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Anordnung zur Temperaturregelung in Fahrzeugabteilen Die Erfindung
betrifft die Temperaturregelung in Fahrzeugabteilen mit einer gemeinsamen, durch
einen oder mehrere Hauptthermostaten im Rückluftweg geregelten Klima- oder Heizanlage
und zusätzlichen, einzeln ein- und ausschaltbaren Heizkörpern in den Abteilen.
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Bei einem Eisenbahnwagen, dessen Abteile aus einer gemeinsamen Klima-
oder Heizanlage mit Luft versorgt werden, wird die Temperaüur in allen Abteilen
im allgemeinen auf derselben Höhe gehalten, die von der Einstellung eines gemeinsamen
temperaturregelnden Thermostaten abhängt. Diese Anordnung ist nicht ganz zufniedenstellend,
da die Insassen der einzelnen Abteile verschiedene Temperaturen bevorzugen können.
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Um solche individuellen Wünsche zu befriedigen, können in .den Abteilen
oder in mit ihnen verbundenen besonderen Zuführungen oder Lufteinlaßvorrichtungen
zusätzliche Heizkörper vorgesehen und durch Schalter in den betreffenden Abteilen
unabhängig voneinander gesteuert werden. Die durch solche Heizkörper gelieferte
Wärme wird durch die Rückluft an dem oder den die Temperatur regelnden Hauptthermostaten
vorbei zur Klima- oder Heizanlage zurückgeführt.
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Da die von den Hauptthermostaten ausgeübte Regelwirkung die Klima-
oder Heizanlage veranlaßt, die Luft auf einer für die Gleichhaltung der mittleren
Temperatur des ganzen Wagens geeigneten Temperatur zu halten, hat das Einschalten
von Einzelheizkörpern für eines oder mehrere Abteile zur Folge, daß die Temperatur
in den anderen Abteilen erniedrigt wird. Dieser Nachteil soll vermieden werden.
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Zu diesem Zweck sind nach der Erfindung der oder die Hauptthermostaten
mit selbsttätigen Korrekturmitteln versehen, die ihrer Beeinflussung durch die zusätzlich
eingeschalteten Abteilheizungen entgegenwirken. Beim Einschalten eines oder mehrerer
Abteilheizkörper wird dann zwar die Temperatur der Rückluft erhöht, ohne daß aber
der Hauptthermostat darauf schaltend reagiert, so daß die Temperatur der den Abteilen
zugeführten gemeinsam vorgewärmten Luft auf der bisherigen Höhe verbleibt.
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Mit einem Hauptthermostaten der bekannten Art mit Vorheizung kann
die Erfindung verwirklicht werden, indem die ihm zugeführte Vorheizungsleistung
abhängig von dem für zusätzliche Einzelabteilheizkörper gelieferten Gesamtstrom
verändert wird. Dies kann durch Veränderung der normalerweise konstanten Spannung
oder der Wattleistung geschehen, mit der der Vorheizkörper am Thermostaten gespeist
wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnung beschrieben.
In dieser ist Fig. 1 ein Schaltbild für eine Anordnung mit Wechselstromspeisung,
Fig.2 ein Schaltbild für eine Anordnung mit Gleichstromspeisung und Fig. 3 ein Schaltbild
mit einem sogenannten Wattregler für Gleichstromspeisung.
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Nach Fig. 1 sind zusätzliche Heizkörper 1 in den einzelnen
Abteilen eines Eisenbahnwagens oder in den einzelnen Luftzuleitungen zu solchen
Abteilen mit einer Wechselstromquelle 2 verbunden und durch Schalter 3 in den betreffenden
Abteilen willkürlich ein- und ausschaltbar. Nach Wunsch können diese Heizkörper
in Abschnitte unterteilt sein, so daß der Betrag der Aufheizung durch einen Schalter
mit mehreren Stellungen gesteuert werden kann.
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Die Arbeitsweise einer für den gesamten Wagen gemeinsamen Klimaeinrichtung
wird in an sich bekannter Weise durch einen rein schematisch angedeuteten, mit 4
bezeichneten temperaturregelnden Hauptthermostaten gesteuert, der in einer Rückluftleitung
der Temperatur der von allen Abteilen zur Klirnaeinriohtung zurückfließenden Luft
ausgesetzt ist. Dieser Thermostat bestimmt den Betrag, um den die von der Klimaeinrichtung
in den Wagen gelieferte Luft erwärmt oder gekühlt wird oder wirkt bei der Bestimmung
dieses Betrages mit. Der dargestellte Thermostat ist ein Kontaktthermometer oder
Quecksilberschalter mit an den Regelstromkreis der Klimaeinrichtung angeschlossenen
Kontakten 4' ,und einer Vorheieung 5. Der
Vorheizkörper 5 ist über
einen einstellbaren Widerstand 6 und die Sekundärwicklung 7 eines Transformators
an eine Wechselstromquelle 8 von .konstanter Spannung angeschlossen. Die Primärwicklung
9 des Transformators ist mit der Speiseleitung der zusätzlichen Abteilheizkörper
1 in Reihe geschaltet. Die in der Wicklung 7 von dem an die Heizkörper 1
gelieferten Gesamtstrom induzierte Spannung wirkt in der getroffenen Anordnung Dein
von der Spannungsquelle 8 für den Vorheizkörper 5-,--gelieferten Spannung entgegen.
Infolgedessen wird _beim Einschalten der Abteilheizkörper 1 die dem Thermostaten
4 zugeführte Vorheizungswärme alliriählich verringert und dadurch dessen Arbeitsweise
so berichtigt, daß er den gleichen Betriebszustand der Klimaanlage aufrechterhält,
obwohl die Temperatur der- am Thermostaten vorbeifließenden Luft wegen der zusätzlichen
Abteilheizung höher ist.
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In Fig. 2 ist für die I-Uizkörperstromquelle 2' und für die Konstantspannungsquelle
8' Gleichstrom vorausgesetzt. Bei solchen Gleichstromquellen kann die erforderliche
Änderung der Vorheizspannung mittels eines Reglers, z. B. eines elektromagnetischen
Zitterkontaktreglers erfolgen. Der dargestellte Regler enthält eine NebenschluBwicklung
10 und Zitterkontakte 11. Für den vorliegenden Zweck ist er auch mit einer
zusätzlichen Reihenschlußwicklung 12 versehen, die den den zusätzlichen Abteilheizkörpern
1 gelieferten Strom oder einen dazu proportionalen Strom führt; die Anordnung ist
so getroffen, daß sich die Wirkungen der Wicklungen 10 und 12 addieren.
Infolgedessen wird wieder die dem Heizkörper 5 des Hauptthermostaten 4 zugeführte
geregelte Spannung mit steigender Stromlieferung an die Abteilhelikörper 1 herabgesetzt.
Für diese Regelung kann statt dessen auch durch Abänderung eines vorhandenen Reglers
der Anlage gesorgt werden.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird ein sogenannter Wattregler
13 zur Steuerung der Vorheizwicklung 5 des Hauptthermostaten 4 verwendet. Der Regler
13 ist von bekannter Art mit einem Thermometer ähnlichem Quecksilbergefäß, jedoch
mit Kontakten 13' und einem Vorheizkörper 14, der durch Relaiskontakte 15 an die
Gleichstromquelle 8' angeschlossen ist. Die Kontakte 13', -die bei einer .wesentlich
oberhalb der höchstenUmgebungstemperatur liegenden Temperatur geschlossen werden,
sind parallel mit einer Wicklung 16 des Relais an 'die Quelle 8' angeschlossen.
Das Relais ist so ausgeführt, daß es die Kontakte 15 geschlossen hält, wenn die
Wicklung 16 erregt wird. Sind die Kontakte 15 geschlossen, so wird Strom dem Heizkörper
14 zugeführt und infolge der entwickelten Wärme werden die Kontakte 13' geschlossen.
Durch die darauf folgende Aberregung der Wicklung 16 öffnen sich die Kontakte 15
und der Heizkörper 14 wird von der Stromquelle abgeschaltet. Die Kontakte
13' werden sich daher öffnen, die Relaiswicklung16 erregt sich wieder und
die Kontakte 15 schließen sich, so daß die Kontakte 13' ebenfalls nach einer
von der dein Regler zugeführten Vorheizung abhängigen Zwischenzeit geschlossen werden.
Der beschriebene Kreislauf wird so dauernd wiederholt. Die' Wirkung der zyklischen
Arbeitsweise äußert sich in einer konstanten Wattzufuhr zum Vorheizkörper 5 des
Hauptthermostaten 4.
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Für die Zwecke der Erfindung ist der Wattregler mit einem zusätzlichen
Vorheizkörper 17 versehen, der einen von einem Abzweig'vviderstand 18 abgeleiteten
proportionalen Teil des den Abteilheizkörpern 1 zugeleiteten Stromes führt. Da der
Wattregler allein von den Heizwirkungen der Heizkörper 14 und 17 beeinflußt wird,
addieren sich diese Wirkungen. Infolgedessen wird die dem Heizkörper 5 des Hauptthermostaten
4 zugeführte regulierte Wattleistung mit zunehmendem Speisestrom der Abteilheizkörper
1 herabgesetzt und die Arbeitsweise des Thermostaten 4 wird wie in den vorhergehenden
Beispielen entsprechend berichtigt.
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In manchen Fällen kann es in Verbindung mit den beschriebenen Anordnungen
vorteilhaft sein, für automatische Abschaltung der Abteilheizung zu sorgen, wenn
die Temperatur der Rückluft merklich oberhalb des für den Wagen vorgesehenen geregelten
Temperaturbereiches liegt. Ist es im Wagen zu warm und verlangt der Wagen allgemein
nach Kühlung, so kann dieser Temperaturbereich schneller erreicht werden, wenn der
Kühlung nicht ein gewisser Betrag von Abteilheizung entgegenwirkt. Es wird daher
ein Thermostat vorgesehen, der mit Hilfe eines Relais und Schalters die ganze Abteilheizung
abschaltet, wenn der Wagen ein vorausbestimmtes Temperaturniveau einige Grade oberhalb
des geregelten Bereichs der Abteiltemperatur erreicht.
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Statt dessen kann der erwähnte Schalter auch so eingerichtet sein,
daß er sich öffnet, wenn alle oder ein vorausbestimmter Teil der zusätzlichen Abteilheizkörper
eingeschaltet werden. Das Erstere kann geschehen, indem die Schalterwicklung in
Reihe mit Hilfskontakten geschaltet wird, die geschlossen werden, wenn die entsprechenden
Abteilheizungsschalter geschlossen sind, so daß der Hauptschalter bei Schließen
aller Heizungsschalter erregt wird und sich öffnet. Für die zweite Möglichkeit kann
ein den Schalter steuerndes Relais so eingerichtet sein, daß es über eine Anzahl
von Prüfwiderständen erregt wird, die durch Hilfskontakte an den Abteilheizungsschaltern
untereinander parallel und mit der Relaiswicklung in Reihe geschaltet werden können,
wobei .das Relais sich schließt und das Öffnen des Hauptschalters veranlaßt, wenn
ein vorausbestimmter Teil der Heizkörper eingeschaltet wird.
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in Verbindung mit diesen beiden Möglichkeiten kann vorzugsweise zusätzlich
für ein Anheben der wirksamen Einstellung des Hauptthermostaten und Erhöhung des
allgemeinen Temperaturniveaus des ganzen Wagens gesorgt werden, wenn die zusätzlichen
Abteilheizkörper in der angegebenen Weise automatisch abgeschaltet werden. Bei einer
Anordnung nach Fig.3 kann dies durch Änderung der durch den Heizkörper
17 dem Wattregler 13 gelieferten Vorheizung bewirkt werden. Beispielsweise
können an dem Schalter Hilfskontakte vorgesehen werden, welche die Wicklung 17 von
dem Abzweigwiderstand 18 trennen und sie über einen Reihenwiderstand, der veränderbar
sein kann, an die Spannungsquelle legen. Mit einer solchen zusätzlichen Maßnahme
kann Leistung erspart werden, die sonst zugleich in den Abteilheizkörpern und der
Kühlanlage verschwendet würde. Der Vorheizstrom des Hauptthermostaten 4 kann in
jedem der besprochenen Fälle einer Einstellungskorrektur oder sonstigen Steuerung
durch Verstellen des Widerstandes 6 unterzogen werden. Eine andere Einstellungskorrektur
oder Steuerung kann durch Verstellen des Abzweigwiderstandes 18 oder veränderbarer
Widerstände 19 und 20 in Reihe mit den Vorheizkörpern 14 und 17 bewirkt werden.
Es kann auch eine Änderung des Widerstandswertes des Widerstandes 20 in Stufen vorgesehen
sein, um ihn der Einstellung des üblichen Haupt-Temperaturwählerschalters der Anlage
anzupassen, was mittels an diesem angebrachter Hilfskontakte geschehen kann. Der
Wert der anderen erwähnten
Widerstände kann in ähnlicher Weise
mittels Hilfskontakten an dem Schalter verändert werden.
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Nach Bedarf können in den einzelnen Abteilungen zusätzliche Thermostaten
zur Steuerung der Abteilheizkörper vorgesehen sein.
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Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Leistung für
die Abteilheizkörper allein dem Generator der Anlage entnommen werden kann, so daß
keine große Belastung der Batterie der Anlage auferlegt wird, wenn der Generator
außer Tätigkeit ist.