Brevet FR2300690A1 — publié le 19760910

L'invention concerne un appareil de chauffage et d'aération de cabines de conducteur pour camions à remorque, tracteurs, engins de chantier, machines de travail,etc..., composé d'une enveloppe munie d'une entrée d'air et d'une sortie d'air et contenant un ventilateur et un échangeur thermique placé à la suite de celui-ci et pouvant être raccordé par exemple au circuit d'agent de refroi dissertent d'un moteur à combustion interne. Pour protéger le conducteur contre le bruit, la poussière, le vent et la pluie, on a muni les engins de chantier, les tracteurs etc... de cabines de conducteur fermées de tous côtés et pouvant en outre être sous la forme d'une construction stable autoporteuse pour protéger le conducteur en cas d'accidents. toute fois, une protection optimale, en particulier contre la poussière et le bruit, ntest assurée que si la cabine est fermée de tous ctése En fixant les vitres au moyen de profilés de caoutchouc, on peut y parvenir mais ltinconvénient est alors que les vitres s'embuent rapidement et qu'à la saison froide, il se forme des couches de givre. Pour éliminer ces inconvénients, on a disposé des aérateurs et des appareils de chauffage et d'aération aux points les plus important8, en particulier dans la région du parebrise mais différents agencements étaient nécessaires et le champ visuel du conducteur était restreint, Ces inconvénients se retrouvent également dans une disposition connue selon laquelle l'appa- reil de chauffage et d'aération est disposé en dessous du parebrise, emplacement dans lequel la place disponible est en principe réduite.En outre cet appareil cache en général d'autres vitres qui ont pour roule d'assurer un champ visuel dégagé du côté du sol, devant la cabine ou le véhicule. A cela, il faut ajouter la nécessité d'utiliser plusieurs appareils de chauffage, et de tenir compte, dans l'installation, des particularités de construction des diérentes cabines. En conséquence, l'invention a pour but d'éliminer les incon- vénients précédemment mentionnés concernant le chauffage et 1'aéra- thon de cabines de conducteur, et de fournir un appareil qui permette une fabrication en série de faucon qu'independamment des particularités de construction de l'intérieur de la cabine, il soit possble d'assurer un chauffage et une aération uniforme de toute la cabine avec un seul appareil. L'invention parvient à ce résultat et propose à cet effet un appareil de chauffage et d'aération du type de celui précédemment mentionné et dans lequel l'enveloppe est de forme aplatie et est disposée sous le toit de la cabine et présente une chambre d'aspiration munie du ventilateur, la chambre d'aspiration est séparée d'une chambre de refoulement par une paroi présentant une forme avantageuse pour l'écoulement à l'intérieur de la chambre de refoulement, et l'échangeur thermique disposé dans la chambre de refoulement est directement tourné vers le pare-brise de la cabine. L'appareil selon l'invention peut être placé immédiatement à la suite de la traverse prévue au-dessus du pare-brise dans les engins de chantier, tracteurs etc... L'appareil est situé en partie à l'intérieur de la structure de toit et assez loin vers l'avant pour qu'une sortie de secours puisse encore éventuellement être prévue dans le toit. La paroi prévue entre la chambre d'aspiration et la chambre de refoulement est de forme avantageuse aérodynamiquement quant à l'écoulement dans la chambre de refoulement, de sorte que l'échangeur thermique est exposé à l'écoulement sans grandes pertes par changement de direction.En même temps, l'échangeur thermique est incliné de telle sorte que sa position est adaptée à l'allure usuelle des pare-brise et que l'écoulement atteint le pare-brise sous la forme d'un éventail large, sans grandes pertes par changement de direction. L'échangeur thermique se trouve immédiatement derrière le côté antérieur de sorte que l'air chaud sortant assure un dégivrage particulièrement rapide du pare-brise.En effet, par suite du court trajet entre l'échangeur thermique et le pare-brise, il ne se produit pratiquement aucun échange de chaleur avec 1'air de la cabine, L'appareil est peu encombrant et on peut le monter en un temps très court et en peu de gestes. I1 est étroit et peut présenter à son extrémité des angles rentrants de sorte que le conducteur n'est pas gêné lorsqu'il monte dans la cabine. On n'a plus besoin de buses supplémentaires ni de tuyaux d'amenée correspondants. Cependant, il est possible d'agir uniformément sur le pare-brise avec un seul appareil, de maintenir dégagées les vitres latérales et les rétroviseurs et de chauffer uniformément tout l'intérieur de la cabine. A cet effet, selon l'invention, à l'extrémité inférieure de la paroi frontale antérieure, la chambre de refoulement est munie d'une sortie d'air réglable. Celle-ci comporte avantageusement un organe de réglage sous la forme d'une plaque qui s'étend sur toute la longueur de la fente et qui est montée de manière à pouvoir pivoter à l'intérieur de l'ouverture de buse de telle sorte qu'elle forme deux fentes de sortie séparées. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels s La figure 1 montre 1 'appareil à 1'intérieur de 1' angle supé- rieur avant d'une cabine de conducteur S La figure 2 est une élévation de l'appareil tel qu' il est vu par le conducteur, à plus petite échelle que la figure 1 t La figure 3 est un plan correspondant à la figure 2, le toit de la cabine étant enleve. La cabine d'un camion à r-orque, d'un tracteur, d'un engin de chantier, d'une machine de travail etc..0 est 5005 la forte d'une construction autoporteuse dont une traverse antérieure 10 et deux longerons il et 12 sont représentés. An-dessus de ceux-ci se trouve un toit 13 qui peut etre soutenu sur la traverse 10 et les longerons 11, 12, par exemple, par une paroi frontale fermée 14. Comme le montre la figure 3, le toit 13 peut entre muni d'une sortie de secours 15. Au moyen de cadres appropriés et de bandes de fixation appropriées en caoutchouc sont disposés, sous la traverse avant 10, un pare-brise 16 et sous les longerons i1 et 12, des vitres latérales 17 et 18 . En dessous du pare-brise 16 se trouve une traverse anté- rieure non représentée qui pénètre partSellement à l'intérieur de la cabine. Immédiatement derrière la traverse antérieure 10 est disposé, en grande partie à l'intérieur de la structure de toit, un appareil 20 de chauffage et d'aération de la cabine. L'appareil 20 comprend une enveloppe munie d'un fond 21, d'une paroi frontale antérieure 22, d'une paroi frontale postérieure 23 et de deux parois latérales 24 et 25. Les parois latérales 24 et 25 sont munies, en direction de la paroi frontale postérieure 23 et du fond 21, d'angles rentrants 26 et 27. Les parois latérales 24 et 25 et la paroi frontale postérieure 23 sont menses d'un rebord périphérique 28 et 29. Entre le rebord postérieur 29 et un étrier 19 de la surface intérieure du toit 13 est disposée une entretoise 30 reliée au rebord 29 par un organe de réglage 31.Grâce à cette suspension postérieure, on peut disposer l'enveloppe de l'appareil 20 exactement horizontalement ou sous une inclinaison désirée. L'appui antérieur de l'appareil 20 est formé d'un prolongement 32 de la paroi frontale antérieure 22 et le prolongement 32 porte deux tenons 33 tournés vers l'avant. Les tenons 33 sont guidés dans des trous 34 de la traverse antérieure 10. Le prolongement 32 peut aussi être muni,à son extrémité libre,d'un repli reposant sur la traverse 10. En pareil cas, les tenons 33 peuvent être supprimés. A l'intérieur de l'enveloppe 20 se trouve un échangeur thermique 35 qui est raccordé par des tuyaux 36, 37 au circuit d'agent de refroidissement d'un moteur à combustion interne. Dans l'un des tuyaux 36, 37 se trouve une valve non représentée qui peut être commandée au moyen d'un bouton tournant 38 par l'intermédiaire d'une timonerie 39. Le bouton tournant 38 est monté dans la paroi frontale postérieure 23. En outre, à l'intérieur de l'enveloppe 20 se trouve un ventilateur 40. Celui-ci consiste avantageusement en un ventilateur radial muni d'une ouverture d'entrée d'air 41 et d'un moteur d'entrainement 42. Le moteur d'entratnement 42 peut être manoeuvré au moyen d'interrupteurs 43 prévus dans la paroi frontale postérieure 23. Le ventilateur 40 présente une tubulure tangentielle de refoulement 44 à laquelle se raccorde tangentiellement un capot 45 qui délimite une chambre prismatique dont la largeur correspond à la longueur de l'échangeur thermique 35 ou à la largeur libre entre les deux parois latérales 24 et 25. La chambre prismatique intérieure du capot 45 forme une partie d'amont d'une chambre de refoulement 46, avant l'échangeur thermique 35.La chambre de refoulement 46 est séparée par des parois 47, 48 et 49 d'une chambre d'aspiration 50. La chambre d'aspiration 50 est ouverte vers le haut en direction du toit 13, entre les rebords 28 et 29. A l'intérieur de la chambre d'aspiration 50 est disposé le ventilateur radial 40, de sorte que de l'air frais et éventuellement de l'air recyclé peuvent arriver librement à l'ouverture d'entrée d'air 41. Le ventilateur radial 40 dépasse de la chambre 50 par dessus les rebords 28 et 29. Cela est possible concrètement sans difficulté, car à l'intérieur de la structure de toit, entre les traverses 10 et les longerons 11, 12, il y a suffisamment de place disponible. La tubulure de refoulement 44 dépasse aussi partiellement au-dessus des rebords 28 et 29 et débouche dans la partie large de paroi 48 à laquelle sont adjointes, outre la partie de paroi 47 du capot 45, des parois latérales non représentées plus précisément, servant à fermer la chambre de refoulement dans la région située au-dessus des rebords 28 des parois latérales 24 et 25. La cavité de la chambre de refoulement 46, délimitée par le capot 45, conduit de façon avantageuse aérodynamiquement à l'échangeur thermique 35 l'air qui sort du ventilateur 40 ou de la tubulure de refoulement 44, de sorte qu'il se produit le minimum de pertes par tourbillonnement. L'échangeur thermique 35 est parcouru dans le sens indiqué par les tiretés. Cette direction d'écoulement, déterminée par la disposition inclinée de l'échangeur 35, correspond à peu près à la direction du pare-brise 16. L'échangeur thermique 35 est monté directement à l'intérieur de la paroi frontale antérieure 22. A l'extrémité inférieure de la paroi 22, la chambre de refoulement 46 est munie d'une sortie d'air réglable. La sortie d'air réglable présente une buse à fente 51 qui s'étend sur toute la largeur de la chambre de refoulement 46 ou de l'enveloppe 20. La buse à fente 51 est formée par une partie de paroi 52 qui se raccorde vers le bas à la paroi frontale antérieure 22 et qui est un peu coudée par rapport à celle-ci en direction du pare-brise 16.En outre, la buse à fente 51 est formée par une partie de paroi 53 prévue à l'extrémité antérieure libre du fond 21 et également coudée par rapport à celui-ci. Entre les parties de paroi 52 et 53, à l'intérieur de l'ouverture de buse, un organe de réglage 55 est monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe 56. L'organe de réglage 55 est de préférence monté excentriquement. I1 se compose d'une plaque qui s'étend sur toute la longueur de la fente 51 et forme ainsi deux fentes de sortie séparées 57 et 58. Les deux fentes de sortie 57 et 58 peuvent être fermées par pivotement de la plaque de réglage 55 dans la direction des flèches.La fente de sortie 57 tournée vers le pare-brise 16 est plus étroite que la fente de sortie 58 tournée vers l'intérieur de la cabine, la première représentant environ un tiers et la deuxième deux tiers, Sur la surface de la plaque de réglage 55, du côté du pare brise 16, sont constitués des éléments directeurs 59 et 60. Les éléments directeurs en relief forment des canaux ouverts en direction du pare-brise 16, qui constituent le prolongement direct de la fente de sortie 57 entre la partie de paroi 52 et la plaque de réglage 55. Les éléments directeurs 59, en eux-mêmes connus et non représentés plus précisément, assurent un étalement en éventail du courant d'air sortant, comme l'indiquent les flèches I sur la figure 2.Cet écoulement I balaie intensément et complètement le pare-brise 16, mais avec une portée si réduite que l'écoulement a une vitesse nulle dans la région de la traverse disposée sous le pare-brise 16 ou de la partie du moteur qui, dans le cas d'un tracteur, fait saillie dans la cabine. De chaque côté des éléments directeurs 59 est disposé un élément directeur 60 qui assure une déviation brusque et engendre l'écoulement d'air II qui se rend, également avec une portée limitée, vers les angles supérieurs des vitres latérales 17 et 18. Dans ces régions, les écoulements d'air II assurent un dégivrage ou un désembuage rapide du champ visuel vers les rétroviseurs.Cela a une grande importance, précisément, dans les tracteurs, les engins de chantier et les machines de travail0 La vitesse des écoulements d'air II lors de la déviation, à l'angle entre le pare-brise 16 et les vitres latérales 17 et 18, peut être au maximum de 2 m/s de manière à assurer aussi uniformément que possible la déviation ainsi que le balayage des vitres latérales 17 et 18. Dans la fente de sortie 58, un écoulement d'air III de plus grande portée est engendré entre la partie de paroi 53 et la plaque de réglage 55. L'écoulement d'air III est caractérisé par deux écoulements principaux - figure 2 - formés par le fait qu'à l'intérieur de la fente de sortie 58 est prévu un étranglement central 61. L'étranglement central est constitué, sur la paroi fixe 53 de la buse, par le fait que le fond 21 fait au milieu une saillie forme bourrelet, en direction de la plaque de réglage 55. Cela n'entrave pas la fermeture de la fente de sortie 58 au bord inférieur rectiligne de la partie de paroi 53. Toutefois, l'étran- glement central 61 peut aussi être formé par une baguette de caoutchouc non représentée, dirigiée vers le bas et raccordée au fond 21 à la place de la partie de paroi 53 et présentant une partie centrale en saillie. Les deux courants d'air III de la figure 2 ont une vitesse initiale de 10 m/s par exemple et se dirigent vers les angles inférieurs avant de la cabine de telle sorte qu'ils dépassent sans obstacle la traverse en saillie en dessous du pare-, brise 16 et la partie du moteur qui fait saillie dans la cabine, par exemple dans le cas d'un tracteur.Ainsi, ils aèrent des vitres prévues en dessous du pare-brise 16 pour l'observation du sol devant le véhicule ou la cabine et sont déviés dans les angles inférieurs à une vitesse de 2 mJs au maxiaura, Les deux courants d'air III passent alors au-dessus du plancher et montent dans la région arrière de la cabine. Ainsi, une aération unciforme de tout l'intérieur est assurée, toujours sans courant d'air. Etant donné que dans la région de la traverse située en dessous du pare-brise l6,î1écoulement I a atteint une vitesse nulle, il ne gêne pas dans cette région l'écoulesent III qui passe encore à une vitesse relativement grande. A l'extrémité libre de la plaque de réglage 55 est formée une poignée 54. Entre la partie de paroi 49 et le fond 21, la chambre de refoulement 46 est munie d'un canal 63 qui mène à un organe d'aération 64 destiné au poste du conducteur. L'organe d'aération 64 est muni d'un volet de réglage 65 pouvant être fermé et présentant une poignée 66 qui dépasse un peu le fond 21 lorsque le volet 65 est fermé. Le volet 65 est monté dans un élargissement 67 de l'envelop- pe qui est étanche par rapport à la chambre d'aspiration 50. En dessous du fond 21 est disposée une lampe 68 qui peut etre manoeuvrée par l'un des interrupteurs 43. La chambre d'aspiration 50 est ouverte vers le haut en direction du toit 13, entre les rebords 28 et 29. Etant donné que dans les travaux de terrassement et les travaux agricoles,il se produit souvent un dégagement notable de poussière, il est avantageux de prévoir des filtres dans la région de l'entrée d'air. Dans le mode d'exécution représenté, entre les rebords 28 et le toit 13 sont prévues des plaques filtrantes 70. En dessous des plaques filtrantes 70 sont disposées des cuvettes collectrices d'impuretés 71 qui s'étendent entre les rebords 28 et les longerons voisins 11 et 12. Les cuvettes 71 peuvent être munies, dans la région des longerons 11 et 12, de barres de soutien 72 qui n'entravent pas l'entrée latérale de l'air en 73. Au contraire, l'air peut entrer librement dans la chambre d'aspiration 50, par la grande ouverture entre les rebords 28 et 29, suivant le tireté A, après avoir passé par les filtres 70. Les cuvettes 71 sont de forme telle qu'elles constituent des pièges à poussière et à impuretés et que l'on peut les retirer de temps en temps, de l'intérieur, pour enlever les dépars, Dans le mode d'exécution représenté, les cuvettes 71 sont ouvertes vers l'avant car la paroi frontale antérieure 14 est fermée.Toutefois, les cuvettes 71 présentent une fermeture postérieure verticale 74 qui va jusqu'au toit 13 et laisse un certain jeu permettant de retirer les cuvettes 71 qui sont séparées l'une de l'autre comme le montre la figure 3. Dans la paroi frontale postérieure 23 est prévue une ouverture de recyclage d'air 69 par laquelle l'air de la cabine peut être aspiré par le ventilateur 40. L'ouverture 69 peut aussi être munie d'un clapet de retenue de sorte qu'elle empêche simplement une surchage du ventilateur 40 quand les filtres 70 sont encrassés. L'enveloppe 20 de l'appareil de chauffage et d'aération de la cabine est aplatleet étroitede sorte que le conducteur peut monter sans entrave par les deux côtés. Les angles rentrants 26 et 27, permis par la structure du ventilateur, contribuent encore à cet avantage. L'appareil peu encombrant permet une manoeuvre complète dans la région de la paroi frontale postérieure 23 de sorte qu'on n'a plus besoin de cables Bowden ni d'autres éléments de transmission. C'est en particulier le cas pour le bouton tournant 38servartth régler l'amenée d'eau à l'échangeur thermique 35. L'échangeur thermique 35 se trouve immédiatement derrière le pare-brise 16 de sorte qu'il a une efficacité optimale. Au lieu d'un ventilateur radial 40, on peut aussi prévoir un ou deux ventilateurs axiaux0 Il n'est pas nécessaire que l'aspiration d'air se fasse par le côté, au-dessus des longerons 11 et 12. L'air peut aussi être amené de l'arrière de la cabine, par dessus le rebord 29. Bien entendu, il est possible aussi d'aspirer l'air seulement par l'avant, au-dessus de la traverse avant 10 et de la paroi frontale avant 22, 32, 52. En pareil cas, le champ visuel du conducteur vers le haut n'est pas restreint par la plaque filtrante 70 et les cuvettes 71, ce qui est aussi le cas si le toit 13 présente seul une ouverture d'aspiration avec couvercle plat. L'appareil peut etre installé en un temps très court et en particulier, on peut aussi l'installer après coup dans des cabines. Constituant un ensemble qui réunit toutes les fonctions de commande dans une enveloppe, il peut être fabriqué en série sans qu'il soit nécessaire, dans la fabrication, de tenir compte des particularités spéciales des différents appareils. La coxpensation de hauteur dans le cas de toits bombés peut s'effectuer au moyen de l'élément d'espacement réglable 30, 31. Cela permet aussi d'adapter à différentes inclinaisons du pare-brise 16 l'écoulement qui sort des fentes de sortie 57, 58. Grâce à cette adaptation et au parcours de l'air- à l'intérieur de la chambre de refoulement 46, le parebrise reçoit tout le débit d'air du ventilateur0 Si la température extérieure est élevée, tout le courant d'air peut être dirigé sur le conducteur au moyen de l'organe d'aération 64 quand on ferme la buse à fente 51. REVENDICATIONS 1.- Appareil de chauffage et d'aération de cabines de conducteur pour camions à remorque, tracteurs, engins de chantier, machines de travail etc000, composé d'une enveloppe munie d'une entrée d'air et d'une sortie d'air et contenant un ventilateur et un échangeur thermique placé à la suite de celui-ci et pouvant être raccordé par exemple au circuit d'agent de refroidissement d'un moteur à combustion interne, appareil caractérisé par le fait que l'enveloppe pe est de forme aplatie et disposée sous le toit de la cabine et présente une chambre d'aspiration munie du ventilateur, que la chambre d'aspiration est séparée d'une chambre de refoulement par une paroi présentant une forme avantageuse pour l'écoulement à l'intérieur de la chambre de refoulement, et que l'échangeur thermique ,disposé dans la chambre de refoulement ,est directement tourné vers le pare-brise de la cabine. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'enveloppe présente une paroi frontale antérieure munie d'éléments de fixation de l'enveloppe à la traverse qui passe audessus du pare-brise et qu'elle est disposée directement sur la paroi frontale antérieure de l'échangeur thermique. 3.- Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'échangeur thermique a une disposition inclinée et que l'air le traverse à peu près parallèlement au pare-brise. 40- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'à l'extrémité inférieure de la paroi frontale antérieure, la chambre de refoulement est munie d'une sortie d'air réglable constituée par une buse à fente qui s'étend sur toute la largeur de la chambre de refoulement ou de l'enveloppe. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que dans la buse à fente est disposé un organe de réglage sous la forme d'une plaque qui s'étend sur toute la longueur de la fente et qui est montée de manière à pouvoir pivoter à l'intérieur de l'ouverture de la buse,de sorte qu'elle forme deux fentes de sortie séparées qui peuvent etre fermées par la plaque de réglage. 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la plaque de réglage fait saillie hors de l'ouverture de buse et que sa partie marginale libre est munie d'éléments direc teurs servant à étaler en éventail le courant d'air sortant et à diriger une partie de l'air vers les deux vitres latérales. 7.- Appareil selon ltune des revendications 1 à 6, caractérigé par le fait que la chambre de refoulement arrive jusque dans la région de la paroi frontale postérieure et que dans un carter est prévu un organe d'aération muni d'un volet pouvant etre fermé de manière à diriger un courant d'air sur le poste du conducteur. 8.- Appareil selon l'une des revendications 1 et 7, caractérisé par le fait que la chambre de refoulement est séparée, par des parties horizontales de paroi, de la chambre d'aspiration qui présente un ventilateur radial et qui est ouverte vers le haut. 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'entre les rebords latéraux de l'enveloppe et les longerons sont disposés des éléments en forme de cuvette qui conduisent à la chambre d 'aspiration l'air frais entrant entre les longerons et le toit et constituent éventuellement des collecteurs d'impuretés pouvant être retirés. 10o Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'entre le toit et les rebords de 11 enveloppe, des filtres sont disposés au-dessus des cuvettes de telle sorte que l'air frais entrant les traverse, 11.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que dans le toit est prévue une ouverture couverte par un capot plat et que les parois latérales ainsi que les parois frontales sont prolongées vers le haut jusqu'à la face inférieure du toit, de sorte que 1'air frais entre directement dans la chambre d'aspiration. 12.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que dans la région de la paroi frontale postérieure est prévu un élément d'espacement servant à suspendre l'enveloppe au toit et muni d'un organe de réglage permettant d'ajuster la direction de sortie des courants d'air relativement au pare-brise.