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Einrichtung zur Beheizung und Belüftung von Eisenbahnfahrzeugen Bei
Eisenbahnfahrzeugen, insbesondere Schlafwagen, ist es bekannt, die zur Beheizung
der Abteile und des Seitenganges erforderliche Wärme in einem im Wagen angeordneten
Ofen zu erzeugen, dessen Verbrennungsgase ihre Wärme an Heizwasser abgeben. Dieses
Wasser wird im Kreislauf entweder durch in den Abteilen angeordnete Heizkörper oder
aber durch einen Lufterhitzer geleitet, in dem die dem Wagen mittels eines Gebläses
zugeführte Frischluft erwärmt wird. Bei solchen Einrichtungen ist es weiterhin bekannt,
neben dem mit den Verbrennungsgasen des Ofens betriebenen einen zweiten Wassererhitzer
vorzusehen, der mit von der Lokomotive des Zuges geliefertem Dampf beschickt wird.
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Ferner ist es bei derartigen Beheizungs-und Belüftungsanlagen bekannt,
die verbrauchte Luft aus dem Wagen mittels eines Gebläses abzusaugen, diese Abluft
ins Freie zu drücken und so einen bestimmten Luftwechsel im Wagen zu erzielen. Bei
diesen mit einem Ofen ausgerüsteten Beheizungs- und Belüftungseinrichtungen tritt,
insbesondere wenn die Raumbeh:eizung mit einer selbsttätigen Regelung versehen ist,
die bei Überschreiten der gewünschten Raumtemperatur den Heizwasserkreislauf durch
die Heizkörper bzw. durch den Lufterhitzer stark drosselt oder ganz absperrt, der
Nachteil auf, daü die infolge der ungeregelten Beheizung des Ofens in diesem auch
nach Aufhören des Wärmebedarfes des Wagens durch Verbrennen des Brennstoffes entwickelte
Wärme eine unerwünschte Erhöhung der Wassertemperatur hervorruft, die die Regelung
beeinträchtigt und schließlich ein Kochen des Wassers und die Bildung von Dämpf
zur Folge hat, der durch ein Überdruckventil abgeblasen wird.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß am
Ende des Abluftkanals ein an den Heizwasserkreislauf parallel zu dem Frischlufterhitzer
und gegebenenfalls den Heizkörpern angeschlossener
Lufterhitzer
angeordnet ist, in dem die im Ofen erzeugte überschüssige Wärme an die Abluft abgegeben
und von dieser ins Freie abgeführt wird.
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Um zu verhindern, daß dieser Ablwft- . erhitzer in Tätigkeit tritt,
solange noch eiii Wärmebedarf des Wagens vorliegt, wird das in der Heizwasserzuleitung
zu dem Ablufterhitzer angeordnete Ventil von einem Temperaturfühler in dem vom Ofen
am weitesten entfernten Abteil oder von den Temperaturfühlern in den beiden entferntesten
Abteilen gesteuert, so daß das Ventil geöffnet wird,-wenn die Raumtemperatur in
diesem Abteil oder in einem dieser Abteile die Ansprechtemperatur der Temperaturfühler
überschreitet.
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Die Steuerung der Heizwasserzufuhr zum Ablufterhitzer kann auch mittels
eines Sammelrelais erfolgen, das von der Summe der Impulse der in den einzelnen
Abteilen angeordneten temperaturempfindlichen Geber bei Überschreiten der gewünschten
Raumtemperatur gesteuert wird.
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Bei einem zusätzlich neben dem Ofen angeordneten, mit Dampf betriebenen
Wärmeaustauscher für das Heizwasser wird das in der Dampfzufuhrleitung zu diesem
Wärmeaustauscher angeordnete Ventil von dem oder den das Ventil in der Heizwasserzufuhrleitung
zum Ablufterhitzer betätigenden Temperaturfühlern mitgesteuert, so daß das Ventil
in der Dampfzufuhrleitung schließt, wenn die Raumtemperatur in einem der Abteile
die Ansprechtemperatur der Temperaturfühler überschreitet.
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Ferner kann an die das Ventil in der Heizwasserzufuhrleitung zum Ablufterhitzer
betätigende Gebereinrichtung eine sichtbare oder hörbare Signaleinrichtung angeschlossen
sein, die anzeigt, wenn der Ablufterhitzer in Betrieb ist und ein Wärmebedarf des
Wagens nicht vorliegt. An Stelle oder neben der Signaleinrichtung `kann ein Strommesser
für den Gesamtregelstrom vorgesehen sein.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
und ohne Rücksicht auf die räumliche Anordnung der einzelnen Teile dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Beheizungs- und Belüftungsanlage, bei der die Beheizung
der Abteile in erster Linie mittels vom Heizwasser durchflossener Heizkörper erfolgt,
Abb.2 eine Beheizungs- und Belüftungsanlage, die ausschließlich durch Einführung
erwärmter Frischluft beheizt wird.
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In dem Wagen ist an einem Ende der von Handbediente, mit einem beliebigen
Brennstoff betriebene Ofen i angeordnet, in dem Wasser erwärmt wird. Das aus dem
Ofen austretende erwärmte Wasser durchströmt zunächst _ einen Erhitzer 2, in dem
es, wenn der Ofen i nicht in Betrieb ist, durch Wärmeaustausch mit Dampf erwärmt
wird und gedangt in die Vorlaufleitung 3. An die Vorl@oleitung 3 sind ein Lufterhitzer
q. und die :Heizkörper 5 in den einzelnen, durch die Zwischenwände 6 voneinander
getrennten Abteilen angeschlossen. Die Austrittsstutzen des Lufterhitzers q. und
der Heizkörper 5 stehen mit der Rücklaufleitung 7 in Verbindung, die zum Ofen i
zurückführt. Parallel zu diesem Wasserkreislauf ist ein zweiter angeordnet, der
vom Ofen i ausgeht und durch die Leitung 8, dem Lufterhitzer g und die Leitung io
zum Ofen i zurückkehrt.
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Die Versorgung der Abteile mit Frischluft erfolgt mittels des Gebläses
12, das Frischluft ansaugt und durch das Filter 13
und den Lufterhitzer q.
in den in der Wagendecke angeordneten Verteilungskanal 14 drückt, von wo sie durch
die Ausblaseöffnungen 15 in die Abteile geleitet wird. Die verbrauchte Luft wird
mittels des Gebläses 16 durch zweckmäßig in der Decke des Seitenganges angeordnete
Absaugeöffnungen 17 in den Abluftkanal 18 und den Lufterhitzer 9 gesaugt
und ins Freie gedrückt.
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In den zu den Abteilheizkörpern 5 führenden Abzweigungen der Vorlaufleitung
3 sind Absperrventile 2o angeordnet, die durch je einen in -dem betreffenden Abteil
angeordneten Raumtemperaturfühler 21 gesteuert werden. Die Ventile 2o sind beispielsweise
als elektromagnetisch gesteuerte Ventile ausgebildet, die den Heizwasserzufluß zu
den Heizkörpern 5 absperren, sobald die als Kontaktthermometer ausgebildeten Temperaturfühler
21 den Stromkreis der Betätigungsspulen der Ventile 2o schließen. Zweckmäßig werden
bei dieser Anordnung in bekannter Weise mehrere bei verschiedenen Temperaturen kontaktgebende
Thermometer 21 angebracht, von denen das der gewünschten Raumtemperatur entsprechende
mittels eines vom Reisenden zu betätigenden Handschalters eingeschaltet werden kann.
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In der von der Vorlaufleitung 3 zum Frischlufterhitzer ¢ führend Leitung
ist ein Ventil 22 angeordnet, das von dem im Frischluftkanal 14 unmittelbar hinter
dem Frischlufterhitzer q. angeordneten Temperaturfühler 23 gesteuert wird, der für
die Aufrechterhaltung einer etwa der Raumtemperatur entsprechenden Temperatur der
den Abteilen zugeführten Frischluft sorgt.
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In der *vom Ofen i zum Ablufterhitzer 9 führenden Heizwasserleitung
8 ist das Ventil25 und in der Dampfzuführungsleitung 26 zum Wärmeaustauscher 2 das
Ventil P,7 angeordnet. Die beiden Ventile 25 und 27 werden von den Temperaturfühlern
2i'
der beiden von dem den Ofen i und die Wärmeaustauscher 2, 4
und 9 enthaltenden Wagenende am weitesten entfernten, also am anderen Wagenende
liegenden Abteile 28 und 29 gesteuert, und zwar so, daß bei Erreichen der oberen
Grenze der Raumtemperatur in einem dieser Abteile und bei Ansprechen, eines der
Temperaturfühler 2i' das Ventil 25 geöffnet und das Ventil 27 geschlossen
wird. Von den Temperaturfühlern 2i' wird ferner eine als Glocke oder Lampe ausgebildete
Signaleinrichtung 3o gesteuert, die anspricht, wenn die obere Grenze der Raumtemperatur
in einem der Abteile 28 und 29 überschritten wird.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende Solange die Temperatur
in den Abteilen des Wagens die obere Grenze nicht überschreitet und demgemäß die
Heizkörperventile 2o offen sind, kreist das im Ofen i erwärmte Wasser durch die
Heizkörper 5. Die den Abteilen zugeführte Frischluft wird im Frischlufterhitzer
4 auf Raumtemperatur erwärmt. Die Abluft wird durch das Gebläse 16 aus dem Wagen
abgesaugt und ins Freie gedrückt. Eine Erwärmung der Abluft im Erhitzer 9 findet
hierbei nicht statt, da das Ventil 25 geschlossen ist. Steigt infolge der Beheizung
die Temperatur in den Abteilen über den an den Temperaturfühlern 21 eingestellten
Wert, so sprechen diese an und schließen die Heizkörperventile 2o. Ist auch in den
am schwersten aufzuheizenden Abteilen 28 und 29 des Wagens die obere Grenze der
Raumtemperatur erreicht Lind ist demnach ein Wärmebedarf des Wagens nicht mehr vorhanden,
so werden nicht nur die Heizkörper 5 sämtlich abgeschaltet, sondern es wird auch
das Ventil 25 geöffnet und so erreicht, daß das im Ofen i erwärmte Wasser
durch den Wärmeaustauscher 9 kreist, in dem es die überschüssige Wärme, die im Wagen
keine Verwendung finden kann, an die vom Gebläse 16 geförderte Abluft abgibt. Auf
diese Weise wird die überschüssige, im Ofen i erzeugte Wärme ins Freie abgelassen
und unschädlich gemacht, so daß ein Kochen des Wassers im Ofen i und eine unerwünschte
Dampfbildung in diesem vermieden sind. Durch die bei Ansprechen eines der Temperaturfühler
2i' ertönende Glocke 3o oder ein Lichtsignal wird dem Wärter der Anlage angezeigt,
daß ein Wärmebedarf des Wagens zur Zeit nicht vorliegt, daß eine Wärmeentwicklung
im Ofen i demgemäß nicht erforderlich ist und durch Verstellen der Luftklappen oder
durch Unterbrechen der Beschickung des Ofens mit Brennstoff diesem Betriebsküstand
-Rechnung zu. tragen ist.
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Bei Ansprechen der Temperaturfühler 2i' wird auch das Dampfventil
27 geschlossen und so eine Erwärmung des Wassers im Wärmeaustauscher 2 durch Dampf
unterbrochen.
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Bei dem in Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Wärmezufuhr
zu den Abteilen ausschließlich durch Erwärmen der Frischluft in dem Lufterhitzer
4, der mit dem im Ofen i oder im Wärmeaustauscher 2 erhitzten Wasser betrieben wird.
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Die Regelung der Raumtemperatur in den einzelnen Abteilen erfolgt
durch Öffnen und Schließen der an den in die einzelnen Abteile mündenden Ausblaseöffnungen
15 des Frischluftkanals 14 angeordneten Verschlüsse 31. Die Steuerung der Verschlüsse
31 geschieht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel elektromagnetisch mittels
der Spulen 32, in deren Stromkreis je ein Kontaktthermometer 33 angeordnet ist.
Dieses Thermometer gibt bei Erreichen der gewünschten Raumtemperatur Kontakt, die
so erregte Spule 32 schließt die Klappe 31, und die Wärmezufuhr zu dem betreffenden
Abteil wird unterbrochen. Sinkt die Raumtemperatur infolgedessen wieder ab, so öffnet
sich die Klappe 3 i unter der Wirkung einer Rückzugsfeder, sobald der Stromkreis
ihrer Spule 32 am Kontaktthermometer 33 unterbrochen ist. Um die Raumtemperatur
je nach Bedarf verschieden hoch einstellbar zu machen, können auch mehrere bei verschiedenen
Temperaturen kontaktgebende Thermometer 33 angeordnet werden, von denen das der
jeweils gewünschten Temperatur entsprechende mittels des Schalters 34 eingeschaltet
wird.
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Die Spulen 32 und die mit ihnen in Reihe geschalteten Kontaktthermometer
33 der einzelnen Abteile sind sämtlich untereinander parallel geschaltet und an
die Spannungsquelle 35 angeschlossen. In diesen Stromkreis sind die das Ventil 25
des Ablufterhitzers 9 betätigende Spule 36, die das Ventil 22 des Frischlufterhitzers
betätigende Spule 37 und, wenn die Anlage mit einem zusätzlichen dampfbetriebenen
Erhitzer 2 ausgestattet ist, die das - Dampfventil 27 betätigende Spule 38 eingeschaltet,
die untereinander parallel oder auch hintereinandergeschaltet sein können. Das Ventil
25 ist so ausgebildet, daß es öffnet, wenn die durch Kontäktgabe von beispielsweise
sieben von den in den neun Abteilen des Wagens angeordneten Thermometern 33 bestimmte
Erregerstromstärke erreicht ist, während es bei geringerer Stromstärke durch eine
Feder ;geschlossen gehalten wird, die auch den Abschluß des Ventils bei Verminderung
der Erregung bewirkt. Das Ventil 22 ist umgekehrt ausgebildet, so daß es abschließt,
sobald in sieben Abteilen die Thermometer 33
Kontakt geben. Das
Ventil 27 drosselt bei wachsender Erregung seiner Spule 38 stufenweise die Dampfzufuhr
zum Wärmeaustauscher 2 und gibt sie stufenweise wieder frei bei nachlassender Erregung.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Solange noch eine
größere Anzahl der Kontaktthermometer 33 in den Abteilen nicht Kontakt gibt und
demzufolge die betreffenden Verschlußklappen 31 offen sind und dadurch den Abteilen
Frischluft zugeführt wird, ist ,;blas Ventil 22 offen, das Ventil 25 dagegen
geschlossen. Das im Ofen i erwärmte Wasser kreist also durch den Frischlufterhitzer
q.. Sobald jedoch in fast allen Abteilen die gewünschte Raumtemperatur erreicht
ist und die Thermometer 33 ansprechen, wird das Ventil geschlossen und so der Wasserkreislauf
durch den Frischlufterhitzer q. unterbrochen. Gleichzeitig wird das Ventil 25 geöffnet
und im Ablufterhitzer 9 die im Ofen dem Wasser zugeführte überschüssige Wärme an
die Abluft abgegeben und dadurch unschädlich gemacht. Die :der - Spule 36 des Ventils
25 parallel, geschaltete Signaleinrichtung 3o spricht ebenfalls an und zeigt dem
Wärter, daß die Wärmeerzeugung im Ofen i zu verringern oder abzustellen ist. An
Stelle der Signaleinrichtung 30 oder auch 'neben ihr kann. ein Strommesser angeordnet
werden, der die Stärke des gesamten, von den einzelnen Gebern eingeschalteten Stromes
und damit den diesem Strom entsprechenden jeweiligen Wärmebedarf des Wagens anzeigt.
Ein sol-i ches Anzeigegerät gibt dem Wärter die Möglichkeit, die Bedienung des Ofens
i dem jeweiligen Wärmebedarf des Wagens anzupassen.
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Erfolgt die Erwärmung des Heizwassers nicht im Ofen i, sondern in
dem mit Dampf betriebenen Erhitzer 2, so wird durch das Ventil 27 die Dampfzufuhr
stufenweise dem jeweiligen Wärmebedarf des Wagens angepaßt.