DE19811719A1

DE19811719A1 - Cooling device for cooling switch cabinets or components in rail vehicles

Info

Publication number: DE19811719A1
Application number: DE19811719A
Authority: DE
Inventors: Manfred Richter
Original assignee: Alstom LHB GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-23
Also published as: ATE276907T1; DE59910551D1; EP0943520B1; ES2229570T3; EP0943520A1

Abstract

The heat exchanger (6), with the outer air feed flaps in the vehicle closed and/or on failure of the vehicle-side air conditioning equipment, maintains the availability of cooling power. Within the cooling device is at least one fan (4). The heat exchanger is provided with cooling power by cooling units in the vehicle. Within the air channel system (3) is an air feed flap (7) which is closed in normal operation. The input air flows along the switch cabinet (1) or component part and in prssure protection operation with all air flaps closed or by failure of the vehicle-side air conditioning equipment the air feed flap (7) is opened so that the cooling air in air circulation operation in the closed system is fed to the switch cabinet or component parts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung zum Kühlen von Schaltschränken oder Bauteilen in Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cooling device for cooling switch cabinets or Components in rail vehicles according to the preamble of claim 1.

Beim Einsatz von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Hochgeschwindigkeits fahrzeugen auf tunnelreichen Strecken, müssen in den Betriebsphasen, in denen hohe Druckschwankungen entstehen, zum Schutz der Fahrgäste, die Zu- /Fortluftöffnungen geschlossen werden.When using rail vehicles, especially high-speed vehicles on routes with many tunnels must be in the operating phases in which high pressure fluctuations occur to protect the passengers / Exhaust air openings are closed.

Dies trifft auch für den gekuppelten Fahrzeugverband zu. Dabei ist ein Luftaus tausch von Innen nach Außen vollständig unterbunden oder auf ein Minimum redu ziert. Dieser Schließvorgang kann je nach betrieblicher Gegebenheit von unter schiedlicher Zeitdauer sein und sich ebenfalls mehrfach wiederholen.This also applies to the coupled vehicle association. There is an air gap Exchange from inside to outside is completely prevented or reduced to a minimum graces. This closing process can, depending on the operational situation, from below be of different duration and also repeat several times.

In Schienenfahrzeugen ist es üblich, die Luft, die nicht mehr für die Fahrgastklimati sierung erforderlich ist, für andere Maßnahmen auszunutzen.In rail vehicles it is common to have air that is no longer used for passenger climate is necessary to exploit for other measures.

Bauteile und/oder Schaltschränke werden mit Luft gekühlt. Hierbei wird Zuluft und/oder Fortluft in Ausnahmefällen auch Umluft verwendet.Components and / or control cabinets are cooled with air. Here, supply air becomes and / or exhaust air also used in exceptional cases.

Die Zu- bzw. Fortluft wird durch den Schaltschrank bzw. am zu kühlenden Bauteil lang geführt und anschließend über ein Kanalsystem bzw. direkt nach außen abge führt. Dies erfolgt z. B. über Absperrklappen oder Lüfter oder aus einem System bei der Einrichtungen.The supply and exhaust air is through the control cabinet or on the component to be cooled long led and then discharged via a duct system or directly to the outside leads. This is done e.g. B. via butterfly valves or fans or from a system of facilities.

Durch das Verschließen der Außenöffnungen im Fahrzeug oder im gesamten Zug verband wird dieser Lüftungsbetrieb zur Kühlung des Schaltschrankes unterbrochen bzw. reduziert. Die für die Kühlung vorgesehenen Einrichtungen, Lüfter und Steuerung bleiben ohne Funktion aufgrund fehlender Luftzufuhr. Die Temperatur steigt im Schaltschrank auf unzulässige Werte an. Ein ähnlicher Effekt entsteht beim Ausfall der Klimaanlage bzw. der Luftbehandlungseinrichtung.By closing the outside openings in the vehicle or in the entire train this ventilation operation is interrupted to cool the control cabinet or reduced. The devices, fans and cooling devices Control remain inoperative due to lack of air supply. The temperature increases to impermissible values in the control cabinet. A similar effect occurs with Failure of the air conditioning or air treatment device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach dem Verschließen der äußeren Zu- und/oder Fortluftöffnungen im Fahrzeug oder im Fahrzeugverband oder bei Ausfall der Luftbehandlungseinrichtung eine ausreichende Kühlung eines Schaltschrankes und/oder wärmeempfindlicher Bauteile sicherzustellen.The invention has for its object after closing the outer Intake and / or exhaust air openings in the vehicle or in the vehicle association or in the event of failure the air treatment device has sufficient cooling of a control cabinet and / or ensure heat-sensitive components.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege ben.Advantageous developments of the invention are given in the subclaims ben.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung an einem Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing of an embodiment Example explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung im normalen Lüfterbe trieb mit geöffneten Zu- und Abluftklappen und Fig. 1 is a schematic representation of a cooling device in the normal Ventilator operation with open supply and exhaust flaps and

Fig. 2 die Kühleinrichtung gemäß Fig. 1 im Kühlbetrieb bei geschlossenen Zu- und Abluftklappen. Fig. 2 shows the cooling device of FIG. 1 in cooling mode with closed supply and exhaust air flaps.

Eine erfindungsgemäße Kühleinrichtung ist schematisch in Fig. 1 und 2 dargestellt.A cooling device according to the invention is shown schematically in FIGS. 1 and 2.

In Fig. 1 ist der Normalbetrieb bei geöffneten, äußeren Zu- und Abluftklappen im Fahrzeug oder Zugverband dargestellt. Die Zuluft zur Kühlung eines Schaltschran kes 1 oder von Bauteilen wird über eine Zuluftklappe 2 (im Normalbetrieb geöffnet) und ein Luftkanalsystem 3 in den Schaltschrank 1 geführt und durchströmt diesen. Eine zusätzlich im Luftkanalsystem 3 angeordnete Luftführungsklappe 7 ist ge schlossen. Zur Unterstützung der Luftzirkulation ist ein Lüfter 4 angeordnet. Die Fortluft aus dem Schaltschrank 1 wird über das Luftkanalsystem 3 nach außen ge führt, meist direkt zur Umgebungsluft, da bei Abgabe ins Fahrzeuginnere eine Er wärmung der Innenluft zu einem höheren Klimatisierungsbedarf führen würde.In Fig. 1, normal operation is shown in the vehicle or train set with open, external supply and exhaust air flaps. The supply air for cooling a switch cabinet kes 1 or components is passed through a supply air flap 2 (open in normal operation) and an air duct system 3 in the switch cabinet 1 and flows through it. An air duct flap 7 additionally arranged in the air duct system 3 is closed. A fan 4 is arranged to support the air circulation. The exhaust air from the control cabinet 1 is ge via the air duct system 3 leads to the outside, mostly directly to the ambient air, since when it is released into the vehicle interior, heating the interior air would lead to a greater need for air conditioning.

In Fig. 2 ist der Betriebsfall Druckschutz (äußere Zu- und Fortluftklappen am Fahr zeug/Fahrzeugverband geschlossen) oder Ausfall der fahrzeugseitigen Luftbehand lungseinrichtungen dargestellt. Die Zuluftklappe 2 ist geschlossen, ebenso eine im Luftkanalsystem 3 angeordnete Fortluftklappe 5 am Schaltschrank 1. Im Schalt schrank 1 ist im oberen Teil ein Wärmetauscher 6 oder eine vergleichbar wirkende Kühlschlange angeordnet, der/die direkt mittels eines separaten Kühlaggregats oder indirekt über ein vorhandenes Kühlaggregat im Fahrzeug/Zugverband, z. B. durch das Speisewagen-Kühlaggregat mit Kälteleistung versorgt wird.In Fig. 2 the operating case pressure protection (external supply and exhaust air flaps on the vehicle / vehicle association closed) or failure of the vehicle-side air treatment devices is shown. The supply air flap 2 is closed, as is an exhaust air flap 5 arranged in the air duct system 3 on the control cabinet 1 . In the switching cabinet 1 , a heat exchanger 6 or a cooling coil having a comparable effect is arranged in the upper part, which / which directly by means of a separate cooling unit or indirectly via an existing cooling unit in the vehicle / train set, for. B. is supplied with cooling capacity by the dining car cooling unit.

Die dem Schaltschrank 1 über dem Wärmetauscher 6 zugeführte Kälteleistung kühlt die im Bereich des Wärmetauscher 1 befindliche Luft ab, so daß diese nach unten strömt.The cooling power supplied to the control cabinet 1 via the heat exchanger 6 cools the air in the area of the heat exchanger 1 , so that it flows downward.

Die durch die Bauteile erwärmte Luft wird nach oben zum Wärmetauscher 6 aufstei gen. Die im Schaltschrank 1 befindlichen Lüfter 4 können je nach Anordnung diesen Strömungsprozeß unterstützen. Der in den Fig. 1 uns 2 dargestellte Lüfter 4, der im normalen Betriebsfall die erwärmte Fortluft nach außen befördert, kann im Kühlbetrieb über den Wärmetauscher 6 durch Drehrichtungsumkehr die Kühlleistung verbessert. Zusätzliche Luftführungsklappen 7 können den zuluftlosen Kühlbetrieb unterstützen, indem z. B. ein echter Kreislauf der Luftführung ermöglicht wird. Somit wird sichergestellt, daß durch eine Störung belastete Luft aus dem Schaltschrank 1 nicht ins Innere des Fahrzeugs gelangt.The air heated by the components is up to the heat exchanger 6 conditions. The fan 4 located in the control cabinet 1 can support this flow process, depending on the arrangement. The fan 4 shown in FIGS . 1 and 2, which in normal operating conditions conveys the heated exhaust air to the outside, can improve the cooling capacity in cooling operation via the heat exchanger 6 by reversing the direction of rotation. Additional air guide flaps 7 can support the air-free cooling operation by z. B. a real circulation of the air flow is made possible. This ensures that air polluted by a malfunction does not get out of the control cabinet 1 into the interior of the vehicle.

Eine Steuerung stellt sicher, daß nur bei Druckschutzbetrieb oder Ausfall der Luft behandlungseinrichtung im Luftkanalsystem 3 bzw. im Schaltschrank 1 die Kühllei stung ansteht.A controller ensures that the treatment is only pending in pressure protection operation or failure of the air treatment device in the air duct system 3 or in the control cabinet 1 .

Ein schnellerer Kühl-Betriebseinsatz kann durch Bypass-Systeme im Kältekreis er reicht werden. Bypass systems in the refrigeration circuit enable faster cooling operation be enough.

Durch indirekte Kühlung oder Wärmetauscher 6 kann die zur Verfügung gestellte Energie aus dem Kühlaggregaten gepuffert werden. Dadurch kann z. B. vermieden werden, daß bedenkliche Stoffe im Störungsfall in ein anderes System (Schaltschrank) verschleppt werden.The energy made available from the cooling units can be buffered by indirect cooling or heat exchanger 6 . This can, for. B. can be avoided that questionable substances in the event of a malfunction in another system (control cabinet).

Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Betätigung der Zuluftklappe 2 und Fort luftklappe 5 in engem zeitlichem Verbund mit den äußeren Zu- und Abluftklappen des Fahrzeugs oder des Fahrzeugverbandes gekoppelt sind.It proves to be expedient if the actuation of the supply air flap 2 and the air flap 5 are coupled in a close temporal connection with the external supply and exhaust air flaps of the vehicle or of the vehicle association.

Die vorhandenen Kühlaggregate müssen für den zusätzlichen Leistungsbedarf für die Kühlung von Schaltschränken 1 bzw. Bauteilen nicht zwingend leistungsstärker ausgeführt werden, da nur eine kurzzeitige, zusätzliche Leistungsabgabe abgefordert wird.The existing cooling units do not necessarily have to be made more powerful for the additional power requirement for the cooling of control cabinets 1 or components, since only a brief, additional power output is required.

Mit vorhandenen Einrichtungen (Luftkanalsystem 3, Lüfter 4) und zusätzlich vorge sehenen Einrichtungen (Wärmetauscher 6, Luftführungsklappe 7) wird beim Be triebsfall Druckschutz im Schaltschrank 1 eine Wärmeabfuhr für eine Übergangszeit gewährleistetet. Weiterhin kann beim Ausfall der Luftbehandlungseinrichtung eine Kühlung eines Schaltschrankes 1 bzw. der Bauteile erfolgen. Die Betriebsdauer richtet sich nach der Auslegung und Belastbarkeit der Bauteile. Aufwendige Notsy steme können dabei vermieden werden. With existing facilities (air duct system 3 , fan 4 ) and additionally provided facilities (heat exchanger 6 , air guide flap 7 ), heat dissipation is guaranteed for a transitional period in the case of pressure protection in the control cabinet 1 . Furthermore, if the air treatment device fails, cooling of a control cabinet 1 or of the components can take place. The operating time depends on the design and load capacity of the components. Elaborate emergency systems can be avoided.

Reference list

11

Schaltschrank
switch cabinet

22nd

Zuluftklappe
Supply air damper

33rd

Luftkanalsystem
Air duct system

44th

Lüfter
Fan

55

Fortluftklappe
Exhaust air damper

66

Wärmetauscher
Heat exchanger

77

Luftführungsklappe
Air duct flap

Claims

1. Cooling device for cooling cabinets or components in rail NEN vehicles with air duct system and supply and exhaust air flaps, characterized in that a heat exchanger ( 6 ) is arranged within the cooling device, the closed or external supply and exhaust air flaps in the vehicle or vehicle association (pressure protection operation ) and / or provides cooling power in the event of failure of the vehicle-side air treatment device.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that at least one fan ( 4 ) is arranged within the cooling device.

3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger ( 6 ) via the existing in the vehicle / train set Kühlaggre gate with cooling capacity can be supplied.

4. Cooling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that within the air duct system ( 3 ) an air guide flap ( 7 ) is arranged, which is closed in normal operation, such that the supply air along the cabinet to be supplied with cooling capacity ( 1 ) or component flows and which is open in pressure protection mode (draft and exhaust flaps closed) or in the event of failure of the vehicle-side air treatment device, such that the cooling air in circulating air mode in the closed system acts on the control cabinet ( 1 ) or the components.

5. Cooling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuation of the supply air flap ( 2 ) and exhaust air flap ( 5 ) are coupled in close temporal connection with the external supply and exhaust air flaps of the vehicle or the vehicle association.