Brevet FR2421746A1 — publié le 19791102

La présente invention se rapporte à un véhicule de grandvolume, notamment & un véhicule de transport en commun comprenant, d'une part, des installations de chauffage, aération et/ou climatisation comportant elles-m & es un ventilateur et un échangeur de chaleur et, d'autre part, un coffre, volume de charge ou équivalent, situé sous le plancher de la cabine des passagers. On connaît déjà un véhicule de grand volume équipé d'une telle installation de chauffage et qui est décrit dans le DE-AS 23 27 695. Dans ce cas, le véhicule comprend plusieurs dispositifs de chauffage logés sous le plancher de la cabine des passagers et dont chacun comprend au moins un ventilateur soufflant et un échangeur de chaleur placé en aval du ventilateur. Les dispositifs de chauffage comprennent des sorties qui traversent le plancher pour faire issue dans la cabine des passagers et qui, dans cette cabine, débouchent dans des canalisations d'air qui s'étendent & l'intérieur de la cabine des passagers, le long des parois latéralles.Les ventilateurs aspirent l'air dans le coffre t le couloir central de l'autobus peut être muni d'orifices de passage de l'air de sorte que les dispositifs de chauffage peuvent également recevoir de l'air recyclé aspiré dans la cabine des passagers. La pression dynamique résultant de l'avance du véhicule n'est pas transmise aux dispositifs de chauffage. Toutefois, il est également connu (DE-AS 10 03 057) de tirer parti de la pression dynamique du vent relatif pour chauffer et aérer la cabine des passagers. A cet effet, on prévoit, dans la région de la face avant du véhicule, des entrées d'air qui peuvent astre fermées par des volets de pression dynamique.Ces volets sont couplés à des volets d'air recyclé qui peuvent titre ouverts ou fermés sélectivement0 I1 est possible de placer des ventilateurs et échangeurs de chaleur en aval des volets. A chacun des deux dispositifs de chauffage est raccordée une gaine d'où l'air est refoulé dans la cabine des passagers à travers des ouvertures réparties sur la longueur de cette cabine. Pour équilibrer l'alimentation de la cabine des passagers, la section de la gaine et la section des ouvertures décroissent & mesure qu'on s'éloigne du dispositif de chauffage. Ceci implique une dépense considérable de construction et de moyens de fabrication. En particulier, le réseau de gaines doit être dimensionné spécialement pour chaque type de véhicule et la présence de plusieurs sections de gaines différentes empoche de placer les sièges suivant une disposition uniforme. L'invention vise donc à réduire & un minimum la dépense de construction et de moyens de fabrication du réseau de gaines. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que le coffre est muni d'entrées d'air frais et/ou d'air recyclé servant & entretenir une surpression d'air å l'intérieur du coffre, ainsi que de sorties qui débitent dans la cabine des passagers. Cette caractéristique apporte l'avantage de permettre de supprimer une grande partie du réseau de gaines, puisque le coffre assure la fonction de ce réseau. On gagne donc de la place à l'intérieur de la cabine des passagers puisque les gaines d'air peuvent être supprimées et que bien que l'on prévoie des éléments directeurs de flux d'air, ces éléments occupent un faible encotr brement puisqu' ils sont uniquement alimentée par le courant trans versas qui traverse les sorties et qu'il n'existe aucun écoulement longitudinal suivant l'axe da véhicule. Il suffit donc de prévoir des fentes dans le plancher, entre le coffre et la cabine des passagers.On prévoit dans les fentes ou dans la région de ces fentes des échangeurs de chaleur qui s'étendent suivant la longueur des fentes et occupent toute la section de ces fentes. L'air contenu dans le coffre sous surpression n' a donc pas A être chauffé. Au contraire, le chauffage ne se produit que directement dans la région des sorties de sorte qu'on peut obtenir une très grande puissance de chauffage. En effet, le fait que l'air ainsi chauffé est débité aussit8t dans la cabine des passagers permet d'obtenir un chauffage accéléré de la cabine des passagers, ce qui est avantageux, par exemple pour les véhicules desservant les stations de sports d'hiver. Tous les échangeurs de chaleur sont alimentés en memae temps et uniformément sur toute leur longueur. Pour les régions de la cabine des passagers sous lesquelles il n'existe pas de coffre, le fond peut être à double paroi pour permettre de former les sorties. Ici, également, les échangeurs de chaleur peuvent être prévus dans la région des ouvertures qui débitent dans la cabine des passagers. Pour chauffer le sol, il est également possible de disposer les échangeurs de chaleur dans la région des ouvertures par l'intermédiaire desquelles le coffre est en liaison avec la cavité des fonds à double paroi. Certaines zones des parois latérales peuvent également être construites à double paroi, par exemple pour acheminer de l'air issu du coffre ou d'un fond & double paroi à la région du poste du conducteur. Pour l'entrée d'air, on prévoit avantageusement, au niveau de la paroi terminale avant du coffre, un organe d'entrée d'air qui débouche directement dans le coffre. L'organe d'entrée d'air comprend au moins un ventilateur soufflant et possède un carter d'entrée auquel mènent des gaines d'air frais partant de la face avant du véhicule. Par ailleurs, il est possible de prévoir au moins une gaine d'air recyclé menant au carter d'entrée d'air et qui est dérivée de la région des entrées des passagers. Il est avantageux de prévoir une plaque filtrante & l'intérieur de ce carter d'entrée. L'organe d'entrée d'air peut également présenter des échangeurs de chaleur qui réchauffent l'air & son entrée dans le coffre.Ces échangeurs de chaleur peuvent etre alimentés par l'eau de refroidissement du moteur, astre chauffés électriquement ou fonctionner d'une autre façon. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ciaprès å titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels t La figure 1 est une vue en plan d'un autocar dont le plancher de la cabine des passagers a été partiellement arraché, les figures la & ld représentant chacune un exemple de réalisation différent t La figure 2 est une vue de c8té de l'exemple de réalisation suivant la figure lc, dont la paroi latérale est supposée enlevée t La figure 3 est une vue de c8té de l'exemple de réalisation de la figure ld, dont la paroi latérale est supposée enlevée t La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure lc, à échelle beaucoup plus grande que sur cette figure lc t La figure S est une coupe suivant la ligne V-V de la figure îg t La figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 1~. Les exemples de réalisation représentés concernent un autocar comprenant un coffre 10 situé entre les roues avant 11 et les roues arrière 12. A proximité de la face avant se trouve une entrée avant 13 et en avant de l'essieu arrière, qui comprend les roues 12, est prévue une entrée centrale 14. Le moteur 15 (figure 3) est indiqué à l'arrière de l'autocar. Le coffre 10 est séparé de la cabine des passagers 17 par un plancher 16. Le poste 18 du conducteur (figure lc, figure 2) est placé dans la cabine 17 des passagers, adjacent à la paroi avant. Le véhicule comporte par ailleurs des sièges de passagers, non représentés, montés de façon connue sur le plancher 16 et dans les exemples de réalisation suivant les figures le et o, un couloir central 19 est prévu en creux dans le plancher 16.Suivant la figure lc, ce couloir central s'étend jusqu' & la face avant au droit du poste -18 du conducteur et, sur l'autre c8té, non représenté, du véhicule, il se termine directement dans l'entrée avant 13. Le coffre 10 présente des entrées 20 pour l'introduction de l'air frais et/ou de l'air recyclé. Une entrée d'air est formée par un organe d'entrée d'air 20 qui comprend un carter 21 destiné à contenir un ventilateur 22 et un filtre 23. La plaque filtrante 23 est avantageusement disposée obliquement (voir figure 2), de sorte que les poussières et la boue qui peuvent pénétrer dans le carter 21 par la gaine 24 d'entrée dynamique tombent dans le bai du carter. la plaque filtrante 23 et les poussières peuvent être extraites par une paroi latérale ouvrante du carter 21. Un registre de réglage 25 peut eAtre prévu à l'intérieur de la gaine d'entrée d'air dynamique 24. Une gaine 26 d'air recyclé peut également mener de l'entrée avant 13 au carter 21, cette gaine d'air ambiant pouvant également être équipée d'un registre de réglage 27. Les registres de réglage 25 et 27 peuvent eAtre couplés entre eux. Une autre arrivée d'air recyclé provenant de l'entrée centrale 14 est indiquée en 28. En variante, et comme on l'a représenté sur la figure o, on peut prévoir dans la région de l'entrée centrale 14 un organe d'entrée d'air indépendant 20.3 qui est équipé de son propre ventilateur soufflant 29. La buse de refoulement du ventilateur soufflant 29 débouche également dans le coffre 10 et peut être munie d'un échangeur de chaleur 29.1, s'il est souhaitable de préchauffer l'air contenu dans le coffre 10. Suivant l'exemple représenté sur la figure la, l'organe d'entrée d'air 20.1 est prévu entre les passages de roues 11.1. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure lc, l'organe d'entrée d'air 20.2 est prévu dans la région de la face avant du coffre 10, a' le intérieur de ce coffre. Cette disposition présente l'avantage consistant en ce que, pour nettoyer la plaque filtrante 23, enlever la poussière déposée et procéder & l'entretien du ou des ventilateurs 22, il suffit de démonter une paroi terminale du carter 21, qu'on a omis de représenter sur la figure 2. Parallèlement à la tubulure de refoulement des ventilateurs 22, on peut prévoir dans le carter 21 des ouvertures obturées par des clapets oscillants 21.1 qui ne s'ouvrent que lorsqu'il règne & l'intérieur du carter 21 une pression intérieure suffisamment grande, pression qui s'établit lorsque le véhicule roule rapidement et que les registres de réglage 25 sont ouverts. A un certain degré d'ouverture des clapets oscillants 21.1, on peut arreter les ventilateurs soufflants 22. A la suite des tubulures de refoulement des ventilateurs soufflants 22 et/ou des clapets oscillants 21.1, l'installation peut comporter des échangeurs de chaleur 22.1 lorsque, par exemple dans le cas de la desserte des stations de sports d'hiver, il est avantageux de préchauffer également l'air contenu dans le coffre 10. Le préchauffage peut eAtre tre assuré par l'eau de refroi- dissement du moteur 15 ou encore par voie électrique ou d'une autre façon. Suivant les exemples de réalisation représentés sur les figures la, lc et 2, plusieurs gaines entrée d'air dynamique relient au carter 21 des entrées en entonnoir prévues au niveau de la face avant du véhicule. En remplacement ou en supplément, la paroi du carter 21 qui est dirigée dans le sens de la marche peut être munie d'ouvertures d'entrée d'air. Ces ouvertures peuvent être obturées par des clapets oscillants ou par des clapets commandés. Les ouvertures d'entrée d'air peuvent également être formées directement dans la paroi avant du coffre 10, entre les passages de roues 11.1, Si l'installation ne comporte pas d'organes d'entrée d'air spéciaux. Le coffre 10, qui est sous surpression, est muni de sorties d'air 30 auxquelles des échangeurs de chaleur 40 sont associés dans les exemples de réalisation représentés. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure la, on prévoit un plancher plat 16 non chauffé de sorte que le véhicule équipé de cette façon est également approprié pour la desserte des lignes urbaines. La sortie d'air 30.1 est formée par une fente qui s'étend dans la direction longitudinale, parallèlement aux parois latérales 31 et est formée entre le plancher 16 et la paroi latérale 31 correspondante. A l'intérieur de cette fente 30.1 est disposé un échangeur de chaleur 40.1 qui s'étend dans la direction longitudinale de la fente 30.1 et dont les ailettes occupent sensiblement toute la section de cette fente 30.1. Les échangeurs de chaleur utilisés dans tous les exemples de réalisation sont composés d'un profil de convection à section en rectangle aplati, qui est visible sur la figure 4. Chaque profilé possède plusieurs canaux 41 superposés dans lesquels circule le fluide caloporteur liquide, qui provient du moteur 16. Les faces extérieures larges du profilé portent de noplbreuses lamelles ou ailettes 42 agencées de manière à n'opposer qu'une résistance aussi faible que possible à l'écoulement de l'air qui s'écoule du coffre 10 à la cabine 17 des passagers. Les canaux 21 peuvent être alimentés en fluide caloporteur de telle manière que la transmission de la chaleur se produise suivant le principe des flux croises. A cet effet, on prévoit des collecteurs appropriés au droit des faces terminales des canaux 41. Les canaux 41 peuvent également être utilisés pour conduire le fluide caloporteur liquide ou l'eau de refroidissement du moteur 15 à des dispositifs d'aération et de dégivrage qui sont prévus sur la face avant du véhicule, notag- ment dans la région du pare-brise. Ainsi qu'on peut le voir en outre sur la figure 4, le plancher 16 peut être muni d'un rebord déflecteur 16.1 de faible hauteur. Par ailleurs, on peut prévoir au-dessus de l'échangeur de chaleur 40, le long de la paroi latérale 31, un organe déflecteur 31.1 qui dévie le flux d'air qui a traversé l'échangeur de chaleur 40, d'une part, vers la région du plancher et, d'autre part, vers la région des glaces latérales de la cabine 17, conne on l'a indiqué par deux flèches. Le déflecteur 31.1 peut également être d'une autre configuration et, en particulier, il peut être prolongé jusqu'au bord inférieur des glaces latérales. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure lc, le plancher 16 est également non chauffé et l'organe 20.2 d'entrée d'air est entièrement contenu à l'intérieur du coffre 10. Dans cet exemple de réalisation, la longueur du carter 21 correspond sensiblement à la distance séparant les passages de roues 11.1 mais le carter 21 peut avantageusement s'étendre sur toute la largeur du véhicule, de l'une à l'autre des deux parois latérales 31. Le carter 21 peut également être de hauteur inférieure à celle représentée sur la figure 2, ce qui est particulièrement avantageux lorsque le poste 18 du conducteur doit être chauffé par le bai. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures lc et 2, on prévoit sous le plancher 16 un deuxième plancher 36 pour former un plancher d double paroi.Entre les planchers 16 et 36, se trouve un espace 30.2 qui est en communication avec le coffre 10 par une ouverture en forme de fente. Dans la région de cette ouverture est prévu un échangeur de chaleur 40.2. L'air chauffé sortant de l'échangeur de chaleur 40.2 passe sous le poste 18 du conducteur, en se dirigeant vers la face avant du véhicule et peut s'échapper vers le bas par une ouverture 38. Il est avantageux de prévoir un tuyau 37 raccordé à l'ouverture 38 et dans lequel le vent relatif du véhicule établit une dépression. Par ailleurs, la paroi latérale 31 peut être réalisée sous la forme d'une double paroi dans la région du poste 18 du conducteur, et, A cet effet, on prévoit une paroi intérieure 32 qui, en combinaison avec la paroi 31, forme un volume 30.3. Ce volume 30.3 peut être raccordé directement au volume 30.2 et présenter une bouche 33 qui peut être agencée dans la région de la porte d'entrée da conducteur. S'il n'est pas prévue de porte d'entrée du conducteur, la bouche 33 peut être placée dans la région de la paroi avant du véhicule et agencée de manière qu'on puisse y raccorder des buses servant & projeter l'air sur le pare-brise et sur les glaces latérales.Lorsque l'installation comporte le volume 30.3 et la bouche 33, on peut supprimer l'ouverture 38 et le tuyau 37. I1 est également possible de rendre le volume 30.3 indépendant du volume 30.2 et de le munir d'une fente qui débouche dans le coffre 10 et dans laquelle on peut prévoir un échangeur de chaleur 40.3 avoir figure lc). Dans les exemples de réalisation représentes sur les figures lb et Id, le plancher 16 de la cabine 17 des passagers est également réalisé sous la forme d'un plancher à double paroi et est chauffé dans sa totalité. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur les figures lb et 6, la sortie d'air 30 est formée par un volume 30.4 qui se trouve entre le plancher 16 et un deuxième plancher 36. Dans la région de l'axe du véhicule, le plancher 36 est muni d'un rebord déflecteur 36.1 dans la zone duquel est agencé un échangeur de chaleur 40.4.Etant donné que la figure 6 ne représente que l'une des moitiés du véhicule et que la construction est trique, l'installation comporte deux échangeurs de chaleur 40.4 juxtaposés que l'on peut facilement mettre en place en accédant par le coffre 10 et qui s'étendent sur toute la longueur de ce coffre.L'air sous surpression qui sort du coffre 10 traverse les échangeurs de chaleur 40.4, passe dans le volume 30.4 en circulant dans la direction transversale du véhicule et sort par une fente 34 qui se trouve entre le plancher 16 et la paroi latérale 31 et qui peut entre plus étroite que la fente 30.1 des exemples de réalisation représentés sur les figures la et 1. Au-dessus de la fente 34 on peut prévoir un organe déflecteur, non représenté, qui correspond approximativement au déflecteur 31.1 représenté sur la figure 4. La fente 34 s 'étend sensiblement sur toute la longueur de la cabine 17 des passagers.Pour chauffer l'arrière de la cabine 17, on prévoit i l'intérieur du volume 30.4 un échangeur de chaleur 40.5 situé entre les passages de roues carénant les roues arrière 12. Pour permettre d'obtenir une répartition uniforme de l'air, on peut prévoir des nervures déflectrices 35 A l'intérieur du volume 30.4. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures lc, 3 et 5, on a prévu un échangeur de chaleur 40.6 juxtaposé au couloir central 19. Pour former le volume de sortie 30.6, l0ins- tallation colporte un deuxième plancher 36 muni d'un rebord déflecteur 36.1. La fente 34 peut également eatre munie d'un déflecteur. L'échangeur de chaleur 40.6 correspond approximativement à la longueur du coffre 10. La fente 34 s'étend sur toute la longueur de la cabine 17 des passagers et la partie arrière est chauffée par un échangeur de chaleur 40.7 qui s'étend entre le couloir central 19 et la paroi latérale 31 à l'intérieur du volume 30.6. Les volumes 30.4 et 30.6 sont interrompus dans la région située en avant des échangeurs de chaleur 40.5 et 40.7 par une interruption du deuxième plancher 36 et un raccordement du rebord déflecteur 36.1, comme on l'a représent sur la figure 3. La partie du volume 30.6 qui présente l'échangeur de chaleur 40.6 est fermée par une paroi avant 36.2, de sorte que le volume 30.6 est séparé du coffre 10. De cette façon, les échangeurs de chaleur 40.5 et 40.7 sont exclusivement alimentés par l'air sous surpression issu du coffre 10. On peut obtenir un chauffage différentiel des deux cotés du véhicule, pour tenir compte du rayonnement solaire, en prévoyant un branchement approprié des échangeurs de chaleur 40.4 et 40.6. Par exemple, l'échangeur situé sur le c8té à l'ombre peut former la branche amont du circuit tandis que celui situé sur le côté au soleil constitue la branche aval ou de retour. Etant donné qu'il règne la même pression d'air en tous les points du coffre, tous les échangeurs sont identiques et sollicités uniformément sur toute leur longueur et sur toute leur largeur. L'uniformité des échangeurs de chaleur et le rendement lié à cette uniformité, qu'il est possible d'obtenir de cette façon, ne pouvaient pas être obtenus dans les installations antérieures, notamment dans le domaine automobile. REVENDICATIONS 1.- Véhicule de grand volume, notamment véhicule de transport en commun, comprenant, d'une part, des installations de chauffage, aération et/ou climatisation comprenant des ventilateurs et échangeurs de chaleur et, d'autre part, un coffre, volume de charge ou équivalent situé sous le plancher de la cabine des passagers, ce véhicule étant caractérisé par le fait que le coffre est mini d'entrées d'air frais et/ou d'air recyclé, servant & entretenir une surpression à l'intérieur de ce coffre ainsi que de sorties qui débitent dans la cabine des passagers. 2.- Véhicule suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des fentes ménagées dans le plancher, pour relier le coffre à la cabine des passagers, et qui servent de sorties d'air. 3.- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, pour la formation des sorties, le plancher est un plancher à double paroi et renferme un volume fermé. 4. - Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que des échangeurs de chaleur sont associés aux sorties, peuvent s'étendre sur toute la longueur des fentes et remplissent sensiblement la section de ces fentes et peuvent être prévus dans la région de l'ouverture qui relie le coffre audit volume et remplissent sensiblement cette ouverture. 5.- Véhicule suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le volume formé entre le plancher et la paroi latérale présente une fente qui s'étend sur toute la longueur de la cabine des passagers. 6.- Véhicule suivant l'une des revendications 4 et 5. caractérisé par le fait que le volume formé par la double paroi du plancher est ouvert uniquement sur le coffre dans la région du couloir central et uniquement sur la cabine des passagers dans la région des parois latérales et par le fait que l'échangeur de chaleur est placé entre le couloir et un rebord déflecteur de la deuxième paroi du plancher. 7.- Véhicule suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un volume équipé d'un échangeur de chaleur au-dessous du poste du conducteur, cet échangeur pouvant présenter dans la région de la face avant du véhicule, une ouverture ménagée dans la deuxième paroi du plancher et qui est munie d'un tuyau servant à produire une dépression sous l'effet du vent relatif. 8.- Véhicule suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un volume formé par une double paroi latérale dans la région du siège du conducteur et qui présente une bouche dans la région de la face avant du véhicule. 9.- Véhicule suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que les deux volumes situés dans la région du siège du conducteur sont reliés entre eux. 10.- Véhicule suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend, à l'intérieur des volumes renfermant les échangeurs de chaleur, des ailettes déflectrices prévues A l'arrière du véhicule et qui répartissent uniformément l'air chaud vers les fentes comprises entre le plancher et les parois latérales. 11.- Véhicule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les échangeurs de chaleur sont formés par des profilés de convection à section en rectangle aplati dont chacun présente plusieurs canaux superposés destinés à la circulation d'un fluide caloporteur liquide, tel que l'eau de refroidissement du moteur, et qui portent de nombreuses ailettes ou lamelles sur leurs faces extérieures larges. 12.- Véhicule suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les entrées d'air reçoivent de l'air frais sous pression dynamique, par l'intermédiaire de gaines d'entrée d'air frais pouvant relier la face avant du véhicule au coffre ou à l'organe d'entrée d'air et dont au moins l'une peut comporter un registre de réglage, en ce que les susdites entrées d'air peuvent comporter des ventilateurs pour la circulation de l'air frais et/ou de l'air recyclé ainsi que, éventuellement, des registres de réglage qui peuvent être commandés conjointement ou indépendamment les uns des autres, un organe d'entrée d'air pouvant être combiné à l'entrée centrale des passages, et en ce qu'il peut en outre comprendre un organe d'entree d'airprévu au droit de la face terminale avant du coffre et qui est disposée directement dans le coffre ou en avant du coffre, entre les passages de roues carénant les roues avant. 13.- Véhicule suivant la revendication 12, caractérisé par le fait que l'organe d'entrée d'air présente un clapet de dérivation qui s'outre en fonction de la pression dynamique est disposé en parallèle avec le ou les ventilateurs et, lorsqu'il est ouvert A un certain degré, interrompt l'alimentation du ou des ventilateurs en courant électrique.