WO2021110354A1

WO2021110354A1 - Lüftungssystem und –verfahren

Info

Publication number: WO2021110354A1
Application number: PCT/EP2020/081295
Authority: WO
Inventors: Thomas PLINNINGER; Yüksel Taylan
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: EP4069570A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lüftungssystem (1) und ein Lüftungsverfahren (100) für ein Fahrzeug (10), insbesondere einen Waggon, sowie ein Fahrzeug (10) mit solch einem Lüftungssystem (1). Dabei ist eine Zuluftanordnung (2) zum Einführen von Luft ins Fahrzeuginnere und eine Sensoranordnung (3) zum ortsaufgelösten Ermitteln von Temperaturen im Fahrzeuginneren eingerichtet. Eine Abluftanordnung (4) weist wenigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) zum Abführen von Luft aus dem Fahrzeuginneren auf. Das Lüftungssystem (1) umfasst ferner eine Steuerungsvorrichtung (6), die dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen unabhängig voneinander anzusteuern.

Description

Lüftungssystem und -verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lüftungssystem und ein Lüftungsverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere einen Wag gon, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Lüftungssystem.

Um komfortables Reisen zu ermöglichen, weisen Fahrzeuge, zum Beispiel Busse oder Schienenfahrzeuge, insbesondere einzelne Waggons, Klimatisierungsanlagen auf. Teil einer solchen Kli matisierungsanlage ist üblicherweise ein Lüftungssystem, mit dem klimatisierte Luft in den Innenraum des Fahrzeugs einge blasen wird. Beispielsweise kann gekühlte Luft aus in der Fahrzeugdecke eingelassenen Luftaustrittsöffnungen ausgebla sen werden, während aufgewärmte Luft im Bereich des Fahrzeug bodens ausgeblasen werden kann.

Mit dem Lüftungssystem kann auch „verbrauchte" Luft aus dem Fahrzeuginneren abgesaugt werden. Es ist beispielsweise be kannt, in öffentlichen Verkehrsmitteln die Temperatur und/oder den C02-Gehalt der Innenraumluft zu überwachen und in Abhängigkeit davon die Frischluftzufuhr bzw. die Abluftab fuhr zu regeln.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lüftung in Fahrzeugen zu verbessern, insbesondere eine gleichmäßige Klimatisierung des Fahrzeuginneren zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst von einem Lüftungssystem und einem Lüftungsverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere einen Wag gon, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Lüftungssystem ge mäß den unabhängigen Ansprüchen.

Ein Lüftungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere einen Wag gon, gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist (i) eine Zuluftanordnung zum Einführen von Luft ins Fahrzeuginnere,

(ii) eine Sensoranordnung zum ortsaufgelösten Ermitteln von Temperaturen im Fahrzeuginneren und (iii) eine Abluftanord nung mit wenigstens zwei Abluftvorrichtungen zum Abführen von Luft aus dem Fahrzeuginneren auf. Erfindungsgemäß umfasst das Lüftungssystem zudem eine Steuerungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen unabhän gig voneinander anzusteuern.

Ein Fahrzeug im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Ver kehrsmittel, insbesondere zum Transport von Personen. Bei dem Fahrzeug handelt es sich in bevorzugter Weise um ein schie nengebundenes Fahrzeug, etwa einen Waggon oder Triebwagen. Es ist aber auch denkbar, ein Fahrzeug als Bus, Schiff oder so gar als Flugzeug aufzufassen.

Eine Abluftanordnung im Sinne der Erfindung weist vorzugswei se Mittel auf, die zum Absaugen und/oder zum Führen von Luft aus dem Fahrzeuginneren heraus eingerichtet sind. Neben Ab- luftvorrichtungen, welche vorzugsweise zum Ansaugen der Luft und damit zum Absaugen der Luft aus dem Fahrzeuginneren ein gerichtet sind, kann die Abluftanordnung auch Luftkanäle auf weisen, die den Fahrzeuginnenraum mit den Abluftvorrichtungen und/oder der (Außen-)Umgebung des Fahrzeugs verbinden. Zumin dest ein Teil der Abluftanordnung ist vorzugsweise auf einem Dach oder unter einem Boden des Fahrzeugs angeordnet. Teil weise kann die Abluftanordnung auch im Dach, im Boden und/oder in den Wänden des Fahrzeugs angeordnet sein. Insbe sondere können das Fahrzeugdach, der Fahrzeugboden und/oder die Fahrzeugwände abschnittsweise zumindest einen Teil der Abluftanordnung, zum Beispiel die Luftkanäle, bilden.

Eine Abluftvorrichtung im Sinne der Erfindung ist vorzugswei se ein Mittel zum Erzeugen einer Luftströmung, insbesondere in einem Luftkanal, d. h. eine Strömungsmaschine, mit der ein gasförmiges Medium förderbar ist. In bevorzugter Weise ist die Abluftvorrichtung dazu eingerichtet, Luft anzusaugen. Ei ne Abluftvorrichtung kann beispielsweise als Ventilator aus gebildet sein. Ein Aspekt der Erfindung basiert auf dem Ansatz, wenigstens zwei Abluftvorrichtungen vorzusehen, die dazu eingerichtet sind, Luft aus einem Fahrzeuginneren unabhängig voneinander abzusaugen. Dabei ist vorzugsweise eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen unabhängig voneinander anzusteuern. Bei spielsweise kann die Steuerungsvorrichtung die mindestens zwei Abluftvorrichtungen mit unterschiedlichen Leistungen bzw. Drehzahlen betreiben. Die Steuerungsvorrichtung kann so mit dazu eingerichtet sein, mithilfe der wenigstens zwei Ab- luftvorrichtungen, d. h. über eine entsprechende Ansteuerung der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen, wenigstens zwei un terschiedlich stark ausgeprägte Drucksenken im Fahrzeuginne ren zu erzeugen. Diese Ansteuerung erlaubt eine ortsaufgelös te Temperaturregelung bzw. Klimatisierung des Fahrzeuginnen raums, zum Beispiel indem aus einem Abschnitt des Fahrzeugin nenraums mit höherer Leistung Luft abgeführt wird als aus ei nem anderen Abschnitt.

Diese Temperaturregelung bzw. Klimatisierung ergibt sich hierbei vorzugsweise dadurch, dass dem Fahrzeuginneren zum Beispiel mithilfe einer Zuluftanordnung, insbesondere räum lich homogen, zugeführte Luft inhomogen abgeführt wird. Er zeugt die Steuerungsvorrichtung mithilfe der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen beispielsweise zwei unterschiedlich aus geprägte Drucksenken im Fahrzeuginneren, ist die Luftströmung der dem Fahrzeuginneren zugeführten Luft zur stärker ausge prägten Drucksenke größer. Der Bereich um die stärker ausge prägte Drucksenke kann durch die nachströmende Luft daher z. B. stärker gekühlt werden.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, Temperaturen im Fahrzeug inneren ortsaufgelöst zu ermitteln, zum Beispiel mithilfe entsprechender, im Fahrzeuginneren räumlich verteilter Tempe ratursensoren zu messen. Die ortsaufgelöst ermittelten Tempe raturen können der Steuerung der Abluftvorrichtungen durch die Steuerungsvorrichtung zugrunde gelegt werden. Dadurch können einzelne Abschnitte des Fahrzeuginneren, in denen zum Beispiel erhöhte Temperaturen gemessen werden, gezielt ge kühlt werden. In diesen Bereichen kann erwärmte Luft gezielt abgesaugt werden, sodass kühle, von der Zuluftanordnung aus gestoßene Luft nachströmen kann.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und deren Weiterbildungen beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, beliebig mitei nander sowie mit den im Weiteren beschriebenen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungsvor richtung dazu eingerichtet, die Richtung einer Luftströmung im Fahrzeuginneren mithilfe der wenigstens zwei Abluftvor richtungen, d. h. durch entsprechende Ansteuerung der wenigs tens zwei Abluftvorrichtungen, zu steuern. Mit anderen Worten ist die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen derart anzusteuern, dass die Richtung einer Luftströmung im Fahrzeuginneren ge steuert wird. Die Steuerungsvorrichtung kann insbesondere da zu eingerichtet sein, mithilfe der wenigstens zwei Abluftvor richtungen eine Luftströmung in einen Abschnitt des Fahrzeug inneren zu erzeugen, in dem eine ermittelte Temperatur einen vorgegebenen Temperaturschwellenwert erreicht oder über schreitet. Dadurch kann, dem Fahrzeuginneren vorzugsweise ho mogen zugeführte, insbesondere gekühlte bzw. klimatisierte, Luft im Fahrzeuginneren gezielt zum Zwecke der Temperaturre gulierung bewegt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Abluft anordnung derart ausgebildet, dass Luft aus dem Fahrzeuginne ren in wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten des Fahrzeuginneren unabhängig voneinander abführbar ist. Zu die sem Zweck kann die Abluftanordnung mehrere Abluftkanäle auf weisen, welche die wenigstens zwei unterschiedlichen Ab schnitte mit den wenigstens zwei Abluftvorrichtungen und/oder der Umgebung des Fahrzeugs verbinden. Beispielsweise kann eine der Abluftanordnungen über einen Ab luftkanal mit einer Toilette des Fahrzeugs verbunden sein, während eine andere der Abluftanordnungen über einen Abluft kanal mit einem Fahrgastraum des Fahrzeugs verbunden ist. Dadurch ist es möglich, in jeder Situation ausreichend Luft aus der Toilette zur Vermeidung von Geruchsbelästigung im Wa geninneren abzuführen, insbesondere unabhängig davon, ob eine hohe oder nur eine geringe Luftmenge aus dem Fahrgastraum ab geführt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Abluft anordnung derart ausgebildet, dass Luft aus dem Fahrzeuginne ren, insbesondere einem Fahrzeuginnenraum, im Bereich von zwei einander gegenüberliegenden Enden des Fahrzeuginneren unabhängig voneinander abführbar ist. Zu diesem Zweck kann die Abluftanordnung jeweils wenigstens einen Abluftkanal im Bereich der zwei einander gegenüberliegenden Enden zur Ver bindung dieser Bereiche mit jeweils wenigstens einer der we nigstens zwei Abluftvorrichtungen aufweisen. Dies erlaubt es insbesondere, einem Temperaturgradienten im Fahrzeuginneren entgegenzuwirken .

Hält sich beispielsweise eine Mehrzahl von Passagieren an ei nem der beiden Enden des Fahrzeuginneren auf, während das Fahrzeug im Bereich des anderen Endes nur spärlich besetzt ist, kann im dichter besetzten Bereich die Förderleistung ei ner der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen erhöht werden, um in diesem Bereich eine Drucksenke zu erzeugen. Nachströmende, vorzugsweise gekühlte bzw. klimatisierte Luft kann von den Körpern der Passagiere abgegebene Wärme dann effizient auf nehmen, bevor sie abgesaugt wird. Da keine oder zumindest we niger der gekühlten Luft in den spärlicher besetzten Bereich strömt, kann dort zugleich eine unbeabsichtigte Temperatur senkung vermieden werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Ab- luftanordnung wenigstens zwei Abluftkanäle mit jeweils we nigstens zwei innenraumseitigen Enden auf, wobei an jeden der Abluftkanäle wenigstens eine der wenigstens zwei Abluftvor richtungen angeschlossen ist und die wenigstens zwei Abluft kanäle über eine Kanalverbindung miteinander verbunden sind. Vorzugsweise verläuft die Kanalverbindung dabei quer zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs. Die Abluftanordnung ist zudem in bevorzugter Weise derart ausgebildet, dass jede der wenigs tens zwei Abluftvorrichtungen mit jedem der innenraumseitigen Enden der wenigstens zwei Abluftkanäle verbunden ist. Dadurch kann, auch bei Ausfall einer der Abluftvorrichtungen, sicher gestellt werden, dass über jedes der innenraumseitigen Enden Luft abgesaugt wird.

Die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen sind saugseitig dabei vorzugsweise derart mit einem der Abluftkanäle verbunden, dass sie einem Teil der innenraumseitigen Enden näher sind als einem anderen Teil. Insbesondere kann jede der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen jeweils einem Teil der innenraumsei tigen Enden zugeordnet sein, wobei die Zuordnung vorzugsweise über den Abstand zwischen Abluftvorrichtung und den innen raumseitigen Enden definiert ist. Vorzugsweise ist eine Ab- luftvorrichtung demjenigen Teil der innenraumseitigen Enden zugeordnet, zu dem die Abluftvorrichtung den kürzesten Ab stand aufweist, insbesondere zu dem der Abstand einen vorge gebenen Abstandsschwellenwert nicht erreicht oder überschrei tet. Unter einem Abstand ist hierbei vorzugsweise der Weg der Luft von innenraumseitigen Ende zur Abluftvorrichtung zu ver stehen. Durch den kurzen Abstand können die Abluftvorrichtun gen Luft aus dem Fahrzeuginneren besonders effizient abfüh- ren.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kanal verbindung durch zumindest einen Teil eines Fahrwerks des Fahrzeugs gebildet. Beispielsweise kann die Kanalverbindung durch einen Wagenkasten eines Waggons gebildet sein. Dadurch kann das Lüftungssystem besonders kompakt gehalten werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sensor anordnung dazu eingerichtet, Temperaturen in wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten im Fahrzeuginneren zu erfassen, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, mit hilfe der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen, d. h. durch entsprechende Ansteuerung der wenigstens zwei Abluftvorrich tungen, Luft aus den wenigstens zwei unterschiedlichen Ab schnitten auf Grundlage der dort erfassten Temperaturen unab hängig voneinander abzuführen. Mit anderen Worten ist die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, die we nigstens zwei Abluftvorrichtungen auf Grundlage der ermittel ten Temperaturen derart anzusteuern, dass Luft aus den we nigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten unabhängig vonei nander abgeführt wird. Insbesondere kann die Steuerungsvor richtung dazu eingerichtet sein, zumindest eine der Abluft vorrichtungen derart anzusteuern, dass die Luft aus einem der Abschnitte, in der die ermittelte Temperatur einen vorgegebe nen Temperaturschwellenwert erreicht oder überschreitet, ab geführt wird. Dadurch können die Temperaturen im Fahrzeugin neren besonders gezielt ortsaufgelöst reguliert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Sen soranordnung wenigstens zwei Temperatursensoren auf, die in Bereichen von zwei einander gegenüberliegenden Enden des Fahrzeuginneren angeordnet sind. Dadurch können Temperatur gradienten im Fahrzeuginneren besonders zuverlässig und prä zise ermittelt und die Abluftvorrichtungen zur besonders ef fizienten Temperaturregelung angesteuert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steue rungsvorrichtung dazu eingerichtet, die Abluftvorrichtungen auf Grundlage einer Bewegung des Fahrzeugs zu steuern. Unter einer Bewegung ist hierbei vorzugsweise eine Beschleunigung zu verstehen, beispielsweise ein Abbremsen. Dadurch kann das Lüftungssystem genutzt werden, um zum Beispiel bei der Be schleunigung des Fahrzeugs erzeugte Bewegungen der Luftsäule im Fahrzeuginneren zu kompensieren. Dies ermöglicht nicht nur eine Erhöhung des Komforts der Passagiere des Fahrzeugs, son dern kann auch die unerwünschte Vermischung von Luft aus un terschiedlichen Abschnitten des Fahrzeuginneren vermeiden o- der zumindest verringern. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steue rungsvorrichtung dazu eingerichtet, die Abluftvorrichtungen derart zu steuern, dass (i) beim Abbremsen des Fahrzeugs in einem Bereich am in Bewegungsrichtung hinteren Ende des Fahr zeuginneren mehr Luft abgeführt wird als in einem Bereich am in Bewegungsrichtung vorderen Ende des Fahrzeuginneren, und/oder (ii) beim Beschleunigen des Fahrzeugs im Bereich am in Bewegungsrichtung hinteren Ende des Fahrzeuginneren weni ger Luft abgeführt wird als im Bereich am in Bewegungsrich tung vorderen Ende des Fahrzeuginneren. Dadurch kann einem Vorschub bzw. einem Zurückfallen der Luftsäule im Fahrzeugin neren und einer damit gegebenenfalls verbundenen Vermischung von Luft aus unterschiedlichen Abschnitten des Fahrzeuginne ren entgegengewirkt werden.

Ein Fahrzeug, insbesondere Waggon, gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist ein Lüftungssystem gemäß dem ersten As pekt der Erfindung auf.

Bei einem Lüftungsverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere einen Waggon, gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird Luft ins Fahrzeuginnere zugeführt. Zudem werden Temperaturen im Fahrzeuginneren ortsaufgelöst ermittelt. Erfindungsgemäß werden des Weiteren wenigstens zwei Abluftvorrichtungen zum Abführen von Luft aus dem Fahrzeuginneren auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen unabhängig voneinander angesteuert .

Die bisher gegebene Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor men der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Ansprüchen teilweise zu mehreren zusam mengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinati onen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem Lüftungssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, dem Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und dem Lüf- tungsverf ahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung kombi nierbar .

Die voranstehend beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese er reicht werden, werden im Zusammenhang mit den Figuren in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfin dung näher erläutert. In den Figuren werden durchgängig die selben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechen de Elemente der Erfindung verwendet. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Er findung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Au ßerdem können dazu geeignete Merkmale der Ausführungsbeispie le auch explizit isoliert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.

Es zeigen, zumindest teilweise schematisch:

FIG 1 ein Beispiel eines Lüftungssystems;

FIG 2 ein Beispiel eines Fahrzeugs mit einem Lüftungssystem; und

FIG 3 ein Beispiel eines Lüftungsverfahrens.

FIG 1 zeigt ein Beispiel eines Lüftungssystems 1 für ein Fahrzeug, insbesondere einen Waggon, mit einer Zuluftanord nung 2 zum Einführen von Luft ins Fahrzeuginnere, einer Sen soranordnung 3 zum ortsaufgelösten Ermitteln von Temperaturen im Fahrzeuginneren und einer Abluftanordnung 4 mit im gezeig ten Beispiel zwei Abluftvorrichtungen 5 zum Abführen von Luft aus dem Fahrzeuginneren. Zudem ist eine Steuerungsvorrich tung 6 vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen 5 auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen unabhängig voneinander anzusteuern.

Mithilfe der Zuluftanordnung 2 kann insbesondere klimatisier te Luft, zum Beispiel erwärmte oder gekühlte Luft, ins Fahr zeuginnere eingeführt bzw. dem Fahrzeuginneren zugeführt, zum Beispiel eingeblasen, werden. Zu diesem Zweck kann die Zu- luftanordnung 2 eine Klimatisierungsanlage (nicht gezeigt) aufweisen, welche Luft aus dem Fahrzeuginneren oder einer (Außen-)Umgebung des Fahrzeugs ansaugt und klimatisiert. Die derart klimatisierte Luft kann dann über ein Zuluftkanalsys tem (nicht gezeigt) bis zu Luftauslässen 2a geführt werden, über die sie ins Fahrzeuginnere eingeführt wird.

Die Zuluftanordnung 2 kann dabei dazu ausgebildet sein, ge kühlte Luft über Zuluftluftauslässe 2a in einer Decke des Fahrzeugs, erwärmte Luft dagegen über Luftauslässe 2a in Bo dennähe ins Fahrzeuginnere einzuführen. Durch ein Absinken der gekühlten Luft bzw. ein Aufsteigen der erwärmen Luft kann so eine besonders homogene Klimatisierung erzielt werden.

Die Luftauslässe 2a sind dabei in bevorzugter Weise gleichmä ßig im Fahrzeuginneren verteilt, zum Beispiel in regelmäßigen Abständen in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Dadurch kann die klimatisierte Luft beim Einführen ins Fahr zeuginnere homogen verteilt werden.

Die Sensoranordnung 3 weist im gezeigten Beispiel zwei Tempe ratursensoren 3a auf, die vorzugsweise in verschiedenen Ab schnitten des Fahrzeugs angeordnet und dazu eingerichtet sind, die in diesen Abschnitten herrschende Temperatur zu er fassen. Beispielsweise kann einer der Temperatursensoren 3a in einem Bereich an einem ersten Fahrzeugende und ein anderer der Temperatursensoren 3a in einem Bereich an einem dem ers ten Fahrzeugende gegenüberliegenden zweiten Fahrzeugende an geordnet sein.

Dabei ist jeder der Temperatursensoren 3a in bevorzugter Wei se mit der Steuerungsvorrichtung 6 signalverbunden, um die erfassten Temperaturen bzw. entsprechende Signale oder Daten an der Steuerungsvorrichtung 6 bereitstellen zu können.

Die Abluftanordnung 4 weist neben den zwei Abluftvorrichtun gen 5 vorzugsweise ein Abluftkanalsystem 7 aus zwei Abluftka- nälen 8 auf, die sich im gezeigten Beispiel in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Jeder der zwei Abluftkanäle 8 weist zwei innenraumseitige Enden 8a auf, über welche abzuführende Luft aus dem Fahrzeuginneren ansaugbar ist. Zu diesem Zweck ist an jeden der Abluftkanäle 8 jeweils eine der Abluftvor richtungen 5 angeschlossen.

Die Abluftvorrichtungen 5 können zum Beispiel als Ventilato ren ausgebildet sein, die saugseitig mit jeweils einem der Abluftkanäle 8 verbunden und zum Ausstößen der aus dem Fahr zeuginneren abgesaugten Luft aus dem Fahrzeug eingerichtet sind. Dabei sind die Ventilatoren vorzugsweise drehzahl- bzw. leistungsregelbar und mit der Steuerungsvorrichtung 6 signal verbunden, sodass mithilfe der Steuerungsvorrichtung 6 eine jeweils geförderte Luftmenge einstellbar bzw. steuerbar ist, insbesondere erhöht oder verringert werden kann.

Die zwei Abluftkanäle 8 sind im gezeigten Beispiel zudem über eine Kanalverbindung 9 in Form von zwei Verbindungskanälen 9a verbunden, die ebenfalls Teil des Abluftkanalsystems 7 ist. Die Verbindungskanäle 9a erstrecken sich dabei in bevorzugter Weise quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs, d. h. auch quer zu den Abluftkanälen 8. Des Weiteren sind die zwei Verbin dungskanäle 9a jeweils im Bereich einer Abluftvorrichtung 5 angeordnet. Über die Verbindungskanäle 9a kann jede der Ab- luftvorrichtungen 5 daher auch Luft über die innenraumseiti gen Enden 8a des gegenüberliegenden Abluftkanals 8 ansaugen. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, falls eine der Abluftvor richtungen 5 ausfällt.

Zudem ist jede der Abluftvorrichtungen 5 im in FIG 1 gezeig ten Beispiel einem Teil der innenraumseitigen Enden 8a zuge ordnet. Jeder Teil wird dabei in bevorzugter Weise von zwei einander gegenüberliegenden innenraumseitigen Enden 8a gebil det. In diesem Fall sind die Abluftvorrichtungen 5 vorzugs weise diagonal im Fahrzeug angeordnet, d. h. zum Beispiel punktsymmetrisch in Bezug auf einen Mittelpunkt des Fahrzeugs in einer horizontalen Querschnittsebene. Die Zuordnung ist dabei in bevorzugter Weise über den Abstand der Abluftvorrichtungen 5 zu den innenraumseitigen Enden 8a definiert, wobei unter „Abstand" hierbei insbesondere die Weglänge des von der angesaugten Luft innerhalb des Kanalsys tems 7 bis zur Abluftvorrichtung 5 zurückgelegten Wegs zu verstehen ist. Eine Abluftvorrichtung 5 kann dabei denjenigen Abluftkanälen 8 zugeordnet sein, zu denen sie einen kürzeren Abstand aufweist als die andere(n) Abluftvorrichtungen(n) 5.

Im gezeigten Beispiel ist so eine der Abluftvorrichtungen 5 den innenraumseitigen Enden 8a am ersten Fahrzeugende und die andere der Abluftvorrichtungen 5 den innenraumseitigen En den 8a am zweiten Fahrzeugende zugeordnet.

Mithilfe der abstandsbasierten Zuordnung können die Abluft vorrichtungen 5 im Betrieb Luft größtenteils aus einem Be reich um die innenraumseitigen Enden 8a, denen sie zugeordnet sind, absaugen. Denn die große Entfernung zu den anderen in nenraumseitigen Enden 8a erhöht den Saugwiderstand beim An saugen von Luft. Wird also rein beispielhaft die Drehzahl bzw. Leistung nur einer der Abluftvorrichtungen 5 erhöht, kann im entsprechenden Bereich um die zugeordneten innenraum seitigen Enden 8a eine Drucksenke erzeugt werden, zu der ein Großteil der mithilfe der Zuluftanordnung 2 in das Fahrzeug innere zugeführten Luft strömt. Dieser Bereich kann dadurch zum Beispiel gezielt gekühlt werden.

Zu diesem Zweck ist die Steuerungsvorrichtung 6 vorzugsweise dazu eingerichtet, die von der Sensoranordnung 3 ortsaufge löst erfassten Temperaturen bzw. bereitgestellten Signale o- der Daten auszuwerten und auf Grundlage dieser Auswertung die Abluftvorrichtungen 5 unabhängig voneinander anzusteuern. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 6 Abschnitte des Fahrzeuginneren, in denen Temperaturen herrschen, die über einem vorgegebenen Temperaturschwellenwert liegen, iden tifizieren und die Abluftvorrichtungen 5 derart ansteuern, dass in den identifizierten Abschnitten Drucksenken entste hen. Dadurch kann warme Luft aus den identifizierten Ab- schnitten abgeführt werden, während gekühlte, über die Zu- luftanordnung 2 zugeführte Luft zur Kühlung in die identifi zierten Abschnitte strömt.

FIG 2 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugs 10 mit einem Lüf tungssystem 1 zum Abführen von Luft aus dem Fahrzeuginneren. Beim Fahrzeug 10 handelt es sich vorliegend rein beispielhaft um einen Waggon zum schienengebundenen Personentransport. Das gezeigte Fahrzeug 10 weist im Fahrzeuginneren daher eine Vielzahl von Sitzen 11 auf, von denen aus Gründen der Über sichtlichkeit nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist.

Das Lüftungssystem 1 weist im gezeigten Beispiel zwei Abluft vorrichtungen 5 auf, von denen jedoch in der gewählten An sicht nur eine sichtbar ist. Die Abluftvorrichtungen 5 sind jeweils an einen Abluftkanal 8 angeschlossen, der in einer Längsrichtung des Fahrzeugs 10 verläuft und im gezeigten Bei spiel drei innenraumseitige Enden 8a aufweist. Die Abluftvor richtungen 5 sind an einem Unterboden, d. h. auf der Unter seite, des Fahrzeugs 10 angeordnet und dazu eingerichtet,

Luft aus dem Fahrzeuginnenraum über die innenraumseitigen En den 8a anzusaugen und aus dem Fahrzeug 10 auszustoßen.

Das Lüftungssystem 1 weist neben den Abluftvorrichtungen 5 und Abluftkanälen 8 auch eine Zuluftanordnung und eine Senso ranordnung auf, die beide aus Gründen der Übersichtlichkeit in FIG 2 aber nicht gezeigt sind. Mit der Zuluftanordnung kann Luft ins Fahrzeuginnere eingeführt werden, während mit der Sensoranordnung Temperaturen in verschiedenen Abschnitten des Fahrzeugs 10 ortsaufgelöst erfassbar sind. Eine Steue rungsvorrichtung (nicht gezeigt) des Lüftungssystems 1 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Abluftvorrichtungen 5 auf Grundlage der ortsaufgelöst erfassten Temperaturen zu steuern und dadurch auch die Luftströmung, insbesondere der mithilfe der Zuluftanordnung zugeführten Luft, im Fahrzeuginneren.

Gegebenenfalls kommt es vor, dass Sitze 11 nur an einem Ende des Fahrzeugs 10 von Passagieren besetzt werden, zum Beispiel durch eine beisammensitzende Schulklasse. Die Abwärme der Passagiere kann dann zu einer Temperaturerhöhung an diesem Ende führen, sodass die Temperatur dort einen vorgegebenen Temperaturschwellenwert erreicht oder überschreitet. Eine solche Situation bzw. der resultierende Temperaturgradient wird vorzugsweise von der Sensoranordnung erfasst bzw. von der Steuervorrichtung erkannt.

Um zu vermeiden, dass mithilfe der Zuluftanordnung zugeführte kühle Luft die Temperatur im gesamten Fahrzeuginnenraum ab senkt, kann mithilfe des Lüftungssystems 1 durch entsprechen de Ansteuerung zumindest einer der Abluftvorrichtungen 5 eine Drucksenke an demjenigen Ende des Fahrzeugs 10 erzeugt wer den, an dem die Schulklasse beisammen sitzt. Mit anderen Wor ten kann die Förderleistung einer der Abluftvorrichtungen 5 erhöht werden, um durch die innenraumseitigen Enden 8a, in deren Nähe die Schulklasse sitzt, verstärkt von den Schülern erwärmte Luft abzusaugen. Dadurch kann vermieden werden, dass die Temperatur auch in anderen Abschnitten des Fahrzeuginne ren, in denen die erfasste Temperatur den vorgegebenen Tempe raturschwellenwert z. B. aufgrund geringer Besetzung der Sit ze 11 nicht erreicht oder überschreitet, abgesenkt wird.

FIG 3 zeigt ein Beispiel eines Lüftungsverfahrens 100, das beispielsweise zur Klimatisierung eines Fahrzeugs, insbeson dere eines Waggons, verwendbar ist.

In einem Verfahrensschritt S1 wird dem Fahrzeuginneren Luft zugeführt, zum Beispiel mithilfe einer Zuluftanordnung. Bei der zugeführten Luft handelt es sich vorzugsweise um klimati sierte Luft, die beispielsweise der Umgebung des Fahrzeugs entnommen wird. Das Zuführen solcher Frischluft erlaubt neben einer Innenraumtemperaturregelung auch die Bereitstellung von ausreichend Sauerstoff im Fahrzeuginneren.

In einem weiteren Verfahrensschritt S2 werden Temperaturen im Fahrzeuginneren ortsaufgelöst ermittelt, zum Beispiel mithil fe einer Sensoranordnung. Mit anderen Worten werden in ver schiedenen Abschnitten des Fahrzeuginneren, insbesondere un- abhängig voneinander, Temperaturen gemessen. Zu diesem Zweck können in verschiedenen Abschnitten des Fahrzeugs Temperatur sensoren angeordnet sein.

In einem weiteren Verfahrensschritt S3 werden wenigstens zwei Abluftvorrichtungen eines Lüftungssystems, wie es zum Bei spiel in FIG 1 gezeigt ist, auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen unabhängig voneinander angesteuert.

Die Abluftvorrichtungen können beispielsweise derart ange steuert werden, dass sich eine Luftströmung in einem Ab schnitt des Fahrzeuginneren bildet, in dem die erfasste Tem peratur einen vorgegebenen Temperaturschwellenwert erreicht oder überschreitet. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise eine der Abluftvorrichtungen mit einer gegenüber den anderen Ab- luftvorrichtungen erhöhten Drehzahl bzw. (Förder-)Leistung betrieben.

Alternativ oder zusätzlich können die Abluftvorrichtungen auch derart angesteuert werden, dass die sich bildende Luft strömung einer Bewegung der Luftsäule im Fahrzeuginneren, die durch eine Bewegung, insbesondere Beschleunigung, des Fahr zeugs bewirkt wird, entgegenwirkt. Bremst das Fahrzeug bei spielsweise ab, kann zumindest eine der Abluftvorrichtungen in einem in Fahrtrichtung hinten liegenden Ende des Fahrzeug inneren mit einer gegenüber den anderen Abluftvorrichtungen erhöhten Drehzahl bzw. (Förder-)Leistung betrieben werden. Durch die resultierende Kompensation der Luftsäulenbewegung ist es möglich, ungewünschte Verwirbelungen der Luft im Fahr zeuginneren, die gegebenenfalls zu einer ungünstigen inhomo genen Klimatisierung führen könnten, zu vermeiden oder zumin dest zu reduzieren.

Claims

Patentansprüche

1.Lüftungssystem (1) für ein Fahrzeug (10), insbesondere einen Waggon, mit einer Zuluftanordnung (2) zum Einfüh ren von Luft ins Fahrzeuginnere, einer Sensoranord nung (3) zum ortsaufgelösten Ermitteln von Temperaturen im Fahrzeuginneren und einer Abluftanordnung (4) mit we nigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) zum Abführen von Luft aus dem Fahrzeuginneren, gekennzeichnet durch eine Steuerungsvorrichtung (6), die dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen un abhängig voneinander anzusteuern.

2.Lüftungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, die Richtung einer Luftströmung im Fahrzeuginneren mithilfe der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) zu steuern.

3.Lüftungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftanordnung (4) derart ausgebildet ist, dass Luft aus dem Fahrzeuginneren in wenigstens zwei un terschiedlichen Abschnitten des Fahrzeuginneren unabhän gig voneinander abführbar ist.

4.Lüftungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftanordnung (4) derart ausgebildet ist, dass Luft aus dem Fahrzeuginneren im Bereich von zwei einander gegenüberliegenden Enden des Fahrzeuginneren unabhängig voneinander abführbar ist.

5.Lüftungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftanordnung (4) wenigstens zwei Abluftkanä le (8) mit jeweils wenigstens zwei innenraumseitigen En den (8a) aufweist, wobei an jedem der Abluftkanäle (8) wenigstens eine der wenigstens zwei Abluftvorrichtun gen (5) angeschlossen ist und die wenigstens zwei Ab luftkanäle (8) über eine Kanalverbindung (9) miteinander verbunden sind.

6.Lüftungssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalverbindung (9) durch zumindest einen Teil eines Fahrwerks des Fahrzeugs (10) gebildet ist.

7.Lüftungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (3) dazu eingerichtet ist, Tem peraturen in wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnit ten im Fahrzeuginneren zu erfassen, wobei die Steue rungsvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, Luft mithil fe der wenigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) aus den wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten auf Grund lage dort erfassten Temperaturen unabhängig voneinander abzuführen .

8.Lüftungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (3) wenigstens zwei Temperatur sensoren (3a) aufweist, die in Bereichen von zwei einan der gegenüberliegenden Enden des Fahrzeuginneren ange ordnet sind.

9. Lüftungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, die Abluftvorrichtungen (5) auf Grundlage einer Be wegung des Fahrzeugs (10) zu steuern.

10. Lüftungssystem (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (6) dazu eingerichtet ist, die Abluftvorrichtungen (5) derart zu steuern, dass

- beim Abbremsen des Fahrzeugs (10) in einem Bereich am in Bewegungsrichtung hinteren Endes des Fahrzeuginneren mehr Luft abgeführt wird als in einem Bereich am in Be wegungsrichtung vorderen Ende des Fahrzeuginneren, und/oder

- beim Beschleunigen des Fahrzeugs (10) im Bereich am in Bewegungsrichtung hinteren Ende des Fahrzeuginneren we niger Luft abgeführt wird als im Bereich am in Bewe gungsrichtung vorderen Ende des Fahrzeuginneren.

11. Fahrzeug (10), insbesondere Waggon, mit einem Lüf tungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.

12. Lüftungsverfahren (100) für ein Fahrzeug (10), ins besondere einen Waggon, wobei Luft ins Fahrzeuginnere eingeführt wird (Sl) und Temperaturen im Fahrzeuginneren ortsaufgelöst ermittelt werden (S2), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Abluftvorrichtungen (5) zum Abfüh ren von Luft aus dem Fahrzeuginneren auf Grundlage der ortsaufgelöst ermittelten Temperaturen unabhängig vonei nander angesteuert werden (S3).