DE19811719A1

DE19811719A1 - Kühleinrichtung zum Kühlen von Schaltschränken oder Bauteilen in Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE19811719A1
Application number: DE19811719A
Authority: DE
Inventors: Manfred Richter
Original assignee: Alstom LHB GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-23
Also published as: EP0943520B1; ATE276907T1; DE59910551D1; ES2229570T3; EP0943520A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung zum Kühlen von Schaltschränken (1) oder Bauteilen in Schienenfahrzeugen. DOLLAR A Um eine ausreichende Kühlung eines Schaltschrankes (1) oder wärmeempfindlicher Bauteile nach dem Verschließen der äußeren Zu- und Fortluftöffnungen im Fahrzeug oder im Fahrzeugverband (Druckschutzbetrieb) oder bei Ausfall der fahrzeugseitigen Luftbehandlungseinrichtung sicherzustellen, ist innerhalb der Kühleinrichtung ein Wärmetauscher (6) angeordnet, der bei Druckschutzbetrieb und/oder Ausfall der Luftbehandlungseinrichtung Kühlleistung zur Verfügung stellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung zum Kühlen von Schaltschränken oder Bauteilen in Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Einsatz von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Hochgeschwindigkeits fahrzeugen auf tunnelreichen Strecken, müssen in den Betriebsphasen, in denen hohe Druckschwankungen entstehen, zum Schutz der Fahrgäste, die Zu- /Fortluftöffnungen geschlossen werden.

Dies trifft auch für den gekuppelten Fahrzeugverband zu. Dabei ist ein Luftaus tausch von Innen nach Außen vollständig unterbunden oder auf ein Minimum redu ziert. Dieser Schließvorgang kann je nach betrieblicher Gegebenheit von unter schiedlicher Zeitdauer sein und sich ebenfalls mehrfach wiederholen.

In Schienenfahrzeugen ist es üblich, die Luft, die nicht mehr für die Fahrgastklimati sierung erforderlich ist, für andere Maßnahmen auszunutzen.

Bauteile und/oder Schaltschränke werden mit Luft gekühlt. Hierbei wird Zuluft und/oder Fortluft in Ausnahmefällen auch Umluft verwendet.

Die Zu- bzw. Fortluft wird durch den Schaltschrank bzw. am zu kühlenden Bauteil lang geführt und anschließend über ein Kanalsystem bzw. direkt nach außen abge führt. Dies erfolgt z. B. über Absperrklappen oder Lüfter oder aus einem System bei der Einrichtungen.

Durch das Verschließen der Außenöffnungen im Fahrzeug oder im gesamten Zug verband wird dieser Lüftungsbetrieb zur Kühlung des Schaltschrankes unterbrochen bzw. reduziert. Die für die Kühlung vorgesehenen Einrichtungen, Lüfter und Steuerung bleiben ohne Funktion aufgrund fehlender Luftzufuhr. Die Temperatur steigt im Schaltschrank auf unzulässige Werte an. Ein ähnlicher Effekt entsteht beim Ausfall der Klimaanlage bzw. der Luftbehandlungseinrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach dem Verschließen der äußeren Zu- und/oder Fortluftöffnungen im Fahrzeug oder im Fahrzeugverband oder bei Ausfall der Luftbehandlungseinrichtung eine ausreichende Kühlung eines Schaltschrankes und/oder wärmeempfindlicher Bauteile sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege ben.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung an einem Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung im normalen Lüfterbe trieb mit geöffneten Zu- und Abluftklappen und

Fig. 2 die Kühleinrichtung gemäß Fig. 1 im Kühlbetrieb bei geschlossenen Zu- und Abluftklappen.

Eine erfindungsgemäße Kühleinrichtung ist schematisch in Fig. 1 und 2 dargestellt.

In Fig. 1 ist der Normalbetrieb bei geöffneten, äußeren Zu- und Abluftklappen im Fahrzeug oder Zugverband dargestellt. Die Zuluft zur Kühlung eines Schaltschran kes 1 oder von Bauteilen wird über eine Zuluftklappe 2 (im Normalbetrieb geöffnet) und ein Luftkanalsystem 3 in den Schaltschrank 1 geführt und durchströmt diesen. Eine zusätzlich im Luftkanalsystem 3 angeordnete Luftführungsklappe 7 ist ge schlossen. Zur Unterstützung der Luftzirkulation ist ein Lüfter 4 angeordnet. Die Fortluft aus dem Schaltschrank 1 wird über das Luftkanalsystem 3 nach außen ge führt, meist direkt zur Umgebungsluft, da bei Abgabe ins Fahrzeuginnere eine Er wärmung der Innenluft zu einem höheren Klimatisierungsbedarf führen würde.

In Fig. 2 ist der Betriebsfall Druckschutz (äußere Zu- und Fortluftklappen am Fahr zeug/Fahrzeugverband geschlossen) oder Ausfall der fahrzeugseitigen Luftbehand lungseinrichtungen dargestellt. Die Zuluftklappe 2 ist geschlossen, ebenso eine im Luftkanalsystem 3 angeordnete Fortluftklappe 5 am Schaltschrank 1. Im Schalt schrank 1 ist im oberen Teil ein Wärmetauscher 6 oder eine vergleichbar wirkende Kühlschlange angeordnet, der/die direkt mittels eines separaten Kühlaggregats oder indirekt über ein vorhandenes Kühlaggregat im Fahrzeug/Zugverband, z. B. durch das Speisewagen-Kühlaggregat mit Kälteleistung versorgt wird.

Die dem Schaltschrank 1 über dem Wärmetauscher 6 zugeführte Kälteleistung kühlt die im Bereich des Wärmetauscher 1 befindliche Luft ab, so daß diese nach unten strömt.

Die durch die Bauteile erwärmte Luft wird nach oben zum Wärmetauscher 6 aufstei gen. Die im Schaltschrank 1 befindlichen Lüfter 4 können je nach Anordnung diesen Strömungsprozeß unterstützen. Der in den Fig. 1 uns 2 dargestellte Lüfter 4, der im normalen Betriebsfall die erwärmte Fortluft nach außen befördert, kann im Kühlbetrieb über den Wärmetauscher 6 durch Drehrichtungsumkehr die Kühlleistung verbessert. Zusätzliche Luftführungsklappen 7 können den zuluftlosen Kühlbetrieb unterstützen, indem z. B. ein echter Kreislauf der Luftführung ermöglicht wird. Somit wird sichergestellt, daß durch eine Störung belastete Luft aus dem Schaltschrank 1 nicht ins Innere des Fahrzeugs gelangt.

Eine Steuerung stellt sicher, daß nur bei Druckschutzbetrieb oder Ausfall der Luft behandlungseinrichtung im Luftkanalsystem 3 bzw. im Schaltschrank 1 die Kühllei stung ansteht.

Ein schnellerer Kühl-Betriebseinsatz kann durch Bypass-Systeme im Kältekreis er reicht werden.

Durch indirekte Kühlung oder Wärmetauscher 6 kann die zur Verfügung gestellte Energie aus dem Kühlaggregaten gepuffert werden. Dadurch kann z. B. vermieden werden, daß bedenkliche Stoffe im Störungsfall in ein anderes System (Schaltschrank) verschleppt werden.

Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Betätigung der Zuluftklappe 2 und Fort luftklappe 5 in engem zeitlichem Verbund mit den äußeren Zu- und Abluftklappen des Fahrzeugs oder des Fahrzeugverbandes gekoppelt sind.

Die vorhandenen Kühlaggregate müssen für den zusätzlichen Leistungsbedarf für die Kühlung von Schaltschränken 1 bzw. Bauteilen nicht zwingend leistungsstärker ausgeführt werden, da nur eine kurzzeitige, zusätzliche Leistungsabgabe abgefordert wird.

Mit vorhandenen Einrichtungen (Luftkanalsystem 3, Lüfter 4) und zusätzlich vorge sehenen Einrichtungen (Wärmetauscher 6, Luftführungsklappe 7) wird beim Be triebsfall Druckschutz im Schaltschrank 1 eine Wärmeabfuhr für eine Übergangszeit gewährleistetet. Weiterhin kann beim Ausfall der Luftbehandlungseinrichtung eine Kühlung eines Schaltschrankes 1 bzw. der Bauteile erfolgen. Die Betriebsdauer richtet sich nach der Auslegung und Belastbarkeit der Bauteile. Aufwendige Notsy steme können dabei vermieden werden.

Bezugszeichenliste

1

Schaltschrank

2

Zuluftklappe

3

Luftkanalsystem

4

Lüfter

5

Fortluftklappe

6

Wärmetauscher

7

Luftführungsklappe

Claims

1. Kühleinrichtung zum Kühlen von Schaltschränken oder Bauteilen in Schie nenfahrzeugen mit Luftkanalsystem und Zu- und Fortluftklappen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kühleinrichtung ein Wärmetauscher (6) angeordnet ist, der bei geschlossenen, äußeren Zu- und Fortluftklappen im Fahrzeug oder Fahrzeugverband (Druckschutzbetrieb) und/oder bei Ausfall der fahrzeugseitigen Luftbehandlungseinrichtung Kühlleistung zur Verfügung stellt.

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Kühleinrichtung mindestens ein Lüfter (4) angeordnet ist.

3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (6) über im Fahrzeug/Zugverband vorhandene Kühlaggre gate mit Kälteleistung versorgbar ist.

4. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß innerhalb des Luftkanalsystems (3) eine Luftführungsklappe (7) an geordnet ist, die im Normalbetrieb geschlossen ist, derart, daß die Zuluft entlang dem mit Kühlleistung zu versorgenden Schaltschrank (1) oder Bauteil strömt und die im Druckschutzbetrieb (Zug- und Abluftklappen geschlossen) oder bei Ausfall der fahrzeugseitigen Luftbehandlungseinrichtung geöffnet ist, derart, daß die Kühlluft im Umluftbetrieb im geschlossenen System den Schaltschrank (1) oder die Bauteile beaufschlagt.

5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß die Betätigung der Zuluftklappe (2) und Fortluftklappe (5) in engem zeitlichen Verbund mit den äußeren Zu- und Abluftklappen des Fahrzeugs oder des Fahrzeugverbandes gekoppelt sind.