DE-102024210646-A1 - Anordnung zum Austausch eines gasförmigen Mediums

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Austausch eines gasförmigen Mediums (MRL, FL), das sich in einem Raum (MR) eines Schienenfahrzeugs befindet, mit einem Raum (MR) eines Schienenfahrzeugs und mit einem Gasstrahlventilator (GSV). Der Gasstrahlventilator (GSV) weist eine Ansaugdüse (DUS) und eine Auslassöffnung (AUSL) auf. Die Ansaugdüse (DUS) weist einen ersten Eingang auf, an den ein gasförmiges Treibmedium (TRM) angeschaltet ist, wobei das Treibmedium (TRM) unter Druck in die Ansaugdüse (DUS) eingeleitet ist. Die Ansaugdüse (DUS) weist einen zweiten Eingang auf, durch den ein gasförmiges Medium (MRL, FL) in die Ansaugdüse (DUS) gesaugt wird. Die Ansaugdüse (DUS) ist derart ausgebildet, dass durch das eingeleitete Treibmedium (TRM) in der Ansaugdüse (DUS) ein Unterdruck entsteht und durch den Unterdruck das gasförmige Medium (MRL, FL) in die Ansaugdüse (DUS) gesaugt wird. Das Treibmedium (TRM) und das gasförmige Medium (MRL, FL) sind über die Auslassöffnung (AUSL) geleitet, um den Gasstrahlventilator (GSV) als Abgabe zu verlassen. Der Gasstrahlventilator (GSV) ist mit dem Raum (MR) derart gekoppelt, dass durch die Abgabe des gasförmigen Mediums (MRL, FL) und des Treibmediums (TRM) über die Auslassöffnung (AUSL) ein Austausch des gasförmigen Mediums (MRL) im Raum (MR) verwirklicht ist.

Inventors

Anton Eitzenberger
Tobias Hammerl
Jörn Heberling

Assignees

Siemens Mobility GmbH

Dates

Publication Date: 20260507
Application Date: 20241106

Claims (14)

Anordnung zum Austausch eines gasförmigen Mediums (MRL, FL), das sich in einem Raum (MR) eines Schienenfahrzeugs befindet, - mit einem Raum (MR) eines Schienenfahrzeugs und mit einem Gasstrahlventilator (GSV), - bei der der Gasstrahlventilator (GSV) eine Ansaugdüse (DUS) und eine Auslassöffnung (AUSL) aufweist, - bei der die Ansaugdüse (DUS) einen ersten Eingang aufweist, an den ein gasförmiges Treibmedium (TRM) angeschaltet ist, und das Treibmedium (TRM) unter Druck in die Ansaugdüse (DUS) eingeleitet ist, - bei der die Ansaugdüse (DUS) einen zweiten Eingang aufweist, durch den ein gasförmiges Medium (MRL, FL) in die Ansaugdüse (DUS) gesaugt wird, - bei der die Ansaugdüse (DUS) derart ausgebildet ist, dass durch das eingeleitete Treibmedium (TRM) in der Ansaugdüse (DUS) ein Unterdruck entsteht und durch den Unterdruck das gasförmige Medium (MRL, FL) in die Ansaugdüse (DUS) gesaugt wird, - bei der das Treibmedium (TRM) und das gasförmige Medium (MRL, FL) über die Auslassöffnung (AUSL) geleitet sind, um den Gasstrahlventilator (GSV) als Abgabe zu verlassen, - bei dem der Gasstrahlventilator (GSV) mit dem Raum (MR) derart gekoppelt ist, dass durch die Abgabe des gasförmigen Mediums (MRL, FL) und des Treibmediums (TRM) über die Auslassöffnung (AUSL) ein Austausch des gasförmigen Mediums (MRL) im Raum (MR) verwirklicht ist.
Anordnung nach Anspruch 1 , - bei der im Raum (MR) ein Tankbehälter (H2T) mit einem Tankinhalt angeordnet ist, - bei der der erste Eingang des Gasstrahlventilator (GSV) mit dem Tankbehälter (H2T) verbunden ist, um dessen Tankinhalt als Treibmedium (TRM) zu verwenden, - bei der der zweite Eingang des Gasstrahlventilators (GSV) mit dem Inneren des Raums (MR) verbunden ist, so dass ein gasförmiges Medium (MRL), das sich im Raum (MR) des Schienenfahrzeugs befindet, in das Innere des Gasstrahlventilators gesaugt wird, - bei der die Auslassöffnung (AUSL) des Gasstrahlventilators (GSV) mit einem Außenbereich des Raums (MR) oder mit einem Außenbereich des Schienenfahrzeugs verbunden ist, um im Rahmen des Austausches eine Entlüftung des Raums (MR) zu verwirklichen.
Anordnung nach Anspruch 2 , bei der Gasstrahlventilator (GSV) zumindest teilweise innerhalb des Raums (MR) und/oder zumindest teilweise im Dachbereich (MRD) des Raums (MR) angeordnet ist
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3 , - bei der die Ansaugdüse (DUS) des Gasstrahlventilators (GSV) innerhalb des Raums (MR) angeordnet ist, - bei der die Auslassöffnung (AUSL) des Gasstrahlventilators (GSV) zumindest teilweise außerhalb des Raums (MR) angeordnet ist.
Anordnung einem der Ansprüche 2 bis 4 , bei der zwischen dem Tankbehälter (H2T) und dem ersten Eingang des Gasstrahlventilators (GSV) ein Ventil (VENT) angeordnet ist, durch das der Betrieb des Gasstrahlventilators (GSV) steuerbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , bei der das Innere des Raums (MR), bevorzugt über eine in einem Bodenbereich (MRB) des Raums (MR) angeordnete Belüftungsöffnung (BOF), mit einem Außenbereich des Raums (MR) verbunden ist, um eine mit der Entlüftung einhergehende Belüftung des Raums (MR) sicherzustellen.
Anordnung nach Anspruch 1 , - bei der der erste Eingang des Gasstrahlventilator (GSV) mit einem Druckluftsystem des Schienenfahrzeugs verbunden ist, um Druckluft als Treibmedium (TRM) zu verwenden, - bei der der zweite Eingang des Gasstrahlventilators (GSV) mit einem Außenbereich (AB) des Raums (MR) und/oder mit einem Außenbereich des Schienenfahrzeugs verbunden ist, um dortige Luft (FL) als zu gasförmiges Medium zu verwenden, - bei der die Auslassöffnung (AUSL) des Gasstrahlventilator (GSV) mit einem Inneren des Raums (MR) verbunden ist, um im Rahmen des Austausches eine Belüftung des Raums (MR) zu verwirklichen.
Anordnung nach Anspruch 7 , bei der Gasstrahlventilator (GSV) zumindest teilweise im Inneren des Raums (MR) und/oder zumindest teilweise im Bodenbereich (MRB) des Raums (MR) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8 , - bei der die Ansaugdüse (DUS) des Gasstrahlventilator (GSV) außerhalb des Raums (MR) angeordnet ist, - bei der die Auslassöffnung (AUSL) des Gasstrahlventilator (GSV) zumindest teilweise innerhalb im Inneren des Raums (MR) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 , bei der zwischen dem Druckluftsystem des Schienenfahrzeugs und dem ersten Eingang des Gasstrahlventilators (GSV) ein Ventil (VENT) angeordnet ist, durch das der Betrieb des Gasstrahlventilators (GSV) steuerbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 , bei der das Innere des Raums (MR), bevorzugt über eine in einem Dachbereich (MRB) des Raums (MR) angeordnete Entlüftungsöffnung (EOF), mit einem Außenbereich des Raums (MR) verbunden ist, um eine mit der Belüftung einhergehende Entlüftung des Raums (MR) sicherzustellen.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Gasstrahlventilator (GSV) mit einer Erdung verbunden ist, um dessen elektrostatische Aufladung zu verhindern.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Raum (MR) ein Maschinenraum (MR) oder ein Tankraum ist.
Schienenfahrzeug mit einer Anordnung zum Austausch eines gasförmigen Mediums (MRL, FL), bei dem die Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Austausch eines gasförmigen Mediums, das sich in einem Raum, beispielsweise in einem Maschinenraum, eines Schienenfahrzeugs befindet. Einleitung und Stand der Technik Aggregate eines Schienenfahrzeugs, beispielsweise Tanks und Behälter, werden außen am Schienenfahrzeug oder in besonderen Räumen (Maschinenraum, Tankraum, etc.) im Inneren des Schienenfahrzeugs angeordnet. Insbesondere bei Lokomotiven sind Aggregate im Maschinenraum des Schienenfahrzeugs angeordnet. Der Raum ist dabei bevorzugt von anderen Räumen des Schienenfahrzeugs abgetrennt und bildet im Schienenfahrzeug eine abgeschlossene Funktionseinheit. Unter dem Begriff Aggregate werden insbesondere mehrere, bevorzugt zusammenwirkende, Maschinen, Apparate oder Geräte verstanden. Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Kühlung, um einen Notstrom-Generator, um einen Antrieb, um Antriebskomponenten, um einen Tank bzw. um einen Behälter, um ein Getriebe, etc. Um einen ordnungsgemäßen und langfristigen, zuverlässigen Betrieb der Aggregate sicherzustellen, ist es nötig, ein im Raum vorhandenes Gas- bzw. Luftgemisch in zeitlichen Intervallen zu erneuern bzw. auszutauschen. Für diesen Austausch werden Lüfter verwendet, die derart mit dem Raum gekoppelt sind, dass bei einer Belüftung beispielsweise Luft aus der Umgebung des Schienenfahrzeugs in den Raum gelangt und/oder dass bei einer Entlüftung des Raums darin befindliche Luft bzw. ein darin befindliches Gasgemisch aus dem Raum in die Umgebung des Schienenfahrzeugs gelangt. Die Lüfter verwirklichen somit in Bezug auf den betrachteten Raum einen Austausch eines gasförmigen Mediums. Der Austausch erfolgt über einen konstanten oder über einen variablen Volumenstrom, so dass im Raum eine von den Aggregaten geforderte Atmosphäre sichergestellt wird. Eine Auswahl von dafür passenden Lüftern wird erschwert durch einzuhaltende Bauraum-Beschränkungen, durch das begrenzte Raum-Volumen, durch einzuhaltende Brandschutz-Anforderungen, durch eine für die Lüfter geforderte Einsatzzweck-Tauglichkeit, die unter dem Begriff „Bahnfestigkeit“ für das Schienenfahrzeug vorgegeben ist, und/oder durch für den Raum einzuhaltende Explosionsschutz-Anforderungen. Aufgabenstellung Es ist daher Aufgabe der nachfolgend beschriebenen Erfindung, eine Anordnung zum Austausch von Gasen in einem Raum, insbesondere in einem Maschinenraum, eines Schienenfahrzeugs anzugeben, die es auf einfache und kostengünstige Art ermöglicht, die oben genannten bzw. vorgegebenen Erfordernisse einzuhalten. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Beschreibung der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Austausch eines gasförmigen Mediums, das sich in einem Raum, insbesondere in einem Maschinenraum, eines Schienenfahrzeugs befindet. Zum Austausch wird ein Gasstrahlventilator verwendet, dessen an sich bekannte Funktionsweise nachfolgend kurz erläutert wird. Der Gasstrahlventilator weist eine Ansaugdüse und eine damit verbundene Auslassöffnung auf. Die Ansaugdüse weist einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang auf. Am ersten Eingang der Ansaugdüse ist ein gasförmiges Treibmedium angeschaltet, das unter Druck in die Ansaugdüse eingeleitet wird. Die Ansaugdüse ist derart ausgebildet, dass durch das eingeleitete Treibmedium im Inneren der Ansaugdüse ein Unterdruck entsteht. Durch den Unterdruck wird ein zu förderndes, gasförmiges Medium über den zweiten Eingang der Ansaugdüse in das Innere der Ansaugdüse gesaugt. Sowohl das Treibmedium als auch das gasförmige Medium verlassen über die Auslassöffnung den Gasstrahlventilator. Der Gasstrahlventilator ist über seine Eingänge und über die Auslassöffnung derart mit dem Raum gekoppelt, dass durch die kombinierte Abgabe des geförderten gasförmigen Mediums und des Treibmediums über die Auslassöffnung ein Austausch des gasförmigen Mediums im Raum erfolgt bzw. durchgeführt wird. In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, die nachfolgend mit Hilfe von 1 beschrieben ist, ist im Raum ein Tankbehälter, beispielswiese ein Wasserstofftank, angeordnet. Der Tankbehälter ist mit dem ersten Eingang des Gasstrahlventilators verbunden, so dass dessen Tankinhalt, beispielsweise Wasserstoff, als gasförmiges Treibmedium beim Gasstrahlventilator verwendbar ist. Denkbar ist es auch, je nach Tankinhalt, auch andere Gase, beispielsweise Stickstoff, CO2, Erdgas, Propan, etc., als gasförmiges Treibmedium zu verwenden. Der zweite Eingang des Gasstrahlventilators ist mit dem Inneren des Raums verbunden, so dass das dortige gasförmige Medium, beispielsweise Luft, als zu förderndes gasförmiges Medium in das Innere des Gasstrahlventilators gesaugt wird. Die Auslassöffnung des Gasstrahlventilators ist bevorzugt im Außenbereich des Raums angeordnet bzw. mit einem Außenbereich des Schienenfahrzeugs verbunden, um im Rahmen des Austausches eine Entlüftung des Raums zu verwirklichen. In eine