EP0620392A1 - Device to prevent or limit sudden pressure changes in vehicles, especially in land crafts - Google Patents

Device to prevent or limit sudden pressure changes in vehicles, especially in land crafts Download PDF

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Publication number
EP0620392A1
EP0620392A1 EP94400777A EP94400777A EP0620392A1 EP 0620392 A1 EP0620392 A1 EP 0620392A1 EP 94400777 A EP94400777 A EP 94400777A EP 94400777 A EP94400777 A EP 94400777A EP 0620392 A1 EP0620392 A1 EP 0620392A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
external
pressure
event
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94400777A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-Pierre C/O Gec Alsthom Budliger
Gérard c/o Gec Alsthom Capitaine
Stephen C/O Gec Alsthom Haentjens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transport SA
Original Assignee
GEC Alsthom Transport SA
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Filing date
Publication date
Application filed by GEC Alsthom Transport SA filed Critical GEC Alsthom Transport SA
Publication of EP0620392A1 publication Critical patent/EP0620392A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0009—Means for controlling or equalizing air pressure shocks in trains, e.g. when passing or crossing in tunnels

Definitions

  • the invention relates to a device for suppressing or limiting sudden variations in pressure in vehicles, in particular in land vehicles. It applies in particular to high-speed trains.
  • a vehicle moving in the atmosphere is subjected to pressure forces, the distribution of which on the external wall depends on the shape of the latter and the speed of advance.
  • this vehicle passes near an obstacle (entrance to a tunnel, bridge, various objects in the vicinity of the traffic lane, ...) or when crossing another vehicle, there is a variation in the field aerodynamic speeds that the vehicle drives with it. This then results in rapid variations in pressure on the external walls of the vehicle. This effect is all the more pronounced as the vehicle speed is higher, the pressure variation being approximately proportional to the square of the speed.
  • Document EP-A-315 108 also discloses a device for regulating the air flow placed in the ventilation circuit of a railway vehicle.
  • This device comprises two flexible blades each arranged on opposite sides of a duct of the ventilation circuit. Depending on the difference between internal and external pressures in the vehicle, the blades can bend, thus reducing the passage offered to the air flow.
  • This system is simple but requires substantial clearance for the movement of the blades which gives it poor airtightness and makes it ineffective for high pressure differences.
  • EP-A-498554 also discloses a device for controlling the air flow in the ventilation duct of a high-speed train. It includes a flexible blade which curves according to the difference between the external and internal pressures of a vehicle. From a certain threshold the blade actuates the switch of an electrical circuit which controls the closing of the ventilation duct. A timer imposes a determined closing time before reopening the duct.
  • This device is complicated since it requires a pressure detector, a signal processing circuit, an electrically controlled closure system and an artificial delay circuit.
  • the present invention makes it possible to remedy all of these drawbacks in a simple and inexpensive manner. It offers a passive type system, therefore requiring no detector, electronic control circuit or actuator. This system is effective for high pressure differences. It can be used for all the ducts of the a Vogellic circuit which must be used in a rail vehicle body, in the presence or absence of fans. It can also be used for conduits carrying other fluids, condensates for example.
  • the shutter element can be a piece that fits into the duct, pierced with a light for the passage of the air flow and of which said receiving face, into which the light opens, is a concave curved face.
  • the partition being a blade articulated by two of its opposite sides.
  • the device may include two shutter elements each formed in one piece fitting into the duct, pierced with a light for the passage of the air flow and of which said receiving face, into which the light opens, is a concave curved face, the receiving faces of the two obturation elements being opposite, the partition being a blade articulated by two of its opposite sides and situated between the two receiving faces, the blade having a position of rest between the two receiving faces in case of balance between the pressures internal and external to the vehicle and being plated on one or the other of the reception faces in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle.
  • the blade can be articulated by means of elastic means so that it can, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, completely obstruct the light of a shutter element.
  • the blade and its articulation means can be provided so that, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, the blade only partially obstructs the light of a shutter element so that the device constitutes a air flow rate limiting valve.
  • the blade can be articulated by means of elastic means so that it can, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, completely obstruct the light of one of the shutter elements, the device comprising means so that, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, the blade only partially obstructs the light from the other shutter element.
  • the device may comprise two shutter elements each formed in one piece fitting into the duct, pierced with a light for the passage of the air flow, the light opening into said receiving face, the faces of reception of the two elements being opposite, the partition being a blade fixed by one of its sides and capable, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, to be pressed against the face of reception of one of the shutter elements to completely obstruct its light in the event of pressure variation in a given direction and to be pressed against the receiving face of the other shutter element to partially obstruct its light and constitute a valve limiting the air flow rate in the event of pressure variation in the other direction.
  • the device may include return means exerting their force in the direction opposite to the flow restrictor valve.
  • the elasticity of the valve can constitute these return means.
  • the partition of the device may be a membrane separating the duct into an upstream part and a downstream part, the membrane being pierced with holes for the passage of the air flow in the event of balance between the pressures internal and external to the vehicle, the membrane being, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, pressed against the closure element whose receiving face is capable of blocking all the holes in the membrane.
  • the device can in this case comprise a single membrane and at least two sealing elements, one of these sealing elements having a receiving face against which the membrane is pressed when the rapid variation between the internal and external pressures at the vehicle is due to a pressure of said upstream part greater than the pressure of said downstream part, the other closure element having a receiving face against which the membrane is pressed when the rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle is due to a pressure of said downstream part greater than the pressure of said upstream part.
  • the obturation elements can then have an asymmetry of shape so as to favor a direction of flow of air in the duct.
  • FIG. 1 represents the general diagram of a ventilation circuit of a train car 1, for example at high speed.
  • This car comprises a suction duct 2 for the outside air arranged between the inlet orifice 3 and the internal ventilation circuit and a discharge duct 4 for the interior air arranged between the internal ventilation circuit and the air outlet orifice 5.
  • the various elements of the internal ventilation circuit (partial air recirculation, heating or air conditioning device, fans, etc.) have no particular influence on the operation of the device according to the invention.
  • the device according to the invention can be used to avoid the effects of an overpressure in one direction, for example the effects due to an increase in pressure external to a vehicle.
  • the most elaborate system will be described, that is, one capable of combating the effects of overpressures in both directions.
  • FIG. 2 there is shown a device according to the invention which can for example be arranged in a duct for renewing the air inside a rail vehicle.
  • the conduit comprises two parts 10 and 11 placed end to end along their faces 12 and 13.
  • the device comprises two closure elements 14 and 15 framing a flexible blade 16.
  • the elements 14 and 15 are provided to fit in the conduit . They are fixed to the duct, for example by screwing, with the interposition of a peripheral seal.
  • the blade 16 is held by upper supports 17 and lower 18. All of the parts 14, 15, 17 and 18 can be made integral by bolting. After insertion of the device into the conduit, the two parts 10 and 11 are joined by fixing members, not shown.
  • the closure elements 14 and 15 are symmetrical. They each have a receiving face 21, 22 into which a light 23, 24 opens. The reception faces are arranged opposite one another and the lights 23 and 24 allow the air flow between the parts 10 and 11 of the duct.
  • the blade 16 has a narrower width than the width of the conduit. The flow can therefore be done by lateral bypass of the blade. The width of the blade 16 is however greater than the width of the openings 23 and 24.
  • the parts 14, 15, 17 and 18 can be metallic, for example aluminum.
  • the blade 16 can for example be made of special steel, aluminum or synthetic material.
  • the blade 16 is a rectangular plate located near the receiving faces 21 and 22. It is articulated by its upper and lower sides to the supports 17 and 18. The articulation can be carried out by a ball joint system 25 and 26 (see figure 3A) or by simply embedding in a slot (see Figure 3B).
  • the air flow takes place by lateral bypass of the plate 16.
  • the plate In the event of a sudden variation between these pressures, the plate is subjected to a force tending to press it down. against either of the receiving faces. If the plate is hinged in an elastic manner, it can completely block off the light from the receiving face against which it is pressed.
  • the pressure difference on either side of the plate generates an air flow whose speed increases, which causes the increase in the aerodynamic drag force of the blade.
  • the drag force causes deformation of the blade. It is this drag that creates the pressure difference on either side of the blade.
  • FIG. 3A shows how this elastic articulation can be produced. It is a detail view on the upper articulation of the blade 16, but the lower articulation can be presented in an identical manner.
  • the upper support 17 has a longitudinal circular groove 27 in which a rod 28 secured to a band 29.
  • FIG. 3B shows a variant in which the blade is embedded in a slot.
  • the strip 29 is connected to the blade 16 by small springs 30 whose stiffness is calculated to obtain, depending on the flexibility of the blade, the application of the blade to one of the receiving faces from a determined level of pressure difference.
  • the elasticity of the blade can constitute the return element thereof.
  • articulation systems can be used to allow the blade to take the shape of the receiving face in the event of overpressure.
  • the blade can for example be articulated in the upper part by a ball joint system and be simply guided in the lower part by a slide made in part 18.
  • the receiving faces 21 and 22 of the parts 14 and 15 are curved and concave parts receiving the curved blade in the event of significant overpressure.
  • the blade When the blade is pressed against a receiving face, it completely blocks the passage of air.
  • the device acts as a flow limiter. Indeed, in this case the overpressure air entering the device finds a decreasing access section.
  • the device of the invention can be placed in all the conduits connecting the interior volume of the vehicle to the exterior.
  • it insulates the interior of the exterior of the vehicle whether the overpressurized air is internal or external to the vehicle.
  • the restoration of the balance between internal and external pressures is done in a controlled manner by a leak orifice.
  • This leak orifice may be formed in part by the vehicle leaks.
  • the air flow exchanged between the interior and the exterior of the vehicle is thus forced to take place over a sufficiently long period that the pressure variations (overpressure or depression) are not a problem for vehicle passengers.
  • the device as described in the figure can be used symmetrically or asymmetrically depending on the distance separating the blade from the receiving faces.
  • the blade is in the rest position (zero flow) equidistant from the two receiving faces. In case of nominal flow, the blade approaches the receiving face located downstream of the air flow.
  • the blade is in the rest position at an unequal distance from the two receiving faces. In the case of nominal flow, it can be located substantially at equal distance from the two receiving faces.
  • the device according to the invention can act as a valve and prevent any air circulation from a certain level of overpressure. It can also act as a flow limiter if the blade cannot completely obstruct a receiving face. This may be due to non-complementary shapes of the receiving face and of the blade or also to the presence of bumps or stops preventing complete closure.
  • the device can be used in one direction as a speed limiter and in the other direction as a closing valve. This is illustrated in Figure 4 where the device shown is mounted in the two parts 35 and 36 of the conduit in the same manner as for Figure 2.
  • the shutter member 57 is identical to those of Figure 2
  • the shutter element 38 has a receiving face 39 of a shape different from the face 40 of the element 37. Lights 41, 42 pass through the elements on either side. 37 and 38 to allow air circulation in the duct.
  • the blade 43 of the device is a rectangular plate, one side of which is fixed in an upper support 44. In the rest position, its lower part rests against a stop 45.
  • the width of the blade 43 is smaller than the width of the elements 37 and 38 to allow normal air flow to the sides.
  • the blade can occupy two extreme positions 46, 47 shown in broken lines. In position 46, the blade does not completely block the light 41 and the device operates as a flow limiter. In position 47, the blade covers the surface 39 and completely blocks the light 42.
  • the free side of the blade 43 can be mounted on a spring so that at nominal flow rate the spring is fully compressed and the blade in abutment as illustrated in FIG. 5 which is a side view of part of the device of the FIG. 4.
  • the stop 45 supports several aligned springs 48 to which is fixed a strip 49 receiving the thrust from the blade 43. The air flow is therefore directed from the element 38 towards the element 37.
  • the springs can be replaced by another force application system and in particular by the effect of gravity.
  • the conduit has a circular section. It comprises two parts 51 and 52 fixed end to end, for example by bolting.
  • the part 52 is fitted inside a part 53 serving as a closure element.
  • This part 53 includes a frustoconical part 54 penetrating in the part 51 and feet 55 allowing the fixing of the closure element on the part 52 of the duct while allowing an air flow.
  • the part 51 of the duct comprises an internal flange 56 on which is fixed a membrane 57 pierced with holes 58.
  • the holes 58 allow the circulation of air in the two parts of the duct (case of FIG. 6).
  • the membrane is pressed against the frustoconical part 54 serving as receiving face (case of FIG. 7) .
  • the holes 58 are distributed in the membrane so as to be able to achieve this objective. There must be no holes at the periphery of the membrane if the device is to serve as a closing valve. If, on the other hand, it is desired to produce a flow limiter, the periphery may include holes making it possible to always have an air flow.
  • the part 53 For the device to operate for overpressures occurring on one side or the other, it suffices to give the part 53 a second frustoconical part directed towards the part 52 and to provide a second membrane.
  • FIGS. 8 and 9 which, by way of example, relate to ducts of circular section.
  • the device of Figure 8 is arranged between two parts 61 and 62 of a conduit.
  • the parts 61 and 62 are for example of axes offset by the interposition of the connecting element 63 which constitutes one of the elements of the device.
  • the parts 61, 62 and the element 63 are joined for example by bolting.
  • the element 63 surrounds closure elements 64, 65, 66 and 67.
  • the internal wall of the element 63 also constitutes a closure element. These elements obturation form a more or less continuous receiving face for the membrane.
  • the shutter elements 65 and 67 are supported by the part 61 by feet, not shown.
  • the shutter elements 64 and 66 are supported by the part 62 by feet, not shown.
  • a pierced membrane 68 is fixed obliquely to the internal wall of the connecting element 63. On assembly it takes the zigzag shape shown in FIG. 8.
  • the device of FIG. 8 operates in the manner of the device of FIGS. 6 and 7.
  • the closure elements 64, 65, 66 and 67 as well as the internal wall of the connection element 63 have receiving faces for the membrane. 68.
  • the membrane 68 tends to press against the receiving faces of the elements 64, 66 and against the lower part of the connecting element 63
  • the membrane 68 tends to press against the receiving faces of the elements 65 and 67 and against the upper part of the connecting element. 63.
  • the shape of the closure elements, the shape of the connecting element as well as the distribution of the holes in the membrane are calculated so that, depending on the desired objective, the device acts as a closing valve or as a limiter. of debt.
  • the device of FIG. 8 is symmetrical, that is to say that it provides the same response for overpressures occurring from part 61 or from part 62.
  • the device of FIG. 9 on the other hand is asymmetrical.
  • the device of Figure 9 is arranged as above, between two parts 71 and 72 of a conduit. It comprises an element 73 ensuring the connection between the parts 71 and 72 and obturation elements 74, 75, 76 and 77 as well as a perforated membrane 78.
  • the essential difference compared to the device of FIG. 8 lies in the shape different existing between elements 74 and 76 on the one hand and elements 75 and 77 on the other hand, as well as between the lower and upper parts of the connecting element 73.
  • Elements 74 and 76 may for example be more thin than the elements 75 and 77 and be terminated by cylinders 81 and 82 which have the effect that, for an air flow going from the part 71 towards the part 72, it is more difficult to stick the membrane 78 on the faces receiving elements 74 and 76. This makes it possible to favor the flow in one direction rather than the other.
  • the entrance to the part 72 can be completed by a pierced wall 85 which adjusts on the closure elements 74 and 76. This makes it possible to constitute a better receiving face for the membrane.

Abstract

The invention relates to a device for eliminating abrupt variations in pressure in a moving vehicle placed in a pipe (10, 11) connecting the inside of the vehicle to the outside. It comprises at least one shut-off element (14, 15) leaving a passage (23, 24) for the flow of air and at least one partition (16) which can be deformed under the effect of the air pressure. In the event of an abrupt variation between the pressures on the inside and on the outside of the vehicle, the partition is pressed against the passage of the shut-off element in order to shut it off totally or partially. Application to rail vehicles. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un dispositif de suppression ou de limitation des variations brutales de pression dans les véhicules, en particulier dans les véhicules terrestres. Elle s'applique notamment aux trains à grande vitesse.The invention relates to a device for suppressing or limiting sudden variations in pressure in vehicles, in particular in land vehicles. It applies in particular to high-speed trains.

Un véhicule en mouvement dans l'atmosphère est soumis à des forces de pression dont la répartition sur la paroi externe dépend de la forme de celle-ci et de la vitesse d'avancement. Lorsque ce véhicule passe à proximité d'un obstacle (entrée d'un tunnel, pont, objets divers au voisinage de la voie de circulation,...) ou lors du croisement d'un autre véhicule, il se produit une variation du champ des vitesses aérodynamiques que le véhicule entraîne avec lui. Il en résulte alors des variations rapides de pression sur les parois externes du véhicule. Cet effet est d'autant plus prononcé que la vitesse du véhicule est plus élevée, la variation de pression étant approximativement proportionnelle au carré de la vitesse.A vehicle moving in the atmosphere is subjected to pressure forces, the distribution of which on the external wall depends on the shape of the latter and the speed of advance. When this vehicle passes near an obstacle (entrance to a tunnel, bridge, various objects in the vicinity of the traffic lane, ...) or when crossing another vehicle, there is a variation in the field aerodynamic speeds that the vehicle drives with it. This then results in rapid variations in pressure on the external walls of the vehicle. This effect is all the more pronounced as the vehicle speed is higher, the pressure variation being approximately proportional to the square of the speed.

Dans le cas d'un véhicule où le renouvellement de l'air interne est effectué par climatisation ou ventilation à partir de l'air extérieur, la pression interne est voisine de la pression externe. Les variations de pression externe se répercutent presque instantanément à l'intérieur du véhicule et leur importance dépend des dimensions des sections des circuits de ventilation. La constante de temps des transmissions de variations de pression à l'intérieur des véhicules climatisés ou ventilés est donc petite, en raison même des caractéristiques des circuits de ventilation. Ce phénomène rapide se produit moins lorsque l'intérieur du véhicule est pressurisé (avions par exemple).In the case of a vehicle where the renewal of the internal air is carried out by air conditioning or ventilation from the outside air, the internal pressure is close to the external pressure. Variations in external pressure are reflected almost instantaneously inside the vehicle and their size depends on the dimensions of the sections of the ventilation circuits. The time constant of pressure variation transmissions inside air-conditioned or ventilated vehicles is therefore small, due to the characteristics of the ventilation circuits. This rapid phenomenon occurs less when the interior of the vehicle is pressurized (aircraft for example).

A titre d'exemple, lors de l'entrée des trains à grande vitesse dans les tunnels ou les tranchées, des variations rapides de pression se produisent sur la paroi externe des voitures. Ces variations rapides se propagent dans l'espace confiné constitué par le tunnel ou la tranchée, et sont connues sous la terminologie "d'ondes de pression". Par ailleurs ces ondes de pression, qui se propagent dans l'espace confiné extérieur, se réfléchissent à ses extrémités, créant ainsi des ondes de pression de retour aussi importantes que les ondes directes. Même si les voitures ont un bon degré d'étanchéité, ces variations de pression se répercutent rapidement à l'intérieur de celles-ci par les circuits de ventilation et de climatisation, causant une gène importante aux voyageurs. Il est ainsi courant de subir des variations de pression pouvant atteindre 2000 pascals par seconde.For example, when high speed trains enter tunnels or trenches, rapid pressure variations occur on the outside wall of cars. These rapid variations spread in the confined space formed by the tunnel or the trench, and are known under the terminology "pressure waves". Furthermore, these pressure waves, which propagate in the external confined space, are reflected at its ends, thus creating return pressure waves as large as the direct waves. Even if cars have a good degree of tightness, these variations in pressure are quickly reflected inside them by the ventilation and air conditioning circuits, causing an important gene for travelers. It is therefore common to experience pressure variations of up to 2000 pascals per second.

Certains trains à grande vitesse utilisent, pour remédier à ce problème d'ondes de pression, des ventilateurs dits à front raide placés dans le circuit de ventilation. La combinaison des caractéristiques des ventilateurs et de celles du réseau de gaines du circuit de ventilation fait obstacle, dans une certaine mesure, aux ondes de pression mais ces ventilateurs ont l'inconvénient d'être coûteux et bruyants. Ils constituent un ajout de matériel dont le poids et l'encombrement n'est pas négligeable alors même que des efforts importants sont faits pour alléger les voitures le plus possible. Ils sont gros consommateurs d'énergie. Il faut en outre en placer deux par voiture.Some high-speed trains use, to remedy this pressure wave problem, so-called steep-front fans placed in the ventilation circuit. The combination of the characteristics of the fans and those of the duct system of the ventilation circuit prevents, to a certain extent, the pressure waves, but these fans have the disadvantage of being expensive and noisy. They constitute an addition of material whose weight and size is not negligible even though significant efforts are made to lighten the cars as much as possible. They are heavy consumers of energy. In addition, two must be placed per car.

On connaît aussi, par le document EP-A-315 108, un dispositif régulateur de l'écoulement d'air placé dans le circuit de ventilation d'un véhicule ferroviaire. Ce dispositif comprend deux lames flexibles disposées chacune sur des côtés opposés d'un conduit du circuit de ventilation. En fonction de la différence existant entre pressions interne et externe au véhicule, les lames peuvent se courber réduisant ainsi le passage offert à l'écoulement d'air. Ce système est simple mais nécessite des jeux substantiels pour le mouvement des lames ce qui lui confère une mauvaise étanchéité à l'air et le rend inefficace pour les différences de pression élevées.Document EP-A-315 108 also discloses a device for regulating the air flow placed in the ventilation circuit of a railway vehicle. This device comprises two flexible blades each arranged on opposite sides of a duct of the ventilation circuit. Depending on the difference between internal and external pressures in the vehicle, the blades can bend, thus reducing the passage offered to the air flow. This system is simple but requires substantial clearance for the movement of the blades which gives it poor airtightness and makes it ineffective for high pressure differences.

On connaît encore, par le document EP-A-498554, un dispositif de contrôle de l'écoulement d'air dans le conduit de ventilation d'un train à grande vitesse. Il comprend une lame flexible qui se courbe en fonction de la différence entre les pressions externe et interne d'un véhicule. A partir d'un certain seuil la lame actionne l'interrupteur d'un circuit électrique qui commande la fermeture du conduit de ventilation. Une minuterie impose un temps de fermeture déterminé avant la réouverture du conduit. Ce dispositif est compliqué puisqu'il nécessite un détecteur de pression, un circuit de traitement du signal, un système de fermeture à commande électrique et un circuit de temporisation artificielle.EP-A-498554 also discloses a device for controlling the air flow in the ventilation duct of a high-speed train. It includes a flexible blade which curves according to the difference between the external and internal pressures of a vehicle. From a certain threshold the blade actuates the switch of an electrical circuit which controls the closing of the ventilation duct. A timer imposes a determined closing time before reopening the duct. This device is complicated since it requires a pressure detector, a signal processing circuit, an electrically controlled closure system and an artificial delay circuit.

La présente invention permet de remédier de façon simple et peu coûteuse à tous ces inconvénients. Elle propose un système de type passif, ne nécessitant donc pas de détecteur, de circuit électronique de commande ni d'actionneur. Ce système est efficace pour des différences de pression élevées. Il est utilisable pour toutes les gaines du circuit aéraulique qui doivent être pratiquées dans une caisse de véhicule ferroviaire, en présence ou en absence de ventilateurs. Il est en outre utilisable pour les conduits véhiculant d'autres fluides, les condensats par exemple.The present invention makes it possible to remedy all of these drawbacks in a simple and inexpensive manner. It offers a passive type system, therefore requiring no detector, electronic control circuit or actuator. This system is effective for high pressure differences. It can be used for all the ducts of the aeraulic circuit which must be used in a rail vehicle body, in the presence or absence of fans. It can also be used for conduits carrying other fluids, condensates for example.

L'invention a donc pour objet un dispositif de suppression ou de limitation des variations brutales de pression d'air dans un véhicule en mouvement, le véhicule comprenant au moins un conduit mettant en communication l'air contenu à l'intérieur du véhicule à l'air extérieur au véhicule, le dispositif comprenant des moyens de suppression ou de limitation de l'écoulement d'air dans le conduit en cas de variation rapide entre la pression externe et la pression interne au véhicule, caractérisé en ce que:

  • le dispositif comprend au moins un élément d'obturation disposé dans le conduit en laissant un passage permettant ledit écoulement d'air, cet élément d'obturation possédant une face dite face de réception,
  • le dispositif comprend également au moins une cloison disposée transversalement par rapport à l'écoulement d'air et située à proximité de la face de réception de l'élément d'obturation, cette cloison étant déformable sous la pression de l'air,
  • la cloison laisse, en cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule, un passage à l'écoulement d'air,
  • la cloison est, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, plaquée contre ladite face de réception pour obstruer au moins partiellement le passage permettant l'écoulement d'air,
  • le dispositif comprend des moyens d'équilibrage entre pression interne et pression externe par circulation d'un débit d'air contrôlé entre l'intérieur et l'extérieur du véhicule, contenant la variation temporelle de pression interne au véhicule en-dessous d'une valeur imposée.
The subject of the invention is therefore a device for suppressing or limiting sudden variations in air pressure in a moving vehicle, the vehicle comprising at least one duct bringing the air contained inside the vehicle into communication with one another. air outside the vehicle, the device comprising means for suppressing or limiting the flow of air in the duct in the event of rapid variation between the pressure outside and the pressure inside the vehicle, characterized in that:
  • the device comprises at least one obturation element disposed in the duct leaving a passage allowing said air flow, this closure element having a face called the receiving face,
  • the device also comprises at least one partition disposed transversely with respect to the air flow and located near the receiving face of the closure element, this partition being deformable under the pressure of the air,
  • the partition leaves, in the event of a balance between the pressures internal and external to the vehicle, a passage to the air flow,
  • the partition is, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, pressed against said receiving face to at least partially obstruct the passage allowing the flow of air,
  • the device comprises means for balancing between internal pressure and external pressure by circulation of a controlled air flow between the interior and the exterior of the vehicle, containing the temporal variation of pressure internal to the vehicle below a imposed value.

L'élément d'obturation peut être une pièce s'ajustant dans le conduit, percée d'une lumière pour le passage de l'écoulement d'air et dont ladite face de réception, dans laquelle débouche la lumière, est une face incurvée concave, la cloison étant une lame articulée par deux de ses côtés opposés.The shutter element can be a piece that fits into the duct, pierced with a light for the passage of the air flow and of which said receiving face, into which the light opens, is a concave curved face. , the partition being a blade articulated by two of its opposite sides.

Le dispositif peut comprendre deux éléments d'obturation formés chacun d'une pièce s'ajustant dans le conduit, percée d'une lumière pour le passage de l'écoulement d'air et dont ladite face de réception, dans laquelle débouche la lumière, est une face incurvée concave, les faces de réception des deux éléments d'obturation étant en vis-à-vis, la cloison étant une lame articulée par deux de ses côtés opposés et située entre les deux faces de réception, la lame ayant une position de repos entre les deux faces de réception en cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule et étant plaquée sur l'une ou l'autre des faces de réception en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule.The device may include two shutter elements each formed in one piece fitting into the duct, pierced with a light for the passage of the air flow and of which said receiving face, into which the light opens, is a concave curved face, the receiving faces of the two obturation elements being opposite, the partition being a blade articulated by two of its opposite sides and situated between the two receiving faces, the blade having a position of rest between the two receiving faces in case of balance between the pressures internal and external to the vehicle and being plated on one or the other of the reception faces in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle.

La lame peut être articulée par l'intermédiaire de moyens élastiques pour qu'elle puisse, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, obstruer totalement la lumière d'un élément d'obturation.The blade can be articulated by means of elastic means so that it can, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, completely obstruct the light of a shutter element.

La lame et ses moyens d'articulation peuvent être prévus pour que, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, la lame n'obstrue que partiellement la lumière d'un élément d'obturation pour que le dispositif constitue un clapet limiteur du débit d'écoulement d'air.The blade and its articulation means can be provided so that, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, the blade only partially obstructs the light of a shutter element so that the device constitutes a air flow rate limiting valve.

La lame peut être articulée par l'intermédiaire de moyens élastiques pour qu'elle puisse, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, obstruer totalement la lumière de l'un des éléments d'obturation, le dispositif comportant des moyens pour que, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, la lame n'obstrue que partiellement la lumière de l'autre élément d'obturation.The blade can be articulated by means of elastic means so that it can, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, completely obstruct the light of one of the shutter elements, the device comprising means so that, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, the blade only partially obstructs the light from the other shutter element.

Le dispositif peut comprendre deux éléments d'obturation formés chacun d'une pièce s'ajustant dans le conduit, percée d'une lumière pour le passage de l'écoulement d'air, la lumière débouchant dans ladite face de réception, les faces de réception des deux éléments étant en vis-à-vis, la cloison étant une lame fixée par l'un de ses côtés et susceptible, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, d'être plaquée contre la face de réception de l'un des éléments d'obturation pour obstruer totalement sa lumière en cas de variation de pression dans un sens donné et d'être plaquée contre la face de réception de l'autre élément d'obturation pour obstruer partiellement sa lumière et constituer un clapet limiteur du débit d'écoulement d'air en cas de variation de pression dans l'autre sens.The device may comprise two shutter elements each formed in one piece fitting into the duct, pierced with a light for the passage of the air flow, the light opening into said receiving face, the faces of reception of the two elements being opposite, the partition being a blade fixed by one of its sides and capable, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, to be pressed against the face of reception of one of the shutter elements to completely obstruct its light in the event of pressure variation in a given direction and to be pressed against the receiving face of the other shutter element to partially obstruct its light and constitute a valve limiting the air flow rate in the event of pressure variation in the other direction.

Le dispositif peut comporter des moyens de rappel exerçant leur effort dans le sens opposé au clapet limiteur de débit. L'élasticité du clapet peut constituer ces moyens de rappel.The device may include return means exerting their force in the direction opposite to the flow restrictor valve. The elasticity of the valve can constitute these return means.

La cloison du dispositif peut être une membrane séparant le conduit en une partie amont et une partie aval, la membrane étant percée de trous pour le passage de l'écoulement d'air en cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule, la membrane étant, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, plaquée contre l'élément d'obturation dont la face de réception est susceptible de boucher tous les trous de la membrane.The partition of the device may be a membrane separating the duct into an upstream part and a downstream part, the membrane being pierced with holes for the passage of the air flow in the event of balance between the pressures internal and external to the vehicle, the membrane being, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, pressed against the closure element whose receiving face is capable of blocking all the holes in the membrane.

Le dispositif peut dans ce cas comprendre une seule membrane et au moins deux éléments d'obturation, l'un de ces éléments d'obturation présentant une face de réception contre laquelle la membrane est plaquée lorsque la variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule est due à une pression de ladite partie amont supérieure à la pression de ladite partie aval, l'autre élément d'obturation présentant une face de réception contre laquelle la membrane est plaquée lorsque la variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule est due à une pression de ladite partie aval supérieure à la pression de ladite partie amont.The device can in this case comprise a single membrane and at least two sealing elements, one of these sealing elements having a receiving face against which the membrane is pressed when the rapid variation between the internal and external pressures at the vehicle is due to a pressure of said upstream part greater than the pressure of said downstream part, the other closure element having a receiving face against which the membrane is pressed when the rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle is due to a pressure of said downstream part greater than the pressure of said upstream part.

Les éléments d'obturation peuvent alors présenter une dissymétrie de forme de manière à favoriser un sens d'écoulement de l'air dans le conduit.The obturation elements can then have an asymmetry of shape so as to favor a direction of flow of air in the duct.

L'invention sera mieux comprise et d'autres détails et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels:

  • la figure 1 représente, de manière schématique, un véhicule ferroviaire avec ses conduits d'entrée et de sortie d'air pour la ventilation ou la climatisation du véhicule,
  • la figure 2 est une vue éclatée d'une première variante d'un dispositif selon l'invention placé dans un conduit reliant l'intérieur d'un véhicule ferroviaire à l'extérieur,
  • les figures 3A et 3B montrent un détail du dispositif de la figure 2,
  • la figure 4 est une vue éclatée d'une seconde variante d'un dispositif selon l'invention placé dans un conduit reliant l'intérieur d'un véhicule ferroviaire à l'extérieur,
  • la figure 5 montre un détail supplémentaire du dispositif de la figure 4,
  • les figures 6 et 7 illustrent une troisième variante d'un dispositif selon l'invention, vue en coupe longitudinale,
  • la figure 8 illustre une quatrième variante d'un dispositif selon l'invention, vue en coupe longitudinale,
  • la figure 9 illustre une cinquième variante d'un dispositif selon l'invention, vue en coupe longitudinale.
The invention will be better understood and other details and particularities will appear on reading the description which follows, given without limitation, accompanied by the appended drawings among which:
  • FIG. 1 schematically represents a railway vehicle with its air inlet and outlet ducts for the ventilation or air conditioning of the vehicle,
  • FIG. 2 is an exploded view of a first variant of a device according to the invention placed in a conduit connecting the interior of a railway vehicle to the exterior,
  • FIGS. 3A and 3B show a detail of the device in FIG. 2,
  • FIG. 4 is an exploded view of a second variant of a device according to the invention placed in a conduit connecting the interior of a railway vehicle to the exterior,
  • FIG. 5 shows an additional detail of the device of FIG. 4,
  • FIGS. 6 and 7 illustrate a third variant of a device according to the invention, seen in longitudinal section,
  • FIG. 8 illustrates a fourth variant of a device according to the invention, seen in longitudinal section,
  • FIG. 9 illustrates a fifth variant of a device according to the invention, seen in longitudinal section.

La figure 1 représente le schéma général d'un circuit de ventilation d'une voiture 1 de train par exemple à grande vitesse. Cette voiture comprend un conduit d'aspiration 2 de l'air extérieur disposé entre l'orifice d'entrée 3 et le circuit interne de ventilation et un conduit de rejet 4 de l'air intérieur disposé entre le circuit interne de ventilation et l'orifice de sortie d'air 5. Les différents éléments du circuit interne de ventilation (recirculation partielle de l'air, dispositif de chauffage ou de climatisation, ventilateurs, etc...) n'ont pas d'influence particulière sur le fonctionnement du dispositif selon l'invention.FIG. 1 represents the general diagram of a ventilation circuit of a train car 1, for example at high speed. This car comprises a suction duct 2 for the outside air arranged between the inlet orifice 3 and the internal ventilation circuit and a discharge duct 4 for the interior air arranged between the internal ventilation circuit and the air outlet orifice 5. The various elements of the internal ventilation circuit (partial air recirculation, heating or air conditioning device, fans, etc.) have no particular influence on the operation of the device according to the invention.

Lors du passage de la voiture dans une zone de variation brutale de pression, un volume relativement important d'air (de l'ordre de 1 à 2m³) entre ou sort brutalement de la voiture par les conduits 2 et 4. Cette variation rapide de la masse d'air contenue dans la voiture est directement liée à la variation de pression qu'on peut, selon l'invention, contrôler en plaçant dans les conduits 2 et 4 des éléments obturateurs.When the car passes through a zone of sudden variation in pressure, a relatively large volume of air (of the order of 1 to 2m³) suddenly enters or leaves the car via ducts 2 and 4. This rapid variation of the mass of air in the car is directly related to the pressure variation which can, according to the invention, be controlled by placing in the conduits 2 and 4 shutter elements.

Dans la suite de la description, on dira par convention qu'il y a équilibre entre les pressions interne et externe à un véhicule même lorsque cet équilibre n'est pas réalisé mais si le déséquilibre est suffisamment faible pour ne pas nuire au confort des passagers. Les variations brutales de pression par contre créent vraiment une nuisance pour les passagers.In the following description, it will be said by convention that there is a balance between the internal and external pressures of a vehicle even when this balance is not achieved but if the imbalance is low enough not to harm passenger comfort . Sudden variations in pressure, on the other hand, really create a nuisance for passengers.

Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour éviter les effets d'une surpression dans un seul sens, par exemple les effets dus à une augmentation de pression externe à un véhicule. On décrira le système le plus élaboré, c'est-à-dire celui capable de combattre les effets de surpressions dans les deux sens.The device according to the invention can be used to avoid the effects of an overpressure in one direction, for example the effects due to an increase in pressure external to a vehicle. The most elaborate system will be described, that is, one capable of combating the effects of overpressures in both directions.

A la figure 2 on a représenté un dispositif selon l'invention qui peut par exemple être disposé dans un conduit servant au renouvellement en air de l'intérieur d'un véhicule ferroviaire. Le conduit comprend deux parties 10 et 11 mises bout à bout selon leur faces 12 et 13. Le dispositif comprend deux éléments d'obturation 14 et 15 encadrant une lame flexible 16. Les éléments 14 et 15 sont prévus pour s'ajuster dans le conduit. Ils sont fixés au conduit, par exemple par vissage, avec interposition d'un joint d'étanchéité périphérique. La lame 16 est maintenue par des supports supérieur 17 et inférieur 18. L'ensemble des pièces 14, 15, 17 et 18 peut être rendu solidaire par boulonnage. Après insertion du dispositif dans le conduit, les deux parties 10 et 11 sont réunies par des organes de fixation non représentés.In Figure 2 there is shown a device according to the invention which can for example be arranged in a duct for renewing the air inside a rail vehicle. The conduit comprises two parts 10 and 11 placed end to end along their faces 12 and 13. The device comprises two closure elements 14 and 15 framing a flexible blade 16. The elements 14 and 15 are provided to fit in the conduit . They are fixed to the duct, for example by screwing, with the interposition of a peripheral seal. The blade 16 is held by upper supports 17 and lower 18. All of the parts 14, 15, 17 and 18 can be made integral by bolting. After insertion of the device into the conduit, the two parts 10 and 11 are joined by fixing members, not shown.

Dans cet exemple de réalisation, les éléments d'obturation 14 et 15 sont symétriques. Ils possèdent chacun une face de réception 21, 22 dans laquelle débouche une lumière 23, 24. Les faces de réception sont disposées en vis-à-vis l'une de l'autre et les lumières 23 et 24 permettent l'écoulement d'air entre les parties 10 et 11 du conduit. On remarque sur la figure 2 que la lame 16 a une largeur plus faible que la largeur du conduit. L'écoulement peut donc se faire par contournement latéral de la lame. La largeur de la lame 16 est cependant supérieure à la largeur des lumières 23 et 24.In this exemplary embodiment, the closure elements 14 and 15 are symmetrical. They each have a receiving face 21, 22 into which a light 23, 24 opens. The reception faces are arranged opposite one another and the lights 23 and 24 allow the air flow between the parts 10 and 11 of the duct. Note in Figure 2 that the blade 16 has a narrower width than the width of the conduit. The flow can therefore be done by lateral bypass of the blade. The width of the blade 16 is however greater than the width of the openings 23 and 24.

Les pièces 14, 15, 17 et 18 peuvent être métalliques, par exemple en aluminium. La lame 16 peut être par exemple réalisée en acier spécial, en aluminium ou en matière synthétique.The parts 14, 15, 17 and 18 can be metallic, for example aluminum. The blade 16 can for example be made of special steel, aluminum or synthetic material.

La lame 16 est une plaque rectangulaire située à proximité des faces de réception 21 et 22. Elle est articulée par ses côtés supérieur et inférieur aux supports 17 et 18. L'articulation peut être réalisée par un système à rotule 25 et 26 (voir figure 3A) ou par un simple encastrement dans une fente (voir la figure 3B).The blade 16 is a rectangular plate located near the receiving faces 21 and 22. It is articulated by its upper and lower sides to the supports 17 and 18. The articulation can be carried out by a ball joint system 25 and 26 (see figure 3A) or by simply embedding in a slot (see Figure 3B).

En cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule, l'écoulement d'air se fait par contournement latéral de la plaque 16. En cas de variation brutale entre ces pressions, la plaque est soumise à un effort tendant à la plaquer contre l'une ou l'autre des faces de réception. Si la plaque est articulée de manière élastique, elle peut obturer complètement la lumière de la face de réception contre laquelle elle est plaquée.In the event of a balance between the pressures internal and external to the vehicle, the air flow takes place by lateral bypass of the plate 16. In the event of a sudden variation between these pressures, the plate is subjected to a force tending to press it down. against either of the receiving faces. If the plate is hinged in an elastic manner, it can completely block off the light from the receiving face against which it is pressed.

La différence de pression de part et d'autre de la plaque engendre un écoulement d'air dont la vitesse croît, ce qui provoque l'augmentation de la force de traînée aérodynamique de la lame. La force de traînée engendre la déformation de la lame. C'est cette traînée qui crée la différence de pression de part et d'autre de la lame.The pressure difference on either side of the plate generates an air flow whose speed increases, which causes the increase in the aerodynamic drag force of the blade. The drag force causes deformation of the blade. It is this drag that creates the pressure difference on either side of the blade.

La figure 3A montre comment peut être réalisée cette articulation élastique. Il s'agit d'une vue de détail portant sur l'articulation supérieure de la lame 16, mais l'articulation inférieure peut se présenter de manière identique. Le support supérieur 17 possède une rainure circulaire longitudinale 27 dans laquelle peut tourner une tige 28 solidaire d'une bande 29. La figure 3B représente une variante où la lame est encastrée dans une fente. La bande 29 est reliée à la lame 16 par de petits ressorts 30 dont la raideur est calculée pour obtenir, en fonction de la flexibilité de la lame, l'application de la lame sur l'une des faces de réception à partir d'un niveau déterminé de différence de pression. L'élasticité de la lame peut constituer l'élément de rappel de celle-ci.FIG. 3A shows how this elastic articulation can be produced. It is a detail view on the upper articulation of the blade 16, but the lower articulation can be presented in an identical manner. The upper support 17 has a longitudinal circular groove 27 in which a rod 28 secured to a band 29. FIG. 3B shows a variant in which the blade is embedded in a slot. The strip 29 is connected to the blade 16 by small springs 30 whose stiffness is calculated to obtain, depending on the flexibility of the blade, the application of the blade to one of the receiving faces from a determined level of pressure difference. The elasticity of the blade can constitute the return element thereof.

D'autres systèmes d'articulation sont utilisables pour permettre à la lame de prendre la forme de la face de réception en cas de surpression. La lame peut par exemple être articulée en partie supérieure par un système à rotule et être simplement guidée en partie basse par une glissière pratiquée dans la pièce 18.Other articulation systems can be used to allow the blade to take the shape of the receiving face in the event of overpressure. The blade can for example be articulated in the upper part by a ball joint system and be simply guided in the lower part by a slide made in part 18.

Les faces de réception 21 et 22 des pièces 14 et 15 sont des parties incurvées et concaves recevant la lame courbée en cas de surpression significative. Lorsque la lame est plaquée sur une face de réception, elle bouche totalement le passage de l'air. Il faut remarquer que lorsque la lame commence à se courber sous l'effet d'une surpression, le dispositif agit en tant que limiteur de débit. En effet, dans ce cas l'air en surpression entrant dans le dispositif trouve une section d'accès en diminution.The receiving faces 21 and 22 of the parts 14 and 15 are curved and concave parts receiving the curved blade in the event of significant overpressure. When the blade is pressed against a receiving face, it completely blocks the passage of air. It should be noted that when the blade begins to bend under the effect of an overpressure, the device acts as a flow limiter. Indeed, in this case the overpressure air entering the device finds a decreasing access section.

Le dispositif de l'invention peut être placé dans tous les conduits reliant le volume intérieur du véhicule à l'extérieur. Lorsqu'il est symétrique, comme l'exemple représenté à la figure 2, il isole l'intérieur de l'extérieur du véhicule que l'air en surpression soit interne ou externe au véhicule. Le rétablissement de l'équilibre entre pressions interne et externe se fait de manière contrôlée par un orifice de fuite. Cet orifice de fuite peut être constitué pour partie par les défauts d'étanchéité du véhicule. On force ainsi le débit d'air échangé entre l'intérieur et l'extérieur du véhicule à se faire sur une durée suffisamment longue pour que les variations de pression (surpression ou dépression) ne soient pas gênantes pour les passagers du véhicule.The device of the invention can be placed in all the conduits connecting the interior volume of the vehicle to the exterior. When it is symmetrical, like the example shown in FIG. 2, it insulates the interior of the exterior of the vehicle whether the overpressurized air is internal or external to the vehicle. The restoration of the balance between internal and external pressures is done in a controlled manner by a leak orifice. This leak orifice may be formed in part by the vehicle leaks. The air flow exchanged between the interior and the exterior of the vehicle is thus forced to take place over a sufficiently long period that the pressure variations (overpressure or depression) are not a problem for vehicle passengers.

Lorsque les pressions interne et externe reviennent à des valeurs proches, la lame se décolle de la face de réception sur laquelle elle était plaquée pour reprendre sa position médiane entre les deux faces de réception.When the internal and external pressures return to close values, the blade comes off from the receiving face on which it was pressed to resume its median position between the two receiving faces.

Le dispositif tel que décrit par la figure peut être utilisé de façon symétrique ou dissymétrique en fonction de la distance séparant la lame des faces de réception.The device as described in the figure can be used symmetrically or asymmetrically depending on the distance separating the blade from the receiving faces.

Ainsi, pour une utilisation de façon symétrique, la lame est en position de repos (débit nul) à égale distance des deux faces de réception. En cas de débit nominal, la lame se rapproche de la face de réception située en aval de l'écoulement d'air.Thus, for use symmetrically, the blade is in the rest position (zero flow) equidistant from the two receiving faces. In case of nominal flow, the blade approaches the receiving face located downstream of the air flow.

Pour une utilisation de façon dissymétrique, la lame est en position de repos à distance inégale des deux faces de réception. En cas de débit nominal, elle peut être située sensiblement à égale distance des deux faces de réception.For use asymmetrically, the blade is in the rest position at an unequal distance from the two receiving faces. In the case of nominal flow, it can be located substantially at equal distance from the two receiving faces.

Le dispositif selon l'invention peut faire office de clapet et empêcher toute circulation d'air à partir d'un certain niveau de surpression. Il peut aussi faire office de limiteur de débit si la lame ne peut obstruer totalement une face de réception. Ceci peut être dû à des formes non complémentaires de la face de réception et de la lame ou encore à la présence d'aspérités ou de butées empêchant la fermeture complète.The device according to the invention can act as a valve and prevent any air circulation from a certain level of overpressure. It can also act as a flow limiter if the blade cannot completely obstruct a receiving face. This may be due to non-complementary shapes of the receiving face and of the blade or also to the presence of bumps or stops preventing complete closure.

Le dispositif peut être utilisé dans un sens comme limiteur de vitesse et dans l'autre sens comme clapet de fermeture. C'est ce qu'illustre la figure 4 où le dispositif représenté se monte dans les deux parties 35 et 36 du conduit de la même manière que pour la figure 2. L'élément d'obturation 57 est identique à ceux de la figure 2. L'élément d'obturation 38 possède une face de réception 39 de forme différente de la face 40 de l'élément 37. Des lumières 41, 42 traversent de part et d'autre les éléments 37 et 38 pour permettre la circulation d'air dans le conduit.The device can be used in one direction as a speed limiter and in the other direction as a closing valve. This is illustrated in Figure 4 where the device shown is mounted in the two parts 35 and 36 of the conduit in the same manner as for Figure 2. The shutter member 57 is identical to those of Figure 2 The shutter element 38 has a receiving face 39 of a shape different from the face 40 of the element 37. Lights 41, 42 pass through the elements on either side. 37 and 38 to allow air circulation in the duct.

La lame 43 du dispositif est une plaque rectangulaire dont un côté est fixé dans un support supérieur 44. En position de repos, sa partie inférieure repose contre une butée 45. La largeur de la lame 43 est plus petite que la largeur des éléments 37 et 38 pour autoriser l'écoulement normal de l'air sur les côtés.The blade 43 of the device is a rectangular plate, one side of which is fixed in an upper support 44. In the rest position, its lower part rests against a stop 45. The width of the blade 43 is smaller than the width of the elements 37 and 38 to allow normal air flow to the sides.

La lame peut occuper deux positions extrêmes 46, 47 représentées en traits interrompus. Dans la position 46, la lame n'obture pas totalement la lumière 41 et le dispositif fonctionne en limiteur de débit. Dans la position 47, la lame couvre la surface 39 et obture totalement la lumière 42.The blade can occupy two extreme positions 46, 47 shown in broken lines. In position 46, the blade does not completely block the light 41 and the device operates as a flow limiter. In position 47, the blade covers the surface 39 and completely blocks the light 42.

Le côté libre de la lame 43 peut être monté sur un ressort de sorte qu'à débit nominal le ressort est totalement comprimé et la lame en butée comme illustré à la figure 5 qui est une vue de côté d'une partie du dispositif de la figure 4. La butée 45 supporte plusieurs ressorts 48 alignés auxquels est fixée une réglette 49 recevant la poussée de la lame 43. L'écoulement d'air est donc dirigé de l'élément 38 vers l'élément 37.The free side of the blade 43 can be mounted on a spring so that at nominal flow rate the spring is fully compressed and the blade in abutment as illustrated in FIG. 5 which is a side view of part of the device of the FIG. 4. The stop 45 supports several aligned springs 48 to which is fixed a strip 49 receiving the thrust from the blade 43. The air flow is therefore directed from the element 38 towards the element 37.

Dès que le débit baisse, les ressorts se détendent et la lame 43 se rapproche de la position de fermeture de la lumière 42, ce qui diminue le temps de réaction car la lame commence à fermer le clapet avant annulation du débit.As soon as the flow rate drops, the springs relax and the blade 43 approaches the closing position of the light 42, which reduces the reaction time because the blade begins to close the valve before canceling the flow.

Les ressorts peuvent être remplacés par un autre système d'application de force et en particulier par l'effet de la gravité.The springs can be replaced by another force application system and in particular by the effect of gravity.

Le dispositif représenté à la figure 6 a pour particularité d'utiliser une membrane. Dans cet exemple de réalisation, le conduit a une section circulaire. Il comprend deux parties 51 et 52 fixées bout à bout par exemple par boulonnage. La partie 52 est équipée à l'intérieur d'une pièce 53 servant d'élément d'obturation. Cette pièce 53 comprend une partie tronconique 54 pénétrant dans la partie 51 et des pieds 55 permettant la fixation de l'élément d'obturation sur la partie 52 du conduit tout en autorisant un écoulement d'air. La partie 51 du conduit comprend une collerette interne 56 sur laquelle est fixée une membrane 57 percée de trous 58.The device shown in Figure 6 has the distinction of using a membrane. In this exemplary embodiment, the conduit has a circular section. It comprises two parts 51 and 52 fixed end to end, for example by bolting. The part 52 is fitted inside a part 53 serving as a closure element. This part 53 includes a frustoconical part 54 penetrating in the part 51 and feet 55 allowing the fixing of the closure element on the part 52 of the duct while allowing an air flow. The part 51 of the duct comprises an internal flange 56 on which is fixed a membrane 57 pierced with holes 58.

En cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule, les trous 58 permettent la circulation de l'air dans les deux parties du conduit (cas de la figure 6). Lorsque la pression de l'air dans la partie 51 du conduit devient brutalement plus élevée que la pression de l'air dans la partie 52, la membrane est plaquée contre la partie tronconique 54 servant de face de réception (cas de la figure 7). La distribution des trous 58 dans la membrane est faite de façon à pouvoir réaliser cet objectif. Il ne doit pas y avoir de trous à la périphérie de la membrane si on veut que le dispositif serve de clapet de fermeture. Si par contre on désire réaliser un limiteur de débit, la périphérie peut comporter des trous permettant de toujours avoir un débit d'air.In the event of balance between the pressures internal and external to the vehicle, the holes 58 allow the circulation of air in the two parts of the duct (case of FIG. 6). When the air pressure in the part 51 of the duct suddenly becomes higher than the air pressure in the part 52, the membrane is pressed against the frustoconical part 54 serving as receiving face (case of FIG. 7) . The holes 58 are distributed in the membrane so as to be able to achieve this objective. There must be no holes at the periphery of the membrane if the device is to serve as a closing valve. If, on the other hand, it is desired to produce a flow limiter, the periphery may include holes making it possible to always have an air flow.

Pour que le dispositif fonctionne pour des surpressions survenant d'un côté ou de l'autre, il suffit de donner à la pièce 53 une deuxième partie tronconique dirigée vers la partie 52 et de prévoir une seconde membrane.For the device to operate for overpressures occurring on one side or the other, it suffices to give the part 53 a second frustoconical part directed towards the part 52 and to provide a second membrane.

On peut cependant utiliser un dispositif à une seule membrane et permettant un fonctionnement pour des pressions survenant d'un côté ou de l'autre du dispositif. C'est ce qu'illustrent les figures 8 et 9 qui, à titre d'exemple, concernent des conduits de section circulaire.It is however possible to use a device with a single membrane and allowing operation for pressures occurring on one side or the other of the device. This is illustrated in FIGS. 8 and 9 which, by way of example, relate to ducts of circular section.

Le dispositif de la figure 8 est disposé entre deux parties 61 et 62 d'un conduit. Les parties 61 et 62 sont par exemple d'axes décalés par l'interposition de l'élément de liaison 63 qui constitue l'un des éléments du dispositif. Les parties 61, 62 et l'élément 63 sont réunis par exemple par boulonnage. L'élément 63 entoure des éléments d'obturation 64, 65, 66 et 67. La paroi interne de l'élément 63 constitue également un élément d'obturation. Ces éléments d'obturation forment une face réceptrice plus ou moins continue pour la membrane. Les éléments d'obturation 65 et 67 sont supportés par la partie 61 par des pieds non représentés. Les éléments d'obturation 64 et 66 sont supportés par la partie 62 par des pieds non représentés. Une membrane percée 68 est fixée obliquement sur la paroi interne de l'élément de liaison 63. Au montage elle prend la forme en zigzag montrée à la figure 8.The device of Figure 8 is arranged between two parts 61 and 62 of a conduit. The parts 61 and 62 are for example of axes offset by the interposition of the connecting element 63 which constitutes one of the elements of the device. The parts 61, 62 and the element 63 are joined for example by bolting. The element 63 surrounds closure elements 64, 65, 66 and 67. The internal wall of the element 63 also constitutes a closure element. These elements obturation form a more or less continuous receiving face for the membrane. The shutter elements 65 and 67 are supported by the part 61 by feet, not shown. The shutter elements 64 and 66 are supported by the part 62 by feet, not shown. A pierced membrane 68 is fixed obliquely to the internal wall of the connecting element 63. On assembly it takes the zigzag shape shown in FIG. 8.

Le dispositif de la figure 8 fonctionne à la manière du dispositif des figures 6 et 7. Les éléments d'obturation 64, 65, 66 et 67 ainsi que la paroi interne de l'élément de liaison 63 présentent des faces de réception pour la membrane 68.The device of FIG. 8 operates in the manner of the device of FIGS. 6 and 7. The closure elements 64, 65, 66 and 67 as well as the internal wall of the connection element 63 have receiving faces for the membrane. 68.

En cas de pression de l'air plus forte dans la partie 61 que dans la partie 62, la membrane 68 a tendance à se plaquer contre les faces de réception des éléments 64, 66 et contre la partie inférieure de l'élément de liaison 63. En cas de pression de l'air plus forte dans la partie 62 que dans la partie 61, la membrane 68 a tendance à se plaquer contre les faces de réception des éléments 65 et 67 et contre la partie supérieure de l'élément de liaison 63.In the event of higher air pressure in the part 61 than in the part 62, the membrane 68 tends to press against the receiving faces of the elements 64, 66 and against the lower part of the connecting element 63 In case of higher air pressure in the part 62 than in the part 61, the membrane 68 tends to press against the receiving faces of the elements 65 and 67 and against the upper part of the connecting element. 63.

La forme des éléments d'obturation, la forme de l'élément de liaison ainsi que la répartition des trous de la membrane sont calculées pour que, selon l'objectif désiré, le dispositif agisse en tant que clapet de fermeture ou en tant que limiteur de débit.The shape of the closure elements, the shape of the connecting element as well as the distribution of the holes in the membrane are calculated so that, depending on the desired objective, the device acts as a closing valve or as a limiter. of debt.

Le dispositif de la figure 8 est symétrique, c'est-à-dire qu'il fournit la même réponse pour des surpressions survenant de la partie 61 ou de la partie 62. Le dispositif de la figure 9 par contre est asymétrique.The device of FIG. 8 is symmetrical, that is to say that it provides the same response for overpressures occurring from part 61 or from part 62. The device of FIG. 9 on the other hand is asymmetrical.

Le dispositif de la figure 9 est disposé comme précédemment, entre deux parties 71 et 72 d'un conduit. Il comprend un élément 73 assurant la liaison entre les parties 71 et 72 et des éléments d'obturation 74, 75, 76 et 77 ainsi qu'une membrane percée 78. La différence essentielle par rapport au dispositif de la figure 8 réside dans la forme différente existant entre les éléments 74 et 76 d'une part et les éléments 75 et 77 d'autre part, ainsi qu'entre les parties inférieure et supérieure de l'élément de liaison 73. Les éléments 74 et 76 peuvent par exemple être plus minces que les éléments 75 et 77 et être terminés par des cylindres 81 et 82 qui ont pour effet que, pour un débit d'air allant de la partie 71 vers la partie 72, il est plus difficile de coller la membrane 78 sur les faces de réception des éléments 74 et 76. Ceci permet de favoriser le débit dans un sens plutôt que dans l'autre. L'entrée de la partie 72 peut être complétée par une paroi percée 85 s'ajustant sur les éléments d'obturation 74 et 76. Ceci permet de constituer une meilleure face de réception pour la membrane.The device of Figure 9 is arranged as above, between two parts 71 and 72 of a conduit. It comprises an element 73 ensuring the connection between the parts 71 and 72 and obturation elements 74, 75, 76 and 77 as well as a perforated membrane 78. The essential difference compared to the device of FIG. 8 lies in the shape different existing between elements 74 and 76 on the one hand and elements 75 and 77 on the other hand, as well as between the lower and upper parts of the connecting element 73. Elements 74 and 76 may for example be more thin than the elements 75 and 77 and be terminated by cylinders 81 and 82 which have the effect that, for an air flow going from the part 71 towards the part 72, it is more difficult to stick the membrane 78 on the faces receiving elements 74 and 76. This makes it possible to favor the flow in one direction rather than the other. The entrance to the part 72 can be completed by a pierced wall 85 which adjusts on the closure elements 74 and 76. This makes it possible to constitute a better receiving face for the membrane.

Claims (11)

1/ Dispositif de suppression ou de limitation des variations brutales de pression d'air dans un véhicule en mouvement, le véhicule comprenant au moins un conduit mettant en communication l'air contenu à l'intérieur du véhicule à l'air extérieur au véhicule, le dispositif comprenant des moyens de suppression ou de limitation de l'écoulement d'air dans le conduit en cas de variation rapide entre la pression externe et la pression interne au véhicule, caractérisé en ce que: - le dispositif comprend au moins un élément d'obturation (14, 15) disposé dans le conduit (10, 11) en laissant un passage permettant ledit écoulement d'air, cet élément d'obturation possédant une face dite face de réception (21, 22), - le dispositif comprend également au moins une cloison (16) disposée transversalement par rapport à l'écoulement d'air et située à proximité de la face de réception de l'élément d'obturation, cette cloison étant déformable sous la pression de l'air, - la cloison laisse, en cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule, un passage à l'écoulement d'air, - la cloison est, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, plaquée contre ladite face de réception pour obstruer au moins partiellement le passage permettant l'écoulement d'air, - le dispositif comprend des moyens d'équilibrage entre pression interne et pression externe par circulation d'un débit d'air contrôlé entre l'intérieur et l'extérieur du véhicule, contenant la variation temporelle de pression interne au véhicule en-dessous d'une valeur imposée. 1 / Device for suppressing or limiting sudden variations in air pressure in a moving vehicle, the vehicle comprising at least one duct connecting the air inside the vehicle to the air outside the vehicle, the device comprising means for suppressing or limiting the flow of air in the duct in the event of rapid variation between the external pressure and the internal pressure in the vehicle, characterized in that: - The device comprises at least one closure element (14, 15) disposed in the duct (10, 11) leaving a passage allowing said air flow, this closure element having a face called receiving face (21 , 22), - The device also comprises at least one partition (16) disposed transversely to the air flow and located near the receiving face of the closure element, this partition being deformable under the pressure of the air, - the partition leaves, in the event of a balance between the pressures internal and external to the vehicle, a passage to the air flow, the partition is, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, pressed against said receiving face to at least partially obstruct the passage allowing the air flow, the device comprises means for balancing between internal pressure and external pressure by circulation of a controlled air flow between the interior and the exterior of the vehicle, containing the temporal variation of pressure internal to the vehicle below an imposed value. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'obturation est une pièce (14, 15) s'ajustant dans le conduit, percée d'une lumière (23, 24) pour le passage de l'écoulement d'air et dont ladite face de réception (21, 22), dans laquelle débouche la lumière, est une face incurvée concave, la cloison étant une lame (16) articulée par deux de ses côtés opposés. 2 / Device according to claim 1, characterized in that the closure element is a part (14, 15) adjusting in the conduit, pierced with a light (23, 24) for the passage of the flow of air and whose said face of reception (21, 22), into which the light opens, is a concave curved face, the partition being a blade (16) articulated by two of its opposite sides. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments d'obturation (14, 15) formés chacun d'une pièce s'ajustant dans le conduit (10, 11), percée d'une lumière (23, 24) pour le passage de l'écoulement d'air et dont ladite face de réception (21, 22), dans laquelle débouche la lumière, est une face incurvée concave, les faces de réception des deux éléments d'obturation étant en vis-à-vis, la cloison (16) étant une lame articulée par deux de ses côtés opposés et située entre les deux faces de réception, la lame ayant une position de repos entre les deux faces de réception en cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule et étant plaquée sur l'une ou l'autre des faces de réception en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule. 3 / Device according to claim 1, characterized in that it comprises two closure elements (14, 15) each formed of a piece adjusting in the conduit (10, 11), pierced with a light (23 , 24) for the passage of the air flow and of which said receiving face (21, 22), into which the light opens, is a concave curved face, the receiving faces of the two shutter elements being in screw -vis, the partition (16) being a blade articulated by two of its opposite sides and located between the two receiving faces, the blade having a rest position between the two receiving faces in case of balance between the pressures internal and external to the vehicle and being pressed against one or the other of the reception faces in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la lame (16) est articulée par l'intermédiaire de moyens élastiques (30) pour qu'elle puisse, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, obstruer totalement la lumière d'un élément d'obturation. 4 / Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the blade (16) is articulated by means of elastic means (30) so that it can, in the event of rapid variation between the internal pressures and external to the vehicle, completely obstruct the light of a shutter element. 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la lame et ses moyens d'articulation sont prévus pour que, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, la lame n'obstrue que partiellement la lumière d'un élément d'obturation pour que le dispositif constitue un clapet limiteur du débit d'écoulement d'air. 5 / Device according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the blade and its articulation means are provided so that, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, the blade does not obstruct only partially the lumen of a shutter element so that the device constitutes a valve limiting the air flow rate. 6/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lame est articulée par l'intermédiaire de moyens élastiques pour qu'elle puisse, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, obstruer totalement la lumière de l'un des éléments d'obturation, et en ce que le dispositif comporte des moyens pour que, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, la lame n'obstrue que partiellement la lumière de l'autre élément d'obturation. 6 / Device according to claim 3, characterized in that the blade is articulated by means of elastic means so that it can, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, completely obstruct the light of the one of the filling elements, and in that the device comprises means so that, in the event of a rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, the blade only partially obstructs the light of the other shutter element. 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments d'obturation (37, 38) formés chacun d'une pièce s'ajustant dans le conduit (35, 36), percée d'une lumière (41, 42) pour le passage de l'écoulement d'air, la lumière débouchant dans ladite face de réception (39, 40), les faces de réception des deux éléments étant en vis-à-vis, la cloison (43) étant une lame fixée par l'un de ses côtés et susceptible, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, d'être plaquée contre la face de réception (39) de l'un des éléments d'obturation (38) pour obstruer totalement sa lumière (42) en cas de variation de pression dans un sens donné et d'être plaquée contre la face de réception (40) de l'autre élément d'obturation (37) pour obstruer partiellement sa lumière (41) et constituer un clapet limiteur du débit d'écoulement d'air en cas de variation de pression dans l'autre sens. 7 / Device according to claim 1, characterized in that it comprises two closure elements (37, 38) each formed of a piece adjusting in the conduit (35, 36), pierced with a light (41 , 42) for the passage of the air flow, the light opening into said receiving face (39, 40), the receiving faces of the two elements being opposite, the partition (43) being a blade fixed by one of its sides and capable, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, to be pressed against the receiving face (39) of one of the closure elements (38) to completely obstruct its light (42) in the event of pressure variation in a given direction and to be pressed against the receiving face (40) of the other shutter element (37) to partially obstruct its light (41) and constitute a valve limiting the air flow rate in the event of a pressure variation in the other direction. 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel (48) exerçant leur effort dans le sens opposé au clapet limiteur de débit. 8 / Device according to claim 7, characterized in that it comprises return means (48) exerting their force in the direction opposite to the flow restrictor valve. 9/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cloison est une membrane (57) séparant le conduit (51, 52) en une partie amont et une partie aval, la membrane étant percée de trous (58) pour le passage de l'écoulement d'air en cas d'équilibre entre les pressions interne et externe au véhicule, la membrane étant, en cas de variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule, plaquée contre l'élément d'obturation (53) dont la face de réception est susceptible de boucher tous les trous de la membrane. 9 / Device according to claim 1, characterized in that said partition is a membrane (57) separating the conduit (51, 52) in an upstream part and a downstream part, the membrane being pierced with holes (58) for the passage of the air flow in the event of equilibrium between the pressures internal and external to the vehicle, the membrane being, in the event of rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle, pressed against the obturation element (53), the receiving face is likely to block all the holes in the membrane. 10/ Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une seule membrane (68) et au moins deux éléments d'obturation (64, 65, 66, 67), l'un de ces éléments d'obturation présentant une face de réception contre laquelle la membrane est plaquée lorsque la variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule est due à une pression de ladite partie amont supérieure à la pression de ladite partie aval, l'autre élément d'obturation présentant une face de réception contre laquelle la membrane est plaquée lorsque la variation rapide entre les pressions interne et externe au véhicule est due à une pression de ladite partie aval supérieure à la pression de ladite partie amont. 10 / Device according to claim 9, characterized in that it comprises a single membrane (68) and at least two obturation elements (64, 65, 66, 67), one of these obturation elements having a receiving face against which the membrane is pressed when the rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle is due to a pressure of said upstream part greater than the pressure of said downstream part, the other sealing element having a receiving face against which the membrane is pressed when the rapid variation between the pressures internal and external to the vehicle is due to a pressure of said downstream portion greater than the pressure of said upstream portion. 11/ Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments d'obturation (74, 75, 76, 77) présentent une dissymétrie de forme de manière à favoriser un sens d'écoulement de l'air dans le conduit. 11 / Device according to claim 10, characterized in that the closure elements (74, 75, 76, 77) have an asymmetry of shape so as to promote a direction of flow of air in the duct.
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