Brevet FR2825325A1 — publié le 20021206

DISPOSITIF DE RAFRAÎCHISSEMENT D'AIR DISTRIBUE DANS UN VEHICLE PAR VENTILATION FORCEE La présente invention concerne les véhicules, notamment du type transports en communs de personnes, qui sont équipés de ventilation forcée de pavillon. L'invention propose un dispositif de rafraîchissement de l'air entrant. Dans les véhicules transports en communs de personnes, la chaleur est un problème et surtout, compte tenu du nombre important de passagers, il convient d'assurer un renouvellement d'air régulier. De ce fait, il est déjà prévu des moyens de circulation d'air dits Ventilation Mécanique Forcée. Ces moyens comprennent des turbines placées sur le pavillon du véhicule, le long d'un axe médian sensiblement et pour un autobus, on compte quatre à cinq systèmes installés. Ces systèmes sont intégrés dans un berceau qui assure la fixation sur le pavillon, assure l'étanchéité et permet de traverser le pavillon pour diffuser à l'intérieur de l'habitacle grâce à des bouches. Ces bouches sont généralement spécifiques et adaptées pour permettre une diffusion efficace dans un volume important pour couvrir la plus grande surface au sol, au moins jusqu'à la zone traitée par le système suivants. Ces bouches sont particulières en ce sens que l'air diffusé est introduit en force dans le véhicule pour assurer une ventilation efficace mais il ne faut pas que les passagers ressentent un flux d'air désagréable. De tels systèmes donnent tout à fait satisfaction mais il n'en reste pas moins que l'air diffusé provient directement de l'extérieur et que la température est au moins celle de l'air extérieur, voire plus chaud lorsque le véhicule circule lentement et que le pavillon est particulièrement chaud. Or, c'est à ce moment là qu'il conviendrait de disposer d'un air rafraîchi. Dans le cas de véhicules transports en communs de personnes tels que ceux d'une compagnie de transport en commun, la flotte est importante et il faut pouvoir rafraîchir l'air en combinant ces moyens de rafraîchissement au système de ventilation mécanique forcée qui est en place et en nécessitant un minimum de modifications. Il ne s'agit en effet pas d'une climatisation donc les modifications ne doivent pas engendrer des coûts trop importants et il faut combiner à l'existant. C'est l'objet de la présente invention de proposer un dispositif de rafraîchissement qui est combiné avec la ventilation mécanique forcée et qui apporte des frigories à l'air aspiré et diffusé par ladite ventilation. Ce dispositif permet un rafraîchissement avec des pertes de charge négligeables qui ne perturbent pas le fonctionnement des diffuseurs dans l'habitacle. Quant à la mise en place dans un véhicule, elle se produit sans modifications importantes, ce qui immobilise le véhicule un temps minimum, qui peut être réalisé quasiment en temps masqué lors d'autres opérations de maintenance. Les coûts engendrés sont réduits et permettent l'accès à de nombreuses flottes de véhicules. La présente invention est maintenant décrite en détail, selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels les différentes figures représentent : - figure 1, une vue d'un véhicule modifié pour être équipé du dispositif de rafraîchissement selon la présente invention, - figure 2, une vue en perspective du module modifié de ventilation mécanique forcée, et - figure 3, une vue en section de l'agencement de pavillon retenu pour la mise en oeuvre du dispositif selon la présente invention. Sur la figure 1, on a représenté un véhicule 10 comprenant un habitacle 1 2 avec un pavillon 14 équipé de modules 16 de ventilation mécanique forcée. Il est prévu dans le cas du dispositif selon la présente invention un compresseur 18 entraîné par le moteur 20 du véhicule. Le dispositif comporte en outre un condenseur 42 commun et un évaporateur 36 pour chaque module. Ces modules de ventilation mécanique forcée comprennent de façon connue un berceau 26, de forme circulaire, rapporté sur le pavillon avec une turbine 28 en position centrale. Cette turbine se prolonge à travers le pavillon par un diffuseur 30 prévu pour distribuer l'air poussé par la turbine dans l'habitacle. Un capot 32 permet de préserver l'habitacle des écoulements d'eau et de la pénétration de corps étrangers. L'aspiration 34 de la turbine est située également sous ce capot 32. L'air est donc aspiré sur une couronne C délimitée par le bord périphérique de ce capot et par le dessus du berceau. Afin de refroidir l'air entrant, il est prévu des évaporateurs 36 intégrés sous le même capot 32. Ces évaporateurs sont alimentés en fluide frigorigène à partir du groupe 18 de production de froid par des lignes 38,40. La ligne 40 de retour passe par un condenseur 42 disposé en pavillon également pour un gain de place mais qui pourrait être positionné à proximité du groupe moteur également. L'évaporateur est composé d'un tube 44 échangeur dans lequel circule le fluide froid. Ce tube 44 est du type à ailettes radiales pour augmenter la surface d'échange, ceci de façon connue, mais avec un agencement général en spirale. Le diamètre intérieur de cette spirale est supérieur à l'encombrement de la turbine pour venir se loger à sa périphérie et le diamètre extérieur de cette spirale est inférieur à celui du capot pour se loger à l'intérieur. Le tube échangeur en spirale se trouve disposé exactement au droit de la couronne C d'aspiration d'air. Ceci est bien visible sur les figures 2 et 3. Sur la figure 3 plus particulièrement, on constate l'agencement du tube. Avantageusement, des supports 46 permettent de fixer les tubes et de les maintenir avec des colliers 48 isolants vis à vis des vibrations. Des montants 50 permettent de maintenir le capot en place. Le berceau est modifié en rapportant un joint 52, à section en L monolithique, continu sur toute la périphérie, comme cela est bien visible sur la figure 3. Ce joint 52 permet de constituer avec le bord périphérique du berceau, un bac 54 annulaire de collecte des eaux de condensation s'écoulant des ailettes et du tube échangeur. Une évacuation 56 permet de vider le contenu de ce bac dans une ligne 58 de collecte des eaux de condensation. Grâce à des moyens de commande par électrovannes et contacteurs référencés 60, on peut piloter l'installation à partir d'une centrale de commande, ceci de façon habituelle dans le domaine. Ainsi, lorsque de l'air est aspiré et refoulé de façon forcée dans l'habitacle, il passe nécessairement à travers le tube en spirale avec ses ailettes, ce qui permet de rafraîchir l'air distribué dans l'habitacle immédiatement avant sa distribution. On note que le circuit est extrêmement court entre le refroidissement et la distribution si bien que les frigories ne sont pas dissipées durant les déplacements de l'air. Le rendement est excellent. Le fluide froid est conduit jusqu'à chaque module par un circuit parfaitement isolé, ceci de façon connue, si bien que cela ne perturbe pas non plus le rendement. De façon avantageuse, ces lignes sont interposées entre le pavillon et l'habillage intérieur. Quant à la perte de charge, elle est négligeable car la surface d'entrée C est importante par rapport au volume admis, si bien que les ailettes et le tube, disposés dans le flux entrant, ne diminuent pas les capacités d'aspiration de la turbine. La description concernant la production de froid a été indiquée comme étant mécanique mais les frigories peuvent provenir d'un système à entraînement hydraulique ou électrique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de rafraîchissement d'air distribué dans un véhicule (10) par une ventilation forcée en pavillon, comprenant au moins un module (16) avec un berceau (26), une turbine (28) extérieure aspirant l'air par une bouche (34) et un diffuseur (30) intérieur à l'habitacle (12), alimenté par ladite turbine, l'ensemble étant surmonté d'un capot (32) libérant une couronne C annulaire d'aspiration, caractérisé en ce qu'il comprend un évaporateur (36) disposé dans le berceau (26) et en périphérie de la turbine (28). 2. Dispositif de rafraîchissement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évaporateur (36) comprend un tube (44), agencé en spirale, dont le diamètre intérieur est supérieur à l'encombrement de la turbine. 3. Dispositif de rafraîchissement d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube (44) est à ailettes. 4. Dispositif de rafraîchissement d'air selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le tube (44) est disposé au droit de la couronne C annulaire d'aspiration. 5. Dispositif de rafraîchissement d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un bac (54) de collecte des eaux de condensation s'écoulant des ailettes et du tube échangeur avec une évacuation (56). 6. Dispositif de rafraîchissement d'air selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bac (54) est constitué d'un rebord du berceau (26) et d'un joint (52) en L, monolithique, continu sur toute la périphérie. 7. Dispositif de rafraîchissement d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un condenseur (42), un groupe (18) de production de froid, des lignes (38,40) de circulation du fluide frigorigène et une ligne (58) de collecte des eaux de condensation.