<Desc/Clms Page number 1>
Regelungsvorrichtung für Heizungen von Fahrzeugen, insbesondere Eisenbahnfahrzeugen
Der Wärmebedarf der Heizanlagen von Fahrzeugen ist in besonderem Masse von den äusseren Verhält- nissen abhängig, d. h. von Aussenlufttemperatur, Sonnenstrahlung, Wind usw. Die Leistung der Heizan- lage muss nun nach dem grössten vorkommenden Wärmebedarf dimensioniert sein. Es ist daher erforder- lich, bei geringerem Bedarf die Heizleistung zu verringern. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, in dem zu beheizenden Raum einen Thermostaten anzuordnen, welcher die Heizung bei Überschreiten der Soll-
Temperatur ausschaltet und bei Unterschreiten einschaltet.
Infolge der grossen Wärmekapazität der Heiz- körper und der erforderlichen grossen Entfernung des Raumthermostaten von den Heizkörpern treten bei einer derartigen Regelung beträchtliche Raumtemperaturschwankungen auf, d. h. es entstehen unzulässig grosse Abweichungen von der Soll-Temperatur.
Man hat bereits versucht, diese Raumtemperaturschwankungen dadurch zu verringern, dass man die
Temperatur des in der Heizanlage verwendeten Heizmediums in Abhängigkeit von den äusseren Verhältnissen beeinflusst, wobei ein Thermostat verwendet wird, der sowohl der Aussentemperatur als auch der Temperatur des Heizmediums ausgesetzt ist. Damit kann aber noch nicht den verschiedenartigen äusseren Einflüssen Rechnung getragen werden. Es wurde daher auch versucht, durch mehrere an der Aussenseite des Fahrzeuges angebrachte Thermostate die verschiedenartigen äusseren Einflüsse zu erfassen. Dazu ist es aber notwendig, eine Summierung dieser Einflüsse durchzuführen, was komplizierte Geräte erfordert.
Ausserdem ist es dabei sehr schwierig, eine richtige Bewertung der einzelnen Einflüsse zueinander vorzunehmen.
Bei Zentralheizungen von Gebäuden hat man bereits vorgeschlagen, die Heizleistung des Ofens oder Kessels in Abhängigkeit von den äusseren Verhältnissen zu beeinflussen, indem man einen ausserhalb des Gebäudes der Aussentemperatur ausgesetzten, mittels eines Thermostaten durch eine elektrische Heizspirale auf konstanter Temperatur gehaltenen Vergleichsbehälter anordnet. Die hiefür erforderliche Heizleistungbeeinflusst zusammen mit einem dem Heizmedium ausgesetzten Thermostaten mittels besonderer Übertragungseinrichtungen die Kesselleistung. Die Regelung erfolgt bei solchen Einrichtungen jedoch nur träge.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, diesen Vergleichsbehälter mit einer Wärmeisolierung zu versehen und ihn in seiner äusseren Form derjenigen des Gebäudes anzupassen, um bezüglich der Wärmeververluste eine möglichst grosse Annäherung an jene des Gebäudes zu erzielen. Eine genaue Anpassung ist jedoch bisher nicht gelungen, unter anderem auch deshalb, weil die richtige Bemessung des Einflusses der Faktoren Heizmedium und Aussenverhältnisse zueinander kaum einwandfrei möglichist.
Trotzdemkönnen derartige Einrichtungen bei Gebäuden mit Vorteil angewendet werden, weil Gebäude eine grosse Wärmekapazität aufweisen, so dass eine träge Regelung noch brauchbar ist und weil die Wirkung der Einrichtungen für den dort angestrebten Zweck ausreicht, nämlich die Kesselleistung angenähert dem zu erwartenden Bedarf anzupassen, wodurch Brennstoffersparnisse erzielt werden.
Bei Fahrzeugheizungen, insbesondere in Eisenbahnfahrzeugen, führt jedoch eine derartige Regelung nicht zum Erfolg, da sich einerseits die äusseren Einflüsse infolge der Ortsbeweglichkeit des Fahrzeuges rasch und ständig ändern und die Wände des Fahrzeuges eine so geringe Wärmekapazität aufweisen, dass sich diese Änderungen praktisch ohne Zeitverzögerung auf den Innenraum des Fahrzeuges auswirken und anderseits die zu beheizenden Räume klein, die Wärmekapazität der Heizkörper jedoch gross ist, so dass besonders grosse Raumtemperaturschwankungen entstehen.
<Desc/Clms Page number 2>
Zweck der Erfindung ist, eine Einrichtung zur Beheizung von Fahrzeugen und zwar insbesondere von
Eisenbahnfahrzeugen unter Vermittlung eines ausserhalb des Fahrzeugraumes befindlichen Regelimpulsge- bers zu schaffen, welcher sämtliche äusseren Einflüsse unmittelbar selbst registriert, ohne dass eine Sum- mation mehrerer Registriereinrichtungen, welche die verschiedenen Ausseneinflüsse erfassen, erforderlich ist und welche imstande ist, Raumtemperaturschwankungen zu verhindern bzw. auf ein erträgliches Mass herabzusetzen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass in einem Vergleichsbehälter, welcher an einer Stelle angeordnet ist, die den gleichen äusseren Einflüssen ausgesetzt ist, wie das Fahrzeug selbst, ein, vorzugsweise elektrischer Heizkörper von kleiner Wärmekapazität und in unmittelbarer Nähe des- selben ein Thermostat angeordnet sind, welch letzterer gleichzeitig und gleichsinnig den Heizkörper des
Vergleichsbehälters und das Heizsystem des Fahrzeuges ein-und ausschaltet und dass die Heizleistung des
Heizkörpers des Vergleichsbehälters zu den Wärmeverlusten des Vergleichsbehälters im gleichen Verhält- nis steht, wie die maximale Heizleistung des Heizsystems des Fahrzeuges zu den Wärmeverlusten des Fahrzeuges bei gleichen Aussenverhältnissen. Dadurch,
dass der elektrische Heizkörper im Vergleichsbe- hälter eine kleine Wärmekapazität aufweist, wird seine Temperatur beim Ein- und Ausschalten sehr schnell und praktisch fast ohne Verzögerung verändert und der im Vergleichsbehälter in unmittelbarer
Nähe des Heizkörpers angeordnete Thermostat wird die Temperaturveränderungen sehr schnell registrieren.
Der Thermostat im Vergleichsbehälter wird somit wesentlich schneller reagieren, als ein im Fahrzeuginneren angeordneter Thermostat. Die damit erreichte hohe Frequenz der Ein- und Ausschaltungen des Heizkörpers des Vergleichsbehälters und damit des Heizsystems des Fahrzeuges bewirkt, dass die Temperaturschwankungen im Fahrzeuginneren auf ein Mindestmass verringert werden. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemässe Bemessung des Verhältnisses der Heizleistung des Heizkörpers des Vergleichsbehälters zu den Wärmeverlusten des Vergleichsbehälters stets jene Heizleistung eingestellt, die bei wechseln- den äusseren Einflüssen zur Aufrechterhaltung der Soll-Temperatur im Fahrzeug gerade erforderlich ist.
Bei milder Witterung, wenn die Wärmeverluste des Vergleichsbehälters und des Fahrzeuges gering sind, wer- den die Ausschaltzeiten des Heizkörpers im Vergleichsbehälter und damit auch des Heizsystems im Fahrzeug so weit vergrössert und bei kälterer Witterung so weit verkleinert, dass die Soll-Temperatur im Fahrzeuginneren gerade aufrecht erhalten wird.
Im Rahmen der Erfindung kann noch im Fahrzeuginneren selbst ein Thermostat angeordnet sein, welcher unabhängig vom Thermostat des Vergleichsbehälters in an sich bekannter Weise bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperaturgrenze das Heizsystem des Fahrzeuges ausschaltet. Auf diese Weisekann verhindert werden, dass die Temperatur im Fahrzeuginneren aus Gründen, die nicht mit den äusseren Verhältnissen zusammenhängen, wie beispielsweise übermässiger Besetzung des Wagens, den Soll-Wert überschreitet. Das Einschalten der Fahrzeugheizung zur Erreichung bzw. Aufrechterhaltung der Soll-Temperatur wird aber dabei pulsierend vom Thermostat des Vergleichsbehälters nach Massgabe der äusseren Verhältnisse gesteuert.
Wenn abnormale Betriebsverhältnisse auftreten, beispielsweise dadurch, dass das Fahrzeug einige Zeit nicht im Betrieb war und daher stark abgekühlt ist, oder dass bei einem Fahrzeug die Fenster zu lange offen gelassen wurden, so kann die erfindungsgemässe Regeleinrichtung während des Andauerns dieser abnormalen Verhältnisse ausgeschaltet werden. Dies kann z. B. in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass ein zusätzlicher Raumthermostat bei Unterschreiten einer vorbestimmten Temperatur die Einwirkung des Thermostat im Vergleichsbehälter auf das Heizsystem des Fahrzeuges unterbricht und die Heizanlage eingeschaltet bleibt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht der Vergleichsbehälter in seiner äusserenForm in verkleinertem Massstab im wesentlichen der Form des zu beheizenden Fahrzeuges und ist in zum Fahrzeug paralleler Lage frei am Dach desselben angeordnet. Hiedurch wird es erleichtert, die äusseren Einflüsse vollständig und ungefälscht zu erfassen. Die Anordnung kann hiebei so getroffen sein, dass die Wärmedurchgangszahlen der einzelnen Wände des Vergleichsbehälters untereinander im gleichen Verhältnis stehen wie die Wärmedurchgangszahlen der zu diesen Behälterwänden parallelen Fahrzeugwände untereinander.
Bei einer solchen Ausbildung wirken sich die äusseren Einflüsse auch dann, wenn sie an den verschiedenen Fahrzeugseiten verschieden sind, wie dies beispielsweise bei Seitenwind der Fall ist, auf den Vergleichsbehälter in gleicher Weise aus wie auf das Fahrzeug selbst und es wird daher eine genauere Regelung erreicht.
Um eine noch genauere Annäherung bzw. eine sehr weitgehende Analogie zwischen den Abkühlungsverhältnissen des Vergleichsbehälters und des Fahrzeuges selbst zu erreichen, kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Behälteiwände Wandteile mit höherer und Wandteile mit niedrigerer Wärmedurchgangszahl aufweisen, wobei in jeder Behälterwand das Grössenverhältnis dieser Wandteile zueinander dem Grössenverhältnis zwischen Wandflächen und Fensterflächen in der zur betreffenden
<Desc/Clms Page number 3>
Behälterwand parallelen Fahrzeugwand und das Verhältnis der Wärmedurchgangszahlen dieser Behälterwandteile dem Verhältnis zwischen den Wärmedurchgangszahlen von Wandflächen und Fensterflächen des Fahrzeuges entspricht. Es können weiters gemäss der Erfindung auch die Wände bzw.
Wandteile des Vergleichsbehälters Oberflächen aufweisen, deren Wärmestrahlung annähernd gleich ist der Wärmestrahlung der Oberflächen der zu diesen Behälterwänden bzw. -wandteilen parallelen Fahrzeugwände bzw. Fahrzeugwandteilen, da ja auch z. B. die Farbe der Fahrzeugaussenwand das Ausmass der Wärmeabstrahlung verändert.
Zur Erreichung einer gewünschten Schaltfrequenz des Thermostaten im Vergleichsbehälter, z. B. entsprechend der mechanischen Leistungsfähigkeit der in der Heizanlage vorgesehenen elektrischen Schaltapparate, können erfindungsgemäss im Vergleichsbehälter, vorzugsweise am Heizkörper, zusätzliche Massen angeordnet werden.
Zur Einstellung der verschiedenen Regelgrössen des Vergleichsbehälters bzw. Anpassung an verschiedene Fahrzeugtypen können in Ausgestaltung der Erfindung noch weitere Verstelleinrichtungen im Vergleichsbehälter vorgesehen sein. Durch eine Einstellvorrichtung zur Veränderung der Heizleistung des Heizkörpers kann die maximal erreichbare Beheizung des Fahrzeuges eingestellt werden. Es kann weiters in ansich bekannter Weise eine Einstellvorrichtung für die Schalttemperatur des Thermostaten vorgesehen sein, wodurch diejenige Aussentemperatur festgelegt wird, bei deren Überschreitung nicht mehr geheizt werden soll. Es kann weiters auch in an sich bekannter Weise eine Einstellvorrichtung für die Empfindlichkeit des Thermostaten vorgesehen werden, wodurch dessen Schaltfrequenz beeinflusst wird.
Durch eine Einstellvorrichtung zur Veränderung der Wärmedurchgangszahl der Isolation des Vergleichsbehälters können die Wärmeverluste des Vergleichsbehälters auf eine für die Regelung erforderliche Grösse gebracht werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. l zeigt das prinzipielle Schema eines Vergleichsbehälters, Fig. 2, 4 und 5 zeigen eine Ausfüh- rungsform eines Vergleichsbehälters, wobei Fig. 2 einen Schnitt nach Linie n-11 der Fig. 4, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 4, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2 und Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 2 darstellen.
EMI3.1
meisolierenden Wänden 2, 3,4 und 5. In dessen Innerem sind ein Heizkörper 6 und ein Thermostat 7 an- geordnet. Der Heizkörper 6 beeinflusst den Thermostaten 7 und dieser schaltet bei Erreichung einer be- stimmten Temperaturgrenze den Heizkörper 6 ab, wobei gleichzeitig auch die nicht dargestellte Fahr- zeugheizung abgeschaltet wird.
Die Abkühlungsverhältnisse im Vergleichsbehälter, welche einen Einfluss auf die Schaltfolge haben, werden durch die Isolation der Wände 2 - 5 bestimmt. Um beispielsweise den Fensterflächen Rechnung zu tragen, kann an einer Stelle 8 der Wände 2,3, 4 und 5 des Vergleichsbehälters 1 die Isolation unterbro- chen sein. Im übrigen aber ist der Vergleichsbehälter dicht abgeschlossen. Zwischen dem Heizkörper 6 und dem Thermostaten 7 ist schematisch eine Masse 9 dargestellt, deren Grösse den Einfluss des Heizkörpers 6 auf den Thermostaten 7 verändert. Diese Masse 9 kann selbst veränderbar bzw. auswechselbar sein, wodurch die Schaltfrequenz des Thermostaten 7 verändert werden kann.
Die Masse 9 kann auch unmittelbar am Heizkörper 6 in wärmeleitender Verbindung mit diesem angeordnet sein, wodurch dessen Wärmekapazität und damit auch wieder die Schaltfrequenz verändert wird.
In der Fig. l ist nur ein Wandteil S dargestellt, welcher durch Entfernung der Isolation eine niedrigere Wärmedurchgangszahl aufweist, als die übrigen Wandteile. Um eine bessere Analogie mit dem Fahrzeug zu schaffen, kann aber jede der Wände 2, 3,4 und 5 entsprechende Wandteile 8 mit geringerer Wärmedurchgangszahl aufweisen, so dass in jeder Behälterwand 2, 3, 4 und 5 die Wandteile grösserer Wärmedurchgangszahl und die Wandteile mit kleinerer Wärmedurchgangszahl in gleichem Verhältnis zueinander vorgesehen sein können, wie dies bei den zu den betreffenden Wänden parallelen Fahrzeugwänden der Fall ist. Die Isolation der Wände 2,3, 4 und 5 kann gegebenenfalls auch einstellbar sein.
Dies wäre beispielsweise in der Art denkbar, dass ein kompressibles Isolationsmaterial, wie beispielsweise ein Schaumstoff, verwendet wird, welches zwischen verstellbaren Druckplatten auf verschiedene Stärken eingestellt werden kann.
Die Fig. 2,3, 4 und 5 zeigen nun ein Ausführungsbeispiel eines solchen Vergleichsbehälters l, welcher in seiner äusseren Form ungefähr der Form des Fahrzeuges entspricht und unter Vermittlung eines Fusses 10 in zum Fahrzeug paralleler Lage frei am Fahrzeugdach aufgesetzt ist. In den Wänden 2,3, 4 und 5, welche entsprechend wärmeisoliert sind, sind Wandteile 8 mit kleinerer Wärmedurchgangszahl vorgesehen, wie sie beispielsweise Fensteröffnungen des Fahrzeuges entsprechen können. Um eine Staubdichtheit zu gewährleisten, ist innerhalb der Isolation der Wände 2, 3,4 und 5 ein geschlossenes Blechgehäuse 11 vorgesehen.
<Desc/Clms Page number 4>
Im Vergleichsbehälter 1 ist der von einer Heizspirale gebildete elektrische Heizkörper 6 in unmittelbarer Nähe des Thermostaten 7 angeordnet, welcher als balgförmiger Ausdehnungskörper ausgebildet ist.
20 ist ein Schalter, welcher die Stromzufuhr zum Heizkörper 6 und gleichzeitig auch die Energiezufuhr zum Heizsystem des Fahrzeuges kontrolliert. An einem Ende des Thermostaten 7 greift ein Arm 12 eines doppelarmigen Hebels 12, 14 an, welcher gegen eine Brücke 13 abgestützt und um eine Achse 15 schwenkbar ist. Durch eine auf einen dritten Arm 21 des Hebels 12, 14 wirkende Feder 16 wird der Hebelarm 12 gegen den Thermostaten 7 gedrückt. Der Arm 14 des doppelarmigen Hebels 12, 14 wirkt auf einen Schalter 20. Über eine mit dem Heizkörper 6 verbundene, eine Masse bildende Platte 9 erfolgt die Wärme- übertragung auf den Thermostaten 7. Bei Temperaturerhöhung dehnt sich der Thermostat 7 aus und der Schalter 20 schaltet den Heizkörper 6 und damit gleichzeitig das Heizsystem des Fahrzeuges ab und bei Abkühlung wieder ein.
Bei einer Erwärmung über die eingestellte Soll-Temperatur im Vergleichsbehälter wird somit die Energiezufuhr zum Heizkörper 6 des Vergleichsbehälters 1 und zum Heizsystem des Fahrzeuges unterbrochen und bei Unterschreitung der Soll-Temperatur eingeschaltet. Die gewünschte Soll-Temperatur im Vergleichsbehälter ist durch Änderung der Vorspannung der Feder 16 mittels einer Schraube 17 einstellbar, wobei eine Skala 18 die Einstellung erleichtert. Durch eine Schraube 19 wird der auf den Schalter 20 wirksame Hub des doppelarmigen Hebels 12, 14 eingestellt. Auf diese Weise kann die Empfindlichkeit des Thermostaten 7 und damit die Schaltfrequenz verändert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Regelungsvorrichtung für Heizungen von Fahrzeugen, insbesondere Eisenbahnfahrzeugen, unter Vermittlung eines ausserhalb des Fahrzeuginnenraumes befindlichen Regelimpulsgebers, dadurch gekenn-
EMI4.1
letzterer gleichzeitig und gleichsinnig den Heizkörper (6) des Vergleichsbehälters (l) und das Heizsystem des Fahrzeuges ein-und ausschaltet und dass die Heizleistung des Heizkörpers (6) des Vergleichsbehäl- ters (l) zu den Wärmeverlusten des Vergleichsbehälters (l) im gleichen Verhältnis steht, wie die maxi- male Heizleistung des Heizsystems des Fahrzeuges zu den Wärmeverlusten des Fahrzeuges bei gleichen
Aussenverhältnissen.
<Desc / Clms Page number 1>
Control device for heating vehicles, in particular rail vehicles
The heat demand of the heating systems of vehicles is particularly dependent on the external conditions, i. H. outside air temperature, solar radiation, wind, etc. The output of the heating system must now be dimensioned according to the greatest possible heat demand. It is therefore necessary to reduce the heating output when there is less demand. For this purpose it is known to arrange a thermostat in the room to be heated, which turns the heating on when the setpoint is exceeded.
Temperature switches off and switches on when the temperature falls below the limit.
As a result of the large heat capacity of the radiators and the required great distance between the room thermostat and the radiators, considerable room temperature fluctuations occur with such a control system, i. H. there are inadmissibly large deviations from the target temperature.
Attempts have already been made to reduce these room temperature fluctuations by using the
The temperature of the heating medium used in the heating system is influenced as a function of the external conditions, with a thermostat being used that is exposed to both the outside temperature and the temperature of the heating medium. However, this cannot yet take into account the various types of external influences. An attempt was therefore also made to record the various types of external influences by means of several thermostats attached to the outside of the vehicle. To do this, however, it is necessary to add up these influences, which requires complicated devices.
In addition, it is very difficult to make a correct assessment of the individual influences on one another.
In the case of central heating systems in buildings, it has already been proposed to influence the heating output of the furnace or boiler as a function of the external conditions by arranging a comparison container that is exposed to the outside temperature outside the building and kept at a constant temperature by means of a thermostat by an electric heating coil. The heating output required for this, together with a thermostat exposed to the heating medium, influences the boiler output by means of special transmission devices. The regulation is slow in such facilities.
It has also already been proposed to provide this comparison tank with thermal insulation and to adapt it in its external shape to that of the building in order to approximate that of the building as closely as possible with regard to heat losses. However, an exact adjustment has not yet been successful, among other things because the correct measurement of the influence of the factors heating medium and external conditions is hardly possible.
Nevertheless, such devices can be used with advantage in buildings because buildings have a large heat capacity, so that a sluggish control is still usable and because the effect of the devices is sufficient for the intended purpose, namely to adjust the boiler output approximately to the expected demand, thereby saving fuel be achieved.
In vehicle heating systems, especially in railway vehicles, however, such a regulation does not lead to success, since on the one hand the external influences change rapidly and constantly as a result of the mobility of the vehicle and the walls of the vehicle have such a low thermal capacity that these changes occur practically without a time delay affect the interior of the vehicle and on the other hand the rooms to be heated are small, but the heat capacity of the radiators is large, so that particularly large fluctuations in room temperature occur.
<Desc / Clms Page number 2>
The purpose of the invention is to provide a device for heating vehicles, in particular of
To create railway vehicles through the intermediary of a control pulse generator located outside the vehicle compartment, which registers all external influences directly itself, without the need for a total of several recording devices which record the various external influences and which is capable of preventing or increasing room temperature fluctuations to reduce to a tolerable level.
The invention consists essentially in that in a comparison container, which is arranged at a point that is exposed to the same external influences as the vehicle itself, a preferably electric heater with a low heat capacity and a thermostat in the immediate vicinity thereof are, which the latter simultaneously and in the same direction the radiator of the
Reference tank and the heating system of the vehicle switches on and off and that the heating output of the
The ratio between the heating element of the reference tank and the heat losses of the reference tank is the same as the maximum heating output of the vehicle's heating system and the heat losses of the vehicle under the same external conditions. Thereby,
The fact that the electric heater in the reference tank has a small heat capacity means that its temperature is changed very quickly and practically without delay when it is switched on and off, and that in the reference tank changes immediately
The thermostat placed near the radiator will register the temperature changes very quickly.
The thermostat in the reference tank will therefore react much faster than a thermostat located inside the vehicle. The high frequency of switching the heating element of the reference tank on and off, and thus the heating system of the vehicle, achieved in this way means that the temperature fluctuations inside the vehicle are reduced to a minimum. At the same time, the inventive dimensioning of the ratio of the heating output of the heating element of the reference tank to the heat losses of the reference tank always sets the heating output that is required to maintain the target temperature in the vehicle in the event of changing external influences.
In mild weather, when the heat losses from the reference tank and the vehicle are low, the switch-off times of the heater in the reference tank and thus also of the heating system in the vehicle are increased and in colder weather they are reduced to such an extent that the target temperature inside the vehicle is exactly is maintained.
Within the scope of the invention, a thermostat can also be arranged in the vehicle interior itself, which, independently of the thermostat of the comparison tank, switches off the heating system of the vehicle in a manner known per se when a predetermined temperature limit is exceeded. In this way, it can be prevented that the temperature inside the vehicle for reasons that are not related to the external conditions, such as excessive occupancy of the car, exceeds the target value. The switching on of the vehicle heating to achieve or maintain the target temperature is controlled in a pulsating manner by the thermostat of the comparison tank in accordance with the external conditions.
If abnormal operating conditions occur, for example due to the fact that the vehicle has not been in operation for some time and has therefore cooled down considerably, or that the windows of a vehicle have been left open for too long, the control device according to the invention can be switched off while these abnormal conditions continue. This can e.g. B. in a simple manner that an additional room thermostat interrupts the action of the thermostat in the comparison tank on the vehicle's heating system when the temperature falls below a predetermined level and the heating system remains switched on.
According to a preferred embodiment of the invention, the external shape of the comparison container corresponds to a reduced scale essentially the shape of the vehicle to be heated and is arranged freely on the roof of the vehicle in a position parallel to the vehicle. This makes it easier to comprehend the external influences completely and without falsification. The arrangement can be made in such a way that the heat transfer coefficients of the individual walls of the comparison container are in the same ratio to one another as the heat transfer coefficients of the vehicle walls parallel to these container walls to one another.
With such a design, the external influences also have the same effect on the comparison tank as they do on the vehicle itself, even if they are different on the different sides of the vehicle, as is the case, for example, with crosswinds, and more precise control is therefore achieved .
In order to achieve an even more precise approximation or a very extensive analogy between the cooling conditions of the reference tank and the vehicle itself, the arrangement can be made such that the container walls have wall parts with a higher heat transfer coefficient and wall parts with a lower heat transfer coefficient, with the size ratio of these in each container wall Wall parts to each other the size ratio between wall surfaces and window surfaces in the relevant
<Desc / Clms Page number 3>
Container wall parallel vehicle wall and the ratio of the heat transfer coefficients of these container wall parts corresponds to the ratio between the heat transfer figures of wall surfaces and window surfaces of the vehicle. Furthermore, according to the invention, the walls or
Wall parts of the comparison container have surfaces whose thermal radiation is approximately the same as the thermal radiation of the surfaces of the vehicle walls or vehicle wall parts parallel to these container walls or wall parts, since there are also z. B. the color of the vehicle outer wall changes the amount of heat radiation.
To achieve a desired switching frequency of the thermostat in the comparison tank, e.g. B. according to the mechanical performance of the electrical switchgear provided in the heating system, additional masses can be arranged according to the invention in the comparison container, preferably on the radiator.
To set the different controlled variables of the comparison container or to adapt it to different vehicle types, further adjustment devices can be provided in the comparison container in an embodiment of the invention. The maximum achievable heating of the vehicle can be set by means of an adjustment device for changing the heating power of the radiator. Furthermore, in a manner known per se, an adjusting device for the switching temperature of the thermostat can be provided, whereby that outside temperature is established which, when exceeded, should no longer be heated. Furthermore, an adjustment device for the sensitivity of the thermostat can also be provided in a manner known per se, whereby its switching frequency is influenced.
By means of an adjustment device for changing the heat transfer coefficient of the insulation of the reference tank, the heat losses of the reference tank can be brought to the size required for the regulation.
In the drawing, the invention is explained schematically on the basis of exemplary embodiments.
1 shows the basic scheme of a comparison container, FIGS. 2, 4 and 5 show an embodiment of a comparison container, FIG. 2 a section along line n-11 of FIG. 4, FIG. 3 a section along line III- III of FIG. 4, FIG. 4 shows a section along line IV-IV of FIG. 2 and FIG. 5 shows a section along line VV of FIG.
EMI3.1
Meisolating walls 2, 3, 4 and 5. Inside, a heating element 6 and a thermostat 7 are arranged. The heating element 6 influences the thermostat 7 and this switches off the heating element 6 when a certain temperature limit is reached, with the vehicle heating system (not shown) being switched off at the same time.
The cooling conditions in the reference tank, which have an influence on the switching sequence, are determined by the insulation of the walls 2-5. In order to take account of the window surfaces, for example, the insulation can be interrupted at a point 8 on the walls 2, 3, 4 and 5 of the comparison container 1. Otherwise, however, the comparison tank is sealed off. Between the heating element 6 and the thermostat 7, a mass 9 is shown schematically, the size of which changes the influence of the heating element 6 on the thermostat 7. This mass 9 can itself be changed or exchangeable, whereby the switching frequency of the thermostat 7 can be changed.
The mass 9 can also be arranged directly on the heating element 6 in a thermally conductive connection therewith, whereby its heat capacity and thus also the switching frequency are changed again.
In FIG. 1, only one wall part S is shown, which by removing the insulation has a lower heat transfer coefficient than the other wall parts. In order to create a better analogy with the vehicle, however, each of the walls 2, 3, 4 and 5 can have corresponding wall parts 8 with a lower heat transfer coefficient, so that in each container wall 2, 3, 4 and 5 the wall parts have a greater heat transfer coefficient and the wall parts with Lower heat transfer coefficient can be provided in the same ratio to one another, as is the case with the vehicle walls parallel to the walls in question. The insulation of the walls 2, 3, 4 and 5 can optionally also be adjustable.
This would be conceivable, for example, in that a compressible insulation material, such as a foam, is used, which can be adjusted to different thicknesses between adjustable pressure plates.
2, 3, 4 and 5 now show an embodiment of such a comparison container 1, which in its outer shape corresponds approximately to the shape of the vehicle and is freely placed on the vehicle roof with the intermediary of a foot 10 in a position parallel to the vehicle. In the walls 2, 3, 4 and 5, which are accordingly thermally insulated, wall parts 8 with a lower heat transfer coefficient are provided, as they can correspond to window openings of the vehicle, for example. In order to ensure dust-tightness, a closed sheet metal housing 11 is provided within the insulation of the walls 2, 3, 4 and 5.
<Desc / Clms Page number 4>
In the comparison container 1, the electrical heating element 6 formed by a heating coil is arranged in the immediate vicinity of the thermostat 7, which is designed as a bellows-shaped expansion body.
20 is a switch which controls the power supply to the radiator 6 and at the same time also the power supply to the heating system of the vehicle. At one end of the thermostat 7, an arm 12 of a double-armed lever 12, 14 engages, which is supported against a bridge 13 and is pivotable about an axis 15. The lever arm 12 is pressed against the thermostat 7 by a spring 16 acting on a third arm 21 of the lever 12, 14. The arm 14 of the double-armed lever 12, 14 acts on a switch 20. The heat is transferred to the thermostat 7 via a plate 9 connected to the radiator 6 and forming a mass. When the temperature rises, the thermostat 7 and the switch 20 expand switches the heating element 6 and thus at the same time the heating system of the vehicle off and on again when it cools down.
When the temperature in the reference tank is heated above the set target temperature, the energy supply to the heating element 6 of the reference tank 1 and to the heating system of the vehicle is interrupted and switched on when the target temperature is not reached. The desired target temperature in the comparison container can be adjusted by changing the preload of the spring 16 by means of a screw 17, a scale 18 facilitating the setting. The stroke of the double-armed lever 12, 14 effective on the switch 20 is adjusted by a screw 19. In this way, the sensitivity of the thermostat 7 and thus the switching frequency can be changed.
PATENT CLAIMS:
1. Control device for heating vehicles, in particular railway vehicles, with the intermediary of a control pulse generator located outside the vehicle interior, thereby identifying
EMI4.1
the latter simultaneously and in the same direction switches the heating element (6) of the reference tank (l) and the heating system of the vehicle on and off and that the heating output of the heating element (6) of the reference tank (l) is in the same ratio to the heat losses of the reference tank (l) is how the maximum heating output of the vehicle's heating system is equal to the vehicle's heat losses
External conditions.