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Vorrichtung zur gleichzeitigen Behezung und Belüftung eines Großraumes
oder einer Vielzahl von Einzelräumen, insbes. Abteilen von Eisenbahn-Reisezugwagen
Vorrichtungen zur gleichzeitigen Beheizung und Belüftung eines Großraumes oder einer
Vielzahl von Einzelräumen, insbes. Abteilen von Eisenbahn-Reisezugeagen sind in
verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die bekannten Ausführungsformen bestehen
in ihrem grundsätzlichen ,Aufbau aus Frischluftkanal, Gebläse, Lufterhitzer, `garmluftkanal,
Kaltluftkanal, regelbarer Warmluft-Kaltluft-Ivlischeinrichtung mit nachgeschalteten
Zuluftkanälen und im Großraum verteilten bzw. in den Einzelräumen angeordneten Ausblasestellen.
Dabert:
zIrd itew cnese:lse durch einen außerhalb der .v8 hehe=zeLdeifäummündende!- Frip#chluf
tkanal Angel. aaug@Luft in einem Lufterhitzer erwärmt und irr die va beheizenden
Uäume eingeblasen,-wozu bei Großräumen mehrere über gen Baun verteilte Ausblaeetellen,
bzw. bei eurer VielzE@hl von Einzelräumen-ein oder mehrere Ausblaastellen je Bam
vorgesehen sind. :Die Luft wird dabei @n dem Lufterhitzer auf eire fest ivoreingestellte
Temperatur aufgeheä-zt." Auiheizen und Einblasen der Luft erfolgt inter-PAttie2end,
und zwar während umso längerer Zeitabschnitteje größer der Wärmebedarf dar zu beheiienden
Bäume ist. Eine weitere bekannte. Ausführungsform einer Vorrichtung zur gleiolizitigen
ßeheizung und Belüftung einen Großraumes oder einer Vielzahl an ßinzelräumen Ist
derart ausgebildet (vgl. die USA-Patentschriften 3 026 041 und 2 828 0765,
daß über einen Friaohluftkanal und einen darmlAf tkanal die Luft an die iu Bereich
der Auabiasestellen angeoxdnetenr@iarmluftat..u@`-Misoro,Y@riotung@n herangeführt
wird, dort die Menge der durchströmenden frisch- und Warmluft-durch thermootatgeteuerie
motorbetätigte Miaohklappen geregelt und die in ihrer Temperatur geregelte Zuluf
t über Zuluf tkanäle den .Auehlasostellen zugeführt wird. Weiterhin ist bekannt
(vgl.= dIe USA-Patentschrift 3-084 711), die Warmluftdurch durch besondere
Einrichtungen .fv einen go'räuscharmen Betrieb auszubilden, d. h. mit besonderen
Einrichtungen zur Dämpfung des bei 'der Mischung; de* s t:ancen Frischluft und 'Warmluft
entstehenden Geräusohe auszustatten.
Es hat sich gezeigt, daß die
vorher beschriebenen bekannten Vorrichtungen mit Nachteilen behaftet sind. So ist
einmal der technische Aufwand und Raumbedarf durch die getrennte Verlegung der Frischluft-
und rjj'armluftleitung bei Anordnung der Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtung jeweils
in der Nähe der Ausblasestellen groß, und zum anderen treten erhebliche Wärmeverluste
auf, weil eine lange, jeweils bis an die Ausblasestellen reichende Warmluftletung
eine Wärmeabgabe begünstigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur gleichzeitigen Beheizung und Belüftung eines Großraumes oder einer Vielzahl
von Einzelräumen, insbesondere Abteilen von Eisenbahn-Reisezugwagen, zu schaffen,
die einerseits einen möglichst einfachen, d. h. zentralen Aufbau besitzt, andererseits
jedoch eine getrennte Regelbarkeit der verschiedenen Ausblasestellen insbesondere
hinsichtlich der Heizwirkung vorsieht, wobei bei rationeller llei-.-wirkung die
insgesamt ausströmende Luftmenge stets gleich groß bleiben soll, um eine gleichmäßige
Zufuhr von Zuluft zu erreichen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung.zur gleichzeitigen
Beheizung und Belüftung eines Großraumes oder einer Vielzahl von Einzelräumen, insbesondere
Abteilen von Eisenbahn-8eisezugwagen, mit Frischluftkanal, Gebläse, Lufterhitzer,
Warmluftkanal, Kaltluftkanal,.regelbarer Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtung mit
nachgeschalteten Zuluftkanälen und im Großraum verteilten bzw. in den Einzelräumen
angeordneten Ausblasstellen.
Die Erfindung besteht in der Anwendung
einer Kombination folgender Merkmale: a) den einzelnen Ausblasstellen sind jeweils
eine Warmluft KaltluftMischeinrichtung mit nachgeschalteten Zuluftkanälen zugeordnet,
b) die Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtungen sind räumlich zusammengefaßt und unmittelbar
im Bereich von Gebläse und Lufterhitzer angeordnet, c) es ist ein Abluftkangl mit
Anschlüssen an die Einzelräume bzw. über den Großraum verteilten Anschlüssen vorgesehen
und- mit dem dem Gebläse vorgeschalteten Frischluftkanal über eine regelbare Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung
verbunden.
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Im einzelnen läßt sich die' Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen.
So ist nach z:inem Vorschlag der Erfindung der Kaltluftkanal unmittelbar und der
Warmluftkanal unter Zwischenschaltung des huiterhitzers dem Gebläse nachgeschaltet,
wobei die beiden Luftkanäle direkt zu den einzelnen, jedoch räumlich im Bereich
des Gebläses zusammenge:caßten Warmluf t-Kaltluft-Ilischeinrichtungen führen. Von
Vorteil ist bei der weiteren Ausbildung der Vorrichtung, im Frischluftkan s.1 zwischen
Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung und Gebläse Staubfilter anzuordnen, Um bei. der
beschriebenen Umluftführung den Anteil an Frischluft möglichst groß zu halten, wird
der als Umluft geführte Teil der Abluft umso stärker gedrosselt, je höher die Temperatur
der Frischluft ist. Die hierfür erforderliche Regelung
der Umluft-Wischluft-Misoheinrichtung,
die beäspielsweise als mit einem Stellmotor betätigte Mischklappe ausgebildet seih
kann, erfolgt nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mittels eines im Kaltluftkanal
im Anschluß an das Gebläse angeordneten Kaltluf tthermostaten. Der Kaltluftthermostat
ist auf eine feste Temperatur, beiepieleweise 00 C, eingestellt. Die Regelung
der Umluft-Frischluft-Mischeinrichtung kann dann beispielsweise in der feine erfolgen,
da13 die Umluftführung gänzlich unterbunden, die Mischklappe also geschlossen wird,
wenn die Frischlufttermperatur die am Kaltluftthermostaten fest eingestellte.Temperatur,
im Beispiel also 00 C, überschreitet. Nur bei geringeren Frisohluf ttempera
turen wird der Frischluft durch mehr oderweniger weites Öffnen der 1üsohklappe Abluft
zugemischt, und zwar in einer solchen Menge, daß die aua Frischluft und Abluft gemischte
Kaltluft den genannten Temperaturwert von 00 G nicht unterschreitet, Dies
ist vorteilhaft, da in diesem Fall der Lufterhitzer nur auf die am Kaltluftthermostaten
eingestellte Temperatur ala.untere Temperaturgrenze ausgelegt zu werden braucht.
Um bei konstantem Luftwechsel auch bei dieser Außentemperatur eine ausreichende
Beheizung des bzw. der Einzelräume sicherzustellen, empfiehlt es sich, die Warmluft
zu umoa höheren Temperaturen aufzuheizen, je niedri-;ger die Temperatur der Fi-lschluf
t und/oder je größer die im Mitt4l erforderliche Temperatur der Zuluft ist. Die
Erf indung 'sieht daher im Warmluf tkanal im Anschluß an den Luf terhitser"
Warmluf tthermostaten zur Regelung des Luf terbitze:ge @rox.
Die
durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß eine
Vorrichtung zur gleichzeitigen Beheizung und Belüftung eines Großraumes oder einer
Vielzahl von Einzelräumen, insbesondere Abteile vom Eisenbahn Reisezugwagen derart
ausgebildet ist, daB die Heizleistung für die einzelnen Austrittstellen einzeln
regulierbar ist. Nach Zehre der Erfindung ergeben sich besondere Vorteile, nämlich
eine wirtschaftliche Heizwirkung trotz der Vielzahl regelbarer Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtungen
mit nachgeschalteten Zuluftkan ölen dadurch, da.ß die Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtungen
räumlich zusammengefaßt und unmittelbar im Bereich von Gebläse und. lufterhitzer
angeordnet sind, wodurch kurze Wege des Warmluftkanals und damit geringe Wärmeveriuste
erreichbar sind. Weiterhin ist von großem Vorteil, da.ß der Vorrichtung ein Abluftkanal
zugeördnet ist, der die Abluft einer regelbaren Frisohluft-Umluft 4Iischeinrichtung
zuführt, welche bei niedrigen Außentemperaturen der Frischluft warme Abluft zuführt.
Dadurch wird eine wirtschaftliche Auslegung des Lufterhitzers, auch unter Berücksichtigung
der kalten Jahreszeit, ermöglicht. Durch die von der Erfindung angegebene Kombination
von bierkmai.ewird somit eine Vorrichtung 'zur gleichzeitigen Beheizeng und Belüftung
angegeben, die einen im Verhältnis zur- Vielzahl der Anforderungen überraschend
einfachen Aufbau aufweist. 1-s folgenden ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert;
es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur gleichzeitigen
Beheizung und Belüftung für die Abteile eines Eisenbahn Reisezugwagens in äyhematischer
Darstellung unter Fcrtlassung aller unwesentlichen Einzelheiten, Fig. 2 eine Aufsicht
auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur gleichzeitigen
Beheizung und Belüftung für die Abteile eines Eisenbahn-Reisezugwagens mit nicht
dargestellten Zuluftkanälen, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand
nach Fig. 2, Fig. 4, einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig.
2.
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In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Beheizung und@Belüftung
unter Weglassung aller unwesentlichen Einzelheiten schematisch dargestellt. Die
Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus dem Frischluftkanal 10 mit
nachgeschaltetem, in der Filterkammer 14 angeordnetem Staubfilter 13, dem Gebläse
7, wobei diesem der Kaltluftkanal 3 direkt und der Warmluftkanal 2 unter Zwischenschaltung
des Lufterhitzers 8 nachgeordnet ist. Der Kaltluftkanal 3 und der Warmluftkanal
2 münden in den räumlich im Mischklappengehäuse 6 zusammengefaßten Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtungen
4. Die in den Warmluft=Kaltlüft-Mischeinrichtungen 4 geregelte Zuluft
wird
über die Zuluftkanäle 5 den Ausblasestelle n 1 in den einzelnen Abteilen des Ef.senbahn
Reisewagens zugeführt. Über den Abluftkanal 9 wird die Abluft abgeführt, wobei ein
Teil der Abluft in der . einricntung 11 der frisehluft beigemisnht werden kann.
In den Fig. 2 - 4 ist die Vorrichtung zur gleichzehigen _ Beheizung und Belüftung
ausführlicher dargestellt. Die Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtunzen 4 sind im lischklappengehäuse
6 zusammengefaßt und unmittelbar im Bereich von Gebläse 7 und Dufterhitzer 8 angeordnet.
Die an das Mischklappengehäuse 6 angeschlossenen und zu den Abblasstellen 1 führenden
Zuluftkanäle 5 Bind in den letztgenannten Figuren der Eiiife.chheit- halber nur
mit ihren Anschlüssen dargestellt. Die Abluft aus den Abteilen wird ,-über einen
Abluftkanal 9 abgeführt und bei 9a ausgeblasen (s. Fig. 4). Der Kaltluftkaual 3
ist unmittelbar und der Warmluftkanal 2 unter Zwischenschaltung des Dufterhitzers
8 dem' . Qebläse 7 nachgeschaltet. In den AuBführungsbeispielen ist ein sowohl.
mit Dampf, als auch elektrisch betriebener Lufterhitzer 8a und 8b vorgesehen, Der
dem Gebläse 7 vorgeschaltete Frischluftkanal 10 ist mit dem Abluftkanal 9 über eine
regelbare Frischluft-Umluft-Misoheinrichtung 11 verbunden, die im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 4 als Mischklappe 12 ausgebildet ist. Im Friechluftkane.l 10 sind zwischen
Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung 11 und Gebläse 7 Staubfilter 13 in einer Filterkammer
14 angeordnet. Den einzelnen Ausblasstellen 1 sind in den Abteilen Baumthermostate
15 zur Regelung der Warmluft-Kaltluft-Miecheinriohtungen 4 zugeordnet. Ja Kaltluftkanal
3 ist im Anschluß an das Gebläse 7 ein Kaltluftthemostat 16 zur Regelung der Frischluft-Umlüft-Mischeinrichtung
11 vorgesehen. Zur Regelung der Lufterhitzer e dienen im Warmluft.-. kanal 2 im
Anschluß an den Lufterhitzer 8 angeordnete Warmluftthermostaten 17.
Die
Arbeitsweise der in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann
wie folgt beschrieben werden: Solange die Temperatur in zwei ausgewählten Abteilen
niedriger als beispielsweise +17o C ist, geht die Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung
11 selbsttätig in die Enditellung, in der der maximale Umluftanteil gefördert wird.
Die Luft wird durch die Filterkammer 14 gesaugt und gelangt hinter dem Gebläse 7
in ein Kanalstück 1E, das sowohl einen AnschluB an die hintereinander geschalteten
Elektro- und Dampflufterhitzer 8a, 8b hat, als auch einen AnschluB zum Kaltluftkanal
3. Da die Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtungen 4 selbsttätig in ihre Endstellung
"Kaltluft zu".gehen, d. h. der Kaltluftdurchsatz gesperrt ist, solange in keinem
der beiden ausgewählten Räume die Temperatur von +17o C überschritten wird, strömt
die ganze geförderte Luft durch die Lufterhitzer S und wird dort erwärmt. Anschließend
gelangt sie durch den Warmluftkanal 2 zu den Warmluft Kaltluft-Mischeinrichtungen
4 und von dort in die zugeordneten Zuluft-Kanäle 5 und durch die Ausblasstellen
1 in die Abteile. Die Abluft verläßt die Abteile durch Abluftgitter in der Tür zum
Seitengang und wird durch die Scheindecke im Seitengang in einem Abluft
kanak 9 abgeführt bzw. als Umluft zurückgeführt. Sobald in einem der zwei zuvor
erwähnten ausgewählten Abteile eine Temperatur von +17o C überschritten wird, wird
ein Impulegeber (Schrittregler) an Spannung gelegt und die Stellmotoren der Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung
11 und dar Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtungen 4 werden nunmehr
im
Takt des Impulsgebers je Minute fünf Sekunden lang ebenfalls an Spannung gelegt.
Der Drehsinn der Motoren -und damit die Schwenkrichtung der Mischklappen - wird
bdi der Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung 11 durch den auf 00 C eingestellten Kaltluftthermostaten
16 und bei den WIarmluft Kaltluft Mischeinrichtungen 4 durch je einen umschaltbaren
Raumthermostaten 15 mit drei Kontaktthermometern (+19o C, +210 C, +23o C) bzw. einen
weiteren, auf +19o C eingestellten Thermostaten als sogenannten 'unteren Begrenzer"
bestimmt. Bei einer Außentemperatur von 00 G pendelt die Klappe 12 der Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung
11 schrittweise um eine entsprechend der jeweiligen Außentemperatur unterschiedliche
Zwischenstellung derart, daß sich im Mittel eine Temperatur von 00 G hinter dem
Gebläse 7 ergibt. Bei Außentemperaturen über 00 C geht die Klappe 12 der Frischluff-Umlüft
blischeinrichtung 11 schrittweise in ihre Endstellung "Umluft zu" d. h. über
00 C Außentemperatur wird die Luftheizungsanlage mit reiner Frischluft betrieben.
Die Klappen der Warmluft-Kal tluft-Mischeinrichtungen 4 schwenken solange schrittweise
in Richtung "Kaltluft zu", bis die vom Fahrgast »getvählte Raumtemperatur +19o C
oder + 210 0 oder + 230 0 erreicht ist. Bei Überschreiten der gewählten Raumtemperatur
schwenkt die Klappe der zu der betreffenden ,Abteil gehörigen Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtung
4 solange schrittweise in Richtung "Warmluft zu", bis die Raumtemperatur den gewählten
Wert wieder unterschreitet, oder bis die Temperatur der Zuluft den am "unteren Begren2er",
also der auf +190 0 eingestellten und der Zuluft unmittelbar ausgesetzten
Thermostaten, eingestellten Wert unterschreitet. Im letzteren Fall wird die Temperatur
der
Zuluft solange durcill schrittweises Pendeln der Klappe der Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtung
4 auf +190 C gehalten, bis die Raumtemperatur den gewählten Wert unterschreitet.
Die Zufuhr der Heizenergie wird bis zum Erreichen einer Raumtemperatur von +17L
C in einem der beiden ausgewählten Abteile durch die Viarmlt.uftthermostaten 17
geregelt. Im einzelnen erfolgt dies durch einen auf +80o C eingestellten Thermostaten
als "oberer Begrenzer" : Nach Erreichen der vorerwähnten + 170 C wird die
Zufuhr: der Heizenergie durch einen teils der Außenluft; teils der Warmluft ausgesetzten
Thermostaten so geregelt.-daß die Heizung bei'niedrigenAußentemperaturen mit relativ
hohen Warmluft-memperaturen und bei hohen Außentemperaturen mit relativ niedrigen
Warmlufttemperaturen betrieben wird, wobei jedoch der auf 600 C ein-#estellte
Thermostat sozusagen als Sicherheitsthermostat in Funktion bleibt.
.@,
n s p r ü c h e 1) Vorrichtung zur gleichzeitigen Beheiz.ung und Belüfung eines
Großraumes oder einer Vielzahl von Einzelräumen, insbesondere Abteilen von Eisenbahn-Reisezugwagen,
mit Frischluftkanal, Gebläse, Lufterhitzer, Warmluftkanal, Kaltluftkanal, regelbarer
Viarmluft-Kaltluft Mischeinrichtung mit nachgeschalteten Zuluftkanälen und im Großraum
verteilten bzw. in den Einzelräumen angeordneten Ausblasstellen, gekennzeichnet
durch die Kombination der folgenden Merkmale; a) den einzelnen Ausblasstellen
(1) sind jeweils eine Warmluft-Kaltluft-Mischeinrichtung (4) mit nachgeschalteten
Zuluftkanälen (5) zugeordnet, b) die Warmluf t-Kalt 1 ui t-Mis che inrichtungen
(4) sind räumlich zusammengefaßt und unmittelbar im Bereich von Gebläse (7) und
Lufterhitzer (8) angeordnet, c) es ist ein Abluftkanal (9) mit Anschlüssen an die
Einzelräume bzw. über den Großraum verteilten Ansohlüssen vorgesehen und mit dem
dem Gebläse (7) vorgeschalteten Frischluftkanal (10) über eine regelbare Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung
(11) verbunden.
:2) Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der ffaltluftkanal (3) unmittelbar, und der Warmluftkanal (2) unter Zwischenschaltung
des Lufterhitzers (8) dem Gebläse (7) nachgeschaltet ist.
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3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß im Frischluftkanal (10) zwischen Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung (11) und
Gebläse (7) Staubfilter (13) angeordnet sind.
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4) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daB im Kaltluftkanal (3) im Anschluß an das Gebläze (7) ein Kaltluftthermostat (16)
zur Regelung der Frischluft-Umluft-Mischeinrichtung (11) vorgesehen ist. 5) Vorrichtung
nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Warmluftkanal (2) im
Anschluß an den Iafterhitzer (8) Warmluftthermöataten (17) zur Regelung des Lufterhitzers
(8) vorgesehen sind.