EP3288813A1 - Verschlusselement für eine klimatisierungseinrichtung sowie fahrzeug mit klimatisierungseinrichtung - Google Patents

Verschlusselement für eine klimatisierungseinrichtung sowie fahrzeug mit klimatisierungseinrichtung

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Publication number
EP3288813A1
EP3288813A1 EP16730310.6A EP16730310A EP3288813A1 EP 3288813 A1 EP3288813 A1 EP 3288813A1 EP 16730310 A EP16730310 A EP 16730310A EP 3288813 A1 EP3288813 A1 EP 3288813A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closure element
holes
vehicle
air
closure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16730310.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Meyer
Susanne BECKER
Irfan KASAP
Frank Kemmerling
Michael Kiesel
Arnd RÜTER
Yüksel Taylan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP3288813A1 publication Critical patent/EP3288813A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0018—Air-conditioning means, i.e. combining at least two of the following ways of treating or supplying air, namely heating, cooling or ventilating

Definitions

  • the invention relates to closure elements for air ⁇ thnes sexualen, air-conditioning devices with closure elements, as well as to vehicles that are equipped with air-cond ⁇ insurance institutions.
  • air conditioning devices serve to dissipate heat to the outside.
  • the air conditioning devices are equipped with holey closure elements or with holes having closure elements that allow air to pass through.
  • the number of holes is relatively large, so that the fastener elements may be referred to as cowl ⁇ grid.
  • the invention has for its object to provide a VerDENele ⁇ ment, which is particularly suitable for air conditioning devices, in particular air conditioning devices that are used in vehicles.
  • the invention provides that the size and / or shape of at least two holes of the closure element is different.
  • a significant advantage of the closure element according to the invention is to be seen in the fact that this due to the Unter ⁇ difference in the size of holes aerodynamically better behavior or lower air resistance than previous closure elements, in which the size of the holes is always the same.
  • the essential advantage of the closure element according to the invention in significantly better aerodynamic properties than in previous closure elements.
  • the closure element preferably forms a cover grid.
  • a particularly low air resistance can be achieved if the holes are axisymmetric, in particular achsensymmet ⁇ cal to a preferred direction and / or axisymmetric to the axis perpendicular to the preferred direction, or rotationally symmetrical.
  • the invention also relates to a Klimati ⁇ siers adopted with a heat exchanger and at least one closure element. With regard to such an air-conditioning device, it is provided according to the invention that the
  • Closure element is designed as described above erläu ⁇ tert.
  • the invention also relates to a vehicle, in particular rail vehicle, which is equipped with an air inlet ⁇ and / or air outlet opening and having an air conditioning device.
  • such a vehicle with respect to a pre- ⁇ see that the air inlet and / or air outlet opening with a closure member as described above is, or the vehicle with an air conditioning device, which includes a closure element as described above, from ⁇ is permitted.
  • the advantages of the vehicle according to the invention reference is made to the above statements in connection with the closure element according to the invention or the air conditioning device according to the invention. Due to the inventive design of the holes of the closure element, a particularly low aerodynamic drag or a particularly good aerodynamic behavior is achieved.
  • the closure element in the area of the vehicle outer skin is arranged and the vehicle outer skin to the outside - preferably flush - includes ⁇ ver.
  • the shape of the holes in the center of the closure element is elongated, in particular elliptical, as seen in the vehicle longitudinal direction in the region of the front and rear outer edges of the closure element and / or
  • the holes axisymmetric, in particular achsensymmet ⁇ risch to the vehicle longitudinal direction and / or axisymmetric to the vehicle transverse direction, or rotationally symmetrical about a rotation angle of 90 ° or 180 °.
  • the invention also relates to a method for producing a closure element. According to the invention, it is provided with respect to such a method that the closure element is provided with a plurality of holes, which allow an air to pass through the closure element, wherein the size and / or shape of at least two Lö differs more of the closure element.
  • the holes are punched into a sheet or the holes are formed by Ausnei the from a sheet and the holes are bordering on sheet edges rounded. By rounding the sheet edges a particularly low aerodynamic drag or a particularly good aerodynamic behavior is achieved.
  • the rounding of the sheet edges is preferably carried out by means of egg nes particle beam method.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • Figure 2 shows an embodiment of a closure element, which can be used in the rail vehicle or in whose Klima ⁇ tretes fundamental, wherein the closure element is provided with round or elliptical holes,
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a closure ⁇ element that can be used in the rail vehicle according to figure 1 or with the air-conditioning device, whereby holes of VerMANele ⁇ ment run in the variant of Figure 3 in the vehicle ⁇ longitudinally forward and backward respectively spitz .
  • FIG. 4 shows one of the holes of the closure element according to FIG.
  • Figure 5 shows a further embodiment for a aerodyna ⁇ mixed optimized hole that can be used for closure elements, in particular the fastener elements in the air conditioning apparatus according to FIG 1, and
  • Figure 6 shows another embodiment of a rail ⁇ vehicle, are optimized aerodynamically in the closure elements of a Klimati ⁇ s istss worn.
  • the same reference numerals are always used in the figures for identical or comparable components.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 10 which is equipped with an air conditioning device 20.
  • the air-conditioning device 20 comprises a high-pressure side 20a with a heat exchanger 21a and a low-pressure side 20b with a heat exchanger 21b.
  • the heat exchanger 21a on the high-pressure side 20a communicates with the heat exchanger 21b on the low-pressure side 20b via a cooling circuit 22.
  • In the cooling circuit 22 is ademe ⁇ dium, on the high pressure side 20a at a higher pressure as on the low pressure side 20b.
  • the function of the cooling medium or the cooling circuit 22 is to cause a heat flow from the low pressure side 20b toward the high pressure side ⁇ 20a.
  • the object of the heat exchanger 21a on the high-pressure side 20a is to cool the cooling medium by discharging its heat or at least a part thereof to an air flow which is conducted through an air inlet opening 14 of the rail vehicle 10 in the direction of the heat exchanger 21a; the air Lw heated by the heat exchanger 21a is led out of the rail vehicle 10 via an air outlet opening 15.
  • the air-conditioning device 20 on the high-pressure side 20a is preferably equipped with a fan 23, which sucks air through the air inlet opening 14, on the heat exchanger 21a passed and blown out of the air outlet opening 15.
  • the air inlet opening 14 in the outer skin 11 of the rail vehicle 10 is closed by a closing element forming a cover grille 24 which is provided with holes and an air passage or the air flow L in the direction of heat exchanger 21a allows.
  • the air outlet opening 15 is closed in the outer skin 11 with a closure element 25 forming a closure element.
  • the grille 25 is - as well as the grille 24 - equipped with holes.
  • the function of the heat exchanger 21b on the low-pressure side 20b of the air-conditioning device 20 is to remove air from the interior space 12 of the rail vehicle 10, which passes through an interior inlet opening 30 in the direction of the
  • Heat exchanger 21b is led to cool; the cooled Air is directed through an interior outlet opening 31 into the interior 12 of the rail vehicle 10.
  • the heat exchanger 21b can be used, which flows from the outside or is sucked is cooled by the heat exchanger 21b and reaches ⁇ closing in the interior space 12 for cooling of ambient air.
  • the heat exchanger 21b In order to minimize the air resistance of the two cover grille 24 and 25, they are provided with aerodynamically optimized holes. Exemplary embodiments for aerodynamically optimized holes or for aerodynamically optimized closure elements which can be used as cover grids 24 and 25 in the rail vehicle 10 according to FIG. 1 will be explained in more detail below in connection with FIGS. 2 to 5.
  • FIG. 2 shows a closure member 200 that may be used as capping ⁇ grid 24 and grille 25 in the direction Klimatretesein- 20 according to FIG. 1
  • the closure element 200 has a multiplicity of holes 210. It can be seen that the size of the holes 210 increases from the front edge 201 of the closure element 200, viewed in the vehicle longitudinal direction X, towards the center M of the closure element 200 and from the center M towards the rear edge 202 of the closure element 200 falls again.
  • Figure 2 shows that the shape of the holes 210 in the direction of the center M starting from both the front edge 201 and starting from the rear edge 202 each längli ⁇ cher, in particular elliptical. While the holes in the area of the front edge 201 and the rear edge 202 are each at least approximately circular, the holes 210 in the region of the center M of the closure element 200 are clearly elliptical.
  • the holes 210 are preferably axially symmetrical in the case of the closure element 200, to be precise axially symmetrical to the driving direction.
  • tool longitudinal direction X of the rail vehicle 10 see Figure 1
  • axisymmetric to the vehicle transverse direction Y of the rail vehicle Due to the double axis symmetry relative to the vehicle longitudinal direction X and the vehicle transverse direction Y results in a rotational symmetry of the holes 210 each ei ⁇ nen rotation angle of 180 °.
  • the holes 210 are always identical along the vehicle transverse direction Y; Alternatively, it can be provided that the size and / or shape of the holes 210 is also variable in the vehicle transverse direction Y. For example, it can be provided that the shape of the holes 210, starting from the two outer lateral edges 203 and 204 in the direction of the center M of the closure element 200, become larger and also more elliptical.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a closure member 200 that may be used as a grille 24 or ⁇ covering grid 25 in the air conditioning apparatus 20 according to FIG. 1 It can be seen that the holes 210 in the closure element 200 in each case along the Fahr ⁇ X-direction longitudinal direction X forward and back taper or taper. In accordance with the embodiment of FIG 2 is also at the shutter member 200 according to Figure 3 vorgese ⁇ hen that the size of the holes 210 so ⁇ as from the rear edge 202 toward the center M of the closure element 200 increases from the front edge 201, respectively.
  • FIG. 4 shows one of the holes 210 of the closure element 200 according to FIG. 3 in greater detail. It can be seen that the hole 210 in the vehicle longitudinal direction X tapers forward and backward. In addition, it can be seen that the contour K of the hole 210 is wavy or curved, whereby a particularly advantageous aerodynamic Ver ⁇ hold the hole 210 and a particularly low air resistance is achieved.
  • Figure 4 shows that the holes 210 in the closure element 200 according to Figure 3 are preferably achsensymmet ⁇ rically both the vehicle longitudinal direction X and the vehicle transverse direction Y, resulting in a rotational symmetry of the holes 210 by an angle of 180 °.
  • FIG. 5 shows a further example of a hole 210 which is aerodynamically optimized and can be used in the closure elements 200 according to FIGS. 2 and 3 or in the cover grids 24 and 25 of the air-conditioning device 20 according to FIG.
  • the hole 210 has - in accordance with the embodiment according to Figures 3 and 4 - the property to taper in the vehicle longitudinal direction X each forward and backward pointed.
  • the contour K of the hole 210 is wavy or curved, whereby a particularly low air resistance is achieved.
  • the hole 210 of Figure 5 is preferably axially symmetrical to both the driving ⁇ generating longitudinal direction X as well as to the vehicle transverse direction y.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of an air-conditioning device 20 that can be used in a rail vehicle 10.
  • the low-pressure region 20b of the air-conditioning device 20 with a one closure element bil ⁇ Denden grille 26 is provided, the 10 from ⁇ covers an air inlet ⁇ opening 16 in the outer skin 11 of the rail vehicle.
  • the air inlet opening 16 or by the Ab- Cover grille 26 ambient air can be sucked from the outside and are passed past the heat exchanger 21b for cooling, so that cooled ambient air can be passed through the interior outlet opening 31 into the interior 12 of the rail vehicle 10.
  • the above statements apply correspondingly in connection with FIGS. 1 to 5, so that in this regard reference should be made to the above statements.
  • the grille can be 25 and 26 adapted to 24, as has been explained to ⁇ connexion with Figures 2 to 5 in detail above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf ein Verschlusselement mit einer Mehrzahl an Löchern (210), die einen Luftdurchtritt durch das Verschlusselement ermöglichen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich die Größe und/oder Form zumindest zweier Löcher (210) des Verschlusselements unterscheidet.

Description

Beschreibung
Verschlusselement für eine Klimatisierungseinrichtung sowie Fahrzeug mit Klimatisierungseinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf Verschlusselemente für Klima¬ tisierungseinrichtungen, Klimatisierungseinrichtungen mit Verschlusselementen sowie auf Fahrzeuge, die mit Klimatisie¬ rungseinrichtungen ausgestattet sind.
Bei Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, dienen Klimatisierungseinrichtungen dazu, Wärme nach außen abzuführen. Um einen Luftstrom ins Fahrzeug hinein bzw. aus dem Fahrzeug heraus zu ermöglichen, sind die Klimatisierungseinrichtungen mit löchrigen Verschlusselementen bzw. mit Löcher aufweisenden Verschlusselementen ausgestattet, die einen Luftdurchtritt ermöglichen. Üblicherweise ist die Anzahl der Löcher relativ groß, so dass die Verschlusselemente auch als Abdeck¬ gitter bezeichnet werden können.
Befindet sich die Klimatisierungseinrichtung nicht im Betrieb bzw. nicht im "Kühlfall", so treten durch die ein- und aus¬ strömende Luft bei Fahrt dennoch Strömungsverluste auf. Der dabei entstehende zusätzliche Luftwiderstand führt mit zuneh¬ mender Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu einer quadratisch an¬ steigenden zusätzlich erforderlichen Traktionsleistung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verschlussele¬ ment anzugeben, das für Klimatisierungseinrichtungen, insbesondere Klimatisierungseinrichtungen, die bei Fahrzeugen eingesetzt werden, besonders geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verschlussele¬ ment mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verschlusselements sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich die Größe und/oder Form zumindest zweier Löcher des Verschlusselements unterscheidet . Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verschlusselements ist darin zu sehen, dass dieses aufgrund der Unter¬ schiedlichkeit der Löchergrößen ein aerodynamisch besseres Verhalten bzw. einen geringeren Luftwiderstand aufweist als bisherige Verschlusselemente, bei denen die Größe der Löcher stets gleich ist. Mit anderen Worten besteht der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verschlusselements in deutlich besseren aerodynamischen Eigenschaften als bei bisherigen Verschlusselementen . Das Verschlusselement bildet vorzugsweise ein Abdeckgitter.
Bezüglich der Größe der Löcher des Verschlusselements wird es mit Blick auf eine optimale Aerodynamik als vorteilhaft ange¬ sehen, wenn die Größe der Löcher von zumindest einem der äu- ßeren Ränder des Verschlusselements aus in Richtung Mitte des Verschlusselements ansteigt.
Alternativ oder zusätzlich ist es - ebenfalls mit Blick auf eine optimale Aerodynamik - von Vorteil, wenn die Form der Löcher von zumindest einem der äußeren Ränder des Verschlusselements aus in Richtung Mitte länglicher, insbesondere el¬ liptischer, wird.
Mit Blick auf ein aerodynamisch besonders vorteilhaftes Ver- halten der Verschlusselemente wird es als vorteilhaft angese¬ hen, wenn sich die Löcher - in der Draufsicht senkrecht zur Verschlussebene des Verschlusselements gesehen - von der je¬ weiligen Lochmitte aus entlang einer in der Verschlussebene liegenden Vorzugsrichtung des Verschlusselements nach außen jeweils verjüngen, insbesondere entlang der Vorzugsrichtung nach außen jeweils spitz zulaufen. Die Löcher weisen vorzugsweise eine wellenförmige oder ge¬ schwungene Kontur auf, um den Luftwiderstand möglichst gering zu halten. Mit Blick auf minimale Herstellungskosten wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Verschlusselement durch ein Blechteil gebildet ist. Mit Blick auf optimale aerodynamische Eigenschaften wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die an die Löcher angrenzenden Blechkanten jeweils abgerundet sind.
Ein besonders geringer Luftwiderstand lässt sich erzielen, wenn die Löcher achsensymmetrisch, insbesondere achsensymmet¬ risch zu einer Vorzugsrichtung und/oder achsensymmetrisch zur Achse senkrecht zur Vorzugsrichtung, oder drehsymmetrisch sind.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Klimati¬ sierungseinrichtung mit einem Wärmeübertrager und zumindest einem Verschlusselement. Bezüglich einer solchen Klimatisie- rungseinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das
Verschlusselement so ausgestaltet ist, wie dies oben erläu¬ tert worden ist.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Klimatisierungs- einrichtung sei auf die obigen Ausführungen verwiesen. Im
Falle eines Einsatzes der Klimatisierungseinrichtung bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug, wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Löcher des Verschluss¬ elements ein besonders geringer Luftwiderstand erzielt.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, das mit einer Lufteintritts¬ und/oder Luftaustrittsöffnung ausgestattet ist und eine Klimatisierungseinrichtung aufweist .
Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Fahrzeugs vorge¬ sehen, dass die Lufteintritts- und/oder Luftaustrittsöffnung mit einem Verschlusselement, wie es oben beschrieben worden ist, bzw. das Fahrzeug mit einer Klimatisierungseinrichtung, die ein Verschlusselement wie oben beschrieben umfasst, aus¬ gestattet ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement bzw. der erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung verwiesen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Löcher des Verschlusselements wird ein besonders geringer Luftwiderstand bzw. ein besonders gutes aerodynamisches Verhalten erreicht.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Verschlusselement im Bereich der Fahrzeugaußenhaut angeordnet ist und die Fahr- zeugaußenhaut nach außen - vorzugsweise flächenbündig - ver¬ schließt .
Bezüglich der Ausgestaltung des Verschlusselements wird es als vorteilhaft angesehen, wenn
- die Größe der Löcher von der Mitte des Verschlusselements in Fahrzeuglängsrichtung des Fahrzeugs gesehen nach vorn und hinten kleiner wird und/oder
- die Form der Löcher in der Mitte des Verschlusselements länglicher, insbesondere elliptischer, ist als - in Fahr- zeuglängsrichtung gesehen - im Bereich des vorderen und hinteren äußeren Rands des Verschlusselements und/oder
- die Form der Löcher von der Mitte des Verschlusselements zu dem in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vorderen und hinteren äußeren Rand des Verschlusselements gedrungener, insbesondere runder, wird und/oder
- die Löcher - in der Draufsicht senkrecht zur Fahrzeughaut gesehen - sich von ihrer jeweiligen Lochmitte aus gesehen jeweils in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn und hinten verjüngen, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn und hinten spitz zulaufen, und/oder
- die Löcher achsensymmetrisch, insbesondere achsensymmet¬ risch zur Fahrzeuglängsrichtung und/oder achsensymmetrisch zur Fahrzeugquerrichtung, oder drehsymmetrisch um einen Drehwinkel von 90° oder 180° sind.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Herstellen eines Verschlusselements. Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Verfahrens vorgesehen, dass das Verschlusselement mit einer Mehrzahl an Löchern, die einen Luft durchtritt durch das Verschlusselement ermöglichen, versehen wird, wobei sich die Größe und/oder Form zumindest zweier Lö eher des Verschlusselements unterscheidet.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement, der erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Fahrzeug verwiesen .
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Löcher in ein Blech gestanzt werden oder die Löcher durch Ausschnei den aus einem Blech gebildet werden und die an die Löcher an grenzenden Blechkanten abgerundet werden. Durch das Abrunden der Blechkanten wird ein besonders geringer Luftwiderstand bzw. ein besonders gutes aerodynamisches Verhalten erzielt.
Das Abrunden der Blechkanten erfolgt vorzugsweise mittels ei nes Partikelstrahlverfahrens.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes
Schienenfahrzeug, bei dem eine Klimatisierungsein¬ richtung mit aerodynamisch optimierten Verschlusselementen verschlossen ist,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für ein Verschlusselement, das bei dem Schienenfahrzeug bzw. bei dessen Klima¬ tisierungseinrichtung eingesetzt werden kann, wobei das Verschlusselement mit runden bzw. elliptischen Löchern versehen ist,
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Verschluss¬ element, das bei dem Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 bzw. bei dessen Klimatisierungseinrichtung eingesetzt werden kann, wobei Löcher des Verschlussele¬ ments bei der Variante gemäß Figur 3 in Fahrzeug¬ längsrichtung nach vorn und hinten jeweils spitz zulaufen,
Figur 4 eines der Löcher des Verschlusselements gemäß Figur
3 in einer vergrößerten Darstellung, Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein aerodyna¬ misch optimiertes Loch, das bei Verschlusselementen, insbesondere den Verschlusselementen bei der Klimatisierungseinrichtung gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann, und
Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Schienen¬ fahrzeug, bei dem Verschlusselemente einer Klimati¬ sierungseinrichtung aerodynamisch optimiert sind. In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10, das mit einer Kli- matisierungseinrichtung 20 ausgestattet ist.
Die Klimatisierungseinrichtung 20 umfasst eine Hochdruckseite 20a mit einem Wärmeübertrager 21a sowie eine Niederdruckseite 20b mit einem Wärmeübertrager 21b. Der Wärmeübertrager 21a auf der Hochdruckseite 20a steht mit dem Wärmeübertrager 21b auf der Niederdruckseite 20b über einen Kühlkreislauf 22 in Verbindung. In dem Kühlkreislauf 22 befindet sich ein Kühlme¬ dium, das auf der Hochdruckseite 20a auf einem höheren Druck als auf der Niederdruckseite 20b steht. Die Funktion des Kühlmediums bzw. des Kühlkreislaufs 22 besteht darin, einen Wärmefluss von der Niederdruckseite 20b in Richtung der Hoch¬ druckseite 20a hervorzurufen.
Die Aufgabe des Wärmeübertragers 21a auf der Hochdruckseite 20a besteht darin, das Kühlmedium zu kühlen, indem es dessen Wärme oder zumindest einen Teil davon an einen Luftstrom, der durch eine Lufteintrittsöffnung 14 des Schienenfahrzeugs 10 in Richtung auf den Wärmeübertrager 21a geleitet wird, abgibt; die von dem Wärmeübertrager 21a erwärmte Luft Lw wird über eine Luftaustrittsöffnung 15 aus dem Schienenfahrzeug 10 herausgeführt . Um einen ausreichenden Luftstrom L durch die Lufteintrittsöffnung 14 auch im Falle eines Fahrzeugstillstands oder sehr langsamer Fahrt zu gewährleisten, ist die Klimatisierungseinrichtung 20 auf der Hochdruckseite 20a vorzugsweise mit einem Lüfter 23 ausgestattet, der Luft durch die Lufteintrittsöff- nung 14 ansaugt, an dem Wärmeübertrager 21a vorbeileitet und aus der Luftaustrittsöffnung 15 herausbläst.
Die Lufteintrittsöffnung 14 in der Außenhaut 11 des Schienenfahrzeugs 10 ist durch ein ein Verschlusselement bildendes Abdeckgitter 24 verschlossen, das mit Löchern versehen ist und einen Luftdurchtritt bzw. den Luftstrom L in Richtung Wärmeübertrager 21a ermöglicht. In entsprechender Weise ist die Luftaustrittsöffnung 15 in der Außenhaut 11 mit einem ein Verschlusselement bildenden Abdeckgitter 25 verschlossen. Das Abdeckgitter 25 ist - genauso wie das Abdeckgitter 24 - mit Löchern ausgestattet.
Die Funktion des Wärmeübertragers 21b auf der Niederdrucksei¬ te 20b der Klimatisierungseinrichtung 20 besteht darin, Luft aus dem Innenraum 12 des Schienenfahrzeugs 10, die durch eine Innenraumeinlassöffnung 30 in Richtung auf den
Wärmeübertrager 21b geleitet wird, zu kühlen; die gekühlte Luft wird durch eine Innenraumauslassöffnung 31 in den Innenraum 12 des Schienenfahrzeugs 10 geleitet.
Wie weiter unten noch im Zusammenhang mit der Figur 6 erläu- tert wird, kann der Wärmeübertrager 21b auch zum Kühlen von Umgebungsluft eingesetzt werden, die von außen einströmt oder angesaugt wird, vom Wärmeübertrager 21b gekühlt wird und an¬ schließend in den Innenraum 12 gelangt. Um den Luftwiderstand der beiden Abdeckgitter 24 und 25 zu minimieren, sind diese mit aerodynamisch optimierten Löchern versehen. Ausführungsbeispiele für aerodynamisch optimierte Löcher bzw. für aerodynamisch optimierte Verschlusselemente, die als Abdeckgitter 24 und 25 bei dem Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 eingesetzt werden können, werden weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 5 näher erläutert.
Die Figur 2 zeigt ein Verschlusselement 200, das als Abdeck¬ gitter 24 bzw. Abdeckgitter 25 bei der Klimatisierungsein- richtung 20 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Das Verschlusselement 200 weist eine Vielzahl an Löchern 210 auf. Es lässt sich erkennen, dass die Größe der Löcher 210 von dem - in Fahrzeuglängsrichtung X gesehen - vorderen Rand 201 des Verschlusselements 200 in Richtung Mitte M des Verschlussele- ments 200 ansteigt und von der Mitte M aus in Richtung des hinteren Rands 202 des Verschlusselements 200 wieder abfällt.
Darüber hinaus zeigt die Figur 2, dass die Form der Löcher 210 in Richtung Mitte M ausgehend sowohl vom vorderen Rand 201 als auch ausgehend vom hinteren Rand 202 jeweils längli¬ cher, insbesondere elliptischer wird. Während die Löcher im Bereich des vorderen Rands 201 und des hinteren Rands 202 jeweils zumindest näherungsweise rund sind, sind die Löcher 210 im Bereich der Mitte M des Verschlusselements 200 deutlich elliptisch.
Die Löcher 210 sind bei dem Verschlusselement 200 vorzugswei¬ se achsensymmetrisch, und zwar achsensymmetrisch zur Fahr- zeuglängsrichtung X des Schienenfahrzeugs 10 (vgl. Figur 1) sowie achsensymmetrisch zur Fahrzeugquerrichtung Y des Schienenfahrzeugs. Aufgrund der doppelten Achsensymmetrie relativ zur Fahrzeuglängsrichtung X und zur Fahrzeugquerrichtung Y ergibt sich eine Drehsymmetrie der Löcher 210 jeweils um ei¬ nen Drehwinkel von 180°.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind die Löcher 210 entlang der Fahrzeugquerrichtung Y stets identisch; alterna- tiv kann vorgesehen sein, dass die Größe und/oder Form der Löcher 210 auch in Fahrzeugquerrichtung Y veränderlich ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Form der Löcher 210 ausgehend von den beiden äußeren seitlichen Rändern 203 und 204 in Richtung Mitte M des Verschlusselements 200 größer und auch elliptischer werden.
Die Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Verschlusselement 200, das als Abdeckgitter 24 bzw. Abdeck¬ gitter 25 bei der Klimatisierungseinrichtung 20 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Es lässt sich erkennen, dass sich die Löcher 210 im Verschlusselement 200 jeweils entlang der Fahr¬ zeuglängsrichtung X nach vorn und hinten verjüngen bzw. spitz zulaufen . In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist auch bei dem Verschlusselement 200 gemäß Figur 3 vorgese¬ hen, dass die Größe der Löcher 210 vom vorderen Rand 201 so¬ wie vom hinteren Rand 202 aus in Richtung Mitte M des Verschlusselements 200 jeweils anwächst. Darüber hinaus werden die Löcher 210 beim Verschlusselement 200 - genauso wie bei dem Verschlusselement 200 gemäß Figur 2 - ausgehend von dem vorderen Rand 201 und dem hinteren Rand 202 in Richtung Mitte M jeweils länglicher; mit anderen Worten sind die Löcher 210 im Bereich des vorderen Rands 201 und des hinteren Rands 202 gedrungener als im Bereich der Mitte M des Verschlusselements 200. Die Figur 4 zeigt eines der Löcher 210 des Verschlusselements 200 gemäß Figur 3 näher im Detail. Es lässt sich erkennen, dass das Loch 210 in Fahrzeuglängsrichtung X nach vorn und hinten spitz zuläuft. Darüber hinaus lässt sich erkennen, dass die Kontur K des Lochs 210 wellenförmig bzw. geschwungen ist, wodurch ein besonders vorteilhaftes aerodynamisches Ver¬ halten des Lochs 210 bzw. ein besonders geringer Luftwiderstand erzielt wird. Außerdem zeigt die Figur 4, dass die Löcher 210 bei dem Verschlusselement 200 gemäß Figur 3 vorzugsweise achsensymmet¬ risch sowohl zur Fahrzeuglängsrichtung X als auch zur Fahrzeugquerrichtung Y sind, wodurch sich eine Drehsymmetrie der Löcher 210 um einen Winkel von 180° ergibt.
Die Figur 5 zeigt ein weiteres Beispiel für ein Loch 210, das aerodynamisch optimiert ist und bei den Verschlusselementen 200 gemäß den Figuren 2 und 3 bzw. bei den Abdeckgittern 24 und 25 der Klimatisierungseinrichtung 20 gemäß Figur 1 einge- setzt werden kann. Das Loch 210 weist - in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3 und 4 - die Eigenschaft auf, in Fahrzeuglängsrichtung X jeweils nach vorn und hinten spitz zuzulaufen. Darüber hinaus ist die Kontur K des Lochs 210 wellenförmig bzw. geschwungen, wodurch ein be- sonders niedriger Luftwiderstand erreicht wird.
Das Loch 210 gemäß Figur 5 ist vorzugsweise sowohl zur Fahr¬ zeuglängsrichtung X als auch zur Fahrzeugquerrichtung Y achsensymmetrisch .
Die Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Klimatisierungseinrichtung 20, die bei einem Schienenfahrzeug 10 eingesetzt werden kann. Bei der Klimatisierungseinrichtung 20 gemäß Figur 6 ist der Niederdruckbereich 20b der Klimati- sierungseinrichtung 20 mit einem ein Verschlusselement bil¬ denden Abdeckgitter 26 ausgestattet, das eine Lufteintritts¬ öffnung 16 in der Außenhaut 11 des Schienenfahrzeugs 10 ab¬ deckt. Durch die Lufteintrittsöffnung 16 bzw. durch das Ab- deckgitter 26 kann Umgebungsluft von außen angesaugt werden und an dem Wärmeübertrager 21b zur Kühlung vorbeigeleitet werden, so dass gekühlte Umgebungsluft durch die Innenraum- auslassöffnung 31 in den Innenraum 12 des Schienenfahrzeugs 10 geleitet werden kann.
Bezüglich der Ausgestaltung der Abdeckgitter 24, 25 und 26 gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 5 entsprechend, so dass diesbezüglich auf die obi- gen Ausführungen verwiesen sei. Beispielsweise können die Abdeckgitter 24, 25 und 26 so ausgeführt sein, wie dies im Zu¬ sammenhang mit den Figuren 2 bis 5 oben im Detail erläutert worden ist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verschlusselement mit einer Mehrzahl an Löchern (210), die einen Luftdurchtritt durch das Verschlusselement ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Größe und/oder Form zumindest zweier Löcher (210) des Verschlusselements unterscheidet.
2. Verschlusselement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement ein Abdeckgitter (24, 25, 26) ist.
3. Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Größe der Löcher (210) von zumindest einem der äußeren
Ränder (201, 202) des Verschlusselements aus in Richtung Mit¬ te (M) des Verschlusselements ansteigt.
4. Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Form der Löcher (210) von zumindest einem der äußeren Ränder (201, 202) des Verschlusselements aus in Richtung Mit¬ te (M) länglicher, insbesondere elliptischer, wird.
5. Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Löcher (210) - in der Draufsicht senkrecht zur Ver¬ schlussebene des Verschlusselements gesehen - von der jewei¬ ligen Lochmitte aus entlang einer in der Verschlussebene lie- genden Vorzugsrichtung des Verschlusselements nach außen jeweils verjüngen, insbesondere entlang der Vorzugsrichtung nach außen jeweils spitz zulaufen.
6. Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Löcher (210) eine wellenförmige oder geschwungene Kontur (K) aufweisen.
7. Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement durch ein Blech gebildet ist und die an die Löcher (210) angrenzenden Blechkanten abgerundet sind.
8. Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Löcher (210) achsensymmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch zu einer Vorzugsrichtung und/oder achsensymmetrisch zur Achse senkrecht zur Vorzugsrichtung, oder drehsymmetrisch sind .
9. Klimatisierungseinrichtung (20) mit einem Wärmeübertrager, zumindest einer Lufteintritts- und/oder Luftaustrittsöffnung (14, 15, 16) und zumindest einem Verschlusselement, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lufteintritts- und/oder Luftaustrittsöffnung (14, 15, 16) mit einem Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche versehen ist.
10. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug (10), mit zumin¬ dest einer Lufteintritts- oder Luftaustrittsöffnung (14, 15, 16) und/oder einer Klimatisierungseinrichtung (20) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lufteintritts- oder Luftaustrittsöffnung (14, 15, 16) mit einem Verschlusselement nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgestattet ist.
11. Fahrzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement im Bereich der Fahrzeugaußenhaut (11) angeordnet ist und die Fahrzeugaußenhaut (11) nach außen ver¬ schließt .
12. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche 10 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Größe der Löcher (210) von der Mitte (M) des Ver- Schlusselements in Fahrzeuglängsrichtung (X) des Fahrzeugs gesehen nach vorn und hinten kleiner wird und/oder
- die Form der Löcher (210) in der Mitte (M) des Verschluss¬ elements länglicher, insbesondere elliptischer, ist als - in Fahrzeuglängsrichtung (X) gesehen - im Bereich des vor- deren und hinteren äußeren Rands (201, 202) des Verschlusselements und/oder
- die Form der Löcher (210) von der Mitte (M) des Verschlusselements zu dem in Fahrzeuglängsrichtung (X) gesehen vorderen und hinteren äußeren Rand (201, 202) des Ver- Schlusselements gedrungener, insbesondere runder, wird und/oder
- die Löcher (210) - in der Draufsicht senkrecht zur Fahr¬ zeughaut (11) gesehen - sich von ihrer jeweiligen Lochmitte aus gesehen jeweils in Fahrzeuglängsrichtung (X) nach vorn und hinten verjüngen, insbesondere in Fahrzeuglängs¬ richtung (X) nach vorn und hinten spitz zulaufen, und/oder
- die Löcher (210) achsensymmetrisch, insbesondere achsensymmetrisch zur Fahrzeuglängsrichtung (X) und/oder achsensymmetrisch zur Fahrzeugquerrichtung (Y) , oder drehsymmet- risch um einen Drehwinkel von 90° oder 180° sind.
13. Verfahren zum Herstellen eines Verschlusselements, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement mit einer Mehrzahl an Löchern (210), die einen Luftdurchtritt durch das Verschlusselement ermögli chen, versehen wird, wobei sich die Größe und/oder Form zumindest zweier Löcher (210) des Verschlusselements unter¬ scheidet .
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Löcher (210) in ein Blech gestanzt werden oder die Löcher (210) durch Ausschneiden aus einem Blech gebildet werden und
- die an die Löcher (210) angrenzenden Blechkanten abgerundet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blechkanten mittels eines Partikelstrahlverfahrens abge¬ rundet werden.
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