EP3749562A1 - Mixer and assembly for air-conditioning a rail vehicle - Google Patents

Mixer and assembly for air-conditioning a rail vehicle

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EP3749562A1
EP3749562A1 EP19707297.8A EP19707297A EP3749562A1 EP 3749562 A1 EP3749562 A1 EP 3749562A1 EP 19707297 A EP19707297 A EP 19707297A EP 3749562 A1 EP3749562 A1 EP 3749562A1
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EP
European Patent Office
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mixer
air
input
mil
bll
Prior art date
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EP19707297.8A
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German (de)
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EP3749562B1 (en
Inventor
Thomas PLINNINGER
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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Publication of EP3749562A1 publication Critical patent/EP3749562A1/en
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Publication of EP3749562B1 publication Critical patent/EP3749562B1/en
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning

Definitions

  • the invention relates to a mixer and an arrangement for the air conditioning of a rail vehicle.
  • FIG 5 A typical scheme of a known air conditioning of a rail vehicle and a mixer used therein is shown in FIG 5.
  • a mixer M is supplied via a first input fresh air FL and a second input recirculated air UL.
  • the order air UL originates from an interior IR of rail vehicles and is supplied to the mixer M by means of a channel system KS2.
  • the fresh air FL is obtained from the outer environment of the rail vehicle and also the mixer M leads supplied.
  • the mixer M By means of the mixer M, the circulated air UL supplied is mixed with the fresh air FL to be guided and from this a so-called supply air ZL is generated.
  • the supply air ZL is fed via an outlet of the mixer M to an air conditioner KLG and to the air conditioner KLG downstream supply fan ZUL.
  • the supplied supply air ZL is conditioned or regulated in its temperature.
  • the downstream supply fan ZUL air conditioned supply air ZL is supplied via a channel system KS1 the interior IR of the rail vehicle.
  • the capacity of the supply fan ZUL may be overstrained, so that its maintenance requirement increases or so that its service life drops.
  • FIG. 6 shows an improved, known scheme of the air conditioning shown in FIG.
  • the mixer M is preceded by an additional circulation fan UML with Um Kunststoffansaugung, so that pressure losses on the air side over the powerful taking place, additional
  • Lüf ter fan, fan
  • the arrangement according to the invention addresses as a core piece a mixer for use in an air-conditioning arrangement of a rail vehicle.
  • the mixer has a first input, a second input, an output, and a middle region disposed between the two inputs and the output.
  • the first input is connected to a fresh air supply, so that fresh air passes through the first input in the middle area.
  • the second entrance is with a
  • Circulation air supply connected so that circulating air passes through the second input in the middle region.
  • supply air is generated from the circulating air supplied and from the fresh air supplied by mixing, which reaches the outlet of the mixer.
  • the middle region of the mixer is connected via an opening to the first input.
  • the opening forms a transitional area between the entrance and the central area, so that the supplied fresh air is guided from the first input via the transition area to the central area.
  • the transition region includes a profile with a Tragtlächen-shaped cross-section.
  • the profile is arranged in the transition region such that the supplied
  • the present invention is based on an efficient and redesigned introduction of fresh air into the mixer.
  • the incoming fresh air is led into the mixer via a profile with wing cross-section, so that a Coanda effect is created along the profile.
  • coanda effect refers to the tendency of a gas flow to run along a convex surface of the airfoil-shaped profile (instead of detaching from it) and to accelerate in an original flow direction.
  • Recirculation is formed on the air side of the Mi shear an underpressure, through which the circulating air then is increasingly sucked into the interior of the mixer (so it is an injector principle used advantageously).
  • the first input of the mixer is preceded by a fresh ventilator.
  • the freshener sucks fresh air, pressurizes it, and supplies the pressurized fresh air to the mixer via the first inlet of the mixer.
  • the negative pressure formed on the circulating air side is additionally reinforced.
  • the fresh ventilator is designed as a side channel compressor.
  • a side channel compressor has a high pressure gain and thus a steep characteristic at a low volume flow.
  • the inventive arrangement the fresh air ae rodynamically efficiently introduced into the mixer.
  • the mixer is a cost-effective and low-effort
  • the present invention brings benefits in the overall effect degree of the air conditioning arrangement, since in sum less elekt rical power is required for their operation.
  • the present invention brings advantages in the required
  • the present invention also brings advantages in the Akus technology, since the mixer according to the invention has no moving and thus noise-causing components.
  • the present invention uses a fresh ventilator to supply fresh air at an elevated pressure to the mixer on the input side. This helps to promote recirculation in the mixer. The circulating air is thereby increasingly sucked in by the mixer.
  • FIG. 1 shows a detail of the mixer according to the invention
  • the mixer Mil has a first input Eil, a second input E12 and an output All. Further, the Mi shear Mil on a cylindrical central area Bll.
  • the mixer Mil is supplied via the first input Eil fresh air FL and the second input E12 circulating air UL.
  • the fresh air FL is mixed with the circulating air UL and from a supply air ZL genes gene.
  • the first input Eil is formed as a tube which is radially angeord net on an outer side of the mixer AS11 AS11 and the mixer opens correspondingly radially circumferentially in the direction of the central region Bll into the interior of the mixer Mil.
  • This opening OF11 thus forms a circumferential transition area UB11, which is arranged between the input Eil and the cylinder-shaped central area Bll.
  • the circumferential transition region UB11 includes a profile PR11 having a wing-shaped cross-section, which will be described in more detail below.
  • FIG 2 shows a detail of the erfindungsge MAESSEN mixer Mil in a sectional view with reference to FIG.
  • the wing-shaped cross-section of the profile PR11 has a concave, i.e. in the direction of the supplied fresh air FL or in the direction of the first input Eil. domed, OB11 surface on.
  • the wing-shaped cross-section of the profile PR11 has in the direction of the supplied circulating air UL or in the direction of the cylinder-shaped middle area Bll a convex, ie outwardly curved, surface OB12.
  • the outwardly curved surface OB12 of the profile PR11 is disposed opposite to the opening OF11 and has to this egg nen (small) air gap LS11 as a distance.
  • the transition region UB11 thus has the functionality of an injector:
  • the supplied fresh air FL effected along the Kochgangsbe range UB11 a negative pressure, via which the circulating air UL ver strengthens in the mixer Mil or in the middle region Bll is sucked.
  • FIG. 3 shows, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, an advantageous extension of the mixer Mil according to the invention.
  • the first input Eil of the mixer Mil is preceded by a fresh fan FRL.
  • the fresh air blower sucks fresh air FL, pressurizes it with a pressure, and supplies the pressurized fresh air FL via the first input E1 of the mixer Mil to the mixer Mil.
  • the fresh ventilator FRL is designed in particular as Sokanalverdich ter.
  • a side channel compressor has a high pressure gain and thus a steep characteristic at a low volume flow.
  • This side channel blower easily overcomes Druckver losses and fresh air FL efficiently into the mixer Mil, to support its recirculation air intake in addition.
  • the mixer Mil is supplied via a first input fresh air FL and a second input recirculated air UL.
  • air UL originates from an interior space IR of the rail vehicle and is supplied to the mixer Mil with the aid of a channel system KS2.
  • the fresh air FL is obtained from the outer environment of the rail vehicle and also supplied to the mixer Mil.
  • the supplied recirculated air UL is mixed with the supplied fresh air FL and from this a so-called supply air ZL is generated.
  • the supply air ZL is supplied via an outlet of the mixer Mil to an air conditioner KLG and a KLF downstream of the air conditioner supply fan ZUL.
  • the supplied supply air ZL is conditioned or regulated in its temperature.
  • the downstream supply fan ZUL air conditioned supply air ZL is supplied via a channel system KS1 the interior IR of the rail vehicle.
  • a part of the conditioned air comes back on the initially described channel system KS2 as recirculating air UL from the interior IR of the rail vehicle to the mixer M.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to a mixer, which forms the core part of an air-conditioning assembly of a rail vehicle, and to the corresponding air-conditioning assembly. The mixer (M11) has two inlets (E11, E12), an outlet (A11), and a central region (B11) which is arranged between the two inlets (E11, E12) and the outlet (A11). The first inlet (E11) is connected to a fresh air supply, and the second inlet (E12) is connected to a circulating air supply such that fresh air (FL) and circulating air (UL) reach the central region (B11). The circulating air (UL) is mixed with the fresh air (FL) in the central region (B11), and supply air (ZL) is thus obtained. The central region (B11) of the mixer (M11) is connected to the fresh air inlet (E11) via an opening (OF11) such that the opening (OF11) forms a transition region (UB11) between the fresh air inlet (E11) and the central region (B11). The transition region (UB11) contains a profiled section (PR11) with a wing-shaped cross-section which is designed and arranged in the transition region (UB11) such that the supplied fresh air (FL) generates negative pressure along the transition region (UB11), and the circulating air (UL) is suctioned into the central region (B11) of the mixer (M11) in a reinforced manner via the negative pressure.

Description

Beschreibung description
Mischer sowie Anordnung zur Klimatisierung eines Schienen fahrzeugs Mixer and arrangement for the air conditioning of a rail vehicle
Die Erfindung betrifft einen Mischer sowie eine Anordnung zur Klimatisierung eines Schienenfahrzeugs. The invention relates to a mixer and an arrangement for the air conditioning of a rail vehicle.
Ein typisches Schema einer bekannten Klimatisierung eines Schienenfahrzeugs sowie ein darin verwendeter Mischer ist in FIG 5 dargestellt. A typical scheme of a known air conditioning of a rail vehicle and a mixer used therein is shown in FIG 5.
Einem Mischer M wird über einen ersten Eingang Frischluft FL und über einen zweiten Eingang Umluft UL zugeführt. Die Um luft UL stammt dabei aus einem Innenraum IR des Schienenfahr zeugs und wird mit Hilfe eines Kanalsystems KS2 dem Mischer M zugeführt. Die Frischluft FL wird aus dem äußeren Umfeld des Schienenfahrzeugs gewonnen und ebenfalls dem Mischer M zuge führt . A mixer M is supplied via a first input fresh air FL and a second input recirculated air UL. The order air UL originates from an interior IR of rail vehicles and is supplied to the mixer M by means of a channel system KS2. The fresh air FL is obtained from the outer environment of the rail vehicle and also the mixer M leads supplied.
Durch den Mischer M wird die zugeführte Umluft UL mit der zu geführten Frischluft FL gemischt und daraus eine sogenannte Zuluft ZL generiert. By means of the mixer M, the circulated air UL supplied is mixed with the fresh air FL to be guided and from this a so-called supply air ZL is generated.
Die Zuluft ZL wird über einen Ausgang des Mischers M einem Klimagerät KLG und einem dem Klimagerät KLG nachgeschalteten Zulüfter ZUL zugeführt. The supply air ZL is fed via an outlet of the mixer M to an air conditioner KLG and to the air conditioner KLG downstream supply fan ZUL.
Durch das Klimagerät KLG wird die zugeführte Zuluft ZL klima tisiert bzw. in ihrer Temperatur reguliert. Mit Hilfe des nachgeschalteten Zulüfters ZUL wird die klimatisierte Zuluft ZL über ein Kanalsystem KS1 dem Innenraum IR des Schienen fahrzeugs zugeführt. By means of the KLG air conditioner, the supplied supply air ZL is conditioned or regulated in its temperature. With the help of the downstream supply fan ZUL air conditioned supply air ZL is supplied via a channel system KS1 the interior IR of the rail vehicle.
Ein Teil der klimatisierten Luft kommt über das eingangs be schriebene Kanalsystem KS2 als Umluft UL vom Innenraum IR des Schienenfahrzeugs zum Mischer M zurück. In diesem geschlossenen Gesamtsystem kommt es jedoch zu A part of the conditioned air comes back on the initially described channel system KS2 as recirculating air UL from the interior IR of the rail vehicle to the mixer M. However, this closed overall system is the case
Druckverlusten, die durch die beschriebenen Komponenten (Kli magerät KLG, Zulüfter ZUL, Kanalsysteme KS1, KS2 und Innen raum IR) bedingt sind. Pressure losses caused by the described components (Kli magerät KLG, Zululte ZUL, channel systems KS1, KS2 and interior space IR).
Diese Druckverluste müssen vom Zulüfter ZUL ausgeglichen wer den, so dass dessen Kapazität und Baugröße von den erwarteten Druckverlusten bedingt wird. These pressure losses must be compensated by the supply fan ZUL, so that its capacity and size are dependent on the expected pressure losses.
Je nach Größe der realen Druckverluste kann die Kapazität des Zulüfters ZUL ggf. überfordert werden, so dass dessen War tungsbedarf steigt bzw. so dass dessen Lebensdauer sinkt. Depending on the size of the real pressure losses, the capacity of the supply fan ZUL may be overstrained, so that its maintenance requirement increases or so that its service life drops.
FIG 6 zeigt ein verbessertes, bekanntes Schema der in FIG 5 dargestellten Klimatisierung. 6 shows an improved, known scheme of the air conditioning shown in FIG.
Dabei wird dem Mischer M ein zusätzlicher Umlüfter UML mit Umluftansaugung vorgeschaltet, so dass Druckverluste auf der Umluft-Seite über die kraftvoll erfolgende, zusätzliche In this case, the mixer M is preceded by an additional circulation fan UML with Umluftansaugung, so that pressure losses on the air side over the powerful taking place, additional
Umluftansaugung kompensiert werden. Umluftansaugung be compensated.
Zusätzlich benötigte oder in ihrer Kapazität vergrößerte Lüf ter (Umlüfter, Zulüfter) erhöhen jedoch den Leistungsver brauch des resultierenden Gesamtsystems sowie die Kosten der resultierenden Anordnung zur Klimatisierung. However, additional required or increased in capacity Lüf ter (fan, fan) increase the Leistungsver consumption of the resulting overall system and the cost of the resulting arrangement for air conditioning.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anordnung zur Klimatisierung eines Schienenfahr zeugs anzugeben. It is therefore the object of the present invention to provide an improved arrangement for the air conditioning of a rail vehicle.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. This object is solved by the features of claim 1 and by the features of claim 7.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängi gen Ansprüchen angegeben.  Advantageous developments are specified in the respective dependent claims.
Die erfindungsgemäße Anordnung adressiert als Kernstück einen Mischer zur Verwendung bei einer Klimatisierungsanordnung ei nes Schienenfahrzeugs. Der Mischer weist einen ersten Eingang, einen zweiten Ein gang, einen Ausgang sowie einen mittleren Bereich auf, der zwischen den beiden Eingängen und dem Ausgang angeordnet ist. Der erste Eingang ist mit einer Frischluftzufuhr verbunden, so dass Frischluft über den ersten Eingang in den mittleren Bereich gelangt. Der zweite Eingang ist mit einer The arrangement according to the invention addresses as a core piece a mixer for use in an air-conditioning arrangement of a rail vehicle. The mixer has a first input, a second input, an output, and a middle region disposed between the two inputs and the output. The first input is connected to a fresh air supply, so that fresh air passes through the first input in the middle area. The second entrance is with a
Umluftzufuhr verbunden, so dass Umluft über den zweiten Ein gang in den mittleren Bereich gelangt. Circulation air supply connected so that circulating air passes through the second input in the middle region.
Im mittleren Bereich wird aus der zugeführten Umluft und aus der zugeführten Frischluft durch Mischung Zuluft generiert, die an den Ausgang des Mischers gelangt.  In the middle area, supply air is generated from the circulating air supplied and from the fresh air supplied by mixing, which reaches the outlet of the mixer.
Der mittlere Bereich des Mischers ist über eine Öffnung mit dem ersten Eingang verbunden. Die Öffnung bildet einen Über gangsbereich zwischen dem Eingang und dem mittleren Bereich, so dass die zugeführte Frischluft vom ersten Eingang über den Übergangsbereich zum mittleren Bereich geführt wird.  The middle region of the mixer is connected via an opening to the first input. The opening forms a transitional area between the entrance and the central area, so that the supplied fresh air is guided from the first input via the transition area to the central area.
Erfindungsgemäß beinhaltet der Übergangsbereich ein Profil mit einem Tragtlächen-förmigen Querschnitt. Das Profil ist im Übergangsbereich derart angeordnet, dass die zugeführte According to the invention, the transition region includes a profile with a Tragtlächen-shaped cross-section. The profile is arranged in the transition region such that the supplied
Frischluft längs des Übergangsbereichs einen Unterdrück er zeugt, über den die Umluft verstärkt in den mittleren Bereich des Mischers eingesaugt wird. Fresh air along the transition region, a suppression he witnesses, via which the circulating air is increasingly sucked into the central region of the mixer.
Die vorliegende Erfindung beruht auf einer effizienten und neu gestalteten Einleitung von Frischluft in den Mischer. The present invention is based on an efficient and redesigned introduction of fresh air into the mixer.
Die eingeleitete Frischluft wird über ein Profil mit Tragflä- chen-Querschnitt in den Mischer geleitet, so dass längs des Profils ein Coanda-Effekt entsteht. Mit dem Begriff Coanda- Effekt wird die Tendenz einer Gasströmung bezeichnet, an ei ner konvexen Oberfläche des Tragflächen-förmigen Profils entlangzulaufen (anstatt sich davon abzulösen) und sich in einer ursprünglichen Fließrichtung beschleunigt weiterzubewe gen. Im Zusammenspiel der am Tragflächenprofil entlang strö menden Frischluft und Umluft wird auf der Umluftseite des Mi schers ein Unterdrück gebildet, durch den die Umluft dann verstärkt ins Innere des Mischers gesaugt wird (es wird also ein Injektor-Prinzip vorteilhaft angewendet). The incoming fresh air is led into the mixer via a profile with wing cross-section, so that a Coanda effect is created along the profile. The term coanda effect refers to the tendency of a gas flow to run along a convex surface of the airfoil-shaped profile (instead of detaching from it) and to accelerate in an original flow direction. In interaction of fresh air and air flow along the airfoil profile Recirculation is formed on the air side of the Mi shear an underpressure, through which the circulating air then is increasingly sucked into the interior of the mixer (so it is an injector principle used advantageously).
In einer bevorzugten Weiterbildung ist dem ersten Eingang des Mischers ein Frischlüfter vorgeschaltet. Der Frischlüfter saugt Frischluft an, beaufschlagt diese mit einem Druck und führt die mit Druck beaufschlagte Frischluft über den ersten Eingang des Mischers dem Mischer zu. In a preferred embodiment, the first input of the mixer is preceded by a fresh ventilator. The freshener sucks fresh air, pressurizes it, and supplies the pressurized fresh air to the mixer via the first inlet of the mixer.
Dadurch wird der auf der Umluftseite gebildete Unterdrück zu sätzlich verstärkt. As a result, the negative pressure formed on the circulating air side is additionally reinforced.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Frischlüfter als Seitenkanalverdichter ausgestaltet. Ein Seitenkanalverdichter weist bei einem geringen Volumenstrom einen hohen Druckgewinn und damit eine steile Kennlinie auf. Ein derartiger Seitenka nalverdichter überwindet problemlos Druckverluste und fördert die Frischluft effizient in den Mischer, um dessen In a preferred embodiment, the fresh ventilator is designed as a side channel compressor. A side channel compressor has a high pressure gain and thus a steep characteristic at a low volume flow. Such a Seitenka nalverdichter easily overcome pressure losses and promotes the fresh air efficiently in the mixer to its
Umluftansaugung zusätzlich zu unterstützen. In addition to support recirculation air intake.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die Frischluft ae rodynamisch effizient in den Mischer eingeleitet. Dadurch wird im Mischer eine kostengünstige und aufwandsarme The inventive arrangement, the fresh air ae rodynamically efficiently introduced into the mixer. As a result, the mixer is a cost-effective and low-effort
Umluftansaugung realisiert, mit der etwaige Druckverluste in einer Anordnung zur Klimatisierung kompensiert werden. Umluftansaugung realized with the possible pressure losses are compensated in an arrangement for air conditioning.
Die effiziente Einleitung der Frischluft in den Mischer unter Nutzung des „Coanda-Effekts" erzeugt im Mischer einen zusätz lichen Druckgewinn, der einer Klimatisierungsanordnung zu Gu te kommt . The efficient introduction of the fresh air into the mixer using the "Coanda effect" generated in the mixer an additional pressure gain that comes to an air conditioning arrangement to Gu te.
Eine bislang benötigte zusätzliche Verwendung eines mechani schen Umlüfters oder ein in der Kapazität vergrößerter A hitherto needed additional use of a mechanical circulation fan or an enlarged in capacity
Zulüfter wird damit vermieden. Fan is thus avoided.
Die vorliegende Erfindung bringt Vorteile im Gesamtwirkungs grad der Klimatisierungsanordnung, da in Summe weniger elekt rische Leistung zu deren Betrieb benötigt wird. Die vorliegende Erfindung bringt Vorteile im benötigten The present invention brings benefits in the overall effect degree of the air conditioning arrangement, since in sum less elekt rical power is required for their operation. The present invention brings advantages in the required
Bauraum, da bislang benötigte Komponenten entfallen bzw. in ihrer Baugröße verkleinert ausgeführt werden können. Space, since previously required components omitted or can be made smaller in size.
Die vorliegende Erfindung bringt auch Vorteile in der Akus tik, da der erfindungsgemäße Mischer keine beweglichen und damit Geräusch-verursachenden Bestandteile aufweist. The present invention also brings advantages in the Akus technology, since the mixer according to the invention has no moving and thus noise-causing components.
Die vorliegende Erfindung verwendet einen Frischlüfter dazu, um Frischluft mit einem erhöhten Druck dem Mischer eingangs seitig zuzuführen. Dadurch wird die Förderung der Umluft in den Mischer unterstützt. Die Umluft wird dadurch verstärkt durch den Mischer angesaugt. The present invention uses a fresh ventilator to supply fresh air at an elevated pressure to the mixer on the input side. This helps to promote recirculation in the mixer. The circulating air is thereby increasingly sucked in by the mixer.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an hand einer Zeichnung detailliert beschrieben. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of example with reference to a drawing.
Dabei zeigt:  Showing:
FIG 1 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Mischers, 1 shows an embodiment of a mixer according to the invention,
FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 ein Detail des erfindungsgemäßen Mischers , 2 with reference to FIG. 1 shows a detail of the mixer according to the invention,
FIG 3 mit Bezug auf FIG 1 und FIG 2 eine vorteilhafte Erwei terung des erfindungsgemäßen Mischers, 3 with reference to FIG. 1 and FIG. 2 an advantageous expan sion of the mixer according to the invention,
FIG 4 ein Klimatisierungsschema eines Schienenfahrzeugs unter Verwendung des erfindungsgemäßen Mischers, 4 shows an air conditioning scheme of a rail vehicle using the mixer according to the invention,
FIG 5 das in der Beschreibungseinleitung geschilderte erste Klimatisierungsschema gemäß dem Stand der Technik, und FIG. 5 shows the first air conditioning scheme according to the prior art described in the introduction to the description, and FIG
FIG 6 das in der Beschreibungseinleitung geschilderte zweite Klimatisierungsschema gemäß dem Stand der Technik 6 shows the description in the introduction described second air conditioning scheme according to the prior art
FIG 1 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mischers Mil . Der Mischer Mil weist einen ersten Eingang Eil, einen zweiten Eingang E12 sowie einen Ausgang All auf. Weiter weist der Mi scher Mil einen zylinderförmigen mittleren Bereich Bll auf. 1 shows an embodiment of the mixer Mil according to the invention. The mixer Mil has a first input Eil, a second input E12 and an output All. Further, the Mi shear Mil on a cylindrical central area Bll.
Dem Mischer Mil wird über den ersten Eingang Eil Frischluft FL und über den zweiten Eingang E12 Umluft UL zugeführt. The mixer Mil is supplied via the first input Eil fresh air FL and the second input E12 circulating air UL.
Im zylinderförmigen mittleren Bereich Bll wird die Frischluft FL mit der Umluft UL gemischt und daraus eine Zuluft ZL gene riert . In the cylindrical central area Bll the fresh air FL is mixed with the circulating air UL and from a supply air ZL genes gene.
Der erste Eingang Eil ist als Röhre ausgebildet, die radial umlaufend an einer Außenseite AS11 des Mischers Mil angeord net ist und sich entsprechend radial umlaufend in Richtung des mittleren Bereich Bll ins Innere des Mischers Mil öffnet. The first input Eil is formed as a tube which is radially angeord net on an outer side of the mixer AS11 AS11 and the mixer opens correspondingly radially circumferentially in the direction of the central region Bll into the interior of the mixer Mil.
Diese Öffnung OF11 bildet somit einen umlaufenden Übergangs bereich UB11, der zwischen dem Eingang Eil und dem zylinder förmigen mittleren Bereich Bll angeordnet ist. This opening OF11 thus forms a circumferential transition area UB11, which is arranged between the input Eil and the cylinder-shaped central area Bll.
Der umlaufende Übergangsbereich UB11 beinhaltet ein Profil PR11, das einen Tragflächen-förmigen Querschnitt aufweist, der nachfolgend näher beschrieben wird. The circumferential transition region UB11 includes a profile PR11 having a wing-shaped cross-section, which will be described in more detail below.
FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 ein Detail des erfindungsge mäßen Mischers Mil in einer Schnittdarstellung. FIG 2 shows a detail of the erfindungsge MAESSEN mixer Mil in a sectional view with reference to FIG.
Der Tragflächen-förmige Querschnitt des Profils PR11 weist in Richtung der zugeführten Frischluft FL bzw. in Richtung des ersten Eingangs Eil eine konkave, d.h. nach innen gewölbte, Oberfläche OB11 auf. The wing-shaped cross-section of the profile PR11 has a concave, i.e. in the direction of the supplied fresh air FL or in the direction of the first input Eil. domed, OB11 surface on.
Der Tragflächen-förmige Querschnitt des Profils PR11 weist in Richtung der zugeführten Umluft UL bzw. in Richtung des zy linderförmigen mittleren Bereich Bll eine konvexe, d.h. nach außen gewölbte, Oberfläche OB12 auf. Die nach außen gewölbte Oberfläche OB12 des Profils PR11 ist gegenüber der Öffnung OF11 angeordnet und weist zu dieser ei nen (geringen) Luftspalt LS11 als Abstand auf. The wing-shaped cross-section of the profile PR11 has in the direction of the supplied circulating air UL or in the direction of the cylinder-shaped middle area Bll a convex, ie outwardly curved, surface OB12. The outwardly curved surface OB12 of the profile PR11 is disposed opposite to the opening OF11 and has to this egg nen (small) air gap LS11 as a distance.
Der Übergangsbereich UB11 weist damit die Funktionalität ei nes Injektors auf: The transition region UB11 thus has the functionality of an injector:
Die zugeführte Frischluft FL bewirkt längs des Übergangsbe reichs UB11 einen Unterdrück, über den die Umluft UL ver stärkt in den Mischer Mil bzw. in dessen mittleren Bereich Bll eingesaugt wird. The supplied fresh air FL effected along the Übergangsbe range UB11 a negative pressure, via which the circulating air UL ver strengthens in the mixer Mil or in the middle region Bll is sucked.
Durch den Tragflächen-förmigen Querschnitt des Profils PR11 wird also Umluft-seitig ein Saugeffekt realisiert. Due to the wing-shaped cross section of the profile PR11 so a suction effect is realized on the air side.
FIG 3 zeigt mit Bezug auf FIG 1 und FIG 2 eine vorteilhafte Erweiterung des erfindungsgemäßen Mischers Mil. 3 shows, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, an advantageous extension of the mixer Mil according to the invention.
Dabei ist dem ersten Eingang Eil des Mischers Mil ein Frisch lüfter FRL vorgeschaltet. Der Frischlüfter saugt Frischluft FL an, beaufschlagt diese mit einem Druck und führt die mit Druck beaufschlagte Frischluft FL über den ersten Eingang Eil des Mischers Mil diese dem Mischer Mil zu. In this case, the first input Eil of the mixer Mil is preceded by a fresh fan FRL. The fresh air blower sucks fresh air FL, pressurizes it with a pressure, and supplies the pressurized fresh air FL via the first input E1 of the mixer Mil to the mixer Mil.
Der Frischlüfter FRL ist insbesondere als Seitenkanalverdich ter ausgestaltet. Ein Seitenkanalverdichter weist bei einem geringen Volumenstrom einen hohen Druckgewinn und damit eine steile Kennlinie auf. The fresh ventilator FRL is designed in particular as Seitenkanalverdich ter. A side channel compressor has a high pressure gain and thus a steep characteristic at a low volume flow.
Dieser Seitenkanalverdichter überwindet problemlos Druckver luste und fördert Frischluft FL effizient in den Mischer Mil, um dessen Umluftansaugung zusätzlich zu unterstützen. This side channel blower easily overcomes Druckver losses and fresh air FL efficiently into the mixer Mil, to support its recirculation air intake in addition.
FIG 4 zeigt ein Klimatisierungsschema eines Schienenfahrzeugs unter Verwendung des erfindungsgemäßen Mischers Mil. 4 shows an air conditioning scheme of a rail vehicle using the mixer Mil according to the invention.
Dem Mischer Mil wird über einen ersten Eingang Frischluft FL und über einen zweiten Eingang Umluft UL zugeführt. Die Um- luft UL stammt dabei aus einem Innenraum IR des Schienenfahr zeugs und wird mit Hilfe eines Kanalsystems KS2 dem Mischer Mil zugeführt. Die Frischluft FL wird aus dem äußeren Umfeld des Schienenfahrzeugs gewonnen und ebenfalls dem Mischer Mil zugeführt. The mixer Mil is supplied via a first input fresh air FL and a second input recirculated air UL. The conversion In this case, air UL originates from an interior space IR of the rail vehicle and is supplied to the mixer Mil with the aid of a channel system KS2. The fresh air FL is obtained from the outer environment of the rail vehicle and also supplied to the mixer Mil.
Durch den Mischer Mil wird die zugeführte Umluft UL mit der zugeführten Frischluft FL gemischt und daraus eine sogenannte Zuluft ZL generiert. By means of the mixer Mil, the supplied recirculated air UL is mixed with the supplied fresh air FL and from this a so-called supply air ZL is generated.
Die Zuluft ZL wird über einen Ausgang des Mischers Mil einem Klimagerät KLG und einem dem Klimagerät KLG nachgeschalteten Zulüfter ZUL zugeführt. Durch das Klimagerät KLG wird die zugeführte Zuluft ZL klima tisiert bzw. in ihrer Temperatur reguliert. Mit Hilfe des nachgeschalteten Zulüfters ZUL wird die klimatisierte Zuluft ZL über ein Kanalsystem KS1 dem Innenraum IR des Schienen fahrzeugs zugeführt. The supply air ZL is supplied via an outlet of the mixer Mil to an air conditioner KLG and a KLF downstream of the air conditioner supply fan ZUL. By means of the KLG air conditioner, the supplied supply air ZL is conditioned or regulated in its temperature. With the help of the downstream supply fan ZUL air conditioned supply air ZL is supplied via a channel system KS1 the interior IR of the rail vehicle.
Ein Teil der klimatisierten Luft kommt über das eingangs be schriebene Kanalsystem KS2 als Umluft UL vom Innenraum IR des Schienenfahrzeugs zum Mischer M zurück. A part of the conditioned air comes back on the initially described channel system KS2 as recirculating air UL from the interior IR of the rail vehicle to the mixer M.
Be zugs zeichenliste Refer to the list of signs
M Mischer M mixer
KLG Klimagerät  KLG air conditioner
ZUL Zulüfter  ZUL fan
UML Umlüfter  UML fan
KS1 Kanalsystem  KS1 channel system
KS2 Kanalsystem  KS2 channel system
IR Innnenraum eines Schienenfahrzeugs  IR interior of a rail vehicle
Mil Mischer Mil mixer
Eil erster Eingang des Mischers Mil  Express first entrance of the mixer Mil
E12 zweiter Eingang des Mischers Mil  E12 second input of the mixer Mil
All Ausgang des Mischers Mil  All output of the mixer Mil
Bll mittlerer Bereich des Mischers Mil  Bll middle section of the mixer Mil
FL Frischluft FL fresh air
UL Umluft  UL circulating air
ZL Zuluft  ZL supply air
AS 11 Außenseite des Mischers Mil AS 11 outside of the mixer Mil
UB11 Übergangsbereich UB11 transition area
OF11 Öffnung im Übergangsbereich UB11 OF11 opening in transition area UB11
PR11 Profil PR11 profile
OBI 1 konkave Oberfläche des Profils PR11 OBI 1 concave surface of profile PR11
OB12 konvexe Oberfläche des Profils PR11 OB12 convex surface of profile PR11
LS 11 Luftspalt zwischen der konvexen Oberfläche OB12 und der Öffnung OF11 LS 11 air gap between the convex surface OB12 and the opening OF11
FRL Frischlüfter FRL fresh air fan

Claims

Patentansprüche claims
1. Mischer zur Verwendung bei einer Klimatisierungsanordnung eines Schienenfahrzeugs, 1. mixer for use in an air-conditioning arrangement of a rail vehicle,
- bei dem der Mischer (Mil) einen ersten Eingang (Eil), einen zweiten Eingang (E12), einen Ausgang (All) sowie einen mittleren Bereich (Bll) aufweist, der zwischen den beiden Eingängen (Eil, E12) und dem Ausgang (All) ange ordnet ist,  - In which the mixer (Mil) has a first input (Eil), a second input (E12), an output (All) and a central region (Bll), which between the two inputs (Eil, E12) and the output ( All) is arranged,
- bei dem der erste Eingang (Eil) mit einer Frischluftzu fuhr verbunden ist, so dass Frischluft (FL) über den ersten Eingang (Eil) in den mittleren Bereich (Bll) ge langt,  - In which the first input (Eil) is connected to a Frischluftzu, so that fresh air (FL) via the first input (Eil) in the central region (Bll) arrived GE,
- bei dem der zweite Eingang (E12) mit einer Umluftzufuhr verbunden ist, so dass Umluft (UL) über den zweiten Ein gang (E12) in den mittleren Bereich (Bll) gelangt,  - In which the second input (E12) is connected to a circulating air supply, so that recirculation (UL) via the second input A (E12) in the central region (Bll) passes,
- wobei im mittleren Bereich (Bll) aus der zugeführten Um luft (UL) und Frischluft (FL) durch Mischung Zuluft (ZL) generiert wird, die an den Ausgang (All) des Mischers gelangt,  - In the middle region (Bll) from the supplied air (UL) and fresh air (FL) by mixing supply air (ZL) is generated, which reaches the output (All) of the mixer,
- bei dem der mittlere Bereich (Bll) des Mischers (Mil) über eine Öffnung (OF11) mit dem ersten Eingang (Eil) verbunden ist und die Öffnung (OF11) einen Übergangsbe reich (UB11) zwischen dem Eingang (Eil) und dem mittle ren Bereich (Bll) bildet, so dass die zugeführte Frisch luft vom ersten Eingang (Eil) über den Übergangsbereich (UB11) zum mittleren Bereich (Bll) geführt wird,  - In which the central region (Bll) of the mixer (Mil) via an opening (OF11) to the first input (Eil) is connected and the opening (OF11) a Übergangsbe rich (UB11) between the input (Eil) and the middle ren range (Bll) forms, so that the supplied fresh air from the first input (Eil) via the transition region (UB11) to the central region (Bll) is performed,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
- dass der Übergangsbereich (UB11) ein Profil (PR11) mit einem Tragtlächen-förmigen Querschnitt beinhaltet und - That the transition region (UB11) includes a profile (PR11) with a Tragtlächen-shaped cross-section and
- dass das Profil (PR11) im Übergangsbereich (UB11) derart angeordnet ist, dass die zugeführte Frischluft (FL) längs des Übergangsbereichs (UB11) einen Unterdrück er zeugt, über den die Umluft (UL) verstärkt in den mittle ren Bereich (Bll) des Mischers (Mil) eingesaugt wird. - That the profile (PR11) in the transition region (UB11) is arranged such that the supplied fresh air (FL) along the transition region (UB11) a negative pressure he testifies, via which the circulating air (UL) reinforced in the middle ren range (Bll) of the mixer (Mil) is sucked.
2. Mischer nach Anspruch 1, bei dem der mittlere Bereich 2. Mixer according to claim 1, wherein the central region
(Bll) des Mischers (Mil) zylinderförmig ist. (Bll) of the mixer (Mil) is cylindrical.
3. Mischer nach Anspruch 1, 3. Mixer according to claim 1,
- bei dem der erste Eingang (Eil) des Mischers (Mil) als Röhre ausgebildet ist,  in which the first input (Eil) of the mixer (Mil) is designed as a tube,
- bei dem die Röhre radial umlaufend an einer Außenseite (AS11) des Mischers (Mil) angeordnet ist,  in which the tube is arranged radially peripherally on an outer side (AS11) of the mixer (Mil),
- bei dem die Röhre radial umlaufend in Richtung des mitt leren Bereichs (Bll) und in Richtung zum Inneren des Mi schers (Mil) eine Öffnung (OF11) aufweist, die den um laufenden Übergangsbereich (UB11) bildet, der zwischen dem Eingang (Eil) und dem zylinderförmigen mittleren Be reich (Bll) angeordnet ist.  - In which the tube radially circumferentially in the direction of the mitt sized area (Bll) and towards the interior of the Mi shear (Mil) has an opening (OF11), which forms the current transition area (UB11) between the input (Eil ) And the cylindrical middle Be rich (Bll) is arranged.
4. Mischer nach Anspruch 1, 4. mixer according to claim 1,
- bei dem der Tragtlächen-förmige Querschnitt des Profils (PR11) in Richtung der zugeführten Frischluft (FL) bzw. in Richtung des ersten Eingangs (Eil) eine nach innen gewölbte Oberfläche (OB11) aufweist,  in which the support surface-shaped cross-section of the profile (PR11) has an inwardly curved surface (OB11) in the direction of the supplied fresh air (FL) or in the direction of the first input (Eil),
- bei dem der Tragtlächen-förmige Querschnitt des Profils (PR11) in Richtung der zugeführten Umluft (UL) bzw. in Richtung des zylinderförmigen mittleren Bereichs (Bll) eine nach außen gewölbte Oberfläche (OB12) aufweist, - In which the Tragtlächen-shaped cross-section of the profile (PR11) in the direction of the supplied circulating air (UL) or in the direction of the cylindrical central region (Bll) has an outwardly curved surface (OB12),
- bei dem die nach außen gewölbte Oberfläche (OB12) des Profils (PR11) gegenüber der Öffnung (OF11) angeordnet ist und zu dieser einen Luftspalt (LS11) als Abstand aufweist . - In which the outwardly curved surface (OB12) of the profile (PR11) opposite the opening (OF11) is arranged and to this an air gap (LS11) as a distance.
5. Mischer nach Anspruch 1, bei dem dem ersten Eingang (Eil) des Mischers (Mil) ein Frischlüfter (FRL) vorgeschaltet ist, so dass durch den Frischlüfter (FRL) ansaugte Frisch luft (FL) mit einem Druck beaufschlagt an den ersten Ein gang (Eil) des Mischers (Mil) gelangt. 5. Mixer according to claim 1, wherein the first input (Eil) of the mixer (Mil) is preceded by a fresh ventilator (FRL), so that by the fresh ventilator (FRL) sucked fresh air (FL) acted upon with a pressure to the first A passage (Eil) of the mixer (Mil) passes.
6. Mischer nach Anspruch 5, bei dem der Frischlüfter (FRL) als Seitenkanalverdichter ausgestaltet ist. 6. Mixer according to claim 5, wherein the fresh ventilator (FRL) is designed as a side channel compressor.
7. Anordnung zur Klimatisierung eines Schienenfahrzeugs, mit einem Mischer (Mil), der nach einem der Ansprühe 1 bis 6 ausgestaltet ist, 7. arrangement for the air conditioning of a rail vehicle, with a mixer (Mil), which is designed according to one of the claims 1 to 6,
- bei dem der Mischer zur Generierung von Zuluft (ZL) aus Frischluft (FL), die dem Mischer (Mlll) über einen ers ten Eingang zugeführt wird, und Umluft (UL) , die dem Mi scher (Mlll) über einen zweiten Eingang zugeführt wird, ausgebildet ist,  - In which the mixer for generating supply air (ZL) from fresh air (FL), which is supplied to the mixer (Mlll) via a ers th input, and circulating air (UL), which supplied to the Mi shear (Mlll) via a second input will, is trained,
- bei dem der Mischer (Mil) ausgangsseitig mit einem Kli magerät (KLG) verbunden ist, so dass die Zuluft zum Kli magerät zur Klimatisierung und zur Einstellung der Tem peratur geführt wird,  - In which the mixer (Mil) on the output side with a Kli magerät (KLG) is connected, so that the supply air to the Kli magerät for air conditioning and setting the Tem temperature is performed,
- bei dem dem Klimagerät (KLG) ein Zulüfter (ZUL) nachge schaltet ist, über den die klimatisierte Zuluft über ein Kanalsystem (KS2) in einen Innenraum (IR) des Schienen fahrzeugs gelangt, und  - In which the air conditioner (KLG) nachge a supply fan (ZUL) is switched, via which the conditioned supply air via a channel system (KS2) enters an interior (IR) of the rail vehicle, and
- bei dem der Innenraum (IR) des Schienenfahrzeugs über ein Kanalsystem (KS2) mit einem Eingang des Mischers (Mil) verbunden ist, so dass zumindest ein Teil der kli matisierten Zuluft vom Innenraum (IR) über ein Kanalsys tem (KS2) als Umluft an den zweiten Eingang des Mischers (Mil) gelangt.  - In which the interior (IR) of the rail vehicle via a channel system (KS2) with an input of the mixer (Mil) is connected, so that at least part of the kli-conditioned supply air from the interior (IR) via a Kanalsys system (KS2) as circulating air reaches the second input of the mixer (Mil).
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