Brevet FR2775738A1 — publié le 19990910

VENTILATEUR A CAPOT L'invention concerne un ventilateur à capot, comprenant une soufflante, dont l'échappement d'air est accolé à une traversée de toit, l'espace d'aspiration de la soufflante étant constitué par l'espace existant entre la toiture et le capot. Un tel ventilateur à capot est connu par exemple par DE-OS 33 16 823. Dans le cas de ce ventilateur à capot, on doit, en se basant sur le rayonnement solaire, actionner un moteur de ventilateur qui contribue à ventiler par évacuation d'air le véhicule dans le toit duquel le ventilateur à capot est monté. Quoique le mode de fonctionnement à niveau de bruit relativement faible du ventilateur à capot connu soit en principe avantageux, la puissance du ventilateur à capot connu n'est pas convaincante lorsqu'il s'agit d'alimenter de plus grands espaces ou locaux, comme des compartiments à passagers sur des autobus. C'est pourquoi il a déjà été proposé d'utiliser un ventilateur à capot qui ne serve pas à la ventilation par évacuation d'air, qui soit monté sous un capot ou un chapeau, qui aspire l'air extérieur et qui le souffle dans l'espace intérieur du véhicule. Un tel ventilateur à capot permet certes de souffler suffisamment d'air frais la zone se trouvant directement au-dessous de la découpure de toit correspondante, même lorsque les températures ambiantes sont élevées. A ce sujet, il a déjà été proposé de disposer, au-dessous du ventilateur à capot qui effectue le soufflage, des éléments conducteurs de l'air qui provoquent une formation en éventail du courant d'air, si bien que l'on peut souffler de l'air frais non seulement sur les passagers siégeant directement au-dessous du ventilateur à capot, mais également sur les passagers voisins. Dans le cas des ventilateurs à capot connus, il est par conséquent désavantageux que, lorsque le véhicule est d'un grand volume, comme par exemple lorsqu'il s'agit d'un omnibus, il faille pour assurer une aération suffisante monter un grand nombre de ventilateurs à capots sur le toit du véhicule. Ceci constitue un facteur de coût notable. D'autre part, le montage également doit être très précis afin qu'il n'y ait pas de problème d'étanchéité, le grand nombre de ventilateurs à capots qui est par exemple de 6, produisant le risque que, s'il y a un problème d'étanchéité, celui-ci soit encore accru. Dans le cas d'autobus qui, en partie, roulent relativement rapidement, le coefficient de frottement dans l'air est augmenté du fait du grand nombre de capots des ventilateurs à capots qui sont montés sur le toit du véhicule, même si ces capots sont d'une construction relativement plate. Par contre, l'invention a comme but de créer un ventilateur à capot du genre déjà mentionné, qui convienne également pour être utilisé dans un bus de grand volume, ceci d'une manière rentable, sachant qu'en particulier, si les bus ont un grand volume, la consommation de carburant par rapport à celle des solutions connues doit au moins ne pas être augmentée. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que la soufflante est alors réalisée sous la forme de soufflante radiale, en particulier sous la forme de soufflante radiale double. Des perfectionnements avantageux apparaitront aussi plus loin. De manière surprenante, on peut, avec la disposition selon l'invention, utiliser un seul ventilateur à capot qui soit alors une soufflante radiale, qui donne des caractéristiques de pression de refoulement et de stabilité élevées, avec un débit de grande valeur correspondante, et qui, en plus, travaille avec peu de bruit et qui soit raccordé à un système distributeur correspondant, en limitant plus fortement que dans l'état de la technique l'augmentation subie du coefficient de résistance dans l'air, bien que la hauteur de construction du ventilateur à capot selon l'invention soit augmentée: visiblement l'augmentation de la résistance dans l'air par le fait d'avoir un capot relativement haut est inférieure à l'augmentation de la résistance dans l'air subie si l'on installe 6 capots distribués à distance les uns des autres, même si ceux- ci présentent à peine la demi-hauteur de construction. Il est particulièrement avantageux que la soufflante radiale selon l'invention, soit une soufflante radiale simple ou une soufflante radiale double, donne une pression de refoulement particulièrement avantageuse au niveau de la tubulure de refoulement, associée à un bon rendement. De ce fait, la quantité d'air fournie, nécessaire à une ventilation importante, l'invention peut être utilisées avec une puissance électrique relativement faible, et le poids de la soufflante radiale selon l'invention est également nettement inférieur. Il est également possible de prévoir le ventilateur à capot selon l'invention pour un montage après coup, donc pour des véhicules qui initialement n'avaient pas été prévus pour une telle construction. Le ventilateur à capot selon l'invention peut soit souffler dans des canaux de refoulement en toiture déjà existants, soit l'on peut prévoir des canaux en toiture s'étendant vers l'avant ou vers l'arrière - par exemple placés sur le côté de l'allée centrale. Du fait du poids relativement faible de la soufflante radiale double, la charge imposée à la toiture est également faible, de manière correspondante, et la charge imposée au toit peut être maintenue plus facilement dans un cadre admissible. Le développement de bruit peut être de plus être réglé de manière à être nettement inférieur au niveau de bruit venant des bruits de roulage. De préférence au-dessous de la tubulure de refoulement, est fourni un espace de refoulement relativement grand dans lequel on a une vitesse d'écoulement en soi faible et auquel sont raccordés alors, selon l'invention, les canaux de distribution d'air. Dans le cas de ce mode de réalisation, il n'est pas besoin d'envisager d'éléments de guidage d'air supplémentaires, bien que, dans le cas d'une variante de réalisation, l'utilisation d'éléments de guidage d'air soit également possible. Selon un autre mode de réalisation modifié du ventilateur à capot modifié, un adaptateur peut être raccordé à la tubulure de refoulement et contribue à dévier le courant d'air de manière que des raccordements d'entrée, prévus pour une soufflante et, de manière correspondante circulaires, appartenant à un système de distribution d'air, puissent être utilisables. De préférence, l'adaptateur peut être enfiché et être fixé de façon sûre par l'intermédiaire de languettes d'encliquetage, de vissages ou d'une fermeture à baïonnette. Il est en outre particulièrement avantageux que le ventilateur à capot selon l'invention présente des parois anti-projection disposées assez à l'extérieur mais nettement chevauchées par le capot et recouverte de façon sûre. La fixation du capot sur la toiture peut alors être réalisée par l'intermédiaire de poteaux de fixation ou d'un cadre de support qui, de préférence, s'étend sur les deux côtés et vers l'arrière - si l'on se réfère à la direction de roulage - autour de la soufflante radiale. La configuration permet d'effectuer un rattrapage d'équipement particulièrement simple, en cas de besoin, avec des filtres qui sont ensuite, avant le montage du capot, enfichés sans autre forme de complication dans les zones libres se trouvant au niveau des poteaux de fixation; en cet endroit, la vitesse de l'écoulement étant déjà notablement plus faible que dans la zone de la fente d'aspiration de pourtour du ventilateur à capot. Il est évident que la forme de construction du capot peut être adaptée dans de larges limites aux exigences imposées. De préférence, la paroi anti-projection avant est notablement plus plate que la paroi anti-projection arrière et sa pente est choisie telle qu'un compromis adapté aux exigences est atteint entre le poids du capot et le coefficient de frottement dans l'air du ventilateur à capot. D'autres détails, avantages et caractéristiques résultent de la description ci-après d'un exemple de réalisation à l'aide des dessins. Dans les dessins: la figure 1 représente une vue en coupe schématisée dans la direction de roulage, à travers une forme de réalisation d'un ventilateur à capot selon l'invention; la figure 2 représente une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente une deuxième forme de réalisation d'un ventilateur à capot selon l'invention en une représentation correspondant à la figure 1; la figure 4 représente une coupe correspondant à la figure 2, cependant pour illustrer la deuxième forme de réalisation; la figure 5 représente une troisième forme de réalisation d'un ventilateur à capot selon l'invention, dans la représentation selon la figure 1; la figure 6 représente une quatrième forme de réalisation d'un ventilateur à capot selon l'invention, dans la représentation selon la figure 2; la figure 7 représente une vue tournée de 90 de la quatrième forme de réalisation selon la figure 6; la figure 8 représente une vue de dessus de la plaque de base de la quatrième forme de réalisation, en représentant en plus la soufflante. La forme de réalisation, représentée sur la figure 1, représente un ventilateur à capot 10 en représentation en coupe longitudinale. Une soufflante 12 est réalisée sous la forme de soufflante radiale, dans le cas de l'exemple, sous la forme d'une soufflante radiale simple et est montée sur une toiture 14. La tubulure de refoulement 16 de la soufflante est fixée sur la toiture par l'intermédiaire de vis de fixation désignées par 18, et un anneau ou une bague d'étanchéité, non représenté, inséré à cet endroit, assure une bonne étanchéité contre toute pénétration d'humidité. La soufflante présente un moteur 20 qui est porté de manière connue en soi par le carter de la soufflante. Dans l'exemple de réalisation représenté, la direction de roulage 22 est désigné par une flèche et le moteur 20 est disposé à l'avant du carter de soufflante, si l'on observe dans la direction de roulage. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux, du fait qu'alors, malgré le fait de la montée relativement plate de la paroi oblique 26 tournée vers la direction de roulage, un capot 24 peut avoir une forme relativement compacte. La paroi oblique avant 26 du capot 24 est nettement plus plate que la paroi oblique arrière 28 du capot. De plus, la paroi oblique 26 s'étend en descendant jusqu'à peu près la paroi 14 du toit et est isolée de façon étanche au liquide à cet endroit par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 30. L'axe 48 de rotation de la soufflante 12 s'étend sensiblement dans la direction de roulage 22 du véhicule. Le capot 24 est soutenu sur la toiture par quatre poteaux de fixation, dont deux poteaux de fixation 32 et 34 sont visibles sur la figure 1. Il est évident que, au lieu de cela, on peut également envisager un autre mode d'appui pour le capot, par exemple un montage sur le boîtier de soufflante. Du fait de la stabilité de l'appui cependant, le montage direct sur la toiture est préféré. Les poteaux de fixation 32 et 34 s'achèvent quelque peu au-dessus de la mi-hauteur du capot 24. Chaque couple de poteaux de fixation entoure, avec ses lignes de jonction sur le capot 24 et sur la toiture 14, une surface rectangulaire. Celle-ci peut être bien utilisée pour l'insertion de filtres d'aspiration d'air 36 éventuels sélectionnés, qui sont utilisés ensuite lorsque le véhicule est conçu pour l'utilisation dans une contrée sujette à la poussière. Tandis qu'une réalisation rectangulaire de tous les filtres 36 est possible lorsque les poteaux de fixation sont montés aux angles du capot, l'exemple de réalisation de la figure 1 montre que le poteau de fixation 34 arrière est monté de façon quelque peu décalée vers l'avant. Dans ce cas, le filtre 36 a une forme qui va quelque peu en s'effilant vers le haut, étant évident que la configuration précise s'adapte aux besoins rencontrés. De manière particulièrement avantageuse également est le montage du filtre. Celui-ci est enserré sans autre difficulté entre les poteaux de fixation et une paroi anti-projection 40 voisine en position inférieure et ne demande alors aucune fixation supplémentaire en partie basse, tandis que des saillies correspondantes peuvent être prévues sur le capot pour effectuer le positionnement. Les parois anti- projection 40 sont configurées en cercle autour de la tubulure de refoulement 16 et sont tournées - en se référant aux tubulures de refoulement 16 - en partant de la toiture en étant d'abord orientées obliquement vers le haut et l'extérieur, l'inclinaison étant d'environ 80 par rapport à la verticale. A la suite de la branche verticale, chaque paroi anti-projection 40 présente un coude 44 qui est tourné vers l'extérieur et vers le bas et qui, dans l'exemple de réalisation représenté, correspond à peu près à 25 % de la hauteur de la paroi anti-projection et s'étend sous un angle d'environ 45 . Cette paroi 40 fortement coudée peut être pliée (dépliée) vers le haut pour façonner l'ouverture d'entrée d'air. Ce mode de réalisation de la paroi anti-projection 40 présente une capacité de protection particulièrement bonne par rapport au coût de fabrication et le coût de matériau, étant évident que la configuration est adaptable dans de larges limites aux exigences rencontrées. La paroi anti-projection 40 s'étend de préférence pour sa hauteur sur un peu plus que la moitié de l'espacement qu'il y a entre l'axe de soufflante 48 et la toiture 14. Elle s'étend en tout cas nettement plus haut que la hauteur d'une fente 50 qui est prévue sur trois côtés en pourtour entre l'arête inférieure du capot 24 et la toiture. Lorsque le ventilateur à capot est en fonctionnement, de l'air frais est aspiré par la fente 50 et arrive dans un espace d'aspiration 52 en passant par le filtre d'aspiration d'air 36. L'aire de la section transversale, offerte à l'écoulement, de la fente 50 est en tout cas nettement inférieure à celle de la section transversale offerte à l'écoulement en passant par le filtre d'aspiration d'air 36, si bien qu'on obtient un bon effet de filtrage et un bon rendement de filtrage. L'espace d'aspiration 52 lui-même présente en outre une section transversale d'écoulement relativement grande, tandis que la section transversale d'écoulement de la tubulure de refoulement 16 est relativement petite. Du fait du bon rendement obtenu de la part de la soufflante radiale, on a un débit d'air notable sous haute pression à disposition. Même si ceci n'est pas représenté en détail sur la figure 1, se raccorde à la toiture 14 un espace de refoulement qui est fourni par une plaque constituée nettement au-dessous de la toiture 14, espace auquel sont raccordés les canaux de distribution d'air. Lorsque la soufflante 12 fonctionne, l'espace de refoulement est placé à une surpression établie au moyen de la soufflante radiale à fort coefficient de compression, et on alimente ainsi de manière particulièrement appropriée les canaux de distribution d'air. On voit sur la figure 2 une coupe dans le ventilateur à capot 10 selon l'invention, la coupe étant tracée transversalement par rapport à la direction de roulage. Il est net que la soufflante 12 de manière connue en soi est réalisée sous la forme d'une soufflante radiale. Une ligne d'alimentation électrique 56 est passée par l'intermédiaire d'une traversée de toit, séparée et isolée de façon étanche, s'étendant juste à côté de la tubulure de refoulement 16. Comme on le voit, la paroi anti-projection 40 s'étend en cercle et la fente 50 est également prévue latéralement. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'inclinaison des parois obliques 58 et 60 latérales il est choisie de manière à correspondre à l'inclinaison de la paroi oblique avant 26. Il est évident que la configuration précise est adaptable de manière quelconque aux exigences rencontrées. Les figures 3 et 4 représentent à titre d'exemple une variante de réalisation ayant des parois obliques 26, 28, 58 et 60 de pente plus raide. Cette configuration convient particulièrement pour des véhicules roulant lentement, tels que des machines de construction ou de chantier et analogues. Tandis que, pour la forme de réalisation des figures 1 et 2, l'axe de soufflante 48 est disposé parallèlement à la direction de roulage 22, il s'étend dans la forme de réalisation des figures 3 et 4 transversalement par rapport à celui-ci. La fente 50 dans cette forme de réalisation est réalisée de façon à faire complètement le pourtour, et l'inclinaison de toutes les parois obliques 26, 28, 58 et 60 est plus raide, par exemple à un angle de 60 par rapport à la verticale. Il est évident que, selon un autre mode de réalisation modifié, il est possible de réduire la largeur de la fente 50 justement dans la zone avant et latérale du ventilateur à capot d'une manière faisant qu'on peut enficher un joint d'étanchéité, correspondant, au joint d'étanchéité 30 selon la figure 1 et que par cette mesure est assurée une étanchéité par rapport à la toiture dans la zone avant et la zone latérale du ventilateur à capot. Grâce à la configuration à pente plus raide, le ventilateur à capot selon l'invention est encore plus petit et ainsi plus léger, tandis qu'il est évident que cette forme de réalisation peut être utilisée de manière particulière, si le coefficient de frottement dans l'air est moins important. Une variante de réalisation est représentée sur la figure 5. Dans ce mode de réalisation, l'axe de la soufflante 48 s'étend de nouveau de préférence dans la direction de roulage 22. Au lieu de la soufflante radiale simple il est prévu une soufflante radiale double 12 qui débouche par deux traversées de toit 62, 64 dans un espace de pression commun ou dans deux espaces de pression séparés. Cette configuration est prévue particulièrement pour des véhicules à gros volume, l'inclinaison de la paroi oblique avant 26 étant particulièrement plate. Malgré la plus grande valeur de la puissance, la résistance à l'air n'est pas plus grande que dans l'exemple de réalisation de la figure 1, eu égard au fait qu'on a choisi une orientation longitudinale de la soufflante 12 par rapport à la direction de roulage. Il est évident que la solution selon l'invention est adaptable dans de larges limites aux exigences rencontrées. Par exemple, il peut être suffisant de prévoir la fente 50 seulement dans la zone arrière, donc audessous de la paroi oblique 28. On peut également remplacer les poteaux de fixation 32, 34 par un cadre qui est monté sur la toiture, qui offre un logement pour le filtre afférent, et sur lequel le capot est encliquetée sans qu'il y ait de vissage. Cette forme de réalisation est particulièrement avantageuse lorsque l'on s'attend à devoir procéder à un nettoyage fréquent des filtres, du fait qu'alors le capot, qui est seulement dégagé, est enlevé sans outil particulier, et les filtres pouvant facilement être nettoyés. Sur la figure 6 est représentée une quatrième forme de réalisation encore modifiée d'un ventilateur à capot 10 selon l'invention. De manière correspondante à la deuxième forme de réalisation de la figure 3, le ventilateur à capot 10 présente selon la quatrième forme de réalisation une fente 50 de pourtour et des parois latérales 58 et 60 ayant une pente relativement raide, étant évident qu'également une combinaison avec le mode de réalisation de la figure 1, donc avec des parois latérales avant et de côté descendant loin, est possible. La quatrième forme de réalisation de l'invention présente une plaque de base 70 qui sert d'unité intégrée pour le ventilateur à capot 10. La plaque de base 70 peut être fabriquée d'une seule pièce de façon rentable sous la forme de pièce moulée par injection en matière plastique et constitue une tubulure de refoulement 72 pour la soufflante 12, la paroi anti-projection 40, une rainure 74 permettant de loger une bague d'étanchéité contre la toiture ainsi que des évidements de fixation 76 et 78 qui servent à assurer la fixation de la plaque de base 70 sur à la toiture. Ainsi qu'on le voit sur la figure 7, d'abord les poteaux d'appui 34 et 36 destinés au capot 24 sont réalisés à l'extrémité supérieure de la paroi anti-projection 40; il est possible également dans le cas de ce mode de réalisation de conserver la fabrication en une seule pièce de la plaque de base 70. Il est ici également particulièrement avantageux que la plaque de base, malgré le grand nombre des fonctions qu'elle peut fournir, puisse être réalisée sans aucune contre-dépouille, si bien que la fabrication peut s'effectuer de façon rentable et sans obstacle à l'extraction. Le ventilateur à capot 10 selon les figures 6-8 est de construction relativement petite et rentable au niveau de la fabrication, mais en offrant une stabilité et un montage particulièrement bons. De préférence, la découpure de toit n'est pas choisie notablement plus grande que la tubulure de refoulement 72, si bien que la plaque de base 70 peut reposer sur une grande surface sur la toiture et qu'ainsi on obtient un appui mutuel. Il est visible de la figure 8 qu'un grand nombre d'évidements de fixation 76, 78 sont prévus dans l'étendue de la plaque de base 70, nettement à l'intérieur de la rainure de pourtour 74. On voit en outre sur la figure 8 l'agencement des quatre éléments de fixation 80 destinés à la soufflante 12, qui ancrent de manière connue en soi la tubulure de refoulement 72. Il est en outre visible qu'une découpure de toit 82 peut être prévue à une forme circulaire s'adaptant aux canaux de refoulement raccordés, la section transversale libre, offerte à l'écoulement, de la tubulure de refoulement 72, qui est le plus souvent rectangulaire pour les soufflantes radiales, étant libre à l'intérieur de la découpure ménagée dans le toit. La soufflante 12 peut ne pas être intégrée, ou encastrée dans le ventilateur; celui-ci fonctionne alors comme injecteur quand le véhicule roule, en captant le vent qu'il reçoit. Au voisinage de la tubulure de refoulement 16, sous la toiture 14, est réalisée une fermeture actionnable, en particulier manuellement, qui agit sur unmicro-interrupteur afin de mettre hors service le moteur 20 de la soufflante. L'inclinaison de la paroi oblique 26 est de 30 à 55 , de préférence d'environ 45 . SR 16647 DE/JCI REVENDICATIONS 1. Ventilateur à capot, comprenant une soufflante, dont l'échappement d'air est accolé à une traversée de toit, l'espace d'aspiration de la soufflante étant constitué par l'espace existant entre la toiture et le capot, caractérisé en ce que la soufflante (12) est réalisée sous la forme de soufflante radiale, en particulier sous la forme de soufflante radiale double. 2. Ventilateur à capot selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soufflante (12) présente un axe (48) qui s'étend sensiblement dans la direction de roulage (22) du véhicule, sur le toit (14) duquel est monté le ventilateur à capot (10). 3. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une ouverture d'introduction d'air, destinée au ventilateur à capot, est constituée sous la forme d'intervalle (50) entre la toiture (14) et le capot (24), qui s'étend vers l'arrière et vers le côté, en se référant à la direction de roulage (22) du véhicule, sur le toit (14) duquel est fixé le ventilateur à capot (10). 4. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre une ouverture d'entrée d'air (50) et l'espace d'aspiration (52) du ventilateur à capot (10), est constituée une paroi anti-projection (40). 5. Ventilateur à capot selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi anti-projection (40) présente une tôle de toit fortement coudée, qui peut être pliée vers le haut pour façonner l'ouverture de toit (62, 64). 6. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot (24) présente une paroi oblique (26) placée à l'avant dans la direction de roulage, dont l'inclinaison est de 30 à 55 , de préférence d'environ 450. 7. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soufflante radiale (12) est accolée à la toiture (14) à l'aide d'une tubulure de refoulement (16), et en ce que l'ouverture de toit (62, 64) est de configuration rectangulaire. 8. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au-dessous de la toiture (14) sont prévus des canaux de répartition d'air, et en ce qu'un adaptateur, placé entre la tubulure de refoulement (16) et les canaux de répartition d'air, présente en particulier une fermeture à enfichage, de préférence une fermeture à baïonnette. 9. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au voisinage de la tubulure de refoulement (16), sous la toiture (14), est réalisée une fermeture actionnable, en particulier manuellement, qui agit sur un micro-interrupteur afin de mettre hors service le moteur (20) de la soufflante. 10. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une admission d'air (50), en particulier en forme de fente, est ménagée dans la zone de dépression du véhicule présentant la toiture (14), lors de son déplacement dans la direction de roulage, et en ce que le ventilateur à capot agit en ventilant comme injecteur, lorsque la soufflante (12) est à l'arrêt et qu'il y a un vent dû au roulage. 11. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soufflante (12) n'est pas intégrée et le ventilateur à capot agit en ventilant comme injecteur, lorsque l'on a un vent de roulage. 12. Ventilateur à capot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soufflante est montée sur une plaque de base (70), qui en particulier s'étend en donnant les parois anti-projection (40), et est montée sur la toiture (14) et soutient également le capot (24). 13. Ventilateur à capot selon la revendication 12, caractérisé en ce que les poteaux de fixation (32, 34, 36), se trouvant sur l'extrémité supérieure de la paroi anti- projection (40), sont soutenus et en particulier réalisés d'une seule pièce avec la plaque de base (70). 14. Ventilateur à capot selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la plaque de base (70) présente une rainure (74) circulaire conçue pour recevoir une bague d'étanchéité vis-à-vis de la toiture.