EP2983957A1 - Dispositif de chauffage et/ou de refrigeration pour vehicules munis d'un plancher interne - Google Patents

Dispositif de chauffage et/ou de refrigeration pour vehicules munis d'un plancher interne

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EP2983957A1
EP2983957A1 EP14733303.3A EP14733303A EP2983957A1 EP 2983957 A1 EP2983957 A1 EP 2983957A1 EP 14733303 A EP14733303 A EP 14733303A EP 2983957 A1 EP2983957 A1 EP 2983957A1
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EP
European Patent Office
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floor
refrigeration
heating
inner floor
Prior art date
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Application number
EP14733303.3A
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German (de)
English (en)
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EP2983957B1 (fr
Inventor
Riccardo Porfido
Alessio Proietti Epifani
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Constellium Valais AG
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Constellium Valais AG
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Publication date
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Publication of EP2983957B1 publication Critical patent/EP2983957B1/fr
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors

Definitions

  • the present invention relates to a heating and / or refrigeration device for vehicles with an internal floor, particularly for railway vehicles with a floating internal floor.
  • This device makes it possible to ensure the control of the temperature of said vehicle by heating the floor ambient air if its temperature is below a first critical value predefined and / or cool it always by the floor if its temperature is higher at a second critical value.
  • the device comprises a source of heat and / or refrigeration and means for transferring heat energy between said source of heat and / or refrigeration and the interior of the vehicle.
  • These means are generally sheaths provided with hot or cold air diffusers placed on the lateral faces of the vehicle or electrical resistances distributed in the vehicle enclosure.
  • WO2010 / 133308 discloses an electric current heating device for railway vehicles, comprising heating units, which, combined with peripheral profiles and a central support layer, form modular composite floor panels, which, by means of connecting elements, can be placed next to each other, electrically connected and fixed to the chassis of the vehicle. In this way, in case of damage or malfunction of a heating unit, it can be removed quickly for replacement or repair.
  • a heating unit it can be removed quickly for replacement or repair.
  • such a solution results in the production of complex and expensive panels.
  • it is not suitable for refrigeration.
  • the applicant has sought to develop a heating system and / or refrigeration for vehicles with an internal floor, typically a railway vehicle with a floating internal floor, which is simpler to manufacture, to assemble and replace and cheaper than previous solutions.
  • a first object of the invention is a heating and / or refrigeration device for a vehicle provided with an internal floor, in particular for a railway vehicle equipped with a floating floor, comprising a support structure, at least one an elongated structural member secured to said support structure and an internal floor composed of internal floor members attached to said elongated structural member, wherein:
  • said elongated structural member comprises a profile which is of a heat conducting material and which has a substantially horizontal, upwardly facing, upper bearing surface for supporting said inner floor members;
  • each inner floor element comprises an edge of a heat-conducting material which has a substantially horizontally downward, downwardly abutting bearing face for placement on said upper support face of said profile and a conductive layer. heat that extends substantially over the entire extent of said inner floor member; c) when said inner floor member is placed on said profile for attachment, said lower bearing face of said inner floor member and said upper bearing face of said elongated structural member are interconnected through one or more contact surfaces;
  • said elongated structural element also comprises a heating and / or refrigeration unit, which is connected to said profile via one or more contact surfaces ensuring a good thermal conduction between said heating and / or refrigeration unit and said profile and which is disposed with respect to said profile so that the thermal flows generated by said heating and / or refrigeration unit are transmitted by said elongated structural element to heat or cool the ambient air prevailing therein said vehicle;
  • said heat-conducting layer is in the same room as or connected to said edge via one or more contact surfaces providing good thermal conduction between said edge and said conductive layer;
  • said lower bearing surface of said inner floor member is in direct contact with said upper bearing surface of said elongate structure member.
  • the surfaces to be brought into contact are prepared (cleaning of the surfaces, removal of oxidized insulating layers, etc.).
  • said elongated structural member and said inner floor member are supported against each other under the effect of a force normal to their surface (s) of contact.
  • the heating and / or refrigeration device according to the invention is suitable for a vehicle with a floor which, as in the patent application WO2012 / 1 0518 of the applicant, comprises a support structure, at least one an elongated structural member secured to said support structure and an internal floor composed of internal floor members attached to said elongate structural member.
  • the elongated structural element is for example a profile introduced between the support structure of the vehicle and the elements internal floor to facilitate the mounting of said internal floor, the profile being first placed on the support structure and then set to a predetermined level, corresponding to the altitude of the floor to be mounted. In this way, the implementation of each of the floor elements takes little time.
  • At least two profiles are placed on the support structure, sufficiently far apart from one another so that they can serve as supports for said floor elements. They are placed for example on the longitudinal edges of said support structure, or possibly in the transverse direction, or even diagonally. They must be sufficiently distant from each other, preferably parallel to each other, so that they serve as support for the floorboards.
  • the support structure is a railway vehicle boiler, in which the profiles used are placed longitudinally, their length substantially corresponding to the target length of the floor, that is to say, in general, approximately the length of the cauldron.
  • the inner floor panels to be deposited having a length that corresponds substantially to said width of the cauldron.
  • the heating units and / or refrigeration are in contact with the profiles in the elongated structural elements.
  • more than two profiles can be placed on the cauldron so as to have a smaller distance between the coldest point and the heat source.
  • a third profile parallel to the first two and placed halfway therefrom, that is to say, typically placed along the median longitudinal axis of the vehicle, can support internal floor panels whose length is roughly half the width of the cauldron and with which it is easier to obtain a homogeneous temperature near the floor.
  • the heating and / or refrigeration device uses the elongate structure element attached to the support structure and the internal floor elements to transmit heat flows for heating and / or cooling the air ambient prevailing inside the vehicle.
  • the elongated structural member comprises a profile that is made of a heat conductive material, preferably an extruded aluminum alloy profile.
  • Aluminum alloys are very good conductors of heat.
  • the alloys of the AA6000 series of the Aluminum Association are easy to extrude in the form of profiles and, in particular if the profiles made are tubular, have excellent mechanical characteristics with regard to the weight on board.
  • the elongated structural element is thermally insulated from the other parts of the cauldron, namely the chassis on which it is fixed and the side walls of the vehicle.
  • Said section has an upper support face, substantially horizontal and upwardly, which extends continuously or discontinuously in the longitudinal direction and is intended to support the internal floor elements.
  • said lower bearing surface of said inner floor member and said upper bearing face of said profile are provided with means for attaching, typically by screwing, said floor elements to said elongated structural member, thereby pressurizing the contact surface between said upper support face and lower bearing face and thus improve the heat transfer conditions between the two parts.
  • Said fastening means are for example a tapped hole formed in the flange of the profile which supports said upper bearing face and, in alignment with said tapped hole, a bore passing through the thickness of the edge of the internal floor element. which is provided with said lower bearing face, the assembly being able to be secured by a screw passing through said bore from the top to the bottom and being screwed into said tapped hole.
  • the heating unit and / or refrigeration is in direct contact with the profile.
  • said heating and / or refrigeration unit extends over the entire length of the profile.
  • a housing is formed in the profile to collect the heating unit and / or refrigeration.
  • the profile has for example a longitudinal groove and a housing, made in said longitudinal groove, collects said heating unit and / or refrigeration, the shape of said recess housing recessed that of said heating unit and / or refrigeration so as to that the contact surface is the largest possible and thus improve the transfer of heat flows.
  • said longitudinal groove is made in the upper part of said profile and said housing is formed in the bottom of the longitudinal groove.
  • said heating and / or refrigeration unit is in the form of one or more cylindrical elements or pipes and the housing intended to collect said heating and / or refrigeration unit is in the form of one or more open cavities in the shape of a half-cylinder.
  • the profile of the longitudinal groove is such that it forms a seat for a removable cover, preferably made of insulating material, which covers said heating and / or refrigeration unit and makes it possible to isolate it from the upper level of the floor.
  • the lid is preferably removable so as to allow easy access to said heating and / or refrigeration unit, particularly when it is necessary to repair or replace it.
  • said cover is also used to exert a slight compression on said heating and / or refrigeration unit when it is fixed on said profile, so that it is held in abutment against said profile, and thus have a contact surface thermal resistance as low as possible.
  • the internal floor element comprises an edge made of a heat-conducting material which has a substantially horizontal and downwardly oriented lower bearing surface, intended to be placed on the upper bearing face of said profile when placing and fixing said floor element.
  • the inner floor member also includes a heat conductive layer that is thermally bonded to said edge and extends substantially across the entire inner floor member. The expression “extends substantially over the entire extent of the floor element” means that the layer is in the thickness or on the surface of the floor element. floor and occupies a substantially identical surface to that of the floor element, possibly excluding edge.
  • thermally connected used in the preceding paragraph means that the edge and the conductive layer belong to the same part made of a thermally conductive material, or, preferably, that they are connected to one another. to the other through one or more contact surfaces that must have as low a surface thermal resistance as possible.
  • said edge of said inner floor member is in direct contact with said heat conductive layer or connected thereto through a thin layer of glue.
  • said edge of said inner floor member and said heat conductive layer are held in abutment against each other under the effect of a normal compressive force at their contact surface.
  • the contact surface is substantially horizontal and extends substantially above the lower bearing surface of the edge, so that it is also traversed by the fixing means that allow to fix the floor element on the profile.
  • the edge is a metal section whose upper surface is connected, typically by screwing, welding, or preferably by bonding, to a metal sheet which plays the role of said heat conductive layer.
  • said profile which we will call “edge profile”
  • said profile is an extruded profile, typically an aluminum alloy tabular section of the AA6xxx series.
  • said floor element has a composite structure in the thickness, comprising at least one upper metal sheet and, except in at least one of its edges, a low density and rigid core, typically a honeycomb structure or a panel comprising a rigid polymeric foam (also called "structural foam") or a wooden panel.
  • Said core is connected to said upper metal sheet by an adhesive layer.
  • At least one of the edges of the floor element, the one intended to be fixed on said elongated structural element, is provided with an extruded section, typically made of aluminum alloy, which we will call “edge profile”, connected by his slice to said soul.
  • the edge profile is itself covered with said upper metal sheet, typically a sheet of aluminum alloy or copper, and is secured thereto typically by gluing, with an adhesive layer as thin as possible, typically thick a few tenths of a millimeter.
  • a second metal sheet may be placed under said core and, at least partially, under said edge profile.
  • the upper sheet has a thickness greater than that of the lower sheet, firstly to channel the thermal conduction flow to said upper sheet, secondly to improve the sound insulation of the floor.
  • the upper bearing surface of the profile of the elongated structural element and the lower bearing surface of the edge of the inner floor element are both substantially horizontal and have, once the internal floor element placed on said profile, a substantially horizontal common contact surface and which has a surface thermal resistance as low as possible.
  • the upper bearing face of the profile of the elongated structural element and the lower bearing face of the edge of the inner floor element are held in abutment against each other, subjected to an effort normal compression, for example under the effect of the fastening means used to attach the floor element to the profile of the elongated structural element.
  • the direct contact between said lower bearing surface and said upper bearing surface is performed on a substantially horizontal surface, possibly a plurality of substantially horizontal surfaces.
  • the fastening means being actuated and acting vertically, this makes it possible to have a contact surface under pressure facilitating heat transfer.
  • This also makes it possible to be less dependent on the vagaries of the mounting of the floor by preventing any possible lack of contact between vertical surfaces of the two parts, for example due to a bad lateral positioning of a floor element relative to the profile of the floor. elongated structure element, resulting in a thermal flow cut.
  • the substantially horizontal common contact surface must be sufficiently wide. Perpendicular to the longitudinal axis of said elongated structural element, it preferably extends over a distance d at least equal to the height h of said floor element so as to facilitate the transfer of heat flow between the two parts.
  • substantially horizontal means that said faces are horizontal or almost horizontal (a slope typically less than 30 °) but they may be flat or have longitudinal reliefs of complementary shapes, so as to increase the area of said contact surface.
  • the upper face of the profile of the elongated structure element, that of the cover and that of the floor element are at the same level and are covered with a coating of linoleum type, carpet or still made of elastomeric material.
  • This insulating coating limits the heat flow that escapes upwards and promotes lateral conduction of heat.
  • said coating is cut at the edges of said cover.
  • the underside of the floor element is isolated from the cauldron by one or more insulating layers. This limits the heat flow that escapes downward and promotes the flow of a more intense heat flow in a horizontal direction perpendicular to the longitudinal axis of the elongate structural member.
  • the floor element is covered on its underside with a layer of sound and heat insulation, typically based on glass fiber and biftiminous felt, while a drainage material is placed on the frame and that rock wool is introduced into the space between said frame and the floor element.
  • the heating unit and / or refrigeration may be a set of electric heating elements by Joule effect, a set of pipes traversed by a heat transfer fluid which passes in forced circulation by a central heating and / or refrigeration or yet another set of Seebeck-Peltier thermoelectric devices that can both cool and heat.
  • one or more additional elongate structural elements may be added, for example an elongated structural element in the median axis of the vehicle.
  • said section of the elongate structure element is positioned, leveled and fixed to the frame using height-adjustable connection means such as those described in WO2012 / 140518.
  • height-adjustable connection means such as those described in WO2012 / 140518.
  • elastic connection elements such as those described in EP 0 576 394 associated with wedges or other means of height adjustment or else elastic connecting elements directly adjustable in height such that those described in EP 2 399 797.
  • said section of the elongate structure element is advantageously pre-equipped with said height-adjustable elastic connection elements.
  • Another object of the invention is an elongate structure element particularly well suited to the heating and / or refrigeration device described above. It is an elongated heating and / or cooling structure element which comprises an extruded section of aluminum alloy, typically an alloy of the AA6xxx series of the Aluminum Association, and a heating unit and / or refrigeration which is connected to said profile through one or more contact surfaces ensuring a good thermal conduction between said heating unit and / or refrigeration and said profile. Said extruded profile is provided with a substantially horizontal and upwardly facing upper support surface for supporting floor elements, and a substantially horizontal and downwardly facing bottom face for connection to the floor. a structure support, typically the chassis of a railway vehicle.
  • said extruded section is provided with a longitudinal groove and a recess is made in said longitudinal groove to collect said heating and / or refrigeration unit, the shape of said housing conforming to that of said heating unit and / or refrigeration so that the contact area is as large as possible.
  • said longitudinal groove is formed in the upper part of the profile and said housing is formed in the bottom of said longitudinal groove.
  • said heating and / or refrigeration unit is in the form of one or more cylindrical elements or pipes and the housing intended to collect said heating and / or refrigeration unit is in the form of one or more open cavities in the shape of a half-cylinder.
  • the profile of the longitudinal groove is such that it forms a seat for a removable cover, preferably an insulating material, which covers said heating unit and / or refrigeration.
  • Figure 1 shows schematically, in cross section, the bottom of a side of a railway vehicle provided with a particular heating device according to the invention.
  • FIG. 2 illustrates, in cross-section, a variant of the embodiment of FIG. 1.
  • the cauldron of the railway vehicle is shown schematically in Figure 1 by a portion of the frame (11) which shows the support structure (10) and a corner profile (60) which is at the base of the side face of the vehicle .
  • An elongated structural member (9) is attached to said support structure and serves to secure the inner floor members (30) to form the inner floor (3).
  • the elongated structural element (9) comprises a profile (90) which is made of a heat-conducting material and which has a substantially horizontal and upwardly facing upper bearing surface (97) intended for supporting the inner floor members (30).
  • the elongate structural element (9) also comprises, resting in a longitudinal groove (91) formed in the upper part of the profile (90), a heating and / or refrigeration unit (40) for heating and / or cooling said section which is connected said sectional auditing through one or more contact surfaces providing good thermal conduction between said heating and / or cooling unit (40) and said profile (90) and which is arranged with respect to said profile so that the thermal flows generated by said heating and / or refrigeration unit (40) are transmitted by said elongated structural member (9) to heat or cool ambient air within said vehicle.
  • Each internal floor element (30) comprises an edge (31) made of a heat-conducting material which has a bottom bearing surface (37) substantially horizontal and facing downwards, intended to be placed on the face upper support member (97) of the profile (90) when placing said floor element.
  • Each inner floor element (30) also comprises a heat-conducting layer (32) which here is a metal sheet (34) which covers the upper face of the edge (31) and is bonded to it by a layer of adhesive of a few tenths millimeters. The metal sheet (34) extends over the entire extent of the inner floor member (30).
  • the lower bearing face (37) of the inner floor element (30) rests on the upper bearing face ( 97) of the profile (90) of the elongate structural member (9) to form a common contact surface (S) which is substantially horizontal and which extends perpendicular to the longitudinal axis of the profile (90) over a distance d typically between 20 and 30 mm, the floor element (30) having a thickness h typically between 15 and 25 mm and the metal sheet (34) having a thickness typically between 0.5 mm and 3 mm.
  • the distance d is 25 mm
  • the thickness of the floor element (30) is 20 mm
  • that of the metal sheet (34) is 2 mm.
  • the profile (90) is a tabular profile, also called “hollow profile”, extruded aluminum alloy series AA6000. It is provided with a substantially horizontal and upwardly facing upper support surface (97) for supporting floor elements (30) and a substantially horizontal and substantially horizontal bottom face (93) facing the floor. bottom, for attachment to the frame (11). It is thermally insulated from the frame (11) via a layer (65) of insulating material, typically a material elastomeric. In the variant illustrated in Figure 2, it is also thermally insulated from the frame by the elastic mass (72) of the elastic connecting element (71).
  • the profile (90) is connected to the corner profile (60), located on the side of the side walls, by means of thermal cut-off bars (56), typically polyamide, and is separated from it by a layer (55) of insulating material.
  • the corner profile (60) has a wall facing towards the interior of the passenger compartment, whose shape at the edge of the bowl prevents accumulation and stagnation of the water, which facilitates the cleaning of the vehicle and limits the risk of corrosion.
  • the cup edge is integrated into the profile (90) of the elongated structural member (9) and the insulating partition (55) is therefore shifted upwardly.
  • the lower bearing face (37) of the inner floor member (30) and the upper bearing face (97) of the profile (97) are provided with means for fastening by screwing said floor elements on said elongated structural element, which makes it possible to pressurize the contact surface between said upper bearing face and the lower bearing face and thus to improve the heat transfer conditions between the two parts.
  • These fixing means are not shown in detail in Figure 1 but symbolized by a dash (25).
  • This is for example a tapped hole in the flange (95) of the profile (90) which supports the upper bearing face (97) and, in alignment with the said tapped hole, a bore through the the thickness of the edge (31) of the inner floor member (30) which is provided with said bottom bearing face (37).
  • the assembly is secured by a screw which passes through said bore from top to bottom and is screwed into said tapped hole.
  • a housing (92), in the form of longitudinal hemicylindrical cavities, formed in the bottom of the longitudinal groove (91) of the profile (90) collects a heating unit.
  • a removable cover (50) covers the heating unit (41). It is made of an insulating material, typically wood or a plastic material, for example a polyolefin or a polyamide, having a softening point well above 80.degree. C., preferably above 120.degree.
  • the edge (31) of the inner floor member (30) is constituted by an edge profile (33), which is an extruded tubular section of aluminum alloy series AA6xxx. Its upper surface is bonded to a metal sheet (34) which acts as said heat conducting layer (32).
  • the edge profile (33) has a wafer (39) contiguous to the edge (38) of a core (36) structural foam, the assembly being covered by the metal sheet (34). The metal sheet is secured by bonding to the core (36) of structural foam.
  • the upper face of the section (90), that of the cover (50) and that of the metal sheet (34) which represents the upper layer of the floor element (30) are at the same level and are covered with a linoleum coating (80).
  • This insulating coating limits the heat flow that escapes upwards and promotes lateral conduction of heat.
  • said coating is cut along the lines (81) at the edges of the lid (50).
  • the lower part of the floor element (30) consists of a metal sheet (24) covered with a thermal insulation layer (20), typically a layer (22) of elastomer based on bitumen or still another layer of a thermoplastic polyolefin comprising an inorganic flame retardant filler.
  • a drainage material (19) is placed on the frame.
  • Rock wool (21), also acting as thermal insulation (20) is introduced into the space between the frame (10) and the floor element (30) covered with drainage material.
  • This insulation limits the heat flow that escapes downwards and promotes the flow of a more intense heat flow in a horizontal direction perpendicular to the longitudinal axis of the elongate structural member.
  • the drainage material has a honeycomb structure for draining the condensation water and preventing the glass wool from being imbibed and contaminated by it.
  • the air circulating in the drainage material allows better insulation by avoiding direct contact between the glass wool and the frame.
  • the inner floor (3) is here a floating floor.
  • the profiles (90) used have been pre-equipped with height-adjustable connecting elements (70).
  • FIG. 2 illustrates a variant of the embodiment above, Where the edge profile (33) is a hollow profile, the cavity (80) being placed in the thickest part near the core (36) of the composite panel and intended to channel the heat flow to the sheet metallic upper
  • height-adjustable connection elements are elastic connection elements (71) identical to those illustrated in FIG. 3d) of EP 2 399 797. Bores (98) are formed in the section (90) so as to have access to the device for adjusting the height of said elastic connecting elements, once said profile has been placed on the frame.
  • Figure 2 also illustrates a case where, as a result of difficulties encountered during the assembly of the floor, the vertical face (99) of the profile (90) does not come into contact with the vertical face (339) of the profile. edge (33) of the floor element (30).
  • the substantially horizontal contact surface (S) is sufficiently wide to allow the transfer of an intense heat flow between the two parts.
  • the vertical faces (959) of the profile (90) and (319) of the edge profile (33) are designed not to come into contact with one of the other even when the floor element comes into horizontal abutment against the profile of the elongated structural element, that is to say when the vertical face (339) comes into contact with the vertical face (99).
  • An insulating material may be placed in the interstice formed by the two vertical faces (959) and (319).

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Abstract

Dispositif de chauffage et/ou de réfrigération d'un véhicule muni d'un plancher interne, comprenant une structure support (10), un élément de structure allongé (9) et un plancher interne (3), dans lequel: a) ledit élément de structure allongé (9) comprend un profilé (90) qui est en un matériau conducteur de la chaleur et qui présente une face d'appui supérieure (97) destinée à supporter les éléments de plancher interne, et une unité de chauffage et/ ou de réfrigération (40) en contact avec ledit profilé; b) chaque élément de plancher interne (30) comprend un bord (31) en un matériau conducteur de la chaleur qui présente une face d'appui inférieure (37) et une couche (32) conductrice de la chaleur en contact avec ledit bord, c) après montage dudit plancher interne, ladite face d'appui inférieure (37) et ladite face d'appui supérieure (97) sont liées entre elles par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact (S) assurant une bonne conduction thermique entre ledit élément de plancher interne et ledit profilé.

Description

Dispositif de chauffage et/ ou de réfrigér ation pour véhicules munis d'un plancher interne
[0001] La présente invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de réfrigération pour véhicules munis d'un plancher interne, en particulier pour véhicules ferroviaires munis d'un plancher interne flottant. Ce dispositif permet d'assurer le contrôle de la température dudit véhicule en chauffant par le plancher l'air ambiant si sa température est inférieure à une première valeur critique prédéfinie et/ ou de refroidir celui-ci toujours par le plancher si sa température est supérieure à une deuxième valeur critique. Outre des capteurs et un logiciel ou un dispositif d'asservissement qui permet de contrôler la température de l'air régnant dans le véhicule, le dispositif comprend une source de chaleur et/ou de réfrigération et des moyens de transfert d'énergie calorifique entre ladite source de chaleur et/ou de réfrigération et l'intérieur du véhicule. Ces moyens sont en général des gaines munies de diffuseurs d'air chaud ou froid placées sur les faces latérales du véhicule ou encore des résistances électriques réparties dans l'enceinte du véhicule. Nous nous préoccupons ici plus particulièrement de moyens qui permettent l'apport ou l'absorption de chaleur par le plancher du véhicule. Ces moyens sont des moyens complémentaires qui peuvent présenter typiquement 20 % des transferts calorifiques au sein du véhicule. Leur action est plus lente que les autres moyens cités ci-dessus mais ils permettent une moindre consommation d'énergie. Ils doivent être conçus de façon à ce que la température reste aussi homogène que possible à l'intérieur du véhicule. Pour simplifier le propos, nous parlerons essentiellement de chauffage, sachant que les caractéristiques du dispositif selon l'invention peuvent également s'appliquer à une fonction de réfrigération.
[0002] Des moyens complémentaires de ce type sont déjà connus sous la forme de feuilles chauffantes collées sur les panneaux de plancher après que ceux-ci aient été mis en place sur la structure support du véhicule, appelée "chaudron" dans le cas d'un véhicule ferroviaire. Les feuilles chauffantes, qui recouvrent les panneaux sont ensuite recouvertes d'un revêtement de sol. Même si ces feuilles se présentent sous forme d'éléments chauffants individuels dont la taille est adaptée à celle du panneau sur lequel elles sont collées, elles ne peuvent pas être facilement remplacées en cas d'endommagement car leur démontage, incluant leur déconnexion électrique, nécessite une durée d'intervention longue, susceptible par ailleurs de bloquer d'autres travaux de montage en cours dans ledit véhicule.
[0003] On connaît par WO2010/133308 un dispositif de chauffage par courant électrique pour véhicules ferroviaires, comprenant des unités de chauffage, qui, combinées avec des profilés périphériques et une couche centrale de support, forment des panneaux de plancher composites modulaires, qui, à l'aide d'éléments de liaison, peuvent être placés les uns à côté des autres, connectés électriquement et fixés sur le châssis du véhicule. De la sorte, en cas d'endommagement ou de dysfonctionnement d'une unité de chauffage, celle-ci peut être retirée rapidement en vue de son remplacement ou de sa réparation. Cependant, une telle solution se traduit par la réalisation de panneaux complexes et coûteux. De plus, elle n'est pas adaptée à la réfrigération.
[0004] La demanderesse a cherché à mettre au point un système de chauffage et/ ou de réfrigération pour véhicule muni d'un plancher interne, typiquement un véhicule ferroviaire muni d'un plancher interne flottant, qui soit plus simple à fabriquer, à monter et à remplacer et qui soit meilleur marché que les solutions antérieures.
[0005] Un premier objet de l'invention est un dispositif de chauffage et/ou de réfrigération pour véhicule muni d'un plancher interne, en particulier pour un véhicule ferroviaire muni d'un plancher flottant, comprenant une structure support, au moins un élément de structure allongé fixé sur ladite structure support et un plancher interne composé d'éléments de plancher interne fixés sur ledit élément de structure allongé, dans lequel:
a) ledit élément de structure allongé comprend un profilé qui est en un matériau conducteur de la chaleur et qui présente une face d'appui supérieure, substantiellement horizontale et orientée vers le haut, destinée à supporter lesdits éléments de plancher interne;
b) chaque élément de plancher interne comprend un bord en un matériau conducteur de la chaleur qui présente une face d'appui inférieure substantiellement horizontale et orientée vers le bas, destinée à être placée sur ladite face d'appui supérieure dudit profilé et une couche conductrice de la chaleur qui s'étend substantiellement sur toute l'étendue dudit élément de plancher interne ; c) lorsque ledit élément de plancher interne est posé sur ledit profilé en vue de sa fixation, ladite face d'appui inférieure dudit élément de plancher interne et ladite face d'appui supérieure dudit élément de structure allongé sont liées entre elles par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact ;
caractérisé en ce que:
d) ledit élément de structure allongé comprend également une unité de chauffage et/ou de réfrigération, qui est reliée audit profilé par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact assurant une bonne conduction thermique entre ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération et ledit profilé et qui est disposée par rapport audit profilé de telle sorte que les flux thermiques générés par ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération sont transmis par ledit élément de structure allongé pour chauffer ou refroidir l'air ambiant régnant à l'intérieur dudit véhicule;
e) ladite couche conductrice de la chaleur appartient à la même pièce que ledit bord ou est reliée à celui-ci par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact assurant une bonne conduction thermique entre ledit bord et ladite couche conductrice;
f) ladite ou lesdites surface(s) de contact assurent une bonne conduction thermique entre ledit élément de plancher interne et ledit profilé.
[0006] De préférence, pour assurer une bonne conduction thermique, ladite face d'appui inférieure dudit élément de plancher interne est en contact direct avec ladite face d'appui supérieure dudit élément de structure allongé. De préférence, dans le cadre de l'invention, lorsque deux pièces sont mises en contact direct, les surfaces à mettre en contact sont préparées (nettoyage des surfaces, enlèvement de couches oxydées isolantes, etc.). De préférence, on maintient ledit élément de structure allongé et ledit élément de plancher interne en appui l'un contre l'autre sous l'effet d'un effort normal à leur(s) surface(s) de contact.
[0007] Le dispositif de chauffage et/ ou de réfrigération selon l'invention est adapté à un véhicule muni d'un plancher qui, comme dans la demande de brevet WO2012/1 0518 de la demanderesse, comprend une structure support, au moins un élément de structure allongé fixé sur ladite structure support et un plancher interne composé d'éléments de plancher interne fixés sur ledit élément de structure allongé. L'élément de structure allongé est par exemple un profilé introduit entre la structure support du véhicule et les éléments de plancher interne pour faciliter le montage dudit plancher interne, le profilé étant d'abord placé sur la structure support puis mis à un niveau prédéterminé, correspondant à l'altitude du plancher à monter. De la sorte, la mise en place de chacun des éléments de plancher prend peu de temps. En effet, comme l'accès au profilé est relativement aisé tant que les panneaux de plancher ne sont pas montés, on peut introduire entre le profilé et la structure support autant de moyens de positionnement en hauteur que nécessaire pour effectuer le réglage du niveau du profilé, de sorte que la pose des éléments de plancher peut être effectuée sur un rail déjà bien positionné et que la mise à niveau de chacun desdits éléments de plancher et le réglage de leur positionnement latéral s'en trouvent facilités.
[0008] De préférence, au moins deux profilés sont placés sur la structure support, suffisamment éloignés l'un de l'autre pour qu'ils puissent servir de supports auxdits éléments de plancher. Ils sont placés par exemple sur les bords longitudinaux de ladite structure support, ou éventuellement dans le sens transversal, voire en diagonale. Ils doivent être suffisamment distants l'un de l'autre, de préférence parallèles entre eux, de façon à ce qu'ils servent de support aux panneaux de plancher. Dans un mode préféré de réalisation, la structure support est un chaudron de véhicule ferroviaire, dans lequel les profilés utilisés sont placés longitudinalement, leur longueur correspondant sensiblement à la longueur visée du plancher, c'est-à-dire, en général, approximativement la longueur du chaudron. Ils sont posés de préférence sur les bords latéraux du chaudron, l'écart entre eux correspondant à la largeur visée du plancher, typiquement la largeur du chaudron, les panneaux de plancher interne à déposer ayant une longueur qui correspond sensiblement à ladite largeur du chaudron.
[0009] Dans le cadre de la présente invention, les unités de chauffage et/ou de réfrigération sont en contact avec les profilés dans les éléments de structure allongés. Selon les contraintes imposées à la régulation thermique du véhicule et selon la largeur dudit véhicule, plus de deux profilés peuvent être placés sur le chaudron de façon à avoir une distance plus faible entre le point le plus froid et la source de chaleur. Par exemple, un troisième profilé, parallèle aux deux premiers et placé à mi-distance de ceux-ci, c'est-à-dire typiquement placé selon l'axe longitudinal médian du véhicule, permet de supporter des panneaux de plancher interne dont la longueur correspond sensiblement à la demie largeur du chaudron et avec lesquels il est plus facile d'obtenir une température homogène au voisinage du plancher.
[0010] Le dispositif de chauffage et/ou de réfrigération selon l'invention utilise l'élément de structure allongé fixé sur la structure support et les éléments de plancher interne pour transmettre les flux thermiques permettant de chauffer et/ ou de refroidir l'air ambiant régnant à l'intérieur du véhicule. L'élément de structure allongé comprend un profilé qui est en un matériau conducteur de la chaleur, de préférence un profilé extrudé en alliage d'aluminium. Les alliages d'aluminium sont très bons conducteurs de la chaleur. Les alliages de la série AA6000 de l'Aluminium Association sont faciles à extruder sous forme de profilés et, en particulier si les profilés réalisés sont tubulaires, présentent des caractéristiques mécaniques excellentes au regard du poids embarqué. Avantageusement, l'élément de structure allongé est isolé thermiquement des autres parties du chaudron, à savoir le châssis sur lequel il est fixé et les parois latérales du véhicule.
[0011] Ledit profilé présente une face d'appui supérieure, substantiellement horizontale et orientée vers le haut, qui s'étend de manière continue ou discontinue dans la direction longitudinale et qui est destinée à supporter les éléments de plancher interne. De préférence, ladite face d'appui inférieure dudit élément de plancher interne et ladite face d'appui supérieure dudit profilé sont munies de moyens permettant la fixation, typiquement par vissage, desdits éléments de plancher sur ledit élément de structure allongé, ce qui permet de mettre sous pression la surface de contact entre ladite face d'appui supérieure et face d'appui inférieure et d'améliorer ainsi les conditions de transfert thermique entre les deux pièces. Lesdits moyens de fixation sont par exemple un trou taraudé ménagé dans l'aile du profilé qui supporte ladite face d'appui supérieure et, en alignement avec le dit trou taraudé, un alésage traversant l'épaisseur du bord de l'élément de plancher interne qui est muni de ladite face d'appui inférieure, l'ensemble pouvant être solidarisé par une vis traversant ledit alésage du haut vers le bas et étant vissée dans ledit trou taraudé.
[0012] De préférence, l'unité de chauffage et/ou de réfrigération est en contact direct avec le profilé. De préférence, ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération s'étend sur toute la longueur du profilé. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, un logement est ménagé dans le profilé pour recueillir l'unité de chauffage et/ ou de réfrigération. Le profilé présente par exemple une saignée longitudinale et un logement, réalisé dans ladite saignée longitudinale, recueille ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération, la forme dudit logement épousant en creux celle de ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération de façon à ce que la surface de contact soit la plus grande possible et améliorer ainsi le transfert des flux thermiques. Typiquement, ladite saignée longitudinale est réalisée dans la partie supérieure dudit profilé et ledit logement est ménagé dans le fond de la saignée longitudinale. Typiquement, ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération se présente sous la forme d'un ou plusieurs éléments ou tuyaux cylindriques et le logement destiné à recueillir ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération se présente sous la forme d'une ou plusieurs cavités ouvertes en forme de demi-cylindre.
[0013] Avantageusement, le profil de la saignée longitudinale est tel qu'elle forme un siège pour un couvercle amovible, de préférence en matériau isolant, qui recouvre ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération et permet d'isoler celle-ci du niveau supérieur du plancher. Le couvercle est de préférence amovible de façon à permettre un accès facile à ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération, en particulier lorsqu'il est nécessaire de la réparer ou de la remplacer. Avantageusement, ledit couvercle est également utilisé pour exercer une légère compression sur ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération lorsqu'il est fixé sur ledit profilé, de façon à ce qu'elle soit maintenue en appui contre ledit profilé, et ainsi avoir une résistance thermique surfacique de contact aussi faible que possible.
[0014] L'élément de plancher interne comprend un bord en un matériau conducteur de la chaleur qui présente une face d'appui inférieure substantiellement horizontale et orientée vers le bas, destinée à être placée sur la face d'appui supérieure dudit profilé lors de la mise en place et de la fixation dudit élément de plancher. L'élément de plancher interne comprend également une couche conductrice de la chaleur qui est thermiquement reliée audit bord et s'étend substantiellement sur toute l'étendue dudit élément de plancher interne. L'expression "s'étend substantiellement sur toute l'étendue de l'élément de plancher" signifie que la couche se trouve dans l'épaisseur ou à la surface de l'élément de plancher et occupe une surface sensiblement identique à celle de l'élément de plancher, bord éventuellement non compris.
[0015] L'expression "thermiquement reliée" utilisée dans le paragraphe précédent signifie que le bord et la couche conductrice appartiennent à une même pièce constituée d'un matériau thermiquement conducteur, ou bien, de préférence, qu'ils sont reliés l'un à l'autre par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact qui doivent présenter une résistance thermique surfacique aussi faible que possible.
[0016] De préférence, ledit bord dudit élément de plancher interne est en contact direct avec ladite couche conductrice de la chaleur ou relié à celle-ci par le biais d'une fine couche de colle. De préférence, ledit bord dudit élément de plancher interne et ladite couche conductrice de la chaleur sont maintenus en appui l'un contre l'autre sous l'effet d'un effort de compression normal à leur surface de contact. Dans un mode de réalisation de l'invention, la surface de contact est sensiblement horizontale et s'étend substantiellement au-dessus de la face d'appui inférieure du bord, de sorte qu'elle est traversée également par les moyens de fixation qui permettent de fixer l'élément de plancher sur le profilé.
[0017] Avantageusement, le bord est un profilé métallique dont la surface supérieure est reliée, typiquement par vissage, soudage, ou de préférence par collage, à une tôle métallique qui joue le rôle de ladite couche conductrice de la chaleur. De préférence, ledit profilé, que nous appellerons "profilé de bord", est un profilé extrudé, typiquement un profilé tabulaire en alliage d'aluminium de la série AA6xxx. [0018] Dans un mode de réalisation préféré, ledit élément de plancher a une structure composite dans l'épaisseur, comprenant au moins une tôle métallique supérieure et, sauf en au moins un de ses bords, une âme à faible densité et rigide, typiquement une structure en nid d'abeille ou un panneau comprenant une mousse polymérique rigide (appelée également "mousse structurelle") ou encore un panneau en bois. Ladite âme est reliée à ladite tôle métallique supérieure par une couche adhésive. Au moins un des bords de l'élément de plancher, celui destiné à être fixé sur ledit élément de structure allongé, est pourvu d'un profilé extrudé, typiquement en alliage d'aluminium, que nous appellerons "profilé de bord", relié par sa tranche à ladite âme. De préférence, le profilé de bord est lui même recouvert de ladite tôle métallique supérieure, typiquement une tôle en alliage d'aluminium ou de cuivre, et est solidarisée à celle-ci typiquement par collage, avec une couche adhésive aussi mince que possible, typiquement épaisse de quelques dixièmes de millimètre.
[0019] Pour renforcer mécaniquement ledit élément de plancher, une deuxième tôle métallique peut être placée sous ladite âme et, au moins partiellement, sous ledit profilé de bord. Avantageusement, en particulier lorsqu'elle est constituée du même métal, la tôle supérieure a une épaisseur supérieure à celle de la tôle inférieure, d'une part pour canaliser le flux de conduction thermique vers ladite tôle supérieure, d'autre part pour améliorer l'isolation acoustique du plancher.
[0020] La face d'appui supérieure du profilé de l'élément de structure allongé et la face d'appui inférieure du bord de l'élément de plancher interne sont toutes deux substantiellement horizontales et présentent, une fois l'élément de plancher interne posé sur ledit profilé, une surface de contact commune substantiellement horizontale et qui présente une résistance thermique surfacique aussi faible que possible. De préférence, la face d'appui supérieure du profilé de l'élément de structure allongé et la face d'appui inférieure du bord de l'élément de plancher interne sont maintenues en appui l'une contre l'autre, soumises à un effort de compression normal, par exemple sous l'effet des moyens de fixation utilisés pour fixer l'élément de plancher sur le profilé de l'élément de structure allongé.
[0021] Le contact direct entre ladite face d'appui inférieure et ladite face d'appui supérieure s'effectue sur une surface sensiblement horizontale, éventuellement une pluralité de surfaces sensiblement horizontales. Les moyens de fixation étant actionnés et agissant verticalement, cela permet d'avoir une surface de contact sous pression facilitant les transferts thermiques. Cela permet également d'être moins tributaire des aléas du montage du plancher en évitant qu'une éventuelle absence de contact entre surfaces verticales des deux pièces, due par exemple à un mauvais positionnement latéral d'un élément de plancher par rapport au profilé de l'élément de structure allongé, se traduise par une coupure de flux thermique. [0022] La surface de contact commune substantiellement horizontale doit être suffisamment large. Pe endiculairement à l'axe longitudinal dudit élément de structure allongé, elle s'étend de préférence sur une distance d au moins égale à la hauteur h dudit élément de plancher de façon à faciliter le transfert du flux de chaleur entre les deux pièces.
[0023] L'expression "substantiellement horizontale" signifie que lesdites faces sont horizontales ou presque horizontales (une pente typiquement inférieure à 30°) mais celles- ci peuvent être plates ou présenter des reliefs longitudinaux de formes complémentaires, de façon à augmenter l'aire de ladite surface de contact.
[0024] Avantageusement, après assemblage, la face supérieure du profilé de l'élément de structure allongé, celle du couvercle et celle de l'élément de plancher se trouvent au même niveau et sont recouvertes d'un revêtement de type linoléum, moquette ou encore en matériau élastomérique. Ce revêtement isolant limite le flux thermique qui s'échappe vers le haut et favorise la conduction latérale de la chaleur. Avantageusement, de façon à faciliter l'accès à l'unité de chauffage et/ ou de réfrigération, ledit revêtement est découpé au niveau des bords dudit couvercle.
[0025] Avantageusement, la face inférieure de l'élément de plancher est isolée du chaudron par une ou plusieurs couches isolantes. Ceci limite le flux thermique qui s'échappe vers le bas et favorise l'écoulement d'un flux de chaleur plus intense dans une direction horizontale perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément de structure allongé. Dans un mode de réalisation préféré, l'élément de plancher est recouvert sur sa face inférieure d'une couche d'isolation phonique et thermique, typiquement à base de fibres de verre et de feutre biftimineux, tandis qu'un matériau de drainage est posé sur le châssis et que de la laine de roche est introduite dans l'espace existant entre ledit châssis et l'élément de plancher.
[0026] L'unité de chauffage et/ou de réfrigération peut être un ensemble de résistances électriques chauffant par effet Joule, un ensemble de canalisations traversées par un fluide caloporteur qui passe en circulation forcée par une centrale de chauffage et/ou de réfrigération ou encore un ensemble de dispositifs thermoélectriques à effet Seebeck-Peltier qui peuvent aussi bien réfrigérer que chauffer. [0027] Par simulation numérique, la demanderesse s'est rendu compte qu'en plaçant un dispositif selon l'invention des deux côtés d'un chaudron de véhicule ferroviaire de largeur 2,6 m, et à condition de bien concevoir d'une part les formes du profilé de l'élément de structure allongé et du profilé de bord de l'élément de plancher interne, en particulier au niveau de leur surface de contact direct substantiellement horizontale, d'autre part les conditions d'isolation favorisant l'écoulement latéral transversal du flux thermique, il était possible d'obtenir une température de l'air ambiant au voisinage du plancher relativement homogène dans toute la largeur du véhicule, typiquement comprise entre 20 °C et 35 °C. Bien évidemment, pour diminuer encore plus cet écart, et diminuer la température maximale atteinte au niveau du plancher, on peut ajouter un ou plusieurs éléments de structure allongés supplémentaires, par exemple un élément de structure allongé dans l'axe médian du véhicule.
[0028] Avantageusement, ledit profilé de l'élément de structure allongé est positionné, mis à niveau et fixé sur le châssis à l'aide de moyens de liaison réglables en hauteur tels que ceux décrits dans WO2012/140518. Pour le montage de planchers flottants, on peut utiliser des éléments de liaison élastique tels que ceux décrits dans EP 0 576 394 associés à des cales ou d'autres moyens de réglage en hauteur ou encore des éléments de liaison élastique directement réglables en hauteur tels que ceux décrits dans EP 2 399 797. Dans ce dernier cas, ledit profilé de l'élément de structure allongé est avantageusement pré-équipé desdits éléments de liaison élastique réglables en hauteur.
[0029] Un autre objet de l'invention est un élément de structure allongé particulièrement bien adapté au dispositif de chauffage et/ ou de réfrigération décrit ci-dessus. Il s'agit d'un élément de structure allongé chauffant et/ ou réfrigérant qui comprend un profilé extrudé en alliage d'aluminium, typiquement en un alliage de la série AA6xxx de l'Aluminium Association, et une unité de chauffage et/ ou de réfrigération qui est reliée audit profilé par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact assurant une bonne conduction thermique entre ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération et ledit profilé. Ledit profilé extrudé est muni d'une face d'appui supérieure, substantiellement horizontale et orientée vers le haut, destinée à supporter des éléments de plancher, et d'une face inférieure, substantiellement horizontale et orientée vers le bas, destinée à être liée à une structure support, typiquement le châssis d'un véhicule ferroviaire. Avantageusement, ledit profilé extrudé est muni d'une saignée longitudinale et un logement est réalisé dans ladite saignée longitudinale pour recueillir ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération, la forme dudit logement épousant en creux celle de ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération de façon à ce que la surface de contact soit la plus grande possible. Avantageusement, ladite saignée longitudinale est ménagée dans la partie supérieure du profilé et ledit logement est ménagé dans le fond de ladite saignée longitudinale. Typiquement, ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération se présente sous la forme d'un ou plusieurs éléments ou tuyaux cylindriques et le logement destiné à recueillir ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération se présente sous la forme d'une ou plusieurs cavités ouvertes en forme de demi-cylindre. Avantageusement, le profil de la saignée longitudinale est tel qu'elle forme un siège pour un couvercle amovible, de préférence en matériau isolant, qui recouvre ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération.
MODE DE REALISATION DE L'INVENTION
[0030] La figure 1 schématise, en coupe transversale, le bas d'un côté d'un véhicule ferroviaire muni d'un dispositif de chauffage particulier selon l'invention. La figure 2 illustre, en coupe transversale, une variante du mode de réalisation de la figure 1.
[0031] Le chaudron du véhicule ferroviaire est schématisé en figure 1 par une partie du châssis (11) qui représente la structure support (10) et un profilé d'angle (60) qui se trouve à la base de la face latérale du véhicule. Un élément de structure allongé (9) est fixé sur ladite structure support et sert à la fixation des éléments de plancher interne (30) qui permettent de constituer le plancher interne (3).
[0032] L'élément de structure allongé (9) comprend un profilé (90) qui est en un matériau conducteur de la chaleur et qui présente une face d'appui supérieure (97), substantiellement horizontale et orientée vers le haut, destinée à supporter les éléments de plancher interne (30). L'élément de structure allongé (9) comprend également, reposant dans une saignée longitudinale (91) ménagée dans la partie supérieure du profilé (90), une unité de chauffage et/ou de réfrigération (40) destinée à chauffer et/ou refroidir ledit profilé qui est reliée audit profilé par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact assurant une bonne conduction thermique entre ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération (40) et ledit profilé (90) et qui est disposée par rapport audit profilé de telle sorte que les flux thermiques générés par ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération (40) sont transmis par ledit élément de structure allongé (9) pour chauffer ou refroidir l'air ambiant régnant à l'intérieur dudit véhicule.
[0033] Chaque élément de plancher interne (30) comprend un bord (31) en un matériau conducteur de la chaleur qui présente une face d'appui inférieure (37) substantiellement horizontale et orientée vers le bas, destinée à être placée sur la face d'appui supérieure (97) du profilé (90) lors de la mise en place dudit élément de plancher. Chaque élément de plancher interne (30) comprend également une couche (32) conductrice de la chaleur qui ici est une tôle (34) métallique qui recouvre la face supérieure du bord (31) et lui est liée par une couche de colle de quelques dixièmes de millimètres. La tôle (34) métallique s'étend sur toute l'étendue de l'élément de plancher interne (30).
[0034] Lorsque l'élément de plancher interne (30) est posé sur le profilé (90), la face d'appui inférieure (37) de l'élément de plancher interne (30) repose sur la face d'appui supérieure (97) du profilé (90) de l'élément de structure allongé (9) en formant une surface de contact commune (S) qui est substantiellement horizontale et qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal du profilé (90) sur une distance d typiquement comprise entre 20 et 30 mm, l'élément de plancher (30) ayant une épaisseur h typiquement comprise entre 15 et 25 mm et la tôle (34) métallique ayant une épaisseur typiquement comprise entre 0,5 mm et 3 mm. Dans l'exemple de la figure 1, la distance d est de 25 mm, l'épaisse de l'élément de plancher (30) est de 20 mm et celle de la tôle (34) métallique de 2 mm.
[0035] Le profilé (90) est un profilé tabulaire, également appelé "profilé creux", extradé en alliage d'aluminium de la série AA6000. Il est muni d'une face d'appui supérieure (97), substantiellement horizontale et orientée vers le haut, destinée à supporter des éléments de plancher (30), et d'une face inférieure (93), substantiellement horizontale et orientée vers le bas, destinée à la fixation sur le châssis (11). Il est isolé thermiquement du châssis (11) par l'intermédiaire d'une couche (65) en matériau isolant, typiquement un matériau élastomérique. Dans la variante illustrée en figure 2, il est également isolé thermiquement du châssis par la masse élastique (72) de l'élément de liaison élastique (71). Le profilé (90) est relié au profilé d'angle (60), situé du côté des parois latérales, par l'intermédiaire de barrettes à coupure thermique (56), typiquement en polyamide, et il est séparé de celui-ci par une couche (55) en matériau isolant. Le profilé d'angle (60) présente une paroi orientée vers l'intérieur de l'habitacle, dont la forme en bord de cuvette empêche l'accumulation et la stagnation de l'eau, ce qui facilite le nettoyage du véhicule et limite le risque de corrosion. Dans certaines variantes, le bord de cuvette est intégré dans le profilé (90) de l'élément de structure allongé (9) et la séparation isolante (55) est par conséquent décalée vers le haut.
[0036] La face d'appui inférieure (37) de l'élément de plancher interne (30) et la face d'appui supérieure (97) du profilé (97) sont munies de moyens permettant la fixation par vissage desdits éléments de plancher sur ledit élément de structure allongé, ce qui permet de mettre sous pression la surface de contact entre ladite face d'appui supérieure et face d'appui inférieure et d'améliorer ainsi les conditions de transfert thermique entre les deux pièces. Ces moyens de fixation ne sont pas représentés en détail sur la figure 1 mais symbolisés par un trait mixte (25). Il s'agit par exemple d'un trou taraudé ménagé dans l'aile (95) du profilé (90) qui supporte la face d'appui supérieure (97) et, en alignement avec le dit trou taraudé, un alésage traversant l'épaisseur du bord (31) de l'élément de plancher interne (30) qui est muni de ladite face d'appui inférieure (37). L'ensemble est solidarisé par une vis qui traverse ledit alésage du haut vers le bas et est vissée dans ledit trou taraudé.
[0037] Un logement (92), en forme de cavités longitudinales hémicylindriques, ménagé dans le fond de la saignée longitudinale (91) du profilé (90) recueille une unité de chauffage. Il s'agit ici de deux résistances électriques (41) qui s'échauffent par effet Joule. Dans une variante, ce sont deux canalisations tabulaires cylindriques traversées par un fluide caloporteur qui passe en circulation forcée par une centrale de chauffage et/ou de réfrigération. Un couvercle amovible (50) recouvre l'unité de chauffage (41). Il est en un matériau isolant, typiquement du bois ou une matière plastique, par exemple une polyoléfine ou un polyamide, ayant un point de ramollissement nettement supérieur à 80°C, de préférence supérieur à 120°C. [0038] Le bord (31) de l'élément de plancher interne (30) est constitué par un profilé de bord (33), qui est un profilé tubulaire extrudé en alliage d'aluminium de la série AA6xxx. Sa surface supérieure est collée à une tôle métallique (34) qui joue le rôle de ladite couche (32) conductrice de la chaleur. Le profilé de bord (33) a une tranche (39) accolée à la tranche (38) d'une âme (36) en mousse structurelle, l'ensemble étant recouvert par la tôle métallique (34). La tôle métallique est solidarisée par collage à l'âme (36) en mousse structurelle.
[0039] Après assemblage, la face supérieure du profilé (90), celle du couvercle (50) et celle de la tôle métallique (34) qui représente la couche supérieure de l'élément de plancher (30) se trouvent au même niveau et sont recouvertes d'un revêtement (80) de type linoléum,. Ce revêtement isolant limite le flux thermique qui s'échappe vers le haut et favorise la conduction latérale de la chaleur. Avantageusement, de façon à faciliter l'accès à l'unité de chauffage et/ou de réfrigération (40), ledit revêtement est découpé suivant les lignes (81) au niveau des bords du couvercle (50).
[0040] La partie inférieure de l'élément de plancher (30) est constituée par une tôle métallique (24) recouverte d'une couche d'isolation thermique (20), typiquement une couche (22) en élastomère à base de bitume ou encore une couche en une polyoléfine thermoplastique comprenant une charge anorganique ignifuge. Un matériau de drainage (19) est posé sur le châssis. De la laine de roche (21), faisant également office d'isolant thermique (20), est introduite dans l'espace existant entre le châssis (10) et l'élément de plancher (30) recouvert du matériau de drainage. Cette isolation limite le flux thermique qui s'échappe vers le bas et favorise l'écoulement d'un flux de chaleur plus intense dans une direction horizontale perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément de structure allongé. Le matériau de drainage a une structure alvéolaire permettant de drainer l'eau de condensation et d'éviter que la laine de verre soit imbibée et contaminée par celle-ci. De plus, l'air circulant dans le matériau de drainage permet une meilleure isolation en évitant un contact direct entre la laine de verre et le châssis.
[0041] Le plancher interne (3) est ici un plancher flottant. Les profilés (90) utilisés ont été pré-équipés d'éléments de liaison réglables en hauteur (70).
[0042] La figure 2 illustre une variante du mode de réalisation ci-dessus, • où le profilé de bord (33) est un profilé creux, la cavité (80) étant placée dans la partie la plus épaisse proche de l'âme (36) du panneau composite et ayant pour but de canaliser le flux thermique vers la tôle supérieure métallique
• où l'isolation du bas de l'élément de plancher est assurée par une seule couche isolante adhérant audit panneau
• où les éléments de liaison réglables en hauteur sont des éléments de liaison élastique (71) identiques à ceux illustrés en figure 3d) de EP 2 399 797. Des alésages (98) sont ménagés dans le profilé (90) de façon à avoir accès au dispositif de réglage en hauteur desdits éléments de liaison élastique, une fois que ledit profilé a été posé sur le châssis.
[0043] La figure 2 illustre également un cas où, à la suite de difficultés rencontrées lors du montage du plancher, la face verticale (99) du profilé (90) n'arrive pas au contact de la face verticale (339) du profilé de bord (33) de l'élément de plancher (30). Malgré cela, la surface de contact substantiellement horizontale (S) est suffisamment étendue pour permettre le transfert d'un flux de chaleur intense entre les deux pièces. Avantageusement, pour niinimiser le flux thermique passant par la tôle inférieure (24), les faces verticales (959) du profilé (90) et (319) du profilé de bord (33) sont conçues pour ne pas arriver au contact l'une de l'autre même lorsque l'élément de plancher arrive en butée horizontale contre le profilé de l'élément de structure allongé, c'est-à-dire lorsque la face verticale (339) arrive au contact de la face verticale (99). Un matériau isolant peut être placé dans l'interstice formé par les deux faces verticales (959) et (319).

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de chauffage et/ou de réfrigération pour véhicule muni d'un plancher interne, comprenant une structure support (10), au moins un élément de structure allongé (9) fixé sur ladite structure support et un plancher interne (3) composé d'éléments de plancher interne (30) fixés sur ledit élément de structure allongé, dans lequel:
a) ledit élément de structure allongé (9) comprend un profilé (90) qui est en un matériau conducteur de la chaleur et qui présente une face d'appui supérieure (97), substantiellement horizontale et orientée vers le haut, destinée à supporter lesdits éléments de plancher interne;
b) chaque élément de plancher interne (30) comprend un bord (31) en un matériau conducteur de la chaleur qui présente une face d'appui inférieure (37) substantiellement horizontale et orientée vers le bas, destinée à être placée sur ladite face d'appui supérieure dudit profilé et une couche (32) conductrice de la chaleur qui s'étend substantiellement sur toute l'étendue dudit élément de plancher interne (30);
c) lorsque ledit élément de plancher interne (30) est posé sur ledit profilé (90) en vue de sa fixation, ladite face d'appui inférieure (37) dudit élément de plancher interne (30) et ladite face d'appui supérieure (97) dudit élément de structure allongé (9) sont liées entre elles par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact (S);
caractérisé en ce que:
d) ledit élément de structure allongé comprend également une unité de chauffage et/ ou de réfrigération (40), qui est reliée audit profilé par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact assurant une bonne conduction thermique entre ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération et ledit profilé et qui est disposée par rapport audit profilé de telle sorte que les flux thermiques générés par ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération sont transmis par ledit élément de structure allongé pour chauffer ou refroidir l'air ambiant régnant à l'intérieur dudit véhicule;
e) ladite couche (32) conductice de la chaleur appartient à la même pièce que ledit bord ou est reliée à celui-ci par le biais d'une ou plusieurs surfaces de contact assurant une bonne conduction thermique entre ledit bord et ladite couche conductrice; f) ladite ou lesdites surface(s) de contact (S) assurent une bonne conduction thermique entre ledit élément de plancher interne et ledit profilé. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite face d'appui inférieure (37) dudit élément de plancher interne (30) est en contact direct avec ladite face d'appui supérieure (97) dudit élément de structure allongé (9).
3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce ladite face d'appui inférieure (37) dudit élément de plancher interne (30) et ladite face d'appui supérieure (97) dudit profilé (90) sont maintenues en appui l'une contre l'autre sous l'effet d'un effort normal à ladite surface de contact.
4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite face d'appui inférieure (37) dudit élément de plancher interne (30) et ladite face d'appui supérieure (97) dudit profilé (90) sont munies de moyens permettant la fixation, typiquement par vissage, desdits éléments de plancher (30) sur ledit profilé (90).
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit profilé (90) et/ou ledit bord (31) sont des profilés extrudés en alliage d'aluminium, de préférence des profilés tubulaires en alliage d'aluminium de la série AA6xxx.
6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément de structure allongé (9) est isolé thermiquement de la structure support sur laquelle il est fixé et des parois latérales du véhicule.
7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération (40) est en contact direct avec ledit profilé (90).
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le profilé (90) est muni d'une saignée longitudinale (91), un logement (92) étant réalisé dans ladite saignée longitudinale pour recueillir ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération (40), la forme dudit logement épousant en creux celle de ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération de façon à ce que la surface de contact soit la plus grande possible. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite saignée longitudinale forme un siège pour un couvercle (50), de préférence en matériau isolant, qui recouvre ladite unité de chauffage et/ ou de réfrigération.
10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface de contact (35) entre ledit bord (31) et ladite couche conductrice (32) est sensiblement horizontale et s'étend au moins en partie au-dessus de ladite face d'appui inférieure (37).
11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la surface de contact commune (S) entre ladite face d'appui inférieure (37) dudit élément de plancher interne (30) et ladite face d'appui supérieure (97) dudit profilé (90) s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal dudit élément de structure allongé (9), sur une distance d au moins égale à la hauteur h dudit élément de plancher .
12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la face inférieure de l'élément de plancher (30) est recouverte d'une couche isolante (20).
13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite unité de chauffage et/ou de réfrigération est un ensemble de résistances électriques chauffant par effet Joule ou un ensemble de canalisations traversées par un fluide caloporteur qui passe en circulation forcée dans une centrale de chauffage et/ ou de réfrigération.
14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit profilé (90) de l'élément de structure allongé (9) est positionné, mis à niveau et fixé sur le châssis (10) du véhicule à l'aide de moyens de liaison réglables en hauteur (70).
15) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ledit profilé (90) de l'élément de structure allongé (9) est pré-équipé d'éléments de liaison élastique réglables en hauteur (71).
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