HU197695B - Arrangement for heating and ventilating electric motor driven vehicles - Google Patents

Description

A találmány tárgya elrendezés villamos hajtású jármüvek belső terének fűtésére és szellőztetésére, különösen villamosokhoz.

A villamos hajtású és villamos felsővezetékről táplált járművek fűtésére rendszerint villamos fűtőtestekkel van megvalósítva, melyek az ülések alatt vagy az oldalfalaknál vannak elhelyezve, mindenesetre úgy vannak kialakítva, hogy a jármű több pontjánál elrendezett meleglevegő-aggregátokkal vannak ellátva, melyek a levegőt felmelegítik.

Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy nagy az energiafogyasztásuk; a járműben az utasok számára a környezet nem túl megfelelő, mivel a szellőztetés csak a jármű ajtajainak kinyitásával lehetséges.

AJenti eljáráson kívül egy ritkábban alkalmazott fűtési eljárás az, amikor a fékező ellenállások leadott hőjét hasznosítják, melyek a jármű padlózata alatt vannak elrendezve.

Ennek az elrendezésnek az a hátránya, hogy a jármű padlózata alatt és a fűtött térben nagy átmérőjű csővezetékeket kell alkalmazni a meleg levegő szétosztására. Ezeket a csővezetékeket csak télen használják ki, és a padlózattal szemben áramló levegő szenynyezi a környezetet.

A villamos hajtású járművek szellőztetése többnyire az ablakokon keresztül történik, melyeket ki lehet nyitni, és a tetőn elrendezett torlónyomásos csapóajtókkal; de a tetőn keresztül történő szellőztetést ritkábban alkalmazzák.

Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy télen nem lehet ilyen módon szellőztetni. A tetőszellőztetés nélküli elrendezések esetében a szellőztetés mértéke a jármű utazási sebességétől függ, és álló jármű esetében, különösen városi üzemeltetésnél a szellőztetés nem kielégítő.

Az ismert elrendezések többségénél a szellőzőlevegő hozzávezetése el van választva a fűtéstől. Ezen elrendezések méretei nagyok, energetikai szempontból drágák, karbantartásuk és javításuk szintén drága, mivel rendszerint nehezen hozzáférhető helyeken vannak elrendezve. A fékezőellenállások alkalmazása esetén azokat rendszerint hoszszú időn keresztül hűtik egy ventilátorral és a szellőztetéshez rendszerint egy másik ventilátort használnak.

A találmány célja olyan egységes rendszer kialakítása, amely a fűtés és a szellőztetés céljaira egyaránt megfelel, mely energetikailag igénytelen és a jármű belső terében a levegő tisztaságát biztosítja.

A kitűzött célt olyan, villamos hajtású járművek belső terének fűtésére és szellőztetésére alkalmas elrendezés kialakításával értük el, mely egy radiális ventilátorból, egy azzal összeköttetésben álló fékező ellenállásból, villamos utánmelegítőből, szabályozó szelepekből, valamint az egyes elemeket egymással összekötő csatornák rendszeréből és 2 hőmérsékletérzékelőkből áll, ahol a találmány szerinti új megoldás lényege, hogy a friss levegő beszívására szolgáló szívókamra terében, mely a jármű tetőterében van elrendezve, legalább egy radiális ventilátor van elhelyezve, és a szívókamra tere egyrészt egy fíitőcsatornával van összekötve, melyben egy fékezőellenállás van elhelyezve, másrészt egy szellőztető csatornával van összekötve, melyek egy keverőkamrába torkollanak, amely egy elosztó csővezetékkel van átkapcsolva, amely a tető szellőzőcsatornákon keresztül össze van kötve, amelyek elosztó csatornákkal rendelkező jármű tetőterében vannak kialakítva, az elosztó csatornák a jármű belső terében vannak elhelyezve, és a szellőztetccsatorna két részre van osztva, melyek között egy fűtőcsatorna van elrendezve, amelyeknek végeinél irányelterelők vannak kialakítva, melyek a fűtőcsatorna tengelye felé vannak irányítva, és a szellőztető csatornában egy körülfutó szabályozó szelep, és a fűtőcsatornában pedig egy fúvásszabályozó szelep van elrendezve, az irányelterelők között egy villamos utánmelegítő, a fűtőcsatorna és a szellőztető csatorna között pedig egy válaszfal van elrendezve.

A találmány szerinti elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rcjz alapján ismertetjük részletesebben, ahol a?

1. ábrán egy jármű felülnézete látható, ahol a tetőburkolat eltávolítása után az egyes aggregátok teljes elrendezése látható; a

2. ábrán egy jármű keresztmetszete látható, a jármű belső terében lévő lapos elosztócsatornák kialakításának vázlatával; a

3. ábrán az egyes aggregátok kapcsolásának vázlata és a levegő fűtési és szellőztetési útvonala látható nyári üzemmódban; a

4. ábrán az egyes aggregátok kapcsolásának vázlata és a levegő fűtési és szellőztetést útvonala látható tavaszi és téli üzemmódban; az

5. ábrán az egyes aggregátok kapcsolásának vázlata és a levegő fűtési és szellőztetést útvonala látható téli üzemmódban.

Az 1. ábrán tehát egy 1 radiális ventiláto’ látható, mely kis külső méretű szívókam-. rának megfelelő méretű, teljesítménye pedig elegendően nagy. (Lehet két darab 1 radiális ventilátort is alkalmazni, amelyeket egy darab villamos motorral két oldalt kivezetett tengelyeken keresztül hajtunk meg és a 3 szívákamra egy fokkal kisebb nagyságú, mint ami a ventilátorok kerekeinek átmérőihez tartozik.) Az 1 radiális ventilátor 2 tetőtérben egy 3 szívókamrában van elhelyezve, melybei előnyösen 4, 4’ hőmérsékletérzékelők vannak elrendezve, amelyek a külső hőmérsékletet mérik. Az 1 radiális ventilátornál egy fü'ési útvonal 5 fűtőcsatornája csatlakozik,

-2197695 mely egy 6 fékezőellenállás felett van elvezetve, továbbá egy kettős szellőztetési útvonal csatlakozik hozzá, melyet az 5 fütőcsatornával szemben elrendezett 8 válaszfalak határolnak. A 6 fékezőellenállás mögött egy 9 fúvásszabályozó szelep van elrendezve, amely mechanikusan össze van kötve 10 körülfutó szabályozószelepekkel és 7 szellőztető csatornában vannak elrendezve. A 9 fúvásszabályozó szelep és a 10 körülfutó szabályozószelepek a külső hőmérsékletet mérő 4 hőmérsékletérzékelővel és a belső hőmérsékletet mérő 11 hőmérsékletérzékelővel egy 12 szervmotoron keresztül össze vannak kötve. Az 1 radiális ventilátor a külső hőmérsékletet mérő 4’ hőmérsékletérzékelővel van öszszekötve.

A 9 fúvásszabályozó szelep és a 10 körülfutó szabályozószelepek mögött egy 13 keverőkamra van kialakítva, amelyben 14 irányelterelők vannak elrendezve, amelyek formára hajlított lemezcsíkokból vannak kialakítva, továbbá itt van elrendezve egy 15 villamos utánmelegítő. A 13 keverőkamra oldalainál 16 közös kimenetek találhatók, melyek egy 17 elosztó csővezetékhez kapcsolódnak, amelyben 18 tető szellőzőcsatornák vannak kialakítva, és ez utóbbiak 19 lapos elosztócsatornákba torkollanak.

A 2. ábrán látható a jármű 22 belső terében lévő 19 lapos elosztócsatornák kialakításának módja, mely 19 lapos elosztócsatornák a jármű hossztengelyével párhuzamosan helyezkednek el és az oldalfalakkal, valamint a tetővel érintkeznek. Az egyes 19 lapos elosztócsatornák egy-egy 20 tető kifúvóréssel, illetve 21 fali kifúvóréssel vannak ellátva. A jármű 22 belső terében egy belső hőmérsékletet mérő 11 hőmérsékletérzékelő van elrendezve.

Fékezéskor a 6 fékezőellenállás felmelegíti az 5 fűtőcsatornán keresztül bevezetett levegőt. Az 1 radiális ventilátor folyamatosan működik, ezáltal egyrészt biztosítjuk a 6 fékezőellenállás folyamatos hűtését, másrészt a jármű 22 belső terének szintén folyamatos szellőztetését.

Nyári üzemmódban a külső hőmérsékletet mérő 4 hőmérsékletérzékelő és a belső hőmérsékletet mérő 11 hőmérsékletérzékelö a 9 fúvásszabályozó szelepet zárt helyzetbe állítják úgy, hogy a 6 fékezőellenállás által felmelegített levegőt teljes egészében a járművön kívülre vezetjük el, és a teljes szellőztetőlevegőt a 7 szellőztető csatornán keresztül a 13 keverőkamrába, majd a jármű 22 belső terébe vezetjük. A külső hőmérsékletet mérő második 4’ hőmérsékletérzékelő az 1 radiális ventilátor fordulatszámát maximálisra állítja be. A 15 villamos utánmelegítő nincs bekapcsolva. Ezt a nyári állapotot mutatja a 3. ábra.

A tavaszi vagy őszi üzemmódban, amikor nincs szükség intenzív fűtésre, a külső hőmérsékletet mérő 4’ hőmérsékletérzékelő az 1 radiális ventilátort, minden esetben a belső hőmérsékletet mérő 11 hőmérsékletérzékelőn keresztül közepes fordulatszámra állítja be. A 9 fúvásszabályozó szelep olyan helyzetben van, ahol a 6 fékezőellenállástól jövő felmelegíteft levegőt részben a járművön kívülre, részben pedig a 13 keverőkamrába vezeti. A hideg szellőztetőlevegőt az 1 radiális ventilátortól a 7 szellőztető csatornán keresztül részben az ahhoz csa'tlakoztatott 10 körülfutó szabályozószelepen keresztül a 14 irányelterelők mentén a 13 keverőtamrába vezetjük. A hideg levegőt és a felnelegített levegő maradékát a 13 keverőkamrában összekeverjük és innen a 16 közös kimenetén keresztül a jármű 22 belső terébe xezetjük. A belső hőmérséklet helyes értékét e belső hőmérsékletet mérő 11 hőmérsékletérzékelővel ellenőrizzük, mely lehetővé teszi, hogy az egymással csatolt 9 fúvásszabályozó szelep és a 10 körülfutó szabályozószelepek állapotát megváltoztassuk, melyeket folyamatosan állítunk be a megfelelő helyzetikbe. Ezt a tavaszi és őszi helyzetet mutatja a 4. ábra.

Az 5. ábrán mutatjuk be az elrendezés egyes részeinek állapotál téli üzemmód esetire. A külső hőmérsékletet mérő 4’ hőmérsíkletérzékelő az 1 radiális ventilátor fordulatszámát minimális értékűre állítja be. Ezzel egyidejűleg a belső hőmérsékletet mérő 1! hőmérsékletérzékelővel megállapítjuk, hogy intenzív fűtésre van szükség. Nagyon alacsony hőmérsékleteknél, amikor a 6 fékez^ellenállás fűtési teljesílménye nem elegendő, a belső hőmérsékletet mérő 11 hőmérsékIttérzékelővel a 15 villamos utánmelegítőt a szükséges teljesítmégy fokozatba lehet kapcsolni. A 9 fúvásszabályozó szelep teljesen k van nyitva, a 10 körülfutó szabályozószelepek pedig zárt állapotban vannak. Az 1 rad ális ventilátorról jövő összes levegőt a 6 fékszőellenálláson és a 15 villamos utánmeleg tőn keresztül a jármű 22 belső terébe vezetjük.

A találmány szerinti elrendezésnek számos előnye van. Felépítéséhez kis helyre van szükség, mivel teljes egészében beépíthető az alacsony tetőtérbe, melyet felül a jármű megengedett átmenőprofilja (szelvénymagassága), alul pedig a tető külső lemezborí ása határolnak. Egy kisebb külső méretű és nagyobb élettartamú ventilátort tartósan be lehet kapcsolni nyári és téli üzemmódban egyaránt, ami bármilyen időjárási körülmények között folyamatos szellőztetést tesz lehetővé. Az irányelterelővel ellátott keverőkamra lehetővé teszi a meleg és a hideg levegő tökéletes összekeverését, valamint a levegőáramlás felének ellentétes irányba történő átvezérlését. Az elrendezés egy szabályozással van ellátva, mely a külső és a belső levegő hőmérséklet függvényében az elrendezés működését oly módon vezérli, hogy az energiafogyasztás minimális lesz. Az elrendezés működés közben azzal az előnnyel 3 rendelkezik, hogy a fűtést és szellőztetést egyetlen közös elrendezéssel valósítjuk meg, ami a súlynak, a munkaráfordításnak és a technológiai követelményeknek a csökkenését eredményezi. Az egész elrendezésben csupán egyetlen forgógép található. A fűtő és a szellőztető levegőt az utasok légzési zónájába vezetjük be. Az elosztó-kilépőcsatornák funkciójának kombinálásával a világítótestek, az akusztikai információs rendszer és hasonlók felerősítését egyszerűbbé teszszük. Az egyes aggregátokhoz a karbantartási és javítási munkák során nagyon jól hozzá lehet férni, miután a jármütető szabad terének nagy borítóelemeit eltávolítottuk. Az elrendezés kialakításának köszönhetően kis zajjal működik. A ventilátor fordulatszámának a különböző évszakokban történő szabályozása és az utánmelegítő kapcsolásának szabályozása a villamos energiafogyasztás minimalizálását eredményezi.

Claims (4)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   I. Elrendezés villamos hajtású járművek belső terének fűtésére és szellőztetésére, mely egy radiális ventilátorból, egy azzal összeköttetésben álló fékező ellenállásból, villamos utánmelegítőből, szabályozó szelepekből, valamint az egyes elemeket egymással összekötő csatornák rendszeréből és hőmérsékletérzékelőkből áll, azzal jellemezve,. hogy a friss levegő beszívására szolgáló szívókamra (3) terében legalább egy radiális ventilátor (1) van elrendezve, a szívókamra (3) tere egyrészt egy fűtőcsatornávaí (5) van összeköt5 ve, melyben egy fékezőellenállás (6) van elhelyezve, másrészt egy szellőztető csatornával (7) van összekötve, melyek egy keverőkamrába (13) torkollanak, amely egy elosztó csővezetékkel (17) van átkapcsolva, amely

   10 a tető szellőzőcsatornákon (18) keresztül öszsze van kötve, amelyek az elosztócsatornákkal (19) rendelkező jármű tetőterében (
2. 2) vannak kialakítva, az elosztócsatornák (19) a jármű belső terében (22) vannak elhelyezve.

   15 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szellőztető csatorna (7) két részre van osztva, melyek között egy f ítőcsatorna (5) van elrendezve, és azok végeinél irányelterelők (14) vannak kialakít20 va, melyek a fűtőcsatorna (5) tengelye felé vannak irányítva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szellőztető csatornában (7) egy körülfutó szabályozó szelep (10),

   25 a fütőcsatornában (5) pedig egy fúvásszatályozó szelep (9) van elrendezve, az irányelterelők (14) között egy villamos utánme1 ?gítő (15) van elrendezve.
4. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike sze30 rinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a fütícsatorna (5) és a szellőztető csatorna (7) főzött egy válaszfal (8) van elrendezve.