專利名稱：空調設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于軌道車輛尤其是牽引車的停留空間尤其是駕駛臺或乘客室的空調設備，包括用于調節停留空間內的空氣溫度的空調器；包括第一冷卻裝置，該第一冷卻裝置集成到空調器內；并且包括第一管路系統，該第一管路系統與第一冷卻裝置連接，并且該第一管路系統具有至少一個導引到停留空間的空氣通道。此外本發明涉及一種帶有這樣的空調設備的軌道車輛。
背景技術：
前述類型的空調設備例如在牽引車中是必需的，當駕駛臺被空調通風并且尤其是不由空調器供給時尤其如此。該空調器給軌道車輛的其他空間尤其是乘客空間通風。
這種駕駛臺經常裝有開關柜，開關柜的構件裝備需要外部冷卻。
可以用不同方式給這種開關柜供給冷空氣。因此一些空調設備是已知的，其中用來自駕駛臺或來自乘客室之一的排出空氣冷卻在駕駛臺或其附近的開關柜。但是這帶來的缺點之一是，排出空氣經常是污濁的，通過排出空氣冷卻的開關柜相很快變臟，并且從而在相對短的時間間隔內必須清潔開關柜內的構件。為了清潔空氣使用空氣過濾器也是已知的，但是同樣必須在相對短的時間間隔內維護該空氣過濾器。
這也存在問題，因為在開關柜內需要清潔的構件為了更好的可接近性而部分在正面設置在開關柜門上，這導致相對高的聲學發射，它侵入到相應的停留空間例如駕駛臺內。
此外開關柜在通過排出空氣冷卻的情況下具有直接開口到相應停留空間例如駕駛臺的接口，也就是說通風格柵，這帶有的風險是，在開關柜發生火災時煙霧可能侵入到所述的停留空間內。
此外可以證明為不利的是，尤其是在寒冷的季節，根據牽引車的駕駛員或乘客的舒適需求調節使用過的排出空氣，并且從而使有效的構件冷卻變得困難。
一種空調設備由EP 0 943 520 Al已知，其中在軌道車輛內的開關柜的強制的內部冷卻通過在開關柜內的風扇實現，該風扇輸送來自乘客區域的輸入空氣或排出空氣，并且在特殊情況中也使用來自乘客區域的循環空氣。
另一種用于駕駛臺的空調設備基于下述原理，即開關柜的冷卻通過在開關柜內單獨的帶有封閉的冷卻回路的冷卻裝置實現。然而在這樣的空調設備中，每個開關柜需要自己的冷卻裝置，這導致在制造、裝配和維護時高的費用。
最后由DE 296 00 512 Ul還已知一種帶有以加熱和通風系統的形式的用于軌道車輛駕駛臺的冷卻裝置的空調設備，其中用于調節空氣溫度的空調器在車頂區域內，并且處理過的空氣通過管路系統的空氣通道導引到艙內的需求位置上。
發明內容
本發明的目的是，建立一種用于軌道車輛的停留空間的空調設備，用該空調設備除了調節停留空間內的空氣溫度外也能用簡單措施冷卻至少一個開關柜。
上述目的按本發明的第一教導如下解決，即一種用于軌道車輛尤其是牽引車的停留空間尤其是駕駛臺或乘客室的空調設備，包括用于調節停留空間內的空氣溫度的空調器；包括第一冷卻裝置，該第一冷卻裝置集成到空調器內；包括第一管路系統，該第一管路系統與第一冷卻裝置連接，并且該第一管路系統具有至少一個導引到停留空間的空氣通道；包括至少一個開關柜；包括第二冷卻裝置以及包括第二管路系統，該第二管路系統與第二冷卻裝置和所述至少一個開關柜連接并且具有至少一個冷卻回路，其中，第二冷卻裝置也集成到空調器內。
通過第二冷卻裝置集成到空調器內，該第二冷卻裝置通過第二管路系統與所述至少一個開關柜連接，所述開關柜可以包含安全相關系統例如無線電系統或制動系統的組件，實現空調設備的特別簡單的結構。因此空調設備只需具有唯一的空調器，該空調器例如可以設置在下述位置上，該位置導致在停留空間內盡可能小的聲學發射，并且該位置是能簡單到達的，例如從外面并且不必進入到停留空間內。這樣的空調器也由于集成了兩個單獨的冷卻裝置而相對緊湊地構成，并且因此可以相應簡單地制造、裝配和維護。原則上在按本發明的空調設備中也可以考慮的是，設有多個前述類型的空調器。在此，所述一個空調器或在多個空調器的情況下其中一個空調器不必強制鄰接地設置在需要被空調的停留空間內，而是也可以與其隔開距離。例如當駕駛臺需要被空調時，空調器不必鄰接地設置在該駕駛臺上，而是也可以設置在其他位置上，完全也可以設置在車輛另一端上。
這樣的空調設備的不同實施方式是從屬權利要求的主題，并且下面將詳細描述。
按本發明的空調設備的一種實施方式，第一管路系統和第二管路系統是互相獨立的，也就是說在機械和熱方面互相分離。至少在兩個管路系統之間不存在流體連接結構。因此避免，例如通過第一管路系統導引的污濁的排出空氣同樣污染在第二管路系統中流動的冷卻介質，該冷卻介質可以是空氣。原則上有利的實施方式也是可以考慮的，其中在第一管路系統與第二管路系統之間存在流體連接結構，相應的實施方式后面還將分別詳細描述。
按本發明的空調設備的另一種實施方式規定，第二管路系統與至少兩個開關柜連接，優選使得冷卻回路沿著流動方向在開關柜前被分叉，也就是說具有分岔。換句話說，在該情況中，冷卻劑流例如空氣流被分成第一和第二分流，其中第一分流可以導引到第一開關柜內，并且第二分流可以導引到另一個開關柜內。不言而喻也可以考慮，在存在多于兩個開關柜情況中也可以規定分成相應多數量的分流。因此能用僅一個管路系統優化地冷卻多個開關柜。
按本發明的空調設備的另一種實施方式，所述至少一個冷卻回路具有內冷卻回路和外冷卻回路，該內冷卻回路將第二冷卻裝置與所述至少一個開關柜連接起來并且可以隔絕密封地封閉，該外冷卻回路將第二冷卻裝置與在空調器之外尤其是在軌道車輛之外的區域連接起來。在此有意義的是，第二冷卻裝置具有熱交換器，外冷卻回路與內冷卻回路通過該熱交換器熱連接。通過熱交換器可以實現從內冷卻回路到外冷卻回路的熱傳遞。當內冷卻回路隔絕密封地封閉時，該內冷卻回路也可以不被外冷卻回路的空氣或在第一管路系統中流動的空氣污染。也特別優選的是，開關柜是隔絕密封的，以便來自周圍環境的污物不能侵入到內冷卻回路內。
證明為特別有利的是，在過熱或在開關柜內的部件失火時，煙霧不能直接通過冷卻回路的管路系統侵入到停留空間內。
如提到過的，空氣可以用作為冷卻介質，但是這不是強制的。因此內冷卻回路和/ 或外冷卻回路可以是空氣流通的。在該情況中熱交換器優選是空氣/空氣熱交換器，該空氣/空氣熱交換器尤其按交叉對流原理運行。在此，外冷卻回路可以與外界空氣也就是在車輛之外的空氣和/或與來自乘客室的排出空氣流通。因此相對冷的外界空氣通過熱交換器冷卻在隔絕密封的冷卻回路中循環的空氣。
按本發明的空調設備的另一種實施方式，第一冷卻裝置和/或第二冷卻裝置具有至少一個風扇。優選內冷卻回路設有風扇和/或外冷卻回路設有風扇。通過風扇可以調節相應冷卻回路中的流動。
當按另一種實施方式設有至少一個溫度傳感器時，尤其是為每個開關柜設有溫度傳感器，優選在至少一個開關柜內設置所述溫度傳感器，能用簡單措施監控和/或控制空調器。尤其是第二冷卻裝置和配屬的風扇。在此可以設有控制裝置，該控制裝置取決于由至少一個溫度傳感器測得的溫度值控制至少一個風扇，優選至少控制與內冷卻回路連接的風扇。控制可以在于接通或關掉相應的風扇。但是控制也可以在于調節風扇的速度，并且從而調節冷卻介質的流速。因此能在超過確定的溫度界限值時使外冷卻回路運行，以便將開關柜的熱量引出到外界空氣。也可以設定控制，其用于將冷卻強度調節到不超過確定的溫度界限值。因此取決于溫度在能量方面優化地控制內冷卻回路。
按另一種實施方式空調器設置在停留空間上方和/或在軌道車輛的車頂上，其中空調器優選裝在車頂上，或者當空調器集成到軌道車輛的車頂內時，空調器具有從軌道車輛的外側能到達的檢查口，該檢查口例如可以通過蓋子關閉。因此明顯降低傳到停留空間內的噪聲發射，并且尤其是熱交換器的維護可以從外面直接通過檢查口實現，由此取消在開關柜或停留空間內的費時的拆卸，并且避免污染停留空間。
按本發明的空調設備的另一種實施方式，所述至少一個開關柜設置在乘客室與駕駛臺之間，尤其是設置在優選用防火墻與駕駛臺隔開的電子裝置室內；或者設置在駕駛臺上，優選設置在駕駛臺的后壁或控制臺上。對于駕駛臺優選是需要被空調的停留空間。因此實現在相應開關柜與用其管理的部件之間的功能連接的盡可能短的距離，并且盡管如此是在沒有如現有技術相對快速地污染所述開關柜以及在開關柜火災時煙霧不能侵入到駕駛室內的情況下，由于前述的空調設備使優化地冷卻開關柜成為可能。但是所述至少一個開關柜不必強制鄰接地設置在需要被空調的駕駛臺上或者設置在需要被空調的駕駛臺內，而是也可以與之隔開距離，并且尤其是也可以設置在另一個駕駛臺或另一個電子裝置室內， 例如設置在車輛另一端上。
下面描述幾個實施方式，其中在第一管路系統與第二管路系統之間存在流體連接結構，以便在需要時也能用停留空間的排出空氣和/或輸入空氣的相對低的溫度進一步優化開關柜的冷卻。因此可以考慮的是，在某些地理學上的地區或在某些季節，周圍環境溫度也就是在軌道車輛外面的外界溫度是如此之高，以至于從外面導入到外冷卻回路內的空氣不能保證充分冷卻在內冷卻回路內的流體或空氣，并且從而最后不能優化地冷卻所述至少一個開關柜。為了預防，在下面的實施方式中描述尤其是通過相應空氣通道實現的不同的流體連接結構，通過所述流體連接結構也可以充分利用在用于冷卻停留空間的第一管路系統內的相對低的溫度，以便直接或間接進一步冷卻在第二管路系統的內冷卻回路內的流體例如空氣。在此所述流體連接結構可以通過設有相應的閥門如此實現，以便所述流體連接結構在軌道車輛的某些運行時期例如在冬季時斷開(配屬的空氣通道是關閉的)，并且在軌道車輛的其他運行時期例如在夏季時是使用的(配屬的空氣通道是打開的)。也必須強調的是，也可以組合下面的實施方式和型式，也就是說可以同時實現多個描述的流體連接結構。
按一種實施方式，在從停留空間引出用過的空氣的空氣通道、尤其是將用過的空氣從停留空間引出到空調器之外優選軌道車輛之外的區域內的空氣通道與第二管路系統之間存在流體連接結構。
按第一型式在此規定，在從停留空間引出用過的空氣的空氣通道、尤其是將用過的空氣從停留空間引出到空調器之外的區域內的空氣通道與外冷卻回路之間存在流體連接結構，該流體連接結構由一個優選能借助于閥門打開和關閉的空氣通道構成。在此，外冷卻回路沿著流動方向在空氣通道前可以借助于閥門打開和關閉。
按另一種型式規定，在從停留空間引出用過的空氣的空氣通道、尤其是將用過的空氣從停留空間引出到空調器之外的區域內的空氣通道與內冷卻回路之間存在流體連接結構，該流體連接結構由一個優選能借助于閥門打開和關閉的空氣通道構成。在此，空氣通道導入到所述至少一個開關柜內。尤其是空氣通道與至少兩個開關柜連接，優選使得空氣通道沿著流動方向在開關柜前被分叉。在此可以考慮的是，另一個空氣通道從內冷卻回路上分支出來，并且導入到空調器之外尤其是軌道車輛之外的區域內，優選所述另一個空氣通道可以借助于閥門打開和關閉。
在上述兩種型式中可以考慮的是，將用過的空氣從停留空間引出到空調器之外的區域內的空氣通道沿著流動方向在空氣通道后面可以借助于閥門打開和關閉。
在前述的實施方式及其兩種型式中，第一管路系統的排出空氣用于冷卻在第二管路系統中的流體例如空氣。在下面另一種實施方式中，用第一管路系統的輸入空氣即空氣， 該空氣輸送到停留空間內。
因此按所述另一種實施方式，在給停留空間輸送新鮮空氣的空氣通道、尤其是給停留空間輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道與第二管路系統之間存在流體連接結構。
按第一型式在此規定，在給停留空間輸送新鮮空氣的空氣通道、尤其是給停留空間輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道與外冷卻回路之間存在流體連接結構，該流體連接結構由一個優選能借助于閥門打開和關閉的空氣通道構成。在此可以考慮的是，外冷卻回路沿著流動方向在空氣通道前可以借助于閥門打開和關閉，和/或一個從停留空間引出用過的空氣的空氣通道、尤其是將用過的空氣從停留空間引出到空調器之外的區域內的空氣通道可以借助于閥門打開和關閉。
按另一種型式規定，在給停留空間輸送新鮮空氣的空氣通道、尤其是給停留空間輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道與內冷卻回路之間存在流體連接結構，該流體連接結構由一個優選能借助于閥門打開和關閉的空氣通道構成。在此可以考慮的是，空氣通道導入所述至少一個開關柜內。尤其是空氣通道與至少兩個開關柜連接，優選使得空氣通道沿著流動方向在開關柜前被分叉。在此另外可以考慮的是，另一個空氣通道從內冷卻回路上分支出來，并且導入到空調器之外尤其是軌道車輛之外的區域內，優選所述另一個空氣通道可以借助于閥門打開和關閉。
在所有前面描述的實施方式中，外冷卻回路與內冷卻回路之間的熱交換優選通過熱交換器實現，外冷卻回路與內冷卻回路通過該熱交換器熱連接。因此通常在該情況中在內冷卻回路與外冷卻回路之間不存在流體連接結構。但是下述情況也是可以考慮的，即在內冷卻回路與外冷卻回路之間存在流體連接結構。這樣的流體連接結構可以用于在內冷卻回路中的風扇損壞時將流過外冷卻回路的流體例如空氣直接引入到內冷卻回路內，以便從而盡管意外的損壞仍保證所述至少一個開關柜的充分冷卻，該流體連接結構同樣可以借助于一個相應的空氣通道實現。在此在該情況中在內外冷卻回路之間的流體連接結構在正常情況時是斷開的或者說可以關閉相應空氣通道，而只在需要時(緊急情況程序)使用流體連接結構或者說打開空氣通道，這兩種情況可以通過配屬于空氣通道的閥門實現。
當這一點按本發明的空調設備的一種實施方式實現，通過在內外冷卻回路之間存在由空氣通道構成的流體連接結構，該空氣通道沿著流動方向在所述至少一個開關柜前與內冷卻回路連接，并且該空氣通道可以優選借助于閥門打開和關閉。另一個空氣通道從內冷卻回路上分支出來，并且導入到空調器之外尤其在軌道車輛之外的區域內，優選所述另一個空氣通道可以借助于閥門打開和關閉。在此可以考慮的是，內冷卻回路沿著流動方向在所述另一個空氣通道后面可以借助于閥門打開和關閉，和/或外冷卻回路沿著流動方向在構成通向內冷卻回路的流體連接結構的空氣通道后面可以借助于閥門打開和關閉。
此外已經在與風扇的聯系中描述的控制裝置也可以構成為使它取決于由至少一個溫度傳感器測得的溫度值控制至少一個前述閥門。控制可以在于，在需要時自動打開或關閉前述閥門，由此可以打開和關閉配屬的空氣通道。因此尤其可以按季節進一步優化開關柜的冷卻。
最后還按另一種實施方式可以規定，第一冷卻裝置通過軌道車輛的車載電網例如 400V車載電網供電，并且第二冷卻裝置用電池(蓄電池)例如IlOV電池供電。后者獨立于車載電網，以便即使在車載電網停止運轉時還可以冷卻所述至少一個開關柜，該開關柜如所述可能包含安全相關系統的結構組，以便安全相關系統例如無線電系統和/或制動系統即使在緊急情況(火災)中仍然可靠地運行一段時間。
此外按本發明的第二教導通過帶有如前述的空調設備的軌道車輛解決所述目的。
有大量可能性來構成和進一步拓展按本發明的空調設備和按本發明的軌道車輛。 為此一方面參閱緊接著權利要求1的權利要求，另一方面參閱與附圖相結合的多個實施例的描述。
圖1顯示空調設備的第一實施例， 圖加和圖2b顯示空調設備的第二實施例， 圖3a和圖北顯示空調設備的第三實施例， 圖如和圖4b顯示空調設備的第四實施例， 圖fe和圖恥顯示空調設備的第五實施例， 圖6a和圖6b顯示空調設備的第六實施例。
具體實施例方式在附圖中，圖1示意示出用于軌道車輛(未示出)的停留空間2的空調設備1的一種實施例的結構。停留空間2可以涉及駕駛臺或乘客室。
空調設備1具有用于調節停留空間2內的空氣溫度的空調器3。借助于空調器3 可以加熱或冷卻空氣。出于概覽的原因，空調器3在圖1的示意的視圖中在停留空間2旁邊示出，雖然空調器3也可以設置在其他位置上，例如設置在軌道車輛的車頂上或集成在車頂內，或者設置在車輛另一端上。
空調設備3具有第一冷卻裝置4，用該冷卻裝置不僅可以冷卻而且可以加熱，該冷卻裝置集成到空調器3內。因此按本發明的意義，冷卻裝置的功能不強制局限于冷卻，而是也可以包括加熱。此外設有第一管路系統5，該管路系統與第一冷卻裝置4連接，并且該管路系統具有四個空氣通道，所述空氣通道-直接或間接-導引到停留空間2。因此設有一個空氣通道5a，該空氣通道的一端導引到停留空間，并且其另一端導引到第一冷卻裝置4。 通過空氣通道如可以從停留空間2內通過入口 13a抽掉用過的空氣。該空氣然后通過風扇Ila輸送到加熱裝置14和空氣冷卻器14b (例如冷卻劑蒸發器，該冷卻劑蒸發器的配屬的冷卻劑回路和再冷卻回路在此未進一步示出)，通過所述加熱裝置和空氣冷卻器可以按需加熱或冷卻所述空氣，以便緊接著通過另一個空氣通道恥又引入到停留空間2內。空氣在停留空間2內通過輸入空氣噴嘴15分配。此外通過另一個空氣通道5c可以輸入外界空氣。最后還設有一個空氣通道5d，該空氣通道的一端同樣導引到停留空間2，并且其另一端從軌道車輛內向外導引。通過空氣通道5d可以通過入口 1 從停留空間2內向外引出用過的空氣。因為所述空氣通道5d穿過空調器3，在該情況中可以放棄單獨的到軌道車輛外面的排出空氣導引裝置包括分開的排出空氣罩或排出空氣格柵。
此外在停留空間2內設置兩個單獨的開關柜6a和6b。在停留空間2的內部內的開關柜的在此示出的結構在此只是示例性的，因為所述開關柜也可以設置在其他位置上， 并且尤其不必強制地安置在需要被空調的空間2內。如下冷卻開關柜。
因此設有第二冷卻裝置7和第二管路系統8，該第二管路系統與第二冷卻裝置7和兩個開關柜6a和6b連接，并且該第二管路系統具有兩個冷卻回路8a和Sb。第二冷卻裝置 7集成到空調器3內。此外第一管路系統5與第二管路系統8分離。
第二管路系統8與兩個開關柜6a和6b連接，以便冷卻回路8a沿著流動方向在開關柜6a和6b前被分叉，其中冷卻回路8a涉及隔絕密封地封閉的內冷卻回路。然后一股分流流過開關柜6a，第二分流流過開關柜6b。在開關柜6a和6b后面兩股分流重新合并在冷卻回路8a內。在冷卻回路8a被分叉和/或重新合并的地方可以設有節流裝置或導流裝置，借此可以持續或(當節流裝置或導流裝置構成為按工況可調節的并且包含于第二冷卻裝置的控制內時)面向需求地調節開關柜6a與6b之間的不同的流量分配。
此外設有外冷卻回路8b，該外冷卻回路與車輛之外的外界空氣連通。通過空氣/ 空氣熱交換器9，外冷卻回路8b與隔絕密封的內冷卻回路8a熱連接。在冷卻回路8a內的熱量可以通過熱交換器9導出到冷卻回路8b上，而冷卻回路8b或第一管路系統5的空氣通道之一不可能污染流過開關柜6a和6b的空氣。
在開關柜6a內設有第一溫度傳感器12a，并且在開關柜6b內設有第二溫度傳感器 12b，各溫度傳感器-在本發明中是無線地-與控制裝置13連接。控制裝置13-在此同樣無線地-取決于相應測得的溫度值調節內冷卻回路8a的風扇IOa和外冷卻回路8b的風扇 10b。
借助于圖加至圖6b描述的實施例原則上與圖1的實施例類似地建立，然而開關柜6a和6b不設置在停留空間2內，而是設置在單獨的電子裝置室23內，該電子裝置室通過防火墻M與停留空間2隔開。因此空調器3連接在電子裝置室23的另一側上，其中從空調器3向外延伸的空氣通道5c和5d可以通入到相應的乘客室或軌道車輛的周圍環境中。 這同樣也適用于從空調器3向外延伸的管路8b、18、18'和18"，所述管路同樣不僅可以通入到乘客室內而且可以通入到周圍環境內。不言而喻，相應情況也適用于在圖1中從空調器3向外延伸的管路和通道。
此外在圖加至圖6b中的實施例不同于在圖1中的實施例，下面描述的實施例相應具有附加的流體連接結構，即在圖加至圖恥的情況中連接第一管路系統與第二管路系統的流體連接結構，并且在圖6a和圖6b的情況中連接內冷卻回路與外冷卻回路的流體連接結構。在此圖2a、3a、4a、^^n6a相應示出下述情況，其中借助于閥門的合適控制實現空調設備的“正常”工作方式，其相當于借助于圖1描述的工作方式，而圖2b、3b、4bjb和6b 相應示出相應情況，其中激活(使用)附加的流體連接結構，以便從而實現附加的冷卻。
在圖加和圖2b中示出空調設備1，其中停留空間2是駕駛臺，并且在從駕駛臺引出用過的空氣的空氣通道5d (在此是將用過的空氣從駕駛臺引出到空調器3之外的區域內的空氣通道)與外冷卻回路之間存在流體連接結構，該流體連接結構由空氣通道16構成， 該空氣通道可以借助于閥門22. 1打開(圖2b)和關閉(圖加)。在此，外冷卻回路8b沿著流動方向在空氣通道16前可以借助于閥門22. 2打開(圖2a)和關閉(圖2b)。與外冷卻回路8b同時發生的，將用過的空氣從駕駛臺引出到空調器3之外的區域內的空氣通道5d 沿著流動方向在空氣通道17后面借助于閥門22. 5打開(圖2a)和關閉(圖2b)。
因此在相對低的外界溫度時可以關閉閥門22. 1，并且打開閥門22. 2和22. 5( “冬季模式”)。在相對高的外界溫度時，為了附加的冷卻，可以打開閥門22. 1，并且關閉閥門 22. 2和22. 5 ( “夏季模式”)。
優點也在于，在夏季時可以使用從停留空間內引出的空氣，以便冷卻封閉的冷卻回路8a，從而更確切地說在此是在不影響在停留空間內進行空調的情況下。當空調設備在 “夏季模式”中運行，并且風扇IOb失靈時，在停留空間內相對于周圍環境的超壓也足夠在任何情況下保持最小的流量，其足夠用于充分冷卻封閉的冷卻回路8a。
圖3a和圖北示出空調設備1，在將用過的空氣從駕駛臺引出到空調器3之外的區域內的空氣通道5d與內冷卻回路8a之間存在流體連接結構，該流體連接結構由空氣通道 17構成，該空氣通道可以借助于閥門22. 3打開(圖北)和關閉(圖3a)。空氣通道17在此與兩個開關柜6a和6b連接，更確切地說以便空氣通道17沿著流動方向在開關柜6a和 6b前被分叉。在開關柜6a和6b中，當閥門22. 3打開時，將通過空氣通道17從空氣通道如中分支出來的流體引入到內冷卻回路8a內。另一個空氣通道18從內冷卻回路8a上分支出來，并且導入到軌道車輛之外或空調器3之外的區域內，其中另外的空氣通道18可以借助于閥門22. 4打開(圖3b)和關閉(圖3a)。在此同時將用過的空氣從駕駛臺引出到空調器3之外的區域內的空氣通道5d沿著流動方向在空氣通道17后面借助于閥門22. 5'打開(圖3a)和關閉(圖:3b)。
因此在相對冷的環境溫度時可以關閉閥門22. 3和22. 4，并且打開閥門22. 5'。在相對暖和的環境溫度時，為了改善冷卻，可以打開閥門22. 3和22. 4，并且關閉閥門22. 5'。
在此優點也在于，在夏季時可以使用從停留空間引出的空氣，以便冷卻封閉的冷卻回路8a，而在此不影響在停留空間內進行空調。此外通過如下方式提高熱效率，即從停留空間過來的冷卻空氣直接引入到開關柜內，因為由此不存在附加的熱交換器例如空氣/空氣熱交換器，并且從而不存在附加的能量損失。當系統在“夏季模式”時，風扇IOb的失靈對空調設備不起作用，僅僅通過在停留空間內的超壓保證流動。
圖如和圖4b示出空調設備1，其中在給駕駛臺2輸送新鮮空氣的空氣通道恥(在此是給駕駛臺2輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道5b)與外冷卻回路8b之間存在流體連接結構，該流體連接結構由空氣通道19構成，該空氣通道可以借助于閥門22. 6打開 (圖4b)和關閉(圖如)。在此規定，外冷卻回路8b沿著流動方向在空氣通道19前可以借助于閥門22.2'打開(圖4a)和關閉(圖4b)，并且從駕駛臺2引出用過的空氣的空氣通道5d(在此是將用過的空氣從駕駛臺2引出到空調器3之外的區域內的空氣通道5d)可以借助于閥門22. 5"打開(圖4a)和關閉(圖4b)。
在相對低的外界溫度時可以關閉閥門22. 6，并且打開閥門22. 2'和22. 5〃。在相對高的外界溫度時可以打開閥門22. 6，并且關閉閥門22. 2'和22.5〃。
優點也在于，在夏季時直接給熱交換器例如空氣/空氣熱交換器輸送來自第一管路系統5的新鮮空氣，由此提高熱效率。當空調設備在“夏季模式”時，風扇IOb的失靈對系統不起作用，并且足夠的流量通過在空氣通道恥內的壓力保證。
圖fe和圖恥示出空調設備1，其中在給駕駛臺2輸送新鮮空氣的空氣通道恥(在此是給駕駛臺2輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道5b)與內冷卻回路8a之間存在流體連接結構，該流體連接結構由空氣通道20構成，該空氣通道可以借助于閥門22. 7打開 (圖5b)和關閉(圖fe)。與在圖3a和圖北中的類似，空氣通道20在此也與兩個開關柜 6a和6b連接，更確切地說以便空氣通道20沿著流動方向在開關柜6a和6b前被分叉。當閥門22. 7打開時，從空氣通道恥中分支出來的流體通過開關柜6a和6b輸送到內冷卻回路8a。另一個空氣通道18'從內冷卻回路8a上分支出來，并且導入到軌道車輛之外或在空調器3之外的區域內，其中另外的空氣通道18'可以借助于閥門22. 4'打開(圖5b)和關閉(圖fe)。
在相對低的外界溫度時可以關閉閥門22. 7和22. 4'，而在相對高的外界溫度時可以打開這兩個閥門。
優點也在于，在夏季時可以直接給開關柜輸送來自第一管路系統5的新鮮空氣， 由此提高熱效率。用該解決方案實現最大限度地改進熱效率。當空調設備在“夏季模式” 時，在此風扇IOb的失靈也對系統不起作用，并且足夠的流量通過在空氣通道恥內的壓力保證。
在圖6a和圖6b的實施例中，在第一管路系統5與第二管路系統8之間不存在流體連接結構，但是在第二管路系統8的內冷卻回路8a與外冷卻回路8b之間存在。在此示出的空調設備1中規定，在內冷卻回路8a與外冷卻回路8之間存在流體連接結構，該流體連接結構由空氣通道21構成，該空氣通道沿著流動方向在所述至少一個開關柜6a、6b前與內冷卻回路8a連接，并且該空氣通道可以借助于閥門22. 8打開(圖6b)和關閉(圖6a)。 另一個空氣通道18"從內冷卻回路8a上分支出來，并且導入到軌道車輛之外或空調器3之外的區域內，其中另外的空氣通道18"與在圖3a和圖北或圖fe和圖恥中的類似，可以借助于閥門22. 4"打開(圖6b)和關閉(圖6a)。內冷卻回路8a沿著流動方向在另外的空氣通道18"后面也可以借助于閥門22. 9打開(圖6a)和關閉(圖6b)。最后外冷卻回路8b沿著流動方向在空氣通道21后面也可以借助于閥門22. 10打開(圖6a)和關閉(圖 6b)。在風扇IOa損壞或由于其他原因關掉的情況下，可以打開閥門22. 8和22. 4"，并且關閉閥門22. 9和22. 10。相反在“正常情況”下可以關閉閥門22. 8和22. 4〃，并且打開閥門 22. 9和22. 10。因此在需要時(圖6b)可以將外界空氣直接通過外冷卻回路8b引入到內冷卻回路8a內，并且從那兒導引到開關柜6a和6b內，以便充分冷卻這些開關柜。
在第一冷卻裝置4或第一管路系統5失靈的情況中，第二冷卻裝置7或第二管路系統8可以繼續在“冬季模式”(圖6a)中運行，然而有相對低的熱效率。
當系統在“冬季模式”時，并且風扇IOb失靈時，沒有新鮮空氣流入到熱交換器例如空氣/空氣熱交換器內。為了消除該問題，輸入空氣口必須設在由車速引起的帶有超壓的車廂部分內，并且排出空氣口必須設在由車速引起的帶有低壓的區域內。因此，壓差保證最小流量，以便空調設備可以可靠地運行，即使有較小的效率。
當風扇IOa失靈時，通過先前借助于圖6a和圖6b描述的閥門可以打開封閉的冷卻回路8a，以便新鮮的空氣甚至臟空氣直接引入到開關柜內。在此應該盡可能短期地清潔和維修空調設備。所述情況在圖6b中示出。
允許新鮮空氣可以直接導入到開關柜內的所述閥門可以直接集成在熱交換器內。 在此有利的是，閥門對于乘客以及車輛駕駛員是容易到達的，并且在行駛期間可以被操作。 但是自動轉換也是可以考慮的。
對于閥門優選涉及帶有復位彈簧的螺線管閥門。先前對于閥門的論述同樣適用于本發明全部實施方式的全部閥門。
權利要求
1.用于軌道車輛的停留空間(2)的空調設備(1)，所述軌道車輛尤其是牽引車，所述停留空間尤其是駕駛臺或乘客室，所述空調設備包括用于調節停留空間O)內的空氣溫度的空調器(3)；所述空調設備包括第一冷卻裝置G)，該第一冷卻裝置集成到空調器(3)內；所述空調設備包括第一管路系統(5)，該第一管路系統與第一冷卻裝置(4)連接，并且該第一管路系統具有至少一個導引到停留空間(2)的空氣通道(5ajb、5c、5d)；所述空調設備包括至少一個開關柜(6a、6b)；所述空調設備包括第二冷卻裝置(7)；以及所述空調設備包括第二管路系統(8)，該第二管路系統與第二冷卻裝置(7)和所述至少一個開關柜(6a、6b)連接，并且該第二管路系統具有至少一個冷卻回路(8a、8b)；其中，第二冷卻裝置(7)集成到空調器(3)內。
2.根據權利要求1所述的空調設備(1)，其特征在于所述至少一個冷卻回路(8a、8b) 包括內冷卻回路(8a)和外冷卻回路(8b)，該內冷卻回路將第二冷卻裝置(7)與所述至少一個開關柜(6a、6b)連接起來，該外冷卻回路將第二冷卻裝置(7)與在空調器(3)之外尤其是在軌道車輛之外的區域連接起來。
3.根據權利要求1或2所述的空調設備(1)，其特征在于在第一管路系統(5)與第二管路系統(8)之間存在流體連接結構。
4.根據權利要求3所述的空調設備(1)，其特征在于在從停留空間(2)引出用過的空氣的空氣通道(5a、5d)、尤其是將用過的空氣從停留空間(2)引出到空調器(3)之外的區域內的空氣通道(5d)與第二管路系統(8)之間存在流體連接結構。
5.根據權利要求4所述的空調設備(1)，其特征在于在從停留空間(2)引出用過的空氣的空氣通道(5a、5d)、尤其是將用過的空氣從停留空間(2)引出到空調器(3)之外的區域內的空氣通道(5d)與外冷卻回路(8b)之間存在流體連接結構，該流體連接結構由優選能借助于閥門1)打開和關閉的空氣通道(16)構成。
6.根據權利要求5所述的空調設備(1)，其特征在于外冷卻回路(8b)沿著流動方向在空氣通道(16)前能借助于閥門02.2)打開和關閉。
7.根據權利要求4至6之一所述的空調設備(1)，其特征在于在從停留空間(2)引出用過的空氣的空氣通道(5a、5d)、尤其是將用過的空氣從停留空間(2)引出到空調器(3)之外的區域內的空氣通道(5d)與內冷卻回路(8a)之間存在流體連接結構，該流體連接結構由優選能借助于閥門02.3)打開和關閉的空氣通道(17)構成。
8.根據權利要求7所述的空調設備(1)，其特征在于空氣通道(17)導入到所述至少一個開關柜(6a、6b)內。
9.根據權利要求8所述的空調設備(1)，其特征在于空氣通道(17)與至少兩個開關柜(6a、6b)連接，優選使得空氣通道(17)沿著流動方向在各開關柜(6a、6b)前被分叉。
10.根據權利要求8或9所述的空調設備(1)，其特征在于另一個空氣通道(18)從內冷卻回路(8a)上分支出來，并且導入到空調器C3)之外尤其是軌道車輛之外的區域內，優選所述另一個空氣通道(18)能借助于閥門02.4)打開和關閉。
11.根據權利要求6至10之一所述的空調設備(1)，其特征在于將用過的空氣從停留空間(2)引出到空調器(3)之外的區域內的空氣通道(5d)沿著流動方向在空氣通道(17)后面能借助于閥門02.5、22.5')打開和關閉。
12.根據權利要求3至12之一所述的空調設備(1)，其特征在于在給停留空間(2)輸送新鮮空氣的空氣通道(5b、5c)、尤其是給停留空間(2)輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道(5b)與第二管路系統(8)之間存在流體連接結構。
13.根據權利要求12所述的空調設備(1)，其特征在于在給停留空間(2)輸送新鮮空氣的空氣通道(5b、5c)、尤其是給停留空間(2)輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道(5b)與外冷卻回路(8b)之間存在流體連接結構，該流體連接結構由優選能借助于閥門 (22. 6)打開和關閉的空氣通道(19)構成。
14.根據權利要求13所述的空調設備(1)，其特征在于外冷卻回路(8b)沿著流動方向在空氣通道(19)前能借助于閥門02.2')打開和關閉，和/或從停留空間O)引出用過的空氣的空氣通道(5a、5d)、尤其是將用過的空氣從停留空間(2)引出到空調器(3)之外的區域內的空氣通道(5d)能借助于閥門02.5")打開和關閉。
15.根據權利要求12至14之一所述的空調設備(1)，其特征在于在給停留空間(2) 輸送新鮮空氣的空氣通道(5b、5c)、尤其是給停留空間(2)輸送先前引出且循環的空氣的空氣通道(5b)與內冷卻回路(8a)之間存在流體連接結構，該流體連接結構由優選能借助于閥門02.7)打開和關閉的空氣通道00)構成。
16.根據權利要求15所述的空調設備(1)，其特征在于空氣通道00)導入所述至少一個開關柜(6a、6b)內。
17.根據權利要求16所述的空調設備(1)，其特征在于空氣通道OO)與至少兩個開關柜(6a、6b)連接，優選使得空氣通道OO)沿著流動方向在各開關柜(6a、6b)前被分叉。
18.根據權利要求16或17所述的空調設備(1)，其特征在于另一個空氣通道(18') 從內冷卻回路(8a)上分支出來，并且導入到空調器C3)之外優選軌道車輛之外的區域內， 優選所述另一個空氣通道(18')能借助于閥門02.4')打開和關閉。
19.根據權利要求2至18之一所述的空調設備(1)，其特征在于在內冷卻回路(8a) 與外冷卻回路(8b)之間沒有流體連接結構。
20.根據權利要求2至19之一所述的空調設備(1)，其特征在于在內冷卻回路(8a) 與外冷卻回路(8b)之間存在流體連接結構，該流體連接結構由沿著流動方向在所述至少一個開關柜(6a、6b)前與內冷卻回路(8a)連接并且優選能借助于閥門02.8)打開和關閉的空氣通道構成。
21.根據權利要求20所述的空調設備(1)，其特征在于另一個空氣通道(18")從內冷卻回路(8a)上分支出來，并且導入到空調器C3)之外尤其是軌道車輛之外的區域內，優選所述另一個空氣通道(18")能借助于閥門02.4")打開和關閉。
22.根據權利要求21所述的空調設備(1)，其特征在于內冷卻回路(8a)沿著流動方向在所述另一個空氣通道(18")后面能借助于閥門02.9)打開和關閉，和/或外冷卻回路(8b)沿著流動方向在構成通向內冷卻回路(8a)的流體連接結構的空氣通道后面能借助于閥門10)打開和關閉。
23.根據權利要求1、2和20至22之一所述的空調設備(1)，其特征在于在第一管路系統(5)與第二管路系統(8)之間沒有流體連接結構，并且尤其是第一管路系統(5)與第二管路系統(8)是互相獨立的。
24.根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)，其特征在于第二管路系統(8) 與至少兩個開關柜(6a、6b)連接，優選使得所述至少一個冷卻回路(8a、8b)沿著流動方向在各開關柜(8a、8b)前被分叉。
25.根據權利要求2至M之一所述的空調設備(1)，其特征在于內冷卻回路(8a)隔絕密封地封閉。
26.根據權利要求2至25之一所述的空調設備(1)，其特征在于第二冷卻裝置(7)具有熱交換器(9)，外冷卻回路(8b)與內冷卻回路(8a)通過該熱交換器熱連接。
27.根據權利要求2至沈之一所述的空調設備(1)，其特征在于內冷卻回路(8a)和 /或外冷卻回路(8b)是用空氣流通的。
28.根據權利要求27所述的空調設備(1)，其特征在于外冷卻回路(8b)用外界空氣和/或用來自乘客室的排出空氣流通。
29.根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)，其特征在于第一冷卻裝置(4) 和/或第二冷卻裝置(7)具有至少一個風扇(10a、10b、lla)。
30.根據權利要求四所述的空調設備(1)，其特征在于外冷卻回路(8b)設有風扇 (IOb)和/或內冷卻回路(8a)設有風扇(IOa) 0
31.根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)，其特征在于設有至少一個溫度傳感器(1加、12b)，尤其是為每個開關柜(6a、6b)設有溫度傳感器(1加、12b)，優選在所述至少一個開關柜(6a、6b)內設置所述溫度傳感器。
32.根據權利要求5至31之一所述的空調設備(1)，其特征在于設有控制裝置(13)， 該控制裝置取決于由所述至少一個溫度傳感器(12a、12b)測得的溫度值控制至少一個閥門(22. 1至22. 10)和/或至少一個風扇(10a、10b、11a)，優選至少控制與內冷卻回路(8a) 連接的風扇(10a)。
33.根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)，其特征在于空調器(3)垂直設置在停留空間( 上方和/或在軌道車輛的車頂上，空調器C3)優選具有從軌道車輛的外側能到達的檢查口。
34.根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)，其特征在于所述至少一個開關柜(6a、6b)設置在駕駛臺中，優選設置在駕駛臺的后壁或控制臺上；或者設置在乘客室與駕駛臺之間，尤其是設置在電子裝置室內，該電子裝置室優選用防火墻04)與駕駛臺 (2)隔開。
35.根據權利要求1至6、12至14、19和23至34之一所述的空調設備(1)，其特征在于所述至少一個開關柜(6a、6b)是隔絕密封的。
36.根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)，其特征在于第一冷卻裝置(4) 通過軌道車輛的車載電網供電，并且第二冷卻裝置(7)用電池供電。
37.軌道車輛，其包括根據上述任何一項權利要求所述的空調設備(1)。
全文摘要
本發明涉及一種用于軌道車輛的停留空間(2)的空調設備(1)，其包括用于調節停留空間(2)內的空氣溫度的空調器(3)；第一冷卻裝置(4)，該第一冷卻裝置集成到空調器(3)內；第一管路系統(5)，該第一管路系統與第一冷卻裝置(4)連接，并且該第一管路系統具有至少一個導引到停留空間(2)的空氣通道(5a、5b、5c、5d)；至少一個開關柜(6a、6b)；第二冷卻裝置(7)；以及第二管路系統(8)，該第二管路系統與第二冷卻裝置(7)和所述至少一個開關柜(6a、6b)連接，并且該第二管路系統具有至少一個冷卻回路(8a、8b)；其中，第二冷卻裝置(7)集成到空調器(3)內。因此用簡單措施使冷卻所述至少一個開關柜(6a、6b)成為可能。
文檔編號H05K7/20GK102186687SQ200980141502
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月12日 優先權日2008年10月20日
發明者R·克倫茨, V·勃姆布里克, G·塞德勒, R·羅西 申請人:勃姆巴迪爾運輸有限公司