Fahrzeug mit einer zu kühlenden Fahrzeugkomponente

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit wenigstens einer Fahrzeugkomponente, die mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt ist, die an einer Innenseite einer Fahrzeug-Außenhaut angeordnet ist und einen Lüfter umfasst, der über wenigstens eine Lufteinlassöffnung in der Außenhaut Kühlluft ansaugt, an wenigstens einem Wärmetauscher, der der Fahrzeugkomponente zugeordnet ist, vorbeiführt und erwärmte Kühlluft über we ^¬ nigstens eine Auslassöffnung in der Fahrzeug-Außenhaut ab ^¬ führt .

Bei Fahrzeugen der eingangs genannten Art, insbesondere bei ihrem Einsatz im Hochgeschwindigkeitsverkehr, wie bei Hochgeschwindigkeitszügen, sind ein Luftwiderstand des Fahrzeugs und ein Impulsverlust aufgrund von Lüftern zur Entwärmung von Fahrzeugkomponenten von hoher Bedeutung. Der Luftwiderstand hängt dabei maßgeblich von Geometrien des Fahrzeugs ab, bspw. einer Gestaltung von Dachlandschaften bzw. einem vorgegebenen Fahrzeugprofil. Luftein- und -auslässe haben somit einen di ^¬ rekten Einfluss auf die Geometrien des Fahrzeugs und wirken damit indirekt auf eine erforderliche Traktionsleistung und aerodynamische Eigenschaften des Fahrzeugs ein. Insbesondere zur Kühlung/Entwärmung von Fahrzeugkomponenten, wie Fahrmotoren, Transformatoren, Umrichtern, erforderliche Kühlvorrichtungen benötigen zwingend sowohl einen Lufteinlass als auch einen Luftauslass. Selbst bei einem inaktiven Kondensator oder Kühler einer solchen Kühlvorrichtung entstehen Verluste durch Luftwiderstand, da die Lufteinlass- und Luftauslassöff ^¬ nungen geöffnet bleiben und daher Strömungsschwankungen verursachen. Insbesondere führt ein Strömungsabriss bei schnel ^¬ ler Fahrt bspw. eines Hochgeschwindigkeitszugs an der Luft ^¬ einlassöffnung dazu, dass sich in der Kühlvorrichtung eine Rezirkulation aufbaut und damit die Effektivität der Kühlvor ^¬ richtung gemindert wird. Vorgenannte Schwierigkeiten zeigen sich unter anderem bei Klimaanlagen, Traktionskühlanlagen, Bremsanlagen, wie sie bspw. bei Hochgeschwindigkeitszügen zum Einsatz kommen. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art derart weiter zu ent ^¬ wickeln, dass im Betrieb geringere Strömungsverluste auftre ^¬ ten . Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fahrzeug da ^¬ durch gelöst, dass die wenigstens eine Eintrittsöffnung und/oder die wenigstens eine Auslassöffnung mit motorisch angetriebenen Klappen ausgestattet ist/sind, die zwischen einer aktiven Position, bei der sie einen umgebenden Abschnitt der Außenhaut abbilden und einer inaktiven Position, bei der sie in Richtung auf den wenigstens einen Wärmetauscher gerichtet sind, verschwenkbar sind, wobei sie zwischen der inaktiven und der aktiven Position abhängig davon gesteuert sind, ob die Kühlvorrichtung in Betrieb ist oder nicht.

Durch das vorgesehene Schließen der Klappen bei inaktiver Kühlvorrichtung werden Strömungsverluste insbesondere im Hochgeschwindigkeitsverkehr deutlich vermindert, so dass ein Mehraufwand an Traktionsleistung wesentlich reduziert ist. Durch geeignete Ausrichtung der vorgesehenen Klappen bei aktiver Kühlvorrichtung wird eine Rezirkulation angesaugter Kühlluft wirksam vermindert.

Die Klappen können bevorzugt als Jalousieklappen ausgebildet sein. Diese gestatten in einfacher Weise eine Verschwenkbe- wegung zwischen der aktiven und der inaktiven Position. Auch stehen für ihren Antrieb geeignete Motoren zur Verfügung.

Die Klappen können, bezogen auf das Fahrzeug, jeweils in ei- ner Querebene angeordnet sein.

Eine Steuervorrichtung für die Kühlvorrichtung kann einen Betriebszustand der Kühlvorrichtung an Antriebsmotoren für die Klappen signalisieren. Dadurch wird in einfacher Weise die Information, ob die Kühlvorrichtung gerade in Betrieb ist und damit der Lüfter arbeitet, an die Antriebsmotoren der Klappen gegeben .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine teilweise freigeschnittene, schematische An- sieht von Oben auf einen Dachabschnitt eines Schie ^¬ nenfahrzeugs, in dem eine Kühlvorrichtung unterge ^¬ bracht ist, die sich in einem aktiven Betriebszu ^¬ stand befindet, Figur 2 eine teilweise freigeschnittene, schematische An ^¬ sicht von Oben auf den Dachabschnitt von Figur 1, wobei die Kühlvorrichtung in einen inaktiven Betriebszustand ist, und Figur 3 eine schematische Querschnittsansicht des Dachab ^¬ schnitts von Figur 1.

Anhand der Figuren 1 bis 3 wird eine Betriebsweise einer Kühlvorrichtung erläutert, die innen an einem Dachabschnitt eines Schienenfahrzeugs untergebracht ist. Die dargestellte Betriebsweise ist grundsätzlich auf alle anderen denkbaren Einbauorte für eine Kühlvorrichtung im Inneren eines Fahrzeugs anwendbar. Bezogen auf Schienenfahrzeuge, kann die Kühlvorrichtung insbesondere auch in der Nähe von Fahrmoto- ren, Transformatoren und Umrichtern im Dachbereich oder auch unterflur angeordnet sein.

Es ist hervorzuheben, dass der dargestellte Dachabschnitt ei ^¬ ne im Wesentlichen durchgehende Außenhülle 1 aufweist. Inner ^¬ halb dieser Außenhülle 1 ist eine zentrale Luftauslassöffnung 2 sowie zwei seitlich gelegene Lufteinlassöffnungen 3 vorgesehen, die symmetrisch zu der Luftauslassöffnung 2 angeordnet sind. Wie in Figur 3 dargestellt, ist die Luftauslassöffnung 2 mit im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Jalousieklap ^¬ pen 3 ausgestattet, die in Figur 1 geöffnet und in Figur 2 geschlossen sind. Die Jalousieklappen 3 sind in dem in Figur 1 dargestellten aktiven Betriebszustand für die Kühlvorrich- tung um ihre vorgesehenen Drehachsen nach innerhalb des Dachabschnitts geklappt, so dass sie keinerlei Strömungswider ^¬ stand für das in Fahrt befindliche Fahrzeug, veruarsachen .

Auch die seitlich gelegenen Lufteinlassöffnungen 4 sind mit Jalousieklappen 5 ausgestattet, die in Figur 1 in geöffnetem Zustand vorliegen. Entlang von Pfeilen A wird Kühlluft aus der Umgebung des Dachabschnitts mittels eines Lüfters 6 der Kühlvorrichtung angesaugt. Dabei sind Wärmetauscher 7, die zu entwärmenden Komponenten des Fahrzeugs zugeordnet sind, un ^¬ mittelbar hinter freien Enden der Jalousieklappen 5 der Lufteinlassöffnungen 4 angeordnet. Insofern lenken die Jalousieklappen 5 die Kühlluft aus der Umgebung in Richtung auf die Wärmetauscher 7, womit auch eine Rezirkulation von Kühlluft aus dem inneren Bereich des Dachabschnitts vermindert wird.

Gefördert durch den Lüfter 6 verlässt erwärmte Kühlluft den Dachbereich über die Luftauslassöffnung 2.

Aus Figur 2 geht hervor, wie die Stellung der Jalousieklappen 3 für die Luftauslassöffnung 2 und der Jalousieklappen 5 für die Lufteinlassöffnungen 4 bei inaktivem Betriebszustand der Kühlvorrichtung ist. Ersichtlich sind sämtliche Jalousieklap ^¬ pen 3, 5 geschlossen, wobei sie jeweils eine umgebende Außen ^¬ haut derart abbilden, dass sich eine geschlossene Außenhaut- fläche ergibt. Entlang der Pfeile A anströmende Luft von au ^¬ ßen wird nicht in das Innere des Dachabschnitts eingelassen. Die Jalousieklappen 3, 5 werden mit Hilfe von Antriebsmotoren zwischen ihrer aktiven und ihrer inaktiven Position verstellt. Dazu gibt eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt), welche einen Betrieb der Kühlvorrichtung steuert, an die Antriebsmotoren Signale, welche den Betriebszustand der Kühl ^¬ vorrichtung wiedergeben. Bei betriebenem Lüfter 6 befinden sich die Jalousieklappen 3, 5 in der Stellung von Figur 1, während bei stillstehendem Lüfter 6 die Jalousieklappen 3, 5 die Stellung von Figur 2 einnehmen.

In beiden Stellungen liegen die Drehachsen der Jalousieklap- pen 3, 5 jeweils, bezogen auf das Fahrzeug, in Querebenen.

Aus Veranschaulichungsgründen ist in der Fig. 1 und Fig. 2 ein Dachbereich oberhalb der Jalousieklappen 5 und der Wärmetauscher 7 freigeschnitten. Sämtliche Figuren beziehen sich auf ein Runddach als Beispiel. Auch bei anderen Dachkonturen kann die Erfindung eingesetzt werden.