具有机器室及至少一个驾驶室的轨道车辆以及用于在机器室中产生过压的方法

摘要

为了优化位于附加地具有至少一个驾驶室（1）的轨道车辆的机器室（2）中的电气和电子构件的可靠性，规定，运行包括一个用于在所述机器室（2）中产生过压并且为所述至少一个驾驶室（1）进行空气调节设置的空调系统（3）的轨道车辆。所述空调系统（3）包括一个用于将新鲜空气导入到所述至少一个驾驶室（1）中的第一空气引导装置（21，22）以及一个用于将所述导入所述至少一个驾驶室（1）中新鲜空气（21，22）中的至少一部分（24）进一步传送到所述机器室（2）中的第二空气引导装置（13）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆，例如一种轨道机动车辆，特别是用于轨道 车辆-列车的机车、牵引车或内燃机车，特别是用于重型轨道车辆-列车的牵 引车头，例如用于长途列车、货运列车和区域列车，其中，该轨道车辆具 有一个用于对至少一个驾驶室进行空气调节的系统。此外本发明还涉及一 种用于在机器室中结合至少一个驾驶室的空气调节产生过压的方法。

背景技术

这样的车辆的机器室用于容纳特别是对于轨道车辆的运行必要的电气 装置、例如用于电力牵引驱动的供能设置的电气构件，以及容纳未直接用 于车辆的驱动的辅助设备、例如压力空气产生装置。所述的电气和其他的 装置对于污物是敏感的。因此应该尽可能地保持机器室是无尘的。否则将 限制其寿命并提高其故障率。

为了实现这个任务，例如在EP2127991A1中描述了一种牵引车，其具 有两个驾驶台和一个机器室，其中，为了机器室和至少一个驾驶台的制冷 设有至少一个制冷机组和通道形的用于引导由制冷机组制冷的空气流的管 路系统。该管路系统如此地实现了通过开口引导冷却后的空气，使得冷却 后的空气有目的地到达待制冷的构件，或者直至导入具有带制冷构件的柜 子中。在一个实施例中该牵引车具有两个驾驶台，根据行驶方向对它们不 占用或占用。在第一实施例中，在两个驾驶台中的每个中都设有空调装置。 未被占用的驾驶台的空调装置被设置用于机器室的制冷，而与此同时，所 述被占用的驾驶台的空调装置仅仅用于该驾驶台的空气调节。在第二实施 例中一个中央空调装置位于机器室中。在这种情况下，将冷却后的空气导 入到一个T形的通过机器室延伸直至两个驾驶台的管路系统中并且将其经 由该管路系统直至该占用的驾驶台，而该管路系统在未占用的驾驶台上保 持关闭，从而在那儿不可以有冷却后的空气进入。

在JP10-129476A中给出了一种具有内部鼓风机的用于轨道车辆的空调 装置，其固定在车辆的底部之下。该空调装置包括用于空气的通风和排出 的第一鼓风机，还包括两个蒸发器以及一个第二内部鼓风机。借助于第一 鼓风机吸入的空气由第一蒸发器冷却。该冷却后的空气与来自车辆内部空 间的空气混合，并且形成的混合物在第二蒸发器中冷却。通过第二内部鼓 风机将冷却后的空气吹送到车辆的内部空间中。

通过已知的空调系统虽然可以将车辆的内部空间冷却到一个足够低的 温度。EP2 217 991 A1为此给出了，电气和电子构件的制冷是需要的，以 便降低这些构件的故障率。为此将冷却后的空气在这里描述的轨道车辆中 有目的地指向所述构件。然而已经表明，即便如此仍不可以足够地降低故 障率。此外必须考虑，如果如在EP 2 217 991 A1中给出的实施例中那样使 用多个空调装置，那么轨道车辆的制造成本可能会高。

发明内容

所述问题通过按照权利要求1的具有一个机器室以及具有至少一个驾 驶室的轨道车辆以及根据权利要求12的用于在机器室中结合轨道车辆的至 少一个驾驶室的空气调节产生过压的方法来解决。本发明的优选的实施形 式在各从属权利要求中给出。

按照本发明的轨道车辆具有一个机器室以及至少一个驾驶室。该轨道 车辆可以是用于轨道车辆-列车的例如机车、牵引车或内燃机车，特别是用 于重型轨道车辆-列车的牵引车，例如用于长途列车、货运列车和区域列车。

按照本发明的轨道车辆包括一个为所述至少一个驾驶室进行空气调节 而设置的空调系统，所述空调系统同时在优选相邻的机器室中产生过压。 以按照本发明的方法和方式，所述空调系统包括一个用于将新鲜空气导入 到至少一个驾驶室中的第一空气引导装置以及一个用于将导入所述至少一 个驾驶室中的新鲜空气中的至少一部分进一步传送到所述机器室中的第二 空气引导装置。

依此，按照本发明的用于在机器室中结合轨道车辆的至少一个驾驶室 的空气调节产生过压的方法包括将新鲜空气导入到至少一个驾驶室中并且 附加地将导入到所述至少一个驾驶室中的新鲜空气的至少一部分进一步传 送到所述机器室中。

通过本发明实现了，借助于空调系统导入到至少一个驾驶室中的并且 如果必要已经过滤和/或冷却的空气至少部分地进一步导入到机器室中，从 而在机器室中产生相对于周围环境提高的空气压力。由此实现了，导入到 机器室中的空气相比于从外面直接进入到机器室中的新鲜空气非常少地具 有污物和/或湿气，从而优化了位于机器室中的电气和其他构件的可靠性。 因为随着每次附加地新鲜空气到机器室中的供应增大了带入到机器室中的 污物和/或渗入的湿气的量。因为对于在车辆中机器室的运行足够的是，经 由至少一个驾驶室导入相对小的空气量，所以使得将污物和/或湿气带入到 机器室中最小化。无论如何，优选将仅仅如此多的空气从至少一个驾驶室 传送到机器室中，如刚好对于维持轻微的过压所需要的那样，从而没有威 胁到在机器室中的构件的可靠性。通过将导入到至少一个驾驶室中的新鲜 空气传送到机器室中也实现了，如果必要将新鲜空气中包含的污物已经由 此保留在至少一个驾驶室中，使得这些污物沉积在那儿。此外将导入到至 少一个驾驶室中的新鲜空气传送到机器室中足以维持在机器室中相对于周 围环境提高的内部空气压力（特别是轻微的过压）。如果机器室相对于周围 环境不是完全密封的，那么通过提高的空气压力确保了污物和/或湿气也不 可能从外渗透到机器室中，因为通过过压阻止了污物和/或湿气的渗透。

与之相对地，对于电气和其他构件的可靠性的优化不令人满意地已经 表明，如果空气由一个牵引马达风扇分流以便在机器室中产生过压，因为 由此将把附加的污物和湿气引入到机器室中。吸入新鲜空气的独立的机器 室风扇的安装已经证实是不利的。借助于这种方法不可能实现机器室的持 久过滤，所述过滤可靠地阻挡所有精细度和湿度的灰尘。

无论如何将空气导入到至少一个驾驶室中，以便为在那儿的人供以新 鲜空气。按照本发明，所述新鲜空气不是不确定地导出，而是在导入到驾 驶室中之后被进一步传送到机器室中。

所述空调系统包括例如至少一个制冷元件并且因此能够对所述至少一 个驾驶室进行制冷。此外，空调系统也可以包括过滤元件、用于空气的导 流元件（例如导流通道、管和诸如此类）、用于截断空气穿过导流元件的开 关装置和诸如此类。一个制冷元件可以位于在车辆中或车辆上任意的技术 上优选的位置。多个制冷元件可以设置在车辆中或车辆上不同的位置。

在本发明的一个优选的实施形式中，所述空调系统包括在所述新鲜空 气导入到所述至少一个驾驶室中时所述新鲜空气的制冷装置，以便产生冷 却空气。该制冷装置通过至少一个制冷元件、例如制冷机的一个或多个蒸 发器或热电制冷元件或其他的制冷元件实现。

在本发明的另一优选的实施形式中，所述空调系统包括在将空气从所 述驾驶室传送到所述机器室中时的机器室过滤。所述过滤包括至少一个机 器室过滤装置。原则上，在此可应用的过滤装置在本发明的领域中是已知 的并且通过相应的保持件以及固定在保持件的、例如由无纺布组成的材料 或其他透气材料形成。通过这个手段实现了，导入到所述至少一个驾驶室 中的空气尽可能无污物和/或湿气。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统包括至少一 个用于将驾驶室空气的新鲜空气部分传送到所述机器室中的机器室空气输 送装置，其例如包括至少一个机器室风扇/至少一个机器室鼓风机。这样的 装置也是在本发明的领域中已知的并且应用在空调技术中。通过使用至少 一个机器室空气输送装置可以根据新鲜空气到至少一个驾驶室中的输送来 构造冷却后的空气到机器室中的输送。所述至少一个驾驶室中的空气压力 不同于机器室中的空气压力，由此使得在机器室中产生过压并且同时在所 述至少一个驾驶室中保持大约正常压力（相应于轨道车辆之外的空气压 力）。因此可以给所述至少一个驾驶室一直供以新鲜空气，而这对于机器室 是避免发生的并且在机器室中产生相对于车辆之外存在的空气压力提高的 空气压力。由此实现的是，即使机器室的外壁不密封，新鲜空气也不向内 渗透并在此随之导入污物和/或湿气，而是至多所述空气可能由于不密封性 或其他的开口从机器室向外渗透。

机器室空气输送装置和机器室过滤装置可以组合在一个机器室空气处 理装置中。该机器室空气处理装置可以或者安置在轨道车辆的顶棚上或者 在车辆之下或者在车辆的机器室中或者优选地在至少一个驾驶室与机器室 之间的隔板的区域中。

因此特别是已经证实了，输送到机器室中的空气的清洁度主要是依赖 于过滤器的质量。至少一个机器室过滤装置可以或者设置在这个或这些机 器室风扇或鼓风机的抽吸侧或者压力侧或者不仅设置在抽吸侧而且也设置 在压力侧。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述机器室基本上密封地 构成，从而在空气传送到所述机器室中时在所述机器室中构成一个相对于 周围环境提高的空气压力。“基本上”的意思在于，最多在包围所述机器室 的壳体中存在不密封性，所述不密封性反作用于向外的完全封闭。在其他 方面，所述壳体的壁是密封的。通过所述至少一个机器室空气输送装置（其 也可以用作用于在机器室中产生提高的空气压力的压力产生机构），在机器 室中的待空气调节的空间区域中产生相对于周围环境空气压力提高的内部 空气压力。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统还包括在所 述新鲜空气导入到所述至少一个驾驶室中时的驾驶室过滤。所述驾驶室过 滤包括至少一个驾驶室过滤装置。这样的过滤装置在本发明的领域中也是 已知的。通过在进入到所述至少一个驾驶室中时所述新鲜空气的附加的过 滤产生了特别清洁和干燥的空气，从而能够轻易地解决轨道车辆的已知的 空调系统的问题。该空调系统此外还可以具有各一个驾驶室空气输送设备， 以便将新鲜空气从外吸入到至少一个驾驶室中。该驾驶室空气输送设备包 括各一个驾驶室空气输送装置，例如包括至少一个驾驶室风扇/至少一个驾 驶室鼓风机。她们可以在沿空气流动方向观察在驾驶室过滤器之前、之后 或不仅之前而且之后设置。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统还包括至少 一个阻止所述传送到所述机器室中的空气回流到所述至少一个驾驶室中的 关闭装置。在此可以涉及止回阀，但是自然也可以涉及任意其他的对此适 合的装置，例如一个阀，所述阀在一旦空气将要从机器室漏回到驾驶室中 时自动地或通过从外部的控制关闭。该关闭装置特别是用于维持机器室中 足够的过压，而无需空气持续提高地流入到机器室中。特别是该关闭装置 用于当过压由于故障、例如在机器室空气输送装置至少之一失灵时面临消 除时也维持以前实现的过压。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统还包括所述 导入到所述至少一个驾驶室中的新鲜空气的第一部分的循环以及所述新鲜 空气的第二部分到所述机器室中的吹入。为此，在机器室中构成的空气流 分流为第一部分和第二部分，其中，所述第一部分又导入到驾驶室中（被 循环）而所述第二部分传送到机器室中。通过风扇的相应的控制可以确保， 总是仅仅如作为新鲜空气供应给驾驶室那样多的空气被输送到机器室中， 以便避免驾驶室中的过压。因此使得污物和/或湿气到所述至少一个驾驶室 中的渗透并且从而到机器室中的渗透最小化。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统还包括所述 循环的新鲜空气的所述第一部分的制冷。由此实现了在所述至少一个驾驶 室中循环的新鲜空气的持续制冷。为了制冷，又可以应用至少一个制冷元 件，例如制冷机的一个或多个蒸发器或热电制冷元件还或其他的制冷元件。

循环空气的上述制冷也可以通过前面已经给出的制冷元件引起，所述 制冷元件设置用于对导入到所述至少一个驾驶室中的新鲜空气进行制冷。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统附加地包括 所述循环的新鲜空气的所述第一部分的循环过滤。该过滤包括至少一个循 环过滤装置。通过所述循环空气的持续的过滤进一步降低了污染度和/或湿 度，从而相比于没有这个措施传送到机器室中的空气变得更清洁和/或更干 燥。该循环过滤可以与导入到所述至少一个驾驶室中的新鲜空气的驾驶室 过滤是相同的，从而新鲜空气和源自驾驶室并且循环的空气被引导通过相 同的驾驶室过滤装置。但是替换地也可以设有两个不同的过滤装置，亦即 一个用于过滤循环空气部分的循环过滤装置和一个用于过滤总是不断地重 新地供应给驾驶室的新鲜空气的驾驶室过滤装置。

在本发明的又一进一步优选的实施形式中，所述空调系统包括至少一 个制冷机，所述制冷机的至少一个蒸发器用于对所述新鲜空气进行制冷。 一个这样的蒸发器是用于待制冷的空气的制冷元件。制冷机是已知的并且 在至少一个用于制冷剂的循环回路中典型地包括至少一个蒸发器、至少一 个压缩机、至少一个冷凝器和至少一个膨胀阀。所述至少一个蒸发器用于 从周围环境到制冷剂的热吸收。此外，该吸收的热量由制冷剂在至少一个 冷凝器中又放出。因此所述至少一个蒸发器作为热沉并因此用作用于对空 气进行制冷的制冷元件。

在将制冷机用在按照本发明的轨道车辆中时，所述至少一个蒸发器优 选集成到驾驶室空气处理装置中，以便在那儿作为用于待制冷的新鲜空气 的制冷元件起作用。至少一个制冷元件、还有优选至少一个风扇或鼓风机 以及还有优选一个过滤装置可以在驾驶室空气处理装置中组合。因此所述 至少一个制冷机各包括至少一个用于对空气进行制冷的蒸发器，其中，所 述至少一个蒸发器优选分别是空调系统的驾驶室空气处理装置的组成部 分，在所述驾驶室空气处理装置中产生经冷却的空气。

优选地存在至少一个驾驶室空气处理装置，例如各一个用于每个驾驶 室的空气处理装置。空气在这些驾驶室空气处理装置中被冷却并随后被导 入到相应的驾驶室中。

这个或这些蒸发器可以沿待空气调节的空气的流动方向观察安装在上 述驾驶室过滤装置之前或之后。假如使用两个过滤装置，亦即一个用于过 滤导入的新鲜空气的驾驶室过滤装置和一个用于过滤循环的且如果必要来 自驾驶室的已经冷却的空气的循环过滤装置——所述空气被设置用于进一 步导入到驾驶室中，那么这两个过滤装置沿空气的流动方向观察安装在蒸 发器之前。当在驾驶室过滤装置之后安装这个/这些蒸发器时可以将特别纯 的经过滤的空气引导通过这个或这些蒸发器，从而也减少这个或这些蒸发 器受污染的危险。

所述至少一个驾驶室空气处理装置特别是可以设置在至少一个驾驶室 内。替换地其也可以安装在驾驶室之外，特别是轨道车辆之外，例如在顶 棚或者——不太优选地——在轨道车辆的底部之下。优选地自然是在驾驶 室中的设置，因为其被罩住以避免遭受从外部渗透的热和污物。除此之外， 在由铁路公司预定的车辆轮廓内部对于该装置不必要求附加的空间。

代替制冷机——其包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀——也可以 应用热电制冷元件或其他的制冷元件。

机器室空气处理装置和驾驶室空气处理装置可以组合在一个共同的空 调装置中并且是空调系统的组成部分。

附图说明

根据随后描述的附图进一步详细阐明本发明。其中细节地：

图1是一个按照本发明的轨道车辆的一部分的示意性纵截面图。

相同的附图标记在该附图中表示具有相同功能的元件。

具体实施方式

图1示出了按照本发明的轨道车辆、例如一个电气机车的前部分的示 意性纵截面图。在图的右侧上示出了驾驶室1。所述车辆的机器室2在左侧 与驾驶室1相邻并且通过壁10与驾驶室1隔开。壁10可以附加地具有分 隔所述两个空间的门，所述门优选气密地关闭（未示出）。为了清楚地表达 本发明，在绘制的图中省去了位于机器室2中的电气装置、例如具有电子- 和/或微电子装置的用于控制车辆的运行的电子设备。

在所述轨道车辆的顶棚上在驾驶室1的区域中安装有空调装置3。该空 调装置3也可以设置在车辆的底部之下或者替换地——并且完全是同样优 选地——设置在驾驶室1内部。

空调装置3包括一个驾驶室空气处理装置8，其在本例中包含两个驾驶 室风扇9以及一个蒸发器4。此外在驾驶室空气处理装置8中设有（未示出） 一个驾驶室过滤装置，确切地说，沿吸入的新鲜空气的流动方向观察在驾 驶室风扇9之后并且在蒸发器4之前。一个制冷机的另外的属于蒸发器4 的元件、压缩机、冷凝器和膨胀阀可以同样安置在空调装置3中或轨道车 辆中的其他位置。

此外，机器室空气处理装置11位于空调装置3中，在该机器室空气处 理装置中组合有一个机器室风扇6和一个机器室过滤装置（循环空气过滤 器）5。

用于从驾驶室1流入的已经冷却后的空气的空气引导装置13（仅仅示 意地示出）在空调装置3中位于驾驶室空气处理装置8与机器室空气处理 装置11之间，该空气引导装置将空气的第一部分运送到驾驶室空气处理装 置8中而将空气的第二部分运送到机器室空气处理装置11中。

空气通道12用于将冷却后的空气进一步传送到机器室2中。在将驾驶 室1与机器室2隔开的壁10或在空气通道12中还安装有一个止回阀7。

来自外部的新鲜空气以预定的最小量经由轨道车辆的顶棚进入到驾驶 室空气处理装置8中（第一空气引导装置，通过箭头21示出）。空气经由 驾驶室风扇9吸入并随后通过蒸发器4冷却。此外，空气也被引导穿过位 于驾驶室空气处理装置8中的驾驶室过滤装置，以便实现空气的净化（未 示出）。在空气净化并随后在蒸发器4中冷却到一个预定的温度之后，空气 向下从驾驶室空气处理装置8排出并且进入到驾驶室1中（通过箭头22示 出）。

导入到驾驶室1中的冷却后的空气又由空调装置3吸入并且在第二空 气引导装置13中分流。该空气的第一部分通过驾驶室风扇9重新吸入到驾 驶室空气处理装置8中并且在那儿再次被制冷（通过箭头23示出）。这促 成了驾驶室1中空气的制冷循环。从蒸发器4向下排出到驾驶室1中的冷 却后的空气因此包含新鲜空气的部分以及循环空气的部分（通过箭头22示 出）。空气的第二部分——大约相应于持续供入的新鲜空气的量——通过机 器室风扇6吸入到机器室空气处理装置11中，其中，吸入的空气首先被引 导穿过机器室过滤装置5（通过箭头24示出）。经净化的空气随后通过空气 通道12和止回阀7到达尽可能密封的机器室2（通过箭头25示出）。通过 机器室风扇6持续地将空气导入到机器室2中。这促成了机器室2中相对 于周围环境提高的空空气压力力。最多由于机器室2的壳体中的不密封性 可使得空气从机器室2漏到周围环境中。因此少的空气流动到机器室2中 足以产生过压。因为该空气已经作为新鲜空气导入到驾驶室1中，因此与 直接将新鲜空气供应到机器室2中的情况相比可将非常少量的污物和湿气 传送到机器室2中。假如机器室风扇6失灵，那么机器室2中的过压通过 空气通道12快速地降低。为了避免这样的情况，设有止回阀7，其关闭驾 驶室1与机器室2之间的开口。进入到机器室2中的空气通过多重过滤特 别清洁。