DE2107937B2 - Steuereinrichtung fuer eine zweikanal-klimaanlage, insbesondere fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

voll geöffnet sind. ²S „■·!_».

2. Steuereinrichtung nach Anspruch I₁ dadurch Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine gekennzeichnet daß die von der Heiz- und Zweikanai-Klimaanlage, insbesondere fur Schienen-Kühleinrichtung (4) den beiden Kanälen (5 und 6) fahrzeuge, mit einer zentralen, luftbeaufschlagten Heizinsgesamt zugeführte Luftmenge in beiden Betriebs- und Kühleinrichtung zum Erzeugen von den beiden bereichen wenigstens annähernd konstant gehalten 3<> Kanälen getrennt zuführbaren, temperierten Luftströist. men und mit je einer die Auslaßquerschnitte der Kanäle

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, steuerenden Mischeinrichtung in den zu klimatisierendadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuereinrich- den Räumen, wobei im Normalbetrieb die Kanäle mit tung (22,36) von in den zu klimatisierenden Räumen Luftströmen unterschiedlicher Temperatur beschichtet angeordneten, vorzugsweise elektronischen Tempe- 35 und die Auslaßquerschnitte der beiden Kanäle von der

Mischeinrichtung gegensinnig gesteuert sind. Eine derartige Anlage ist bekannt (GB-PS 11 81 270). Es sind außerdem Zweikanal-Klimaanlagen bekannt

^₁ .„ „. „„ „ __.. «bei denen die Querschnitte der beiden Kanäle gleich

Meßwerten sämtlicher Raumtemperaturfühler (33 4<> groß und so bemessen sind, daß ein Kanal zur Deckung und 34) gebildeten Steuergröße betätigt ist. des Wärmebedarfes für den leeren Wagen bzw. des

der beiden Kanäle (5 bzw. 6) angeordneten Heizaggregaten (23 bzw. 24) und einem über beide Kanäle sich erstreckenden Kälteajfgregat (28) besteht, welche Ober Schsitfühler (13 bzw. 14 bzw. 15) eines zentralen, die klimatischen und sonstigen Außeneinflüsse auf die Temperatur in den zu klimatisierenden Räumen erfassenden Außenthermostaten (8) an Speisespannung schaltbar sind, und daß eines der beiden Heizaggregate (24) über ein zusätzliches Kontaktpaar (c 4» des ersten Steuerrelais (22) wechselweise über einen auf eine untere Grenztemperatur, z.B. 12⁰C, ansprechenden und einen auf eine obere Grenztemperatur, z. B. 23°C, eingestellten Schaltfühler (13,15) des Außenthermostaten an Speisespannung schaltbar ist

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kälteaggregat (28) sowie die dem zweiten Steuerrelais (36) vorgeschalteten Raumtemperaturfühler (34) über einen auf eine mittlere Ansprechtemperatur, z. B. 14°C, eingestellten Schaltfühler (14) des Außenthermostaten (8) an Speisespannung schaltbar sind.

raturfühlern (33 und 34) betätigt ist

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Umsteuereinrichtung (22, 36) von einer als Durchschnittswert aus den

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuereinrichtung (22, 36) von einer von den Raumtemperaturfühlern (33 und 34) abgeleiteten, die Erreichung einer vorgegebenen Solltemperatur in einer vorbestimmten Anzahl der insgesamt zu klimatisierenden Räume anzeigenden Steuergröße betätigt ist

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuereinrichtung zwei Steuerrelais (22 und 36) aufweist von denen das eine (22) von parallelgeschalteten, auf eine vorgegebene Mindest-Raumtemperatur ansprechenden Raumtemperaturfühlern (33) betätigt ist wogegen das zweite Steuerrelais (36) von hintereinandergeschalteten, auf eine vorgegebene Höchst-Raumtemperatur ansprechenden Raumtemperaturfühlern (34) betätigt ist und daß die, vorzugsweise aus je zwei mit einer Mischklappe (40) antriebsverbundenen Drehmagneten (38 und 39) bestehende Mischeinrichtung je über ein Kontaktpaar (a, b bzw. e, f) der beiden Steuerrelais (22 bzw. 36) und zwei weitere Kontaktpaare (h, k bzw. I, m) eines in jedem Raum vorhandenen von einem separaten Raumthermostaten (35) betätigten Relais (37) umsteuerbar ist

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und Kühleinrichtung in an sich bekannter Weise aus zwei jeweils in einem Kühlbedarfes für den vollbesetzten Wagen geeignet ist wogegen der zweite Kanal für die Deckung des Wärmebedarfes des vollbesetzten bzw. des Kühlbedar-

fes des leeren Wagens bestimmt ist Die Entnahme der temperierten Luft aus den beiden Kanälen erfolgt durch die in jedem Abteil vorgesehene Mischeinrichtung, wobei die Mischung dem jeweils herrschenden Wärmebzw. Kühlbedarf entsprechend geregelt wird. Im

Extremfall, also im Heizbetrieb bei leerem Wagen, ist daher jener Kanal, der zur Deckung des Bedarfes des vollbesetzten Wagens bestimmt ist vollständig abgeschlossen, und es muß die gesamte erforderliche Luftmenge durch den zweiten Kanal gehen, der im

Heizbetrieb für den leeren Wagen bestimmt ist Falls ein Wagen jedoch im Heizbetrieb voll besetzt ist, tritt der umgekehrte Vorgang ein.

Auch im Klimabetrieb ist die Situation bei der bekannter. Zweikanal-Klimaanlage derart, daß in extremen Fällen, also bei voller Besetzung oder bei leerem Wagen, jeweils ein Kanal die gesamte Luftleistung erbringen muß. Hieraus resultiert aber der Nachteil, daß der Querschnitt jedes der beiden Kanäle für die Aufnahme der gesamten erforderlichen Luft menge bemessen werden muß und sich daher verhältnis mäßig große Kanalabmessungen ergeben. Bei Anlagen mit sehr begrenzten Unterbringungsmöglichkeiten von Kanälen, wie dies bei Schienenfahrzeugen in der Regel

der Pall ist, kann es daher zur Schwierigkeiten bei der Unterbringung der Kanäle kommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des bei den bekannten Zweikanal-Klimaanlagen angewendeten Grundprinzipes der Mischung zweier unterschiedlich temperierter Luftströme eine Steuereinrichtung für eine solche Anlage zu schaffen, welche vor allem vorteilhaftere bauliche Verhältnisse herbeiführt

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daQ eine thermostatisch betätigte Umsteuereinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Anlage vom Normalbetriebsbereich auf einen anderen, dem maximalen Heiz· bzw. Kühlbedarf zugeordneten Extremwert-Betriebsbereich umsteuerbar ist, bei dem beide Kanäle Luftströme gleicher Temperatur führen und jeweils nur die Auslaßquerschnitte eines der beiden Kanäle von der Mischeinrichtung gesteuert und die Auslaßquerschnitte des anderen Kanals voll geöffnet sind.

Es ist dabei von der Erkenntnis ausgegangen worden, daß während des Betriebes einer solchen Klimaanlage extreme Bedingungen nur kurzzeitig auftreten. Bezogen auf die Besetzung eines Wagens, die das Auftreten von Extremwerten in einzelnen Abteilen nicht ausschließt, kann stets mit einem gewissen Durchschnittswert des Wärme- bzw. Kältebedarfes gerechnet werden. Da hierbei normalerweise immer Luft aus beiden Kanälen entnommen wird, kann es während solcher Betriebsperioden nicht vorkommen, daß die gesamte Luftleistung durch einen Kanal gefördert werden muß. Theoretisch bestünde daher die Möglichkeit, in solchen Betriebsphasen mit kleineren Kanalquerschnitten zu arbeiten als dies bei den bekannten Zweikanal-Klimaanlagen der Fall ist Dieser Maßnahme stehen aber die unvermeidbaren Extremwerte entgegen. Die Steuereinrichtung nach der Erfindung trägt diesen Gegebenheiten durch die vorgesehene Umsteuermöglichkeit Normalbetrieb bzw. Extremwertbetrieb in einfai ner Weise Rechnung. Da bei extremen Leistungsbedarf beide Kanäle zur Deckung dieses Bedarfes herangezogen werden, kann ihr Gesamtquerschnitt gegenüber den bekannten Ausführungen von Zweikanal-Klimaanlagen entsprechend reduziert werden. Es ergibt sich daher insbesondere bei Schienenfahrzeugen eine Vereinfachung und größere Freizügigkeit für die Unterbringung der Kanäle.

Die beschriebene Art der Steuerung läßt je nach den herrschenden Betriebsbedingungen geringfügige Schwankungen des Luftdurchsatzes zu, welche jedoch durch die steigenden Kanaldrücke bei einer in der Summe verkleinerten Kanalausströmöffnung zumindest teilweise wettgemacht werden und sich durchaus in zulässigen Grenzen bewegen. Theoretisch bestünde die Möglichkeit die Kanalquerschnitte gegenüber den bekannten Ausführungen bis auf die Hälfte zu reduzieren, vorausgesetzt, daß die daraus resultierenden größeren Schwankungen der Luftrate in Kauf genommen werden dürfen. In der Praxis werden bereits durch eine Verringerung der Kanalquerschnitte um etwa 40% optimale Einbaumöglichkeiten für die Kanäle erhalten.

Erfindungsgemäß ist als weitere vorteilhafte Ausbildung vorgesehen, daß die von der Heiz- und Kühleinrichtung den beiden Kanälen insgesamt zugeführte Luftmenge bei beiden Betriebsbereichen wenigstens annähernd konstant gehalten ist Diese Forderung kann in an sich bekannter Weise durch ein der Heiz- und Kühleinrichtung vorgesschaltetes, beiden Kanälen gemeinsames Gebläse verwirklicht werden. Ein durch das Schließen mehrerer Ausströmöffnungen in einem der beiden Kanäle auftretender Druckanstieg führt dann zu einem erhöhten Luftdurchsatz im anderen Kanal. In weiterer Ausgestaltung gemäß der Erfindung jst

S die Umsteuereinrichtung von in den zu klimatisierenden Räumen angeordneten vorzugsweise elektronischen Temperaturfühlern betitigt Elektronischen Temperaturfühlern ist dabei aus funktioneilen Gründen, vor allem hinsichtlich der vereinfachten Ermittlung be stimmter Durchschnittstemperaturwerte, gegenüber Kontaktthermometern u. dgl der Vorzug zu geben.

Die Umsteuerung der Anlage von dem beispielsweise während des Anheizvorganges gegebenen Extremwertbetrieb auf Nonnalbetrieb kann prinzipiell von zwei

is verschiedenen Betriebszuständen abhängig gemacht werden. In dem einen Fall ist erfindungsgemäß die Umsteuereinrichtung von einer als Durchschnittswert aus den Meßwerten sämtlicher Raumtemperaturfühler gebildeten Steuergröße betätigt Die andere Ausfüh rungsmöglichkeit besteht erfindungsgemäß darin, daß die Umsteuereinrichtung von einer von den Raumtemperaturfühlern abgeleiteten, die Erreichung einer vorgegebenen Solltemperatur in einer vorbestimmten Anzahl der insgesamt zu klimatisierenden Räume anzeigenden Steuergröße betätigt ist

Bei iiner weiteren bevorzugten Ausführung der Steuereinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Umsteuereinrichtung zwei Steuerrelais aufweist, von denen das eine von parallelgeschalteten auf eine vorgegebene Mindest-Raumtemperatur ansprechenden Raumtemperaturfühlem betätigt ist wogegen das zweite Steuerrelais von hintereinandergeschalteten, auf eine vorgegebene Höchst-Raumtemperatur ansprechenden Raumtemperaturfühlern betätigt ist, und chß die vorzugsweise aus je zwei mit einer Mischklappe antriebsverbundenen Drehmagneten bestehende Mischeinrichtung je über ein Kontaktpaar der beiden Steuerrelais und zwei weitere Kontaktpaare eines in jedem Raum vorhandenen, von einem separaten Raumthermostaten betätigten Relais umsteuerbar ist. Diese Anordnung zeichnet sich durch ihren einfachen und funktionssicheren Aufbau aus. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit anstelle einer einfachen Auf-Zu-Regehing der Mischklappe mittels der Dreh magnete eine elektronische Proportionalregolung der Kanalquerschnitte anzuwenden und dadurch die Regelpräzision noch wesentlich zu erhöhen.

In weiterer Ausgestaltung nach der Erfindung besteht die Heiz- und Kühleinrichtung in an sich bekannter Weise aus zwei jeweils in einem der beiden Kanäle angeordneten Heizaggregaten und einem über beide Kanäle sich erstreckenden Kälteaggregat welche über Schaltfühler eines zentralen, die klimatischen und sonstigen Außeneinflüsse auf die Temperatur in den zu

SS klimatisierenden Räumen erfassenden Außenthermostaten an Speisespannung schaltbar sind, wobei eines der beiden Heizaggregate über ein zusätzliches Kontaktpaar des ersten Steuerrelais wechselweise über einen auf eine untere Grenztemperatur, z.B. 12°C, ansprechenden und einen auf eine obere Grenztemperatur, z. B. 23"C, eingestellten Schaltfühler des Außenthermostaten an Speisespannung schaltbar ist Der auch bei anderen bekannten Zweikanal-Klimaanlagen ar-v wendete Außenthermostat bestimmt dabei die grund sätzliche Betriebsweise der Heiz- und Kühleinrichtung. Schließlich sind nach der Erfindung das Kälteaggregat sowie die dem zweiten Steuerrelais vorgeschalteter Raumtemperaturfühler über einen auf eine mittlere

Ansprechtemperatur, ζ. B. 14⁰C, eingestellten Schaltfühler des Außenthermostaten an Speisespannung schaltbar. Dieser Teil der Steuereinrichtung tritt somit in Aktion, wenn im Kühlbetrieb trotz abgeschalteter Heizleistung die Ansprechtemperatur des erwähnten S Schaltfühlers des Außenthermostaten überschritten wird, ein Zustand, der einen erhöhten Kühlbedarf kennzeichnet.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtübersicht einer mit einer Steuereinrichtung ausgerüsteten Zweikanal-Klimaanlage eines Schienenfahrzeuges und

Fig.2 ein Diagramm über die Wärmebilanz einer Anlage nach F i g. 1.

In einem teilweise im Grundriß dargestellten Eisenbahnwagen 1 mit einer Zweikanal-Klimaanlage befinden sich Personenabteile 2, T und 2".

Der Wagen hat eine von einem Gebläse 3 mit Luft beaufschlagte Heiz- und Kühleinrichtung 4, von der zwei Kanäle 5 und 6 ausgehen, die sich entlang des Wagens erstrecken und in jedem Abteil von einer Mischeinrichtung 7 gesteuerte Auslaßöffnungen 5' bzw. 6' haben.

Der Wagen ist mit einem in der Regel am Wagendach' angeordneten Außenthermostaten 8 ausgerüstet, welcher die klimatischen und sonstigen Außeneinflüsse, wie die Sonnenbestrahlung, den Fahrtwind u.dgl., auf die Temperatur in den Abteilen des Wagens zentral erfaßt. Dieser Außenthermostat 8, welcher nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, hat zwei Behälter 9 und 10, von denen der eine 9 über eine Leitung U mit dem einen Luftkanal 6 und der andere Ober eine Leitung 12 mit dem Luftkanal 5 in Verbindung steht Im Behälter 9 befinden sich zwei Schaltfühler 13 und 14, welche auf unterschiedliche Ansprechtemperaturen, z.B. 12° und 14° C eingestellt sind. Der andere Behälter 10 enthält einen weiteren Schaltfühler IS, welcher beispielsweise auf 23⁰C eingestellt ist Die Schaltfühler 13 bis 15 sind über eine Speiseleitung 16, an die auch das Gebläse 3 angeschlossen ist und über einen Hauptschalter 17 an Speisespannung schaltbar.

An den Schaltfühler 13 ist über eine Leitung 18 ein Heizschütz 19 angeschlossen. Ein weiteres Heizschütz 20 ist über eine Leitung 21 wahlweise Ober den Kontakt c eines Steuerrelais 22 mit dem Schaltfühler 13 des Außenthermostaten oder über den Kontakt d des Steuerrelais 22 mit dem Schaltfahler 15 des Außenthermostaten 8 verbindbar. Die Heizschatze 19 und 20 so steuern die Stromversorgung zweier Lufterhitzer 23 bzw. 24 der Heiz- und Kühleinrichtung 4, wobei der Lufterhitzer 23 dem Kanal 6 und der Lufterhitzer 24 dem Kanal 5 zugeordnet ist

Der Kältemittelkreislauf der Heiz- und Kühleinrich- SS tung 4 umfaßt einen Kältemittelverdichter 25 mit Antriebsmotor 26, einen Druckwächter 27, einen der beiden Kanälen S und 6 gemeinsam zugeordneten Kältemittelverdampfer 28, ein Magnetventil 29 und einen Kondensator 30. Das den Kältemittelkreislauf überwachende Magnetventil 29 ist Ober eine Leitung 31 an den Schaltfahler 14 des AuBenthermostates 8 angeschlossen. Dem Kondensator 30 ist ein Geblasemotor 32 zugeordnet, welcher ebenso wie der Antriebsmotor 26 des Kältemittelverdichten 29 Ober den es Schaltkontakt des Druckwächter· 27 an die Speiseleitung 16 anschließbar ist

In jedem Abteil 2, V, 2" sind zwei voneinander

unabhängige Temperaturfühler 33 und 34 sowie ( Raumthermostat 35 angeordnet Die beispielsweise ε 23° C ansprechenden Temperaturfühler 33 sämtlich Abteile sind parallelgeschaltet und betätigen d erwähnte Steuerrelais 22, welches außer den genannt Steuerkontakten c, d auch noch zwei weitere Stern kontakte a und b aufweist

Die Temperaturfühler 34 sämtlicher Abteile sii hintereinandergeschaltet und Ober die Leitung 31 π dem Schaltfühler 15 des Außenthermostaten 8 verbu den. Die Temperaturfühler 34 betätigen ein zweit Steuerrelais 36, welches zwei Kontakte e und f sow einen Selbsthaltekontakt g aufweist Die Erregerspa nung für den Selbsthaltekontakt g wird der Leitung . entnommen. Jedem der Raumthermostate 35, d beispielsweise auf 23° C Ansprechtemperatur eingeste sind, ist ein der Mischeinrichtung 7 zugeordnet Thermostatenrelais 37 mit zwei Kontaktpaaren h, k ui /, m nachgeschaltet Die Relais 22,36 und 37 steuern d Stromzufuhr zu den Erregerwicklungen jeweils zweie der Mischeinrichtung 7 zugeordneter Drehmagnete j und 39. Mit den beiden Drehmagneten ist eir Mischklappe 40 antriebsverbunden, welche die Auslai öffnungen 5' und 6' der Kanäle 5 und 6 in jedem el· Abteile steuert

Der Drehmagnet 38 ist bei Normalbetrieb und dt Drehmagnet 39 bei Extremwertbetrieb der Klimaanlag in Funktion. Dem Drehmagnet 38 ist der in dt Zeichnung mit I bezeichnete Schwenkbereich und dei Drehmagnet 39 der Schwenkbereich U zugeordnet. D zugehörigen Schwenkbereiche der Mischklappe 40 sin ebenfalls mit I und II bezeichnet

Über die Kontakte a und b des ersten Steuerrelais 7 und unabhängig davon über die Kontakte e und f d<. zweiten Steuerrelais 36 sind die Stromzuleitungen 4 und 42 zu den Drehmagneten 38 und 39 alternierend m der Speiseleitung 43 verbindbar. Die Stellung de Kontaktpaare Λ, k und I m des Thermostatenrelais 31 bestimmt dabei, welche der beiden Erregerwicklunge: der Drehmagnete 38 und 39 an Spannung gelegt wird.

Im Heizbetrieb arbeitet die beschriebene Anlage wi folgt:

1. Anheizvorgang: Die Anlage wird über d<:i Hauptschalter 17 eingeschaltet Der Gebläsemotor der Heiz- und Kühleinrichtung 4 erhält Spannung desgleichen die an die Speiseleitung 16 angeschlossen«! Schaltfühler 13, 14 und 15 des Außenthermostaten f Über den Schaltfühler 13 und die Leitung 18 wird da Heizschutz 19 und aber den Kontakt c des erstci Steuerrelais 22 und die Leitung 21 das Heizschütz :n erregt Dadurch werden die beiden Lufterhitzer 23 um 24 eingeschaltet Die Steuerung der beiden Heizschüu 19 und 20 erfolgt deshalb Ober den Schaltfahler 13, win in keinem der Abteile 2,7.2" die Ansprechtemperatu der Temperaturfahler 33 erreicht ist und das erst. Steuerretais 22 daher stromlos ist und sich in der au F i g. 1 ersichtlichen Ruhetage befindet Der Schaltfühle 15 ist daher in dieser Betrietephase wirkungslos.

Die vom Gebläse 3 geforderte Luft gelangt in gleicl großen Tellströmen Ober die Lufterhitzer 23 und 24 ii die Kanäle 5 und 6. Diese Kanäle fahren daher Luf gleicher Temperatur. Ober den Ruhekontakt b dei ersten Steuerrelais 22 und die Leitung 42 erhalten dahei die Drehmagnete 39 for Extremwertstouerung Span nung. Die Drehmagnete 39 arbeiten daner in Winkelbereich H. Solange du Thermostatenrelais 3Ί nicht erregt ist, well die Ansprechtemperatur dei Rh 35 h nicht ih 1 hl

g Raumthermostaten 35 noch

p erreicht 1st, erhäl

über den Kontakt 1 des Relais 37 die Erregerwicklung 39' des Drehmagnetes 39 Spannung. Die Zunge der Mischklappe 40 steht daher senkrecht und es wird aus beiden Kanälen 5 und 6 die gleiche Warmluftmenge gefördert. Bei Erreichen der Ansprechtemperatur des Raumthermostaten 35 schaltet das Thermostatenrelais 37 um, so daß die Wicklung 39" des Drehmagneten 39 über den Kontakt m eingeschaltet wird. Die Mischklappe 40 schließ die Auslaßöffnung 5' des einen Kanals 5 ab. Die ausströmende Luftmenge aus dem anderen Kanal 6 wird auf die Hälfte reduziert Somit wird die Wärmezufuhr zu dem betreffenden Abteil entsprechend dem verringerten Wärmebedarf gedrosselt

Dieser Zustand bleibt solange erhalten, bis in einem beliebigen Abteil die Steuertemperatur eines Temperaturfühlers 33 erreicht wird. Infolge der Parallelschaltung sämtlicher Temperaturfühler 33 erhält nun das Steuerrelais 22 Spannung. Ein Selbsthaitekontakt läßt dieses Relais erst wieder abfallen, wenn der Stromkreis durch öffnen des Hauptschalters 17 unterbrochen wird.

2. Heizbetrieb: Durch das Anziehen des Steuerrelais 22 wird das Heizschütz 19 Ober den Relaiskontakt c auf den Schaltfühler 13 des Außenthermostaten 9 umgeschaltet, wodurch eine Reduktion maximaler Wärmeleistung auf minimale Wärmeleistung des Kanals 6 erfolgt. Über den Kontakt a des Steuerrelais 22 wird zugleich der Drehmagnet 38 für Normalbetrieb an Spannung gelegt und der Drehmagnet 39 ausgeschaltet. Der Drehmagnet 38 arbeitet nun im Winkelbereich I. Solange der Rautnthermostat 35 nicht anspricht, also die erforderliche Schalttemperatur nicht erreicht ist, liegt die Wicklung 38' des Drehmagneten 38 über den Kontakt h des Relais 37 an Spannung. Die Mischklappe 40 befindet sich dabei in der linken Endlage und die Luft strömt ausschließlich aus dem Kanal 5 für den maximalen Wärmebedarf aus. Sobald das Raumthermostatenrelais 37 anspricht, erhält die Wicklung 38" des Drehmagneten 38 über den Kontakt k Spannung und der Kanal 5 wird abgeschlossen. Somit gelangt nun mehr Warmluft für den minimalen Wärmebedarf aus dem Kanal 6 in das Abteil

Im Kühlbetrieb arbeitet die Anlage wie folgt:

1. Normalbetrieb: Steigt die Temperatur, der die Schaltfühler 13 und 14 im Behälter 9 des Außenthermostats 8 ausgesetzt sind, trotz abgeschalteter Heizleistung des Lufterhitzers 23, Ober den Ansprechwert des Schaltfühlers 14 an, so wird durch Schließen dieses Fühlers das Magnetventil 29 für den Kältemittelverdampfer 28 geöffnet, wodurch aus der Kältemittelsam· melflasche das Kältemittel in den Verdampfer strömt. Durch die sich ändernden Druckverhältnisse im Kältemittelkreislauf spricht der Druckwächter 27 an, wodurch in weiterer Folge der Motor 26 des Kältemittelverdichter« 25 zu laufen beginnt und gleichzeitig auch der Gebllsemotor 32 des Kondensators 30 Spannung erhält

Die Steuerung der Kühlleistung erfolgt also, wie erwähnt, über den SchaltKMer 14, dessen Ansprechwert so gewählt ist, daß die Kühlleistung einem voll besetzten Wagen entspricht (maximaler Kältebedarf). Dies würde aber in Abtellen mit geringer Besetzung zu Unterkühlungen führen. Vermieden wird dies dadurch, daß die Temperatur des Schaltfflhlers IS des AuQenthermostaten 8 unterschritten wird, da dieser Schaltfühler zunächst infolge des für beide Kanäle S und 6 gemeinsamen Verdampfen 28 im Behälter 10 von Kühlluft derselben Temperatur beaufschlagt ist wie die beiden Schaltfühler 13 und 14 Im Behälter 9 und über den Schaltfühler 15 und den Heizschütz 20 der Lufterhitzer 24 eingeschaltet wird. Der Kanal 5 wird daher mit mäßig gekühlter Luft beaufschlagt welche zur Deckung des minimalen Kältebedarfes (gering besetz-

S tes Abteil) bestimmt ist

Da auch im Kühlbetrieb das Steuerrelais 22 angezogen hat ist die Anlage auf Normalbetrieb geschaltet d. h, es arbeiten die Drehmagnete 38 der Mischeinrichtung 7 in der für den Heizbetrieb bereits

ίο erläuterten Art Bei Unterschreiten der Schalttemperatur eines der Raumthermostaten wird dem betreffenden Abteil somit Kühlluft mit geringerer Temperatur zugeführt
2. Extremwertbetrieb: Bei weiterem Ansteigen der

ι s Außentemperatur wird ein Zustand erreicht bei dem die letzterwähnte Regelungsart nicht mehr ausreicht. Dies äußert sich erstens dadurch, daß der Ansprechwert des Schaltfühlers 14 des Außenthermostaten 8 nicht mehr unterschritten wird und andererseits in sämtlichen Abteilen der Ansprechwert der Temperaturfühler 34, im vorliegenden Fall 25°C überschritten wird. Dadurch erhält das zweite Steuerrelais 36 Spannung und die Stromversorgung der Mischeinrichtungen 7 sämtlicher Abteile wird auf die Drehmsgnete 39 umgesteuert.

is Drehmagnet 39 und Mischklappe 40 arbeiten daher von diesem Augenblick an wieder im Bereich II. Da der Schaltfühler 15 nun nicht mehr zum Ansprechen kommt, führen beide Kanäle 5 und 6 Kühlluft der gleichen niedrigen Temperatur.

Das zweite Steuerrelais 36 hat wie erwähnt, einen Selbsthaltekontakt g, welcher nur durch den Schaltfühler 14 unterbrochen werden kann. Ein Zurückschalten von der Extremwertsteuerung auf den Normalbetrieb ist daher erst dann möglich, wenn infolge sinkender Temperatur der Schaltfühler 15 wieder zum Ansprechen kommt

Die Wärmebiianz eines Eisenbahnabteiles einer mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ausgerüsteten Zweikanal-Klimaanlage ist aus dem Diagramm der Fig.2 ersichtlich, in welchem als Ordinatenwert der Wärmebedarf in WE/h über der Außentemperatur als Abszisse eingetragen ist Der vollausgezogene Linienzug A kennzeichnet den Wärme· bzw. Kühlbedarf des leeren Abteils und der gestrichelte Linienzug B den Wärme- bzw. Kühlbedarf für ein vollbesetztes Abteil. Die gepunktete Linie C entspricht den Bedarfswerten für ein leeres Abteil bei Sonneneinstrahlung und die strichpunktierte Linie D den Werten für ein vollbesetztes Abteil bei Sonneneinstrahlung. Der doppelt

so strichpunktierte Linienzug B stellt die Halbierungslinie für die maximale Wärme- bzw. Kälteleistung dar. Das Diagramm ist durch die vertikalen Begrenzungslinien F und O in drei Abschnitte H, J und IC unterteilt Die Linien Fund O stellen Grenzwerte für die Anwendbar-

SS keit der Extremwertsteuerung beider Kanäle S und 6 im Heizbetrieb (Abschnitt H) und Im KOhlbetrieb (Abschnitt K) dar. Zwischen den Grenzlinien F und C erstreckt sich der den Normalbetrieb der Klimaanlage kennzeichnende Abschnitt / Durch die Halbierungslinie

E wird angedeutet, daß zur Deckung des maximalen Wärme· bzw. Kältebedarfes die beiden Kanäle S und 6 zu gleichen Anteilen herangezogen werden.

Aus dem Diagramm der Fig. 2 lit welters ersichtlich, daß bei Außentemperaturen von über 4O⁰C die Kühlleistung konstant gehalten wird, um die Abmessungen und den Energieverbrauch des Kühlaggregates in tragbaren Grenzen zu halten und allzu große Temperaturunterschiede zwischen dem Wageninneren und der

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Umgebung, die von den Reisenden als unangenehm empfunden werden, zu vermeiden.

Die dargestellten Temperaturfühler, Relais und sonstige Bauteile der Steuereinrichtung können durch kontaktlose elektronische Steuerelemente ersetzt werden. Dasselbe gilt auch für den Antrieb der Mischeinrichtungen, bei dem an Stelle einer Auf-Zu-Regelung vorteilhafterweise eine elektronische Proportionalregelung angewendet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für eine Zweikanal-Klimaanlage, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einer zentralen, luftbeaufschlagten Heiz· und Kühleinrichtung zum Erzeugen von den beiden Kanälen getrennt zuführbaren, temperierten Luftströmen und mit je einer die Auslaßquerschnitte der Kanäle steuernden Mischeinrichtung in den zu klimatisierenden Räumen, wobei im Normalbetrieb die Kanäle mit Luftströmen unterschiedlicher Temperatur beschickt und die Auslaßquerschnitte der beiden Kanäle von der Mischeinrichtung gegensinnig gesteuert sind, gekennzeichnet durch eine thermostatisch betätigte Umsteuereinrichtung (22, 36), mittels der die Anlage vom Normalbetriebsbereich auf einen anderen, dem maximalen Heiz- bzw. Kühlbedarf zugeordneten Extremwert-Betriebsbereich umsteuerbar ist, bei dem beide Kanäle (5 und 6) Luftströme gleicher Temperatur führen und jeweils nur die Auslaßquerschnitte eines (6) der beiden Kanäle von der Mischeinrichtung (38—40) gesteuert und die Auslaßquerschnitte des anderen Kanals (5)