Ensemble de ventilation d'un appareillage de véhicule ferroviaire

Abstract

 Cet ensemble est du type comprenant un premier compartiment (6) d'aspiration de l'air extérieur au véhicule, ledit compartiment (6) présentant au moins une ouverture (10) débouchant sur l'extérieur du véhicule, ledit premier compartiment (6) débouchant sur un deuxième compartiment (8) comprenant un moto-ventilateur agencé pour refroidir ledit appareillage disposé au voisinage dudit deuxième compartiment (8). Lesdits premier et deuxième compartiments (6, 8) sont disposés sur le pavillon (1) du véhicule ferroviaire. Le premier compartiment (6) comprend une pluralité de déflecteurs (24) s'étendant de l'ouverture (10) vers l'intérieur du compartiment (6), lesdits déflecteurs (24) guidant le flux d'air aspiré du premier (6) au deuxième (8) compartiment, lesdits déflecteurs (24) présentant chacun une forme agencée pour minimiser les perturbations dudit flux d'air aspiré quelle que soit la direction de déplacement du véhicule ferroviaire.

Description

[0001] La présente invention concerne un pavillon de véhicule ferroviaire comprenant un ensemble de ventilation d'un appareillage disposé en toiture d'un véhicule ferroviaire, du type comprenant un premier compartiment d'aspiration de l'air extérieur au véhicule, ledit compartiment présentant au moins une ouverture débouchant sur l'extérieur du véhicule, ledit premier compartiment débouchant sur un deuxième compartiment comprenant un moto-ventilateur agencé pour refroidir ledit appareillage disposé au voisinage dudit deuxième compartiment.

[0002] Dans les trains à grande vitesse, des rhéostats de freinage sont utilisés pour faire passer le train de sa vitesse maximale à une vitesse réduite permettant alors l'utilisation de freins classiques dans les trains. De tels rhéostats sont généralement placés en partie haute des motrices de véhicules ferroviaires et doivent être refroidis de façon importante pour assurer un bon fonctionnement des rhéostats.

[0003] Dans les ensembles connus de ventilation de rhéostats de freinage, un moto-ventilateur est généralement utilisé pour assurer le refroidissement des rhéostats. Le moto-ventilateur est alimenté par de l'air prélevé de l'extérieur du véhicule ferroviaire à travers les faces transversales de la voiture.

[0004] Cependant, dans de tels ensembles de ventilation, le prélèvement et le guidage de l'air de l'extérieur vers le moto-ventilateur se fait par des moyens complexes et peu optimisés pour offrir le refroidissement le plus efficace possible. En effet, les moyens de prélèvement et de guidage créent des perturbations dans le flux d'air et entraînent des pertes de charge dans l'air aspiré, ce qui entraîne des baisses de performance de la ventilation et donc du refroidissement. Ces pertes de charge sont en outre variables selon la direction de marche du véhicule ferroviaire car les moyens de prélèvement et de guidage ne sont pas prévus pour s'adapter au sens de déplacement du véhicule ferroviaire.

[0005] Le document EP-0 578 549 propose un ensemble de ventilation s'adaptant à la direction du train et permettant de se passer de l'utilisation d'un moto-ventilateur. Cet ensemble comprend des volets mobiles actionnés au moyen de vérins permettant d'ouvrir des conduits d'air alimentant les rhéostats en air de refroidissement en fonction du sens de déplacement du véhicule ferroviaire. Cependant, un tel système est complexe et requiert un pilotage des vérins pour adapter le déploiement des volets au sens de déplacement. En outre, le freinage rhéostatique est un freinage de sécurité et il ne doit pas dépendre de la fiabilité des moyens d'actionnements, tels que les vérins, ou de moyens de commande pour assurer le refroidissement des rhéostats de freinage.

[0006] L'un des buts de l'invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un ensemble de ventilation du type précité permettant de minimiser les pertes de charge dans l'air aspiré quelle que soit la direction de déplacement du véhicule ferroviaire et ne nécessitant pas de moyens d'actionnement ou de pilotage du refroidissement.

[0007] A cet effet, l'invention concerne un pavillon de véhicule ferroviaire du type précité dans lequel lesdits premier et deuxième compartiments sont disposés sur le pavillon du véhicule ferroviaire et le premier compartiment comprend une pluralité de déflecteurs s'étendant de l'ouverture vers l'intérieur du compartiment, lesdits déflecteurs étant fixes par rapport au pavillon et guidant le flux d'air aspiré de l'extérieur du véhicule au deuxième compartiment, lesdits déflecteurs présentant chacun une forme adaptée pour minimiser les perturbations dudit flux d'air aspiré quelle que soit la direction de déplacement du véhicule ferroviaire.

[0008] Selon d'autres caractéristiques du pavillon de véhicule ferroviaire :

• chaque déflecteur comprend une partie transversale s'étendant sensiblement transversalement, ladite partie s'étendant jusqu'au bord inférieur de l'ouverture du premier compartiment de sorte à guider l'air aspiré depuis l'extérieur, et une partie longitudinale s'étendant sensiblement longitudinalement, ladite partie s'étendant depuis la partie transversale à l'intérieur du premier compartiment de sorte à guider l'air de la partie transversale vers le deuxième compartiment ;
• le premier compartiment communique avec le deuxième compartiment par au moins une ouverture, ladite ouverture s'étendant selon une direction sensiblement transversale ;
• les déflecteurs sont répartis dans le premier compartiment selon une direction longitudinale entre au moins deux déflecteurs d'extrémité, au moins un déflecteur intermédiaire étant disposé entre lesdits déflecteurs d'extrémités ;
• un déflecteur d'extrémité présente sensiblement une forme en L et en ce que l'autre déflecteur d'extrémité présente sensiblement une forme en U, de sorte à former, dans le premier compartiment, un flux d'air sensiblement en forme en L lorsque le véhicule ferroviaire se déplace dans un sens et sensiblement en forme en U lorsque le véhicule ferroviaire se déplace dans le sens opposé ;
• le déflecteur d'extrémité en forme de L est le plus éloigné du deuxième compartiment et le déflecteur d'extrémité en forme de U est le plus proche du deuxième compartiment ;
• le ou les déflecteurs intermédiaires présentent une forme évoluant entre la forme d'un U et la forme d'un L de sorte que les déflecteurs passent progressivement d'une forme sensiblement en U d'un déflecteur d'extrémité à une forme sensiblement en L de l'autre déflecteur d'extrémité ;
• l'ouverture est fermée par une grille comprenant une pluralité de passages de sorte à laisser passer l'air entre l'extérieur et le premier compartiment ;
• le premier compartiment comprend deux ouvertures débouchant sur l'extérieur du véhicule et deux groupes de déflecteurs sensiblement symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan s'étendant selon une direction sensiblement longitudinale ;
• le premier compartiment comprend au moins une paroi interne s'étendant sensiblement longitudinalement entre les deux groupes de déflecteurs ; et
• le déflecteur d'extrémité est formé par la paroi interne et par un décrochement s'étendant de la paroi interne jusqu'au bord inférieur de l'ouverture.

[0009] D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

• la Figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une partie d'un pavillon de véhicule ferroviaire comprenant un ensemble de ventilation selon l'invention,
• la Figure 2 est une représentation schématique en perspective du premier compartiment de l'ensemble de ventilation de la Figure 1, la grille fermant l'ouverture ayant été enlevée,
• la Figure 3 est une représentation schématique en coupe de dessus de l'ensemble de ventilation de la Figure 1.

[0010] Dans la description, les termes « longitudinal », « transversal », « inférieur » et « supérieur » sont définis selon les directions usuelles d'un véhicule ferroviaire posé sur des rails. Ainsi, le véhicule ferroviaire peut se déplacer selon la direction longitudinale dans deux sens opposés.

[0011] En référence à la Figure 1, on décrit un pavillon 1 d'un véhicule ferroviaire (non représenté) supportant des appareillages de fonctionnement du véhicule ferroviaire.

[0012] Le pavillon 1 supporte notamment au moins un rhéostat de freinage 2 qui doit être refroidi pour garantir son bon fonctionnement. A cet effet, le pavillon 1 supporte un ensemble de ventilation 4 formé d'un premier compartiment 6 et d'un deuxième compartiment 8 adjacent au premier compartiment, le deuxième compartiment 8 étant adjacent au rhéostat de freinage 2.

[0013] Le premier compartiment 6 sert au prélèvement de l'air de refroidissement à l'extérieur du véhicule ferroviaire et à l'acheminement de cet air dans le deuxième compartiment 8 qui comprend un moto-ventilateur (non représenté) permettant le refroidissement du rhéostat 2. Le premier compartiment 6 est donc en communication avec le deuxième compartiment 8 lui-même en communication avec le rhéostat 2 afin de permettre la circulation de l'air.

[0014] Le premier compartiment 6 comprend deux ouvertures 10 s'étendant selon une direction longitudinale et faisant communiquer l'extérieur du véhicule ferroviaire avec l'intérieur du premier compartiment 6. Chaque ouverture est disposée sur une face transversale du compartiment 6 de part et d'autre du pavillon 1 comme représenté sur la Figure 1. Les ouvertures 10 sont symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan sensiblement vertical s'étendant selon la direction longitudinale. La longueur des ouvertures 10, c'est-à-dire la longueur des bords inférieurs 12 et supérieurs 14 des ouvertures, est sensiblement égale à celle du premier compartiment 6 et les ouvertures 10 sont courbées en largeur afin de suivre le contour extérieur arrondi du capot 11 fermant et recouvrant les compartiments et les équipements disposés sur le pavillon 1. En coupe longitudinale, les ouvertures 10 présentent une forme sensiblement rectangulaire et en coupe transversale, les ouvertures présentent une forme courbe. Les bords supérieurs 14 des ouvertures 10 sont séparés par une paroi 16 définissant « le plafond » du premier compartiment 6. Ainsi, l'air prélevé de l'extérieur pénètre dans le premier compartiment 6 selon une direction sensiblement transversale de part et d'autre du pavillon 1 par les ouvertures 10, comme représenté par les flèches F₁ et F₂ de la Figure 3.

[0015] Chaque ouverture 10 est fermée par une grille 18 comprenant une pluralité de passages d'air permettant à l'air de pénétrer dans le premier compartiment 6. Ces passages sont par exemple formés entre une pluralité de lattes s'étendant sensiblement longitudinalement et disposées entre le bord inférieur 12 et le bord supérieur 14 de l'ouverture 10. Cette grille 18 permet de protéger les éléments internes de l'ensemble de ventilation 4 et du rhéostat 2 en empêchant de trop grandes infiltrations d'eau ou de déchets à l'intérieur du premier compartiment 6.

[0016] En référence aux Figures 2 et 3, on décrit à présent plus en détail le premier compartiment 6.

[0017] Le premier compartiment 6 comprend au moins une paroi longitudinale interne 20 s'étendant le long du compartiment 6 du plancher du compartiment 6, à la paroi 16 et séparant ledit compartiment en deux parties latérales 22. Selon un mode de réalisation, le compartiment 6 comprend deux parois internes 20 s'étendant sensiblement parallèlement l'une à l'autre sensiblement au centre du compartiment 6, selon la direction transversale, et définissant trois parties de compartiments séparées par lesdites parois. Les deux parties latérales 22 du compartiment sont sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan sensiblement vertical s'étendant selon une direction longitudinale et passant par le centre du compartiment 6, selon la direction transversale. Pour cette raison, seule une desdites parties latérales 22 sera décrite par la suite, l'autre partie étant similaire et symétrique de ladite partie.

[0018] Chaque partie 22 communique avec le deuxième compartiment 8 par une ouverture 23 formée dans une paroi séparant le premier 6 et le deuxième 8 compartiments. L'ouverture 23 s'étend selon une direction transversale, c'est-à-dire sensiblement perpendiculairement à la direction du flux d'air à l'extérieur de la voiture.

[0019] Pour cette raison, chaque partie 22 comprend un groupe de déflecteurs 24 s'étendant de l'ouverture 10 vers l'intérieur de la partie 22 de sorte à aspirer l'air de l'extérieur et à le guider vers le moto-ventilateur du deuxième compartiment 8 en le faisant passer par l'ouverture 23. A cet effet, chaque déflecteur 24 comprend une partie transversale 26 s'étendant sensiblement transversalement jusqu'au bord inférieur 12 de l'ouverture 10 et une partie longitudinale 28 s'étendant sensiblement longitudinalement depuis la partie transversale 26 à l'intérieur de la partie 22. Ainsi, le flux d'air entrant transversalement par l'ouverture 10 est guidé par la partie transversale 26 d'un déflecteur puis réorienté selon une direction longitudinale par la partie longitudinale 28 du déflecteur afin d'être acheminé dans le deuxième compartiment 8, comme représenté par les flèches F1 et F2 de la Figure 3. Le bord supérieur de la partie transversale 26 présente un contour suivant la forme de l'ouverture 10, c'est-à-dire que la hauteur du déflecteur augmente progressivement du bord inférieur 12 de l'ouverture vers la partie longitudinale 28 comme représenté sur la Figure 2 afin de suivre la forme courbe de l'ouverture vue en coupe transversale.

[0020] Les déflecteurs 24 sont répartis dans la partie 22 selon une direction longitudinale entre deux déflecteurs d'extrémité 30 et 32 et sont espacés les uns des autres de sorte à définir un canal entre deux déflecteurs successifs et permettre le passage de l'air. Des déflecteurs intermédiaires 33, par exemple au nombre de deux, sont disposés entre les déflecteurs d'extrémité 30 et 32.

[0021] Le déflecteur d'extrémité 30, le plus éloigné du deuxième compartiment 8, est formé par la paroi 20, pour sa partie longitudinale 28, et par un décrochement 31, pour sa partie transversale 26, s'étendant à partir de cette paroi 20 jusqu'au bord inférieur 12 de l'ouverture 10. Le décrochement 31 forme donc la paroi du fond de la partie 22, comme représenté sur les Figures 2 et 3. Le déflecteur d'extrémité 30 présente sensiblement la forme d'un L ouvert, c'est-à-dire que sa partie transversale 26 est sensiblement droite et forme un angle légèrement supérieur à 90° avec la paroi 20. Selon d'autres modes de réalisation, l'angle entre la partie transversale 26 et la partie longitudinale 28 du déflecteur d'extrémité 30 peut varier d'environ 5° autour de 90°.

[0022] Ainsi, lorsque le véhicule ferroviaire circule dans un sens, la marche avant par exemple, où l'air rencontre d'abord le déflecteur d'extrémité 30, l'air est guidé par la partie transversale 26 vers la partie longitudinale 28 en formant un flux présentant sensiblement une forme en L à l'intérieur du compartiment 6, comme représenté par les flèche F₁ de la Figure 3. En marche avant, l'air pénètre dans l'ouverture 10 sensiblement transversalement et avec une direction orientée vers le deuxième compartiment (flèches F₁). La forme en L du déflecteur d'extrémité 30 permet donc d'amener l'air à l'intérieur du premier compartiment 6 et de maintenir le flux d'air dans la direction du deuxième compartiment 8. Cette forme permet ainsi de minimiser l'apparition de perturbations dans le flux d'air et ainsi de réduire la perte de charge dans le flux d'air communiqué au deuxième compartiment 8 par le déflecteur d'extrémité 30 dans le sens de la marche avant.

[0023] L'autre déflecteur d'extrémité 32, le plus proche du deuxième compartiment, présente sensiblement une forme en U, c'est-à-dire que ses parties transversale 26 et longitudinale 28 sont courbées de sorte à former une concavité tournée vers le deuxième compartiment 8. Ainsi, lorsque le véhicule ferroviaire circule dans un sens, la marche arrière par exemple, où l'air rencontre d'abord le déflecteur d'extrémité 32, l'air est guidé par la partie transversale 26 vers la partie longitudinale 28 en formant un flux présentant sensiblement une forme en U, comme représenté par les flèches F₂ de la Figure 3. En marche arrière, l'air pénètre dans l'ouverture 10 sensiblement transversalement et avec une direction orientée à l'opposé du deuxième compartiment 8 (flèches F₂). La forme en U du déflecteur d'extrémité 32 permet donc de renvoyer l'air dans la direction du deuxième compartiment 8. Cette forme permet de minimiser l'apparition de perturbations dans le flux d'air et ainsi de réduire la perte de charge dans le flux d'air communiqué au deuxième compartiment 8 par le déflecteur d'extrémité 32 dans le sens de la marche arrière.

[0024] Entre les déflecteurs d'extrémité 30 et 32, le ou les déflecteurs intermédiaires 33 présentent une forme évoluant entre la forme de U et la forme de L de sorte que les déflecteurs 24 passent progressivement d'une forme sensiblement en U d'un déflecteur d'extrémité 32 à une forme sensiblement en L de l'autre déflecteur d'extrémité 30. Cela signifie que plus un déflecteur 33 est proche du déflecteur d'extrémité 30, moins la partie transversale 26 de ce déflecteur 24 est courbée. Inversement, plus un déflecteur 33 est proche du déflecteur d'extrémité 32, plus la partie transversale 26 de ce déflecteur 24 est courbée.

[0025] Ainsi, les déflecteurs 33 disposés entre les déflecteurs d'extrémité 30 et 32 participent également au guidage de l'air en réduisant les perturbations dans le flux d'air quel que soit le sens de marche du véhicule ferroviaire.

[0026] En marche avant, ce sont principalement le déflecteur d'extrémité 30 et, dans une moindre mesure, le ou les déflecteurs 33 adjacents qui participent au guidage de l'air vers le deuxième compartiment 8. En marche arrière, ce sont principalement le déflecteur d'extrémité 32 et, dans une moindre mesure, le ou les déflecteurs 33 adjacents qui participent au guidage de l'air vers le deuxième compartiment.

[0027] L'ensemble de ventilation 4 décrit ci-dessus permet donc de guider l'air vers le moto-ventilateur en minimisant les pertes de charge dans le flux d'air quelle que soit la direction de marche du véhicule ferroviaire et ainsi d'optimiser le refroidissement du ou des rhéostats de freinage.

[0028] L'ensemble ne comprend pas de pièces mobiles dont la position doit être adaptée selon le sens de marche du véhicule, c'est-à-dire que les déflecteurs sont fixes par rapport au pavillon. Ainsi, l'ensemble de ventilation est fiable et simple et son fonctionnement n'est pas dépendant de la fiabilité de moyens d'actionnement ou de moyens de commande pour assurer le refroidissement des rhéostats de freinage.

[0029] L'ensemble de ventilation n'est pas encombrant de sorte qu'il est complètement logé sur le pavillon du véhicule ferroviaire, ce qui permet de libérer de l'espace sous ce pavillon.

[0030] L'invention a été décrite en relation avec le refroidissement de rhéostats de freinage. Il est entendu que d'autres types d'appareillages, disposés sur le pavillon du véhicule ferroviaire, peuvent être refroidis par l'ensemble de ventilation décrit ci-dessus.

Revendications

1. Pavillon de véhicule ferroviaire comprenant un ensemble de ventilation d'un appareillage disposé en toiture d'un véhicule ferroviaire, du type comprenant un premier compartiment (6) d'aspiration de l'air extérieur au véhicule, ledit compartiment (6) présentant au moins une ouverture (10) débouchant sur l'extérieur du véhicule, ledit premier compartiment (6) débouchant sur un deuxième compartiment (8) comprenant un moto-ventilateur agencé pour refroidir ledit appareillage disposé au voisinage dudit deuxième compartiment (8), caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième compartiments (6, 8) sont disposés sur le pavillon (1) du véhicule ferroviaire et en ce que le premier compartiment (6) comprend une pluralité de déflecteurs (24) s'étendant de l'ouverture (10) vers l'intérieur du compartiment (6), lesdits déflecteurs (24) étant fixes par rapport au pavillon et guidant le flux d'air aspiré de l'extérieur du véhicule au deuxième compartiment (8), lesdits déflecteurs (24) présentant chacun une forme adaptée pour minimiser les perturbations dudit flux d'air aspiré quelle que soit la direction de déplacement du véhicule ferroviaire.

2. Pavillon de véhicule ferroviaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque déflecteur (24) comprend une partie transversale (26) s'étendant sensiblement transversalement, ladite partie (26) s'étendant jusqu'au bord inférieur (12) de l'ouverture (10) du premier compartiment (6) de sorte à guider l'air aspiré depuis l'extérieur, et une partie longitudinale (28) s'étendant sensiblement longitudinalement, ladite partie (28) s'étendant depuis la partie transversale (26) à l'intérieur du premier compartiment (6) de sorte à guider l'air de la partie transversale (26) vers le deuxième compartiment (8).

3. Pavillon de véhicule ferroviaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier compartiment (6) communique avec le deuxième compartiment (8) par au moins une ouverture (23), ladite ouverture (23) s'étendant selon une direction sensiblement transversale.

4. Pavillon de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les déflecteurs (24) sont répartis dans le premier compartiment (6) selon une direction longitudinale entre au moins deux déflecteurs d'extrémité (30, 32), au moins un déflecteur intermédiaire (33) étant disposé entre lesdits déflecteurs d'extrémités (30, 32).

5. Pavillon de véhicule ferroviaire selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un déflecteur d'extrémité (30) présente sensiblement une forme en L et en ce que l'autre déflecteur d'extrémité (32) présente sensiblement une forme en U, de sorte à former, dans le premier compartiment (6), un flux d'air sensiblement en forme en L lorsque le véhicule ferroviaire se déplace dans un sens et sensiblement en forme en U lorsque le véhicule ferroviaire se déplace dans le sens opposé.

6. Pavillon de véhicule ferroviaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que le déflecteur d'extrémité (30) en forme de L est le plus éloigné du deuxième compartiment (8) et le déflecteur d'extrémité (32) en forme de U est le plus proche du deuxième compartiment (8).

7. Pavillon de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le ou les déflecteurs intermédiaires (33) présentent une forme évoluant entre la forme d'un U et la forme d'un L de sorte que les déflecteurs (24) passent progressivement d'une forme sensiblement en U d'un déflecteur d'extrémité (32) à une forme sensiblement en L de l'autre déflecteur d'extrémité (30).

8. Pavillon de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture (10) est fermée par une grille (18) comprenant une pluralité de passages de sorte à laisser passer l'air entre l'extérieur et le premier compartiment (6).

9. Pavillon de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier compartiment (6) comprend deux ouvertures (10) débouchant sur l'extérieur du véhicule et deux groupes de déflecteurs (24) sensiblement symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan s'étendant selon une direction sensiblement longitudinale.

10. Pavillon de véhicule ferroviaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier compartiment (6) comprend au moins une paroi interne (20) s'étendant sensiblement longitudinalement entre les deux groupes de déflecteurs (24).

11. Pavillon de véhicule ferroviaire selon la revendication 10 lorsqu'elle dépend de l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le déflecteur d'extrémité (30) est formé par la paroi interne (20) et par un décrochement (31) s'étendant de la paroi interne (20) jusqu'au bord inférieur (12) de l'ouverture (10).

Dessins