DD270822A3 - PRESSURE VENTILATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR TRAVEL VEHICLES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Druckbelueftung, insbesondere fuer Reisezugwagen. Zur Vermeidung eines hohen Anlagenaufwandes und zur Erhoehung des Komforts der Reisenden werden bei einer Druckbelueftungsanlage mit Luftaufbereitungsaggregat, Zuluftkanal und Umluftkanal mit Umluftklappe im Umluftkanal eine verstellbare Umluftklappe und an dem dem Luftaufbereitungsaggregat entgegengesetzten Wagenende, vorzugsweise im Wasserkastenraum, verstellbare Fortluftklappen angeordnet, die in ihrer Stellung geschlossen/offen gegensaetzlich miteinander korrespondieren. Die Zuluftmenge wird durch zwei Drehzahlstufen des Ventilators geregelt. Fig. 1The invention relates to a Druckbelueftung, especially for passenger coaches. To avoid a high investment and to increase the comfort of the travelers are in a pressure ventilation system with air treatment unit, supply air duct and recirculation duct with recirculation flap in the recirculation duct adjustable recirculation damper and on the air treatment unit opposite end of the car, preferably arranged in the water box space, adjustable exhaust air valves, which closed in position / openly opposite each other. The supply air volume is controlled by two speed levels of the fan. Fig. 1
Description
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung hw^t die Aufgabe zugrunde, eine Druckbelüftungsanlage, insbesondere für Reisezugwagen, mit Außenluftansaugöifrungen, Ventilator, Wärmeübertrager, Luftkühler bei Wagen mit Luftkühlung, Zuluftkanal, Umluftkanel und statischen Luftsaugern zu schaffen, bei der durch die Mengenregelung und Führung von Zuluft, Umluft und Abluft die Mängel der bekannten technischen Lösungen, nämlich hohe Wärmeverluste, großer Bauaufwand, hohe Anzahl von Aggregaten und drei Drehzahls'ufen des Ventilators vei nieden werden.The invention hw ^ t the task of creating a pressure ventilation system, especially for passenger coaches, with Außenluftansaugöifrungen, fan, heat exchanger, air cooler in cars with air cooling, supply air duct, Umluftkanel and static air suckers, in which by the flow control and management of supply air, circulating air and Exhaust air are the deficiencies of the known technical solutions, namely high heat losses, large construction costs, high number of aggregates and three Drehzahls'ufen the fan vei nieden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabo dadurch gelöst, daß eine Druckbelüftungsanlage, insbesondere für Reisezugwagen, so zu schaffen ist, daß an der Umlufteintrittsöffnung des Umluftkanals oder im Umluftkanal eine an sich bekannte, verstellbare Umluftklappe angeordnet ist und si :h im Dachbereich des zu den Außenluftanssugöffnungen entgegengesetzten Wagenendes eine oder mehrere Fortluftöffnungen mit verschließbaren Fortluftklappen befinden, denen eine oder mehrere in der Decke des Wasserkastenraumes, vorzugsweise im Vorraum der Toilette, befindliche Abluftöffnungen zugeordnet sind, wobei der Ventilator eine um zwei Drehzahlstufen, vorzugsweise eine maximale und eine um die Hälfte reduzierte Drehzahl, besitzt. Mit einer derartigen Druckbelüftungsanlage ohne Luftkühlung lassen sich im einzelnen folgende Betriebsweisen realisieren. Im Winterbetrieb fördert der Ventilator einen nahezu konstanten maximalen Zuluftvolumenstrom, der sich, in Abhängigkeit der je Fahrgast erforderlicnen Außenluftrate, aus einem Umluft- und einem Außenluftanteil zusammensetzt und im Wärmeübertrager erwärmt wird, wobei der maximale Zuluftvolumenstrom annähernd die Größe des maximalen Außenluftvolumenstromes im Sommerbetrieb hat. Dabei ist die Umluftklappe geöffnet und sind die Fortluftöffnungen im Dachbereich des zu den Außenluftansaugöffnungen entgegengesetzten Wagenendes verschlossen. Die Fortluftabführung erfolgt über statische Luftsauger und Undichtheiten des Wagens. Zur Verringerung der Heizleistung bei sehr tiefen Außentemperaturen durch Senkung der Lüftungswärmeverluste wird der Ventilator mit niedriger als der maximalen, vorzugsweise mit annähernd der Hälfte der maximalen Drehzahl betrieben. Dadurch ergeben sich noch gute Wärmeübertragungsverhältnisse, insbesondere an mit einem Heizmedium versorgten Wärmeübertrager, eine gute Tempe/aturverteilung und Einhaltung des Überdruckes in den Fahrgasträumen ohne ein Verstellen von Klappen. Durch die ständig geöffnete, vorzugsweise in der Decke des Vorraumes der Toilette befindliche, Abluftöffnung steht der Wasserkastenraum ständig im natürlichen Luftaustausch mit den zu beheizenden Räumen im Wagen, womit eine Einfriergef ihr im Winter verhindert wird und eine zusätzliche Beheizung dieses Raumes durch einen besonderen Heizkörper entfallen kann. Im Sommerbetrieb fördert der Ventilator ausschließlich Außenluft, die über die gleiche Zuluftführung wie im Winterbetrieb in die Fahrgasträume gelangt. Die Umluftklappe ist geschlossen und die Fortluftöffnungen im Dachbereich des zu den Außenluftöffnungen entgegengesetzten Wagenendes sind geöffnet. Die Fortluft gelangt über statische Luftsauger, Wagenundichtheiten und die geöffneten Fortluftöffnungen ins Freie. Der Ventilator wird in Abhängigkeit der Soll-Ist-Differenz der Temperaturen in den Fahrgasträumen in zwei Drehzahlstufen, vorzugsweise mit der maximalen und der um die Hälfte reduzierten, zur Förderung des maximalen und des annähernd um die Hälfte reduzierten Außenluftvolumenstromes betrieben. Bei der Förderung der Hälfte des maximalen Zuluftvolumenstromes, der näherungsweise der doppelten erforderlichen Außenluftrate des Wagens entspricht, befindet sich die Heizung in Bereitschaft zum bedarfsgerechten Nachheizen. Durch diese Maßnahme werden am Wärmeübertrager bei erforderlichem Nachheizen noch günstige Wärmeübertragungsverhältnisse erzielt und der Überdruck im Wagen auf einen nahezu konstanten ausreichenden Wert gehalten.According to the invention, the task is solved in that a pressure ventilation system, in particular for passenger coaches, is to be created so that a per se known, adjustable recirculation damper is arranged at the recirculation inlet opening of the recirculation duct or in the recirculation duct and si: h in the roof area of the opposite to the Außenluftanssugöffnungen car end one or more exhaust air openings are located with closable exhaust air flaps, which are associated with one or more in the ceiling of the water tank room, preferably in the vestibule of the toilet, located exhaust openings, wherein the fan has a two speed levels, preferably a maximum and reduced by half speed , With such a pressure ventilation system without air cooling can be realized in detail the following modes. In winter operation, the fan promotes a nearly constant maximum supply air volume flow, which is composed of a recirculated air and an outside air proportion depending on the per passenger required Außenluftrate and is heated in the heat exchanger, the maximum supply air volume flow has approximately the size of the maximum outside air volume flow in summer operation. In this case, the recirculation damper is open and the exhaust air openings are closed in the roof area of the opposite to the Außenluftansaugöffnungen car end. The exhaust air discharge takes place via static air suction and leaks of the car. To reduce the heating power at very low outdoor temperatures by reducing the ventilation heat losses, the fan is operated at lower than the maximum, preferably at approximately half of the maximum speed. This still gives good heat transfer conditions, especially on supplied with a heating medium heat exchanger, a good Tempe / aturverteilung and compliance with the overpressure in the passenger compartments without an adjustment of flaps. Due to the constantly open, preferably located in the ceiling of the vestibule of the toilet, exhaust port of the water tank room is constantly in natural exchange of air with the rooms to be heated in the car, whereby a Einfriergef her in winter is prevented and account for additional heating of this room by a special radiator can. In summer operation, the fan only conveys outside air which enters the passenger compartments via the same supply air supply as during winter operation. The recirculation damper is closed and the exhaust air openings in the roof area of the opposite to the outside air openings car end are open. The exhaust air passes through static air suction, wagon leaks and the open exhaust air openings to the outside. The fan is operated as a function of the target-actual difference of the temperatures in the passenger compartments in two speed stages, preferably with the maximum and reduced by half, to promote the maximum and the approximately reduced by half outside air volume flow. In the promotion of half of the maximum supply air volume flow, which corresponds to approximately twice the required outdoor air rate of the car, the heater is in readiness for need-based reheating. By this measure, favorable heat transfer conditions are still achieved at the reheater at required reheating and kept the excess pressure in the car to a nearly constant sufficient value.
Mit einer derartigen Druckbelüftungsanlage mit Luftkühlung, die üblicherweise im Sommer und im Winter mit einem Gemisch aus Außenluft und Umluft betrieben wird, lassen sich einerseits die Lüftungswärmeverluste bei sehr tiefen Außentemperaturen im Winter durch Drehzahländerung des Ventilators senken und andererseits im Sommer bei Ausfall der Luftkühlan'ioe durch Öffnen der im Dachbereich des zu den Außenluftansaugöffnungen entgegengesetzten Wagenendes befindlichen Fortluftöffnungen und Schließen der Umluftklappe eine Betriebsweise realisieren, die der von Druckbelüftungsanlagon ohne Luftkühlung während des Sommerbetriebes entspricht, womit die Behaglichkeitswerte nicht übermäßig eingeschränkt werden.With such a pressure ventilation system with air cooling, which is usually operated in the summer and in winter with a mixture of outside air and recirculation, on the one hand the ventilation heat losses at very low outdoor temperatures in winter can be reduced by changing the speed of the fan and on the other hand in summer in case of failure of Luftkühlan'ioe by opening the exhaust air openings located in the roof area of the car end opposite to the outside air intake openings and closing the recirculation air flap, a mode of operation is achieved which corresponds to that of pressurized air conditioning without air cooling during summer operation, whereby the comfort values are not unduly limited.
Mit der erfindungsgemäßen Luftführung be:».!"· die Möglichkeit, in druckbelüfteten Reisezugwagen einer Serie mit und ohne luftkühlung sämtliche Luftführungselemente gleich zu gestalten, es wird keine Hilfsenergie benötigt, es erfolgt keine Einschränkung des Platzangebotes in den Fahrgasträumen, es sind Einsparungen am Motor des Ventilators durch nur noch zwei Drehzahlstufen möglich, es ist eine Ausschließung der Frostgefahr im Wasserkastenraum möglich, es ist eine einheitliche Regelungsanlage zur Regelung der Innenlufttemperaturen für Wagen mit und ohne Luftkühlung realisierbar, es erfolgen keine Klappenverstellungen für den Betrieb bei sehr tiefen Außentemperaturen und es tritt kein Pendeln der Regelungsanlage zwischen Sommer- und Winterbetrieb, insbesondere in der Übergangszeit, durch saisonmäßige Umschaltung von Winter- auf Sommerbetrieb und umgekehrt innerhalb einer großen Temperaturdifferenz auf.With the inventive air duct be: ».!" · The possibility to make all air guide elements the same in pressurized passenger coaches of a series with and without air cooling, no auxiliary power is required, there is no restriction of the space available in the passenger compartments, there are savings on the engine The fan by only two speed levels possible, it is an exclusion of the risk of frost in the water tank space possible, it is a uniform control system for controlling the indoor air temperatures for cars with and without air cooling feasible, there is no flap adjustments for operation at very low outside temperatures and it occurs no oscillation of the control system between summer and winter operation, especially in the transitional period, by seasonal switching from winter to summer operation and vice versa within a large temperature difference.
AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:
Fig. 1: Draufsicht auf die Druckbelüftungsanlage im Reisezugwagen;Fig. 1: Top view of the pressure ventilation system in the passenger coach;
Fig. 2: Teilschnitte durch den Dachraum;Fig. 2: partial sections through the roof space;
Fig. 3: Blockschaltbild mit Umluftbetrieb;3 shows a block diagram with recirculation mode;
Fig.4: Blockschaltbild ohne Umluftbetrieb.Fig.4: Block diagram without recirculation mode.
Im Dachraum eines Reisezugwagens 1 ist eine Druckbelüftungsanlage bestehend aus zwei Außenluftansaugöffnungen 2, zwei Mischkammern 3, einem Ventilator 4 mit in zwei Drehzahlstufen verstellbarer ι Elektromotor, einem Wärmeübertrager 18, einem Luftkühler 19 bei Wagen mit Luftkühlung, einem über den Abteilen 6 liegenden Zuluftkanal 5, einem Umluftkanal 10 mit einer Umluftklappe 11, einer in der Decke des Ganges 9 befindliche Umluftöffnung 16, zwei Fortluftöffnungen 13 mit dazugehörigen Fortluftklappen 14, mehreren, in den Toiletten 7 und über dem Schaltschrank 8 befindlichen, statischen Luftsaugern 15 und einer, in der Decke zum Wasserkastenraum 12 befindliche, Abluftöffnung 17.In the roof space of a passenger coach 1 is a pressure ventilation system consisting of two Außenluftansaugöffnungen 2, two mixing chambers 3, a fan 4 with adjustable in two speed levels ι electric motor, a heat exchanger 18, an air cooler 19 in cars with air cooling, a lying on the compartments 6 supply air duct 5, a recirculation duct 10 with a recirculating air flap 11, located in the ceiling of the corridor 9 Umluftöffnung 16, two exhaust air openings 13 with associated exhaust air valves 14, more, located in the toilets 7 and the control panel 8, static air suckers 15 and one, in the ceiling Water tank space 12 located, exhaust port 17th
Der vom Ventilator 4 geförderte Zuluftvolumenstrom wird übei einen Wärmeübertrager 18 und, sofern vorhanden, über einen Luftkühler 19, sowie über einen Zuluftkanal 5 den Abteilen 6 zugeführt und gelangt als Abluft in den Gang 9. Die Außenluft wird über zwei Außenluftansaugöffnungen 2 und zwei Mischkammern 3 vom Ventilator 4 angesaugt. Die Umluft gelangt über eine in der Decke des Ganges 9 befindliche Umluftöffnung Vj, einen Umluftkanal 10 und zwei Mischkammern 3 zum Ventilator 4. Die Fortluft wird über statische Luftsauger 15 in den Toiletten 7 und über dem Schaltschrank 8 ins Freie geführt. Sie kann zusätzlich über die Abluftöffnung 17, den Wasserkastenraum 12 und die Fortluftöffnungen 13 aus dem Wagen entfernt werden. Für eine derartige Druckbelüftungsanlage sind folgende Betriebsweisen vorgesehen, wobei die Umluftklappe 11 und die Fortluftklappen 14 vorzugsweise manuell betätigt werden sollen:The funded by the fan 4 Zuluftvolumenstrom übei a heat exchanger 18 and, if available, via an air cooler 19, and via a supply air duct 5 the compartments 6 and passes as exhaust air in the passage 9. The outside air is via two Außenluftansaugöffnungen 2 and two mixing chambers. 3 sucked by the fan 4. The circulating air passes through a located in the ceiling of the aisle 9 Umluftöffnung Vj , a recirculating air duct 10 and two mixing chambers 3 to the fan 4. The exhaust air is passed through static air suction 15 in the toilets 7 and over the cabinet 8 to the outside. You can also be removed via the exhaust port 17, the water tank space 12 and the exhaust air openings 13 from the car. The following modes of operation are provided for such a pressurized ventilation system, wherein the recirculating air flap 11 and the exhaust air flaps 14 should preferably be operated manually:
Im Umluftbetrieb gem. Fig.3, der bei Druckbelüftungsanlagen ohne Luftkühlung dem Winterbetrieb und bei Druckbelüftungsanlagen mit Luftkühlung dem Winter- und Sommerbetrieb entspricht, setzt sich der vom Ventilator 4 geförderte Zuluftvolumenstrom von 1,11 m3/s aus 0,25nrVs Außenluft und 0,85m3/s Umluft zusammen. Dabei ist die Umluftklappe 11 geöffnet und sind die Fortluftklappen 14 geschlossen. Die Abführung von 0,25 m3/s Fortluft erfolgt über die statischen Luftsauger 15 in den Toiletten 7 und über dem Schaltschrank 8, sowie durch Wagenundichtheiten. Zur Reduzierung des Außenluft· und gleichzeitig Fortluftvolumenstromes auf annähernd die Hälfte bei sehr tiefen Außentemperaturen wird der Ventilator 4 mit der Hälfte der zur Förderung von 1,11 m3/s Zuluft erforderlichen Drehzahl zur Förderung von annähernd 0,56m3/s Zuluft betrieben. Zur Einhaltung einer erforderlichen Innentemperatur wird die Zuluft am Wärmeübertrager 18 ggf. erwärmt bzw. bei Wagen mit Luftkühlung am Luftkühler 19 ggf. gekühlt.In recirculation mode acc. FIG. 3, which corresponds to winter operation in pressure ventilation systems without air cooling and winter and summer operation in pressure ventilation systems with air cooling, assumes the supply air volume flow of 1.11 m 3 / s from 0.25 mV outside air and 0.85 m 3 / s convection together. In this case, the recirculation damper 11 is open and the exhaust air flaps 14 are closed. The discharge of 0.25 m 3 / s exhaust air via the static air suction 15 in the toilets 7 and above the cabinet 8, as well as by car leaks. To reduce the outside air and at the same time exhaust air volume flow to approximately half at very low outside temperatures, the fan 4 is operated with half of the required to promote 1.11 m 3 / s supply air speed to promote approximately 0.56m 3 / s supply air. In order to maintain a required internal temperature, the supply air is optionally heated at the heat exchanger 18 or, if necessary, cooled in the case of cars with air cooling at the air cooler 19.
Arbeitet die Druckbelüftungsanlage ohne Umluftbetrieb gemäß Fig.Λ was bei Druckbelüftungsanlagen ohne Luftkühlung dem Sommerbetrieb und bei Druckbelüftungsanlagen mit Luftkühlung nur bei Ausfall der Luftkühlanlage einem eingeschränkten Sommerbetrieb entspricht, fördert der Ventilator 4 ausschließlich Außenluft. Der Außenluftvolumenstrom beträgt in Abhängigkeit der Innenlufttemperatur 1,11 m3/- jzw. bei Verringerung der Drehzahl des Ventilators 4 um die Hälfte annähernd 0,56 m3/s. Beim Betrieb des Ventilators 4 mit der halben Drehzahl befindet sich die Heizung in Bereitschaft, um zur Einhaltung der erforderlichen Innen'.eiriperatur ggf. nachheizen zu Können.Works the pressure ventilation system without recirculation mode as shown in Fig.Λ which corresponds to a limited summer operation in pressure ventilation systems without air cooling summer operation and pressure ventilation systems with air cooling only in case of failure of the air cooling system, the fan 4 promotes only outside air. The outside air volume flow is 1.11 m 3 / - jzw depending on the inside air temperature. when reducing the speed of the fan 4 by half approximately 0.56 m 3 / s. When operating the fan 4 at half the speed, the heater is in readiness to heat to comply with the required Innen'.eiriperatur if necessary.
Die Umstellung von Umluftbetrieb auf einen Betrioo ohne Umluft und umgekehrt, die bei Druckbelüftungsanlagen ohne Luftkühlung unbedingt erforderlich ist, erfolgt durch Verstellen der Umluftklappe 11 und der Fortluftklappen 14 in der Regel saisonbedingt nur zweimal jährlich, da beide Betriebspreisen innerhalb einer großen Differenz der Außenlufttemperaturen möglich sind, wobei der Umluftbetrieb bei Außenlufttemperaturen von -6O0C bis + 180C und der Betrieb ohne Umluft von -20°C bis +50"C erfolgen können.The conversion of recirculation mode to a Betrioo without recirculation and vice versa, which is essential for pressure ventilation systems without air cooling is done by adjusting the recirculation flap 11 and the exhaust flaps 14 usually seasonally only twice a year, since both operating prices are possible within a large difference in outside air temperatures , whereby the recirculation mode at outside air temperatures of -6O 0 C to + 18 0 C and the operation without recirculation of -20 ° C to +50 "C can take place.
Beim Automatikbetrieb ist zu unterscheiden zwischen Betriebsarten mit Umluft und ohne Umluft und zwar muß hierbei die Regelungsanlage wie folgt arbeiten:In automatic mode, a distinction must be made between operating modes with circulating air and without circulating air. The control system must work as follows:
— Betrieb mit Umluft:- Operation with circulating air:
Bei einer Anlage ohne Luftkühler 19 werden die Heizleistung und die Ventilatordrehzahl in Abhängigkeit des Wärmebedarfs gesteuert. Bei einer Anlage mit Luftkühler 19 werden die Heizleistung und die Ventilatordrehzahl in Abhängigkeit des Wärmebedarfs und die Kühlleistung in Abhängigkeit der erforderlichen Kühllast gesteuert.In a system without air cooler 19, the heating power and the fan speed are controlled depending on the heat demand. In a system with air cooler 19, the heating power and the fan speed are controlled as a function of the heat demand and the cooling capacity depending on the required cooling load.
— Betrieb ohne Umluft:- Operation without circulating air:
Bei einer Anlage ohne Luftkühler 19 und einer Anlage mit defektem Luftkühler 19 werden die Heizleistung bei der halben Ventilatordrehzahl in Abhängigkeit des Wärmebedarfs und die Kühlleistung durch die Ventilatordrehzahl gesteuert.In a system without air cooler 19 and a system with a defective air cooler 19, the heating power at half the fan speed depending on the heat demand and the cooling capacity are controlled by the fan speed.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NPI | Change in the person, name or address of the patentee (addendum to changes before extension act) | ||
| NPI | Change in the person, name or address of the patentee (addendum to changes before extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |