BR102014030513B1

BR102014030513B1 - Dispositivo de resfriamento e veículo ferroviário

Info

Publication number: BR102014030513B1
Application number: BR102014030513-0A
Authority: BR
Inventors: Huu-Thi Do; Tony Faucher
Original assignee: Alstom Transport Technologies
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2022-08-23
Also published as: US10435041B2; FR3014396A1; EP2889199B1; RU2680237C2; US20150158504A1; FR3014396B1; PL2889199T3; BR102014030513A2; ES2739078T3; RU2014149207A3; RU2014149207A; EP2889199A1

Abstract

DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO E VEÍCULO FERROVIÁRIO. Trata-se de dispositivo de resfriamento (12) de acordo com a invenção que inclui um revestimento (20), projetado para ser disposto sobre um teto (16) do veículo, o dito revestimento (20) que compreende duas paredes laterais (22) e uma parede superior (24) que juntas delimitam um alojamento para cada componente. Cada alojamento forma um duto de guia de ar no qual o componente correspondente é alojado, em que o dito revestimento se estende entre pelo menos uma abertura de entrada de ar lateral (32) disposta em uma das paredes laterais (22) e uma abertura de saída de ar superior (34), disposta na parede superior (24).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo com pelo menos um componente, projetado para equipar um veículo, em particular um veículo ferroviário.

[002] A presente invenção, por exemplo, se refere ao resfriamento de componentes eletrônicos, em particular, resistências de freio.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Alguns sistemas de freio de veículo ferroviário podem, de fato, gerar eletricidade durante a frenagem. Esses sistemas de frenagem, então, incluem resistências de freio, que têm capacidade para dissipar parte da eletricidade gerada durante a frenagem.

[004] Tais resistências de freio são tipicamente resfriadas por um dispositivo adequado. Em geral, tal dispositivo de resfriamento inclui ventoinhas e/ou pelo menos um circuito de bomba de calor.

[005] A presente invenção em particular se destina a fornecer um sistema para resfriar componentes eletrônicos que seja mais econômico do que aqueles existentes no estado da técnica, enquanto permite pelo menos um resfriamento igualmente efetivo.

[006] Com esse propósito, a invenção em particular se refere a um sistema para resfriar pelo menos um componente, projetado para equipar um veículo, em particular um veículo ferroviário, caracterizado pelo fato de que: - o dispositivo inclui um revestimento, projetado para estar disposto sobre um teto do veículo, em que o dito revestimento compreende duas paredes laterais e uma parede superior que juntas delimitam um alojamento para cada componente, - cada alojamento forma um duto de guia de ar no qual o componente correspondente é alojado, em que o dito revestimento se estende entre pelo menos uma abertura de entrada de ar lateral disposta em uma das paredes laterais e uma abertura de saída de ar superior, disposta na parede superior; - cada abertura lateral tem um formato simétrico em relação ao respectivo plano mediano perpendicular à parede lateral e à parede superior, e - cada duto de guia de ar inclui, para cada abertura lateral, uma parte a montante que estende aquela abertura lateral em direção ao componente correspondente, aquela parte a montante sendo delimitada por superfícies superior e inferior substancialmente planares, e pelas superfícies curvadas dianteira e traseira que convergem uma em direção à outra a partir da abertura lateral em direção ao componente.

[007] Quando o veículo se move, ar corre através de cada abertura de entrada lateral e flui no duto de guia até a abertura de saída. O componente estando disposto naquele duto de guia de ar, as correntes de ar fluem naquele duto em contato com aquele componente, então, troca calor com aquele componente para resfriar o mesmo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] Assim, o sistema de resfriamento de acordo com a invenção não requer uma ventoinha ou uma bomba de calor, tanto que o mesmo tem um custo de produção inferior aos sistemas de resfriamento do estado da técnica, e nenhuma energia é especificamente gasta para resfriar o componente, o que permite economia adicional.

[009] Um dispositivo de resfriamento de acordo com a invenção pode incluir adicionalmente um ou mais dos seguintes recursos, considerados por si só ou de acordo com todas as combinações tecnicamente possíveis: - Cada abertura de entrada de ar lateral está disposta do outro lado do componente correspondente. - Cada abertura de saída de ar superior está disposta do outro lado do componente correspondente. - Para cada componente, o revestimento tem duas aberturas de entrada de ar lateral, cada uma disposta sobre uma parede lateral respectiva. - Cada abertura superior tem um formato simétrico relativo a um respectivo plano mediano perpendicular à parede superior e às paredes laterais. - Para cada abertura superior, a parede superior inclui pelo menos um elemento defletor, que se projeta para cima a partir da parede superior, e se estende ao longo de uma borda dianteira ou traseira da abertura superior, perpendicular às paredes laterais. - Para cada abertura superior, a parede superior inclui dois elementos defletores, que se estendem respectivamente ao longo da borda dianteira e traseira da abertura superior.

[010] A invenção também se refere a um veículo ferroviário, que inclui um teto, caracterizado pelo fato de que o mesmo inclui um dispositivo de resfriamento como definido anteriormente, disposto sobre o dito teto, por exemplo, em um alojamento disposto sobre o dito teto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] A invenção será mais bem entendida com a leitura da descrição a seguir, fornecida apenas como um exemplo e feita em referência ás figuras anexadas, em que: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de um veículo ferroviário que compreende um dispositivo de resfriamento de acordo com um exemplo da invenção; - a figura 2 é uma vista ampliada do dispositivo de resfriamento equipado ao veículo ferroviário da figura 1; - a figura 3 é uma vista em perspectiva do dispositivo de resfriamento da figura 2, mostrado parcialmente, e algumas paredes que são mostradas de modo transparente.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[012] A figura 1 mostra um veículo ferroviário 10 que compreende um dispositivo de resfriamento 12 de acordo com uma realização exemplificativa da invenção.

[013] Na presente descrição, os termos “dianteira" e "traseira" são definidos com base na direção de viagem do veículo ferroviário. Tal veículo ferroviário é tipicamente apto a mover-se em duas direções opostas, tanto que a dianteira e a traseira do veículo podem ser revertidas dependendo da direção de viagem.

[014] O veículo ferroviário 10 inclui tradicionalmente pelo menos um componente 14 a ser resfriado, por exemplo, pelo menos um componente eletrônico, em particular uma resistência ou um conjunto de resistências de frenagem. O dito dispositivo de resfriamento 12 é projetado para resfriar cada componente 14.

[015] No exemplo ilustrado, conforme mostrado na figura 3, o dispositivo de resfriamento 12 é fornecido para resfriar três grupos de componentes 14.

[016] O veículo ferroviário 10 inclui pelo menos um carro dotado de um teto 16, sobre o qual o dispositivo de resfriamento 12 é disposto. Por exemplo, quando o veículo ferroviário 10 inclui vários carros, o dispositivo de resfriamento 12 é disposto sobre o teto 16 de um ônibus daquele veículo ferroviário 10.

[017] De modo vantajoso, o dito teto 16 compreende um alojamento 18, no qual o dispositivo de resfriamento 12 está alojado, de modo que o dito dispositivo de resfriamento 12 não se estende, ou se estende pouco, projetando-se acima daquele teto 16.

[018] Conforme mostrado nas figuras 2 e 3, o dispositivo de resfriamento 12 inclui um revestimento 20, que compreende paredes laterais 22 e uma parede superior 24. No exemplo ilustrado, o revestimento 20 também compreende paredes intermediárias inclinadas 26, cada uma se estendendo transversalmente entre a respectiva parede lateral 22 e a parede superior 24.

[019] O revestimento 20 está alojado no dito alojamento 18, de modo que a parede superior 24 é substancialmente nivelada com o teto 16 do veículo ferroviário.

[020] O revestimento 20 delimita um alojamento 28 para cada componente ou grupo de componentes 14. Por exemplo, como em particular mostrado na figura 3, dois alojamentos adjacentes 28 são separados por uma parede apertada 30 perpendicular à parede superior 24 e às paredes laterais 22.

[021] Cada alojamento 28 tem pelo menos uma abertura de entrada de ar lateral 32 disposta em uma das paredes laterais 22, e uma abertura de saída de ar superior 34 disposta na parede superior 24.

[022] Cada alojamento 28, então, forma um duto de guia de ar, no qual o componente correspondente ou grupo de componentes 14 está alojado, estendendo-se entre cada abertura de entrada lateral 32 e a abertura de saída superior 34.

[023] De modo vantajoso, cada alojamento 28 tem duas aberturas de entrada de ar lateral 32, cada uma disposta em uma respectiva parede lateral 22, portanto sobre cada lado do componente ou grupo de componentes 14 alojados naquele alojamento 28.

[024] De modo preferencial, cada abertura de entrada de ar 32 está disposta do outro lado do componente correspondente ou grupo de componentes 14, e cada abertura de saída de ar 34 está disposta acima do componente correspondente ou grupo de componentes 14, do outro lado do mesmo. As correntes de ar que fluem no alojamento 28, portanto, passam diretamente das aberturas de entrada de ar 32 para a abertura de saída de ar 34, passando através do componente ou grupo de componentes 14.

[025] Deve perceber-se que, no revestimento de um veículo ferroviário, o dispositivo de resfriamento 12 deve estar apto a operar independente da direção de viagem do veículo ferroviário.

[026] Com esse propósito, cada abertura superior 34 tem um formato simétrico relativo a um respectivo plano mediano perpendicular à parede superior 24 e às paredes laterais 22. Do mesmo modo, cada abertura lateral 32 tem um formato simétrico relativo ao respectivo plano mediano perpendicular à parede lateral 22 e à parede superior 24.

[027] Esses formatos simétricos tornam possível assegurar uma eficácia operante segura do dispositivo de resfriamento 12, não respectivo á direção de viagem do veículo ferroviário 10.

[028] De modo vantajoso, para cada abertura de entrada lateral 32, cada duto de guia de ar 28 inclui uma parte a montante 36 que se estende da dita abertura lateral 32 em direção ao componente correspondente 14. Aquela parte a montante 36 é delimitada por superfícies superior 36A e inferior 36B, que são substancialmente planas e paralelas uma à outra, e pelas superfícies curvadas dianteira e traseira 36C convergindo uma em direção à outra a partir da abertura lateral 32 em direção ao componente 14. Assim, a parte a montante 36 tem um formato que favorece o ganho de velocidade pelas correntes de ar, o que torna possível otimizar o resfriamento do componente 14.

[029] Além disso, para cada abertura superior 34, a parede superior 24 é dotada de pelo menos um elemento defletor 38 que se projeta para cima a partir de uma parede superior 24, e que se estende ao longo de uma borda dianteira ou traseira da abertura superior 34, perpendicular às paredes laterais 22. Cada elemento defletor 38, por exemplo, tem uma seção triangular.

[030] Mais particularmente, a fim de que o dispositivo de resfriamento 12 tenha uma mesma operação ideal não respectiva da direção de viagem do veículo ferroviário, cada abertura superior 34 é dotada de dois elementos defletores 38, um se estendendo ao longo da borda dianteira e ou outro se estendendo ao longo da borda traseira da abertura superior 34.

[031] O elemento defletor 38 que se estende ao longo da borda dianteira torna possível defletir o ar que viaja ao longo do teto 16 do veículo ferroviário 10, de modo que o dito ar desvia da abertura superior 34 e não penetra no alojamento 28 através daquela abertura superior 34. Esse elemento defletor 38 também torna possível gerar um vácuo sobre a abertura superior 34, favorecendo o fluxo de correntes de ar no duto de guia 18, das aberturas de entrada lateral 32 à abertura de saída superior 34.

[032] Será observado que a invenção não está limitada à realização descrita anteriormente, mas pode admitir várias alternativas sem ir além do escopo das reivindicações.

[033] Em particular, o dispositivo de resfriamento 12 pode ser projetado para resfriar outros componentes.

[034] Além do mais, o dispositivo de resfriamento 12 pode equipar outro tipo de veículo, por exemplo, um veículo rodoviário ou aéreo. Naquele revestimento, não é necessário fornecer uma operação simétrica do dispositivo de resfriamento.

Claims

1. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12) com pelo menos um componente (14) projetado para equipar um veículo, em que: - o dispositivo (12) inclui um revestimento (20) projetado para ser disposto sobre um teto (16) do veículo, em que o dito revestimento (20) compreende duas paredes laterais (22) e uma parede superior (24) que juntas delimitam um alojamento (28) para cada componente (14); - cada alojamento (28) forma um duto de guia de ar no qual o componente correspondente (14) está alojado, em que o dito duto de guia de ar se estende entre pelo menos uma abertura de entrada de ar lateral (32) disposta em uma das paredes laterais (22) e uma abertura de saída de ar superior (34), disposta na parede superior (24); e - cada abertura de entrada de ar lateral (32) tem um formato simétrico relativo ao respectivo plano mediano perpendicular à parede lateral (22) e à parede superior (24); caracterizado por cada duto de guia de ar (28) incluir, para cada abertura de entrada de ar lateral (32), uma parte a montante (36) que estende aquela abertura de entrada de ar lateral (32) em direção ao componente correspondente (14), em que aquela parte a montante (36) é delimitada por superfícies planas superior (36A) e inferior (36B) e pelas superfícies curvadas dianteira e traseira (36C) convergindo uma em direção à outra a partir da abertura de entrada de ar lateral (32) em direção ao componente (14).

2. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada abertura de entrada de ar lateral (32) estar disposta do outro lado do componente correspondente (14).

3. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por cada abertura de saída de ar superior (34) estar disposta do outro lado do componente correspondente (14).

4. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por, para cada componente (14), o revestimento (20) ter duas aberturas de entrada de ar lateral (32), em que cada uma é disposta sobre uma respectiva parede lateral (22).

5. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por cada abertura de saída de ar superior (34) ter um formato simétrico relativo a um respectivo plano mediano perpendicular à parede superior (24) e às paredes laterais (22).

6. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por, para cada abertura de saída de ar superior (34), a parede superior (24) incluir pelo menos um elemento defletor (38), que se projeta para cima a partir da parede superior (24) e se estende ao longo de uma borda dianteira ou traseira da abertura de saída de ar superior (34), perpendicular às paredes laterais (22).

7. DISPOSITIVO DE RESFRIAMENTO (12), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por, para cada abertura de saída de ar superior (34), a parede superior (24) incluir dois elementos defletores (38), que se estendem respectivamente ao longo da borda dianteira e traseira da abertura de saída de ar superior (34).

8. VEÍCULO FERROVIÁRIO (10), que inclui um teto (16), caracterizado pelo veículo ferroviário (10) incluir um dispositivo de resfriamento (12) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, disposto sobre o teto (16).

9. VEÍCULO FERROVIÁRIO (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo dispositivo de resfriamento (12) estar disposto em um alojamento (18) disposto no teto (16).