DE29915543U1 - Underfloor ventilation, heating and / or air conditioning unit - Google Patents
Underfloor ventilation, heating and / or air conditioning unitInfo
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Abstract
Description
03.09.1999 02434-99 G/sk/mf03.09.1999 02434-99 G/sk/mf
Liebherr-Verkehrstechnik GmbH A-1020 WienLiebherr-Verkehrstechnik GmbH A-1020 Vienna
Unterflurlüftungs-, Heizungs- und/oder KlimagerätUnderfloor ventilation, heating and/or air conditioning unit
Die Erfindung betrifft ein Unterflurlüftungs-, Heizungs- und/oder Klimagerät mit einem Gehäuse, das unterhalb des Fahrgestells eines Reisezugwagens befestigbar ist, mit Öffnungen zum Ansaugen von Frisch- und Umluft und zum Ausblasen von behandelter Luft.The invention relates to an underfloor ventilation, heating and/or air conditioning unit with a housing that can be fastened beneath the chassis of a passenger coach, with openings for the intake of fresh and recirculated air and for the exhaust of treated air.
Bekannte unterflur eingebaute Luftbehandlungsgeräte dieser Art weisen an ihrer Oberseite Öffnungen auf, an die Leitungen angeschlossen sind, die durch den Waggonboden hindurch in den Innenraum des Reisezugwagens geführt sind. Eine Leitung mündet dabei in ein an einer Waggonseitenwand angeordnetes Gehäuse, das einmal mit einer die Seitenwand durchdringenden Öffnung zum Eintritt und Ansaugen von Außenluft und zum anderen mit einer in den Innenraum mündenden Öffnung zum Eintritt und Ansaugen von Umluft versehen ist, wobei zwischen diesen beiden Öffnungen eine Klappe zum Steuern des Mischungsverhältnisses zwischen Außenluft und Umluft bzw. zum Abschluß der Außenluft- oder Umlufteintrittsöffnung vorgesehen ist. Auf der gegenüberliegenden Waggonseite mündet eine zweite mit dem Luftbehandlungsgerät verbundene und den Waggonboden durchsetzendeKnown underfloor air treatment devices of this type have openings on their top to which lines are connected that lead through the wagon floor into the interior of the passenger coach. A line leads into a housing arranged on a wagon side wall, which is provided with an opening penetrating the side wall for the entry and intake of outside air and an opening leading into the interior for the entry and intake of recirculated air, with a flap between these two openings for controlling the mixing ratio between outside air and recirculated air or for closing the outside air or recirculated air inlet opening. On the opposite side of the wagon, a second opening connected to the air treatment device and penetrating the wagon floor leads into the housing.
Leitung in ein Gehäuse mit Auslassöffnungen für die behandelte Luft. Die in dem Reisezugwagen angeordneten Gehäuse zum Eintritt und Ansaugen von Außenluft und/oder Umluft und zum Ausblasen von behandelter Luft benötigen relativ viel Raum, so daß im Wagen zwei Sitze entfallen müssen, um das Gehäuse mit der Außenluft- und Umluftansaugung einschließlich Schalldämpfer sowie die Frischluft- und Umluft mischende oder abschließende Klappe unterzubringen.Line into a housing with outlet openings for the treated air. The housings arranged in the passenger carriage for the inlet and intake of outside air and/or recirculated air and for the discharge of treated air require a relatively large amount of space, so that two seats in the carriage have to be eliminated in order to accommodate the housing with the outside air and recirculated air intake including silencer and the flap that mixes or closes off the fresh air and recirculated air.
Grundsätzlich bestünde die Möglichkeit, das Gehäuse zum Eintritt von Außenluft und Umluft mit der Frischluft-Umluftklappe entfallen zu lassen, wenn innerhalb des Wagenbodens ein Querkanal verlegt wird, durch den die Umluft von der der Außenluftansaugung gegenüberliegenden Seite angesaugt wird, und diesem Querkanal dann die Frischluft-Umluftklappe zugeordnet wird. Dieser Querkanal hat aber den Nachteil, daß er Längsträger des Wagenkastens schneidet und daher nur mit ungünstigen Querschnitten bzw. mehrfach geteilt ausgeführt werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht in der schlechten Reinigungsmöglichkeit und der Schwierigkeit, Schalldämpfer einzubauen, so daß störende Ventilatorgeräusche und ein unvermeidbarer Druckverlust in diesem Querkanal in Kauf genommen werden müssen.In principle, it would be possible to dispense with the housing for the inlet of outside air and recirculated air with the fresh air recirculation flap if a cross duct is laid within the car floor through which the recirculated air is sucked in from the side opposite the outside air intake, and the fresh air recirculation flap is then assigned to this cross duct. However, this cross duct has the disadvantage that it cuts through the longitudinal beams of the car body and can therefore only be designed with unfavorable cross sections or divided several times. A further disadvantage is the poor cleaning options and the difficulty of installing silencers, so that annoying fan noise and an unavoidable pressure loss in this cross duct must be accepted.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Unterflurluftbehandlungsgerät zu schaffen, das sich ohne störenden Raumverlust im Innern des Wagens unterflur einbauen läßt, und zwar in einer Weise, daß weder störende Ventilator- und Strömungsgeräusche noch größere Druckverluste in Kauf genommen werden müssen.The object of the invention is therefore to create an underfloor air treatment device which can be installed under the floor inside the vehicle without disturbing loss of space, and in such a way that neither disturbing fan and flow noises nor major pressure losses have to be accepted.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Luftbehandlungsgerät der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß das Gehäuse zum Quereinbau unter dem Wagenboden eingerichtet und der Breite des Reisezugwagens angepaßt ist und daß das Gehäuse unter oder im Bereich seiner Deckwand mit mindestens einem FrischlufWUmluftkanal mit endseitigen Eintrittsöffnungen und einer Klappeoder Ventilanordnung zum Sperren einer Kanalseite oder zum Mischen von Frisch- und Umluft und mit mindestens einem Kanal für die behandelte Luft versehen ist, der mit mindestens einer Austrittsöffnung versehen ist.According to the invention, this object is achieved in an air treatment device of the type specified at the outset in that the housing is designed for transverse installation under the carriage floor and is adapted to the width of the passenger carriage and that the housing is provided under or in the region of its cover wall with at least one fresh air/recirculating air duct with end inlet openings and a flap or valve arrangement for blocking one side of the duct or for mixing fresh and recirculated air and with at least one duct for the treated air, which is provided with at least one outlet opening.
Das Gehäuse des erfindungsgemäßen Luftbehandlungsgeräts läßt sich in üblicher Weise einfach unterflur unter dem Fahrgestell des Waggons befestigen. Das Gehäuse ist an der Oberseite im Bereich der Enden mit Öffnungen versehen, die in den längs in diesem und quer zu dem Waggon verlaufenden FrischlufWUmluftkanal münden. Diese Öffnungen sind mit Leitungen verbunden, von denen eine unmittelbar Frischluft ansaugt oder durch den Waggonboden hindurch zu einer Frischluftansaugöffnung der Seitenwand des Waggons geführt ist. Die gegenüberliegende Öffnung mündet auf der gegenüberliegenden Seite in den Waggon und saugt aus dessen Innern Umluft an. Der bzw. die behandelte Luft führenden Kanäle sind mit mindestens einer Öffnung versehen, an die eine den Waggonboden durchsetzende Leitung angeschlossen ist, so daß durch diese an einer günstigen Stelle behandelte Luft zur Heizung, Lüftung oder Klimatisierung in das Innere des Wagens eingeleitet werden kann. Ventilator- oder Luftströmungsgeräusche treten in störender Weise nicht auf, weil die entsprechenden Aggregate und Leitungen unterflur verlegt sind. Das Gehäuse selbst kann durch schalldämmende Gummielemente mit dem Fahrgestell verbunden werden, so daß auch die Überleitung von Körperschall vermieden wird.The housing of the air treatment device according to the invention can be attached in a simple manner under the floor under the chassis of the wagon. The housing is provided with openings on the top near the ends, which open into the fresh air/recirculation duct running lengthways in the wagon and across the wagon. These openings are connected to lines, one of which draws in fresh air directly or is led through the wagon floor to a fresh air intake opening in the side wall of the wagon. The opposite opening opens into the wagon on the opposite side and draws in recirculation air from its interior. The duct(s) carrying the treated air are provided with at least one opening to which a line running through the wagon floor is connected, so that treated air can be introduced into the interior of the wagon at a convenient location through this for heating, ventilation or air conditioning. There is no disturbing noise from fans or air flow because the corresponding units and lines are laid under the floor. The housing itself can be connected to the chassis using sound-absorbing rubber elements, so that the transmission of structure-borne noise is also avoided.
Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse mit zwei äußeren, behandelte Luft führenden Kanälen und einem mittleren FrischlufWUmluftkanal versehen, die parallel zueinander verlaufen.The housing is conveniently provided with two outer ducts carrying treated air and a central fresh air/recirculation duct, which run parallel to each other.
Die Wände der Kanäle können zumindest teilweise mit Dämmstoffen belegt sein, die die Bildung von Kondensat verhindern und der Geräuschdämmung, der Wärmeisolation und der Schalldämpfung dienen.The walls of the ducts can be at least partially covered with insulating materials that prevent the formation of condensate and serve to dampen noise, provide thermal insulation and soundproofing.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Klappenanordnung aus mindestens zwei unabhängig voneinander verschwenkbaren und gegen einander gegenüberliegende Klappensitze anlegbaren Klappen besteht. Diese Klappenanordnung ermöglicht es, entweder durch Verschwenken der Klappen nach einer Seite den Frischluft- oder Umlufteintritt zu sperren oder durch gegensinniges Ver-In a further embodiment of the invention, the flap arrangement consists of at least two flaps that can be pivoted independently of one another and placed against opposing flap seats. This flap arrangement makes it possible to either block the fresh air or recirculated air inlet by pivoting the flaps to one side or to
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schwenken eine Mischung von Frischluft und Umluft zu bewirken. Dadurch sind Zwischenstellungen der Klappen vermieden, die zu einem Flattern der Klappen führen könnten.swing to create a mixture of fresh air and recirculated air. This avoids intermediate positions of the flaps, which could lead to flaps fluttering.
Zweckmäßigerweise besteht die Klappenanordnung aus jeweils mindestens zwei unabhängig voneinander verschwenkbaren, kammartig ineinandergreifenden Klappen, von denen jede auf einer Schwenkwelle befestigte Klappengruppe von einem Antrieb verschwenkbar ist. Von den Schwenkwellen kann eine rohrförmig ausgeführt und die andere in dieser angeordnet sein, wobei die Klappen an der inneren Welle über Bolzen befestigt ist, die die äußere rohrförmige Welle in Umfangsschlitzen durchsetzen.The flap arrangement expediently consists of at least two flaps which can be pivoted independently of one another and which mesh with one another in a comb-like manner, each group of flaps being fastened to a pivot shaft and being pivotable by a drive. One of the pivot shafts can be tubular and the other can be arranged in it, with the flaps being fastened to the inner shaft via bolts which pass through the outer tubular shaft in circumferential slots.
Nach einer erfinderischen Weiterbildung ist vorgesehen, daß jeweils mindestens eine Klappe jeder Klappengruppe mit einem Temperaturfühler versehen ist, der das Abheben der Klappe von ihrem Sitz bei plötzlicher Abkühlung oder Temperaturänderung bewirkt. Diese Ausgestaltung verhindert bei plötzlicher Änderung der Außentemperatur, beispielsweise bei Tunnelfahrt, daß unangenehme Temperaturänderungen im Innenraum eintreten. Denn durch das Abheben der Klappe kann beispielsweise eine verstärkte Zumischung von Umluft bewirkt werden.According to an inventive development, at least one flap of each group of flaps is provided with a temperature sensor, which causes the flap to be lifted from its seat in the event of a sudden drop in temperature or a change in temperature. This design prevents unpleasant temperature changes in the interior from occurring in the event of a sudden change in the outside temperature, for example when driving through a tunnel. This is because lifting the flap can, for example, cause increased mixing of recirculated air.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß mindestens eine Klappe jeder Klappengruppe mit einem Bimetallstreifen in der Weise belegt oder verbunden ist, daß sie sich bei Abkühlung von ihrem Sitz abhebt. Durch diese Ausgestaltung wird vorrichtungsmäßig das Öffnen einer Klappe bei plötzlicher Abkühlung bewirkt, ohne daß ein besonderer Steuerungsablauf eingeleitet werden müßte. Das Abheben der mit Bimetall versehenen Klappen wird dadurch ermöglicht, daß sich mindestens eine keinen Bimetallstreifen aufweisende Klappe jeder Klappenwelle auf ihrem Sitz abstützt, da der Stellmotor das Stützmoment aufrechterhält.According to a preferred embodiment, at least one flap of each group of flaps is provided with or connected to a bimetallic strip in such a way that it lifts off its seat when it cools down. This design causes a flap to open in the event of sudden cooling without the need to initiate a special control sequence. The lifting of the flaps provided with bimetallic strips is made possible by the fact that at least one flap of each flap shaft that does not have a bimetallic strip rests on its seat, since the servomotor maintains the support torque.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß mindestens eine Klappe mit einem fensterartigen Durchbruch versehen ist, der durch eine Bimetallklappe oder eine von einem Bimetall verschwenkbare Klappe verschließbar ist. Auch dieseAccording to another embodiment, at least one flap is provided with a window-like opening that can be closed by a bimetal flap or a flap that can be pivoted by a bimetal. This
Ausgestaltung ermöglicht eine schnelle Reaktion auf plötzliche Änderungen der Außentemperatur.Design enables a quick response to sudden changes in the outside temperature.
Zweckmäßigerweise ist ein Sensor vorgesehen, der die Relativbewegung der Klappe zu dem Sitz oder der benachbarten Platte mißt. Aufgrund des Signals dieses Sensors können die Klappen entsprechend der Änderung der Außentemperatur durch vorhandene Steuereinrichtungen verstellt werden.A sensor is expediently provided which measures the relative movement of the flap to the seat or the adjacent panel. Based on the signal from this sensor, the flaps can be adjusted by existing control devices in accordance with the change in the outside temperature.
Das Gehäuse ist zweckmäßigerweise mit der Wartung dienenden verschließbaren Öffnungen versehen, so daß ein einfacher und schneller Zugang zu den einzelnen Komponenten möglich ist, ohne daß in umständlicher Weise Verkleidungen oder Wandteile des Waggons entfernt werden müßten.The housing is conveniently provided with lockable openings for maintenance purposes, so that easy and quick access to the individual components is possible without the need to laboriously remove panels or wall sections of the wagon.
Das erfindungsgemäße Luftbehandlungsgerät ermöglicht eine Wartung und einen Austausch sämtlicher Komponenten des Aggregats durch stirnseitig vorgesehene Klappen. Eine einfache Wartung der Frischluft-Umluftklappe sowie des Kanalsystems ist durch Abhängen von Verschlußdeckeln möglich. Die Geräuschdämmung in den Luft führenden Kanälen kann einfach durch schalldämmende Elemente bewirkt werden. Die Ansaugöffnung für Umluft sowie die Ausblasöffnungen für behandelte Luft lassen sich variabel und platzsparend im gesamten Innenbereich des Wagens anordnen.The air treatment device according to the invention enables maintenance and replacement of all components of the unit through flaps provided on the front. The fresh air/recirculation flap and the duct system can be easily maintained by removing the cover caps. The sound insulation in the air-carrying ducts can be achieved simply by sound-insulating elements. The intake opening for recirculation air and the exhaust openings for treated air can be arranged variably and in a space-saving manner throughout the entire interior of the vehicle.
Die gegeneinander verschwenkbaren, kammförmig angeordneten Klappen bewirken eine gute Verteilung der in das Luftbehandlungsgerät einströmenden Frischluft und/oder Umluft, so daß eine gleichmäßige Beaufschlagung des Filters erfolgt und somit eine gleiche Verschmutzung des Filters über seine Länge erreicht wird, was die Standzeiten verlängert.The flaps, which can be pivoted against each other and are arranged in a comb shape, ensure a good distribution of the fresh air and/or recirculated air flowing into the air treatment unit, so that the filter is evenly exposed and the filter is evenly soiled over its length, which extends its service life.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawing
explained in more detail. In this
&ugr;3·09·99&ugr;3·09·99
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das unterflur einzubauende Luftbehandlungsgerät, Fig. 1 a longitudinal section through the air treatment unit to be installed underfloor,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Luftbehandlungsgerät nach Fig. 1 im Bereich der Klappenanordnung undFig. 2 a cross-section through the air treatment device according to Fig. 1 in the area of the flap arrangement and
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Luftbehandlungsgerät nach Entfernung der Deckwand mit den längsverlaufenden Luftkanälen.Fig. 3 is a plan view of the air treatment unit after removal of the cover wall with the longitudinal air ducts.
Das Luftbehandlungsgerät 1 besteht aus einem in Draufsicht rechteckigen und im Längsschnitt etwa trapezförmigen Gehäuse, in dem die Luftbehandlungsaggregate, nämlich Filter, Klappenanordnungen und Luftleitungskanäle angeordnet sind. Das Gehäuse 1 ist mit der Befestigung dienenden Flaschen und Konsolen 2 versehen, mit denen es an der Unterseite des Fahrgestells eines Waggons befestigt werden kann. Die abgeschrägten Stirnseiten des Gehäuses 1 sind durch einen Klappdeckel 3 und eine abnehmbare Verschlußplatte 4 verschließbar. Aus Fig. 1 ist der gelenkig mit dem Gehäuse verbundene Klappdeckel 3 in seiner abgeklappten Stellung ersichtlich, in der er durch seitliche Zugelemente 4 in seiner abgeklappten Stellung gehalten ist, so daß ein Zugang zu dem Inneren des Gehäuses für Wartungs- und Reparaturarbeiten möglich ist.The air treatment device 1 consists of a housing which is rectangular in plan view and approximately trapezoidal in longitudinal section and in which the air treatment units, namely filters, flap arrangements and air ducts, are arranged. The housing 1 is provided with fastening bottles and brackets 2 with which it can be attached to the underside of the chassis of a wagon. The bevelled front sides of the housing 1 can be closed by a hinged lid 3 and a removable closure plate 4. Fig. 1 shows the hinged lid 3 which is connected to the housing in an articulated manner in its folded-down position, in which it is held in its folded-down position by lateral tension elements 4 so that access to the interior of the housing is possible for maintenance and repair work.
Mit der Deckwand des Gehäuses 1 sind seitliche Kanäle 6, 7, die der Leitung behandelter Luft dienen, und ein mittlerer Frischluft-Umluftkanal 8 verbunden. Die Enden der die behandelte Luft führenden Kanäle 6, 7 münden in den seitlichen Öffnungen 9, 10 der Deckwand 5, die in Fig. 3 der besseren Übersichtlichkeit halber eingezeichnet sind, obwohl sie sich an sich in der aus Fig. 3 entfernten Deckwand befinden. Zwischen den äußeren Kanälen 6, 7 und parallel zu diesen verläuft der Fischluft-Umluftkanal 8, dessen Mündungen 11, 12 in der Deckwand ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich sind.Connected to the top wall of the housing 1 are side channels 6, 7, which serve to conduct treated air, and a central fresh air recirculation channel 8. The ends of the channels 6, 7 carrying the treated air open into the side openings 9, 10 of the top wall 5, which are shown in Fig. 3 for the sake of better clarity, although they are actually located in the top wall removed from Fig. 3. Between the outer channels 6, 7 and parallel to them runs the fresh air recirculation channel 8, the openings 11, 12 of which in the top wall can also be seen in Fig. 3.
Das Gehäuse 1 ist durch eine Querwand 13 in zwei Kammern unterteilt. An den Rand einer mittleren Durchtrittsöffnung ist der Saugstutzen 14 eines Radialgebläses 15 angeflanscht, dessen Motor 16 über einen etwa pyramidenstumpfförmigen Motorsockel 17 mit der Bodenwand 18 des Gehäuses 1 verbunden ist. Hinter demThe housing 1 is divided into two chambers by a transverse wall 13. The suction nozzle 14 of a radial fan 15 is flanged to the edge of a central passage opening, the motor 16 of which is connected to the bottom wall 18 of the housing 1 via an approximately truncated pyramid-shaped motor base 17. Behind the
Radialgebläse 15 befindet sich in Reihe die Heizeinrichtung 19 und die Verdampferrohre 20 der Kühleinrichtung. Die Austrittsseite der die Heizungseinrichtung 19 und die Verdampferrohre 20 enthaltenden Kammer ist in nicht dargestellter Weise mit den behandelte Luft führenden Kanälen 6, 7 verbunden.The heating device 19 and the evaporator tubes 20 of the cooling device are arranged in series with the radial fan 15. The outlet side of the chamber containing the heating device 19 and the evaporator tubes 20 is connected in a manner not shown to the channels 6, 7 carrying the treated air.
Die linke Seite des Frischluft-Umluftkanals 8 ist mit der Öffnung 11 verbunden, über die diese mit einer Frischluft zuführenden Leitung in Verbindung steht. Die rechte Seite des Kanals 8 ist mit der Öffnung 12 verbunden, durch die Umluft aus dem Innern des Waggons angesaugt wird. Hinter der Öffnung 11 sind an der Oberseite des rechteckigen Frischluft-Umluft-Kanals schwenkbar Klappen 24, 25 gelagert, die jeweils an ihre Klappensitze 26, 27 im Bereich des Bodens 28 des Frischluft-Umluftkanals 8 durch ihre Antriebe anlegbar sind. Zwischen den Sitzen 26, 27 der Klappen 24, 25 ist der Boden 28 mit einem Durchbruch versehen, durch den Frischluft oder Umluft oder ein Frischluft-Umluft-Gemisch in die linke Kammer des Gehäuses eintritt. Die eintretende Luft wird von dem Gebläse 15 durch das Filter 30 angesaugt.The left side of the fresh air/recirculation duct 8 is connected to the opening 11, via which it is connected to a line supplying fresh air. The right side of the duct 8 is connected to the opening 12, through which recirculation air is sucked in from the interior of the carriage. Behind the opening 11, on the top side of the rectangular fresh air/recirculation duct, pivoting flaps 24, 25 are mounted, each of which can be placed by their drives on their flap seats 26, 27 in the area of the floor 28 of the fresh air/recirculation duct 8. Between the seats 26, 27 of the flaps 24, 25, the floor 28 is provided with an opening through which fresh air or recirculation air or a fresh air/recirculation air mixture enters the left chamber of the housing. The incoming air is sucked in by the fan 15 through the filter 30.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die Klappenanordnung im dargestellten Ausführungsbeispiel aus sechs Klappen 24, 25, die abwechselnd auf diesen zugeordneten Schwenkwellen angeordnet sind, so daß die Klappen 24, 25 einander zahnartig durchsetzen und durch ihre Stellmotore 32, 33 gleichsinnig oder gegensinnig gegen ihre Sitze 26, 27 anstellbar sind. Die Klappen 24, 25 sind jeweils auf voneinander getrennten von den Stellmotoren 32, 33 verschwenkbaren Wellen befestigt. As can be seen from Fig. 2, the flap arrangement in the embodiment shown consists of six flaps 24, 25, which are arranged alternately on the pivot shafts assigned to them, so that the flaps 24, 25 pass through one another like teeth and can be adjusted in the same or opposite directions against their seats 26, 27 by their actuators 32, 33. The flaps 24, 25 are each attached to separate shafts that can be pivoted by the actuators 32, 33.
Claims (10)
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