Brevet FR2021038A1 — publié le 19700717

La présente invention se rapporte i un appareil de climatisation destiné à être utilisé dans un véhicule transportant des passagers. Un appareil de climatisation de ce type est parfois disposé en dessous de la structure du plancher du véhicule et dans d'autres cas il est suspendu au toit et au-dessus du plafond de celui-ci. Pour répondre aux exigences rigoureuses d'encombrement, d'utilisation et d'entretien, tous les composants principaux tels que le réfrigérant, l'évaporateur, le dispositif de chauffage, les filtres et les ventilateurs sont enfermés dans un seul ensemble. Ceci réduit l'espace nécessaire à un minimum et permet d'enlever rapidement tout l'appareil du plafond du compartiment des passagers pour le réparer ou le réviser. C'est à ce domaine général de la technique que se rapporte la présente invention. Des appareils de climatisation de la technique antérieure ont été utilisés dans les véhicules transportant les passagers. Dans dqhombreux cas, les composants principaux, tels que les évaporateurs, les appareils de chauffage et les ensembles de ventilateurs centrifuges ont été montés sur les structures des toits des véhicules. Dans la plupart des cas, ces- composants ont été mis en place individuellement et ont été séparés physiquement les uns des autres. Des canalisations ont été ensuite construites de manière à relier entre eux les divers éléments. Lors d'un défaut de fonctionnement ou d'une défaillance, les divers ensembles devaient être séparés des canalisations, enlevés du véhicule et ensuite essayés au banc pour les réparer. Dans d'autres agencements de la technique antérieure, on a installé ces composants dans une grande chambre obligeant à rendre étanche la fermeture de la structure du toit pour éviter les fuites d'air et empêcher des pertes de différence de pression .De plus, du fait que les divers ensembles étaient séparés physiquement, il fallait des panneaux d'accès de dimensions importantes formés sur le plafond pour travailler sur les ensembles ou les réparer, ce qui compliquait considéra blementles problèmes d'etanchéité Un autre inconvénient de certaines constructions de la technique antérieure résidait dans le fait que dans certains agencements ou il fallait envoyer l'air de climatisation suivant deux directions opposées, on utilisait des conduits faisant un coude en forme de U. En conséquence, la présente invention a pour but de fournir - un appareil de climatisation perfectionné destiné à un véhicule de chemin de fer pour le transport des passagers, permettant d'éviter un ou plusieurs des inconvénients présentés par les installations de la technique antérieure et qui présente un rendement amélioré. - un appareil de climatisation perfectionné pour un véhicule de chemin de fer dans lequel ltévaporateur, les bobines de chauffage, le mécanisme du ventilateur, la chambre de mélange, l'aspiration de reprisage l'air, l'aspiration d'air frais sont tous combinés et forment un seul ensemble afin de réduire l'encombrement nécessaire et faciliter la mise en place et l'entretien. Suivant la présente invention, un appareil de climatisation en l'air est disposé dans un véhicule de chemin de fer pour passagers qui comprend un toit, des parois latérales et une structure de plancher formant un compartiment pour les passagers. Des moyens servent à climatiser l'air et sont disposés en dessous du toit du véhicule, les moyens de climatisation de l'air comprenant un filtre, un évaporateur, un dispositif de chauffage et un ventilateur servant à aspirer l'air et à le refouler à travers les c8tés opposés du moyen de conditionnement. Une première et une seconde-canalisations associées auic8téopposéstu moyen de climatisation, répartissent l'air climatisé suivant deux directions opposées dans le compartiment pour les passagers. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins Xmexés Qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, en élévation La Fig. 1 est une vue /de parois quarts, partiellement schématique, d'un appareil de climatisation complet monté sur un véhicule de chemin de fer pour des passagers La Fig. 2 est une vue en plu de appareil représenté sur la Fig. 1 La Fig. 3 est une partie considérablement agrandie, partiellement schématique, de l'appareil représenté sur la Fig. 2 La Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3; La Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 3. En se reportant à la Fig. 1 des dessins, elle représente une vue partiellement schématique d'un véhicule de chemin de fer pour passagers comprenant l'appareil de climatisation suivant la présente invention. Le véhicule de chemin de fer 10 comprend une structure de toit 11, des cassis latéraux 12, 13; une structure de plancher 14 et un faux-plafond 16 délimitant un compartiment 17 de transport dewpassagers. La voiture de chemin de fer 10 comporte des ouvertures de portes 19 et 20 formées sur les châssis latéraux au voisinage des extrémités opposées de la voiture, pour simplifier l'illustration. La partie principale de la partie centrale de la voiture a été supprimée pour simplifier l'illustration. Suivant la présente invention, le nouvel appareil de climatisation 25 est disposé en dessous de la structure du toit et au-dessus du plafond 16 de la voiture. L'appareil comprend deux ensembles de climatisation principaux 27, 27a et une première et une seconde canalisations 28, 29 qui s'étendent depuis les extrémités opposées de l'ensemble. L'ensemble 27 fonctionne à une pre mière extrémité de la voiture, tandis que l'ensemble 27a fonctionne à l'autre extrémité. Du fait que les deux ensembles sont essentiellement identiques, seul l'ensemble 27 sera décrit en détail. Des conduits 31 pour l'air frais présentent une forme d'arc pour s'adapter aux surfaces intérieures courbes de la structure 11 du toit. Les extrémités opposées de la canalisation se raccordent à des ouvertures 33, 35 pour l'air frais, lesquelles traversent le toit. Une chambre de décantation 32 est supportée directement en-dessous du toit et communique avec le conduit 31. L'air qui est aspiré dans les ouvertures 33 et 35 se déplace vers l'intérieur de la canalisation et tombe dans la chambre. Toutes les particules fines de neige ou les particules lourdes de poussière sont contraintes de tomber dans la chambre 32. L'air tourne et est aspiré de la chambre à travers des conduits 37 longitudinaux qui communitien-t avec l'ensemble principal de climatisation 27. En sqFeportant maintenant aux Fig. 3, 4 et 5, on voit que l'ensemble 27 comprendune chambre de mélange et de distribution 39 quQ6ert à mélangerl'air de reprise provenant de l'intérieur du compartirent des passagers avec l'air frais aspiré à travers le c-on- duit 31, des filtres 41 et urgévaporateur 43 et à travers un ensemble de chauffage 45 qui peut tre dune construction classique à deux étages, un ensemble de ventilateur à moteur 47 fermant les extrémités de l'ensemble de climatisation 27. Le ventilateur précité agit de manière à aspirer l'air frais et l'air de- reprise provenant de l'intérieur de la voiture à travers le filtre , l'évaporateur et l'appareil de chauffage, lesquels sont alignés les uns sur les autres. Tout l'ensemble de climatisation 27 peut présenter une silhouette basse pour permettre de le disposer entre le toit et le plafond du véhicule pour les passagers. L'ensemble 27 est supporté par le toit à l'aide d'éléments en forme de U 49, 50 et d'un élément d'extrémité 51. Le ventilateur à moteur 47 comprend un moteur M disposé au centre et deux ventilateurs centrifuges 52 et 53 disposés dos à dos qui sont entratnés par des courroies 54, 55, respectivement. Le moteur et les ventilateurs sont supportés dans une chambre comportant une paroi supérieure 56, des parois latérales 57, 58, une paroi d'extrémité 59 et une paroi inférieure 60.Chacun des ventilateurs centrifuges est constitué par une roue qui est mise en rotation à l'intérieur d'une enveloppe, au voisinage de son axe. L'air est contraint de s'écouler radialement vers l'extérieur et il est refoulé dans les conduits précités 28, 29. L'enveloppe du ventilateur centrifuge 52 communique avec un conduit souple 63 qui, à son tour, est relié à un conduit trans versal 64 faisant partie du premier conduit 28. Les conduits 64 sont disposés transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule et comportent des branches longitudinales 65 et 66 qui sont reliées à ses extrémités opposées. L'air qui a été refoulé dans le conduit souple 63 est divisé par une palette 67. Une partie de l'air est ainsi déplacée dans un premier sens le long du conduit transversal 64 pour pénétrer dans la branche longitudinale 65 tandis que le restant de l'air va en sens opposé et pénètre dans la branche longitudinale 66.D'une manière semblable, î'ai2/qui est aspiré dans le ventilateur centrifuge 53 est refoulé à travers un conduit souple 68 qui, à son tour, coffiunique avec le second conduit précité 29 qui s'étend en sens opposé et va vers la partie centrale de la voiture. En se reportant à la Fig. 4, il convient d'observer que le second conduit 29 comprend une paroi supérieure 70, une première et une seconde paros latérales 71, 72 et une paroi inférieure 73 qui est reliée à la paroi latérale pen(lite 71. La Nargeult du pan neau inférieur 73 du conduit est inférieure à celle du panneau supérieur 70 de façon à former une ouverture 75 avec la paroi latérale pendante 72. l'air climatisé qui a été refoulé de cette manière dans le conduit 29 est contraint de se déplacer le long du conduit. Suivant la pression établie par le ventilateur centrifuge 53, une partie de l'air est émise à travers l'ouverture 75 et à travers les segments 76, 77 du plafond pour penétrer dans le compartiment occupépar les passagers du véhicule. Les branches précitées 65, 66, du premier conduit 28 comprennent de mQme des ouvertures longitudinales 78, 79, semblables à l'ouverture 75 du conduit 29,de façon à refouler l'air d'une manière semblable. En se reportant maintenant aux Fig. 3 et 4, et en examinant le conduit précité 31 pour ltair frais plus en détail, il convient de noter que les conduits sont incurvés pour s'adapter aux cintres 81 du toit 11. les conduits 31 comprennent chacun une paroi supérieure 83 et une paroi inférieure 84 qui communiquent avec la chambre de décantation 32 précitée. Cette chambre comprend des parois latérales 86, 87, Fig. 3, une paroi d'extrémité inclinée 88 et une paroi d'extrémité opposée 89 formant une partie du conduit 37, Fig. 4, et une paroi inférieure 90.Des thermostats 91 sont montés d'une manière appropriée à l'intérieur de chambre de distribution ou de mélange 39 L'air qui est ainsi aspiré dans les ouvertures 33 et 35 d'entrée de flair frais du toit se déplace vers l'intérieur le long du conduit et pénètre dans la chambre de décantation 32. Toutes les particules de neige, de pluie, ou les particules de poussière épaisses sont ainsi contraintes d'abord de se déposer avant que l'air ne quitte la structure en forme de caisson 32 et avant qu'il ne soit aspiré dans le conduit 37 précité. Ce dernier conduit 37 communique avec la chambre de distribution précitée 39 et il est reiié à celle-ci au moyen d'un joint en caoutchouc indiqué en 93. En se reportant à la Fig 5, la chambre de distribution 39 comporteunne paroi inférieure 96 sur laquelle est articulé, comme on le voit en 98, un panneau 97 muni dlouvertlres en forme de grilles. L'air qui a été ainsi foui au centre et aux extrémités du compartiment 17 pour les passagers peut tourner et etre aspiré dans la chambre 39 pour se mélanger avec l'air frais fourni à travers le conduit 37 par les ventilateurs 52, 53, avant entre climatisé. On voit ainsi que des conduits en forme de coudes en U ne sont pas nécessaires pour cette opération de retation du système. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre REVENDICATIONS 1.t Appareil servant à climatiser l'air d'une voiture de chemin de fer, du type suspendu au toit de la voiture, caractérisé en ce qu'il comprend : un système de traversée et d'écoulement linéaire comprenant une aspiration d'air frais (33) formée sur le toit (11) de la voiture (10) comportant un conduit (31) disposé au-dessus du plafond, une chambre de décantation (32) sup- portée en-dessous du conduit (31) au-dessus du plafond (16), un ensemble de climatisation (27) servant à climatiser et faire cir- culer lrair à l'intérieur de la voiture (10), cet ensemble étant monté dans une enceinte (57, 58, etc...) suspendue au toit (11) au-dessus du plafond (16), deux ventilateurs (52, 53) montés à ltin- térieur de l'enceinte (57, 58, etc...') dos à dos, leurs orifices de refoulement respectifs étant diriges à travers des parois latérales opposées (57, 58) de l'enceinte vers le centre et les extrémités de la voiture (10), respectivement, leurs orifices d'aspiration étant dirigés vers l'intérieur de l'enceinte, une chambre de répartition (39) reliée axl c8té de l'enceinte quakst opposé aux ori- fices d'aspiration des ventilateurs comportant une aspiration de reprise d'air (97) formée sur la paroi inférieure de la chambre (39) et une aspiration d'air frais (en 93) formée sur la paroi latérale de la chambre (39), un conduit linéaire (37) reliant l'aspiration d'air frais de la chambre de distribution à la chambre de décantation (32) pour permettre un écoulement direct de l'air dans l'ensem ble de climatisation sans écoulement inverse, et des conduits (28, 29) s t étendant dans le sens de la longueur de la voiture au-dessus du plafond, reliés aux orifices ce sortie des ventilateurs (52,53) pour permettre de répartir l'air el-ntStisé le long de la voiture (1O)sans écoulement en sens inverse. 2. Appareil pour climatiser l'air d'une voiture de chemin de fer suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les conduits (28, 29) comprennent au moins un conduit de répartition bifurqué (28) s'étendant longitudinalement le long des entés de la voiture. 3. Appareil servant à climatiser l'air d'une voiture de chemin de fer suivant la revendication 29 caractérisé en ce que les conduits (28, 29) comprennent au moins un conduit unique de répartition (29) qui s'étend longitudinalement le long d'un c8té de a voiture. 4. Appareil servant à climatiser l'air d'une voiture de chemin de fer suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dit conduit dé répartition unique (29) s'étend en dessous du conduit (31) pour l'air frais. 5. Appareil servant à climatiser l'air d'une voiture de chemin de fer suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le conduit (31) pour l'air frais forme un arc afin de s'adapter à la forme du toit (11) de la voiture (10).