Brevet FR2703967A1 — publié le 19941021

Circuit de ventilation de composants électriques pour véhicule de traction ferroviaire La présente invention concerne un circuit de ventilation de composants électriques pour véhicule de traction ferroviaire. Les véhicules de traction ferroviaire utilisent un circuit de ventilation pour refroidir leurs composants électriques de puissance. Ce circuit de ventilation comprend de manière classique des prises d'air réparties sur les faces latérales, de chaque côté du véhicule de traction. Ces prises d'air associées à un système de filtration permettent, par l'intermédiaire des couloirs latéraux, de distribuer l'air de ventilation sur les différents éléments à refroidir. Après son passage sur les composants électriques, l'air réchauffé est rejeté en toiture ou sous le véhicule. Cette disposition d'entrées d'air réparties sur les faces latérales présente de nombreux inconvénients. Les ouvertures créées pour les entrées d'air affaiblissent les faces latérales, ce qui nécessite des dispositions constructives particulières au détriment de la masse. Le manque de volume disponible, à cause de la présence des couloirs, impose de répartir les ouvertures et le système de filtration associés sur une grande partie de la face latérale. Cette disposition nécessite la mise en place de filtres dynamiques plans, de faible efficacité. La répartition des entrées d'air sur une grande longueur du véhicule de traction ne permet pas une distribution homogène de l'air dans les filtres du fait que les entrées d'air sont soumises à des variations de pression liées à l'écoulement extérieur le long du train.La présente d'ouvertures dans les zones proches du ballast favorise la pénétration des poussières soulevées par le déplacement du train. Les entrées d'air étant communes à l'ensemble des composants électriques du véhicule de traction, il n'est pas possible d'avoir des circuits de ventilation séparés adaptés à chaque besoin. La disposition des entrées d'air par rapport aux sorties d'air que celles-ci soient disposées en toiture ou sous caisse, favorise les phénomènes de recyclage d'air chaud. La présence de nombreuses entrées d'air sur les faces latérales du véhicule, ainsi que la présence d'éléments de guidage d'air associés, favorisent l'augmentation du bruit à grande vitesse. La présente invention propose un circuit de ventilation qui remédie à ces inconvénients. Ce circuit de ventilation a une disposition telle que l'air est aspiré d'un seul côté du véhicule de traction au niveau de la toiture et est rejeté par le côté opposé toujours au niveau de la toiture. L'air est filtré par un filtre dynamique. L'air empoussiéré est rejeté directement tandis que l'air filtré est dirigé vers les composants à refroidir. L'invention a donc pour objet un circuit de ventilation de composants électriques pour véhicule de traction ferroviaire comprenant une entrée d'air et une sortie d'air situées dans la paroi du véhicule, des moyens de filtration dynamique de l'air traversant l'entrée d'air et comportant une sortie pour l'air empoussiéré et une sortie pour l'air filtré qui dirige l'air filtré vers les composants à ventiler, le circuit comprenant aussi un ventilateur assurant la circulation de l'air sur les composants, caractérisé en ce que l'entrée d'air dans la paroi du véhicule est située en partie haute du véhicule et d'un premier côté de ce véhicule, la sortie d'air dans la paroi du véhicule est située en partie haute du véhicule et du second côté du véhicule opposé au premier, les moyens de filtration dirigeant l'air empoussiéré vers la sortie située dans la paroi du véhicule, le ventilateur étant disposé de manière à reprendre également l'air empoussiéré sortant des moyens de filtration et l'air filtré réchauffé par les composants électriques. Le ventilateur est de préférence disposé en partie haute du véhicule. L'entrée et la sortie d'air dans la paroi du véhicule sont avantageusement équipées de grilles. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée de la figure annexée qui est vue en coupe transversale d'un véhicule de traction ferroviaire pourvu d'un circuit de ventilation selon l'invention. Le véhicule de traction ferroviaire représenté à la figure annexée comporte un châssis 10 recouvert d'un plancher 11, des parois latérales 12 et 13, et un pavillon 14 relié aux parois latérales par des battants 15 et 16. Les circuits 17 comprenant les composants électriques à ventiler sont disposés sur des éléments supports 18 et sont équipés d'aéroréfrigérants 6. Ces aéroréfrigérants sont des échangeurs de chaleur dans lesquels du fréon, assurant l'échange thermique avec les composants à refroidir, est refroidi par l'air atmosphérique. L'air pénètre dans le véhicule de traction par une entrée d'air prévue dans le battant de pavillon 15, cette entrée d'air étant équipée d'une grille de séparation- 1 pour les gros objets (feuilles, papiers, etc...). L'air traverse ensuite le filtre dynamique 2 fixé sous le pavillon et devant l'entrée d'air du battant 15. Le filtre 2 présente à sa partie arrière une fente 3 vers laquelle, par inertie, les poussières de l'air sont dirigées. L'air filtré passe au travers des ouïes 4 qui le dirigent vers le couloir 5. Cet air filtré passe ensuite dans les aéroréfrigérants 6 qu'il réfroidit. L'air réchauffé est alors repris par le ventilateur 7 installé sous le pavillon 14 et évacué par une sortie d'air prévue dans le battant de pavillon 16. La sortie d'air est également pourvue d'une grille de séparation 8. L'air chargé en poussières sortant de la fente 3 est également aspiré par le ventilateur 7 placé en vis-à-vis. I1 est également évacué par la sortie d'air prévue dans le battant de pavillon 16. Un caisson 19 assure la fixation du ventilateur 7 et constitue une conduite d'évacuation de l'air. On remarque que les faces latérales ne possèdent aucune ouverture pour le passage de l'air de ventilation. Elles peuvent être particulièrement optimisées d'un point de vue masse. Les volumes situés en partie haute du héhicule de traction sont judicieusement utilisés en permettant l'installation d'une centrale de filtration dynamique performante sans gêner le passage dans les couloirs. On peut remarquer que le couloir 20 situé à l'opposé du couloir 5 n'est pas soumis au courant principal de ventilation. Les prises d'air sont effectuées dans les parties hautes du véhicule de traction, là où la concentration en poussières de l'air est la plus faible. La disposition des entrée et sortie d'air de chaque côté du véhicule ferroviaire supprime tout risque de recyclage de l'air réchauffé dans le véhicule. La disposition du ventilateur permet d'assurer la ponction de la poussière dans le filtre et la circulation de l'air dans les aéroréfrigérants. Ce principe permet de n'utiliser qu'un seul ventilateur. Ceci est un avantage important par rapport aux circuits de ventilation connus où un groupe motoventilateur est chargé d'assurer la ponction de la poussière et où un autre ventilateur permet l'aspiration de l'air filtré vers les composants à refroidir. La possibilité procurée par l'invention d'installer un filtre dynamique performant permet d'augmenter les vitesses d'entrée d'air. Il est alors possible de mieux maîtriser les écoulements d'air et les bruits associés. Cette nouvelle implantation permet de disposer une centrale de filtration en regard de chaque consommateur et de séparer les circuits d'air les uns par rapport aux autres par l'intermédiaire de portes disposées dans les couloirs. REVENDICATIONS 1/ Circuit de ventilation de composants électriques pour véhicule de traction ferroviaire comprenant une entrée d'air et une sortie d'air situées dans la paroi du véhicule, des moyens de filtration dynamique (2) de l'air traversant l'entrée d'air et comportant une sortie (3) pour l'air empoussiéré et une sortie (4) pour l'air filtré qui dirige l'air filtré vers les composants à ventiler, le circuit comprenant aussi un ventilateur (7) assurant la circulation de l'air sur les composants, caractérisé en ce que l'entrée d'air dans la paroi du véhicule est située en partie haute du véhicule et d'un premier côté de ce véhicule, la sortie d'air dans la paroi du véhicule est située en partie haute du véhicule et du second côté du véhicule opposé au premier, les moyens de filtration (2) dirigeant l'air empoussiéré vers la sortie située dans la paroi du véhicule, le ventilateur (7) étant disposé de manière à reprendre également l'air empoussiéré sortant des moyens de filtration (2) et l'air filtré réchauffé par les composants électriques. 2/ Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur (7) est disposé en partie haute du véhicule. 3/ Circuit selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'entrée et la sortie d'air situées dans la paroi du véhicule sont équipées de grilles (1, 8).