EP3524820B1 - Unite de ventilation robuste amelioree - Google Patents

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EP3524820B1
EP3524820B1 EP19156227.1A EP19156227A EP3524820B1 EP 3524820 B1 EP3524820 B1 EP 3524820B1 EP 19156227 A EP19156227 A EP 19156227A EP 3524820 B1 EP3524820 B1 EP 3524820B1
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EP
European Patent Office
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fan
fans
support plate
ventilation unit
pair
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EP19156227.1A
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German (de)
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EP3524820A1 (fr
Inventor
Adrien ZANETTI
Damien BLANCHET
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Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/007—Axial-flow pumps multistage fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/002—Axial flow fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/12—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit being adapted for mounting in apertures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/601—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the present invention relates to a robust ventilation unit, suitable for use on board a railway vehicle.
  • Each fan is fixed to the bottom of the drawer, above an opening provided in the bottom of the drawer.
  • a fan is mounted above each fan attached to the bottom of the drawer.
  • the upper fan is fixed to the frame of a lower fan by screws.
  • the lower and upper fans are coaxial and share the same air passage.
  • such a robust ventilation unit has a complex mechanical structure, which does not facilitate installation or maintenance.
  • the object of this invention is to solve this problem.
  • the invention relates to a robust ventilation unit, intended to equip a railway vehicle, comprising: a drawer, composed of at least one support plate provided with at least one opening; and at least one pair of fans, operating in redundancy from one another, mounted on the support plate along a common geometric axis, so as to form, with said at least one opening, a passage for single air, a first fan of said at least one pair of fans being mounted on a first face of the support plate and the second fan of the pair of fans being mounted on a second face of the support plate, opposite to the first face.
  • the figure shows a robust ventilation unit 10.
  • the first pair is shown assembled on the drawer while the second and third pairs of fans are shown in exploded view.
  • the drawer 20 is composed of a support plate 22 and a front face 24.
  • the front face 24 is a rectangular wall having a width L and a height H.
  • the front face 24 is provided with a handle 26 allowing the drawer to be manipulated by an operator, in particular its insertion or extraction from an electronic rack, the components of which must be cooled by the air circulated by the fans.
  • the plate 22 is mounted at right angles to the front face 24, substantially at the level of a median longitudinal plane of the front face 24.
  • the plate 22 consists of a perforated sheet metal plate, the edges of which are folded down.
  • the plate 22 carries a connector 28 for supplying and controlling the fans.
  • the plate 22 is provided with three openings 31, 32 and 33 for the passage of air.
  • the opening 3 is not visible in the figure being masked by the fan 41 shown in the assembled position in the drawer.
  • Each opening has the shape of a square with bevelled corners.
  • Each pair of fans consists of a first fan and a second fan.
  • the first pair comprises a first fan 41 and a second fan 42.
  • the second pair comprises a first fan 51 and a second fan 52.
  • the third pair comprises a first fan 61 and a second fan 62.
  • the first and second fans of the same pair of fans operate in redundancy from one another.
  • Each pair of fans is associated with an opening of the tray.
  • the first pair is associated with the first opening 31.
  • the second pair is associated with the second opening 32.
  • the third pair is associated with the third opening 33.
  • the first and second fans of the same pair of fans are mounted along the same geometric axis passing through the center of the associated opening, so as to form with the latter a single air passage.
  • the geometric mounting axis thus corresponds to a blowing axis.
  • the first pair of fans defines a blowing axis along the axis A.
  • the second pair of fans defines a blowing axis along the axis B.
  • the third pair of fans defines a blowing axis along the axis C.
  • the first fan of a pair of fans is mounted on an upper face 23 of the plate 22, while the corresponding second fan is mounted on the lower face 25 of the plate 22.
  • First fixing means are provided so as to allow the mounting of each of the first fans.
  • second fixing means are provided so as to allow the mounting of each of the second fans.
  • the through holes 82 provided on the outline of an opening for mounting a second fan are angularly offset around the axis of this opening relative to the through holes 72 provided on the outline of the opening for mounting the first fan.
  • the nuts 83 of the second fixing means are accessible from the upper side of the plate 22 without having to dismantle the first fan. And, similarly, the nuts 73 of the first fixing means are accessible from the lower side of the plate 22 without having to dismantle the second fan.
  • the first and second fixing means are therefore independent of each other so as to allow the mounting and / or dismounting of the first and second fans of the same pair of fans independently of one another .
  • the advantage of the invention is to simplify the mounting of the unit.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • La présente invention concerne une unité de ventilation robuste, propre à être utilisée à bord d'un véhicule ferroviaire.
  • Les documents US 6 457 949 et US 2003/227748 divulguent une unité de ventilation prenant la forme d'un tiroir équipé d'une pluralité de ventilateurs.
  • Chaque ventilateur est fixé sur le fond du tiroir, au-dessus d'une ouverture prévue dans le fond du tiroir.
  • Il est connu d'améliorer la robustesse d'une telle unité de ventilation en redondant chaque ventilateur.
  • Pour ce faire, un ventilateur est monté au-dessus de chaque ventilateur fixé au fond du tiroir. Le ventilateur supérieur est fixé sur le cadre d'un ventilateur inférieur par visserie.
  • Les ventilateurs inférieur et supérieur sont coaxiaux et partagent un même passage d'air.
  • Cette solution permet de garantir le refroidissement en cas de panne du ventilateur inférieur, le ventilateur supérieur venant alors se substituer au ventilateur inférieur, au moins jusqu'au remplacement de ce dernier, ou vice versa.
  • Cette solution permet également d'empêcher les phénomènes de bouclage d'air : en effet, si un ventilateur ne fonctionne pas, l'air mis en circulation par les ventilateurs voisins risque de circuler en sens inverse à travers le passage d'air du ventilateur ne fonctionnant plus. Il y aurait alors une perte importante d'efficacité. La mise en rotation du ventilateur supérieur lorsque le ventilateur inférieur est défaillant permet donc d'éviter ce phénomène.
  • Cependant, la tenue en vibration d'une telle unité de ventilation robuste n'est pas optimum, puisque les ventilateurs redondés sont montés en « colonne » l'un au-dessus de l'autre.
  • De plus, une telle unité de ventilation robuste présente une structure mécanique complexe, qui ne facilite ni le montage, ni la maintenance.
  • Le montage des ventilateurs est difficile en production, puisque l'accès à la visserie de fixation est réduit.
  • La maintenance n'est pas facile car, lorsque le ventilateur inférieur de la colonne est à remplacer, il est nécessaire de démonter les deux ventilateurs pour accéder au ventilateur à remplacer et ceci alors même que le ventilateur supérieur est fonctionnel.
  • Le but de cette invention est de résoudre ce problème.
  • Pour cela l'invention a pour objet une unité de ventilation robuste, destinée à équiper un véhicule ferroviaire, comportant : un tiroir, composé d'au moins un plateau de support muni d'au moins une ouverture ; et au moins une paire de ventilateurs, fonctionnant en redondance l'un de l'autre, montés sur le plateau de support le long d'un axe géométrique commun, de manière à former, avec ladite au moins une ouverture, un passage d'air unique, un premier ventilateur de ladite au moins une paire de ventilateurs étant monté sur une première face du plateau de support et le second ventilateur de la paire de ventilateurs étant monté sur une seconde face du plateau de support, opposée à la première face.
  • Suivant des modes particuliers de réalisation, l'unité comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • le premier ventilateur est monté sur le plateau de support au moyen d'un premier dispositif de fixation et le second ventilateur est monté sur le plateau de support au moyen d'un second dispositif de fixation, les premier et second moyens de fixation étant indépendants l'un de l'autre de manière à permettre de monter et/ou de démonter les premier et second ventilateurs de manière indépendante l'un de l'autre.
    • le premier ventilateur et le second ventilateur sont montés sur le plateau de support avec un décalage angulaire l'un par rapport à l'autre autour de l'axe géométrique commun.
    • les premiers et seconds moyens de fixation sont constitués d'un trou traversant prévu sur le contour de l'ouverture et par un ensemble comportant une tige filetée reçue dans le trou traversant et un écrou de serrage.
  • L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple illustratif et non limitatif, cette description étant faite en se référant à l'unique figure annexée représentant, en perspective et en vue partiellement éclatée, une unité de ventilation robuste selon l'invention.
  • La figure représente une unité de ventilation robuste 10.
  • Elle est destinée à équiper un véhicule ferroviaire.
  • Elle comporte un tiroir et trois paires de ventilateurs. La première paire est représentée assemblée sur le tiroir alors que les seconde et troisième paires de ventilateurs sont représentées en vue éclatée.
  • Le tiroir 20 est composé d'un plateau de support 22 et d'une face avant 24.
  • La face avant 24 est une paroi rectangulaire présentant une largeur L et une hauteur H.
  • La face avant 24 est munie d'une poignée 26 permettant la manipulation du tiroir par un opérateur, notamment son insertion ou son extraction d'une baie électronique dont les composants doivent être refroidis par l'air mis en circulation par les ventilateurs.
  • Le plateau 22 est monté à angle droit sur la face avant 24, sensiblement au niveau d'un plan longitudinal médian de la face avant 24.
  • Le plateau 22 est constitué d'une plaque en tôle, ajourée, dont les bords sont rabattus.
  • Le plateau 22 porte un connecteur 28 pour l'alimentation et le contrôle des ventilateurs.
  • Le plateau 22 est muni de trois ouvertures 31, 32 et 33 pour le passage d'air. L'ouverture 3 n'est pas visible sur la figure étant masqué par le ventilateur 41 représenté en position assemblé dans le tiroir.
  • Chaque ouverture possède la forme d'un carré aux coins biseautés.
  • Chaque paire de ventilateurs est constituée d'un premier ventilateur et d'un second ventilateur. Ainsi, la première paire comporte un premier ventilateur 41 et un second ventilateur 42. La seconde paire comporte un premier ventilateur 51 et un second ventilateur 52. La troisième paire comporte un premier ventilateur 61 et un second ventilateur 62.
  • Les premier et second ventilateurs d'une même paire de ventilateurs fonctionnent en redondance l'un de l'autre.
  • Chaque paire de ventilateurs est associée à une ouverture du plateau. Ainsi, la première paire est associée à la première ouverture 31. La seconde paire est associée à la seconde ouverture 32. La troisième paire est associée à la troisième ouverture 33.
  • Les premier et second ventilateurs d'une même paire de ventilateurs sont montés le long d'un même axe géométrique passant par le centre de l'ouverture associée, de manière à former avec cette dernière un passage d'air unique. L'axe géométrique de montage correspond ainsi à un axe de soufflage. Ainsi, la première paire de ventilateurs définit un axe de soufflage selon l'axe A. La seconde paire de ventilateurs définit un axe de soufflage selon l'axe B. La troisième paire de ventilateurs définit un axe de soufflage selon l'axe C.
  • Le premier ventilateur d'une paire de ventilateurs est monté sur une face supérieure 23 du plateau 22, tandis que le second ventilateur correspondant est monté sur la face inférieure 25 du plateau 22.
  • Des premiers moyens de fixation sont prévus de manière à permettre le montage de chacun des premiers ventilateurs.
  • De manière similaire, des seconds moyens de fixation sont prévus de manière à permettre le montage de chacun des seconds ventilateurs.
  • Les premiers, respectivement les seconds, moyens de fixation sont par exemple constitués par :
    • des tiges filetées, 71, respectivement 81, prévues sur le cadre d'un premier, respectivement un second, ventilateur ;
    • des trous traversant, 72, respectivement 82, prévus sur le contour de l'ouverture associée pour la réception des tiges filetées ; et,
    • des écrous, 73, respectivement 83, vissés à l'extrémité libre des tiges filetées pour le maintien du ventilateur correspondant.
  • Les trous traversants 82 prévus sur le contour d'une ouverture pour le montage d'un second ventilateur sont décalés angulairement autour de l'axe de cette ouverture par rapport aux trous traversants 72 prévus sur le contour de l'ouverture pour le montage du premier ventilateur.
  • En choisissant le décalage angulaire, les écrous 83 des seconds moyens de fixation sont accessibles depuis le côté supérieur du plateau 22 sans avoir à démonter le premier ventilateur. Et, de manière similaire, les écrous 73 des premiers moyens de fixation sont accessibles depuis le côté inférieur du plateau 22 sans avoir à démonter le second ventilateur.
  • Les premier et second moyens de fixation sont donc indépendants l'un de l'autre de manière à permettre le montage et/ou le démontage des premier et second ventilateurs d'une même paire de ventilateurs de manière indépendante l'un de l'autre.
  • L'avantage de l'invention est de simplifier le montage de l'unité.
  • L'industrialisation de l'unité est donc facilitée.
  • En ce qui concerne la tenue mécanique, le fait de disposer un ventilateur de part et d'autre de la paroi de support conduit à une meilleure répartition des masses mobiles et par conséquent à un assemblage mieux équilibré et plus rigide que le montage en colonne de l'état de la technique. C'est donc un avantage pour la tenue en vibration au cours de l'utilisation de l'unité de ventilation robuste.
  • Enfin, la maintenance lors d'un dysfonctionnement d'un ventilateur est beaucoup plus simple, car chaque ventilateur peut être démonté et remplacé de manière indépendante.

Claims (4)

  1. Unité de ventilation robuste (10), destinée à équiper un véhicule ferroviaire, comportant :
    - un tiroir (20), composé d'au moins un plateau de support (22) muni d'au moins une ouverture (31, 32, 33) ; et,
    - au moins une paire de ventilateurs (41, 42 ; 51, 52 ; 61, 62), fonctionnant en redondance l'un de l'autre, montés sur le plateau de support le long d'un axe géométrique commun (A, B, C), de manière à former, avec ladite au moins une ouverture, un passage d'air unique,
    un premier ventilateur de ladite au moins une paire de ventilateurs étant monté sur une première face (23) du plateau de support et le second ventilateur de la paire de ventilateurs étant monté sur une seconde face (25) du plateau de support, opposée à la première face.
  2. Unité de ventilation robuste (10) selon la revendication 1, dans laquelle le premier ventilateur (41, 51, 61) est monté sur le plateau de support (22) au moyen d'un premier dispositif de fixation (71, 72, 73) et le second ventilateur (42, 52, 62) est monté sur le plateau de support (22) au moyen d'un second dispositif de fixation (81, 82, 83), les premier et second moyens de fixation étant indépendants l'un de l'autre de manière à permettre de monter et/ou de démonter les premier et second ventilateurs de manière indépendante l'un de l'autre.
  3. Unité de ventilation robuste (10) selon la revendication 2, dans lequel le premier ventilateur (41, 51, 61) et le second ventilateur (42, 52, 62) sont montés sur le plateau de support (22) avec un décalage angulaire l'un par rapport à l'autre autour de l'axe géométrique commun (A, B, C).
  4. Unité de ventilation robuste (10) selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel les premiers et seconds moyens de fixation sont constitués d'un trou traversant (72, 82) prévu sur le contour de l'ouverture et par un ensemble comportant une tige filetée (71, 81) reçue dans le trou traversant et un écrou (73, 83) de serrage.
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