DE1189110B - Einrichtung zur Klimatisierung von Fahrgastraeumen in Schienen- oder Strassenfahrzeugen mit einem laengs des Fahrzeugs angeordneten Doppelkanal fuer gekuehlte und erwaermte Frischluft - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Klimatisierung von Fahrgasträumen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen mit einem längs des Fahrzeugs angeordneten Doppelkanal für gekühlte und erwärmte Frischluft Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Klimatisierung von Fahrgasträumen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen mit einem längs des Fahrzeugs angeordneten Doppelkanal für gekühlte und erwärmte Frischluft, aus welchem mit Hilfe einer Mischvorrichtung Kalt- oder Warmluft oder ein Gemisch beider Luftarten in den Fahrgastraum geleitet wird, wobei diese Vorrichtung von Hand oder durch Thermostaten einstellbar ist.
• Stationäre Zweikanalklimaanlagen mit zentraler Luftaufbereitungsanlage werden mit je einem Kanal für gekühlte und erwärmte Luft versehen, die bis in die klimatisierten Räume selbst oder in Zonen zusammengefaßten Raumgruppen geführt werden. Da aus Gründen der Material- und Platzersparnis Leitungen möglichst geringen Durchmessers verlegt werden, überschreitet der statische Druck in den Luftleitungen meist 100 mm WS, außerdem sind die Luftgeschwindigkeiten im allgemeinen höher als bei den sogenannten Niederdruckanlagen.
• Die Luft wird den Verbraucherstellen über Mischvorrichtungen zugeführt; in diesen wird mittels Regelorganen, die elektrisch oder pneumatisch gesteuert werden, der gewünschte Luftzustand hergestellt und die Luft in genau dosierter, meist gleichbleibender Menge (unveränderliche Frischluftrate) den Aufenthaltsräumen zugeführt. Diese Mischvorrichtungen weisen bei stationären Anlagen durch querschnittsverändernde Anordnungen einen hohen Druckverlust auf, der nach den betrieblichen Erfordernissen einer einwandfreien Drosselung und Dosierung meist nicht zu vermeiden ist. Das hierbei entstehende Geräusch wird durch schallschluckende und dämmende Maßnahmen so weit gemindert, daß mit einer Belästigung am Aufenthaltsort nicht mehr zu rechnen ist.
• Die in dieser Vorrichtung entstandene Mischluft bzw. Warmluft oder Kühlluft wird im allgemeinen noch zu einem Ausblasegerät geführt, in welchem Raumluft durch Injektorwirkung angesaugt und mit dieser Zugluft vermischt wird.
• Beim Einbau von Zweikanalklimaanlagen in Fahrzeuge kommt es auf einen extrem niedrigen Bedarf an mechanischer bzw. elektrischer Energie für den Ventilator an, da diese aus dem Bordnetz bzw. der Fahrzeugbatterie zur Verfügung gestellt werden muß. Misch- und Dosiereinrichtungen, die mit Drosselverlusten behaftet sind, müssen daher möglichst vermieden werden.
• Da aber ein technisches Bedürfnis nach derartigen Mischeinrichtungen besteht, um beispielsweise die einzelnen Abteilungen im Reiszugwagen zu klimatisieren, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, in der die vorstehend genannten Nachteile des hohen Druckverlustes und der erzeugten starken Strömungsgeräusche der bekannten Mischeinrichtung möglichst weitgehend beseitigt sind.
• Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mischvorrichtung ein fest eingebautes Teil, das Öffnungen jeweils zum Kalt- und Warmluftkanal mit unmittelbar nebeneinanderliegenden Mündungen und ein gegenüber dem festen Teil einstellbares Teil aufweist, das unter der Kraft von Federn an dem festen Teil anliegt und mit dessen Öffnungen zusammenwirkende, als Mischraum dienende düsenförmige Durchlässe zum Fahrgastraum enthält, wobei die Öffnungen und Durchlässe so angeordnet sind, daß beim Verstellen des beweglichen Teiles die Summe der jeweils freien Querschnitte der Öffnungen konstant bleibt.
• Die erfindungsgemäße Mischeinrichtung ist dabei nach aerodynamischen Gesichtspunkten gestaltet, und der Warm- und Kaltluftkanal bzw. die Luftaustrittsöffnungen in die Düse sind im Zusammenhang damit unmittelbar nebeneinandergelegt; hierbei sind die Austrittsquerschnitte und die Luftaustrittsgeschwindigkeiten so gewählt, daß die erzeugten Strömungsgeräusche unter dem Störpegel des zu klimatisierenden Raumes liegen. Ferner sind die Öffnungen und Durchlässe im festen und beweglichen Teil der Vorrichtung so ausgebildet und angeordnet, daß beim Verstellen des beweglichen Teiles die Summe der jeweils freien Querschnitte der Öffnungen konstant bleibt. Auf diese Weise wird in allen Schaltstellungen die Luft in stets gleichbleibender Menge gefördert; dadurch zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine außerordentliche Gleichmäßigkeit in ihrem betrieblichen Verhalten aus und es treten keine unangenehmen und lästigen Zugerscheinungen auf, die bei derartigen Anlagen häufig beobachtet werden können. Die weiteren Merkmale der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
• An Hand der Zeichnung, in der in den F i g. 1 bis 3 eine erste Ausführungsform und in den F i g. 4 bis 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt ist, ist die Erfindung näher erläutert.
• Eine im Querschnitt dargestellte Mischvorrichtung mit einem Doppelkanalsystem 1, 2,3 kann der F i g. 1 entnommen werden. Das vorzugsweise unmittelbar auf dem Fußboden an den Außenwänden des Fahrzeugs angeordnete, den ganzen Wagen durchlaufende Kanalsystem hat ein rechteckiges Profil, welches durch eine von einer Ecke zur gegenüberliegenden Ecke diagonal verlaufende isolierende Zwischenwand 3 in einen Kaltluftkanal 1 und einen Warmluftkanal 2 aufgeteilt ist. Im Bereich der Außenwandung des Fahrzeugs weisen die die Vorrichtung aufnehmenden, rechtwinklig zueinander stehenden, im Verein mit der Abteilwand eine Nische bildenden Wandungsteile des Kanalsystems 1, 2, 3 je einen durchlaufenden Längsschlitz 4 auf, über den die Frischluft aus den Kanälen 1 und 2 in einen entsprechend ausgebildeten Kaltluftkanal6 und einen Warmluftkanal 7 des fest eingebauten Teiles 5 der Vorrichtung einströmt. Ein bewegliches Teil 8 der Vorrichtung ist als Drehdüse in Form eines Zylindersektors ausgebildet, die als düsenartigen Durchlaß einen durchlaufenden Längsschlitz 21 aufweist, der den als in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Längsschlitzen 6 und 7 ausgebildeten Öffnungen in einer hohlzylindrischen Fläche des feststehenden Teiles 5 gegenübersteht. Die Drehdüse 8 ist auf federnde Spitzen 9 von Federbolzen 10 gelagert.
• Eine andere im Querschnitt dargestellte Mischvorrichtung gemäß F i g. 4 weist einen fest eingebauten und einen beweglichen Teil 15 bzw.18 auf, die in F i g. 5 in Vorderansicht und in F i g. 6 in Draufsicht dargestellt sind. Der Aufbau des Doppelkanalsystems 1, 2, 3 und die räumliche Anordnung der Mischvorrichtung in bezug auf das Kanalsystem ist die gleiche wie bei der zuerst erläuterten Ausführung. Die zusammen mit der Abteilwand eine Nische bildenden Wandungsteile des Kanalsystems 1, 2,3 weisen je eine Reihe von nebeneinanderliegenden Durchbrüchen 20 auf, über die Frischluft aus den Kanälen 1 und 2 in entsprechend ausgebildete, abwechselnd in Längsrichtung nebeneinanderliegende, gerade Öffnungen für Kaltluft 16 und gekrümmte Öffnungen für Warmluft 17 des fest eingebauten Teiles 15 der Vorrichtung einströmt. Das bewegliche Teil 18 ist als Schiebedüse ausgebildet, die mit Hilfe von Federn 24 auf die Gleitebene gedrückt wird. Das bewegliche Teil weist eine Reihe düsenartig geformter Durchlässe 19 auf, deren untere Öffnung je mit der oberen Öffnung 16 oder 17 der Frischluftkanäle 1 bzw. 2 des fest eingebauten Teiles 15 der Einrichtung übereinstimmt. Die Zahl der Durchlässe 19 in der Schiebedüse 18 ist also halb so groß wie die Gesamtzahl der Öffnungen 16 und 17. Die Durchlässe können sich nach der Austrittsseite der Schiebedüse zu in Längsrichtung konisch erweitern, wie in F i g. 5 und 6 angedeutet worden ist.
• Bei allen beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung können durch Verdrehen oder Verschieben der Dreh- bzw. Schiebedüse die Kaltluft-oder die Warmluftkanäle des fest eingebauten Teiles der Mischvorrichtung freigegeben werden; außerdem sind sämtliche Zwischenstellungen möglich, so daß das jeweils gewünschte bzw. erforderliche Verhältnis Kaltluft zu Warmluft eingestellt werden kann. Die Umsetzung des in dem Kaltluft- und Warmluftkanal herrschenden Druckes in Geschwindigkeit am Austritt der Düsenöffnungen der Dreh- bzw. Schiebedüse erfolgt praktisch ohne Verluste.
• Die erfindungsgemäße Mischeinrichtung kann mit einem Luftführungsblech 23 versehen sein, das so gestaltet und angeordnet ist, daß zwischen der Wandung 22 des Kanalsystems 1, 2, 3 und dem genannten Leitblech ein Hohlraum 12 entsteht, durch den durch Injektorwirkung durch Schlitze 11 Raumluft (Umluft) durch die aus den Düsen der Teile 8 bzw.18 austretende Frischluft angesaugt werden kann. In den Kanal 12 kann ein Filter 13 eingebaut sein.
• Die Querschnitte der Austrittsöffnungen der Düsen in den Teilen 8 bzw.18 in Verbindung mit dem Umluftraum 12 sind zweckmäßig so gewählt, daß ein Verhältnis 1 : 1 zwischen der aus den Düsenöffnungen austretenden Frischluft und der Umluft (Raumluft) erreicht ist.
• Die Stellung der Düse kann durch die an sich bekannten mechanischen, pneumatischen oder elektrischen temperaturgesteuerten Stellglieder veränderbar sein. Von den aufgezeigten Möglichkeiten der Steuerung ist in einem Anwendungsbeispiel ein Raumthermostat 14 angedeutet, der im Umgehungskanal 12 gemäß F i g. 1 angeordnet ist.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Klimatisierung von Fahrgasträumen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen mit einem längs des Fahrzeugs angeordneten Doppelkanal für gekühlte und erwärmte Frischluft, aus welchem mit Hilfe einer Mischvorrichtung Kalt- oder Warmluft oder ein Gemisch beider Luftarten in den Fahrgastraum geleitet wird, wobei diese Vorrichtung von Hand oder durch Thermostaten einstellbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Mischvorrichtung ein fest eingebautes Teil (5 bzw. 15), das Öffnungen (6 und 7 bzw. 16 und 17) jeweils zum Kalt- und Warmluftkanal (1 bzw. 2) mit unmittelbar nebeneinanderliegenden Mündungen und ein gegenüber dem festen Teil (5 bzw. 15) einstellbares Teil (8 bzw. 18) aufweist, das unter der Kraft von Federn (24) an dem festen Teil anliegt und mit dessen Öffnungen zusammenwirkende, als Mischraum dienende düsenförmige Durchlässe (19 bzw.21) zum Fahrgastraum enthält, wobei die Öffnungen und Durchlässe so angeordnet sind, daß beim Verstellen des beweglichen Teiles die Summe der jeweils freien Querschnitte der öffnungen konstant bleibt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung in einer von einer Längswand des Fahrzeugs auf einer Seite begrenzten durchlaufenden Längsaussparung des in Kaltluftkanal (1) und Warmluftkanal (2) unterteilten Kanalsystems angeordnet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterteilung des Kanalsystems in einen Kaltluftkanal (1) und einen Warmluftkanal (2) eine in Richtung auf die Aussparung in diagonaler Richtung angeordnete isolierende Zwischenwand (3) dient.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Teil (8) als Drehdüse in der Form eines Zylindersektors ausgebildet ist, die als düsenartigen Durchlaß einen durchlaufenden Längsschlitz (21) aufweist, der den als in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Längsschlitzen (6 und 7) ausgebildeten Öffnungen in einer hohlzylinderförmigen Fläche des feststehenden Teiles (5) gegenübersteht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdüse (8) auf federnden Spitzen (9) verstellbarer Federbolzen (10) gelagert ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr feststehendes Teil (15) in Längsrichtung unmittelbar nebeneinanderliegende öffnungen (16 und 17) mit gleichem Querschnitt aufweist, die abwechselnd mit dem Kalt- und Warmluftkanal (1 bzw. 2) in Verbindung stehen, und daß das als Schiebedüse (18) ausgebildete einstellbare Teil längsverschiebbar ist und Durchlässe (19) enthält, die je einer öffnung des feststehenden Teiles zu einem der beiden Kanäle (1 oder 2) entsprechen.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebedüse (18) auf dem festeingebauten Teil (15) der Einrichtung mittels Blattfedern (24) dicht aufliegt und in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. B. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein im Abstand zum Kanalsystem angeordnetes und dieses abdeckendes Luftführungsblech (23), das mit Ansaugöffnungen (11) zum Fahrgastraum versehen ist und an den Austrittsdüsen für Frischluft mit diesen zusammen eine injektorartige Verengung zum Ansaugen von Raumluft und Beimischen zur Frischluft bildet.