Brevet FR2440293A1 — publié le 19800530

La présente invention, due à la collaboratior! de MM. Patrick ANDRE et Ren CREFF, e rapporte à un dispositif pour le désembuage et le dégivrage des vitres d'un véhicule automobile, notamment du pare-brise, et en particulier à une buse à double sortie dirigeant les jets d'air de façon appropriée sur la face intérieure de la vitre. Les dispositifs classiques de désembuage-dégivrage sont essentiellement de deux types : les dispositifs dits "à frise" ou "queue de carpe" qui consistent à émettre un flux d'air chaud à travers une série d'orifices disposés le long du pare-brise et au pied de celui-ci, et les dispositifs constitués de deux buses à simple sortie disposées chacune respectivement aux emplacements correspondants du conducteur et du passager. Les dispositifs à frise pèchent par leur localisation située trop près du pied de pare-brise. Cette mauvaise implantation entraîne des désembuages et dégivrages prenant naissance trop bas et ne permet donc pas d'éclaircir rapidement et prioritairement le champ de vision du conducteur ou du passager, centré environ au milieu de la hauteur du pare-brise. Par ailleurs, les vitesses d'émission à la sortie de chaque orifice sont relativement faibles, ce qui limite la précision d'orientation et la puissance des jets nécessaires à un désembuage efficace. Les dispositifs à buses simples, quelle que soit la forme de leur section de sortie, conduisent à des performances dynamiques et thermiques sensiblement améliorées par rapport aux dispositifs à frise, tant en régime établi qu'en régime transitoire. En effet, leur positionnement symétrique permet de favoriser immédiatement la zone de pare-brise située en face du conducteur ou du passager. Cependant, du fait de la sortie unique, il n'est pas possible de privilégier une fonction (par exemple désembuage) sans pénaliser automatiquement l'autre fonction (dégivrage). Nais, il est encore possible d'améliorer les performances obtenues sur l'efficacité et la rapidité du désembuage et du dégivrage, ce qui répond au but de la présente invention. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif comportant pour chacun des côtés conducteur et passager, une buse à double sortie, c'est-àdire dont le corps est divisé intérieurement pour répartir l'air selon deux conduits de sortie divergents situés et orientés selon des distances et des directions caractéristiques par rapport au pare-brise considéré. La position privilégiée de la buse est conditionnée par la localisation optimale des points d'impact des jets d'air de part et d'autre du point ou de la ligne de visée elle-môme centrée au milieu du champ de vision. La conception du double flux selon l'invention est telle que, dans la fonction désembuage, l'un des flux d'air chaud est émis à vitesse aussi grande que possible pour assurer un bon transfert de masse (de vapeur d'eau) par convection, en léchant la face interne du pare-brise de façon asymptotique, au-dessus de la ligne de visée. Pour la fonction dégivrage, l'autre flux d'air chaud est émis de manière à se rapprocher au mieux de la verticale passant par la ligne de visée située sur le pare-brise, ce qui localise le transfert thermique sur la région correspondant au champ de vision et assure un transfert efficace par conduction à travers la lame de verre du pare-brise et l'épaisseur du givre située à l'extérieur. Ainsi, la buse à double sortie permet de privilégier également et simultanément les fonctions distinctes du désembuage et du dégivrage. I1 est encore possible et recommandé de monter un volet de mixage à l'entrée des conduits, à l'intérieur de la buse, pour réduire l'efficacité d'une fonction au profit de l'autre. Les avantages obtenus et confirmés par des essais concrets sont nombreux ; pour une môme puissance dynamique et thermique, on observe les résultats suivants - meilleure localisation des zones de vision à éclaircir en priorité, - rapidité. d'éclaircissement des zones de vision en régime transitoire, - plus grande étendue des surfaces désembuées et dégivrées aussi bien en régime transitoire qu'en régime établi, - simplicité et faible coût de fabrication et de montage de la buse, - plus grande sécurité apportée à la conduite automobile. D'autres avantages et particularités apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple, en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue de coupe dans l'axe longitudinal du véhicule, illustrant le principe de l'invention et la disposition optimale de la buse par rapport au pare-brise, - la figure 2 est une vue en perspective de la buse à double sortie, - les figures 3 et 4 montrent, en coupes transversales, deux variantes de réalisation de la buse, - les figures 5 à 8 représentent les oarteg--~ de désembuage et de dégi- vrage obtenus respectivement avec un dispositif à frise et un dispositif à buse double sortie, lors d'essais réels en chambre froide. On reconnaît sur la figure 1 le plan incliné d'un pare-brise de véhicule 1, faisant un angle avec le plan horizontal 3 passant par le pied 2 de pare-brise et sensiblement confondu avec la face supérieure de la planche de bord non représentée. La médiatrice 4 du champ de vision P des occupants rencontre le plan 1 du pare-brise sur la ligne de visée 5 située à une distance L du pied 2. Compte tenu de la position prédéterminée des occupants sur leur siège, il existe en face d'eux un point de visée privilégié situé sur la ligne de visée 5 et représenté en P sur la figure 1. Conformément à l'invention, deux flux d'air chaud sont émis simultanément par les sorties 6, 7 d'une buse 8 à double sortie disposée sensiblement en face de chaque occupant à des distances caractéristiques L, D,c( par rapport au pied 2 de pare-brise et orientée de telle manière que les points d'impact A, B des flux d'air respectifs diriges sur la face intérieure de la vitre 1 avec une vitesse suffisante, se situent à proximité immédiate et de part et d'autre de la ligne de visée 5. Ce premier flux 9, situé le plus près du pied de pare-brisegest destiné au dégivrage et agit par conduction en exploitant au mieux la température du flux d'air chaud tandis que le second flux 10, le plus éloigné du pied,agit par convection en mettant à profit la vitesse élevée du flux émis. On entend par vitesse élevée une vitesse au point d'impact B au moins égale à deux mètres par seconde, et de préférence comprise entre deux et sept mètres par seconde. Dans sa réalisation recommandée, la buse 8, de section générale rectangulaire, est constitué d'une première partie commune convergente 11 alimentée en air chaud sous pression par un conduit d'amenée classique et non représenté. Le col 12 de cette partie convergente se situe au niveau de la division interne de la seconde partie 13 de la buse en deux conduits de sortie divergents 6, 7 de section rectangulaire, faisant entre eux un angle t calculé en fonction des paramètres L, D,6( d'implantation de la buse par rapport au pare-brise, paramètres qui sont propres à chaque type de véhicule. La réalisation du corps de la buse 8 n'est pas liée à la forme représentée mais peut revêtir, selon le résultat à atteindre et la place disponible dans la planche de bord, des formes cylindriques, parallélépipédiques, tronconiques, pyramidales, etc., la section des conduits de sortie 6,- 7 étant elle-même appropriée et pouvant être aussi bien rectan glaise que circulaire, ovale ou annulaire... Les figures3 et 4 illustrent deux variantes de réalisationssimpli- fiéesdans lesquelles la première partie convergente du corps de buse est supprimée, le conduit souple 14 d'amenée d'air chaud étant directement raccordé à l'entrée de la buse 8 au niveau des conduits de répartition divergents. La figure 3 montre deux conduits faiblement divergents dont le premier 6 est de section constante sur toute sa longueur tandis que le second 7 voit sa section réduite vers la sortie. A débit constant, l'augmentation de vitesse qui en résulte peut être bénéfique en particulier sur l'efficacité du désembuage plus sensible à la vitesse du flux qu'à son apport en calories. La figure 4 montre deux conduits 6, 7 plus divergents mais de section constante. Toutes les variantes sont possibles. Cependant, les rapports entre la longueur h des conduits et les epaisseurs el, e2 des fentes de sortie doivent être suffisamment grands pour assurer un guidage effectif des jets d'air. La buse est fabriquée de préférence en plastique moulé mais aussi en toute autre matière, en une seule pièce ou bien constituée de plusieurs pièces assemblées, par exemple d'un convergent 11, d'un divergent 13 et d'un ou plusieurs prismes 15 , 16 rapportés sur les proie transversales 17 et formant la structure interne des conduits 6, 7. Par ailleurs, la buse représentée possède avantageusement un volet de mixage 18 facultatif à trois positions principales a, b, c, monté pivotant à l'intérieur du corps de la buse, au sommet du prisme 15 de répartition des conduits, de manière à privilégier, selon le résultat recherché, l'une ou l'autre des fonctions désembuage-dégivrage. La position désembuage obture le conduit 6 de dégivrage et la posi tion dégivrage réalise l'inverse. La position c rigoureusement médiane du volet 18 le rend inopérant, tous les degrés de mixage étant obtenus de part et d'autre de cette position. Les figures 6 et 8 traduisent respectivement le désembuage et le dégivrage obtenus sur un véhicule équipé de deux buses double sortie, une pour le conducteur, une pour le passager, comparés aux résultats de mêmes natures obtenus sur un véhicule de série équipé d'un dispositif antérieur à "frise", figures 5 et 7. Le contour du pare-brise 1 est représenté vu de l'extérieur, dans lequel on a tracé des cibles de vision,1a, lb d'étendues dé#ressives1servant de repères. En prenant le temps pour paramètre exprimé en minutes ('), on obtient pour chaque essai une série de zones caractéristiques illustrant l'amélio ration progressive de la visibilité autour de la ligne de visée 5 et en parti culier du point de visée P.(Fig. 5 et 6- zones isodesembuées, Fig. 7 et 8 zones isodégivrées) la résultat de la buseàdoublesortieontétéobtenusavec les distances caractéristiques et les dimensions approximatives suivantes, données à titre d'exemple non limitatif - L = 25 cm - D = 13 cm -o( = 300 - R = 5 cm - 1 = 15 cm ) Pour chaque conduit - eI=e2-15 cm ( On constate aisément que les buses à double sortie permettent d'obtenir des performances en régimes transitoire et établi beaucoup plus satis faisanes, tant pour le désembuage que pour le dégivrage, notamment sur l'étendue et le centrage des surfaces éclaircies ainsi que sur la réduction des temps requis de montée en 1; ;empérature, grace à la concentration des flux thermique et dynamique dans les deux régions priviligiées correspondant aux points de visée P du conducteur et du passager. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de désembuage et de dégivrage des vitres d'un véhicule auto mobile, notamment du pare-brise, dans lequel un flux d'air chaud est émis vers la face intérieure de la vitre par l'intermédiaire d'au moins une buse débouchant au sommet de la planche de bord, caractérisé en ce que chaque buse (8), alimentée en air par une entrée commune, est divisée intérieurement en deux conduits (6, 7) à sorties divergentes (o() orientées de telle manière que les points d'impact (A, B) des flux d'air respectifs, dirigés sur la vitre avec une vitesse suffisante, se situent à proximité et de part et d'autre de la ligne horizontale de visée (5) des occupants. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de buse est formé d'une première partie commune convergente (11), alimentant l'entrée des conduits de sortie (6, 7) aménagés à l'intérieur d'une seconde partie divergente (13). 3 - Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque conduit peut être sélectivement plus ou moins obturé au moyen d'au moins un volet de mixage (18),à trois positions, monté pivotant à l'entrée des conduits (6, 7). 4 - Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section d'au moins un conduit se réduit progressivement vers sa sortie.