenly blows unheated air into the interior in full quantity and is therefore perceived as drafts. The same pleasant thermostatic control also results when the cooling is switched on.
Mit Rücksicht auf eine wirksame und trotzdem preisgünstige Regelung ist es vorteilhaft, wenn die Wärmetauscher stufenlos und die Gebläse in Stufen geregelt werden. Auf diese Weise wird eine sehr feinfühlige, aber trotzdem nicht zu 20 kostspielige Regelung erreicht. In view of an effective, yet inexpensive regulation, it is advantageous if the heat exchangers are steplessly regulated and the blowers are regulated in stages. In this way, a very sensitive, but still not too expensive regulation is achieved.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Einschalten der Heizung für den Fahrgastraum zumindest ein Teil der im Fahrgastraum befindlichen Luftein- und Luftauslässe geschlossen werden, während beim 25 Einschalten der Kühlung alle Luftein- und Luftauslässe halb geschlossen werden. Another development of the invention provides that when the heating for the passenger compartment is switched on, at least some of the air inlets and air outlets in the passenger compartment are closed, while when the cooling is switched on, all air inlets and air outlets are half closed.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die eingangs gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass für die Beheizung des Fahrgastraumes eine durch einen zentralen Schalter in Betrieb 30 setzbare erste Regel- und Steuereinrichtung zum Regeln der Durchsatzleistung der Wärmetauscher und zum Regeln oder Steuern der Leistung der Gebläse vorhanden ist, welche Regel- und Steuereinrichtung thermostatabhängige Regulierventile für die Wärmetauscher und Thermostatregler für 35 wenigstens einen Teil der Gebläse umfasst, und dass weiterhin für die Beheizung des Fahrerraumes wenigstens ein von Hand in seiner Leistung regulierbarer Wärmetauscher sowie wenigstens ein ebenfalls von Hand in seiner Leistung regulierbares Gebläse vorgesehen ist. With regard to the device, the object stated at the outset is achieved in that for the heating of the passenger compartment there is a first regulating and control device which can be set in operation by a central switch 30 for regulating the throughput of the heat exchangers and for regulating or controlling the power of the blowers, which Regulation and control device thermostat-dependent regulating valves for the heat exchangers and thermostat regulators for at least part of the blowers, and that for the heating of the driver's compartment at least one hand-adjustable heat exchanger and at least one hand-adjustable blower is also provided .
40 Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass für das Kühlen des Fahrgastraumes eine durch einen zentralen Schalter in Betrieb setzbare, wenigstens einen Thermostat umfassende zweite Regel- und Steuereinrichtung zum Regeln der Kompressorleistung und zum Re-45 geln oder Steuern der Leistung der die Verdampfung beaufschlagenden Gebläse vorhanden ist. An advantageous further development of the invention consists in that for cooling the passenger compartment a second regulating and control device which can be put into operation by means of a central switch and comprises at least one thermostat for regulating the compressor output and for regulating or controlling the output of the evaporation acting fan is present.
Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Luftein- bzw. Luftauslässe des Fahrgastraumes als über den Seitenfenstern des Busses angeordnete, mit steuer-50 baren Klappen verschliessbare Schlitze ausgebildet sind. Derartige Schlitze fügen sich in das äussere Bild des Busses gut ein. Sie befinden sich zudem in einer Höhe, wo relativ unverbrauchte Luft angesaugt werden kann. Mit Hilfe der in ihrer Stellung einstellbaren Klappen können die Schlitze teil-55 weise bzw. vollständig verschlossen werden. Dadurch ist auf einfache Weise die Frischluftzufuhr und -abfuhr regulierbar. A favorable embodiment of the invention consists in that the air inlets and air outlets of the passenger compartment are designed as slits which are arranged above the side windows of the bus and can be closed with controllable flaps. Such slots fit well into the exterior of the bus. They are also at a height where relatively unused air can be sucked in. With the help of the adjustable flaps, the slots can be partially or completely closed. This allows the fresh air supply and removal to be regulated in a simple manner.
Vorteilhaft ist dabei, wenn wenigstens ein Teil der Klappen ebenfalls über die Regel- und Steuereinrichtungen steuerbar ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei einem 60 eingestellten Programm die Klappen in Übereinstimmung mit dem Programm eingestellt sind. Soll z.B. geheizt werden, so genügt es, wenn mit Hilfe je eines Luftein- und Luftauslasses belüftet wird, während die übrigen Schlitze mit Hilfe der Klappen abgedichtet sind. It is advantageous if at least some of the flaps can also be controlled via the regulating and control devices. This ensures that the flaps are set in accordance with the program for a 60 program. Should e.g. be heated, it is sufficient if ventilation is carried out with the help of one air inlet and one air outlet, while the remaining slots are sealed with the aid of the flaps.
65 Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen: 65 Exemplary embodiments of the invention are described below. Show it:
Fig. 1 eine Schemaskizze einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Heiz- und Belüftungsvorrichtung; 1 shows a schematic sketch of a first embodiment of a heating and ventilation device according to the invention;
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Fig. 2 eine Schemaskizze einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Heiz-, Belüftungs- und Klimavorrichtung; 2 shows a schematic sketch of a second embodiment of a heating, ventilation and air conditioning device according to the invention;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Bus, gemäss der Linie II-II in Fig. 4, und Fig. 3 shows a longitudinal section through a bus, along the line II-II in Fig. 4, and
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Busses mit vollständig einskizzierter Bestuhlung und einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Fig. 4 is a side view of a bus with fully sketched seating and an inventive device.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Beheizungs- und Belüftungsvorrichtung la gezeigt. Es sind zwei Leitungssysteme zu sehen, nämlich einmal das Leitungssystem 2 für ein Heiz-fluid, das in relativ starken Strichen gezeichnet ist und einmal das elektrische Leitungssystem 3, das in dünnen Linien ausgeführt ist. 1 shows a heating and ventilation device 1 a according to the invention. Two line systems can be seen, namely the line system 2 for a heating fluid, which is drawn in relatively strong lines, and the electrical line system 3, which is designed in thin lines.
Das Leitungssystem 2 ist nach der Art eines Zwei-Rohrsystems aufgebaut, d.h. dass jeder in der erfindungsgemässen Beheizungs- und Belüftungsvorrichtung vorhandene Wärmetauscher jeweils mit einer Zuflussleitung an einem Zuflussstrang 4 und mit einer Abflussleitung an einem Abflussstrang 5 angeschlossen ist. Beide Stränge sind in nicht gezeigter Weise mit dem Kühlwasserkreislauf der Antriebsmaschine verbunden. Sie erstrecken sich vom Einbauort der Antriebsmaschine im Heck des Busses über die ganze Länge des Fahrzeugs bis zum Bug, der in Fig. 1 durch den Fahrtrichtungspfeil P gekennzeichnet ist. Dort befindet sich der sogenannte Heizschrank für die Beheizung bzw. Belüftung des Fahrerraumes. Dieser besitzt einen an die beiden Stränge 4 und 5 angeschlossenen Wärmetauscher 6, dem ein Gebläse 7 vorgeschaltet ist. Beide Teile stehen in Verbindung mit einem in Fig. 4 gezeigten Buglufteinlass des Busses. Das Gebläse ist mit Hilfe eines Schalters 8 in zwei Stufen schaltbar. Für die stufenlose Regulierung des Wärmetauschers 6 ist ein Handventil 9 vorgesehen. Der Fahrer kann sich mit Hilfe des Schalters 8 und des Ventils 9 selbst die erwünschte Beheizung bzw. Belüftung des Fahrerraumes und der Frontscheibe einstellen. The pipe system 2 is constructed in the manner of a two-pipe system, i.e. that each heat exchanger present in the heating and ventilation device according to the invention is connected in each case with an inflow line to an inflow line 4 and with an outflow line to an outflow line 5. Both strands are connected in a manner not shown to the cooling water circuit of the engine. They extend from the installation location of the drive machine in the rear of the bus over the entire length of the vehicle to the bow, which is identified in FIG. 1 by the directional arrow P. There is the so-called heating cabinet for heating and ventilation of the driver's compartment. This has a heat exchanger 6 connected to the two strands 4 and 5, to which a fan 7 is connected upstream. Both parts are connected to a bow air inlet of the bus shown in FIG. 4. The blower can be switched in two stages using a switch 8. A manual valve 9 is provided for the continuous regulation of the heat exchanger 6. With the help of the switch 8 and the valve 9, the driver can himself set the desired heating or ventilation of the driver's compartment and the windscreen.
Für den Fahrgastraum sind dagegen Wärmetauscher 10 und 11 vorgesehen. Die Wärmetauscher 10 sind zusammen mit Gebläsen 12 als Unterflurheizgeräte ausgebildet. Die Wärmetauscher 11 sind je mit zwei Gebläsen 13 bestückt und im Dach des Busses, d.h. im Heckbereich der Seitenwände angeordnet. In contrast, heat exchangers 10 and 11 are provided for the passenger compartment. The heat exchangers 10 are designed together with fans 12 as underfloor heating devices. The heat exchangers 11 are each equipped with two fans 13 and in the roof of the bus, i.e. arranged in the rear area of the side walls.
Alle Wärmetauscher sind bereits über die erwähnten Zuflussleitungen 14 mit dem Zuflussstrang 4 und über Abflussleitungen 15 mit dem Abflussstrang 5 verbunden. Die Wärmetauscher 10 dienen zur Erwärmung der Raumluft, während die Wärmetauscher 11 vorzugsweise zur Erwärmung von zugeführter Frischluft verwendet werden. All heat exchangers are already connected to the inflow line 4 via the inflow lines 14 mentioned and to the outflow line 5 via outflow lines 15. The heat exchangers 10 serve to heat the room air, while the heat exchangers 11 are preferably used to heat fresh air supplied.
In den Zuflussstrang 4 ist zum Umwälzen des Heizfluids eine Wasserpumpe 16 eingebaut. Weiterhin befindet sich dort für den Fall, dass der Kühlwasserkreislauf noch nicht zur Wärmeabgabe fähig ist, weil z.B. der Motor noch zu kalt ist, ein Vorwärmgerät 17. A water pump 16 is installed in the inflow line 4 to circulate the heating fluid. There is also in the event that the cooling water circuit is not yet capable of giving off heat, e.g. because the engine is still too cold, a preheater 17.
In Fahrtrichtung gesehen vor den Gebläsen 13 befinden sich an jeder Seite des Busses noch weitere Gebläse 18 ohne Wärmetauscher, die zur Belüftung bzw. Luftumwälzung dienen. Auch diese sind, ebenfalls wie die Gebläse 13 im Dachbereich der Seitenwände angeordnet. Viewed in the direction of travel, in front of the blowers 13 there are further blowers 18 without heat exchangers on each side of the bus, which are used for ventilation or air circulation. These too, like the fans 13, are arranged in the roof area of the side walls.
Wie in Fig. 4 angedeutet ist, befindet sich über den Seitenfenstern 19 des Busses ein durchlaufendes Gitterband 20, hinter dem sich noch zu erläuternde Luftein- und Auslässe befinden. Diese können durch die in Fig. 1 schematisch dargestellten Klappen 21, 22 und 23 verschlossen werden. Die Klappen 21 sind dabei noch zu den erklärenden Luftauslässen zugeordnet, während die restlichen Klappen 22 und 23 jeweils Lufteinlässen zugeordnet sind. As indicated in FIG. 4, there is a continuous grating belt 20 above the side windows 19 of the bus, behind which there are air inlets and outlets to be explained. These can be closed by the flaps 21, 22 and 23 shown schematically in FIG. 1. The flaps 21 are still assigned to the explanatory air outlets, while the remaining flaps 22 and 23 are each assigned air inlets.
Das elektrische Leitungssystem wird jeweils nur mit einer The electrical wiring system is only with one
Leitung des Stromkreislaufs eingezeichnet, da die andere, wie beim Kraftfahrzeugbau üblich, über das Chassis läuft. Line of the circuit shown because the other, as usual in motor vehicle construction, runs over the chassis.
Am Fahrerplatz befindet sich vornehmlich in der Nähe des Schalters 8 ein Schalter 24, mit dem die erfindungsgemässe Beheizungsvorrichtung für den Fahrgastraum zentral eingeschaltet werden kann. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Gebläse 12 und 13 mit dem elektrischen Leitungssystem 3 direkt verbunden sind. Den Gebläsen 12 sind jedoch paarweise Raumthermostate zum stufenweisen Regulieren der Ge-b'äseleistung von z.B. Null auf halb auf 1/1 vorgeschaltet. Bei kleineren Bussen kann auch ein Raumthermostat für die Regelung aller Unterflurheizgeräte verwendet werden. Die Gebläse 18 sind lediglich über eine gestrichelte Linie mit dem Leitungssystem 3 verbunden, da diese Gebläse vornehmlich zur Belüftung, nicht aber zur Beheizung dienen. At the driver's station there is primarily a switch 24 in the vicinity of the switch 8, with which the heating device according to the invention for the passenger compartment can be switched on centrally. It can be clearly seen that the blowers 12 and 13 are connected directly to the electrical line system 3. However, the fans 12 are paired with room thermostats for gradually regulating the fan power of e.g. Upstream from zero to half to 1/1. For smaller buses, a room thermostat can also be used to control all underfloor heating devices. The blowers 18 are only connected to the line system 3 via a dashed line, since these blowers serve primarily for ventilation, but not for heating.
In Fig. 1 erkennt man an der Ausblasseite der Gebläse 12 und jeweils nur an einem der beiden nebeneinanderliegenden Gebläse 13 einen Fühler 26 eines nicht näher gezeigten Thermostaten, der jeweils einem Regulierventil 27 zugeordnet ist. Alle Regulierventile sind jeweils in den Zuflussleitungen 14 zu den dazugehörigen Wärmetauschern angebracht und dienen zur stufenlosen Regulierung der Wärmetauscherleistung. In Fig. 1 you can see on the blow-out side of the blower 12 and only on one of the two juxtaposed blower 13 a sensor 26 of a thermostat, not shown, which is assigned to a regulating valve 27. All control valves are each installed in the inflow lines 14 to the associated heat exchangers and are used for the continuous regulation of the heat exchanger output.
In Fig. 3 der Zeichnung ist ein in Richtung des Pfeiles P fahrender Bus gezeigt. Es sind sowohl die im Inneren als auch die aussen auftretenden Luftströmungen durch Pfeile angedeutet. Die Pfeile im Inneren des Busses geben die Strömungen bei eingeschalteter Heizung wieder. 3 of the drawing shows a bus traveling in the direction of arrow P. Both the inside and outside air flows are indicated by arrows. The arrows inside the bus show the currents when the heating is switched on.
Es ist deutlich zu erkennen, dass am Bug 28 des Busses die Luft aufprallt und in Form einer schematisch angedeuteten Bugwelle 29 um das Vorderende des fahrenden Busses herumfliesst. Die längs den Seitenwänden angegebenen Plus- und Minuszeichen geben jeweils den dort vorherrschenden Druck an. Es ist ersichtlich, dass im Bereich des Bugvorderendes, nämlich dort wo die Bugwelle um das Busvorderende herumfliesst, an den Seitenwänden und dem Dach sich ein Unterdruckbereich 30 einstellt. Dieser Bereich reicht im gezeigten Fall bis ungefähr über das erste Seitenfenster des Fahrgastraumes. Der restliche Bereich der Seitenwände und des Daches befindet sich im Überdruckbereich. It can be clearly seen that the air bounces at the bow 28 of the bus and flows around the front end of the moving bus in the form of a schematically indicated bow wave 29. The plus and minus signs along the side walls indicate the pressure prevailing there. It can be seen that in the area of the bow front end, namely where the bow wave flows around the bus front end, a vacuum area 30 is established on the side walls and the roof. In the case shown, this area extends approximately beyond the first side window of the passenger compartment. The remaining area of the side walls and the roof is in the overpressure area.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist es vorgesehen, den Fahr- und Fahrgastraum unter Ausnützung der eben geschilderten aerodynamischen Gegebenheiten getrennt voneinander mit Luft zu versorgen und zu beheizen. Es wurde bereits eingangs das Gitterband 20 über den Seitenfenstern 19 erwähnt. Hinter dem Gitterband befinden sich auf der ganzen Länge Längsschlitze in der Karosserie, die jeweils mit den bereits erwähnten Klappen 21, 22 und 23 verschlossen werden können. Die hinter dem Gitterband zur Verfügung stehenden Öffnungen sind bei dem gezeigten Bus in drei Bereiche eingeteilt, nämlich den Bereich 31, 32 und 33. Die Bereiche 32 und 33 umfassen an beiden Längsseiten Luftein-lässe, wobei der erste Bereich lediglich fakultativ zum Belüften des Businnenraums benutzt wird, während der Bereich 33 zur Zwangsbelüftung dient und mit wenigen Ausnahmen immer offen ist. Der Bereich 31 besorgt sowohl die Entlüftung des Fahrgastraumes als auch des Fahrerraumes, der durch einen Buglufteinlass 34 belüftet wird. In den Figuren 3 und 4 ist deutlich zu erkennen, wie die durch den Buglufteinlass eingeströmte Luft vom Fahrer an die Frontscheibe bzw. in den Fahrerraum geleitet werden kann. Es sei nochmals klar herausgestellt, dass der Fahrerraum vom Buglufteinlass belüftet wird, während der Fahrgastraum durch die im Bereich 33 vorhandenen Lufteinlässe mit Luft versorgt wird. Beide Räume werden durch den gemeinsamen Luftauslass im Bereich 31 entlüftet, so dass die vom Fahrerraum ankommende, durch den Buglufteinlass angesaugte Luft sofort nach ihrer Verwendung im Fahrerraum wieder durch den gemein- In the method according to the invention, it is provided that the passenger and passenger compartments are supplied with air and heated separately from one another using the aerodynamic conditions just described. The grid belt 20 above the side windows 19 has already been mentioned at the beginning. Behind the mesh belt there are longitudinal slots in the body along the entire length, which can each be closed with the flaps 21, 22 and 23 already mentioned. The openings available behind the mesh belt are divided into three areas in the bus shown, namely the areas 31, 32 and 33. The areas 32 and 33 include air inlets on both long sides, the first area only being optional for ventilation of the bus interior is used while area 33 is used for forced ventilation and is always open with a few exceptions. The area 31 provides both the ventilation of the passenger compartment and the driver's compartment, which is ventilated by a bow air inlet 34. FIGS. 3 and 4 clearly show how the air that flows in through the bow air inlet can be directed by the driver to the windshield or into the driver's compartment. It should be made clear once again that the driver's compartment is ventilated from the nose air inlet, while the passenger compartment is supplied with air through the air inlets in area 33. Both rooms are ventilated through the common air outlet in area 31, so that the air arriving from the driver's room and sucked in through the bow air inlet is returned to the common room immediately after being used in the driver's room.
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samen Luftauslass ausströmt, ohne im wesentlichen in den Fahrgastraum zu gelangen. seed air outlet flows out without substantially getting into the passenger compartment.
In Fig. 3 der Zeichnung ist neben dem Fahrersitz auch schematisch der Fussboden mit dem Mittelgang eingezeichnet. Es sind weiterhin insgesamt vier Unterflurheizgeräte 35 angedeutet, von denen zwei jeweils nebeneinanderliegend angeordnet sind. Diese Geräte besitzen die in Fig. 1 gezeigten Wärmetauscher 10 und Gebläse 12, bzw. Fühler 26. Sie sind auch in der gleichen Anordnung wie in Fig. 1 vorhanden, d.h. beim Betrieb der Gebläse saugen sie die Luft vom Mittelgang in Richtung der Pfeile R an und leiten sie in Heizkanälen 36 an den Seitenwänden entlang. Die Heizkanäle haben Öffnungen» durch die die erwärmte Luft schliesslich schräg nach hinten in den Fahrgastraum ausströmen kann. Lediglich im Bereich der vordersten Sitzreihe strömt die Luft schräg nach vorne aus, da die Unterflurheizgeräte erst über den Rädern angebracht sind und sich die erste Reihe vor den Rädern befindet. Im Innenraum des Busses überlagert sich nunmehr die natürlich zwischen den im Bereich 33 vorhandenen Lufteinlässen und den im Bereich 31 vorhandenen Luftauslässen ergebende Strömung mit der eingeblasenen erwärmten Luft. Dies hat zur Folge, dass der gesamte Innenraum über den ganzen Querschnitt gleichmässig mit erwärmter Luft beliefert wird. In Fig. 3 of the drawing, in addition to the driver's seat, the floor with the central aisle is also shown schematically. A total of four underfloor heating devices 35 are also indicated, two of which are arranged side by side. These devices have the heat exchangers 10 and blowers 12 or sensors 26 shown in FIG. 1. They are also present in the same arrangement as in FIG. when the fans are operating, they suck in the air from the central aisle in the direction of the arrows R and guide them along the side walls in heating channels 36. The heating ducts have openings »through which the heated air can finally flow out backwards into the passenger compartment. Only in the area of the front row of seats does the air flow out at an angle to the front, since the underfloor heating devices are only installed above the wheels and the first row is in front of the wheels. In the interior of the bus, the flow naturally resulting between the air inlets in area 33 and the air outlets in area 31 now overlaps with the blown-in heated air. As a result, the entire interior is supplied with heated air evenly over the entire cross section.
Die in Fig. 1 gezeigten Klappen 21 befinden sich zum Verschliessen der Luftauslässe im Bereich 31, während die Klappen 22 mit den dazugeordneten Gebläsen 18 im Bereich 32 angeordnet sind und die Klappen 23 zusammen mit den Wärmetauschern 11 und den Gebläsen 13 dem Bereich 33 zugeordnet sind. The flaps 21 shown in FIG. 1 are located in the area 31 for closing the air outlets, while the flaps 22 with the associated blowers 18 are arranged in the area 32 and the flaps 23 together with the heat exchangers 11 and the blowers 13 are assigned to the area 33 .
Im folgenden soll erläutert werden, wie der in den Fig. 3 und 4 gezeigte Bus beheizt und belüftet werden kann. Als Voraussetzung sei erwähnt, dass im normalen Betriebszustand des Busses die Klappen 23 und 21 immer voll geöffnet sind, es sei denn, dass sie z.B. für das Waschen des Omnibusses speziell geschlossen werden. Will nun der Fahrer lediglich den Fahrerraum beheizen, so stellt er per Hand das Ventil 9 ein und bestimmt dadurch die Heizleistung des Wärmetauschers 6. Mit Hilfe des Schalters 8 kann das Gebläse 7 in Stufen geschaltet werden, wodurch erwärmte Luft angefördert wird. Diese kann nach Belieben in den Fahrerraum und zur Scheibe geleitet werden. Die so gewonnene, erwärmte Luft wird sofort nach ihrer Verwendung durch die im Bereich 31 vorhandenen Luftauslässe wieder ins Freie geleitet. In the following it will be explained how the bus shown in FIGS. 3 and 4 can be heated and ventilated. As a prerequisite, it should be mentioned that the flaps 23 and 21 are always fully open in the normal operating state of the bus, unless they e.g. be specially closed for washing the bus. If the driver now only wants to heat the driver's compartment, he manually adjusts the valve 9 and thereby determines the heating output of the heat exchanger 6. With the help of the switch 8, the blower 7 can be switched in stages, as a result of which heated air is conveyed. This can be directed into the driver's compartment and to the windscreen as required. The heated air obtained in this way is routed to the outside again immediately after use through the air outlets in area 31.
Die Einleitung des Beheizungsvorganges des Fahrgastraumes geschieht durch Einschalten des Schalters 24. Damit trifft der Fahrer lediglich eine Grundsatzentscheidung, die weitere Beheizung des Fahrgastraumes übernimmt die erfin-dungsgemässe Regel- und Steuereinrichtung. Die Thermostaten 25 und die zu den Fühlern 26 gehörenden Thermostatregler sind auf vorbestimmte Sollwerte eingestellt. Entspricht die Ist-Temperatur nicht den eingestellten Sollwerten, so werden die Gebläse 12 je nach der gemessenen Differenz in der ersten oder zweiten Stufe eingeschaltet. Entsprechend werden die Regulierventile 27 gemäss den Messungen der Fühler 26 geöffnet, um die Leistung der Wärmetauscher den Erfordernissen anzupassen. Entspricht die gemessene Raumtemperatur dem Sollwert, so werden weder die Gebläse, noch die Wärmetauscher in Betrieb gesetzt. Das eben Gesagte gilt nicht nur für die Wärmetauscher 10 der Unterflurheizgeräte, sondern auch für die im Dachbereich angeordneten Wärmetauscher 11, die ebenfalls über ein Regulierventil 27 in ihrer Leistung regelbar sind. The heating process of the passenger compartment is initiated by switching on the switch 24. Thus, the driver merely makes a fundamental decision, and the regulating and control device according to the invention takes over further heating of the passenger compartment. The thermostats 25 and the thermostat regulators belonging to the sensors 26 are set to predetermined target values. If the actual temperature does not correspond to the setpoint values, the blowers 12 are switched on in the first or second stage depending on the measured difference. Accordingly, the regulating valves 27 are opened in accordance with the measurements of the sensors 26 in order to adapt the performance of the heat exchangers to the requirements. If the measured room temperature corresponds to the setpoint, neither the blowers nor the heat exchangers are put into operation. What has just been said applies not only to the heat exchangers 10 of the underfloor heating devices, but also to the heat exchangers 11 arranged in the roof area, the performance of which can also be regulated via a regulating valve 27.
Beim Einschalten des Schalters 24 laufen dagegen die Gebläse 13 selbsttätig mit halber Leistung an. On the other hand, when the switch 24 is switched on, the blowers 13 start up at half power.
Will nunmehr der Fahrer lediglich den Fahrerraum belüften, so steht ihm der natürliche Luftzug durch den Buglufteinlass zur Verfügung, den er mit Hilfe des in Stufen sehaltbaren Gebläses 7 noch verstärken kann. Die so gewonnene Frischluft wird auf dem gleichen Wege wieder aus dem Bus ausgesondert wie die zuerst erwähnte erwärmte Luft, nämlich durch die Luftauslässe im Bereich 31. Will dagegen der Fahrer auch den Fahrgastraum belüften, so steht ihm ein weiterer, nicht gezeigter Schalter zur Verfügung, der eine Null-, eine Halb- und 1/1-Stellung aufweist. Bei der Nullstellung ist nichts eingeschaltet. Die Klappen im Bereich 32 sind ebenso wie vorher bei der Heizung des Fahrgastraumes geschlossen, alle übrigen Klappen sind geöffnet. If the driver now only wants to ventilate the driver's compartment, the natural air flow through the bow air inlet is available, which he can increase with the aid of the blower 7, which can be seen in stages. The fresh air thus obtained is separated from the bus in the same way as the heated air mentioned first, namely through the air outlets in area 31. If, on the other hand, the driver also wants to ventilate the passenger compartment, he has another switch, not shown, which has a zero, a half and 1/1 position. Nothing is switched on in the zero position. The flaps in area 32 are closed, as was previously the case when the passenger compartment is heated, and all other flaps are open.
Wird nunmehr die Einhalb-Stellung eingestellt, so laufen die Gebläse im Dachbereich, also die Geblase 18 und 13, jeweils mit halber Leistung. Bei dieser Stellung des Schalters sind nunmehr alle Klappen voll geöffnet. If the one-and-a-half position is now set, the blowers in the roof area, that is to say blowers 18 and 13, each run at half power. With this position of the switch all flaps are now fully open.
Stellt der Fahrer den Lüftungsschalter auf volle Leistung ein, so sind die eben erwähnten Gebläse 18 und 13 auf volle Leistung geschaltet und die Klappen 21, 22 und 23 bleiben voll geöffnet. Der Belüftungsschalter ist gegenüber dem Heizungsschalter zweitrangig geschaltet, so dass bei gleichzeitigem Einschalten der beiden Schalter die Lüftungsklappen 22 automatisch schliessen und sich die anderen Schaltungen ohne Kollision überlagern, was bedeutet, dass die Gebläse 18 und 13 je nach der Stellung des Lüftungsschalters laufen. If the driver sets the ventilation switch to full power, the fans 18 and 13 just mentioned are switched to full power and the flaps 21, 22 and 23 remain fully open. The ventilation switch is secondary to the heating switch, so that when the two switches are switched on at the same time, the ventilation flaps 22 automatically close and the other circuits overlap without collision, which means that the fans 18 and 13 run depending on the position of the ventilation switch.
Die Klappen 21, 22 und 23 können zum Waschen des Omnibusses geschlossen werden. The flaps 21, 22 and 23 can be closed for washing the bus.
In Fig. 2 der Zeichnung ist die zweite Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine Heiz-, Belüftungs- und Klimavorrichtung lb gezeigt. Der Aufbau dieser Vorrichtung ist im wesentlichen gleich mit dem Aufbau der Vorrichtung la, die in Fig. 1 gezeigt ist. Gleiche Teile sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung lb nicht erneut beschrieben, es wird hierzu auf das vorstehend Gesagte verwiesen. Nachfolgend wird lediglich noch auf die Unterschiede eingegangen. 2 of the drawing shows the second embodiment of the invention, namely a heating, ventilation and air conditioning device 1b. The structure of this device is essentially the same as the structure of the device la shown in FIG. 1. The same parts are therefore provided with the same reference numerals. In order to avoid repetitions, the basic structure of the device 1b is not described again; reference is made to what has been said above. Only the differences are discussed below.
Es wurde bereits ausgeführt, dass die vorliegende Vorrichtung lb nicht nur zum Beheizen und Belüften des Innen-raumes von Omnibussen verwendet werden kann, sondern auch zum Kühlen des Innenraumes. Als erster Unterschied ist festzustellen, dass pro Seitenwand des Busses jeweils unter dem Dach zwei Wärmetauscher 11 vorgesehen sind, von denen jeweils einer im Heckbereich der Seitenwände angeordnet ist. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, dass damit auch die Klappen 22 mit Wärmetauschern bestückt sind. Darüber hinaus besitzen die Wärmetauscher 11 jeweils 4 Gebläse, gegenüber zwei Gebläsen bei der Vorrichtung la, Während die Wärmetauscher 10 im Unterflurbereich zur Erwärmung der Raumluft dienen, werden die Wärmetauscher 11 zur Erwärmung von Raumluft oder Frischluft verwendet. It has already been stated that the present device 1b can be used not only for heating and ventilating the interior of buses, but also for cooling the interior. The first difference is that there are two heat exchangers 11 per side wall of the bus under the roof, one of which is arranged in the rear area of the side walls. From Fig. 2 it can be seen that the flaps 22 are thus equipped with heat exchangers. In addition, the heat exchangers 11 each have 4 blowers, as opposed to two blowers in the device la, while the heat exchangers 10 are used in the underfloor area for heating the room air, the heat exchangers 11 are used for heating room air or fresh air.
Die Wärmetauscher 11 stellen jeweils eine Baueinheit dar, in die auch Verdampfer 37 der Klimaanlage des Busses miteingebaut sind. Diese Verdampfer sind in nicht gezeigter Weise über ein eigenes Leitungssystem für das Kühlfluid mit dem in der Nähe der Antriebsmaschine befindlichen Kompressor und Kondensator verbunden. Dort sind auch die übrigen bekannten Teile einer Klimaanlage, wie Fluid-Behäl-ter, Trockner usw. angeordnet. The heat exchangers 11 each represent a structural unit in which evaporators 37 of the air conditioning system of the bus are also installed. These evaporators are connected in a manner not shown via a separate conduit system for the cooling fluid to the compressor and condenser located in the vicinity of the drive machine. The other known parts of an air conditioning system, such as fluid containers, dryers, etc., are also arranged there.
Das elektrische Leitungssystem für die Kühlanlage ist ebenfalls nicht gezeigt. Es ähnelt aber demjenigen der gezeigten Heizungsregelung. Beim Fahrer befindet sich ein zentraler Schalter, mit Hilfe dessen die Regel- und Steuereinrichtung für die Kühl- bzw. Klimaanlage in Betrieb setzbar ist. Im Dachbereich ist wenigstens ein Thermostat angeordnet, der bei einem Auseinanderklaffen von IST- und SOLL-Tempera-tur den Kompressor in Stufen einschaltet und ebenso die die Verdampfer beaufschlagenden Gebläse 13 in Stufen steuert. Mit dem Einschalten der Kühl- bzw. Klimaanlage werden alle Klappen selbsttätig in eine den Öffnungsquerschnitt der Luftein- und Luftauslässe halbierenden Stellung gebracht. The electrical line system for the cooling system is also not shown. However, it is similar to that of the heating control shown. The driver has a central switch with which the regulating and control device for the cooling or air conditioning system can be put into operation. At least one thermostat is arranged in the roof area, which switches the compressor on in stages when the ACTUAL and TARGET temperatures diverge and also controls the blowers 13 acting on the evaporators in stages. When the cooling or air conditioning system is switched on, all flaps are automatically brought into a position that halves the opening cross section of the air inlets and air outlets.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
V V
3 Blätter Zeichnungen 3 sheets of drawings
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