EP3431356A1 - Voiture de train, train et méthode de contrôle de la température à l'intérieur d'un cabinet de toilettes appartenant à une voiture de train - Google Patents

Voiture de train, train et méthode de contrôle de la température à l'intérieur d'un cabinet de toilettes appartenant à une voiture de train Download PDF

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EP3431356A1
EP3431356A1 EP18183680.0A EP18183680A EP3431356A1 EP 3431356 A1 EP3431356 A1 EP 3431356A1 EP 18183680 A EP18183680 A EP 18183680A EP 3431356 A1 EP3431356 A1 EP 3431356A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D35/00—Sanitation
    • B61D35/005—Toilet facilities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D35/00—Sanitation

Definitions

  • the present invention relates to a train car.
  • a train car in known manner, includes a platform serving at least one toilet.
  • the bathroom includes at least one air inlet, to bring air from the platform inside the toilet and a mouth of extraction of air, to evacuate the air from the toilet to the outside of the car.
  • the invention intends to remedy more particularly, by providing a car in which the toilet can be cooled even in the absence of ventilation, and without causing air leakage towards the platform .
  • the invention relates to a train car comprising a platform serving at least one toilet, the bathroom comprising at least one air inlet, to bring air from the platform to the inside the toilet cabinet and an air extraction mouth, to evacuate the air from the toilet to the outside of the car.
  • the invention is such that the bathroom is equipped with a cooling system, comprising a Peltier module.
  • the Peltier module produces, by convection with the ambient air inside the toilet, a cold air current which moves under its own weight towards the floor of the toilet. The temperature is then lowered inside the toilet and a slight convection air is created.
  • the advantage of using a Peltier module is that it can operate without air extraction, that is to say even when the train passes under a tunnel and that it does not change the pressure inside. toilet cabinet. There is therefore no risk of causing air leakage to the platform.
  • the invention also relates to a train comprising a train car as described above.
  • the figure 1 shows a toilet 2 being part of a train car (not shown).
  • the bathroom is served by what is called a passenger access platform (not shown), corresponding to the space between cars that gives access to the dock through the passenger access doors.
  • the train can be a high speed train or a standard passenger train.
  • the bathroom 2 comprising at least one air inlet 4, to bring air from the platform inside the toilet and an air extraction mouth 6, to evacuate the air from the toilet. bathroom 2 outside the car.
  • the air inlet 4 is a grid integrated into a door 8 of the toilet and the air extraction mouth 6 is integrated in the ceiling 10 of the toilet.
  • the air extraction mouth 6 is integrated in a wall of the toilet, preferably in the upper part, near the ceiling 10.
  • the air extraction mouth 6 communicates with an air extraction duct 7 open on the outside of the car.
  • the air extraction duct 7 extends from the ceiling 10 of the toilet.
  • the bathroom is equipped with a cooling system, which does not include an air conditioning system with cold air blowing.
  • the cooling system comprises a Peltier module 12.
  • the Peltier module 12 is integrated in the ceiling 10 of the bathroom 2, that is to say housed in the false ceiling of the bathroom.
  • the Peltier module 12 is integrated in a side wall of the toilet 2, preferably in the upper part, near the ceiling 10.
  • the Peltier module 12 comprises a cold surface 120 facing the inside of the toilet and a hot surface 122 facing away from the cold surface 120, that is to say towards the outside of the toilet 2.
  • the cooling system comprises a thermal device 14 for evacuating heat from the hot surface 122 of the Peltier module 12.
  • a thermal device 14 for evacuating heat from the hot surface 122 of the Peltier module 12.
  • the hot surface 122 of the Peltier module 12 must be cooled. This means that the heat of the hot surface 122 must be evacuated.
  • the thermal device 14 comprises at least one fin. This fin allows by definition to increase the contact surface with the air to increase the convective exchanges, and therefore the heat transfer.
  • the thermal device 14 could also include, in replacement or in addition, a heat pipe.
  • the thermal device 14 whatever it is, is arranged so as to transfer the heat of the hot surface 122 of the Peltier module 12 to the volume of air contained inside the air extraction duct 7 Since the air extraction duct 7 extends from the ceiling 10, the volume of hot air in the duct 7 does not escape inside the toilet 2.
  • the operation of the cooling system is as follows. As long as the train is not in a tunnel, the extraction duct 7 is open and there is the presence of a stream of air between the air inlet 4 and the air extraction port 6 as represented by arrows F1 at the figure 1 . This air flow allows, on the one hand, to evacuate bad odors outside the car and, on the other hand, to keep the temperature of the toilet 2 at a level close to that of the platform, which is preferably air-conditioned. When the train passes under a tunnel, however, the air extraction duct 7 closes and there is no ventilation inside the toilet 2. The Peltier 12 module is then activated to avoid to have a temperature too high inside the bathroom.
  • the car is equipped with a mechanism (not shown) to automatically stop the extraction of air inside the toilet 2 when the train passes under a tunnel.
  • a mechanism (not shown) to automatically stop the extraction of air inside the toilet 2 when the train passes under a tunnel. This type of mechanism is known per se, which is why it is not described further.
  • the Peltier 12 module can be activated also when simple natural ventilation is not sufficient to cool the bathroom 2 which, it is recalled, is not air-conditioned. This can happen during hot weather or simply in hot countries.
  • a first threshold value for example equal to 25 ° C. For this, it is necessary to continuously measure the temperature inside the toilet 2.
  • the bathroom 2 is equipped with a temperature sensor (not shown) and an electronic unit (not shown) for controlling the Peltier module 12, which is capable of collecting the temperature measured by the sensor and of controlling activation of the Peltier module 12 as a function of the measured temperature, in particular to activate the Peltier module 12 only when the measured temperature is greater than a threshold value, for example of the order of 25 ° C.
  • a threshold value for example of the order of 25 ° C.
  • the Peltier 12 module produces, by convection with the ambient air inside the bathroom 2, a cold air stream F2 which is directed under its own weight. floor direction of the toilet. Then decreases the temperature inside the toilet 2 and creates a slight stir air convection.
  • the Peltier 12 module can operate without air extraction, that is to say even when the train passes under a tunnel and its operation does not change the pressure inside the toilet. There is therefore no risk of causing air leakage to the platform.
  • this second threshold value may be of the order of 15 ° C. It is then avoided that it is too cold in the bathroom 2.

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Abstract

L'invention concerne une voiture de train comprenant une plateforme desservant au moins un cabinet de toilettes (2), le cabinet de toilettes comprenant au moins une entrée d'air (4), pour faire entrer de l'air de la plateforme à l'intérieur du cabinet de toilettes et une bouche d'extraction d'air (6), pour évacuer l'air du cabinet de toilettes à l'extérieur du voiture. Le cabinet de toilettes (2) est équipé d'un système de refroidissement, comprenant un module Peltier (12).

Description

  • La présente invention concerne une voiture de train.
  • De manière connue, une voiture de train comprend une plateforme desservant au moins un cabinet de toilettes. Pour assurer la ventilation du cabinet de toilettes, et évacuer les mauvaises odeurs, le cabinet de toilettes comprend au moins une entrée d'air, pour faire entrer de l'air de la plateforme à l'intérieur du cabinet de toilettes et une bouche d'extraction d'air, pour évacuer l'air du cabinet de toilettes à l'extérieur du voiture.
  • On génère ainsi un courant d'air entre l'entrée d'air et la bouche d'extraction, ce qui permet, en plus de l'évacuation des mauvaises odeurs, de conserver la température du cabinet de toilettes à un niveau proche de celui de la plateforme, laquelle est souvent climatisée.
  • De manière connue en soi, lorsqu'un train passe sous un tunnel, on ferme toutes les ouvertures du voiture communiquant avec l'extérieur pour éviter la propagation d'ondes de pression désagréables pour les oreilles des passagers. En d'autres termes, le train est complètement fermé et étanche lorsqu'il passe sous un tunnel. Il n'y a alors plus d'extraction d'air dans le cabinet de toilettes.
  • Cela peut poser des problèmes en période de forte chaleur sur un trajet comportant une succession de tunnels. Effectivement, à cause de l'absence de ventilation à l'intérieur du cabinet de toilettes lorsque le train passe sous un tunnel, la température à l'intérieur du cabinet de toilettes grimpe, ce qui peut conduire à des malaises, notamment en présence de personnes âgées.
  • Pour pallier ces inconvénients, on pourrait envisager d'installer un système de climatisation dans le cabinet de toilettes. Cela reviendrait à insuffler de l'air froid dans le cabinet de toilettes. Toutefois, lorsque le train passe sous un tunnel et que la bouche d'excitation d'air est fermée, insuffler de l'air froid à l'intérieur du cabinet de toilettes entrainerait une augmentation de pression et des fuites d'air vers la plateforme, avec potentiellement des nuisances odorantes pour les passagers.
  • C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant une voiture dans lequel le cabinet de toilettes peut être refroidi même en l'absence de ventilation, et sans engendrer de fuites d'air en direction de la plateforme.
  • A cet l'effet l'invention concerne une voiture de train comprenant une plateforme desservant au moins un cabinet de toilettes, le cabinet de toilettes comprenant au moins une entrée d'air, pour faire entrer de l'air de la plateforme à l'intérieur du cabinet de toilettes et une bouche d'extraction d'air, pour évacuer l'air du cabinet de toilettes à l'extérieur du voiture. L'invention est telle que le cabinet de toilettes est équipé d'un système de refroidissement, comprenant un module Peltier.
  • Grâce à l'invention, le module Peltier produit, par convection avec l'air ambiant à l'intérieur du cabinet de toilettes, un courant d'air froid qui se dirige sous son propre poids en direction du sol du cabinet de toilettes. On diminue alors la température à l'intérieur du cabinet de toilettes et on crée en outre un léger brassage de l'air par convection. L'avantage à utiliser un module Peltier est que celui-ci peut fonctionner sans extraction d'air, c'est-à-dire même lorsque le train passe sous un tunnel et que celui-ci ne modifie pas la pression à l'intérieur du cabinet de toilettes. Il n'y a donc pas de risques de provoquer des fuites d'air vers la plateforme.
  • Selon des aspects avantageux, mais non obligatoires, la voiture de train peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible :- Le module Peltier est intégré au plafond du cabinet de toilettes ou à une paroi du cabinet de toilettes.
    • Le système de refroidissement comprend un dispositif thermique pour évacuer la chaleur d'une surface chaude du module Peltier.
    • La bouche d'extraction d'air communique avec une gaine d'extraction d'air et le dispositif thermique est disposé de façon à transférer la chaleur de la surface chaude du module Peltier au volume d'air contenu à l'intérieur de la gaine.
    • Le dispositif thermique comprend au moins une ailette.
    • Le dispositif thermique comprend au moins un caloduc.
    • L'entrée d'air est une grille intégrée à une porte du cabinet de toilettes.
    • La voiture est équipée d'un mécanisme pour arrêter l'extraction d'air à l'intérieur du cabinet de toilettes lorsque la voiture passe sous un tunnel.
  • L'invention concerne également un train comprenant une voiture de train telle que décrite précédemment.
  • L'invention concerne également une méthode de contrôle de la température à l'intérieur d'un cabinet de toilettes appartenant à une voiture de train telle que décrite précédemment, cette méthode comprenant au moins deux étapes consistant à :
    1. a) mesurer la température à l'intérieur du cabinet de toilettes, et
    2. b) activer le module Peltier uniquement lorsque la température mesurée est supérieure à une première valeur seuil et/ou lorsque le voiture de train passe sous un tunnel.
  • L'invention est d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une voiture conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence à la figure 1 représentant un schéma d'un cabinet de toilettes appartenant à une voiture conforme à l'invention.
  • La figure 1 montre un cabinet de toilettes 2 faisant partie d'une voiture de train (non représenté). Typiquement, le cabinet de toilettes est desservi par ce qu'on appelle une plateforme d'accès voyageurs (non représentée), correspondant à l'espace entre les voitures qui donne accès au quai grâce aux portes d'accès voyageurs. Le train peut être un train à grande vitesse ou au contraire un train de voyageurs standard.
  • Le cabinet de toilettes 2 comprenant au moins une entrée d'air 4, pour faire entrer de l'air de la plateforme à l'intérieur du cabinet de toilettes et une bouche d'extraction d'air 6, pour évacuer l'air du cabinet de toilettes 2 à l'extérieur du voiture. Dans l'exemple, l'entrée d'air 4 est une grille intégrée à une porte 8 du cabinet de toilettes et la bouche d'extraction d'air 6 est intégrée au plafond 10 du cabinet de toilettes. En variante, on pourrait imaginer que la bouche d'extraction d'air 6 soit intégrée à une paroi du cabinet de toilettes, de préférence en partie haute, à proximité du plafond 10.
  • Typiquement, la bouche d'extraction d'air 6 communique avec une gaine d'extraction d'air 7 ouverte sur l'extérieur du voiture. Dans l'exemple, la gaine d'extraction d'air 7 s'étend à partir du plafond 10 du cabinet de toilettes.
  • Le cabinet de toilettes est équipé d'un système de refroidissement, qui ne comprend pas de système de climatisation avec insufflation d'air froid. En effet, le système de refroidissement comprend un module Peltier 12. Typiquement, le module Peltier 12 est intégré au plafond 10 du cabinet de toilettes 2, c'est-à-dire logé dans le faux-plafond du cabinet de toilettes. En variante, on pourrait imaginer que le module Peltier 12 soit intégré à une paroi latérale du cabinet de toilettes 2, de préférence en partie haute, à proximité du plafond 10.
  • Le module Peltier 12 comprend une surface froide 120 orientée vers l'intérieur du cabinet de toilettes et une surface chaude 122 orientée de manière opposée à la surface froide 120, c'est-à-dire vers l'extérieur du cabinet de toilettes 2.
  • Avantageusement, le système de refroidissement comprend un dispositif thermique 14 pour évacuer la chaleur de la surface chaude 122 du module Peltier 12. Effectivement, pour être efficace, la surface chaude 122 du module Peltier 12 doit être refroidie. Cela signifie que la chaleur de la surface chaude 122 doit être évacuée.
  • Dans l'exemple, le dispositif thermique 14 comprend au moins une ailette. Cette ailette permet par définition d'augmenter la surface de contact avec l'air pour augmenter les échanges convectifs, et donc le transfert de chaleur. En variante, le dispositif thermique 14 pourrait également comprendre, en remplacement ou en complément, un caloduc.
  • Avantageusement, le dispositif thermique 14, quel qu'il soit, est disposé de façon à transférer la chaleur de la surface chaude 122 du module Peltier 12 au volume d'air contenu à l'intérieur de la gaine d'extraction d'air 7. Comme la gaine d'extraction d'air 7 s'étend à partir du plafond 10, le volume d'air chaud dans la gaine 7 ne s'échappe pas à l'intérieur du cabinet de toilettes 2.
  • Le fonctionnement du système de refroidissement est le suivant. Tant que le train n'est pas dans un tunnel, la gaine d'extraction 7 est ouverte et on a la présence d'un courant d'air entre l'entrée d'air 4 et la bouche d'extraction d'air 6, comme représenté par les flèches F1 à la figure 1. Ce courant d'air permet, d'une part, d'évacuer les mauvaises odeurs à l'extérieur du voiture et, d'autre part, de conserver la température du cabinet de toilettes 2 à un niveau proche de celui de la plateforme, laquelle est de préférence climatisée. Lorsque le train passe sous un tunnel, en revanche, la gaine d'extraction d'air 7 se ferme et il n'y a plus de ventilation à l'intérieur du cabinet de toilettes 2. On active alors le module Peltier 12 pour éviter d'avoir une température trop élevée à l'intérieur du cabinet de toilettes.
  • Typiquement, le voiture est équipé d'un mécanisme (non représenté) pour arrêter automatiquement l'extraction d'air à l'intérieur du cabinet de toilettes 2 lorsque le train passe sous un tunnel. Ce type de mécanisme est connu en soi, c'est pourquoi il n'est pas décrit plus avant.
  • Eventuellement, le module Peltier 12 peut être activé aussi lorsque la simple ventilation naturelle ne suffit pas à refroidir le cabinet de toilettes 2 qui, on le rappelle, n'est pas climatisé. Cela peut arriver en période de grosse chaleur ou plus simplement dans les pays chauds. Typiquement, on peut envisager d'activer le module Peltier uniquement lorsque la température mesurée est supérieure à une première valeur seuil, par exemple égale à 25°C. Pour cela, il convient de mesurer en permanence la température à l'intérieur du cabinet de toilettes 2.
  • Avantageusement, le cabinet de toilettes 2 est équipé d'un capteur de température (non représenté) et d'une unité électronique (non représentée) de commande du module Peltier 12, laquelle est capable de collecter la température mesurée par le capteur et de commander l'activation du module Peltier 12 en fonction de la température mesurée, notamment d'activer le module Peltier 12 uniquement lorsque la température mesurée est supérieure à une valeur seuil, par exemple de l'ordre de 25°C. Ce type de régulation permet de faire fonctionner le module Peltier uniquement lorsque nécessaire et donc de faire des économies d'énergie.
  • Le module Peltier 12 produit, par convection avec l'air ambiant à l'intérieur du cabinet de toilettes 2, un courant d'air froid F2 qui se dirige sous son propre poids en direction du sol du cabinet de toilettes. On diminue alors la température à l'intérieur du cabinet de toilettes 2 et on crée en outre un léger brassage de l'air par convection. Le module Peltier 12 peut fonctionner sans extraction d'air, c'est-à-dire même lorsque le train passe sous un tunnel et son fonctionnement ne modifie pas la pression à l'intérieur du cabinet de toilettes. Il n'y a donc pas de risques de provoquer des fuites d'air vers la plateforme.
  • La méthode utilisée pour contrôler la température à l'intérieur du cabinet de toilettes 2 comprend donc au moins deux étapes consistant à :
    1. a) mesurer la température à l'intérieur du cabinet de toilettes 2,
    2. b) activer le module Peltier 12 uniquement lorsque la température mesurée est supérieure à une première valeur seuil et/ou lorsque le voiture de train passe sous un tunnel.
  • Avantageusement, on peut également envisager de désactiver le module Peltier 12 lorsque la température mesurée chute en dessous d'une seconde valeur seuil, inférieure à la première valeur seuil. Typiquement, cette seconde valeur seuil peut être de l'ordre de 15°C. On évite alors qu'il fasse trop froid dans le cabinet de toilettes 2.
  • Les caractéristiques du mode de réalisation et des différentes variantes peuvent être combinées entre elles pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention.

Claims (10)

  1. Voiture de train comprenant une plateforme desservant au moins un cabinet de toilettes (2), le cabinet de toilettes comprenant au moins une entrée d'air (4), pour faire entrer de l'air de la plateforme à l'intérieur du cabinet de toilettes et une bouche d'extraction d'air (6), pour évacuer l'air du cabinet de toilettes à l'extérieur du voiture,
    caractérisé en ce que le cabinet de toilettes (2) est équipé d'un système de refroidissement, comprenant un module Peltier (12).
  2. Voiture selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module Peltier (12) est intégré au plafond (10) du cabinet de toilettes ou à une paroi du cabinet de toilettes.
  3. Voiture selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de refroidissement comprend un dispositif thermique (14) pour évacuer la chaleur d'une surface chaude du module Peltier (12).
  4. Voiture selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bouche d'extraction d'air (6) communique avec une gaine d'extraction d'air (7) et en ce que le dispositif thermique (14) est disposé de façon à transférer la chaleur de la surface chaude du module Peltier (12) au volume d'air contenu à l'intérieur de la gaine (7).
  5. Voiture selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif thermique (14) comprend au moins une ailette.
  6. Voiture selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le dispositif thermique (14) comprend au moins un caloduc.
  7. Voiture selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée d'air (4) est une grille intégrée à une porte (8) du cabinet de toilettes.
  8. Voiture selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le voiture est équipé d'un mécanisme pour arrêter l'extraction d'air à l'intérieur du cabinet de toilettes (2) lorsque le voiture passe sous un tunnel.
  9. Train comprenant une voiture selon l'une des revendications précédentes.
  10. Méthode de contrôle de la température à l'intérieur d'un cabinet de toilettes appartenant à une voiture de train selon l'une des revendications 1 à 8, cette méthode comprenant au moins deux étapes consistant à :
    a) mesurer la température à l'intérieur du cabinet de toilettes (2), et
    b) activer le module Peltier (12) uniquement lorsque la température mesurée est supérieure à une première valeur seuil et/ou lorsque le voiture de train passe sous un tunnel.
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