DE1008343B

DE1008343B - Warmluft-Heizeinrichtung fuer Fahrzeuge, insbesondere fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge

Info

Publication number: DE1008343B
Application number: DES39463A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hacker; Dipl-Ing Erich Houzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-06-03
Filing date: 1954-06-03
Publication date: 1957-05-16

Description

Warmluft-Heizeinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge Bei. Fahrzeugen ist es erwünscht, die im Ausammenhang mit dem Antrieb oder der B-remsunig auftretende Verlustwärme zur Heiztung auszunutzen. Bei Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb hat man eine Nutzheizung in der Weise erzielt, daß im Winter an Stelle einzelner Teile der Anfahr- und Bremswiderstände besondere, sogen.aunten Nutzheizkörpern zugeordnete Widerstände eingeschaltet werden. Die Verdoppelung eines Teiles der Widerstände stellt jedoch. insofern keime glückliche Lösung dar, als hierdurch der Gewie'hts- und Raumaufwand für die Widerstände nicht unbeträchtlich vergrößert wird.
Weiter sind Anlagen mit einfachen Widerstandssätzen bekanntgeword!en, bei denen die Widerstände fremdbe-lü:ftet werden und der auf diese Weise angewärmte Luftstrom zu Heizzwecken in das Wageninnere geleitet wird.
Wenn auch bei derartigen Anlagen, insbesondere bei zweckentsprechender Gestaltung der Luftführung, innerhalb der Widerstände infolge sorgfältiger Du.rchwirbelu.ng eine sehr intensive Kühlung erreicht wird, die es gestattet, die Abmessungen und das Gewicht der Widerstände gering zu halten, so breitet es doch in der Regel aus konstruktiven Gründen nicht ,unheträchtliche Schwierigkeiten, mit einer kleinen Luftmenge auszukommen. Dies ist aber erforderlich, wenn die aus den Widerständen austretende erwärmte Kühlluft, die als Warmluft in das Wageninnere eintritt, genügend angewärmt werden soll. Auf Grund der mit derartigen Anlagen gewonnenen Erfahrungen muß die Fordlorung gestellt werden, d.aß die Temperatur der in das Wageninnere zu I-Ieizzwecken eintretenden Luft mindestens 40 bis 60° Celsius beträgt. Um solche Lufttemperaturen bei der verlangten Lnaftwechselzahl zu erreichen, war es in der Regel bisher erforderlich, einen erheblichen Teil der in den Anfahr-,und Bremswiderständen erwärmten Luft als nicht warm genug ungenutzt ins Freie strömen zu lassen und durch zusätzliche Beheizung mit Frischstromheizkörpern die dem Wagen zugeführte Heizliuft auf die entsprechende Temperatur anzuwärmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wesentlich vollkommenere Ausbildung derartiger Warmluftheizeinrichtungen für Fahrzeuge zu schaffen, bei denen ein über im Zusammenhang mit dem Antrieb oder der Bremsung erwärmte Elemente geführter Luftstrom zur Heizung verwendet wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß nur ein Teil der erwärmten Luft dem zu beheizenden Raum zugeführt wird, während eiai zweiter Teil dies Luftstromes, der mit Frischluft vermischt, wiederholt über die gleichen erwärmten Elemente geführt wird. Es wird also bei der Anordnung nach der Erfindung nicht wie bisher ein großer Teil der -trnzureichendi erwärmten Luft in das Freie abgeblasen, sondern noch einmal durch einen Luftumleitungskanal erneut den zu kühlenden Elementen (Widerständen od. dgl.) gemeinsam mit

Die vorgeschlagene Anordnung bedingt zwar, daß im Mittel die Temperatur der Kühlluft etwas erhöht wird, jedoch bedeutet dieses für die. zu kühlenden Elemente keinen Nachteil, da die Voranwärmung der Kühlluft im Vergleich zu dem Temperaturgefälle der zu kühlenden Elemente .gering ist. Es steht daher für die Kühlung noch ein ausreichendes Gefälle zwischen der Temperatur der zu kühlenden Elemente und der zugeführten Kühlluft zur Verfügung.
Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung besteht darin, daß die gesamte Verlustwärme der Luft zugeführt und für Heizzwecke ausgenutzt werden kann. Infolgedessen ergibt sich gegenüber den bekannten Anordnungen eine wesentlich vollkommenere Nutzheizung, die es ermöglicht, sowohl an Energie für die im allgemeinen noch erforderliche zusätzliche Frischstromheizwng zu sparen als auch die Abmessungen der zusätzlichen Heizungseinrichtung zu vermindern.
Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung des lrfindungsgedankens ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist ein Kanal bezeichnet, in dem ein Lüfter 2 angeordnet ist, durch den die von links angesaugte Frischluft auf die Anfahr- und Bremsw.iderstä@nde 3 geblasen w-i,rd-. Dar Kanal 1 verzweigt sich hinter dem Lüfter in zwei Teilwege 4 und 5, dienen Steuerklappen 6 und 7 zugeordnet sind. Der Teilweg 5 führt hierbei durch einen Heizkanal 8 in den Wageaa 9, der Teilweg 4 durch ein Rohrsystem 10 zurück in den vorderen Teil des Kanals 1. Mit 11 ist ein Temp-,ratu.rregler bezeichnet, mit dessen Hilfe die Temperatur der in den Wagen strömenden Luft überwacht wird und der dazu dient, gegebenenfalls eine Frischstrom-Zusatzheizeinrichtung 12 einzuschalten. Zum Umsehalten des Luftstromes sind Klappen 6, 7 und 13 vorgesehen. Im Winterbetrieb befinden sich die zur Steuerung des Luftstromes dienenden Klappen 6, 7 und 13 in der in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Lage, so daß das Wageninnere beheizt wird. Im Sommerbetrieb werden die Klappen in die ausgezeichnet dargestellte Lage umgestellt. In diesem Fall kann die aus den Anfahr- und Bremswiderständen 3 austretende Luft durch den angedeuteten Luftkanal 14 abgeführt werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich:, durch Umsteuerung der Klappen in Zwischenstellungen sowie durch Änderung der Drehzahl des Lüftermotors die Warmluftheizung entsprechend den verschiedenen Betriebs- und Außentemperaturverhältnissen zu regeln. Hierbei kann auch die bereits erwähnte Zusatzfrischluftheizung geregelt werden. Auch die Umsteuerung der Luftklappen kann unter Umständen durch Temperaturregler (z. B. Bimetallkontakte) erfolgen.
Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die beschriebene Anordnung auch in der Weise betrieben werden, daß im Sommerbetrieb nur die Klappen 7 und 13 geschlossen werden, jedoch die Kühlluftströme für die Anfahr- und Bremswiderständ° aus dem Wageninneren abgesaugt werden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Drehrichtung .des Lüfters 2 umzukehren.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens bezieht sich in erster Linie auf elektrische Triebfahrzeuge für den Nahverkehr, insbesondere Straßenbahnen, kann aber auch bei anderen Fahrzeugen, wie z. B. Obussen sowie gegebenenfalls auch Autobussen und anderen Kraftwagen, bei denen ein durch ,einen Lüfter gedrückter Luftstrom einerseits zur Kühlung von betriebsmäßig erwärmten Elementen, andererseits aber zur Wagenheizung verwendet ist, wertvolle Vorteile mit sich bringen.
Der Erfindungsgedanke kann auch in Verbindung mit Umluftheizungen der üblichen Art Verwendung finden, bei denen die Frischluft aus dem zu beheizenden Fahrzeuginneren angesaugt wird. Eine solche Umluftheizung kommt unter Umständen zeitweise bei schwerem Frost oder dann in Fragte, wenn besondere Ansprüche an die Heizung gestellt werden.
Die Unteransprüche werden von der Patentfähigkeit des Gegenstandes des Hauptanspruchs getragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Warmluft-Heizeinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge, bei: der rein über im Zusammenhang mit Antrieb oder Bremsung erwärmte Elemente, insbesondere Widerstandselemente, geführter Luftstrom zur Heizung verwendet wird, dadurch, gekennzeichnet, daß nur ein Teil der erwärmten Luft dem zu beheizenden Raum zugeführt wird, während ein zweiter Teil des Luftstromes; mit Frischluft vermischt, wiederholt über die gleichen erwärmten Elemente (Widerstandselemente) geführt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrwegkanalsystem für die angewärmte Luft vorgesehen ist, von. dem ein Zweig in den Ansaugekanal für Frischluft zurückführt, ein anderer Zweig zu dem zu beheizenden Wagenraum führt.
3. Einrichtung nach den Anspr'üc'hen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umstellen von Luftklappen (6, 7) in den die ,erwärmten Teilluftströme (4, 5) führenden Kanälen (8 bzw. 10) in eine die Kanäle abschließende Stellung der Luftaustritt in einen ins Freie führenden Luftaustrittskanal (14) freigegeben wird.
4. Einrichtung nach deen Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der zu Heizzwecken ausgenutzten und der wiederholt den erwärmten Elementen zur Aufhetzung zugeführten Luft mit Hilfe einer einstellbaren Klappe (13) in dem Kanalsystem geregelt werden kann.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dlaß in dem zur Wärmeabgabe im Fahrzeug bestimmten Teil des Luftstromes eine zusätzliche Heizeinrichtung (12) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, gekennzeichnet durch Temperaturregler (11), die die Stellung der Regelklappen (6, 7, 13) in Abhängigkeit von der Temperatur beeinflussen.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß &e Zusatzheizung (12) in Abhängigkeit von Temperaturreglern (11) gesteuert wird. B.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl und die Leistung eines für den Luftumlauf bestimmten Lüfters (2) in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlich ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (2) in seiner Drehrichtung .umsteuerbar ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den zu kühlenden Elementen zugeführte Luft dem Wageninneren entnommen wird, um einen Umluftbetrieb zu ermöglichen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 691806, 669 667, 666 433, 658117, 714 543, 759 049; Bulletin Secheron, 1947, Heft 19D, S. 14.