Brevet FR3101024A1 — publié le 20210326

Système de ventilation et de recyclage d’air et compartiment de véhicule de transport associé L’invention concerne un système de ventilation et de recyclage d’air (2) adapté à être installé dans un compartiment de véhicule de transport, comportant un conduit de circulation d’air (4) et une unité de traitement de l’air (18) faisant partie d’un système de chauffage, ventilation et climatisation (20), une première extrémité (14) dudit conduit de circulation d’air (4) étant connectée à ou située à proximité de ladite unité de traitement de l’air (18). Le conduit de circulation d’air (4) comporte une paroi (6), comportant une face (10A) orientée vers le compartiment du véhicule de transport et un intérieur creux (8) dépourvu d’élément de déviation de l’air, et comporte en outre une pluralité d’ouvertures (12 1 ,…, 12 n ) pratiquées sur ladite face de la paroi, lesdites ouvertures (12 1 ,…, 12 n ) étant régulièrement réparties sur au moins une portion de ladite paroi (6) et ayant des tailles variables, la taille d’une ouverture (12 1 ,…, 12 n ) diminuant progressivement avec la distance de ladite ouverture (12 1 ,…, 12 n ) par rapport à la première extrémité (14) du conduit de circulation d’air (4). Figure pour l'abrégé : Figure 1 Système de ventilation et de recyclage d’air et compartiment de véhicule de transport associé La présente invention concerne un système de ventilation et de recyclage d’air adapté à être installé dans un compartiment de véhicule de transport, et un compartiment de véhicule de transport associé. L’invention de situe dans le domaine de la ventilation, du chauffage et de la climatisation d’espaces confinés. Elle trouve une application particulière dans le domaine des véhicules de transport. En effet, il est nécessaire d’équiper les véhicules de transport, en particulier de transport ferroviaire, tels des trains ou des métros, de systèmes de ventilation, chauffage et climatisation, connus sous l’acronyme de HVAC (pour « Heating Ventilation and Air-Conditioning »), pour assurer le confort des passagers. La circulation d’air dans un compartiment de véhicule de transport équipé d’un système HVAC doit être contrôlée, et de préférence répartie de manière homogène. En particulier, l’air doit circuler pour être recyclé, et, optionnellement, chauffé ou refroidi selon les besoins, en fonction d’une température de confort programmée. Pour qu’un tel système de ventilation et de recyclage de l’air fonctionne, il est prévu d’assurer un flux d’écoulement de l’air. On connaît des systèmes de ventilation et de recyclage d’air adaptés à être installés dans un compartiment de véhicule de transport, comportant une section de recyclage de l’air positionnée directement en dessous d’une unité de traitement de l’air faisant partie d’un système de chauffage, ventilation et climatisation. En particulier, dans des systèmes de l’état de la technique connus, la section de recyclage de l’air comporte des éléments de déviation de l’air, qui la divisent en sous-sections, de manière à assurer une circulation d’air à débit suffisamment élevé et à éviter une perte de pression. Un des objectifs de l’invention est de proposer un système de ventilation et de recyclage d’air simplifié, mais qui préserve la pression et le débit d’écoulement du flux, et assure une circulation d’air homogène dans le compartiment. A cet effet, l’invention propose un système de ventilation et de recyclage d’air adapté à être installé dans un compartiment de véhicule de transport, comportant un conduit de circulation d’air et une unité de traitement de l’air faisant partie d’un système de chauffage, ventilation et climatisation, une première extrémité dudit conduit de circulation d’air étant connectée à ou située à proximité de ladite unité de traitement de l’air. Le conduit de circulation d’air comporte une paroi, comportant une face orientée vers le compartiment du véhicule de transport et un intérieur creux dépourvu d’élément de déviation de l’air, et comporte en outre une pluralité d’ ouvertures pratiquées sur ladite face de la paroi, lesdites ouvertures étant régulièrement réparties sur au moins une portion de ladite paroi et ayant des tailles variables, la taille d’une ouverture diminuant progressivement avec la distance de ladite ouverture par rapport à la première extrémité du conduit de circulation d’air. Avantageusement, le système proposé, grâce aux ouvertures de tailles variables pratiquées dans la paroi du conduit, assure un débit d’air sensiblement uniforme dans le compartiment. La fabrication d’un tel conduit, qui ne comporte pas d’éléments de déviation, est simplifiée. Le système de ventilation et de recyclage d’air selon l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou dans toutes leurs combinaisons techniquement acceptables. Le conduit de circulation d’air s’étend sur une longueur supérieure ou égale à un mètre. Le conduit de circulation d’air a une section rectangulaire. La paroi dudit conduit est formée en matériau métallique ou en matériau plastique rigide. Les ouvertures ont une forme géométrique prédéterminée. La forme desdites ouvertures est choisie dans le groupe {carré, losange, étoile, cercle}. Chaque ouverture a une surface associée, deux ouvertures successives dudit conduit de circulation d’air ayant des surfaces proportionnelles, selon un coefficient de proportionnalité donné. Le coefficient de proportionnalité entre la surface d’une deuxième ouverture sur la surface d’une première ouverture, lesdites première et deuxième ouvertures étant successives, la deuxième ouverture étant plus proche de ladite première extrémité que la première ouverture, est compris entre 0,5 et 0,9. Selon un autre aspect, l’invention propose un compartiment de véhicule de transport équipé d’un système de ventilation et de recyclage d’air tel que brièvement décrit ci-dessus. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation d’un système de ventilation et de recyclage d’air selon l’invention ; la figure 2 illustre schématiquement le débit d’air par ouverture du conduit de circulation d’air dans un exemple. La figure 1 illustre un système 2 de ventilation et de recyclage d’air selon un mode de réalisation de l’invention, adapté à être installé dans un compartiment de véhicule de transport. Le véhicule de transport est par exemple un véhicule ferroviaire, un bus ou un car. Ce système 2 comprend un conduit de circulation d’air 4, qui a dans ce mode de réalisation une forme longiligne de section rectangulaire. Le conduit de circulation d’air 4 comporte une paroi 6 en matériau rigide, par exemple métallique ou plastique, et une portion intérieure creuse 8. L’épaisseur de la paroi 6 est par exemple comprise entre 2 mm (millimètres) et 50 mm. La paroi 6 comporte dans le mode de réalisation illustré, quatre faces 10A, 10B, 10C, 10D, qui sont parallèles deux à deux, de manière à former un conduit 4 de section rectangulaire. Une des faces de la paroi 6, qui est la face 10A dans l’exemple illustré, comporte des ouvertures (ou trous) 12 1 à 12 n . Chacune des ouvertures traverse la paroi sur la face 10A. La face 10A est destinée à être orientée vers le compartiment 7 du véhicule de transport. Par exemple, dans un mode de réalisation, le système 2 de ventilation et de recyclage est positionné au niveau du plafond d’un compartiment de transport, et le compartiment 7 est situé en dessous de la paroi 10A. Dans ce mode de réalisation, le conduit 4, ou au moins la portion comportant des ouvertures 12 i , est placé(e) au-dessus d’une plaque perforée 15, qui est par exemple en un matériau souple, perméable à l’air. Les ouvertures sont placées régulièrement sur une portion de la face 10A de la paroi 6, c’est-à-dire que la distance d entre deux ouverture 12 i 12 i+1 est constante. Par exemple, la distance entre deux ouvertures est définie par la distance entre les centres géométriques des ouvertures. De préférence, la distance d entre deux ouvertures successives est sensiblement égale à la longueur de la portion de paroi perforée divisée par n, n étant le nombre d’ouvertures. Dans un mode de réalisation, le conduit 4 a une longueur L supérieure ou égale à 1 mètre, par exemple égale à 4 mètres, et une largeur de l’ordre de 0,5 mètre. Les ouvertures 12 1 à 12 n ont une forme géométrique choisie, qui est la formée carrée dans le mode de réalisation illustré. En variante, la forme géométrique est un losange, ou une étoile ou un cercle. Le conduit 4 comporte 2 extrémités, une première extrémité 14, et une seconde extrémité 16. La première extrémité 14 est connectée à ou située à proximité d’une unité de traitement de l’air 18, représentée schématiquement sur la figure 1, faisant partie d’un système de chauffage, ventilation et climatisation HVAC 20. L’unité de traitement de l’air 18 comporte par exemple un ventilateur motorisé permettant l’extraction d’air selon un écoulement de flux, dont la direction principale est indiquée par les flèches 22, 24 de la figure 1. Avantageusement, les ouvertures 12 1 à 12 n sont telles que leur taille diminue lorsque la distance de l’ouverture par rapport à la première extrémité 14 du conduit diminue. Dans un mode de réalisation, la taille d’une ouverture est donnée par sa surface. Dans un mode de réalisation, on note S i la surface d’une ouverture 12 i , où 12 1 est l’ouverture la plus éloignée de la première extrémité 14 du conduit 4. Ainsi, selon cette convention de notation, une ouverture 12 i est plus éloignée de la première extrémité 14 du conduit 4 que l’ouverture 12 i+1 . Les ouvertures 12 i et 12 i+1 sont voisines. Les surfaces de deux ouvertures successives (ou voisines) sont proportionnelles selon la formule de proportionnalité suivante : où est un coefficient de proportionnalité constant, par exemple compris entre 0,5 et 0,9. La figure 2 illustre le cas d’un ensemble de huit ouvertures successives, avec un coefficient de proportionnalité de 0,88, et illustre dans un graphe G le débit d’air (en ordonnée) au niveau de chaque ouverture. Comme on peut le constater, le débit d’air varie peu autour de 0,120 kg/s dans cet exemple. Avantageusement, la diminution de la taille de l’ouverture avec la proximité spatiale de l’unité de traitement de l’air 18 permet de conserver un débit d’air sensiblement uniforme, et d’éviter une forte augmentation du débit d’air à proximité de l’unité de traitement 18 du système HVAC, et ce, même pour un conduit 4 de dimensions importantes, par exemple de longueur supérieure ou égale à 4 mètres. Avantageusement, le conduit 4 de circulation d’air ne comporte pas d’élément de déviation de l’air, et les ouvertures sont pratiquées sur une seule face de la paroi, il est donc facile à fabriquer et peu encombrant. Dans un mode de réalisation, le conduit 4 comporte une paroi métallique 6, et les ouvertures sont pratiquées par découpe dans la paroi métallique. Dans un autre mode de réalisation, le conduit 4 comporte une paroi en matériau plastique rigide ou semi-rigide, et les ouvertures sont fabriquées par moulage. Selon une autre variante, le conduit avec les ouvertures pratiquées dans une des faces de la paroi est fabriqué par impression 3D. Système de ventilation et de recyclage d’air adapté à être installé dans un compartiment de véhicule de transport, comportant un conduit de circulation d’air (4) et une unité de traitement de l’air (18) faisant partie d’un système de chauffage, ventilation et climatisation (20), une première extrémité (14) dudit conduit de circulation d’air (4) étant connectée à ou située à proximité de ladite unité de traitement de l’air (18), caractérisé en ce que ledit conduit de circulation d’air (4) comporte une paroi (6), comportant une face (10A) orientée vers le compartiment (7) du véhicule de transport et un intérieur creux (8) dépourvu d’élément de déviation de l’air, et comporte en outre une pluralité d’ouvertures (12 1 ,…, 12 n ) pratiquées sur ladite face de la paroi, lesdites ouvertures (12 1 ,…, 12 n ) étant régulièrement réparties sur au moins une portion de ladite paroi (6) et ayant des tailles variables, la taille d’une ouverture (12 1 ,…, 12 n ) diminuant progressivement avec la distance de ladite ouverture (12 1 ,…, 12 n ) par rapport à la première extrémité (14) du conduit de circulation d’air (4). Système de ventilation et de recyclage d’air selon la revendication 1, dans lequel ledit conduit de circulation d’air (4) s’étend sur une longueur supérieure ou égale à un mètre. Système de ventilation et de recyclage d’air selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit conduit de circulation d’air (4) a une section rectangulaire. Système de ventilation et de recyclage d’air selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la paroi dudit conduit est formée en matériau métallique ou en matériau plastique rigide. Système de ventilation et de recyclage d’air selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdites ouvertures (12 1 ,…, 12 n ) ont une forme géométrique prédéterminée. Système de ventilation et de recyclage d’air selon la revendication 5, dans lequel la forme desdites ouvertures (12 1 ,…, 12 n ) est choisie dans le groupe {carré, losange, étoile, cercle}. Système de ventilation et de recyclage d’air selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel chaque ouverture (12 1 ,…, 12 n ) a une surface associée, deux ouvertures successives dudit conduit de circulation d’air (4) ayant des surfaces proportionnelles, selon un coefficient de proportionnalité donné. Système de ventilation et de recyclage d’air selon la revendication 7, dans lequel ledit coefficient de proportionnalité entre la surface d’une deuxième ouverture sur la surface d’une première ouverture, lesdites première et deuxième ouvertures étant successives, la deuxième ouverture étant plus proche de ladite première extrémité (14) que la première ouverture, est compris entre 0,5 et 0,9. Compartiment de véhicule de transport comportant un système de ventilation et de recyclage d’air conforme aux revendications 1 à 8.