Brevet FR2429136A1 — publié le 19800118

Des systèmes de chauffage par le sol pour véhicules ferroviaires sont bien connus. En général, ces systèmes sont conçus en fonction des normes particulières aux différents véhicules et ils varient avec les différents types de véhicules I1 est très fréquent qu'un système de chauffage consiste à faire circuler un courant d'air dans les structures des parois du véhicules vers différentes zones de ce dernier. Le brevet des Etats-Unis d'Amerique nO 3 426 177 décrit un tel système. Des radiateurs électriques sont utilisés de manière intensive en habitation et dans d'autres emplacements. Ces radiateurs comprennent des rubans chauffants destinés à rayonner de la chaleur et conçus pour être reliés à des sources d'alimentation en énergie électrique. I1 est bien connu que les angles ou zones d'intersection des côtés de châssis et du plancher des véhicules ferroviaires comprennent fréquemment des panneaux formant le planche et délimitant des compartiments permettant le passage de câbles, de conduits ou autres. Ces panneaux recouvrent également des éléments de fixation tels que des boulons ou des soudures. Les types de véhicules ferroviaires auxquels l'invention a trait comprennent principalement des voitures unifiées pour lesquelles le prix est d'une importance primordiale et qui sont destinées à être mises en service dans des régions différentes et pouvant varier de manière imprévisible, de sorte que ces voitures sont soumises à des conditions de températures variant sensiblement. Pour permettre une construction efficace de ces voitures unifiées en grandes séries, il est nécessaire que les structures de base des véhicules soient les mêmes et qu'elles ne soient pas modifiées en fonction des différentes conditions de températures. De telles voitures peuvent, dans certains cas, ne demander aucun chauffage, un chauffage maximum ou divers degrés intermédiaires de chauffage. De nombreux dispositifs chauffants utilisés dans l'art antérieur comprennent des panneaux enacier inoxydable et des ouvertures appropriées permettant l'écoulement de l'air chauffé. Lorsque des rubans de chauffage électrique sont utilisés, les panneaux d'acier inoxydable, qui conduisent relativemen mal la chaleur, tendent à former des points chauds dans les zones les plus proches des points de fixation des rubans chauffants, alors que la partie restante des panneaux n'estpratiquement pas affectée par la chaleur. L'invention concerne donc un radiateur perfectionné qui présente une surface de panneau rayonnant la chaleur d'une manière relativement uniforme afin de minimiser la formation de points chauds. L'invention concerne également un appareil perfectionné de chauffage produisant un courant d'air et dont les éléments chauffants nepeuvent Otreaisément détériorés, ce qui réduit les dangers présentés par le courant électrique, ou bien soumis à une accumulation excessive de saleté . L'appareil de chauffage selon l'invention est destiné notamment à un véhicule ferroviaire conçu pour être utilisé dans des conditions de températures variant très largement. Ii peut également être utilisé efficacement dans des véhicules ferroviaires de différentes longueurs. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure l représente schématiquement plusieurs radiateurs électriques selon l'invention, montés dans un véhicule ferroviaire; - la figure 2 est une coupe transversale partielle d'un radiateur selon l'invention disposé à la jonction du plancher et d'une paroi d'un véhicule ferroviaire; - la figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2; et - la figure 4 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement partiel, du radiateur montré sur les figures 2 et 3. L'invention concerne donc un appareil de chauffage destiné à un véhicule ferroviaire et comprenant un panneau bon conducteur de la chaleur, qui présente un réseau de perforations s'étendant le long de son bord supérieur et permettant le passage d'air chauffé. Un ruban chauffant électrique est connecté au panneau et la chaleur rayonne de ce dernier et des perforations. Le panneau délimite un compartiment de chauffage avec un panneau de plancher disposé longitudinalement et pouvant être placé à l'intérieur d'un véhicule ferroviaire. Le panneau de plancher recouvre des câbles électriques connectés à l'appareil de chauffage. La figure 1 est un schéma de câblage d'un système de chauffage conçu pour la mise en oeuvre d'appareils de chauffage selon l'invention dans un véhicule ferroviaire. Plusieurs appareils de chauffage peuvent être disposés sur les deux côtés de l'intérieur du véhicule, aux jonctions du plancher et des parois latérales. Des câbles 12 et 14 peuvent être connectés à une source d'alimentation en énergie électrique qui peut être une source de courant triphasé. Le câble 12 peut comprendre des conducteurs séparés 16, 18 et 20 et le câble 14 comprend des conducteurs 22, 24 et 26. Deux conducteurs sont connectés à chacun des appareils chauffants 10. Des groupes d'appareils chauants 10 sont montés en parallèle. Il est donc possible d'utiliser tout nombre d'appareils dans ce système sans que le fonctionnement de chacun des appareils en soit affecté. Par conséquent, il est possible d'utiliser un nombre plus ou moins important d'appareils chauffants, suivant le chauffage demandé, ce chauffage dépendant de la région à laquelle le véhicule particulier est affecté. Des points de branchement espacés peuvent être incorporés dans le câblage, aux emplacements demandés, afin de permettre une connexion aisée d'autres appareils chauffants. L'appareil chauffant 10 se présente sous la forme d'appareils relativement courts et séparés, reposant sur le sol et disposés le long des parois latérales du véhicule. Chacun des ces appareils est autonome et peut fonctionner séparément. Les figures 2, 3 et 4 représentent un tel appareil 10 de chauffage. Comme représenté sur les figures 2, 3 et 4, un véhicule classique de chemin de fer comprend une paroi intérieure 28 montée sur une structure inférieure 30 de longeron au moyen d'une vis 31. Une structure 32 de plancher peut comprendre un revêtement 34 appliqué sur une plaque 36 de contreplaqué qui est convenablement supportée par un chassis 38 de plancher. Des éléments destinés à relier la structure 30 des parois latérales à la structure 38 du plancher peuvent comprendre une équerre 40 en L. Cet organe 40 peut être soudé à la structure 30 de paroi et fixé à la structure 38 du plancher au moyen d'une vis 42 et d'un écrou 44. Un panneau 46 de plancher, qui recouvre le câble ainsi que les liaisons entre le plancher et la paroi latérale, présente une surface supérieure 47 qui comprend un tronçon extrême 49 coudé à angle droit et fixé à la paroi latérale 30 au moyen d'une vis 48. Ce panneau 46 présente également une surface avant inclinée 51 qui descend vers l'extérieur de la surface supérieure 47 et de laquelle part vers l'extérieur un tronçon extrême inférieur 53, parallèle au plancher 32 auquel il est fixé par une vis 50. Un panneau de plancher, analogue à celui représenté en 46, est en général utilisé pour recouvrir les liaisons entre le plancher et les parois latérales. Par conséquent, il ne constitue pas nécessairement une pièce supplémentaire devant être ajoutée au véhicule ferroviaire pour la mise en oeuvre de l'appareil de chauffage selon l'invention. De tels panneaux délimitent normalement des compartiments permettant le passage de câbles, de conduites ou autres. Selon l'invention, le panneau 46 peut comporter des bouchons "à dégager" convenablement espacés (non représentés) et disposés le long de sa surface supérieure. Après que l'on a déterminé le nombre et la position des appareils de chauffage à l'intérieur du véhicule, les bouchons appropriés sont dégagés afin de laisser des ouvertures permettant le passage des câbles. Le panneau conserve un aspect uniforme aux emplacements non recouverts par un ou plusieurs appareils de chauffage. Dans exemple décrit, un passe-fil 52 peuc zone placé dans une ouverture de la paroi supérieure du panneau 46 après le dégagement d'un bouchon. Des câbles électriques peuvent être connectés de l'intérieur du panneau 46 à un ruban chauffant, situé à l'intérieur de l'appareil 10 de chauffage, par l'intermédiaire du passe-fil 52. L'appareil 10 de chauffage selon l'invention comprend un panneau radiateur 54 qui présente une surface principale supérieure 56 et une surface principale avant 58 perpendiculaire à la précédente. Un tronçon extrême supérieur 60 est coudé vers le haut, perpendiculairement à la surface 56, et il est relié à la paroi latérale 28 par une vis 62. Un tronçon extrême inférieur 64, pouvant être considéré comme un écran à poussière, est coudé vers l'extérieur de la surface avant 58, parallèlement à la surface 51 du panneau 46. Le tronçon extrême 64 est relié par une vis 62 à un élément pouvant constituer une entretoise 65 disposée entre le tronçon extrême 64 et la surface 51. La surface avant 58 du panneau radiateur présente un réseau de perforations 68 s'étendant le long de sa partie supérieure. Les perforations 68 permettent à l'air chauffé de s'écouler du compartiment intérieur, délimité par le panneau 54 et le panneau 46 de plancher, vers la zone à chauffer, par exemple l'intérieur du véhicule ferroviaire. Comme représenté en perspective éclatée sur la figure 4, les pièces principales de l'appareil 10 de chauffage peuvent être assemblées indépendamment du véhicule ferroviaire. Après que l'appareil a été assemblé, il est câblé. Enfin, l'appareil câblé est fixé au plancher et à la paroi latérale du véhicule, comme décrit en regard de la figure 2. Les pièces situées à droite et à gauche sont identiques et > par conséquent, un seul jeu de ces pièces sera à présent décrit. Un ruban chauffant 70 doit être connecté au radiateur 54 et il reçoit les câbles électriques assurant son alimentation. Les pièces montrées en perspective éclatée sur la figure 4 comprennent un boulon 71 de support, une bride 72 en L de maintien des fils électriques, une rondelle 74, une bague 76 en porcelaine, le ruban chauffant 70, une bague 78 d > iso- lation, des rondelles 80 et 82 et un écrou 84. Les diverses pièces présentent toutes des trous destinés au passage du boulon 41. Ce dernier et l'écrou 84 maintiennent diverses pièces assemblées comme montré sur les figures 2 et 3. La bride 72 de forme en L présente deux trous permettant le passage de câbles. Le ruban chauffant 70, qui est d'un type classique comprenant deux bornes 86 et 88 de connexion, comporte une bague isolante classique et des parois taraudées destinées d recevoir des vis de retenue. Comme représenté sur les figures 2 et 3, un câble 90, provenant de l'intérieur du panneau 46 de fond, passe dans le passe-fil 52. Ce câble 90 peut comporter plusieurs conducteurs séparés 92 et 94 connectés respectivement aux bornes 86 et 88. Les trous de la bride 72 de retenue logent des bagues souples 96 et 98 qui maintiennent fermement en position les conducteurs 92 et 94 du câble. Le panneau radiateur 54 est réalisé dans une matière bonne conductrice de la chaleur, par exemple en aluminium. Lorsque le ruban 70 est chauffé par l'application d'énergie électrique, il rayonne de la chaleur qui élève la température de l'air contenu dans le compartiment formé par le panneau 54 et le panneau 56 de fond, ainsi que par les plaques extrêmes 100 et 102. L'air froid est également aspiré de l'intérieur du véhicule, entre les parties 64 et 51, de manière à pénétrer dans le compartiment de chauffage. L'air est chauffé dans cette chambre ou ce compartiment, entre le panneau radiateur et le panneau de fond/et il s'écoule par les perforations 68 à l'intérieur du véhicule. La chaleur dégagée à l'intérieur du compartiment élève également la température de la totalité de la surface du panneau 54 enraison de la grande conductibilité thermique de ce dernier. On produit ainsi une circulation d'air continue, l'air froid pénétrant de la zone du plancher du véhicule dans la partie inférieure de l'appareil de chauffage, de manière à circuler dans la chambre de chauffage et à en ressortir par les perforations pour revenir àl'intérieur de la caisse du véhicule. L'appareil 10 de chauffage présente un certain nombre d'avantages, outre sa faculté d'adaptation à un véhicule ferroviaire comportant un panneau de plancher longitudinal. Par exemple, cet appareil est conçu de manière que des objets extérieurs tels que des cannes ou autres ne puissent être introduits à l'intérieur du compartiment pour affecter le fonctionnement de l'élément chauffant. La plus grande partie de la surface Se I'apparL!, hormis les perforations, est lisse afin que le nettoyage de cet appareil soit aisé. De plus, l'appareil ne présente pas de grandes ouvertures permettant le passage de saleté de l'intérieur duvéhiculevers les parties actives de l'appareil. Simultanément, ce dernier produit un chauffage maximal par rayonnement au moyen des perforations ainsi que de la surface du panneau radiateur. REVENDICATIONS l. Appareil de chauffage destiné à un véhicule ferroviaire comportant un panneau de plancher disposé longitudinalement et fixé entre le plancher et les parois latérales du véhicule afin de recouvrir un câble électrique, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un panneau radiateur disposé longitudinalement, relié à la paroi latérale et espacé du panneau de plancher de manière à délimiter avec lui une chambre de chauffage, ce panneau radiateur étant réalisé dans une matière bonne conductrice de la chaleur et présentant des perforations, l'appareil comportant également un ruban chauffant électrique, des organes d'isolation électrique destinés au montage du ruban chauffant sur le panneau radiateur, et des organes de connexion reliant le câble électrique au ruban chauffant afin d'alimenter ce dernier en énergie.électrique pour qu'il produise de la chaleur à l'intérieur de la chambre, que cette chaleur soit transmise au panneau radiateur et qu'elle passe par les perforations de ce panneau. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les perforations sont réalisées le long d'une partie verticale avant du panneau radiateur. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux plaques d'extrémité fixées aux extré- mités du panneau radiateur, entre ce dernier et le panneau de plancher, afin de fermer la chambre de chauffage. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière bonne conductrice de la chaleur est chauffée par la chaleur produite à l'intérieur de ladite chambre et transmise à l'intérieur du véhicule ferroviaire, la chaleur de la chambre étant également transmise à l'intérieur du véhicule par l'air circulant diune ouverture, comprise entre le panneau radiateur et le panneau de plancher, et lesdites perforations du panneau radiateur, en passant à l'intérieur de la chambre. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière bonne conductrice de la chaleur est de l'aluminium. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le panneau de plancher présente une surface horizontale longitudinale partant d'une paroi latérale et dont une partie est orientée vers le bas, sous un certain angle, et reliée au plancher. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le panneau radiateur comprend une partie horizontale plane et supérieure, reliée à la paroi latérale et espacée de la surface horizontale du panneau de plancher, une partie verticale avant qui part vers le bas de ladite partie horizontale plane, parallèlement à ladite paroi latérale, et une partie extrême qui part vers le bas et qui est parallèle à la surface du panneau de plancher orientée vers le bas. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est utilisé, avec plusieurs autres appareils analogues, dans ledit véhicule ferroviaire, ces appareils étant espacés les uns des autres le long de ce véhicule. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface horizontale et longitudinale du panneau de plancher comprend plusieurs bouchons espacés qui peuvent être dégagés sélectivement pour permettre le passage de câbles entre le panneau de plancher recouvrant les câbles et les rubans chauffants connectés au panneau radiateur. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les appareils chauffants sont montés électriquement en parallèle les uns avec les autres.