專利名稱：避免在一個(gè)封閉空間內(nèi)的內(nèi)部壓力快速變化的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的方法和一種按
照權(quán)利要求7的前序部分所述的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在不同的運(yùn)輸工具如火車、磁懸浮列車和飛機(jī)的能夠達(dá)到高的最 大速度的封閉客艙中，在運(yùn)行中可能出現(xiàn)不符合要求的壓力變化。在 此一個(gè)原因是在火車和磁懸浮列車快速穿行狹窄的隧道或在緊挨著并 排輔設(shè)的車行道上列車相遇時(shí)導(dǎo)致壓力波。由于這樣的壓力變化從乘 客方面從一個(gè)規(guī)定的壓力變化速度起作為令人感到不舒服的壓力在耳 朵上被感受，由國(guó)際鐵道聯(lián)合會(huì)(UIC)公布了具有對(duì)于這樣的壓力 變化的舒適極限的標(biāo)準(zhǔn)(UIC 660 )。在飛機(jī)中如果飛行高度快速變化， 則產(chǎn)生類似的問題，因?yàn)榭諝鈮毫﹄S著上升的高度而減小。
為了避免這樣的問題，在火車中特別在高速列車中已知，將車廂 盡可能構(gòu)成為壓力密封的，以便借此如此強(qiáng)地限制由于外部壓力的變 化可能在內(nèi)部空間中產(chǎn)生的壓力變化的速度，以致乘客不再作為感到 不舒服而感受到這些壓力變化。不過為了制造必需的密封性，必需的 是，存在的門、窗、車通道等設(shè)有密封裝置，空調(diào)設(shè)施等配備有用作 空氣供給和排走的可關(guān)閉的閥，它們例如在駛進(jìn)隧道時(shí)關(guān)閉而在駛出 隧道時(shí)重新打開，并且在相當(dāng)大程度上無敞開的通口情況下實(shí)現(xiàn)車廂 結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的內(nèi)容適用于磁懸浮列車。為了避免令人感到不舒服的壓 力變化的另一可能性在于，選擇足夠大的隧道橫截面與車輛橫截面的 比例并且只允許在保持足夠?qū)挼拈g距的車行道上才允許列車相遇或完 全避免在隧道中列車相遇，以便由此減小壓力波的大小。
與此相對(duì)，在飛機(jī)制造中設(shè)定，借助功率強(qiáng)大的、安裝在空氣進(jìn) 口或空氣排出口上的鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)客艙中的空氣壓力。這樣的調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)用于持久的壓力平衡，并且在非?？焖俚膲毫ψ兓瘯r(shí)，像例如在穿行 隧道時(shí)發(fā)生的那樣，需要過大的鼓風(fēng)機(jī)，它們此外還可以高動(dòng)力方式 對(duì)快速的外部壓力變化做出反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題因此在于，構(gòu)成開頭所述的方法和設(shè)備，使其 不需要大的費(fèi)用就可以避免特別快速的內(nèi)部壓力變化繼而可以避免對(duì) 處于封閉空間內(nèi)的人員的損害。
按照本發(fā)明，利用權(quán)利要求1和7表明的特征達(dá)到解決所述問題。 本發(fā)明所基于的構(gòu)思在于，至少部分地補(bǔ)償一個(gè)負(fù)壓形式由外部 引起的在封閉空間內(nèi)快速的壓力變化，即供給空間一個(gè)相應(yīng)的空氣量。 以類似的方式，在突然出現(xiàn)超壓時(shí)，將一個(gè)相應(yīng)的空氣量排出空間。 特別這樣地進(jìn)行內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)，以致以一個(gè)預(yù)選的壓力變化速度實(shí) 現(xiàn)壓力變化。借此可以保護(hù)處于空間內(nèi)的人員免受不舒服的、損害乘 車舒適性的壓力變化。按照本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例，借助一 個(gè)超壓或負(fù)壓容器供給或排走空氣。因此可以避免使用昂貴的鼓風(fēng)機(jī)、泵等。
由諸從屬權(quán)利要求得出本發(fā)明的其他有利的特征。


以下結(jié)合對(duì)應(yīng)各實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中
圖l用于一個(gè)封閉空間的完全的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)的實(shí)施例的示意
圖;
圖2用于按圖1的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置的方框圖； 圖3用于一個(gè)封閉空間的僅僅部分的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)的實(shí)施例的 示意圖4在穿行隧道期間，在軌道束縛的車輛的車廂內(nèi)示例性可能的 壓力分布；
圖5對(duì)應(yīng)于圖4的視圖，在使用按照本發(fā)明的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)時(shí)， 在一個(gè)密封比較差的空間中的壓力分布；圖6對(duì)應(yīng)于圖5的視圖，在使用按照本發(fā)明的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)時(shí)， 在一個(gè)密封比較好的空間中的壓力分布。
具體實(shí)施例方式
圖l示意示出了本發(fā)明目前保持最好的一個(gè)實(shí)施例，它能夠?qū)崿F(xiàn) 一種完全的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)，而與外部的空氣壓力是大于還是小于所考 察的空間內(nèi)的空氣壓力無關(guān)。在圖1中示例性地假定要調(diào)節(jié)一個(gè)封閉 空間1內(nèi)的空氣壓力，該空間構(gòu)成一列高速列車?yán)缫涣写艖腋×熊?的客艙并且由車壁2包圍著。所謂"封閉，，應(yīng)被理解為，當(dāng)未示出的 窗和門關(guān)閉時(shí)，車壁2構(gòu)成一個(gè)包圍空間1的殼體，它除了通常存在 的不密封性和必要時(shí)存在的用于空調(diào)設(shè)施等的通風(fēng)和排風(fēng)孔之外四周 都是密封的。但清楚的是，根據(jù)其質(zhì)量、其老化或其他情況，空間1 不僅可以是密封良好的而且可以是密封不太好的，如由進(jìn)一步描述顯 而易見的那樣。
按照?qǐng)D1，不僅在空間1內(nèi)而且在其外面(在這里稱為"空間1 的外部環(huán)境，，)分別設(shè)置至少一個(gè)壓力傳感器3和4，借助它們持續(xù)地 測(cè)量空間1內(nèi)的空氣壓力(以下簡(jiǎn)稱為內(nèi)部壓力)和外部環(huán)境中的空 氣壓力(以下簡(jiǎn)稱為外部壓力)。此外分別設(shè)置至少一個(gè)超壓容器5 和一個(gè)負(fù)壓容器6，兩者可以或是直接設(shè)置在空間1內(nèi)或空間l之外， 例如在一個(gè)相鄰的客艙內(nèi)或是也可在一個(gè)與空間l分開的區(qū)域內(nèi)，但 如空間l是所考察的車輛的一個(gè)組成部分。
超壓容器5設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)閥7,通過它，必要時(shí)經(jīng)由至少一個(gè)連 接的管道，壓縮空氣從超壓容器5中可流入空間1內(nèi)。負(fù)壓容器6設(shè) 有一個(gè)調(diào)節(jié)岡8，通過它，必要時(shí)經(jīng)由至少一個(gè)連接的管道，空氣從 空間1內(nèi)可流入負(fù)壓容器6中?？梢酝ㄟ^控制調(diào)節(jié)閥7、 8的開口橫截 面調(diào)節(jié)空氣流過調(diào)節(jié)閥7、 8的速度，優(yōu)選借助一些供給調(diào)節(jié)閥7、 8 的一個(gè)電的或電磁的控制機(jī)構(gòu)的電控制信號(hào)。
此外超壓容器5經(jīng)由一個(gè)管道9與一個(gè)通向外部環(huán)境的構(gòu)成在車 壁2的孔連接，該孔可以用一個(gè)活門IO等壓力密封地封閉。 一個(gè)鼓風(fēng) 機(jī)或壓氣機(jī)11處于管道9中，利用它在打開的活門10時(shí)可以用壓縮空氣注滿壓力容器5直到達(dá)到一個(gè)預(yù)選的超壓。負(fù)壓容器6經(jīng)由一個(gè) 管道12與一個(gè)通向外部環(huán)境的構(gòu)成在車壁2中的孔連接，該孔可以用 一個(gè)活門14等壓力密封地封閉。 一個(gè)泵15處于管道12中，利用它在 打開活門14時(shí)可以將負(fù)壓容器6抽真空直到達(dá)到一個(gè)預(yù)選的負(fù)壓。
最后由圖l顯而易見的設(shè)備包括一個(gè)控制器16，它與兩個(gè)傳感器 3、 4和兩個(gè)調(diào)節(jié)閥7、 8連接并且根據(jù)測(cè)定的內(nèi)部壓力或外部壓力這 樣對(duì)其進(jìn)行控制，以致或是借助超壓容器5針對(duì)性地將補(bǔ)充的空氣量 輸入空間1內(nèi)或是借助負(fù)壓容器6針對(duì)性地從空間1內(nèi)排出過剩的空 氣量。因此總地來說按圖1的設(shè)備基本上如下工作
如果傳感器3和4報(bào)告，外部壓力小于內(nèi)部壓力和/或內(nèi)部壓力不 允許地快速降低，則打開調(diào)節(jié)閥7并且空氣從超壓容器5中進(jìn)入空間 1內(nèi)。借此通過調(diào)節(jié)空氣的供給，至少部分地補(bǔ)償在空間1內(nèi)的內(nèi)部 壓力的這樣特別快速的導(dǎo)致內(nèi)部壓力變小的變化，其中通過必要時(shí)或 大或小地打開調(diào)節(jié)岡7，還可以非常快速地對(duì)外部壓力的變化作出反 應(yīng)。以相應(yīng)的方式，如果傳感器3和4報(bào)告，外部壓力大于內(nèi)部壓力 和/或內(nèi)部壓力不允許地快速升高，則或大或小地打開調(diào)節(jié)閥8，以便 由此允許空氣從空間1內(nèi)逃入負(fù)壓容器6中并因此至少部分地補(bǔ)償空 間1內(nèi)的壓力升高。由此還可以非常快速地對(duì)外部壓力的升高作出反 應(yīng)。
在正常的調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)閥7、 8根據(jù)設(shè)備的一次確定的調(diào)節(jié)特性總 是以相同的方式對(duì)在外部壓力與內(nèi)部壓力之間的差值做出反應(yīng)，以便 將該差值保持盡可能地小。但按照本發(fā)明，被看作特別有利的是，這 樣實(shí)施調(diào)節(jié)，即將內(nèi)部壓力的變化速度至少限制在一個(gè)這樣的數(shù)值， 它與乘客的容易相處極限相一致。借此避免按照外部壓力的可能的快
對(duì)乘客的耳朵產(chǎn)生作用。這特別適用于短時(shí)的、只持續(xù)幾秒鐘的壓力 波動(dòng)，這些波動(dòng)利用大的、承載的鼓風(fēng)機(jī)、泵等是不可能補(bǔ)償?shù)摹?br> 在結(jié)束符合要求的壓力平衡以后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥7、 8，打開活門10、 14并借助鼓風(fēng)機(jī)11和泵15重新用空氣將壓力容器5、 6注滿或抽真空直到達(dá)到一個(gè)預(yù)選的超壓或負(fù)壓。緊接著可以重新關(guān)閉活門10、 14。 由于通過只須以比較大的時(shí)間間隔進(jìn)行一個(gè)調(diào)節(jié)過程，例如在接連地 穿行隧道時(shí)，所以鼓風(fēng)機(jī)11和泵15的尺寸可以確定成比較小尺寸的。 此外只需使活門10、14電力地或用其他的機(jī)構(gòu)分別處于一個(gè)打開和關(guān) 閉位置，也就是說，不需要調(diào)節(jié)其相應(yīng)的孔橫截面。
控制器16與傳感器3和4、調(diào)節(jié)閥7和8以及容器5和6共同構(gòu) 成一按照本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置并且按照?qǐng)Dl原則上可以任意地構(gòu)成，亦 即特別是電子地、氣動(dòng)地或以任何其他的方式運(yùn)行。在電子運(yùn)行情況 下，例如按圖2構(gòu)成控制器16。依此它包括一個(gè)與傳感器3、 4連接 的控制裝置18,除傳感器信號(hào)之外還可以向該控制裝置供給其他的信 息例如指示行駛速度、車輛的位置、路線的縱斷面(例如車行道中的 下坡或上坡部分)等這樣的信息。借助這些信息在控制裝置18中生成 一個(gè)合理的、優(yōu)選事先借助已知的路線分布計(jì)算的額定值曲線并且在 控制裝置18的一個(gè)輸出端19上發(fā)送。因此在這里不借助一個(gè)固定的、 而借助一時(shí)間上易變的額定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。借助一個(gè)比較器20,也供給 它傳感器3的輸出信號(hào)，持續(xù)地將額定值曲線與內(nèi)部壓力的相應(yīng)的實(shí) 際值相比較。將兩個(gè)數(shù)值的差供給一個(gè)調(diào)節(jié)模塊21,它按照情況在一 個(gè)與調(diào)節(jié)閥7連接的輸出端22或在一個(gè)與調(diào)節(jié)閥8連接的輸出端23 上發(fā)送一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)。借助這些調(diào)節(jié)信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)閥7、 8這樣調(diào)節(jié)，以 致得到符合要求的壓力平衡。因此特別具有優(yōu)點(diǎn)的是，在輸出端19 上額定值是時(shí)間上易變的指令量，它們確保在每一時(shí)刻如此大地打開 調(diào)節(jié)閥7、 8，如為了在空間1內(nèi)達(dá)到一個(gè)預(yù)選的壓力變化速度所要求 的那樣。這意味著例如，在外部壓力快速降低時(shí)，首先大地打開調(diào)節(jié) 閥7，以便由于大的空氣量供給可以只緩慢地降低內(nèi)部壓力。緊接其 后則通常可以總是再關(guān)閉調(diào)節(jié)閥7，因?yàn)樵谕獠繅毫εc內(nèi)部壓力之間 的差值繼而還有對(duì)供給的空氣的需要總是變得較小，直到達(dá)到最小的 與降低的外部壓力相當(dāng)?shù)膬?nèi)部壓力。特別是優(yōu)選這樣選擇時(shí)間上易變 的額定壓力曲線，以致在所有情況下都遵守例如預(yù)定的舒適標(biāo)準(zhǔn)(例 如UIC 660 )。
8如果關(guān)于超壓容器5的尺寸確定例如從空間1的一個(gè)150 m3的容 積出發(fā)，則在空間1內(nèi)的壓力降低是1000 Pa/10s，如按UIC660仍特 別允許的那樣，在計(jì)算方面相當(dāng)于一個(gè)約0.15kg/s的空氣質(zhì)量流量， 如果假定一個(gè)從壓力容器5絕熱的流出過程的話。如果該空氣質(zhì)量流 量完全由壓力容器5補(bǔ)償，則它們必要流過調(diào)節(jié)閥7。如果例如用一 種2巴=2 'l()5pa的超壓用空氣注滿壓力容器5，則相當(dāng)于一個(gè)約0.06 m"s的空氣容積流量。在這種情況下，流出的空氣雖然相對(duì)于壓力容 器5中的溫度冷卻了約50。C，但仍產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)，即空氣非?？焖俚亓魅?空間內(nèi)并因此也可以在壓力變化時(shí)起作用，它只在一秒鐘或稍多 一點(diǎn) 時(shí)間上延伸。相應(yīng)的計(jì)算可以用于需要負(fù)壓容器6快速平衡壓力峰值 的情況。此外計(jì)算表明，在給定情況下，壓力容器5、 6的容積通常不 必大于例如相當(dāng)于空間1的容積的百分之一。
相對(duì)于不僅升高的而且降低的外部壓力，按圖l的設(shè)備能夠在每 一時(shí)刻都實(shí)現(xiàn)空間1內(nèi)的內(nèi)部壓力的一種主動(dòng)的調(diào)節(jié)。反之還可以出 現(xiàn)一些只導(dǎo)致內(nèi)部壓力的升高或只導(dǎo)致內(nèi)部壓力的降低的情況。在這 些情況下，可以或是放棄超壓容器5或是放棄負(fù)壓容器6和所屬的構(gòu) 件。如果空間1是密封良好的并且因此例如外部壓力的降低由于穿行 隧道只導(dǎo)致空間1內(nèi)一個(gè)微小的并特別是允許的壓力變化速度，則例 如可以產(chǎn)生一種這樣的情況。但如果車輛和與其一起的密封良好的空 間1，在其中已形成降低的內(nèi)部壓力以后，必須在一個(gè)直接處于隧道 后面的火車站中或還在一個(gè)設(shè)立在隧道1中的、處在正常的外部壓力 上的火車站中停車，則當(dāng)沒有釆取特別的措施時(shí)，相應(yīng)地也只有逐漸 向較高的外部壓力升高的可能。這導(dǎo)致的結(jié)果可以是，為了乘客免受 一個(gè)壓力沖擊，車門在一個(gè)顯著的時(shí)間長(zhǎng)度上(例如30s)還必須保 持關(guān)閉，直到建立壓力平衡為止。
按照本發(fā)明，壓力平衡在一個(gè)這樣的情況下除借助按圖1的設(shè)備 外還可以借助按圖3的設(shè)備加速，其中相同的部分設(shè)有與圖1中相同 的標(biāo)記。與圖1不同，車壁2在這里只具有一個(gè)通向外部環(huán)境的孔25， 利用一個(gè)調(diào)節(jié)閥26可以或大或小地將其打開。為了調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥26的位置，可以采用一個(gè)按圖l和2的調(diào)節(jié)裝置。
在采用按圖3的設(shè)備時(shí)，傳感器3和4在隧道終端或在一個(gè)地下 火車站中報(bào)告一個(gè)比較大的壓力差。因此控制器16這樣打開調(diào)節(jié)閥 26，以致在外部與內(nèi)部之間的壓力平衡雖然在遵守UIC標(biāo)準(zhǔn)或其他的 規(guī)程下，但仍然以一個(gè)顯著大于留給假定為密封的空間l本身時(shí)產(chǎn)生 的壓力變化速度進(jìn)行。按這種方式，可以將直到打開車門的等待時(shí)間 顯著地并例如減到幾秒鐘，這幾乎不被乘客感覺到。
圖4至6示例性示出了幾種可能的壓力分布，其中分別以任意的 單位沿橫坐標(biāo)劃分時(shí)間而沿縱坐標(biāo)劃分壓力。此外pN表示外部環(huán)境 中的正常的外部壓力，它例如存在于一個(gè)自由的、由一列列車通過的 路線。
在圖4中假定， 一列包括一個(gè)具有一個(gè)按圖1的空間1的車廂的 列車沿一個(gè)預(yù)定的路線運(yùn)動(dòng)并且在一個(gè)時(shí)刻tl駛進(jìn)一條隧道A。還假 定，外部壓力因此沿一條虛線28突然降到一個(gè)比較低的數(shù)值pl，它 例如比壓力pN低3000 Pa，在穿行隧道期間保持該數(shù)值pl，并在離 開隧道以后，在一個(gè)時(shí)刻t2突然重新升到數(shù)值pN。此外假定，列車 在一個(gè)時(shí)刻t3駛進(jìn)一個(gè)第二隧道B，在其中設(shè)置一個(gè)火車站，列車在 一個(gè)時(shí)刻t4停在火車站內(nèi)。在該隧道B中，外部壓力首先沿一條虛線 示出的曲線29例如只降到一個(gè)數(shù)值p2，以便在停車時(shí)在一個(gè)時(shí)刻t4 重新具有正常壓力pN。
此外在圖4中例性示地沿點(diǎn)劃線的曲線3 0和31示出了在列車的 一個(gè)僅僅密封差的空間1內(nèi)的內(nèi)部壓力的分布。如曲線30、 31所示， 內(nèi)部壓力比較快速地跟隨曲線28和29，也就是自動(dòng)地并且無大的延 遲地發(fā)生一種壓力平衡。因此內(nèi)部壓力在時(shí)刻t2已達(dá)到最小的外部壓 力pl，而在離開隧道A之后不久，在一個(gè)時(shí)刻t5，內(nèi)部壓力重新符 合正常的內(nèi)部壓力pN。所示的壓力變化在這里一方面是如此之快，以 致它對(duì)于乘客來說是感到不舒服的。但另一方面，空間l的不密封性 導(dǎo)致的結(jié)果是，在列車停在火車站B中以后，內(nèi)部壓力在時(shí)刻t4車比 較快速地重新升到正常壓力pN并且大致在一個(gè)時(shí)刻t6達(dá)到正常壓
10力，從而在時(shí)刻t6可以無問題地打開車門。
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1的內(nèi)部壓力的分布，該空間是密封比較好的。作為其結(jié)果在穿行隧
道A期間，內(nèi)部壓力只是比較緩慢地下降，直到一個(gè)數(shù)值p3為止， 并且在離開隧道A以后，內(nèi)部壓力比較緩慢地升高，直到數(shù)值pN。 相應(yīng)的內(nèi)容適用于從時(shí)刻t3起穿行第二隧道B。不過空間1的高的密 封性在這里導(dǎo)致，在列車停車以后在時(shí)刻t4的內(nèi)部壓力仍然在正常的 外部壓力下保持比較大的一段時(shí)間，如點(diǎn)示曲線33所示的那樣，并且 只在一個(gè)時(shí)刻t7以后達(dá)到該正常的外部壓力。因此在這種情況下既不 可以在時(shí)刻t4又不可以在時(shí)刻t6打開車門，因?yàn)樵谶@些時(shí)刻對(duì)乘客 來說具有一種壓力沖擊的危險(xiǎn)。確切地說，必須等待直到內(nèi)部壓力大 致在時(shí)刻t7足夠接近外部壓力pN為止。
圖5示出了在使用借助圖l描述的本發(fā)明的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)于 一個(gè)密封比較差的空間1的壓力分布。對(duì)于外部壓力和自動(dòng)調(diào)節(jié)的內(nèi) 部壓力，假定與圖4中的關(guān)系相同(曲線28、 29和30、 31)。但如果 按照本發(fā)明在駛進(jìn)隧道A時(shí)使用描述的調(diào)節(jié)， 一旦外部壓力足夠小于 內(nèi)部壓力，則因此首先打開調(diào)節(jié)閥7并且空氣如此快速地從壓力容器 5中進(jìn)入空間1內(nèi)，以致內(nèi)部壓力只逐漸地沿一條圖5中的實(shí)線曲線 34—直降到一個(gè)數(shù)值p4。如上所述，優(yōu)選在該區(qū)域內(nèi)這樣實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)， 以致通過曲線34斜度產(chǎn)生的壓力變化速度沒有位置超出對(duì)于乘客來 說容易相處極限。在離開隧道A以后，通過關(guān)閉調(diào)節(jié)閥7和打開調(diào)節(jié) 閥8可以達(dá)到，暫時(shí)空氣從空間1內(nèi)流進(jìn)負(fù)壓容器6中并因此避免內(nèi) 部壓力突然升高到數(shù)值pN。對(duì)于這種情況，符合目的的是，在考慮舒 適極限情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在隧道B的區(qū)域內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)類似的壓力分布，如一條圖5中的實(shí) 線曲線35所示的那樣。
圖6最后示出了按圖3的設(shè)備對(duì)在一個(gè)密封良好的空間1內(nèi)的壓 力分布的影響，其中在隧道A的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生如圖4中相同的關(guān)系(曲 線28、 29和32、 33 )。由于在這里在隧道A的區(qū)域內(nèi)未超過舒適極限，所以不需要一種內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)。
相反，對(duì)于這種情況，符合目的的是， 一個(gè)在隧道B中的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)在使用按圖3的設(shè)備的情況下進(jìn)行。如曲線33所示的那樣，直到例如在時(shí)刻t4不需要特別的措施。但在時(shí)刻t4，具有數(shù)值p5的內(nèi)部壓力仍顯著小于在火車站B中和在車輛停車時(shí)的外部壓力pN。因此按照本發(fā)明，現(xiàn)在打開圖3中的調(diào)節(jié)閥26，借此經(jīng)由車壁2中的孔25可以實(shí)現(xiàn)一種更快速的壓力平衡。按照本發(fā)明，即使在這種情況下調(diào)節(jié)用于這樣地控制調(diào)節(jié)閥26的打開狀態(tài)，以致壓力變化速度不超過舒適極限，而是例如沿一條圖6中的實(shí)線曲線36實(shí)現(xiàn)內(nèi)部壓力的升高。但在這種情況下，壓力變化速度這樣選擇，以致例如在一個(gè)時(shí)刻t8完成需要的壓力平衡，該時(shí)刻比時(shí)刻t7顯著更接近時(shí)刻t4(在火車站B中停車)。因此可以已在時(shí)刻t8打開車門，而對(duì)乘客來說沒有產(chǎn)生對(duì)耳朵的一個(gè)感到不舒服的壓力。
如圖4至6可看出的那樣，在隧道A與B之間通常具有比較大的距離。這能夠使壓力容器5和6在兩個(gè)調(diào)節(jié)過程之間逐漸地重新用壓縮空氣裝載或抽真空到符合要求的負(fù)壓。此外顯而易見的是，特別是按圖1的調(diào)節(jié)裝置也可用在一些在空間1中存在短時(shí)的或微小的漏氣情況下。此外在使用按圖1的設(shè)備時(shí)，在一定限度內(nèi)可以允許車輛的壓力密封性逐漸降低，如例如超過車輛的使用壽命可能產(chǎn)生的那樣。
按照本發(fā)明的方法和設(shè)備不僅可以用在車輛的封閉空間上。結(jié)合固定的空間例如結(jié)合利用于生物或化學(xué)目的的實(shí)驗(yàn)室也可以產(chǎn)生類似的問題。在這種情況下雖然通常沒有要求必須避免這樣快速的壓力變化，它們被在實(shí)驗(yàn)室工作的人員作為感到不舒服而感受到。但必須經(jīng)常確保，短時(shí)地打開門或窗，而與是否存在一個(gè)閘門等無關(guān)，不要導(dǎo)致?lián)诫s有有害物質(zhì)例如細(xì)菌或病毒的空氣從一個(gè)這樣的空間向外逃走或相反從外面侵入空間內(nèi)。借助按圖1的設(shè)備，即使在門和窗短時(shí)打開的情況下借助超壓容器或負(fù)壓容器也可以保證不低于一個(gè)在內(nèi)部壓力與外部壓力之間預(yù)選的壓力差。 一種重要的通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在這種情況下還在于，為了只對(duì)于門等的短時(shí)的打開而以安全性在空間內(nèi)能夠維持一個(gè)預(yù)選的超壓或負(fù)壓，不必設(shè)置尺寸過大的且因此昂貴的泵、鼓風(fēng)機(jī)等。如在車輛中的空間1情況下還產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)那樣，壓
力容器5、 6可以非?？焖俚仄鹱饔茫恍枰缭诒玫戎心菢虞^長(zhǎng)的起動(dòng)時(shí)間。
本發(fā)明并不限于描述的各實(shí)施例，它可以按各種各樣的方式進(jìn)行改變。這特別適用于每一空間1設(shè)置的壓力容器5和6的尺寸和數(shù)目。特別在較大的空間情況下，符合目的的可以是，設(shè)置多個(gè)容器5和/或6，以便在不同的位置進(jìn)入或吸走空氣。對(duì)于設(shè)置在空間的各壁中的、通向外部環(huán)境的孔(例如圖3中25)，還可以采用那些在具有空調(diào)設(shè)施的空間中本來已存在的孔，并且這些孔必要時(shí)設(shè)有調(diào)節(jié)閥。此外符合目的的是，在描述的調(diào)節(jié)裝置工作的那些時(shí)間期間，關(guān)閉例如存在的其他的孔。此外清楚的是，即使在許多情況下附加使用一個(gè)外部壓力容器4也是符合目的的，例如在描述的地下火車站停車時(shí)，但按照情況只需要一個(gè)內(nèi)部壓力容器3。持續(xù)地在同一路線上行駛的車輛，還可以設(shè)有特別匹配于該路線的和必要時(shí)借助經(jīng)驗(yàn)數(shù)值計(jì)算出的用于調(diào)節(jié)裝置的額定壓力曲線。此外包括傳感器3 (和必要時(shí)4)、調(diào)節(jié)閥7、 8或26和容器5、 6以及控制器16的調(diào)節(jié)裝置原則上可以按許多不同的方法按硬件和/或軟件來實(shí)現(xiàn)。最后易于理解的是，也可以按不同于描述的和示出的組合采用不同的特征。
權(quán)利要求
1.用于避免由外部環(huán)境引起在一個(gè)封閉空間(1)內(nèi)的空氣壓力快速變化的方法，其特征在于，監(jiān)控至少空間(1)內(nèi)的內(nèi)部壓力，并且通過調(diào)節(jié)空氣的供給或排走，至少部分地補(bǔ)償內(nèi)部壓力的快速變化。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，這樣地調(diào)節(jié)空氣的供給或排走，以致在空間(1)內(nèi)得到一個(gè)預(yù)選的壓力變化速度。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在應(yīng)用一個(gè)預(yù)選的額定壓力曲線的情況下實(shí)施對(duì)內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在考慮預(yù)定的舒適標(biāo)準(zhǔn)情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，分別借助至少一個(gè)超壓或負(fù)壓容器(5、 6)供給或排走空氣。
6. 按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，借助至少一個(gè)通向外部環(huán)境的調(diào)節(jié)閥(7、 8、 26)供給空氣。
7. 用于避免由外部環(huán)境引起在一個(gè)封閉空間(1)內(nèi)的空氣壓力快速變化的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具有至少一個(gè)要設(shè)置在空間(1)內(nèi)的壓力傳感器(3)、 一個(gè)用于供給或排走空氣的機(jī)構(gòu)和一個(gè)包括壓力傳感器(3)和該機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置，用于至少部分地補(bǔ)償快速的壓力變化。
8. 按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包括一個(gè)設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)閥(7、 8)的用于空氣的超壓和/或負(fù)壓容器(5、 6),并且調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥(7、 8)的位置。
9. 按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)具有至少一個(gè)通向外部環(huán)境的調(diào)節(jié)閥(26)，并且調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥(26)的位置。
10. 按照權(quán)利要求7至9之一所述的設(shè)備，其特征在于，調(diào)節(jié)裝置具有一個(gè)用于測(cè)定在外部環(huán)境中的空氣壓力的壓力傳感器(4)。
11. 按照權(quán)利要求8至IO之一所述的設(shè)備，其特征在于，為調(diào)節(jié)裝置預(yù)定一個(gè)時(shí)間上易變的、匹配于一個(gè)預(yù)選的額定壓力曲線的指令量作為額定值(19)。
12. 按照權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，在考慮預(yù)定的舒適標(biāo)準(zhǔn)情況下構(gòu)成額定壓力曲線。
13. 按照權(quán)利要求7至12之一所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備用于調(diào)節(jié)在一個(gè)軌道束縛的車輛中特別在一列磁懸浮列車中的壓力變化速度。
14. 按照權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，為了調(diào)節(jié)在車輛的一個(gè)密封良好的空間(1)內(nèi)的壓力變化速度，該設(shè)備設(shè)有至少一個(gè)通向外部環(huán)境的調(diào)節(jié)閥(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方用于避免由外部環(huán)境引起在一個(gè)封閉空間(1)內(nèi)的空氣壓力快速變化的法和設(shè)備。按照本發(fā)明，用一個(gè)傳感器(3)監(jiān)控空間(1)內(nèi)的內(nèi)部壓力。通過針對(duì)性地供給或排走空氣，至少部分地補(bǔ)償內(nèi)部壓力的快速變化。優(yōu)選借助超壓和負(fù)壓容器(5、6)供給和排走空氣。
文檔編號(hào)B61D27/00GK101657346SQ200880012377
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者F·迪格納特, 鄭清華 申請(qǐng)人:蒂森克魯伯快速運(yùn)輸有限公司