FR3068946A1 - TRAIN CAR, TRAIN AND METHOD OF CONTROLLING TEMPERATURE WITHIN A TOILET CABINET BELONGING TO A TRAIN VEHICLE - Google Patents
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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).The invention relates to a train car comprising a platform serving at least one toilet (2), the toilet comprising at least one air inlet (4), to bring air from the platform to the floor. inside the toilet cabinet and an air extraction mouth (6), to evacuate the air from the toilet to the outside of the car. The toilet (2) is equipped with a cooling system, comprising a Peltier module (12).
Description
Voiture de train, train et méthode de contrôle de la température à l’intérieur d’un cabinet de toilettes appartenant à une voiture de trainTrain car, train and temperature control method inside a washroom belonging to a train car
La présente invention concerne une voiture de train.The present invention relates to a train car.
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.In known manner, a train car comprises a platform serving at least one toilet. To ensure the ventilation of the bathroom, and to evacuate bad odors, the bathroom includes at least one air inlet, to bring air from the platform inside the bathroom and a mouth of air extraction, to evacuate the air from the toilet cabinet outside the car.
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.An air current is thus generated between the air inlet and the extraction mouth, which makes it possible, in addition to the evacuation of bad odors, to keep the temperature of the toilet cabinet at a level close to that of the platform, which is often air-conditioned.
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.In a manner known per se, when a train passes through a tunnel, all the openings of the car communicating with the outside are closed to avoid the propagation of pressure waves which are unpleasant for the ears of the passengers. In other words, the train is completely closed and waterproof when it goes through a tunnel. There is then no more air extraction in the bathroom.
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.This can cause problems in hot weather on a route with a succession of tunnels. Indeed, because of the lack of ventilation inside the bathroom when the train goes through a tunnel, the temperature inside the bathroom increases, which can lead to discomfort, especially in the presence of the elderly.
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 entraînerait une augmentation de pression et des fuites d’air vers la plateforme, avec potentiellement des nuisances odorantes pour les passagers.To overcome these drawbacks, one could consider installing an air conditioning system in the bathroom. It would be like blowing cold air into the bathroom. However, when the train goes under a tunnel and the air excitation mouth is closed, blowing cold air inside the bathroom cabinet would cause an increase in pressure and air leaks towards the platform. , with potentially odorous nuisance for passengers.
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.It is to these drawbacks that the invention more particularly intends to remedy, by proposing a car in which the bathroom can be cooled even in the absence of ventilation, and without causing air leaks in the direction of the platform. .
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.To this end, the invention relates to a train car comprising a platform serving at least one toilet, the toilet comprising at least one air inlet, for bringing air from the platform to the inside the toilet and an air exhaust vent, to exhaust air from the toilet outside the car. The invention is such that the lavatory is equipped with a cooling system, including a Peltier module.
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.Thanks to the invention, the Peltier module produces, by convection with the ambient air inside the bathroom, a stream of cold air which flows under its own weight towards the floor of the bathroom. The temperature inside the bathroom is then lowered and a slight circulation of air is created by convection. 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 this does not modify the pressure inside of the bathroom. There is therefore no risk of causing air leaks to the platform.
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.According to advantageous but not compulsory aspects, the train car can incorporate one or more of the following characteristics, taken in any technically admissible combination. The Peltier module is integrated into the ceiling of the toilet cabinet or into a wall of the toilet cabinet.
- Le système de refroidissement comprend un dispositif thermique pour évacuer la chaleur d’une surface chaude du module Peltier.- The cooling system includes a thermal device to dissipate heat from a hot surface of the Peltier module.
- 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.- The air extraction mouth communicates with an air extraction duct and the thermal device is arranged so as to transfer the heat from the hot surface of the Peltier module to the volume of air contained inside the sheath.
- Le dispositif thermique comprend au moins une ailette.- The thermal device comprises at least one fin.
- Le dispositif thermique comprend au moins un caloduc.- The thermal device comprises at least one heat pipe.
- L’entrée d’air est une grille intégrée à une porte du cabinet de toilettes.- The air intake is a grille integrated into a bathroom door.
- 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.- The car is equipped with a mechanism to stop the extraction of air inside the bathroom when the car goes through a tunnel.
L’invention concerne également un train comprenant une voiture de train telle que décrite précédemment.The invention also relates to a train comprising a train car as described above.
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 :The invention also relates to a method of controlling the temperature inside a toilet belonging to a train car as described above, this method comprising at least two steps consisting in:
a) mesurer la température à l’intérieur du cabinet de toilettes, eta) measure the temperature inside the bathroom, and
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.b) activate the Peltier module only when the measured temperature is above a first threshold value and / or when the train car passes through a tunnel.
L’invention est d’autres avantages de celle-ci apparaîtront 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.The invention is other advantages of it will appear more clearly in the light of the following description of an embodiment of a car in accordance with its principle, given only by way of example and made with reference in Figure 1 showing a diagram of a toilet belonging to a car according to the 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.Figure 1 shows a toilet 2 part of a train car (not shown). Typically, the lavatory is served by a so-called passenger access platform (not shown), corresponding to the space between cars which gives access to the platform through passenger access doors. The train can be a high speed train or on the contrary a standard passenger train.
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.The toilet cabinet 2 comprising at least one air inlet 4, for bringing air from the platform inside the toilet cabinet and an air extraction mouth 6, for evacuating the air from the bathroom 2 outside the car. In the example, the air inlet 4 is a grid integrated into a door 8 of the toilet cabinet and the air extraction mouth 6 is integrated into the ceiling 10 of the toilet cabinet. As a variant, one could imagine that the air extraction mouth 6 is integrated into a wall of the bathroom, preferably in the upper part, near the ceiling 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.Typically, the air extraction mouth 6 communicates with an air extraction duct 7 open on the outside of the car. In the example, the air extraction duct 7 extends from the ceiling 10 of the bathroom.
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.The washroom is equipped with a cooling system, which does not include an air conditioning system with cold air supply. In fact, the cooling system comprises a Peltier module 12. Typically, the Peltier module 12 is integrated into the ceiling 10 of the toilet cabinet 2, that is to say housed in the false ceiling of the toilet cabinet. As a variant, one could imagine that the Peltier module 12 is integrated into a side wall of the toilet cabinet 2, preferably in the upper part, near the ceiling 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.The Peltier module 12 comprises a cold surface 120 oriented towards the inside of the toilet cabinet and a hot surface 122 oriented opposite to the cold surface 120, that is to say towards the outside of the toilet cabinet 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.Advantageously, the cooling system comprises a thermal device 14 for removing heat from the hot surface 122 of the Peltier module 12. Indeed, to be effective, the hot surface 122 of the Peltier module 12 must be cooled. This means that the heat from the hot surface 122 must be removed.
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.In the example, 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. As a variant, the thermal device 14 could also include, as a replacement or as a complement, a heat pipe.
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.Advantageously, the thermal device 14, whatever it may be, is arranged so as to transfer the heat from the hot surface 122 of the Peltier module 12 to the volume of air contained inside the air extraction duct 7 As the air extraction duct 7 extends from the ceiling 10, the volume of hot air in the duct 7 does not escape inside the bathroom cabinet 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.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 an air current between the air inlet 4 and the air extraction mouth 6 , as shown by the arrows F1 in Figure 1. This air flow allows, on the one hand, to evacuate bad odors outside the car and, on the other hand, to maintain the temperature of the cabinet toilet 2 at a level close to that of the platform, which is preferably air-conditioned. When the train passes under a tunnel, on the other hand, the air extraction duct 7 closes and there is no more ventilation inside the bathroom cabinet 2. The Peltier module 12 is then activated to avoid to have too high a temperature inside the bathroom.
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.Typically, the car is equipped with a mechanism (not shown) to automatically stop the extraction of air inside the bathroom 2 when the train passes under a tunnel. This type of mechanism is known per se, which is why it is not described further.
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.Optionally, the Peltier module 12 can be activated also when simple natural ventilation is not enough to cool the toilet 2 which, as we recall, is not air conditioned. This can happen during hot weather or more simply in hot countries. Typically, one can consider activating the Peltier module only when the measured temperature is greater than a first threshold value, for example equal to 25 ° C. To do this, the temperature inside the bathroom 2 must be continuously measured.
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.Advantageously, 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 activating the Peltier module 12 as a function of the measured temperature, in particular activating the Peltier module 12 only when the measured temperature is above a threshold value, for example of the order of 25 ° C. This type of regulation makes it possible to operate the Peltier module only when necessary and therefore to save energy.
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. II n’y a donc pas de risques de provoquer des fuites d’air vers la plateforme.The Peltier module 12 produces, by convection with the ambient air inside the bathroom 2, a stream of cold air F2 which flows under its own weight towards the floor of the bathroom. The temperature inside the bathroom 2 is then lowered and a slight circulation of air by convection is also created. The Peltier 12 module can operate without extracting air, that is to say even when the train goes under a tunnel and its operation does not change the pressure inside the bathroom. There is therefore no risk of causing air leaks to the platform.
La méthode utilisée pour contrôler la température à l’intérieur du cabinet de toilettes 2 comprend donc au moins deux étapes consistant à :The method used to control the temperature inside the bathroom 2 therefore comprises at least two steps consisting in:
a) mesurer la température à l’intérieur du cabinet de toilettes 2,a) measure the temperature inside the bathroom 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.b) activate the Peltier module 12 only when the measured temperature is above a first threshold value and / or when the train car passes through a 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 fioid dans le cabinet de toilettes 2.Advantageously, it is also possible to consider deactivating the Peltier module 12 when the measured temperature drops below a second threshold value, lower than the first threshold value. Typically, this second threshold value can be of the order of 15 ° C. This is to prevent it from getting too cold in the bathroom 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.The characteristics of the embodiment and of the different variants can be combined with one another to generate new embodiments of the invention.
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190118 |
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