ES2352997T3 - Vehículo ferroviario con una disposición de refrigeración para componentes dispuestos en una zona debajo del piso. - Google Patents

Abstract

Vehículo ferroviario (1) con una disposición de refrigeración para componentes dispuestos en una zona debajo del piso (2), como un bloque de suministro de energía, un convertidor de corriente, un transformador o un motor de tracción (4), que son refrigerados o bien rectamente o a través de un refrigerador respectivo, en el que la disposición de refrigeración presenta un primer orificio de entrada, dispuesto en la zona de las faldillas laterales (8) del vehículo ferroviario, para aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración y al menos un ventilador (5) para la conducción del aire de refrigeración en dirección a al menos uno de los componentes (4), caracterizado porque la disposición de refrigeración presenta un segundo orificio de entrada, conectado según la técnica de circulación con el ventilador (5), para aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración, que está dispuesta por encima de faldillas laterales (8) del vehículo ferroviario (1) y que está conectada a través de un canal de aire (13) con la zona debajo del piso (2).

Description

[0001] La invención se refiere a un vehículo ferroviario con una disposición de refrigeración para un componente dispuesto en una zona debajo del piso, como un bloque de suministro de energía, un convertidor de corriente, un transformador o un motor de tracción, en el que la disposición de refrigeración presenta un primer orificio de entrada para aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración y al menos un ventilador para la conducción del aire de refrigeración en dirección a al menos uno de los componentes. La enumeración indicada anteriormente de componentes o equipos de un vehículo ferroviario necesita refrigeración. Ver a este respecto los documentos DE-A1-196 32 053 o DE-A1-101 18 219. Con esta finalidad, los vehículos ferroviarios conocidos presentan típicamente en la zona inferior de la pared lateral, es decir, en la proximidad de los componentes a refrigerar unos orificios de entrada para aire fresco, que es conducido entonces como aire de refrigeración con la ayuda del ventilador a los componentes respectivos. Estos componentes pueden estar configurados, por ejemplo, con nervaduras de refrigeración, de manera que se posibilita su refrigeración efectiva con la ayuda del aire de refrigeración. Ejemplos de ello son circuitos de refrigeración y refrigeradores de aceite / agua. [0002] La disposición seleccionada es favorable desde el punto de vista de la técnica de la circulación, puesto que solamente hay que recorrer trayectorias cortas del aire de refrigeración, para conducir el aire fresco que afluye a través del orificio de entrada hasta el lugar, en el debe conseguirse el efecto de refrigeración. [0003] En el funcionamiento en invierno del vehículo ferroviario se plantea, sin embargo, en el subsuelo en la circulación durante la caída de nieve y cuando se atraviesan regiones nevadas el problema de que con el aire de refrigeración para la refrigeración de los aparatos se aspira nieve, que se deposita en la zona de aspiración y/o en canales de aire que se encuentran detrás y en componentes que se encuentran allí, como separadores de polvo y rejillas de suciedad, impide la circulación de aire de refrigeración, dado el caso incluso la cierra y puede conducir también al puenteo de la tensión entre conexiones eléctricas. A este respecto, en el invierno existe el peligro de que los módulos eléctricos de los componentes se puedan poner fuera de servicio o bien como consecuencia de recalentamiento o, en cambio, también debido a cortocircuitos. [0004] Partiendo de aquí, la invención tiene el cometido de indicar un vehículo ferroviario, en el que para el funcionamiento en invierno se obtenga una seguridad

5 funcional elevada en lo que se refiere a la refrigeración de los componentes dispuestos en la zona debajo del piso. [0005] Este cometido se soluciona en el vehículo ferroviario mencionado al principio porque la disposición de refrigeración presenta un segundo orificio de entrada, conectado según la técnica de circulación con el ventilador, para aire fresco que se

10 utiliza como aire de refrigeración, que está dispuesta por encima de faldillas laterales del vehículo ferroviario y que está conectada a través de un canal de aire con la zona debajo del piso. [0006] En virtud de la disposición elevada del segundo orificio de entrada se consigue que este orificio de entrada en el funcionamiento en invierno sea cargado en

15 una medida claramente inferior con nieve, de manera que se puede realizar de manera fiable una alimentación de aire de refrigeración a través del segundo orificio de entrada también en el funcionamiento en invierno. [0007] El segundo orificio de entrada puede estar dispuesto en la zona del techo del vehículo ferroviario, de manera que está protegido totalmente frente a la nieve

20 arremolinada. También es posible una disposición del segundo orificio de entrada en una zona de la pared lateral por encima de las faldillas laterales del vehículo ferroviario. También aquí el técnico puede encontrar un compromiso adecuado entre una dilatación de un canal de circulación desde el segundo orificio de entrada hacia al menos un ventilador y la resistencia a la circulación implicada con ello y una

25 impulsión con nieve del segundo orificio de entrada. [0008] El segundo orificio de entrada puede estar equipado con una rejilla de entrada y una rejilla de separación que está colocada aguas debajo de la misma. Esto provoca una protección del segundo orificio de entrada en caso de caída de nieve frente a la nieve que llega al canal de aire hacia el ventilador.

30 [0009] En este caso, la rejilla de separación puede estar configurada de dos partes, de manera que una rejilla parcial respectiva se extiende inclinada en dirección a una entrada del canal de aire. La alineación de las rejillas parciales puede estar seleccionada tanto en la dirección transversal del vagón de tracción como también en la dirección longitudinal del vagón de tracción. En ambos casos resulta una

35 distribución homogénea de la velocidad del aire.

[0010] En otra forma de realización, que se refiere a la rejilla de separación, la rejilla de separación está de nuevo dividida en dos partes y es atacada por la corriente desde abajo, de manera que se previene eficazmente la deposición de nieve y suciedad. Especialmente favorable parece una forma de realización, en la que la rejilla de

5 separación está dispuesta a una distancia de un lado superior del techo del vagón de tracción y es lavada por el viento de la marcha desde abajo, de manera que igualmente se previene una deposición de nieve. En esta forma de realización, se puede prescindir, dado el caso, de un ventilador de apoyo para el transporte del aire de refrigeración en dirección a la zona debajo del piso.

10 [0011] En formas de realización alternativas de la rejilla de separación, ésta puede estar configurada de una pieza. [0012] El segundo orificio de entrada puede estar conectado a través de uno o varios canales de circulación con la zona debajo del piso del vehículo ferroviario. Estos canales de circulación están dispuestos unos detrás de los otros en la dirección

15 longitudinal del vehículo ferroviario, de manera que en este ejemplo de realización los canales de circulación se extienden desde el segundo orificio de entrada esencialmente en dirección vertical en dirección a la zona debajo del piso. Esto da como resultado una necesidad reducida de espacio y no se limita demasiado la zona de los pasajeros.

20 [0013] El primer orificio de entrada puede presentar una rejilla de entrada que se puede cerrar. Esto crea la posibilidad de cerrar parcial o también totalmente el primer orificio de entrada para un funcionamiento en invierno, de manera que se realiza una alimentación de aire de refrigeración para los componentes en la zona debajo del piso hasta el 100 % del aire de refrigeración desde el segundo orificio de entrada.

25 [0014] En este caso, la disposición de refrigeración puede estar controlada con la ayuda de un módulo de control, que determina las porciones de aire de refrigeración desde el primer orificio de entrada y desde el segundo orificio de entrada que forman el aire de refrigeración utilizado debajo del piso. Aquí se puede distinguir entre un funcionamiento en verano y un funcionamiento en invierno. A este respecto, el

30 módulo de control puede estar diseñado de tal forma que durante el funcionamiento en verano la porción del aire de refrigeración desde el primer orificio de entrada está en el intervalo entre 30 y 100 % y la porción del aire de refrigeración desde el segundo orificio de entrada está en el intervalo entre 0 y 70 %. En el funcionamiento en invierno, en cambio, se cierra típicamente el primer orificio de entrada, para que

35 el aire de refrigeración sea acondicionado exclusivamente desde el segundo orificio de entrada. [0015] El primer orificio de entrada puede estar dispuesto típicamente en la zona de las faldillas laterales del vehículo ferroviario, para crear una trayectoria favorable desde el punto de vista de la técnica de la circulación para el aire de refrigeración

5 hacia los componentes a refrigerar. [0016] En otro ejemplo de realización, el módulo de control puede estar diseñado de tal forma que entre un funcionamiento en verano y un funcionamiento en invierno se seleccionan diferentes densidades de la corriente de aire de refrigeración. Esto se puede realizar especialmente en función de la temperatura, de manera que en un

10 funcionamiento en invierno se puede accionar al menos un ventilador con número reducido de revoluciones, puesto que el aire fresco que afluye presenta una temperatura claramente reducida con respecto al verano. [0017] De manera alternativa, pueden estar previstos ventiladores de equipo o bien ventiladores de componentes con un canal de desviación, que conduce de retorno a

15 un lado de aspiración del ventilador de equipo. En este caso, el número de revoluciones del ventilador puede permanecer constante, un nivel de presión en una bandeja de fondo del vehículo ferroviario permanece alto en la zona debajo del piso, puesto que se previene una aspiración en vacío de la bandeja del fondo y un punto de trabajo del ventilador de equipo permanece ideal. De ello resulta un alto rendimiento

20 del ventilador de equipo, existiendo menos desarrollo de ruido. [0018] A continuación se explica todavía en detalle la invención a modo de ejemplo con la ayuda de los dibujos. En este caso:

La figura 1 muestra una vista lateral, parcialmente en sección, de un vagón de tracción. 25 La figura 2 muestra una vista de la sección transversal de una zona del techo del vagón de tracción de la figura 1. La figura 3 muestra una vista de la sección transversal de otra forma de realización de la zona de techo del vagón de tracción de la figura 1. La figura 4 muestra una vista de la sección longitudinal de una zona de techo 30 del vagón de tracción de la figura 1 en otra forma de realización, y

La figura 5 muestra una vista de la sección transversal de una zona de debajo del piso del vagón de tracción de la figura 1. [0019] La representación de un vagón de tracción 1 en la figura 1 muestra una zona de debajo del piso 2, en la que están alojados diferentes componentes eléctricos, que

35 deben refrigerarse durante el funcionamiento. Los carros giratorios 3 están equipados con motores de tracción 4 correspondientes, que son refrigerados con la ayuda de ventiladores 5 de motores de tracción correspondientes. Un lado inferior del vagón de tracción 1 está cerrado herméticamente desde el punto de vista de la técnica de circulación con la ayuda de una bandeja de fondo 6, de manera que por encima de la

5 bandeja de fondo 6 se pueden conducir circulaciones de aire de refrigeración. [0020] Por encima de la bandeja de fondo 6 se encuentra, además, otro equipo eléctrico 7, en el que se puede tratar de un bloque de alimentación de energía, un convertidor de corriente o un transformador, más exactamente unidades de refrigeración de los aparatos respectivos. La bandeja de fondo 6 se prolonga en sus

10 cantos exteriores en faldillas laterales 8 del vagón de tracción 1. En la zona de estas faldillas laterales 8 están previstas primeras rejillas de entrada 9 que se pueden cerrar para aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración. El aire fresco que entra a través de estas rejillas de entrada es utilizado por los ventiladores 5 del motor de de tracción, por ejemplo, para la refrigeración de los motores de tracción 4. Una

15 instalación de refrigeración 10, que está prevista por encima de la bandeja de fondo 6 y en la dirección longitudinal del vagón de tracción aproximadamente en el centro, transporta aire de refrigeración en dirección al ventilador del motor de acción 4 y al equipo 7 a refrigerar. [0021] En la zona del techo del vagón de tracción 1 se encuentran dos rejillas de

20 entrada 11. El aire fresco que afluye a través de las segundas rejillas de entrada 11 llega en primer lugar a rejillas de separación 12 correspondientes, respectivamente, que, vistas en la dirección longitudinal del vagón de tracción 1, están dispuestas oblicuas e inclinadas hacia abajo en dirección a un canal de aire 13 que se extiende vertical. Un ventilador de apoyo 14 transporta aire de refrigeración desde la zona del

25 techo en dirección a la instalación de ventilación 10. Pueden estar previstos otros canales de aire, que están dispuestos unos detrás de los otros en la dirección longitudinal del vehículo y transportan aire de refrigeración hacia la zona debajo del piso 2, de manera que entonces todos los canales de aire parten desde segundos orificios de entrada.

30 [0022] Una disposición de refrigeración para la zona debajo del piso del vagón de tracción 1 se compone, por lo tanto, de dos orificios de entrada con las primeras rejillas de entrada 11 en la zona del techo y dos orificios de entrada de la primera rejilla de entrada 9 en la zona de las faldillas laterales del vagón de tracción 1, el canal de aire 13 y la instalación de refrigeración 10, que puede comprender varios

35 ventiladores. Debajo de la instalación de refrigeración 10, en la bandeja de fondo 6, por lo demás cerrada herméticamente, está prevista una salida de aire 15, que sirve como salida para la corriente de aire de refrigeración de una instalación de ventilación. [0023] La disposición de refrigeración se puede conmutar manual o automáticamente

5 entre un funcionamiento en verano y un funcionamiento en invierno. A tal fin sirve un módulo de control no representado aquí en detalle, que está diseñado de tal forma que durante el funcionamiento en verano la porción del aire de refrigeración desde las primeras rejillas de entrada 9 está en el intervalo entre 30 y 100 % y la porción del aire de refrigeración desde las segundas rejillas de entrada 11 está en el intervalo

10 entre 0 y 70 %. En cambio, en el funcionamiento en invierno las primeras rejillas de entrada se cierran manual o automáticamente, de manera que el aire de refrigeración es acondicionado exclusivamente por las segundas rejillas de entrada 11. Este modo de proceder tiene la ventaja de que en el funcionamiento en invierno, el aire fresco utilizado como aire de refrigeración está esencialmente libre de nieve. En virtud de la

15 disposición de las segundas rejillas de entrada 11 en la zona del techo no puede entrar nieve arremolinada sobre las segundas rejillas de entrada 11. En caso de caída de nieve, las rejillas de separación 12 actúan de tal forma que se filtra la nieve presente en el aire, antes de que el aire fresco sea transportado con la ayuda del ventilador de apoyo 14 a continuación a través del canal de aire 13.

20 [0024] Mientras que en la figura 1 se ilustra una primera forma de realización de la disposición de las rejillas de separación 12, la figura 2 muestra una disposición alternativa de rejillas de separación 12A, que se encuentran horizontalmente a una distancia de la superficie del techo del vagón de tracción 1. Las rejillas de separación 12A son atacadas por la corriente exclusivamente desde abajo, de manera que se

25 puede prevenir que de deposite nieve y suciedad por la fuerza de la gravedad. [0025] Otra alternativa a la disposición de rejillas de separación 12B se deduce a partir de la figura 3. Aquí las rejillas de separación 12B están dispuestas igualmente oblicuas, de manera que caen desde fuera hacia dentro en dirección a un orificio de entrada del canal de ventilación 13. Esto provoca una distribución favorable de la

30 velocidad del aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración. Tal distribución favorable se obtiene también en la disposición de las rejillas de separación según la figura 1. [0026] En la figura 4 se selecciona una disposición de rejillas de separación 12C de tal manera que son lavadas constantemente desde abajo por aire fresco, de manera

35 que precisamente a alta velocidad de la marcha no se puede depositar nieve en las rejillas de separación 12C, puesto que no está presente agua muerta. La nieve separada tiene, por lo tanto, un tiempo de residencia muy corto sobre las rejillas de separación 12C, puesto que en virtud del lavado desde abajo a alta velocidad de la marcha, es transportada inmediatamente hacia fuera. En este caso se forma un

5 especio intermedio entre un lado superior del techo del vagón de tracción 1 y las rejillas de separación 12C que es favorable para la circulación, de manera que se previene eficazmente una acumulación de nieve entre este espacio intermedio. [0027] La figura 5 muestra un fragmento de la zona debajo del piso del vagón de tracción 1, en el que el aire de refrigeración que procede desde el canal de aire 13 es

10 desviado 4 en dirección al motor de tracción 4 como ejemplo de un consumidor de aire de refrigeración. El ventilador 5 del motor de tracción se encuentra sobre un lado de entrada de un canal de aire de refrigeración 16, que transporta aire de refrigeración hacia el motor de tracción 4. El canal de aire de refrigeración 6 se estrecha inmediatamente aguas abajo del ventilador 5 del motor de tracción, de

15 manera que en la zona de este estrechamiento está prevista una trampilla de desviación 17. Cuando la trampilla de desviación 17 está cerrada, toda la corriente de aire de refrigeración es alimentada por el refrigerador 5 del motor de tracción 4. Cuando se abre la trampilla de desviación 17, se desvía una porción determinada con ello de la corriente de aire de refrigeración hacia abajo en dirección a la bandeja de

20 fondo 6 y en el ventilador 5 del motor de tracción, siendo conducida de retorno a un lado de entrada del ventilador 5 del motor de tracción. [0028] La regulación de la desviación del ventilador 5 del motor de tracción, que es representativo aquí de los ventiladores que están asociados a determinados equipos a refrigerar, sirve para la reducción de la corriente volumétrica en el funcionamiento de

25 invierno, que se alimenta al motor de tracción 4. Si el número de revoluciones del ventilador 5 del motor de tracción permanece constante, cuando la trampilla de desviación 17 está abierta para el funcionamiento en invierno, se eleva el nivel de la presión en la bandeja de fondo 6 y el punto de trabajo del ventilador del equipo permanece ideal, de manera que se consiguen un rendimiento alto y un desarrollo de

30 ruido reducido. La corriente volumétrica de desviación corresponde entonces a la diferente entre la corriente volumétrica VS para el funcionamiento en verano y la corriente volumétrica VW para el funcionamiento en invierno. En este caso, se utiliza el hecho de que el aire fresco alimentado en invierno es de temperatura reducida, de manera que es suficiente una corriente volumétrica menor para la refrigeración de

35 equipos, por ejemplo del motor de tracción 4.

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Claims (10)

1.-Vehículo ferroviario (1) con una disposición de refrigeración para componentes dispuestos en una zona debajo del piso (2), como un bloque de suministro de energía, un convertidor de corriente, un transformador o un motor de tracción (4), que son refrigerados o bien rectamente o a través de un refrigerador respectivo, en el que la disposición de refrigeración presenta un primer orificio de entrada, dispuesto en la zona de las faldillas laterales (8) del vehículo ferroviario, para aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración y al menos un ventilador (5) para la conducción del aire de refrigeración en dirección a al menos uno de los componentes (4), caracterizado porque la disposición de refrigeración presenta un segundo orificio de entrada, conectado según la técnica de circulación con el ventilador (5), para aire fresco que se utiliza como aire de refrigeración, que está dispuesta por encima de faldillas laterales (8) del vehículo ferroviario (1) y que está conectada a través de un canal de aire (13) con la zona debajo del piso (2).

2.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer orificio de entrada presenta una rejilla de entrada (9, 11) que se puede cerrar.

3.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el segundo orificio de entrada está dispuesto en la zona del vehículo ferroviario (1).

4.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el segundo orificio de entrada está dispuesto en una zona de la pared lateral del vehículo ferroviario (1).

5.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el segundo orificio de entrada está equipado con una rejilla de entrada (9, 11) y con una rejilla de separación (12) colocada aguas debajo de la misma.

6.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque están previstas una o dos rejillas de separación (12), que se extienden en cada caso inclinadas en dirección a una entrada del canal de aire (13).

7.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque están previstas una o dos rejillas de separación (12A) que se extienden esencialmente horizontales y que son atacadas por la corriente de aire fresco desde abajo.

8.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la rejilla de separación (12) está dispuesta a una distancia de un lado superior del techo del vagón de tracción (1) y es atacada desde abajo por la corriente de viento de la circulación durante el funcionamiento del vehículo ferroviario.

9.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,

5 caracterizado porque en la dirección longitudinal del vehículo ferroviario están dispuestos más de dos canales de circulación, que se extienden desde el segundo orificio de entrada esencialmente verticales en dirección a la zona debajo del piso (2).

10.- Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,

10 caracterizado porque la disposición de refrigeración está controlada con la ayuda de un módulo de control, que determina las porciones de aire de refrigeración del primer orificio de entrada y del segundo orificio de entrada que forman el aire de refrigeración utilizado debajo del piso. 11.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con la reivindicación 10,

15 caracterizado porque el módulo de control está diseñado de tal forma que durante el funcionamiento en verano, la porción del aire de refrigeración desde el primer orificio de entrada está en el intervalo entre 30 y 100% y la porción del aire de refrigeración desde el segundo orificio de entrada está en el intervalo entre 0 y 70 % . 12.-Vehículo ferroviario (1) de acuerdo con la reivindicación 10 u 11,

20 caracterizado porque el módulo de control está diseñado de tal forma que durante el funcionamiento en invierno la porción del aire de refrigeración desde el segundo orificio de entrada es 100 %. Siguen tres páginas de dibujos.

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