混合器以及用于对轨道交通工具进行空气调节的装置的制作方法

本发明涉及一种混合器以及用于对轨道交通工具进行空气调节的装置。

图5示出了轨道交通工具的已知的空气调节装置的典型的示意图以及在所述空气调节装置中使用的混合器。

通过第一入口将新鲜空气fl输入混合器m并且通过第二入口将循环空气ul输入混合器m。循环空气ul在此来自轨道交通工具的内部空间ir并且借助通道系统ks2输入混合器m。新鲜空气fl从轨道交通工具的外部周围环境获取并且同样输入混合器m。

通过混合器m将输入的循环空气ul与输入的新鲜空气fl混合并且由此产生所谓的送风zl。

所述送风zl通过混合器m的出口输入空调设备klg和连接在所述空调设备klg之后的送风风机zul。

通过空调设备klg对输入的送风zl进行空气调节或者调节所述送风的温度。借助连接在之后的送风风机zul将进行了空气调节的送风zl通过通道系统ks1输入轨道交通工具的内部空间ir。

进行了空气调节的空气的一部分作为循环空气ul通过开篇所述的通道系统ks2从轨道交通工具的内部空间ir回到混合器m。

然而在该封闭的整体系统中出现压力损失，所述压力损失由所述部件(空调设备klg、送风风机zul、通道系统ks1、ks2和内部空间ir)造成。

该压力损失必须由送风风机zul进行补偿，因此所述送风风机的容量和构造尺寸受到预期的压力损失的制约。

根据实际的压力损失的大小可能使送风风机zul的容量过载，从而使其维护需求增加或者使其使用寿命降低。

图6示出了图5所示的空气调节装置的改进的、已知的示意图。

在此在混合器m前连接附加的具有循环空气抽吸装置的循环风机(或者说循环空气风机)uml，从而在循环空气侧通过有效地进行的附加的循环空气抽吸补偿压力损失。

然而附加地需要的风机或者增大容量的风机(循环风机、送风风机)提高了所构成的整体系统的功率消耗以及所构成的用于空气调节的装置的成本。

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的用于对轨道交通工具进行空气调节的装置。

所述技术问题通过权利要求1的特征以及通过权利要求7的特征解决。

在相应的从属权利要求中给出了有利的扩展设计。

按照本发明的装置的核心部件涉及一种用于在轨道交通工具的空气调节装置中使用的混合器。

所述混合器具有第一入口、第二入口、出口以及中部区域，所述中部区域布置在两个入口和出口之间。第一入口与新鲜空气输入装置连接，从而使新鲜空气通过第一入口到达中部区域中。第二入口与循环空气输入装置连接，从而使循环空气通过第二入口到达中部区域中。

在中部区域中由输入的循环空气和输入的新鲜空气通过混合而产生送风，所述送风到达混合器的出口处。

混合器的中部区域通过开口与第一入口连接。所述开口形成入口和中部区域之间的过渡区域，从而使输入的新鲜空气从第一入口经由过渡区域向中部区域导引。

过渡区域按照本发明地包含具有翼状的横截面的型材。所述型材在过渡区域中这样布置，使得输入的新鲜空气沿着过渡区域产生负压，循环空气通过所述负压被增强地吸入混合器的中部区域中。

本发明的基础是高效并且新式地将新鲜空气导入混合器中。

导入的新鲜空气通过具有翼状横截面的型材导引至混合器中，从而沿着所述型材产生康达效应(或者说附壁效应，coanda-effekt)。术语“康达效应”表示气体流沿着翼状型材的凸形的表面运行(而不是与所述表面分离)并且沿着原始的流动方向加速地继续运动的趋势。在沿着翼状型材流动的新鲜空气和循环空气的共同作用中，在混合器的循环空气侧产生负压，随即通过所述负压增强地将循环空气吸入混合器的内部中(即有利地应用了注射器原理)。

在一种优选的扩展设计中，在混合器的第一入口之前连接新鲜空气风机。新鲜空气风机抽吸新鲜空气，以压力加载所述新鲜空气并且将以压力加载的新鲜空气通过混合器的第一入口输入所述混合器中。

由此附加地增强了在循环空气侧上形成的负压。

在一种优选的扩展设计中，新鲜空气风机设计为侧通道压缩机(seitenkanalverdichter)。侧通道压缩机在体积流较低时具有高的压力收益(或者说压力获取)并且由此具有较陡的特征曲线。这种侧通道压缩机毫无问题地克服了压力损失并且高效地将新鲜空气输送至混合器中，以便附加地辅助所述混合器的循环空气抽吸。

通过按照本发明的装置使新鲜空气在空气动力学上高效地导入混合器中。由此在混合器中实现了成本低廉的并且低耗费的循环空气抽吸，通过所述循环空气抽吸补偿了用于调节空气的装置中的可能的压力损失。

通过使用“康达效应”将新鲜空气向混合器中的高效导入，在所述混合器中产生了附加的压力收益，所述压力收益对空气调节装置具有积极的作用。

由此避免了使用迄今所必要的机械的循环风机或者增大容量的送风风机。

本发明在空气调节装置的整体效率方面带来了优点，因为总体上需要更低的电功率以运行所述空气调节装置。

本发明在所需的结构空间方面带来了优点，因为迄今所需的部件能够被取消或者在其构造尺寸上减小地设计。

本发明还在声学方面带来了优点，因为按照本发明的混合器不具有活动的并且由此产生噪声的组成部分。

本发明将新鲜空气风机用于以升高的压力将新鲜空气从入口侧输入混合器。由此辅助循环空气向混合器中的输送。循环空气由此增强地被混合器抽吸。

以下示例性地根据附图详细阐述本发明。

在附图中：

图1示出了按照本发明的混合器的设计方案，

图2参照图1示出了按照本发明的混合器的细节，

图3参照图1和图2示出了按照本发明的混合器的有利的扩展设计，

图4示出了轨道交通工具的在使用按照本发明的混合器的情况下的空气调节装置的示意图，

图5示出了在说明书序言部分描述的按照现有技术的第一空气调节装置示意图，并且

图6示出了在说明书序言部分描述的按照现有技术的第二空气调节装置示意图。

图1示出了按照本发明的混合器m11的设计方案。

所述混合器m11具有第一入口e11、第二入口e12以及出口a11。此外，混合器m11具有柱形的中部区域b11。

通过第一入口e11将新鲜空气fl输入混合器m11并且通过第二入口e12将循环空气ul输入混合器m11。

新鲜空气fl与循环空气ul在柱形的中部区域b11中混合并且由此产生送风zl。

第一入口e11构造为管，所述管径向围绕地布置在混合器m11的外侧as11上并且相应地径向围绕地朝向中部区域b11的方向开放(或者说敞开)至混合器m11的内部中。

所述开口of11由此构成了围绕(或者说环绕)的过渡区域ub11，所述过渡区域布置在入口e11和柱形的中部区域b11之间。

围绕的过渡区域ub11包含型材pr11，所述型材具有翼状的横截面，所述横截面将在以下详细描述。

图2参照图1在剖视图中示出了按照本发明的混合器m11的细节。

型材pr11的翼状的横截面朝向输入的新鲜空气fl的方向或者朝向第一入口e11的方向具有凹形的、即向内拱曲的表面ob11。

型材pr11的翼状的横截面朝向输入的循环空气ul的方向或者朝向柱形的中部区域b11的方向具有凸形的、即向外拱曲的表面ob12。

型材pr11的向外拱曲的表面ob12与开口of11相对地布置并且与所述开口具有(较小的)空气间隙ls11作为间隔。

过渡区域ub11由此具有注射器的功能性：

输入的新鲜空气fl沿着过渡区域ub11作用产生负压，循环空气ul通过所述负压增强地被吸入混合器m11或者所述混合器的中部区域b11中。

即通过型材pr11的翼状的横截面在循环空气侧实现抽吸效应。

图3参照图1和图2示出了按照本发明的混合器m11的有利的扩展设计。

在此，在混合器m11的第一入口e11之前连接有新鲜空气风机frl。新鲜空气风机抽吸新鲜空气fl，以压力加载所述新鲜空气并且将以压力加载的新鲜空气fl通过混合器m11的第一入口e11输入所述混合器m11中。

新鲜空气风机frl尤其设计为侧通道压缩机。侧通道压缩机在体积流较低时具有高的压力收益并且由此具有较陡的特征曲线。

该侧通道压缩机毫无问题地克服了压力损失并且高效地将新鲜空气fl输送至混合器m11中，以便附加地辅助所述混合器的循环空气抽吸。

图4示出了轨道交通工具的在使用按照本发明的混合器m11的情况下的空气调节装置的示意图。

通过第一入口将新鲜空气fl输入混合器m11并且通过第二入口将循环空气ul输入混合器m11。循环空气ul在此来自轨道交通工具的内部空间ir并且借助通道系统ks2输入混合器m11。新鲜空气fl从轨道交通工具的外部的周围环境获取并且同样输入混合器m11。

通过混合器m11将输入的循环空气ul与输入的新鲜空气fl混合并且由此产生所谓的送风zl。

所述送风zl通过混合器m11的出口输入空调设备klg和连接在所述空调设备klg之后的送风风机zul。

通过空调设备klg对输入的送风zl进行空气调节或者调节所述送风的温度。借助连接在之后的送风风机zul将进行了空气调节的送风zl通过通道系统ks1输入轨道交通工具的内部空间ir。

进行了空气调节的空气的一部分作为循环空气ul通过开篇所述的通道系统ks2从轨道交通工具的内部空间ir回到混合器m。

附图标记列表

m混合器

klg空调设备

zul送风风机

uml循环风机

ks1通道系统

ks2通道系统

ir轨道交通工具的内部空间

m11混合器

e11混合器m11的第一入口

e12混合器m11的第二入口

a11混合器m11的出口

b11混合器m11的中部区域

fl新鲜空气

ul循环空气

zl送风

as11混合器m11的外侧

ub11过渡区域

of11过渡区域ub11中的开口

pr11型材

ob11型材pr11的凹形的表面

ob12型材pr11的凸形的表面

ls11凸形的表面ob12和开口of11之间的空气间隙

frl新鲜空气风机

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