DE2456819A1 - TWO-CHANNEL AIR CONDITIONING SYSTEM FOR RAIL VEHICLES - Google Patents
TWO-CHANNEL AIR CONDITIONING SYSTEM FOR RAIL VEHICLESInfo
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Description
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(Österreich) 7 Λ R R R1 9(Austria) 7 Λ R R R1 9
Zweikanal-Kiimaanlage für SchienenfahrzeugeTwo-channel air conditioning system for rail vehicles
Die Erfindung: betrifft eine Zweikanal-Klimaanlage für Schienenfahrzeuge,, mit von einem luftbeaufschlagten Heiz- und Kühlaggregat zu den Fahrgasträumen führenden Kanälen, von denen einer einen ständigen Grundanteil temperierter luft zu steuerbaren Ausströmdüsen eines in jedem Fahrgastraum vorhandenen Ausströmschachts leitet und der andere, mit Warmluft beaufschlagte Kanal einen Zusatzluftstrom führt, der jedem Fahrgastraum über einen mittels einer drehmagnetbetätigten Luftklappe raumthermostatisch gesteuerten Auslaß zuteilbar ist, wobei die Ausströmdüsen des Grundkanals vom Drehmagnet der Luftklappe des Zusatzkanals in dem Sinne mitgesteuert sind, daß der je Fahrgastraum insgesamt freigebbare Luftquerschnitt bei allen Klappenstellungen annähernd gleich groß ist.The invention: relates to a two-channel air conditioning system for Rail vehicles ,, with an air-pressurized heating and Cooling unit to ducts leading to the passenger compartments, from a constant basic proportion of tempered air to controllable outflow nozzles in each passenger compartment Exhaust duct and the other, with warm air acted upon duct leads an additional air flow that each Passenger compartment via a rotating solenoid operated Air damper room thermostatically controlled outlet can be allocated, the outflow nozzles of the basic duct from the rotary magnet the air flap of the additional duct is also controlled in this sense are that the total air cross-section that can be released per passenger compartment is approximately the same size for all flap positions.
Bei einer solchen Zweikanal-Klimaanlage, wie sie z.B. aus der OE-PS 286 349 bekannt ist, werden die von einer Vielzahl von Öffnungen der oberen Begrenzungswand des Grundkanals gebildeten Ausströmdüsen durch einen mit gleichartigen.Öffnungen versehenen Lochschieber gesteuert, der über ein Gestänge mit der vom Drehmagnet betätigten Luftklappe des Zusatzkanals gekoppelt ist. Derartige Lochschieber stellen zwar ein raumsparendes Steuerorgan darr sie verlangen jedoch eine exakte Parallelführung über ihre gesamte Länge, was einen verhältnismäßig großen fertigungstechnischen Aufwand bedingt. Außerdem kann es vorkommen, daß sich im Laufe des Betriebes Staub und Feuchtigkeit in den Führungen des Lochschiebers niederschlagen, sodaß die erforderliche Leichtgängikeit nichtIn such a two-channel air conditioning system, as is known, for example, from OE-PS 286 349, the outflow nozzles formed by a large number of openings in the upper boundary wall of the base channel are controlled by a hole slide provided with similar openings, which is connected to the is coupled by the rotary solenoid operated air flap of the additional duct. While such apertured slider provide a space-saving control element is however r they require an exact parallel guidance along its entire length, which requires a relatively large manufacturing effort. In addition, it can happen that dust and moisture are deposited in the guides of the perforated slide during operation, so that the required ease of movement is not achieved
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mehr gegeben ist und die Kraft des Drehmagneten zur Betätigung der Luftklappe und des Lochschiebers nicht mehr ausreicht,is given more and the force of the rotary magnet for actuation the air flap and the hole slide are no longer sufficient,
Die Erfindung hat sich daher zum Ziele gesetzt, unter Wahrung der Vorteile eines; konstanten Luftdurchsatzes in den Fahrgasträumen bei allen Betriebsphasen der Klimaanlage, die Auslaßorgane in den Fahrgasträumen so einfach und betriebssicher als möglich zu gestalten» Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Zweikanal-Klimaanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß je' Fahrgastraum im Grundkanal durch ein Leitblech oder dergleichen ein zu den Ausströmdüsen führender Teilluftkanal gebildet ist, dessen Eintrittsquerschnitt von einer achsparallel zur Luftklappe angeordneten und mit dieser über ein Hebelgetriebe antriebsverbundenen Ausgleichsluftklappe gesteuert ist. Eine solche Anordnung zeichnet sich nicht nur durch ihren einfaohen und kompakten Aufbau aus, sondern auch dadurch, daß die zur Betätigung der beiden Klappen benötigte Antriebsleistung außerordentlich gering ist und auch Staub- oder Feuchtigkeitsabscheidungen die Leichtgängigkeit der Klappensteuerung kaum beeinträchtigen können. .The invention has therefore set itself the goal of Preserve the benefits of a; constant air flow in the passenger compartments during all operating phases of the air conditioning system, to make the outlet organs in the passenger compartments as simple and reliable as possible »according to the invention this object is achieved in a two-channel air conditioning system of the type mentioned in that each 'passenger compartment in the Basic channel is formed by a baffle plate or the like leading to the discharge nozzles partial air channel, the Inlet cross-section from an axially parallel to the air damper arranged and is controlled with this via a lever gear drive-connected compensation air flap. Such Arrangement is not only characterized by its simplicity and compact structure, but also in that the drive power required to operate the two flaps is extremely low and also dust or moisture deposits the ease of movement of the flap control can hardly affect. .
Darüberhinaus ergibt sioh durch die Schaffung eines gesonderten, zu den Ausströmdüsen führenden Teilluftkanales, der innerhalb des Grundkanales parallel zur Strömungsriohtung der Luft angeordnet ist, gegenüber der bekannten Klimaanlage eine noch gleichmäßigere Aufteilung der dem Grundkanal entnommenen Luftmengen auf sämtliche Fahrgasträume.In addition, sioh results in the creation of a separate partial air duct leading to the discharge nozzles, which is arranged within the base channel parallel to the flow direction of the air, compared to the known air conditioning system an even more even distribution of the air quantities taken from the basic duct to all passenger compartments.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt des Luftkanalsystems einer Klimaanlage nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie U-II in Fig. 1, und die Fig.3 und 4 die Ausströmverhältnisse des Luftkanalsystems naoh den , Fig. 1 und 2 bei unterschiedlichen Klappenstellungen.The invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown in the schematic drawing explained in more detail. 1 shows a cross section of the air duct system an air conditioning system according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line U-II in FIG. 1, and FIG and 4 the outflow conditions of the air duct system naoh, FIGS. 1 and 2 with different flap positions.
Die Darstellung beschränkt sich auf ein die Luftauslässe aufweisendes lelletüok der Kanaianordnung innerhalb einea Fahr-The illustration is limited to a lelletüok of the channel arrangement, which has the air outlets, within a vehicle.
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gastraumes. Mit 1 ist der im Querschnitt größere Grundkanal der Klimaanlage bezeichnet, der von dem nicht dargestellten Heiz- und Kühlaggregat mit temperierter Luft beaufschlagt ist. Die Temperatur dieses Luft-Grundanteiles wird in bekannter V/eise durch einen die Außeneinflüsse auf die Temperatur in den Fahrgasträumen erfassenden Thermostaten zentral geregelt.guest room. 1 is the base channel with a larger cross section denotes the air conditioning system, which is acted upon by the heating and cooling unit, not shown, with temperature-controlled air is. The temperature of this basic air fraction is determined in a known manner by one of the external influences Centrally controlled thermostats that measure the temperature in the passenger compartments.
Der Grundkanal 1 verläuft entlang der Seitenlängswand 3 oberhalb des Wagenbodens.The basic channel 1 runs along the side wall 3 above the car floor.
Mit 2 ist der über dem Grundkanal 1 gelegene Zusatzkanal bezeichnet, der mit Warmluft aus dem nichtgezeigten Heizteil des Klimaaggregates gespeist wird.The additional channel located above the basic channel 1 is designated by 2, which is supplied with warm air from the area not shown Heating part of the air conditioning unit is fed.
Die Luft aus dem Grundkanal 1 wird den Fahrgasträurnen jeweils über einen durch ein abgewinkeltes Leitblech 4 im Grundkanal 1 gebildeten Teilluftkanal 5 und einen damit in Verbindung stehenden, aufwärtsführenden Ausströmschacht 6 zugeleitet, der in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.The air from the basic duct 1 is passed through an angled guide plate to the passenger urns 4 partial air duct 5 and formed in the basic duct 1 a connected upward discharge shaft 6, which is indicated in Fig. 1 with dash-dotted lines.
Die Zuteilung der Warmluft aus dem Zusatzkanal 2 zu den einzelnen Fahrgasträumen erfolgt jeweils über einen von einer Luftklappe 8 gesteuerten Auslaß 7. Die Welle 9 der Luftklappe 8 ist in bekannter Weise mit einem DrehmagnetenThe allocation of the warm air from the additional duct 2 to the individual passenger compartments takes place in each case via one outlet 7 controlled by an air flap 8. The shaft 9 of the air flap 8 is provided with a rotary magnet in a known manner
10 gekoppelt. Dieser Drehmagnet 10 wird in ebenfalls bekannter Weise von einem nicht dargestellten Raumthermostateri in dem Sinne gesteuert, daß beim Absinken der Abteiltemperatur unter einen vorbestimmten Sollwert, beispielsweise durch Öffnen eines Fensters oder Verringerung der Personen anzahl in dem betreffenden Abteil, die Luftklappe 8 geöffnet wird und Warmluft aus dem Zusatzkanal 2 in das Abteil einströmt. 10 coupled. This rotary magnet 10 is also known in Way of a not shown Raumthermostateri controlled in the sense that when the compartment temperature drops below a predetermined set point, for example by opening a window or reducing the number of people in the compartment in question, the air flap 8 is opened and warm air flows into the compartment from the additional duct 2.
Entsprechend dem Erfindungsgedanken ist der Eintritt'squerschnitt des Teilluftkanals 5 durch eine diesem in Strömungsrichtung der Luft vorgelagerte Ausgleichs-LuftklappeThe inlet cross section is in accordance with the concept of the invention of the partial air duct 5 through one of these in the direction of flow compensating air damper upstream of the air
11 steuerbar, deren Welle 12 über ein Hebelgestänge 13 mit der Welle 9 der Luftklappe 8 antriebsverbunden ist. Die11 controllable, the shaft 12 via a lever linkage 13 with the shaft 9 of the air flap 8 is drivingly connected. the
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Welle 12 dieser Ausgleichs-Luftklappe 11 ist in einem Lagerkörper 14 gelagert, welcher durch eine Wandöffnung 15 seitlich in den Grundkanal 1 hineinragt und an der Außenwand des G-rundkanals mit einem Plansch 16 befestig+ ist.Shaft 12 of this compensation air valve 11 is in one Bearing body 14 stored, which protrudes laterally through a wall opening 15 into the base channel 1 and on the Fasten the outer wall of the G-round duct with a plan 16 + is.
Zwischen den Zusatzkanal 2 und den Drehmagnet 10 ist ein Zwischenstück 17 eingesetzt, durch das das Hebelgestänge 13 herausgeführt ist.An intermediate piece 17 is inserted between the additional channel 2 and the rotary magnet 10, through which the lever linkage 13 is brought out.
In der in Fig. 2 mit vollen Linien eingezeichneten Schließstellung der Luftklappe 8 nimmt auch die Ausgleichs-Luftklappe 11 die mit vollen Linien dargestellte Lage ein, in welcher der Eintrittsquerschnitt zum Teilluftkanal 5 voll aufgesteuert ist. Es gelangt daher temperierte Luft aus dem Grundkanal 1 über den Teilluftkanal 5 und den AusströmschachtIn the closed position of the air flap 8, shown with full lines in FIG. 2, the compensating air flap also takes up 11 shows the position shown with full lines, in which the inlet cross-section to the partial air duct 5 is full is steered up. Therefore, tempered air gets out of the Basic duct 1 via the partial air duct 5 and the outflow duct
6 in den Fahrgastraum.6 in the passenger compartment.
Tritt nun aus den oben erwähnten Gründen ein zusätzlicher Wärmebedarf in dem betreffenden Abteil ein, was sich durch Ansprechen des Raumthermostaten äußert, so bringt der Drehmagnet 10 die Luftklappe 8 in ihre Offenstellung und über das Hebelgestänge 13 die Ausgleichs-Luftklappe 11 in die mit gestrichelten Linien eingezeichnete Lage. Dabei wird der Eintrittsquerschnitt des Teilluftkanals 5 im glei^· eben Ausmaß gedrosselt, als der Querschnitt des AuslassesIf, for the reasons mentioned above, there is an additional heat requirement in the relevant compartment, what expresses the response of the room thermostat, the rotary magnet 10 brings the air flap 8 into its open position and Via the lever linkage 13, the compensating air flap 11 into the position shown with dashed lines. Included the inlet cross-section of the partial air duct 5 is equal to ^ just the extent throttled than the cross-section of the outlet
7 durch die Klappe 8 freigegeben wird. Es gelangt daher dieselbe Gesamtluftmenge wie bei geschlossener Luftklappe7 is released through the flap 8. Therefore, the same total amount of air reaches as when the air flap is closed
8 in den Fahrgastraum.8 in the passenger compartment.
Beim Kühlbetrieb wirkt sich das Vorhandensein der zusätzlichen Ausgleichs-Luftklappe 11 dahingehend aus, daß bei zu starker Kühlung des Fahrgastraums der Drehmagnet 10 anspricht, die Luftklappe 8 zwecks rascher Zufuhr von Warmluft aus dem Zusatzkanal 2 aufsteuert, zugleich aber die Zufuhr von Kaltluft aus dem Grundkanal, .!durch die Ausgleichs-Luftklappe 11 stark drosselt, sodaß die Abteiltemperatur rasch wieder auf den vorgesehenen Sollwert ansteigt. Es müssen daher über den Zusatzkanal 2 nur relativ geringe Wärmemengen herangeführt werden, um den zusätzlich auf-During cooling operation, the presence of the additional compensating air flap 11 has the effect that if the passenger compartment is too cold, the rotary magnet 10 responds, the air flap 8 for the purpose of rapid supply of warm air from the additional duct 2, but at the same time the supply of cold air from the basic duct,.! through the compensating air flap 11 greatly throttles so that the compartment temperature quickly rises again to the intended setpoint. It therefore only relatively small amounts of heat have to be brought in via the additional channel 2 in order to
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getretenen Wärmebedarf zu -befriedigen.to satisfy the heat demand that has arisen.
Aus Fig. 3 sind die Ausströmverhältnisse des Luftkanal-Systems bei geschlossener Luftklappe 8 ersichtlich, in dieser Position ist die dem Grundkanal 1 zugeordnete Ausgleiehs-Luftklappe 11 voll geöffnet, sodaß die vom Grundkanal 1 in den Teilluftkanal 5 übertretende und von dort über den Ausströmschacht 6 in das Abteil gelangende Luftmenge L.. gleich der dem Abteil insgesamt zuzuführenden Gesamtluftmenge L ist. Die Zusatzluftmenge L2 ist dabei null.From Fig. 3, the outflow conditions of the air duct system with the air flap 8 closed can be seen; in this position the balancing air flap 11 assigned to the basic duct 1 is fully open, so that the air flap 11 that passes from the basic duct 1 into the partial air duct 5 and from there via the outflow duct 6 Amount of air L coming into the compartment is equal to the total amount of air L to be supplied to the compartment in total. The additional air quantity L 2 is zero.
In der anderen, aus Pig, 4 ersichtlichen Klappenstellung ist die Luftklappe 8 voll geöffnet, wogegen die Ausgleiehs-Luftklappe 11 den oberhalb der Welle 12 gelegenen Querschnittsteil des Teilluftkanals 5 verschließt. Aus dem Grundkanal 1 tritt daher eine entsprechend gedrosselte Luftmenge L.. in den Teilluftkanal 5 und von diesem über den Ausströmschacht 6 in das Abteil ein. Die gleichzeitig aus dem Zusatzkanal 2 über den Auslaß 7 in das Abteil gelangende Teilluftmenge Lp ist so bemessen, daß sie zusammen mit der Teilluftmenge L. wiederum die dem Abteil insgesamt zuzuführende Gesamtluftmenge L ergibt. Damit ist die Gesamtluftmenge L bei beiden Klappenstellungen sowohl im Heiz- als auch im KUhlbetrieb konstant gehalten.In the other flap position shown in Pig, 4 the air flap 8 is fully open, whereas the balancing air flap 11 is located above the shaft 12 Cross-sectional part of the partial air duct 5 closes. A correspondingly throttled one therefore emerges from the basic duct 1 Amount of air L .. in the partial air duct 5 and from this over the outflow duct 6 into the compartment. The simultaneously coming from the additional channel 2 via the outlet 7 into the compartment Partial air volume Lp is dimensioned so that they together with the partial air volume L. in turn that of the compartment as a whole total amount of air to be supplied L results. This is the total amount of air L held constant in both flap positions in both heating and cooling mode.
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