Brevet FR2629777A1 — publié le 19891013

Dispositif d'extraction d'air et de mise en surpression d'un véhicule ferroviaire. La présente invention concerne un dispositif d'extraction d'air pour conditionnement de l'atmosphère d'un véhicule ferroviaire et de mise en surpression temporaire de cette atmosphère. Il est devenu de plus en plus fréquent de munir les nouvelles voitures ferroviaires de transport et motrices d'un équipement de conditionnement d'air. Ce perfectionnement est en grande partie motivé par l'augmentation continue de la vitesse dans les réseaux qui interdit progressivement la possibilité d'ouverture des baies latérales. Il a par ailleurs été constaté sur les lignes à très grande vitesse, dépassant 200 rKm/h, que le franchissement d'un tunnel par un train à très grande vitesse et surtout le croisement de deux trains dans un tunnel entratnaient de brutales fluctuations de pression qui pouvaient incommoder fortement les voyageurs. Il est généralement reconnu que pour diminuer ce phénomène les voitures doivent être construites pour être le plus étanches possible, ce qui n'est pas toujours compatible avec la conception d'un voiture de chemin de fer. Il est de plus en plus admis qu'avant le franchissement d'un tunnel les compartiments voyageurs et cabines de conduites doivent être progressivement mis en légère surpression par augmentation de débit de ventilation et occultation de certaines ouvertures par des volets mobiles. On a déjà résolu le problème en adoptant l'une des solutions suivantes: adjonction sur le circuit d'air neuf et d'air recyclé de ventilateurs supplémentaires qui entrent en fonctionnement peu avant l'entrée dans le tunnel. - augmentation des capacités des ventilateurs d'admission d'air neuf et d'air recyclé; dans ce cas ces ventilateurs peuvent fonctionner sous deux régimes différents, en régime moyen pour la circulation normale et en régime poussé avant franchissement d'un tunnel. -2 - L'adJonction de ventilateurs supplémentaires aussi bien que l'emploi de ventilateurs de capacités plus importantes entraînent cependant un accroissement du coût de l'installation de climatisa- tion. La présente invention a pour but de procurer pour de telles installations de climatisation un dispositif d'extraction d'air et de mise en surpression qui ne comporte pas de ventilateurs supplémentaires appelé à ne fonctionner que pendant des temps relativement brefs, ni de ventilateur surdimensionnés, et soit donc moins coûteux. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur axial à pales mobiles en rotation autour d'axes radiaux de sa roue entre une première position o elles extraient l'air de l'atmosphère de la voiture et une deuxième position o elles refoulent de l'air externe à l'intérieur de la voiture, et des moyens pour faire passer ces pales en marche de l'une de ces positions à l'autre. De préférences le moteur de ce ventilateur est à vitesse variable. La possibilité de caler les pales du ventilateur symétriquement dans deux positions extrêmes permet à la roue d'engendrer soit un hélice à pas à gauche, soit une hélice à pas à droite. De ce fait, pour un même sens de rotation du moteur d'entrat- nement, on peut obtenir: - d'une part pour une vitesse de rotation moyenne l'aspiration d'un débit modéré d'air extrait de la voiture; - d'autre part en calant ses pales symétriquement par rapport à la configuration du fonctionnement en extraction d'air, et si nécessaire en augmentant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement, le refoulement d'un débit important d'air de pressurisation. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures schématiques du dessin annexé, un dispositif d'extraction d'air et de mise en surpression temporaire d'une voiture de chemin de fer à air conditionné. -3 - La figure 1 représente l'ensemble du dispositif. La figure 2 représente un ventilateur de ce dispositif fonctionnant en extraction d'air. La figure 3 représente ce même ventilateur fonctionnant en mise en surpression temporaire de l'intérieur de la voiture. Dans la figure 1, le ventilateur axial 1 entraîné par le moteur électrique à vitesse de rotation variable 2 aspire l'air dans l'enceinte 3. L'air est aspiré comme représenté par les différentes flèches a et b en traits pleins et passe dans deux circuits parallèles par l'intermédiaire de grilles 4, 5 et de gaines 6, 7; il est collecté dans un conduit unique 8 relié à la virole 9 du ventilateur. Après passage dans le ventilateur, il est rejeté à l'extérieur. Lorsque l'on veut assurer une mise en surpression temporaire à l'intérieur de la voiture, on donne aux pales du ventilateurs l'inclinaison inverse. Celui-ci refoule alors de l'air extérieur à l'intérieur de la voiture, suivant les flèches en traits interrom- pus r,s dans le conduit 8, les gaines 6 et 7 et l'intérieur 3 de la voiture. La figure 2 représente à plus grande échelle l'ensemble constitué par le ventilateur axial 1 fixé sur l'arbre de son moteur électrique d'entraînement 2, à l'intérieur de la virole 9. Vu du côté du moteur (sens de la flèche A), le ventilateur tourne dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre. La posi- tion des pales 10, représentée en coupe par un plan perpendiculaire au plan de la figure, permet au ventilateur d'aspirer l'air dans le sens des flèches a et b vers l'extérieur. La figure 3 représente le même ensemble que la figure 2, mais après pivotement de chacune des pales autour d'un axe radial de la roue du ventilateur de façon qu'elles prennent une inclinaison symétrique de celle qu'elles occupaient sur la figure 2 par rapport à un plan diamétral passant par le centre de la roue du ventilateur et perpendiculaire à son axe. Vu du côte de son moteur (sens de la flèche A), le ventilateur tourne toujours dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre. La nouvelle position 10 des pales permet au ventilateur de refouler l'air dans le sens des flèches en traits pleins r et s vers l'intérieur de la voiture. -4- REVENDICATIONS: 1/ Dispositif d'extraction d'air pour conditionnement de l'atmosphère d'un véhicule ferroviaire et de mise en surpression temporaire de cette atmosphère, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur axial (1) à pales (10) mobiles en rotation autour d'axes radiaux de sa roue entre une première position o elles extraient l'air de l'atmosphère de la voiture et une deuxième position o elles refoulent de l'air externe à l'intérieur de la voiture, et des moyens pour faire passer ces pales en marche de l'une de ces positions à l'autre. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que son moteur (2) est à vitesse variable.