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EP0751054A1 - Ventilation system protected against overpressure - Google Patents

Ventilation system protected against overpressure Download PDF

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Publication number
EP0751054A1
EP0751054A1 EP96106581A EP96106581A EP0751054A1 EP 0751054 A1 EP0751054 A1 EP 0751054A1 EP 96106581 A EP96106581 A EP 96106581A EP 96106581 A EP96106581 A EP 96106581A EP 0751054 A1 EP0751054 A1 EP 0751054A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
fresh
ventilation
fans
fresh air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96106581A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Dr. Adolph
Bernd Guhlmann
Maik Coldewey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faiveley Transport Leipzig GmbH and Co KG
Original Assignee
Hagenuk Fahrzeugklima GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hagenuk Fahrzeugklima GmbH filed Critical Hagenuk Fahrzeugklima GmbH
Publication of EP0751054A1 publication Critical patent/EP0751054A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0009—Means for controlling or equalizing air pressure shocks in trains, e.g. when passing or crossing in tunnels

Definitions

  • the invention relates to a pressure-protected ventilation system for preventing inadmissible air pressures from entering the interior of vehicles, in particular fast-moving trains.
  • the starting point of the invention is a pressure protection system according to DE 44 32 277, which is characterized by valves that are adjustable in the opening cross-section, on the one hand, for fresh air quantity control depending on the occupancy of the person and separately controllable bypass cross-section, and is controlled so that the permissible values for pressure change speeds and pressure amplitude in the compartment are not Furthermore, the possibility is used in this bypass cross-section to arrange a fan with a very steep characteristic curve which, in the event of pressure protection, promotes an almost unchangeable minimum air volume which is necessary to ensure the required air volume in the compartment.
  • This system advantageously solves the task of protecting the ventilation and air conditioning system of a railroad car against the annoying effects of pressure surges without any significant additional energy expenditure compared to normal operation and, on the other hand, of conveying an air quantity required by the minimum requirements of air quality on both the fresh air and the exhaust air side.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages of the above-mentioned solution and thus to effectively reduce the control and regulating effort as well as the design effort for a pressure-protected ventilation system.
  • Such fans are, for example, vane cell or Roots blowers.
  • the inlets and outlets are conveniently arranged at the fresh air inlet and outlet of the car, but can in principle also be positioned in the air conditioning or ventilation unit or at a suitable point on the duct.
  • a circulating air fan also requires a system-internal conventional fan, which is located at a suitable point in the circulating air duct or at the circulating air inlet of the air conditioning or ventilation unit.
  • the system is arranged in or on the carriage 1 and consists of the ventilation or air conditioning device 2, the fresh air duct 3, the recirculating air duct 4, the supply air duct 5 and the exhaust air duct 6.
  • the circulating fan 7 is arranged in the recirculating air duct 4.
  • the fresh air fan 10 with its drive motor 12 sits between the weather protection grille 13 and the fresh air duct 3.
  • the exhaust fan 11 with its drive motor 12 sits between the exhaust air duct 6 and the weather protection grille 13.
  • the ventilation or air conditioning unit 2 is operating for ventilation or air conditioning of the car 1
  • fresh air is drawn in by the air supply fan 10 through the weather protection grille 13 and guided to the ventilation or air conditioning unit 2 via the fresh air duct 3.
  • the recirculation takes place, which is conveyed by the recirculation fan 7 in the recirculation air duct 4.
  • the supply air After leaving the ventilation or air conditioning unit 2, the supply air enters the interior of the carriage 1 via the supply air duct 5. A quantity of exhaust air corresponding to the amount of fresh air is extracted by the exhaust air filter 11 from the interior of the car 1 via the exhaust air duct 6 and conveyed through the weather protection grille 13 into the environment.
  • This simple, pressure-safe ventilation or air-conditioning system can be designed further as a variant, as shown in FIG. 2, the fresh air fan 10 with its drive motor 12 and the recirculation fan 7 being integrated within the ventilation or air conditioning device 2. Then it is necessary to make the fresh air duct 3 pressure-shock proof.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

The fresh (10) and continuous air ventilators (11) have a delivery characteristic with steep characteristic line, and guarantee the density in the interior of the vehicle (1). The fresh air ventilator with its drive motor (12) is arranged between the weather protection grid (13) and the fresh air channel (3) and the continuous air ventilator is between the continuous air channel (6) and the weather protection grid. The circulating air ventilator (7) is installed in its own separate channel (4). The fresh air channel is proof against pressure surges. The fresh air ventilator and the circulating air ventilator are arranged in the ventilating and air-conditioning plant.

Description

Die Erfindung betrifft ein druckgeschütztes Lüftungssystem zur Verhinderung des Eindringens von unzulässigen Luftdrücken in das Innere von Fahrzeugen, insbesondere von schnellfahrenden Zügen.The invention relates to a pressure-protected ventilation system for preventing inadmissible air pressures from entering the interior of vehicles, in particular fast-moving trains.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Druckschutzsystem nach der DE 44 32 277, welches durch im Öffnungsquerschnitt verstellbare, schnellschließende Ventile für personenbesetzungsabhängige Frischluftmengensteuerung einerseits und getrennt ansteuerbaren Bypaßquerschnitt andererseits gekennzeichnet ist und so angesteuert wird, daß im Druckschutzfall die zulässigen Werte für Druckänderungsgeschwindigkeiten und Druckamplitude im Abteil nicht überschritten werden Weiterhin wird die Möglichkeit genutzt in diesem Bypaßquerschnitt einen Lüfter mit sehr steiler Kennlinie anzuordnen, der im Druckschutzfall eine nahezu unveränderliche Mindestluftmenge fördert, die für die Gewährleistung der erforderlichen Luftmenge im Abteil erforderlich ist.The starting point of the invention is a pressure protection system according to DE 44 32 277, which is characterized by valves that are adjustable in the opening cross-section, on the one hand, for fresh air quantity control depending on the occupancy of the person and separately controllable bypass cross-section, and is controlled so that the permissible values for pressure change speeds and pressure amplitude in the compartment are not Furthermore, the possibility is used in this bypass cross-section to arrange a fan with a very steep characteristic curve which, in the event of pressure protection, promotes an almost unchangeable minimum air volume which is necessary to ensure the required air volume in the compartment.

Dieses System löst vorteilhaft die Aufgabe, einerseits das Lüftungs- und Klimasystem eines Eisenbahnwagens ohne wesentlichen Energiemehraufwand gegenüber dem Normalbetrieb vor den lästigen Auswirkungen der Druckstöße zu schützen und andererseits eine den Mindestanforderungen der Luftqualität erforderliche Luftmenge sowohl auf der Frischluft- als auch auf der Fortluftseite weiterzufördern.This system advantageously solves the task of protecting the ventilation and air conditioning system of a railroad car against the annoying effects of pressure surges without any significant additional energy expenditure compared to normal operation and, on the other hand, of conveying an air quantity required by the minimum requirements of air quality on both the fresh air and the exhaust air side.

Nachteilig erweist sich der hohe Steuer- und Regelaufwand zum wunschgemäßen Betrieb des Systems und die nicht unerheblichen Abmessungen und Gewichte der Lüfter mit sehr steiler Kennlinie, die vorteilhaft in Flügelzellen- oder Wälzkolbenbauart ausgeführt sein sollten und zusätzlich zu den im System vorhandenen Zulüftern eingebaut und betrieben werden müssen. Für die Gewährleistung des erforderlichen niedrigen Schalldruckpegels sind besondere konstruktive Maßnahmen erforderlich, die eine weitere Steigerung von Gewicht und Abmessung mit sich bringen.The high control and regulation effort for the desired operation of the system and the not inconsiderable dimensions and weights of the fans with a very steep characteristic, which are advantageous in the form of vane cells or roots, have proven to be disadvantageous should be implemented and must be installed and operated in addition to the supply fans in the system. To ensure the required low sound pressure level, special constructional measures are necessary, which bring a further increase in weight and dimensions.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der oben genannten Lösung zu vermeiden und somit den Steuer- und Regelaufwand sowie den konstruktiven Aufwand für ein druckgeschütztes Lüftungssystem wirkungsvoll zu verringern.The object of the present invention is to avoid the disadvantages of the above-mentioned solution and thus to effectively reduce the control and regulating effort as well as the design effort for a pressure-protected ventilation system.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen enthalten.According to the invention the object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are contained in the associated subclaims.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß bei einem druckgeschützten Lüftungssystem, welches als Frisch- und Fortluftförderer generell Lüfter mit steiler Kennlinie im Lüftungssysem einsetzt, bei denen sich in Abhängigkeit vom Druck die Fördermenge nahezu nicht ändert, so daß jederzeit die Luftmenge gefördert werden kann, die nicht nur die Mindestluftqulität, sondern auch die gewünschte Normalqualität der Raumluft gewährleistet, in besonders vorteilhafter Weise auf bisher übliche Druckschutzventile und Bypaßlüfter, die gesamte Druckstoßerkennung und Signalverarbeitungs- und Steuereinrichtung für das schnelle, ganze oder teilweise Schließen und Öffnen der Druckschutzventile und das Ansteuern der Bypaßlüfter verzichtet werden kann.It has now surprisingly been found that in a pressure-protected ventilation system, which generally uses fans with a steep characteristic curve in the ventilation system as fresh and exhaust air conveyors, in which, depending on the pressure, the delivery rate almost does not change, so that the air volume can be delivered at any time Not only the minimum air quality, but also the desired normal quality of the room air is guaranteed, in a particularly advantageous manner on previously common pressure protection valves and bypass fans, the entire pressure surge detection and signal processing and control device for the quick, complete or partial closing and opening of the pressure protection valves and the control of the bypass fans can be dispensed with.

Solche Lüfter sind zum Beispiel Flügelzellen- oder Wälzkolbengebläse.Such fans are, for example, vane cell or Roots blowers.

Bei den genannten Flügelzellen- oder Wälzkolbengebläsen wird erreicht, daß die Druckwelle, unabhängig davon, ob es eine Unter- oder Überdruckwelle ist, immer auf eine durch das Förderorgan in seinem Gehäuse nahezu dichte Trennwand stößt und immer nur während der kurzen Wirkzeit der Druckwelle das im Verhältnis zum Abteilvolumen geringe Fördervolumen des Systems mit dem jeweils niedrigeren oder höheren Druck der Unter- oder Überdruckwelle in das Abteil bzw. in den Wagen gelangt.
Im Verhältnis der Volumina baut sich der Unter- oder Überdruck innerhalb der Wagen so stark ab, daß die zulässigen Grenzwerte für Druckänderungsgeschwindigkeit und Druckamplitude bei weitem nicht erreicht werden.With the vane or Roots blowers mentioned it is achieved that the pressure wave, regardless of whether it is an underpressure or overpressure wave, always encounters a partition wall which is almost sealed by the conveying element in its housing and always only during the short effective time of the pressure wave Ratio to compartment volume low delivery volume of the system with the lower or higher pressure of the vacuum or overpressure wave gets into the compartment or into the car.
In relation to the volumes, the underpressure or overpressure within the carriage declines so much that the permissible limit values for the rate of pressure change and pressure amplitude are far from being reached.

Bei dieser generellen Ausstattung des Luftfördersystems mit Gebläsen bzw. Lüftern mit so steilen Kennlinien, daß sie praktisch als druckdicht während des normalen Fördervorgangs betrachtet werden können, ist es leichter möglich, die Abmessungs-, Masse- und Schallprobleme zu lösen, gegenüber dem Fall, daß diese entsprechend dem System mit Druckschutzventilen und Bypaßlüftern zusätzlich zum normalen Lüftungssystem angeordnet sind.With this general configuration of the air conveying system with blowers or fans with such steep characteristic curves that they can practically be regarded as pressure-tight during the normal conveying process, it is easier to solve the dimensional, mass and sound problems compared to the case that these are arranged according to the system with pressure protection valves and bypass fans in addition to the normal ventilation system.

Die Zu- und Fortlüfter werden wegen der damit erreichten günstigen Auswirkung auf die Kanäle zweckmäßig am Frischlufteintritt und am Fortluftaustritt des Wagens angeordnet, können aber prinzipiell auch im Klima- bzw. Lüftungsgerät oder an einer zweckmäßigen Stelle des Kanals positioniert werden. Für die Umluftförderung ist noch ein systeminterner konventioneller Lüfter erforderlich, der an geeigneter Stelle im Umluftkanal oder am Umlufteintritt des Klima- oder Lüftungsgerätes sitzt.Because of the favorable effect on the ducts, the inlets and outlets are conveniently arranged at the fresh air inlet and outlet of the car, but can in principle also be positioned in the air conditioning or ventilation unit or at a suitable point on the duct. A circulating air fan also requires a system-internal conventional fan, which is located at a suitable point in the circulating air duct or at the circulating air inlet of the air conditioning or ventilation unit.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die Abbildung zeigt in

Figur 1:
ein druckgeschütztes Lüftungs- bzw. Klimasystem eines Eisenbahnwagens mit Frischluft- und Umlüfter außerhalb des Klimagerätes
Figur 2:
ein druckgeschütztes Lüftungs-bzw. Klimasystem eines Eisenbahnwagens mit im Klimagerät integrierten Frischluft- und Umlüfter.
The picture shows in
Figure 1:
a pressure-protected ventilation or air conditioning system of a railroad car with fresh air and circulating air outside the air conditioning unit
Figure 2:
a pressure-protected ventilation or Air conditioning system of a railroad car with fresh air and circulation fans integrated in the air conditioning unit.

Das System ist im beziehungsweise am Wagen 1 angeordnet und besteht aus dem Lüftungs- beziehungsweise Klimagerät 2, dem Frischluftkanal 3, dem Umluftkanal 4, dem Zuluftkanal 5 und dem Fortluftkanal 6. Im Umluftkanal 4 ist der Umlüfter 7 angeordnet.
Der Frischluftlüfter 10 mit seinem Antriebsmotor 12 sitzt zwischen dem Wetterschutzgitter 13 und dem Frischluftkanal 3.
Der Fortlüfter 11 mit seinem Antriebsmotor 12 sitzt zwischen dem Fortluftkanal 6 und dem Wetterschutzgitter 13.
Beim Betrieb des Lüftungs- bzw. Klimagerätes 2 zur Belüftung bzw. Klimatisierung des Wagens 1 wird Frischluft vom Zulüfter 10 durch das Wetterschutzgitter 13 angesaugt und über den Frischluftkanal 3 zum Lüftungs- bzw Klimagerät 2 geführt. Vor dem beziehungsweise im Lüftungs- bzw. Klimagerät 2 erfolgt die Zusammenführung mit der Umluft, die vom Umlüfter 7 im Umluftkanal 4 gefördert wird.The system is arranged in or on the carriage 1 and consists of the ventilation or air conditioning device 2, the fresh air duct 3, the recirculating air duct 4, the supply air duct 5 and the exhaust air duct 6. The circulating fan 7 is arranged in the recirculating air duct 4.
The fresh air fan 10 with its drive motor 12 sits between the weather protection grille 13 and the fresh air duct 3.
The exhaust fan 11 with its drive motor 12 sits between the exhaust air duct 6 and the weather protection grille 13.
When the ventilation or air conditioning unit 2 is operating for ventilation or air conditioning of the car 1, fresh air is drawn in by the air supply fan 10 through the weather protection grille 13 and guided to the ventilation or air conditioning unit 2 via the fresh air duct 3. In front of or in the ventilation or air conditioning unit 2, the recirculation takes place, which is conveyed by the recirculation fan 7 in the recirculation air duct 4.

Nach Verlassen des Lüftungs- bzw. Klimagerätes 2 gelangt die Zuluft über den Zuluftkanal 5 in das Innere des Wagens 1.
Eine der Frischluftmenge entsprechende Fortluftmenge wird vom Fortluftfilter 11 aus dem Inneren des Wagens 1 über den Fortluftkanal 6 abgesaugt und durch das Wetterschutzgitter 13 in die Umgebung gefördert.
Dieses einfache, drucksichere Lüftungs- bzw Klimasystem kann entsprechend Figur 2 als Variante weiter gestaltet werden, wobei der Frischluftlüfter 10 mit seinem Antriebsmotor 12 sowie dem Umlüfter 7 innerhalb des Lüftungs- bzw. Klimagerätes 2 integriert werden. Dann ist es erforderlich, den Frischluftkanal 3 druckstoßfest auszuführen.After leaving the ventilation or air conditioning unit 2, the supply air enters the interior of the carriage 1 via the supply air duct 5.
A quantity of exhaust air corresponding to the amount of fresh air is extracted by the exhaust air filter 11 from the interior of the car 1 via the exhaust air duct 6 and conveyed through the weather protection grille 13 into the environment.
This simple, pressure-safe ventilation or air-conditioning system can be designed further as a variant, as shown in FIG. 2, the fresh air fan 10 with its drive motor 12 and the recirculation fan 7 being integrated within the ventilation or air conditioning device 2. Then it is necessary to make the fresh air duct 3 pressure-shock proof.

Claims (4)

Druckgeschütztes Lüftungssystem für schnellfahrende Züge, bestehend aus einem Lüftungs- beziehungsweiseKlimagerät (2), sowie Frischluft-(3), Umluft(4), Zuluft-(5) und Fortluftkanälen (6) mit zugehörigen Lüftern,
wobeidie im System angeordneten Frisch- (10) und Fortluftlüfter (11) eine Fördercharackteristik mit steiler Kennlinie aufweisen, die die Dichtheit im Inneren des Wagens (1) gewährleisten.Pressure-protected ventilation system for high-speed trains, consisting of a ventilation or air conditioning unit (2), as well as fresh air (3), recirculated air (4), supply air (5) and exhaust air ducts (6) with associated fans,
whereby the fresh (10) and exhaust air fans (11) arranged in the system have a conveying characteristic with a steep characteristic curve, which ensure the tightness inside the carriage (1). Lüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frischluftlüfter (10) mit seinem Antriebsmotor (12) zwischen dem Wetterschutzgitter (13) und dem Frischluftkanal (3), und der Fortlüfter (11) mit seinem Antriebmotor (12) zwischen dem Fortluftkanal (6) und dem Wetterschutzgitter (13) angeordnet ist, wobei der Umlüfter (7) im Umluftkanal (4) angeordnet ist.Ventilation system according to claim 1, characterized in
that the fresh air fan (10) with its drive motor (12) between the weather protection grille (13) and the fresh air duct (3), and the exhaust fan (11) with its drive motor (12) between the exhaust air duct (6) and the weather protection grille (13) is, the circulating fan (7) is arranged in the circulating air duct (4). Lüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Frischluftlüfter (10) und Umlüfter (7) innerhalb des Lüftungs- bzw. Klimagerätes (2) angeordnet sind und der Frischluftkanal (3) druckstoßfest ist.Ventilation system according to claim 1, characterized in
that fresh air fans (10) and circulating fans (7) are arranged within the ventilation or air conditioning device (2) and the fresh air duct (3) is pressure shock resistant. Lüftungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lüfter(10,11) vorzugsweise in Flügelzellen- oder Wälzkolbenbauart ausgeführt sind.Ventilation system according to claims 1 to 3, characterized in
that the fans (10, 11) are preferably of the vane or roots type.
EP96106581A 1995-06-29 1996-04-26 Ventilation system protected against overpressure Withdrawn EP0751054A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29510523U DE29510523U1 (en) 1995-06-29 1995-06-29 Pressure protected ventilation system
DE29510523U 1995-06-29

Publications (1)

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EP0751054A1 true EP0751054A1 (en) 1997-01-02

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EP96106581A Withdrawn EP0751054A1 (en) 1995-06-29 1996-04-26 Ventilation system protected against overpressure

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EP (1) EP0751054A1 (en)
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DE (1) DE29510523U1 (en)

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