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Title:
VEHICLE HAVING TEMPERATURE CONTROL FOR THE PASSENGER INTERIOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/120884
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle for passenger transport, comprising a passenger interior (1) which is temperature-controlled and is fitted with at least one supply air inlet (2, 3) for conditioned supply air and at least one outlet (4) for discharging air from the passenger interior (1), wherein the air is conveyed out of the passenger interior (1) into an air channel (5; 20, 21) using a fan (6, 12, 13) and a temperature sensor (7; 18, 19) is provided to detect an actual temperature in the passenger interior (1), characterised in that an additional flow channel (8) is provided, the inlet end (9) of which opens into the passenger interior (1) and the outlet end (10; 22, 23) of which is arranged on a vacuum-side of the fan (6, 12, 13), and the temperature sensor (17; 18, 19) is arranged in a longitudinal section (11) of the additional channel (8, 17).

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Inventors:
HILDEBRANDT, Alexander (Mauritiusstr. 27A, Bochum, 44789, DE)
KASAP, Irfan (Belgorodstr. 30b, Herne, 44653, DE)
SCHMITZ, Markus (Am Hochhaus 4, Eschweiler, 52249, DE)
Application Number:
EP2018/082396
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
November 23, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
B60H1/00
Foreign References:
JP2005329837A2005-12-02
JPH026212A1990-01-10
US6116511A2000-09-12
DE19731748A11998-02-26
DE3033624A11982-04-29
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Fahrzeug zur Personenbeförderung, mit einem hinsichtlich seiner Temperatur geregelten Fahrgastinnenraum (1), der mit wenigstens einem Zulufteinlass (2, 3) für konditionierte Zu luft und wenigstens einem Auslass (4) zum Abführen von Luft aus dem Fahrgastinnenraum (1) ausgestattet ist, wobei die Luft mit Hilfe eines Lüfters (6, 12, 13) aus dem Fahrgastin nenraum (1) in einen Luftkanal (5; 20, 21) gefördert ist und zum Erfassen einer im Fahrgastinnenraum (1) vorliegenden Ist- Temperatur ein Temperaturfühler (7; 18, 19) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass

ein zusätzlicher Strömungskanal (8) vorgesehen ist, dessen Einlassende (9) in den Fahrgastinnenraum (1) mündet und des sen Auslassende (10; 22, 23) auf einer Unterdruckseite des Lüfters (6, 12, 13) angeordnet ist, und der Temperaturfühler (7; 18, 19) in einem Längsabschnitt (11) des zusätzlichen Ka nals (8, 17) angeordnet ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Temperaturfühler (7; 18, 19) in dem Auslassende (10; 22, 23) des zusätzlichen Kanals (8, 17) angeordnet ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Temperaturfühler (7; 18, 19) in dem Längsabschnitt (11) des zusätzlichen Kanals (8) und benachbart zu dem Einlassende (9) des zusätzlichen Kanals (8) angeordnet ist.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Einlassende (9) des zusätzlichen Kanals (8 entfernt von dem wenigstens einen Zulufteinlass (2, 3) des Fahrgastinnen- raums (1) angeordnet ist.

5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Zulufteinlass (2) für Kaltluft vorgesehen ist und ein weiterer Zulufteinlass (3) für Warmluft vorgesehen ist, wobei dass Einlassende (9) des zusätzlichen Kanals (8) entfernt so wohl von dem Zulufteinlass (2) für Kaltluft als auch von dem Zulufteinlass (3) für Warmluft angeordnet ist.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Luftkanal (5) sowohl Umluft als auch Fortluft führt.

7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Luftkanal (5) ausschließlich Fortluft führt.

8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Luftkanal (5) ausschließlich Umluft führt und an einen Umlufteinlass einer Klimaanlage angeschlossen ist.

Description:
Beschreibung

Fahrzeug mit Temperaturregelung für den Fahrgastinnenraum

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, zur Personenbeförderung, mit einem hin sichtlich seiner Temperatur geregelten Fahrgastinnenraum, der mit wenigstens einem Zulufteinlass für konditionierte Zuluft und wenigstens einem Auslass zum Abführen von Luft aus dem Fahrgastinnenraum ausgestattet ist, wobei die Luft mit Hilfe eines Lüfters aus dem Fahrgastinnenraum in einen Luftkanal gefördert ist und zum Erfassen einer im Fahrgastinnenraum vorliegenden Ist-Temperatur ein Temperaturfühler vorgesehen ist .

Bei einem solchen Fahrzeug dient die mittels eines Tempera turfühlers vorgenommene Messung der Ist-Temperatur im Fahr gastinnenraum dazu, mit Hilfe einer Temperaturregelung einer zum Bereitstellen der konditionierten Luft vorgesehenen Kli maanlage eine vorgegebene Soll-Temperatur einzuhalten. Dabei ist zu berücksichtigen, dass solche Temperaturfühler fest zu montieren sind. Es ergibt sich die Schwierigkeit, den Tempe raturfühler an einem Ort zu montieren, bei dem die den Tempe raturfühler umgebende Luft von ihrer Temperatur her die tat sächliche Ist-Temperatur im Fahrgastinnenraum wiedergibt.

Beim Messen der Temperatur an der Einbauposition des Tempera turfühlers kann es dazu kommen, dass erhebliche Abweichungen zu dem erforderlichen Temperatur-Istwert zu Stande kommen. Beispielsweise bei der Umströmung des Temperaturfühlers mit Fehlluft ergeben sich unzutreffende Messergebnisse. Es ist ebenfalls denkbar, dass sich die Raumluft auf dem Weg zum Temperaturfühler erwärmt oder abkühlt, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung oder kältere oder wärmere Oberflächen.

Dies beeinträchtigt die Qualität der Regelung, so dass insbe sondere auch auf einen falschen Soll-Temperaturwert eingere gelt wird. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwi ckeln, dass eine Ist-Temperatur für den Fahrgastinnenraum zu verlässiger messbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkma len des Anspruchs 1.

Danach ist bei dem eingangs genannten Fahrzeug vorgesehen, dass ein zusätzlicher Strömungskanal vorgesehen ist, dessen Einlassende in den Fahrgastinnenraum mündet und dessen Aus lassende auf einer Unterdruckseite des Lüfters angeordnet ist, und der Temperaturfühler in einem Längsabschnitt des zu sätzlichen Kanals angeordnet ist.

Der vorgesehene zusätzliche Strömungskanal bewirkt, dass der Temperaturfühler hinsichtlich seines Einbauorts variabler ge staltet werden kann. Von Bedeutung ist lediglich, dass der Temperaturfühler an irgendeinem Ort innerhalb des zusätzli chen, Raumluft mit der Ist-Temperatur das Fahrgastinnenraums führenden Strömungskanals angeordnet ist.

Dabei wird davon Gebrauch gemacht, dass es wesentlich einfa cher ist, ein Einlassende des zusätzlichen Strömungskanals geeignet im Bereich des Fahrgastinnenraums anzuordnen, als dies beim Einbau eines fest zu installierenden Temperaturfüh lers der Fall wäre.

Zudem ergibt sich dadurch, dass Auslassende des zusätzlichen Strömungskanals in einem Unterdruckbereich eines Lüfters an geordnet ist, eine aufwandsarme Realisierung einer erforder lichen Luftströmung in dem zusätzlichen Strömungskanal von dem Fahrgastinnenraum aus in den Unterdruckbereich des Lüf ters .

Der Strömungskanal kann insbesondere als biegsamer Schlauch ausgeführt sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Temperatur fühler in dem Auslassende des zusätzlichen Kanals angeordnet. In diesem Fall kann der Temperaturfühler unmittelbar in den Luftkanal montiert sein, d.h. in ihn hineinragen, und zwar im Unterdruckbereich des Lüfters. Das Auslassende des zusätzli chen Kanals kann dann über den Temperaturfühler gestülpt sein, so dass dieser nur die vergleichsweise unverfälschte Raumluft aus dem zusätzlichen Kanal „sieht".

Alternativ ist es auch möglich, dass der Temperaturfühler in einem Längsabschnitt des zusätzlichen Kanals und benachbart zu dem Einlassende des zusätzlichen Kanals angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform ist am zusätzlichen Kanal ein elektrischer Anschluss für den Temperaturfühler vorzusehen.

Das Einlassende des zusätzlichen Kanals kann entfernt von dem wenigstens einen Zulufteinlass des Fahrgastinnenraums ange ordnet sein. Dies bewirkt eine geringe Beeinträchtigung der Messwerte des Temperaturfühlers durch auftretende Fehlluft, wie sie beim Eintritt von Warm- oder Kaltluft durch den Zu- lufteinlass des Fahrgastinnenraums auftritt.

Der Zulufteinlass kann für Kaltluft vorgesehen sein, während ein weiterer Zulufteinlass für Warmluft vorgesehen sein kann, wobei das Einlassende des zusätzlichen Kanals entfernt sowohl von dem Zulufteinlass für Kaltluft als auch von dem Zuluf teinlass für Warmluft angeordnet sein kann. Bei dieser Aus führungsform wird der Tatsache Rechnung getragen, dass in vielen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, im De ckenbereich ein Zulufteinlass für Kaltluft und im Bodenbe reich ein Zulufteinlass für Warmluft eingebaut ist. Das Ein lassende des zusätzlichen Kanals sollte bevorzugt entfernt von diesen beiden Zulufteinlässen angeordnet sein, so dass ein Fehllufteintrag vermindert ist.

Je nach Ausführung einer Umluft-/Fortluftansaugung können verschiedene Lüfter eines Klimakanalsystems zur Bereitstel lung des Unterdruckbereichs zum Einsatz kommen, von dem aus Luft geeigneter Temperatur durch den zusätzlichen Kanal ange saugt wird. In einem Ausführungsbeispiel führt der Luftkanal sowohl Umluft als auch Fortluft. Stromaufwärts des Lüfters kann dann eine Verzweigung des Kanalsystems in einen Umluft kanal, der zur Klimaanlage führt, und einen Fortluftkanal , der zu einer Außenfläche des Fahrzeugs führt, vorliegen. Zur Bereitstellung des Unterdruckbereichs kann jedoch auch der Luftkanal ausschließlich Fortluft führen. In diesem Fall wird aus dem Fahrgastinnenraum entweder ausschließlich Fortluft abgesaugt und nach außerhalb des Fahrzeugs geführt oder die ser Luftkanal verläuft strömungstechnisch parallel zu einem Umluftkanal, der zur Klimaanlage führt. Ebenso ist es mög lich, dass der Luftkanal ausschließlich Umluft führt und an einen Umlufteinlass einer Klimaanlage angeschlossen ist.

Es ist hervorzuheben, dass auch mehrere Temperaturfühler zum Einsatz kommen können, deren Messwerte dann dahingehend aus gewertet werden, welches die tatsächliche Ist-Temperatur im Fahrgastinnenraum ist. Beispielsweise ist es möglich, dass sowohl in einem vorgesehenen Umluftkanal als auch in einem vorgesehenen Fortluftkanal jeweils ein Temperaturfühler ange ordnet ist. In diesem Fall ist entweder der zusätzliche Kanal in Richtung auf den Umluft- und den Fortluftkanal verzweigt und die Temperaturfühler sind beispielsweise in jeweiligen Kanalenden der beiden Zweige untergebracht. Alternativ können auch zwei unabhängige zusätzliche Kanäle vorgesehen sein, de ren jeder ein dem Fahrgastinnenraum zugeordnetes sowie ein einem Unterdruckbereich stromaufwärts eines vorgesehenen Lüf ters gelegenes Ende aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Fahrgastinnenraum eines Schienenfahrzeugs in

Kombination mit angeschlossenen Klimakanalkomponen ten in einer ersten Ausführungsform, Figur 2 einen Fahrgastinnenraum eines Schienenfahrzeugs in Kombination mit angeschlossenen Klimakanalkomponen ten in einer zweiten Ausführungsform und

Figur 3 eine schematische Ansicht einer Ansaugvorrichtung für Umluft und Fortluft eines Klimasystems eines Schienenfahrzeugs .

In Figur 1 ist ein Fahrgastinnenraum 1 eines Schienenfahr zeugs dargestellt. Die Temperatur in diesem Fahrzeuginnenraum 1 soll auf einem vorgegebenen Wert (Soll-Temperatur) gehalten werden. Dazu dient eine (hier nicht dargestellte) mit einer Temperaturregelung ausgestattete Klimaanlage, welche, abhän gig von gemessenen Ist-Temperaturen in dem Fahrzeuginnenraum 1 Warmluft und/oder Kaltluft zur Verfügung stellt. In einem Deckenbereich des Fahrgastinnenraums 1 befindet sich ein Zu lufteinlass 2 für Kaltluft, während im Bodenbereich des Fahr gastinnenraums 1 ein Zulufteinlass 3 für Warmluft vorgesehen ist. Beide Zulufteinlässe 2, 3 sind über (hier nicht darge stellte) Klimakanäle an die Klimaanlage angeschlossen.

Zum Abführen von Luft aus dem Fahrgastinnenraum ist ein Aus lass 4 vorgesehen, der sich im dargestellten Ausführungsbei spiel ebenfalls im Deckenbereich des Fahrgastinnenraums 1 be findet. An den Auslass 4 schließt sich ein Luftkanal 5 an, über den Luft aus dem Fahrgastinnenraum 1 angesaugt wird, und zwar mit Hilfe eines Lüfters 6, der sich innerhalb des Luft kanals 5 befindet.

Zum Messen einer Temperatur, welche die tatsächliche Tempera tur im Fahrgastinnenraum 1 möglichst unverfälscht wiedergibt, dient ein Temperaturfühler 7, der stromaufwärts des Lüfters 6 in einem Bereich niedrigeren Drucks als im Fahrgastinnenraum 1 in dem Luftkanal 5 angeordnet ist.

Da die Temperatur der Luft auf der Austrittsseite des Lüfters 6 nicht mehr der Ist-Temperatur im Fahrgastinnenraum 1 ent spricht, wird folgende Maßnahme getroffen: ein beispielsweise als flexibler Schlauch ausgebildeter zusätzlicher Kanal 8 ist von einem Randbereich des Fahrgastinnenraums 1 aus außerhalb des Fahrgastinnenraums 1 zu der Unterdruckseite des Lüfters 6 geführt. Durch den Druckgradienten zwischen dem Fahrgastin nenraum 1 und dem Unterdruckbereich stromaufwärts des Lüfters 6 strömt über ein Einlassende 9 des zusätzlichen Kanals 8 an gesaugte Raumluft durch den Kanal 8 hindurch bis zu dem Un terdruckbereich unmittelbar stromaufwärts des Lüfters 6. Ins besondere liegt ein Auslassende 10 des zusätzlichen Kanals 8 in besagtem Unterdruckbereich.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Temperaturfühler 7, bei dem es sich typischer Weise um ein langgestrecktes Thermoelement handelt, in das Auslassende 10 gesetzt, so dass der Temperaturfühler 7 von Luft umströmt ist, die möglichst unverfälscht aus dem Fahrgastinnenraum 1 stammt. Dabei ist das Material des zusätzlichen Kanals 8 so gewählt, dass eine geeignete Temperaturisolierung nach außen gewährleistet ist.

Die von dem Temperaturfühler 7 gemessene Temperatur wird als Ist-Temperatur des Fahrgastinnenraums 1 der Temperaturrege lung der Klimaanlage zugeleitet, so dass eine vorgesehene Steuerung der Klimaanlage geeignete Luftmengen für Warmluft und Kaltluft berechnen und zur Verfügung stellen kann, so dass im Fahrgastinnenraum 1 eine gewünschte Soll-Temperatur erreicht wird.

Das Einlassende 9 des zusätzlichen Kanals 8 ist von dem Zu lufteinlass 2 für Kaltluft und dem Zulufteinlass 3 für Warm luft entfernt angeordnet, so dass die über den zusätzlichen Kanal 8 angesaugte Luft möglichst nicht von einströmender Kalt- oder Warmluft in ihrer Temperatur beeinflusst ist. Bei spielsweise kann das Einlassende 9 des zusätzlichen Kanals 8 in einem Voutenbereich des Fahrzeugs angeordnet sein.

Figur 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel zu demje nigen, das anhand von Figur 1 erläutert wurde. Einziger Un terschied ist die Anordnung des Temperaturfühlers 7. Dieser kann grundsätzlich von dem Einlassende 9 aus entlang des zu sätzlichen Kanals 8 bis zu dem Auslassende 10 beliebig inner halb des Kanals 8 angeordnet sein. Figur 2 zeigt nun ein Aus führungsbeispiel, bei dem der Temperaturfühler dem Einlassen de 9 benachbart angeordnet ist, und zwar in einem Längsab schnitt 11 des zusätzlichen Kanals 8.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 wird ein einzelner Lüfter 6 dafür benutzt, Raumluft über den Aus lass 4 abzusaugen. Diese Raumluft kann beispielsweise voll ständig als Fortluft behandelt und nach außerhalb des Fahr zeugs geführt werden. Es ist aber auch denkbar, dass sich der Luftkanal 5 stromaufwärts des Lüfters 6 unter Zwischenschal tung geeigneter Luftleitelemente auf einen hier nicht darge stellten Umluftkanal und einen hier ebenfalls nicht darge stellten Fortluftkanal aufgeteilt wird. Die ausgekoppelte Um luft wird zu der Klimaanlage geführt und ist Teil der Zuluft, die von der Klimaanlage in Richtung auf den Fahrgastinnenraum 1 gefördert wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 kommen zwei gesonderte Lüfter 12, 13 zum Einsatz, wobei der Lüfter 12 zur Umluftan saugung und der Lüfter 13 zur Fortluftansaugung dient. Beide Lüfter 12, 13 saugen Luft aus einer Kammer 14 eines Kanalsys tems an. Dabei ist die Kammer 14 auch mit einem Frischluft einlass 15 sowie einem Zulufteinlass 16 ausgestattet. Der Zu lufteinlass 16 ist über einen Kanal 17, der funktionell dem Luftkanal 5 der Figuren 1 und 2 entspricht, mit dem Auslass 4 des Fahrgastinnenraums 1 verbunden. In dem vorliegenden Aus führungsbeispiel sind zwei Temperaturfühler 18, 19 vorgese hen, wobei sich der eine Temperaturfühler 18 in einem den Lüfter 13 umfassenden Fortluftkanal 20 und der andere 19 in einem den Lüfter 12 umfassenden Umluftkanal 21 befindet, und zwar jeweils stromaufwärts des zugeordneten Lüfters 12, 13 in dem dort vorliegenden Unterdruckbereich. Wiederum sind die Temperaturfühler 18, 19 in Auslassenden 22, 23 einer zusätz lichen Kanalanordnung eingesetzt, so dass sie von Raumluft aus dem Fahrgastinnenraum 1 umströmt werden. Es kann vorgesehen sein, dass für jeden der Temperaturfühler 18, 19 ein eigner zusätzlicher Kanal verbaut ist. Ebenso ist es möglich, dass die beiden Auslassenden 22, 23 an anderer Stelle zu einem gemeinsamen zusätzlichen Kanal zusammenge führt sind, dessen dem Fahrgastinnenraum 1 zugeordnetes Ende in derselben Weise angeordnet ist, wie bei den anhand von den Figuren 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispielen.