FR3101024A1 - Ventilation and air recirculation system and associated transport vehicle compartment - Google Patents
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Abstract
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 (121,…, 12n) pratiquées sur ladite face de la paroi, lesdites ouvertures (121,…, 12n) étant régulièrement réparties sur au moins une portion de ladite paroi (6) et ayant des tailles variables, la taille d’une ouverture (121,…, 12n) diminuant progressivement avec la distance de ladite ouverture (121,…, 12n) par rapport à la première extrémité (14) du conduit de circulation d’air (4). Figure pour l'abrégé : Figure 1Ventilation and air recirculation system and associated transport vehicle compartment The invention relates to a ventilation and air recirculation system (2) suitable for installation in a transport vehicle compartment, comprising a circulation duct. air handling unit (4) and an air handling unit (18) forming part of a heating, ventilation and air conditioning system (20), a first end (14) of said air circulation duct (4) being connected to or located near said air handling unit (18). The air circulation duct (4) comprises a wall (6), comprising a face (10A) facing the compartment of the transport vehicle and a hollow interior (8) devoid of an air deflection element, and further comprises a plurality of openings (121,…, 12n) made on said face of the wall, said openings (121,…, 12n) being regularly distributed over at least a portion of said wall (6) and having sizes variables, the size of an opening (121,…, 12n) gradually decreasing with the distance of said opening (121,…, 12n) relative to the first end (14) of the air circulation duct (4). Figure for abstract: Figure 1
Description
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.The present invention relates to a ventilation and air recycling system adapted to be installed in a transport vehicle compartment, and an associated transport vehicle compartment.
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.The invention lies in the field of ventilation, heating and air conditioning of confined spaces. It finds particular application in the field of transport vehicles.
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.Indeed, it is necessary to equip transport vehicles, in particular rail transport, such as trains or metros, with ventilation, heating and air conditioning systems, known by the acronym of HVAC (for "Heating Ventilation and Air -Conditioning”), to ensure passenger comfort.
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.Air circulation in a transport vehicle compartment equipped with an HVAC system must be controlled, and preferably evenly distributed. In particular, the air must circulate to be recycled, and, optionally, heated or cooled as needed, according to a programmed comfort temperature.
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.For such a ventilation and air recirculation system to work, it is planned to ensure a flow of air flow.
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.Ventilation and air recycling systems suitable for installation in a transport vehicle compartment are known, comprising an air recycling section positioned directly below an air treatment unit forming part of a heating, ventilation and air conditioning system.
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.In particular, in known prior art systems, the air recirculation section has air deflecting elements, which divide it into subsections, so as to ensure air circulation at a sufficiently high flow rate and to avoid a loss of pressure.
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.One of the objectives of the invention is to propose a simplified ventilation and air recycling system, but which preserves the pressure and the flow rate of the flow, and ensures a homogeneous air circulation in the compartment.
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.To this end, the invention proposes a ventilation and air recycling system adapted to be installed in a compartment of a transport vehicle, comprising an air circulation duct and an air treatment unit forming part of a heating, ventilation and air conditioning system, a first end of said air circulation duct being connected to or located near said air treatment unit. The air circulation duct comprises a wall, comprising a face oriented towards the compartment of the transport vehicle and a hollow interior devoid of an air deflection element, and further comprises a plurality of openings made on said face of the wall, said openings being regularly distributed over at least a portion of said wall and having variable sizes, the size of an opening decreasing progressively with the distance of said opening from the first end of the air circulation duct .
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.Advantageously, the proposed system, thanks to the openings of variable sizes made in the wall of the duct, ensures a substantially uniform air flow in the compartment. The manufacture of such a conduit, which does not include deflection elements, is simplified.
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.The ventilation and air recycling system according to the invention may have one or more of the characteristics below, taken independently or in all their technically acceptable combinations.
Le conduit de circulation d’air s’étend sur une longueur supérieure ou égale à un mètre.The air circulation duct extends over a length greater than or equal to one meter.
Le conduit de circulation d’air a une section rectangulaire.The air circulation duct has a rectangular section.
La paroi dudit conduit est formée en matériau métallique ou en matériau plastique rigide.The wall of said duct is formed from a metallic material or a rigid plastic material.
Les ouvertures ont une forme géométrique prédéterminée.The openings have a predetermined geometric shape.
La forme desdites ouvertures est choisie dans le groupe {carré, losange, étoile, cercle}.The shape of said openings is chosen from the group {square, diamond, star, circle}.
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.Each opening has an associated surface, two successive openings of said air circulation duct having proportional surfaces, according to a given proportionality coefficient.
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.The coefficient of proportionality between the surface of a second opening on the surface of a first opening, said first and second openings being successive, the second opening being closer to said first end than the first opening, is between 0.5 and 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.According to another aspect, the invention proposes a transport vehicle compartment equipped with a ventilation and air recycling system as briefly described above.
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 :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:
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.Figure 1 illustrates a ventilation and air recycling system 2 according to one embodiment of the invention, adapted to be installed in a transport vehicle compartment. The transport vehicle is for example a railway vehicle, a bus or a coach.
Ce système 2 comprend un conduit de circulation d’air 4, qui a dans ce mode de réalisation une forme longiligne de section rectangulaire.This system 2 comprises an air circulation duct 4, which in this embodiment has an elongated shape of rectangular section.
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.The air circulation duct 4 comprises a wall 6 made of rigid material, for example metal or plastic, and a hollow interior portion 8.
L’épaisseur de la paroi 6 est par exemple comprise entre 2 mm (millimètres) et 50 mm.The thickness of the wall 6 is for example between 2 mm (millimeters) and 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.The wall 6 comprises in the illustrated embodiment, four faces 10A, 10B, 10C, 10D, which are parallel in pairs, so as to form a duct 4 of rectangular section.
Une des faces de la paroi 6, qui est la face 10A dans l’exemple illustré, comporte des ouvertures (ou trous) 121à 12n. Chacune des ouvertures traverse la paroi sur la face 10A.One of the faces of the wall 6, which is the face 10A in the example shown, has openings (or holes) 12 1 to 12 n . Each of the openings passes through the wall on face 10A.
La face 10A est destinée à être orientée vers le compartiment 7 du véhicule de transport.The face 10A is intended to be oriented towards the compartment 7 of the transport vehicle.
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.For example, in one embodiment, the ventilation and recycling system 2 is positioned at the level of the ceiling of a transport compartment, and the compartment 7 is located below the wall 10A.
Dans ce mode de réalisation, le conduit 4, ou au moins la portion comportant des ouvertures 12i, est placé(e) au-dessus d’une plaque perforée 15, qui est par exemple en un matériau souple, perméable à l’air.In this embodiment, the conduit 4, or at least the portion comprising openings 12 i , is placed above a perforated plate 15, which is for example made of a flexible material, permeable to 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 12i12i+1est constante.The openings are placed regularly on a portion of the face 10A of the wall 6, that is to say that the distance d between two openings 12 i 12 i+1 is constant.
Par exemple, la distance entre deux ouvertures est définie par la distance entre les centres géométriques des ouvertures.For example, the distance between two openings is defined by the distance between the geometric centers of the openings.
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.Preferably, the distance d between two successive openings is substantially equal to the length of the perforated wall portion divided by n, n being the number of openings.
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.In one embodiment, the conduit 4 has a length L greater than or equal to 1 meter, for example equal to 4 meters, and a width of the order of 0.5 meter.
Les ouvertures 121à 12nont une forme géométrique choisie, qui est la formée carrée dans le mode de réalisation illustré.The openings 12 1 to 12 n have a chosen geometric shape, which is the square shape in the illustrated embodiment.
En variante, la forme géométrique est un losange, ou une étoile ou un cercle.Alternatively, the geometric shape is a diamond, or a star or a circle.
Le conduit 4 comporte 2 extrémités, une première extrémité 14, et une seconde extrémité 16.Duct 4 has 2 ends, a first end 14, and a second end 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.The first end 14 is connected to or located near an air handling unit 18, shown schematically in Figure 1, forming part of an HVAC heating, ventilation and air conditioning system 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.The air treatment unit 18 comprises, for example, a motorized fan allowing the extraction of air according to a flux flow, the main direction of which is indicated by the arrows 22, 24 of FIG. 1.
Avantageusement, les ouvertures 121à 12nsont telles que leur taille diminue lorsque la distance de l’ouverture par rapport à la première extrémité 14 du conduit diminue.Advantageously, the openings 12 1 to 12 n are such that their size decreases when the distance of the opening from the first end 14 of the duct decreases.
Dans un mode de réalisation, la taille d’une ouverture est donnée par sa surface.In one embodiment, the size of an opening is given by its area.
Dans un mode de réalisation, on note Sila surface d’une ouverture 12i, où 121est l’ouverture la plus éloignée de la première extrémité 14 du conduit 4. Ainsi, selon cette convention de notation, une ouverture 12iest plus éloignée de la première extrémité 14 du conduit 4 que l’ouverture 12i+1. Les ouvertures 12iet 12i+1sont voisines.In one embodiment, we denote S i the surface of an opening 12 i , where 12 1 is the opening farthest from the first end 14 of the conduit 4. Thus, according to this notation convention, an opening 12 i is farther from the first end 14 of the duct 4 than the opening 12 i+1 . The openings 12 i and 12 i+1 are adjacent.
Les surfaces de deux ouvertures successives (ou voisines) sont proportionnelles selon la formule de proportionnalité suivante :The areas of two successive (or neighboring) openings are proportional according to the following proportionality formula:
où
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.Figure 2 illustrates the case of a set of eight successive openings, with a proportionality coefficient of 0.88, and illustrates in a graph G the air flow (ordinate) at the level of each opening. As can be seen, the airflow varies little around 0.120 kg/s in this example.
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.Advantageously, the reduction in the size of the opening with the spatial proximity of the air treatment unit 18 makes it possible to maintain a substantially uniform air flow, and to avoid a large increase in the air flow at proximity to the processing unit 18 of the HVAC system, even for a conduit 4 of large dimensions, for example of length greater than or equal to 4 meters.
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.Advantageously, the air circulation duct 4 does not include an air deflection element, and the openings are made on a single face of the wall, so it is easy to manufacture and takes up little space.
Dans un mode de réalisation, le conduit 4 comporte une paroi métallique 6, et les ouvertures sont pratiquées par découpe dans la paroi métallique.In one embodiment, the conduit 4 comprises a metal wall 6, and the openings are made by cutting in the metal wall.
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.In another embodiment, the duct 4 comprises a wall made of rigid or semi-rigid plastic material, and the openings are made by molding.
Selon une autre variante, le conduit avec les ouvertures pratiquées dans une des faces de la paroi est fabriqué par impression 3D.According to another variant, the duct with the openings made in one of the faces of the wall is manufactured by 3D printing.
Claims (9)
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 (121,…, 12n) pratiquées sur ladite face de la paroi, lesdites ouvertures (121,…, 12n) étant régulièrement réparties sur au moins une portion de ladite paroi (6) et ayant des tailles variables, la taille d’une ouverture (121,…, 12n) diminuant progressivement avec la distance de ladite ouverture (121,…, 12n) par rapport à la première extrémité (14) du conduit de circulation d’air (4).Ventilation and air recycling system adapted to be installed in a compartment of a transport vehicle, comprising an air circulation duct (4) and an air treatment unit (18) forming part of a heating, ventilation and air conditioning (20), a first end (14) of said air circulation duct (4) being connected to or located near said air treatment unit (18),
characterized in that said air circulation duct (4) comprises a wall (6), comprising a face (10A) oriented towards the compartment (7) of the transport vehicle and a hollow interior (8) devoid of deflection of the air, and further comprises a plurality of openings (12 1 ,..., 12 n ) made on said face of the wall, said openings (12 1 ,..., 12 n ) being regularly distributed over at least one portion of said wall (6) and having variable sizes, the size of an opening (12 1 ,..., 12 n ) decreasing progressively with the distance of said opening (12 1 ,..., 12 n ) with respect to the first end (14) of the air circulation duct (4).
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2019
- 2019-09-20 FR FR1910363A patent/FR3101024B1/en active Active
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| FR3101024B1 (en) | 2021-10-01 |
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Legal Events
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Effective date: 20210326 |
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