DE102014209654A1

DE102014209654A1 - Fahrzeug zur Personenbeförderung

Info

Publication number: DE102014209654A1
Application number: DE102014209654.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Ehrig; Christoph Karschnia
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-11-26
Also published as: EP3122580A1; WO2015176880A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, mit einem Klimagerät (K) zur Konditionierung von Luft, die einem Fahrgastinnenraum (I) des Fahrzeugs zuzuführen ist, wobei das Klimagerät (K) mit einem Kälteteil (KT) ausgestattet ist, das einen Wärmetauscher mit einem ihm zugeordneten Lüfter (L) aufweist, der Wärmetauscherabluft nach außerhalb des Fahrzeugs führt, wobei der Fahrgastinnenraum (I) mittels einer Fortluftleitung (Z) mit einer Luftansaugseite des dem Wärmetauscher zugeordneten Lüfters (L) strömungstechnisch verbunden ist, so dass der Lüfter (L) aus dem Fahrgastinnenraum (I) stammende Fortluft (FOL) abführt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, mit einem Klimagerät zur Konditionierung von Luft, die einem Innenraum des Fahrzeugs zuzuführen ist, wobei das Klimagerät mit einem Kälteteil ausgestattet ist, das einen Wärmetauscher mit einem ihm zugeordneten Lüfter aufweist, der die Wärmetauscherabluft nach außerhalb des Fahrzeugs führt.
Insbesondere bei Schienenfahrzeugen ist es für die Klimatisierung eines Fahrgastinnenraums erforderlich und auch normativ geregelt, Frischluft in das Fahrzeug einzubringen. Dies hat für gleichbleibende Druckverhältnisse im Fahrzeug zur Folge, dass eine der zugeführten Frischluftmenge entsprechende Menge an Fortluft aus dem Fahrzeug abzuführen ist.
Zur Abführung von Fortluft, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, sind zwei grundsätzliche technische Varianten gebräuchlich: Bei einer dynamischen Fortluftführung wird die Fortluft durch Ventilatoren/Lüfter nach außerhalb des Fahrzeugs gedrückt, während bei einer statischen Fortluftführung auf weitere elektrische Komponenten, deren Verdrahtung und Ansteuerung verzichtet wird.
Der Nachteil der statischen Fortluftführung liegt darin, dass diese prinzipiell nur für einen einzigen Arbeitspunkt ausgelegt ist, was die Dichtigkeit des Fahrzeugs angeht. Wird beispielsweise das Fahrzeug dichter, so dass sich Leckageverluste minimieren, erhöht sich aufgrund der Druckverlustkennlinie eines Fortlüfters in statischer Bauweise der Rauminnendruck. Dies wiederum kann zu Problemen beim Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren führen. Demgegenüber lässt sich bei einer dynamischen Fortluftführung eine Anpassung an geänderte Dichtigkeitsverhältnisse des Fahrzeugs herbeiführen, denn die Fortluftführung kann kontinuierlich im Hinblick auf die zu befördernde Fortluftmenge angepasst werden. Anders ausgedrückt, kann konkret auf sich verändernde Messgrößen, wie den „Innendruck“ des Fahrgastraumes reagiert werden. Nachteil der dynamischen Fortluftführung ist der höhere Installationsaufwand.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass mit geringerem Installationsaufwand eine Abführung von Fortluft realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass der Fahrzeuginnenraum mittels einer Fortluftleitung mit einer Luftansaugseite des dem Wärmetauscher zugeordneten Lüfters strömungstechnisch verbunden ist, so dass der Lüfter aus dem Fahrzeuginnenraum stammende Fortluft abführt.
Statt gesonderte Einrichtungen, wie Lüfter, zur Abführung der Fortluft zu installieren, wird nach der Erfindung ein bereits zur Grundausstattung des vorhandenen Klimageräts gehörender Lüfter, nämlich derjenige, der dem Wärmetauscher zugeordnet ist, als Fortlüfter benutzt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Fahrzeuginnenraum über die vorgesehene Fortluftleitung mit der Luftansaugseite des Wärmetauscher-Lüfters verbunden wird.
Bevorzugt ist in die Fortluftleitung ein einstellbares Drosselelement eingebaut. Mit Hilfe dieses Drosselelements kann ein Volumenstrom der Fortluft eingestellt werden, so dass in ähnlicher Weise vorgegangen wird, wie bei dynamischer Fortluftführung.
Vorzugsweise ist in die Fortluftleitung ein Rückschlagventil eingebaut. Dies hat die Wirkung, dass ein Eintrag von Kaltluft in den Innenraum des Fahrzeug von dem Kälteteil aus verhindert wird, insbesondere, wenn es sich in einem Vorheizbetrieb befindet. Das Rückschlagventil kann bevorzugt als Rückschlagklappe ausgeführt sein.
Das Rückschlagventil kann stromaufwärts des einstellbaren Drosselelements angeordnet und mit dem einstellbaren Drosselelement zu einem Bauteil kombiniert sein. Diese beiden Maßnahmen lassen sich beispielsweise mit Hilfe einer geeignet ausgebildeten Jalousieklappe realisieren.
Das Fahrzeug kann insbesondere als Schienenfahrzeug ausgebildet sein, wobei die Erfindung grundsätzlich bei allen Fahrzeugen mit Konditionierung von Frischluft einsetzbar ist, bei denen ein vorhandenes Klimagerät einen Wärmetauscherlüfter aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Blockdiagrammdarstellung eines Klimageräts mit zugehörigen Zuleitungen.
Die Figur zeigt einen oberen Abschnitt eines Fahrgastinnenraums I eines Schienenfahrzeugs, auf dessen Dach D ein Klimagerät K angeordnet ist. Das Klimagerät K besteht aus zwei hermetisch voneinander getrennten Abschnitten, nämlich einer Luftbehandlereinheit LB und einem Kälteteil KT. Der Luftbehandlereinheit LB wird von außerhalb des Klimageräts Frischluft FL sowie Umluft UL, die aus dem Fahrgastinnenraum I stammt, zugeführt. Das auf einer Eingangsseite der Luftbehandlereinheit LB vorliegende Luftgemisch wird hinsichtlich Temperatur und ggfs. Feuchtigkeitsgehalt aufbereitet und über geeignete Luftkanäle als Zuluft ZL dem Fahrgastinnenraum I zugeführt.
Aufgrund der über die Luftbehandlereinheit LB zugeführten Frischluftmenge ist aus dem Fahrgastinnenraum I Fortluft FOL abzuführen. Zum Verbringen der Fortluft nach außerhalb des Fahrzeugs wird ein standardmäßig als Komponente des Kälteteils KT vorhandener Lüfter L eines Wärmetauschers des Kälteteils KT eingesetzt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist von dem Kälteteil KT in der Figur ausschließlich der Lüfter L dargestellt, auf dessen Luftansaugseite, wie im Stand der Technik bekannt, Wärmetauscherzuluft KZL vorliegt. Zudem wird die aus dem Fahrgastinnenraum I stammende Fortluft FOL über eine geeignete Fortluftleitung Z in Richtung auf die Eingangsseite/Luftansaugseite des Lüfters L verbracht. Somit fördert der Lüfter L als Abluft AL sowohl Wärmetauscherabluft als auch Fortluft FOL aus dem Fahrgastinnenraum I nach außerhalb des Fahrzeugs.
Die Fortluftleitung Z für die aus dem Fahrgastinnenraum I stammende Fortluft FOL umfasst ein Bauteil B, das in die Fortluftleitung Z eingebaut ist. In dem Bauteil B befinden sich kombiniert ein einstellbares Drosselelement D und, bezogen auf die Strömungsrichtung der Fortluft FOL, stromaufwärts davon eine Rückschlagklappe R. Mit Hilfe des einstellbaren Drosselelements D lässt sich eine Durchflussmenge für die Fortluft FOL durch die Fortluftleitung Z bis zum Lüfter L geeignet einstellen, so dass im Fahrzeuginnenraum I gewünschte Druckverhältnisse vorliegen, wie sie beispielsweise für einen fehlerfreien Betrieb von Fahrzeugtüren erforderlich sind. Die Rückschlagklappe R hat die Aufgabe, insbesondere im Vorheizbetriebsfall des Kälteteils KT, einen Eintrag von Kaltluft über die Zuleitung Z in den Fahrgastinnenraum I zu verhindern.
Die Rückschlagklappe R und das einstellbare Drosselelement D können miteinander kombiniert sein, so dass das Bauteil B beispielsweise auch als Jalousieklappe realisiert sein kann. Dieses Bauelement vereint die Funktionen von Rückschlagklappe R und Drosselelement D.
Jahreszeitabhängig zeigt das oben beschriebene Schienenfahrzeug für die Behandlung der Fortluft FOL folgendes Verhalten: Im Sommer läuft der Lüfter L, der dem Wärmetauscher zugeordnet ist, im Kältebetrieb ohnehin und sorgt damit für eine dynamische Fortlüftung. Im Winter muss der Lüfter L gegebenenfalls auf kleiner Drehzahl mitlaufen oder bei Einsatz von mehreren kleinen jeweils Wärmetauscheren zugeordneten Lüftern anstelle eines großen läuft nur einer von diesen. Auch besteht die Möglichkeit, dass der Lüfter L im Winter bei geeigneter, an gewünschte Druckverhältnisse im Fahrgastinnenraum I angepaßter Konstruktion der Zuleitung Z, welche eine Fortluftstrecke ausbildet, ausgeschaltet bleibt. Dann erhält man im Winterbetrieb automatisch eine statische Fortlüftung.

Claims

Fahrzeug zur Personenbeförderung, mit einem Klimagerät (K) zur Konditionierung von Luft, die einem Fahrgastinnenraum (I) des Fahrzeugs zuzuführen ist, wobei das Klimagerät (K) mit einem Kälteteil (KT) ausgestattet ist, das einen Wärmetauscher mit einem ihm zugeordneten Lüfter (L) aufweist, der Wärmetauscherabluft nach außerhalb des Fahrzeugs führt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrgastinnenraum (I) mittels einer Fortluftleitung (Z) mit einer Luftansaugseite des dem Wärmetauscher zugeordneten Lüfters (L) strömungstechnisch verbunden ist, so dass der Lüfter (L) aus dem Fahrgastinnenraum (I) stammende Fortluft (FOL) abführt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Fortluftleitung (Z) ein einstellbares Drosselelement (D) eingebaut ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Fortluftleitung (Z) ein Rückschlagventil (R) eingebaut ist.
Fahrzeug nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (R) stromaufwärts des einstellbaren Drosselelements (D) angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das einstellbare Drosselelement (D) und das Rückschlagventil (R) in einem Bauteil (B) kombiniert sind.
Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (B) als Jalousieklappe ausgeführt ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es als Schienenfahrzeug ausgebildet ist.