DE4314633A1 - Luftbehandlungsgerät für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftbehandlungsgerät für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug.

Luftbehandlungsanlagen in Schienenfahrzeugen werden mit den Fahrzeugen angepaßten Luftmengen betrieben. Diese Luftmen­ gen setzen sich aus einer Frischluftrate (die eine Min­ dest-Frischluftrate nicht unterschreiten darf) und einer Umluftrate zusammen. Frischluftanteil, Umluftanteil und Ge­ samtluftmenge werden den Anforderungen entsprechend gesteu­ ert. Die zur Einstellung des Frischluftanteiles und des Um­ luftanteiles erforderlichen Frischluftklappen und Umluft­ klappen sind üblicherweise unabhängig vom Luftbehandlungs­ gerät und lufttechnisch vor diesen Geräten im Fahrzeug un­ tergebracht.

Dabei ist es von Nachteil, daß eine Funktionsprüfung der Umluftklappen und Frischluftklappen zusammen mit dem Luft­ behandlungsgerät erst nach der Montage im Fahrzeug erfolgen kann, wodurch sich die Inbetriebnahmearbeiten verteuern und verlängern. Je nach Zusammenwirken von Klappen und Gerät während der Inbetriebnahmearbeiten sind zusätzliche Ein­ stellungen am Gerät bzw. Einstellungskorrekturen erforder­ lich.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß relativ aufwendige Einrichtungen für eine drehzahlgesteuerte Luftmengenrege­ lung am Lüfter einzusetzen sind, beispielsweise ein fre­ quenzvariabler Betrieb über einen Umrichter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftbehand­ lungsgerät für ein Fahrzeug anzugeben, das eine einfache Luftmengenregelung und eine rationelle Montage und Inbe­ triebnahme im Fahrzeug ermöglicht.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Im Unterschied zur üblichen Technik wird demnach vorgeschlagen, ein Luftbe­ handlungsgerät mit getrennten Stutzen zum Anschluß eines Umluftansaugkanals und zum Anschluß eines Frischluftansaug­ kanales zu versehen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß die Umluftklappe und die Frischluft­ klappe bzw. die Umluft/Frischluftklappe nicht mehr als se­ parate Baukomponenten im Fahrzeug vorzusehen und zu montie­ ren, sondern Bestandteile des Luftbehandlungsgerätes selbst und damit Teile eines kompletten, einbaufertigen, werksei­ tig geprüften Gerätes sind. Bei der Montage des Gerätes im Fahrzeug sind keine Montage- und Einstellarbeiten mehr not­ wendig und der Inbetriebnahmeablauf im Fahrzeug wird ver­ kürzt und rationalisiert. Eine drehzahlgeregelte Luftmen­ genregelung des Lüfters kann vorteilhaft entfallen, da die Bedarfsluftmenge (Gesamtluftmenge) durch die Klappenstel­ lung geregelt wird. Die Umluft- und Frischluftansaugung (beispielsweise die Klappenendstellungen zur Gewährleistung von Mindest-Luftmengen) wird unabhängig voneinander, jedoch in Abhängigkeit des Fahrzeuges und seiner Ausstattung be­ reits am noch nicht im Fahrzeug montierten Luftbehandlungs­ gerät eingestellt. Die Steuerung der Umluftklappe und der Frischluftklappe bzw. der Umluft/Frischluftklappe erfolgt über den Steueranschluß des Luftbehandlungsgerätes selbst, so daß keine separaten elektrischen Steuerleitungen und En­ ergieversorgungsleitungen für die Klappenansteuerungen im Fahrzeug zu verlegen sind. Infolge dieser Zentralisierung der Steuerung/Regelung ist es möglich, zusätzliche Prüf- und Überwachungsfunktionen, - insbesondere hinsichtlich des Zusammenwirkens von Gerät bzw. Gerätekomponenten und be­ stimmten Klappenstellungen einzuführen. Es können belie­ bige, dem Bedarf entsprechende Klappenstellungen angefahren und infolge hiervon die Luftmenge geregelt und die Lüfter­ funktion und sonstige Baukomponentenfunktionen überwacht bzw. geprüft werden.

Die komplette Funktionsprüfung des Luftbehandlungsgerätes zusammen mit den Klappen bzw. der Klappe erfolgt vorteil­ haft bereits vor der Montage im Fahrzeug.

Geräuschprobleme, z. B. Fahrgeräusche von außen und Lüfter­ geräusche, können durch geeignete technische Maßnahmen bes­ ser als bei bisherigen Lösungen behoben werden. Durch Fort­ fall von Klappen im Innenraum des Fahrzeuges ist genügend Raum vorhanden, um beispielsweise schalldämmende Umluftan­ saugkanäle und/oder Frischluftansaugkanäle im Fahrzeug (bzw. in Seitenwänden und/oder Bodenwand) vorzusehen, so daß Geräuschbelästigungen der Fahrgäste nicht mehr auftre­ ten bzw. zumindest reduziert werden.

Das Luftbehandlungsgerät mit integrierten Klappen bzw. in­ tegrierter Klappe sowie die Montage im Fahrzeug sind insge­ samt preisgünstiger als bei konventioneller Technik mit ge­ trenntem Gerät und Klappe(n).

Die gestiegenen Anforderungen an moderne Schienen-Reisezug­ wagen hinsichtlich Geräuschemission, Luftverteilung, Wagen- und Innendesign können bei Einsatz des erfindungsgemäßen Luftbehandlungsgerätes eingehalten werden, da durch Fort­ fall von störenden Bauelementen innerhalb des Wagens neue, zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet werden, sei es hinsichtlich des Design oder sei es hinsichtlich techni­ scher Problemlösungen (Geräuschemissionen, Luftverteilung).

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Luftfluß-Schema einer Anlage mit Luftbe­ handlungsgerät mit integrierter Umluftklappe und Frischluftklappe,

Fig. 2 ein Luftbehandlungsgerät für ein Fahrzeug mit Umluftklappe und Frischluftklappe,

Fig. 3 eine Sicht auf das Gerät gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein Luftbehandlungsgerät für ein Fahrzeug mit Umluft/Frischluftklappe(n),

Fig. 5 eine Variante zum Gerät gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen an das Luftbehand­ lungsgerät anschließbaren Umluftansaugkanal,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Kanales gemäß Fig. 6.

In Fig. 1 ist das Luftfluß-Schema einer Anlage mit Luftbe­ handlungsgerät mit integrierter Umluftklappe und Frisch­ luftklappe dargestellt. Es sind die beiden Wagen-Seiten­ wände 19, 20 sowie der Wagenboden 21 eines Schienenfahrzeu­ ges zu erkennen. Unterhalb des Wagenbodens 21 ist ein Luft­ behandlungsgerät 1 montiert, das über einen Umluftansaug­ kanal 27 mit Ansaugöffnung 30 Umluft aus dem Fahrgastraum 22 sowie über einen Frischluftkanal 28 mit Ansaugöffnung 31 Frischluft ansaugt. Es ist angedeutet, daß die Kanäle durch Klappen verschließbar sind. Die aus dem Umluftstrom und dem Frischluftstrom zusammengesetzte Gesamtluftmenge wird mittels eines Luftfilters 23 gereinigt sowie bedarfsweise mittels eines Kühlaggregates 25 abgekühlt oder mittels eines Heizaggregates 26 erwärmt. Die derart aufbereitete Gesamtluftmenge strömt über einen Zuluftkanal 29 mit Austrittsöffnung 32 vom Luftbehandlungsgerät 1 in den Fahrgastraum 22. Ein lufttechnisch nach dem Luftfilter 23 angeordneter Lüfter 24 bewirkt die Umluft- bzw. Frischluft­ ansaugung. Die Luftströmung ist durch Pfeile gekennzeich­ net.

Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, ein Luftbe­ handlungsgerät vorzusehen, das lediglich ein Heizaggregat, jedoch kein Kühlaggregat bzw. lediglich ein Kühlaggregat, jedoch kein Heizaggregat aufweist.

In Fig. 2 ist ein Luftbehandlungsgerät für ein Fahrzeug mit Umluftklappe und Frischluftklappe dargestellt. Das Luftbehandlungsgerät 1 weist ein von zwei gemeinsam oder getrennt angeordneten Stutzen 3, 4 durchbrochenes Gehäuse auf. Die Stutzen 3, 4 befinden sich an der Oberseite des Gehäuses 2. Der Stutzen 3 dient zum Anschluß eines Umluft­ ansaugkanales und der Stutzen 4 zur Verbindung mit einem Frischluftansaugkanal. Beide Stutzen 3, 4 sind durch ge­ trennte Klappen verschließbar. Eine Umluftklappe 5 mit Drehachse 6 dient zur Dosierung des Umluftstromes und eine Frischluftklappe 8 mit Drehachse 9 zur Einstellung des Frischluftstromes.

Durch exakt einstellbare Restöffnungen in den Klappen selbst ist eine genaue Einstellung der bei Klappen-Endstel­ lung wirksamen Mindestmengen von Umluft- und Frischluft möglich.

Dichtungen 7 bzw. 10 an den Stutzen 3 bzw. 4 gewährleisten insbesondere eine einwandfreie Einstellung hinsichtlich der Mindest-Luftmengen, wenn sich die Klappen 5 bzw. 8 in der Stellung "Zu" befinden. Die Schwenkbereiche der Klappen so­ wie die Stellungen "Auf" sind gestrichelt gekennzeichnet. Die Klappen können bedarfsweise auch in beliebigen Zwi­ schenstellungen arretiert werden. Die Bewegung der Klappen in die gewünschte Stellung erfolgt über Klappenansteuerun­ gen, insbesondere Stellmotoren, die an den Drehachsen 6, 9 für jede der Klappen getrennt angreifen. Die Beeinflussung der Klappenansteuerungen erfolgt vorzugsweise durch die Steuer- und Regeleinrichtung des Luftbehandlungsgerätes 1, wie eingangsseitig bereits erläutert.

Die aus dem Frischluftstrom und dem Umluftstrom gebildete und durch einen Pfeil gekennzeichnete Gesamtluftmenge ge­ langt über das Luftfilter 23 zum Kühl- und/oder Heizaggre­ gat des Luftbehandlungsgerätes, wie dies auch bei allgemein bekannten Luftbehandlungsgeräten üblich ist.

In Fig. 3 ist eine Sicht auf das Gerät gemäß Fig. 2 dar­ gestellt. Es sind das von den Stutzen 3, 4 durchbrochene Gehäuse 2 des Luftbehandlungsgerätes 1 sowie die Umluft­ klappe 5 und die Frischluftklappe 8 zu erkennen. Wie be­ reits unter Fig. 2 angedeutet, besteht eine Variante darin, einen Stutzen vorzusehen, der durch eine Zwischen­ wand Umluft- und Frischluftkanal trennt ("gemeinsam ange­ ordnete" Stutzen).

In Fig. 4 ist ein Luftbehandlungsgerät 11 für ein Fahrzeug mit Umluft/Frischluftklappe dargestellt. Bei diesem Gerät befindet sich ein zum Anschluß eines Umluftansaugkanals ge­ eigneter Stutzen 13 auf der Oberseite des Gerätes und durchbricht das Gehäuse 12, während ein Stutzen 14 zur Ver­ bindung mit einem Frischluftansaugkanal an einer Seitenwand des Gerätes vorgesehen ist. Selbstverständlich ist es be­ darfsweise auch möglich, den Stutzen 13 an der Seitenwand und den Stutzen 14 an der Oberseite des Gerätes 11 anzuord­ nen. Zur Dosierung des Frischluftstromes und des Umluft­ stromes ist eine Umluft/Frischluftklappe 15 mit Drehachse 16 vorgesehen, die in ihren gestrichelt dargestellten End­ stellungen den Stutzen 13 bzw. den Stutzen 14 verschließt und die selbstverständlich in beliebigen Zwischenstellungen zwischen beiden Endstellungen arretierbar ist. Der Schwenk­ bereich der Klappe 15 ist gestrichelt angedeutet. Dichtun­ gen 17 bzw. 18 gewährleisten den Abschluß zwischen Um­ luft/Frischluftklappe 15 und Stutzen 13 bzw. Stutzen 14, wenn sich die Klappe in entsprechender Endstellung befin­ det, sowie die einwandfreie Einstellung der Mindestluftmen­ gen, wie bereits unter Fig. 2 erläutert. Die über die Um­ luft/Frischluftklappe 15 eingestellten Anteile der Frisch­ luft und der Umluft gelangen als Gesamtluftmenge zum Luftfilter 23, was durch einen Pfeil gekennzeichnet ist.

In Fig. 5 ist eine Variante zum Gerät gemäß Fig. 4 darge­ stellt, und zwar eine doppelseitige Umluft- oder Frisch­ luftansaugung. Das gezeigte Luftbehandlungsgerät 11′ weist einen Stutzen 13′ zur Umluftansaugung auf, dessen Quer­ schnittsöffnung mittels zweier Umluft/Frischluftklappen 15′, 15′′ einstellbar ist. An zwei Seitenwänden des Gehäu­ ses 12′ befinden sich Stutzen 14′, 14′′ für Frischluftan­ saugung. Dabei wird die Querschnittsöffnung des Stutzens 14′ mittels Klappe 15′ und die Querschnittsöffnung des Stutzens 14′′ mittels Klappe 15′′ eingestellt. Die Funkti­ onsweise ist wie unter Fig. 4 beschrieben. Es ist selbst­ verständlich auch möglich, zwei seitliche Stutzen zur Um­ luftansaugung und einen Stutzen zur Frischluftansaugung vorzusehen.

In Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen an das Luftbehand­ lungsgerät anschließbaren Umluftansaugkanal dargestellt. Es ist ein Umluftansaugkanal 27 mit Ansaugöffnung 30 zum Fahr­ gastraum zu erkennen. Die Umluftklappe 5 des Luftbehand­ lungsgerätes ist angedeutet. Der angesaugte Umluftstrom ist als Pfeil gekennzeichnet. Die Innenwandung des Umluftan­ saugkanals 27 ist mit einem Schalldämm-Material 33 bedeckt.

Durch entsprechende Ausbildung des schallgedämmten Umluft­ ansaugkanales 27 (Schalldämmstrecke) ist gewährleistet, daß keine Lüftergeräusche des Luftbehandlungsgerätes in den Fahrzeuginnenraum gelangen können.

In Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Kanales gemäß Fig. 6 dargestellt. Es ist der mittels Schalldämm-Material 33 ge­ dämmte, den Wagenboden 21 durchstoßende und in einen Stut­ zen des Luftbehandlungsgerätes 1 mündende Luftansaugkanal 27 zu erkennen. Die Ansaugöffnung 30 zum Fahrgastraum sowie die hierzu versetzt angeordnete Umluftklappe 5 sind ange­ deutet.

Claims (11)

1. Luftbehandlungsgerät für ein Fahrzeug, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein Stutzen (3, 13, 13′) zum An­ schluß eines Umluftansaugkanales sowie mindestens ein Stut­ zen (4, 14, 14′, 14′′) zum Anschluß eines Frischluftansaugka­ nales vorgesehen sind und daß der Frischluftanteil und der Umluftanteil durch mindestens eine die Luftdurchströmung der Stutzen regulierende Klappe (5, 8, 15, 15′, 15′′) einstell­ bar sind.

2. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedem Stutzen (3, 4) eine eigene Klappe (5, 6) zugeordnet ist.

3. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Stutzen (13, 14) eine einzige Klappe (15) zugeordnet ist, die in jeder ihrer Endstellungen einen Stutzen verschließt und gleichzeitig den jeweils anderen Stutzen öffnet.

4. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einem ersten Stutzen (13′) zwei Klappen (15′, 15′′) zugeordnet sind und jede Klappe ferner die Luft­ strömung eines weiteren Stutzens (14′, 14′′) reguliert, wo­ bei in der ersten Endstellung der Klappen der erste Stutzen verschlossen und die weiteren Stutzen geöffnet sowie in der zweiten Endstellung der Klappe der erste Stutzen geöffnet und die weiteren Stutzen geschlossen werden.

5. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Stutzen (13) an der Oberseite und einer der Stutzen (14) an einer Seitenwand des Gerätes (11) angeordnet ist.

6. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Stutzen (13′) an der Oberseite und die weiteren Stutzen (14′, 14′′) an Seitenwänden des Ge­ rätes (11′) angeordnet sind.

7. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Stutzen (3, 4) an der Oberseite des Gerätes (1) angeordnet sind.

8. Luftbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (5, 8, 15, 15′, 15′′) zur Gewährleistung von Mindestluftmengen einstellbare Restöffnungen haben.

9. Luftbehandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (5, 8, 15, 15′, 15′′) über Drehachsen (6, 9, 16) am Gehäuse (2, 12, 12′) des Gerätes (1, 11, 11′) befestigt sind, wobei die Klappenansteuerungen zur Betätigung der Klappen auf diese Drehachsen wirken.

10. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Klappenansteuerungen Stellantriebe eingesetzt sind.

11. Luftbehandlungsgerät nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenansteuerungen zur Betätigung der Klappen (5, 8, 15, 15′, 15′′) durch die Regel- und Steuereinrichtung der Luftbehandlungsanlage bzw. des Gerätes (1, 11, 11′) beeinflußbar sind.