DE2253205C3

DE2253205C3 - Fahrzeuglüfter, insbesondere Dachlüfter für Eisenbahnwagen

Info

Publication number: DE2253205C3
Application number: DE19722253205
Authority: DE
Inventors: Gertraud Eggers; Johannes Heurich; Hans Joachim Moehring
Original assignee: Kuckuck & Co Kg 2800 Bremen GmbH
Current assignee: Kuckuck & Co Kg 2800 Bremen GmbH
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2253205B2; DE2253205A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeuglüfter, insbesondere Dachlüfter für Eisenbahnwagen, bestehend aus einer auf der Fahrzeugäußenhäüt befestigten und in den vorbeistreichenden Luftstrom ragenden Lüfterhaube, die mindestens einen Absaugkanal für verbrauchte Luft aus dem Fahrzeug-Innenraum hat.

Fahrzeuglüfter dieser Art nutzen die statische Druckdifferenz aus, welche zwischen dem Innenraum und der unmittelbaren Umgebung des bewegten Fahrzeugs dadurch entstehen, daß die relativ zum Fahrzeug strömende Außenluft bei gleichem Gesamtdruck einen um den dynamischen Druckanteil verringerten statischen Druck hat. Die Außenluft überstreicht eine senkrecht zur Luftströmungsrichtung angeordnete öffnung in der Lüfterhaube, und aufgrund jenes statischen Druckgefälles strömt Luft aus dem Fahrzeug-Innenraum durch die Lüfterhaube nach außen. Solche Fahrzeuglüfter sind beispielsweise aus der DE-PS 4 32 626 und der DE-PS 9 36 136 bekannt Bei dem aus der letztgenannten Druckschrift bekannten Lüfter sind die durch Leitbleche unterteilten öffnungen in der Lüfterhaube, durch die der außen vorbeistreichende Primärluftstrom den Sekundärluftstrom (Abluftstrom) aus dem Fahrzeug-Innenraum zieht, zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs etwas angestellt, weil die schrägen Stirnflächen der Lüfterhaube den Primärluftstrom ablenken, so daß auch in diesem Fall die öffnungen senkrecht zur Richtung des Primäriuftstromes angeordnet sind.

Die Größe der statischen Druckdifferenz ist von der Geschwindigkeit des Primärluftstromes abhängig. Mit der Zunahme der Durchschnitts- und Höchstgeschwindigkeiten moderner Eisenbahnzüge kommt es daher bei den bekannten Fahrzeuglüftern zu so starker Entlüftung, daß nicht nur Luftzug-Erscheinungen im Wageninnern unangenehm werden, sondern daß vor allem die in der kühleren Jahreszeit zur Erwärmung des Wagen-Innenraums erforderlichen Heizenergien außerordentlich stark ansteigen.

Aus der DE-AS 21 00 987 ist ein Fahrzeuglüfter bekannt, bei dem diesem Problem durch Drosselung der ausströmenden Sekundärluft Rechnung getragen wird. Dies geschieht durch Einbauten, die sich unter der Wirkung des vom ungehinderten Primärluftstrom in vollem Umfange erzeugten Unterdrucks in eine Stellung bewegen, in welcher sie den vom statischen Unterdruck angetriebenen Sekundärluftstrom drosseln.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anpassung des statischen Unterdrucks und damit der von diesem erzeugten Abluftströmung an wechselnde Geschwindigkeiten des; Fahrzeugs und damit des Primärluftstromes ohne aufwendige und störanfällige bewegliche Einbauten vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß im Stirnbereich seitlich öffnungen und Anbauten an der im übrigen geschlossenen Lüfterhaube in bezug auf die Richtung des vorbeistreichenden Primärluftstromes derart angeordnet sind, daß sie mindestens einen Teil dieses Luftstroms an der Lüfterhaube stauen und dessen dynamischen Druck in im Absaugkanal wirksamen statischen Druck umwandeln. Auf diese Weise wird die statische Druckdifferenz um den umgewandelten dynamischen Druckanteil verringert so daß von vornherein die Entstehung einer überhöhten Druckdifferenz und eines entsprechend überhöhten Abluftstroms verhindert wird. Dem Lüfter wird gewissermaßen mit zunehmender Fahrtgeschwindigkeit künstlich ein schlechterer als an sich möglicher Wirkungsgrad gegeben. Weil sowohl die den statischen Unterdruck erzeugende Wirkung des Primärluftstromes und die erfinduhgsgemäße Dämpfungswirkung der Unterdruckentstehung mit zunehmender Fahrtgeschwindigkeit stark ansteigen, bleibt im Ergebnis die Entlüftung des Fahrzeug-Innenraumes auch bei wechselnden Fahrtgeschwindigkeiten im wesentlichen konstant

Es hat sich gezeigt, daß der Erfindungsgedanke am besten dadurch realisiert werden kann, daß jede

öffnung der Lüfterhaube eine sich quer zur Luftströmungsrichtung erstreckende Öffnungsfläche hat, hinter der eine sich ebenfalls im wesentlichen quer zur Luftströmungsrichtung erstreckende Wandung einer Auslaßkammer angeordnet ist. Dabei kommt es für die erfindungsgemäß erstrebte Wirkung nur auf die Projektion der öffnungsfläche in die Senkrechte zur Strömungsrichtung an; tatsächlich ist die Öffnung vorteilhaft in einer zur Luftströmungsrichtung schräggestellten Seitenwand vorgesehen, und die Öffnung ist daher wesentlich größer als die erwähnte Projektionsfläche. Der durch die öffnung eintretende Teil des Primäriuftstroines trifft auf die Wandung auf, und das dadurch bewirkte Anstauen führt zu der Umwandlung seines dynamischen Druckanteils in statischen Druck. Um diesen statischen Druck verringert sich der statische Unterdruck, dem der im übrigen an der öffnung vorbeistreichende Luftstrom in der eingangs geschilderten Weke an der öffnung erzeugt, und der zum Absaugen der verbrauchten Luft im Fahrzeug-Innenraum wirksam wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den übrigen "Jnteransprüchen.

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

F i g. 1 auf der linken Seite eine Seitenansicht, auf der rechten Seite den Längsschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2des Lüfters,

F i g. 2 auf der linken Seite eine Draufsicht auf der rechten Seite eine Ansicht von unten,

Fig.3 den Querschnitt gemäß der Linie III-I1I in F i g. 1, und zwar auf der linken Seite durch einen Lüfter ohne, auf der rechten Seite (teilweise weggebrochen) durch einen Lüfter mit Gebläse und

F i g. 4 eine Stirnansicht des Lüfters.

Die beispielsweise aus Kunststoff bestehende Lüfterhaube 1 hat die aus den Zeichnungen ersichtliche windschlüpfrige Form. Sie kann mit Hilfe der in F i g. 1 angedeuteten Schrauben 2 auf dem Dach eines (nicht dargestellten) Eisenbahnwagens befestigt werden. Ein Durchbruch in der Dachaußenhaut führt zur Innenöffnung 3, weiche von einem Rohrstutzen 4 umgeben ist.

Der Lüfter ist sowohl zur senkrechten Längsmittelebene als auch zur senkrechten Quermittelebenc (wegen wechselnder Wagenlaufrichiung) spiegelsymmetrisch ausgebildet Es genügt daher die Erläuterung einer Hälfte bzw. eines Viertels des Lüfters. Die Luftströmungsrichtung verlauft in Längsrichtung des Lüfters,

Während die Seitenwände 5 der Lüfterhaube 1 im Bereich des inneren Haubenraumes 6 parallel zur Längsrichtung des Lüfters und damit in Richtung der Luftströmung verlaufen, sind sie im Bereich der vorderen und hinteren Enden der Haube 1 schräg zur Luftströmungsrichtung angestellt und jeweils durch relativ kleine Stirnwände 7 miteinander verbunden.

ίο Etwa von diesen Stirnwänden 7 ausgehend, sind in den schräg gestellten Abschnitten der Seitenwände 5 Öffnungen 8 vorgesehen, welche sich — wie die F i g. 1 (links) und 4 verdeutlichen — zur Haubenraitte hin dreiecksförmig vergrößern.

Die vorderen und hinteren Innenräume der Lüfterhaube 1 werden teilweise von einer Wandung 9a begrenzt weiche sich von der Basis der Lüfterhaube 1 über einen Teil von deren Höhe erstreckt, sich in einer Trennwand 9b fortsetzt und konzentrisch zum Rohrstutzen 4 verläuft Die Wandung 9a begrenzt zum inneren Haubenraum hin linke und rechte Auslaßkammern 10, welche im übrigen — außet von der Stirnwand 7 und der (nicht dargestellten) Dachaußenhaut — von einem Zwischenboden 11 gebildet werden, v/elcher (für jede Auslaßkammer 10) eine Durchlaßöffnung ί2 hat F i g. 4 macht deutlich, daß infolge der Schrägstellung der vorderen Abschnitte der Seitenwände 5 die Öffnungen 8 eine quer zur Luftströmungsrichtung verlaufende Flächenkomponente haben, welcher der dahinter liegende Abschnitt der Wandung 9 als »Prallblech« zugeordnet ist

Eine in der Längssymmetrieebene verlaufende Zwischenwand 13 erstreckt sich von der Basis der Lüfterhaube 1 bis zum Haubendach 14. Sie trennt die jeweils linken und rechten Auslaßkammern 10 sowie die zugehöigen Durchlaßöffnungen 12 voneinander und ragt über die Trennwand 96 in den inneren Haubenraum hinein.

Die rechte Seite der Fig.3 macht deutlich, wie

innerhalb des — etwas anders ausgebildeten — Rohrstutzens 4 ein Gebläse 15 angeordnet werden kann. Es kann dann die wirksame Druckdifferenz auf den zur Überwindung der Strömungswiderstände im Lüfter erforderlichen Druck beschränkt und der tatsächliche Luftdurchsatz ausschließlich von der Wirkung des zwangsentlüftenden Gebläses, dessen Drehzahl gegebenenfalls regelbar sein kann, abhängig gemacht werden. Diese Anordnung ist jedoch nicht Gegenstand des Patentbegehrens.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fahrzeuglüfter, insbesondere DachlPfter for Eisenbahnwagen, bestehend aus einer auf der Fahrzeugaußenhaut befestigten und in den vorbeistreichenden Luftstrom ragenden Lüfterhaube, die mindestens einen Absaugkanai for verbrauchte Luft aus dem Fahrzeug-Innenraum hat, dadurch gekennzeichnet, daß im Stirnbereich seitlich Öffnungen (8) und Anbauten (9,11 und 13) an der im übrigen geschlossenen Lüfterhaube (1) in bezug auf die Richtung des vorbeistreichenden Primärluftstromes derart angeordnet sind, daß sie mindestens einen Teil dieses Luftstromes an der Lüfterhaube stauen und dessen dynamischen Druck in im '⁵ Absaugkanal wirksamen statischen Druck umwandeln.

2. Fahrzeuglüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede öffnung (8) der Lüfterhaube (t) eine sich quer zur Luftströmungsrichtung erstreckende Öffnungsfläche hat, hinter der eine sich ebenfalls im wesentlichen quer zur Luftströmungsrichtung erstreckende Wandung (9a) einer Auslaßkammer (10) angeordnet ist.

3. Fahrzeuglüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (5) der Lüfterhaube (1) mit der öffnung (8) zur Luftströmungsrichtung schräggestellt ist.

4. Fahrzeuglüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die öffnung (8) in so Luftströmungsrichtung vergrößert

5. Fahrzeuglüfter mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßkammer (10) im übrigen durch üie Fah: zeugaußenhaut, die Lüfterhauben-Stirnwand (7J und einen sich im wesentlichen parallel zur Fahr/ ;ugaußenhaut erstreckenden Zwischenboden (M) mit einer Durchlaßöffnung (12) zum inneren Haubenraum begrenzt ist.

6. Fahrzeuglüfter mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (9a) der Auslaßkammer (10) sich in einer teilkreisförmigen, nach außen abgekröpften Trennwand (9b) fortsetzt, welche einen die Innenöffnung (3) der Lüfterhaube (1) umschließenden Rohrstutzen (4) konzentrisch <5 umgibt und mit dem Haubendach (14) eine Einschnürung des Absaugkanals bildet.

7. Fahrzeuglüfter mindestens nach den Ansprüchen 2,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der senkrechten Längsmitteiebene der zu dieser so symmetrischen Lüfterhaube (1) liegende Zwischenwand (13) vorgesehen ist, welche die den beidseitigen öffnungen (8) zugeordneten Auslaßkammern (10) voneinander trennt und über die Trennwand (9tyhinweg in den inneren Haubenraum ragt.