РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ МЕЖДУ ЗИМНИМ И ЛЕТНИМ РЕЖИМОМ
RAILWAY VEHICLE WITH CHANGEOVER BETWEEN WINTER AND SUMMER OPERATION MODES

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству, содержащему охлаждающую систему для расположенных в зоне под полом компонентов, таких как, например, блок электроснабжения, выпрямитель переменного тока, трансформатор или тяговый электродвигатель. Они охлаждаются либо непосредственно, либо с помощью соответствующего охладителя, при этом охлаждающая система имеет по меньшей мере одно первое входное отверстие для применяемого в качестве охлаждающего воздуха наружного воздуха, которое расположено в зоне под полом, и по меньшей мере один вентилятор для направления охлаждающего воздуха по меньшей мере на один из компонентов, и охлаждающая система имеет по меньшей мере одно соединенное по потоку с вентилятором второе входное отверстие для применяемого в качестве охлаждающего воздуха наружного воздуха, которое расположено над боковыми фартуками рельсового транспортного средства и соединено через воздушный канал с зоной под полом.
Для различения входных отверстий в последующем под первыми входными отверстиями понимаются отверстия, которые расположены в зоне под полом рельсового транспортного средства, в то время как вторые входные отверстия всегда лежат над боковыми фартуками, например, в зоне крыши.
Такое рельсовое транспортное средство известно, например, из DE 102006032335 А1. Указанное там рельсовое транспортное средство выполнено с возможностью переключения между зимним и летним режимом. Для этого служат оба упомянутых входных отверстия, из которых первые отверстия в зоне боковых фартуков используются для летнего режима, в то время как вторые входные отверстия, например, в зоне крыши, предназначены для зимнего режима. Кроме того, в зимнем режиме предусмотрено, что все входные отверстия в зоне боковых фартуков остаются закрытыми.
В случае, когда переход с летнего на зимний режим (и обратно) осуществляется в установленные календарные сроки, которые заданы на основании ожидаемой температуры, возникает следующая проблема: после перехода на зимний режим возможно также, что против ожиданий преобладают высокие наружные температуры, которые требуют подходящего охлаждения, в частности, тяговых электродвигателей. Вообще это можно в принципе осуществлять посредством подвода охлаждающего воздуха через второе входное отверстие, которое может быть предусмотрено в зоне крыши. Однако было бы желательно для диапазона переходных температур не применять исключительно подачу охлаждающего воздуха из второго входного отверстия. А именно, это приводит к необходимости предусмотрения очень больших воздушных каналов и опорных вентиляторов с повышенными резервами мощности.
Исходя из этого, в основу изобретения положена задача дальнейшего усовершенствования указанного в начале рельсового транспортного средства так, что можно лучше учитывать климатические условия в диапазоне переходных температур между летом и зимой.
Эта задача решена тем, что по меньшей мере одно первое входное отверстие снабжено снежным фильтром. Такой снежный фильтр имеет свойство закупоривания при нагрузке снегом. Это означает, что в бесснежное время внутри зимнего режима снабженные снежным фильтром первые входные отверстия можно дальше использовать в качестве подвода охлаждающего воздуха. Лишь когда температуры, соответственно, климатические условия в целом таковы, что снежные фильтры закупориваются снегом, можно использовать исключительно вторые входные отверстия в зоне крыши. При этом используется то, что снежные фильтры имеют свойство закупоривания снегом, так что они закрываются в определенной степени «автоматически».
Предпочтительно, снежный фильтр расположен позади решетки фартука, т.е. в месте, которое обеспечивает, что закупоривание снежного фильтра приводит к закрыванию входного отверстия.
Предпочтительно, когда другие первые входные отверстия образованы в зоне боковых фартуков с возможностью закрывания для зимнего режима, и что по меньшей мере одно первое входное отверстие согласовано с вентилятором для тягового электродвигателя. Другие первые входные отверстия могут быть предназначены, например, также для охлаждения других расположенных под полом электрических компонентов. Все эти входные отверстия закрыты в зимнем режиме. В этом случае лишь входное отверстие для тягового электродвигателя, соответственно, тяговых электродвигателей, снабжено снежным фильтром.
В качестве альтернативного решения, возможно также, что снежные фильтры установлены в других местах зоны под полом, так что несколько первых входных отверстий снабжены снежными фильтрами. Примером этому может быть предусмотрение снежного фильтра у блока электроснабжения в батарейном вагоне.
Тем самым обеспечивается, что в зимнем режиме повышенная потребность тяговых электродвигателей в охлаждающем воздухе при наружных температурах до примерно 25°C покрывается за счет дополнительного воздушного потока через боковые фартуки (первое входное отверстие).
Снежный фильтр может быть выполнен из одного или нескольких фильтрующих слоев. Эти фильтрующие слои смонтированы в зимнем режиме позади решеток фартуков полусферического пола.
Ниже приводится более подробное пояснение примера выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - частичный разрез моторного вагона в качестве примера рельсового транспортного средства, на виде сбоку; и
фиг. 2 - часть полусферического пола рельсового транспортного средства, в изометрической проекции.
Как показано на фиг. 1, моторный вагон 1 имеет зону 2 под полом, в которой расположены различные электрические компоненты, которые подлежат охлаждению при работе. Тележки 3 снабжены соответствующими тяговыми электродвигателями 4, которые охлаждаются с помощью соответствующих вентиляторов 5 для тяговых электродвигателей. Нижняя сторона моторного вагона 1 уплотнена с помощью полусферического пола 6, так что над полусферическим полом 6 можно направлять потоки охлаждающего воздуха. Кроме того, над полусферическим полом 6 находится другой электрический агрегат 7, который является блоком электроснабжения, выпрямителем переменного тока или трансформатором, точнее, блоки охлаждения соответствующих приборов. Полусферический пол 6 продолжается на своих наружных кромках боковыми фартуками 8 моторного вагона 1. В зоне этих боковых фартуков 8 для образования первых входных отверстий предусмотрены первые впускные решетки 9 для применяемого в качестве охлаждающего воздуха наружного воздуха. Входящий через эти впускные решетки 9 наружный воздух применяется в вентиляторах 5 для тяговых электродвигателей для охлаждения тяговых электродвигателей 4. Охлаждающая установка 10 выпрямителя переменного тока, которая предусмотрена внутри полусферического пола 6 и в продольном направлении моторного вагона 1 примерно посредине, втягивает охлаждающий воздух для охлаждения выпрямителя 7 переменного тока. Вентиляторы 5 втягивают воздух для охлаждения тяговых электродвигателей 4.
В зоне крыши моторного вагона 1 находятся вторые впускные решетки 11 для образования вторых входных отверстий. Входящий через вторые впускные решетки 11 наружный воздух попадает сначала к соответствующим отделительным решеткам 12, которые, при рассматривании в продольном направлении моторного вагона 1, расположены косо и с наклоном вниз в направлении проходящего вертикально воздушного канала 13. Опорный вентилятор 14 подает охлаждающий воздух из зоны крыши в направлении охлаждающей установки 10. Могут быть предусмотрены другие воздушные каналы, которые расположены в продольном направлении транспортного средства друг за другом и подают охлаждающий воздух в зону 2 под полом, при этом все воздушные каналы исходят от вторых входных отверстий.
Таким образом, охлаждающая система для зоны под полом моторного вагона 1 состоит из двух входных отверстий со вторыми впускными решетками 11 в зоне крыши и двух входных отверстий первой впускной решетки 9 в зоне бокового фартука моторного вагона 1, воздушного канала 13 и охлаждающей установки 10, которая может содержать несколько вентиляторов. Под охлаждающей установкой 10 в остальном уплотненном полусферическом полу 6 предусмотрен выход 15 для воздуха, который служит в качестве выхода для потока охлаждающего воздуха охлаждающей установки.
Охлаждающую установку можно вручную или автоматически переключать между летним режимом и зимним режимом. Для этого служит не изображенный здесь управляющий модуль, который может быть выполнен так, что при работе летом доля охлаждающего воздуха из первых впускных решеток 9 лежит в диапазоне между 30 и 100%, а доля охлаждающего воздуха из вторых впускных решеток 11 лежит в диапазоне между 0 и 70%. В противоположность этому, в зимнем режиме другие впускные решетки вручную или автоматически закрываются, так что охлаждающий воздух в принципе поставляется исключительно вторыми впускными решетками. Это имеет то преимущество, что в зимнем режиме применяемый в качестве охлаждающего воздуха наружный воздух по существу свободен от снега. На основании расположения вторых впускных решеток 11 в зоне крыши, завихряемый вверх снег не может попадать на вторые впускные решетки 11. При снегопаде отделительные решетки 12 действуют так, что имеющийся в воздухе снег отфильтровывается, прежде чем наружный воздух подается с помощью опорного вентилятора 14 дальше в воздушный канал 13.
На фиг. 2 показан участок полусферического пола 6 рельсового транспортного средства, а именно, при рассматривании с внутренней стороны. Показаны два расположенных рядом друг с другом входных отверстия, из которых правое отверстие на фиг. 2 относится к первой впускной решетке 9, через которую входит поток наружного воздуха для охлаждения тяговых электродвигателей. На внутренней стороне впускной решетки 9 расположен для зимнего режима рельсового транспортного средства снежный фильтр 16. Снежный фильтр 16 служит для обеспечения в переходном диапазоне температур, в котором уже произошел переход на зимний режим, удовлетворительного охлаждения тяговых электродвигателей 4. Если не идет снег, то тяговые электродвигатели 4 получают охлаждающий воздух как из вторых впускных решеток 11 в зоне крыши, так и через первые впускные решетки 9, поскольку снежный фильтр 16 является полностью проницаемым для воздуха. При плохой погоде с выпадением снега, снежный фильтр 16 закупоривается при соответствующей нагрузке снегом, так что в этом случае реализуется полная герметизация полусферического пола 6, и необходимый охлаждающий воздух приходит исключительно через вторые впускные решетки 11.
Таким образом, снежный фильтр 16 расположен непосредственно позади впускных решеток 9. Он состоит из одного или нескольких пористых фильтрующих слоев.
Снежный фильтр 16 может быть смонтирован на вентиляционном фартуке, с целью обеспечения лежащих за ним компонентов (потребителей охлаждающего воздуха) охлаждающим воздухом также зимой. При снеге этот снежный фильтр 16 закупоривается, так что охлаждающий воздух может попадать к компонентам лишь через крышевой канал, включая вентиляторы. Этот крышевой канал не может один покрывать потребность в воздухе при летних температурах.
При необходимости выполнены дополнительные первые впускные решетки 9 со снежными фильтрами 16, так что дополнительные компоненты с высокой потребностью в охлаждающем воздухе могут получать также в зимнем режиме дополнительный охлаждающий воздух.