Brevet FR2434724A1 — publié le 19800328

L'invention concerne un système de chauffage et de ventilation pour la zone supérieure de l'intérieur d'un véhicule, comportant au moins un conduit supérieur de ventilation distribuant l'air dans la zone supérieure, conduit raccordé à un conduit d'air frais pouvant être alimenté en air atmosphérique, ce raccordement s'effectuant par l'intermédiaire d'au moins un échangeur thermique recevant de la chaleur de liteau de refroidissement du moteur du véhicule et la cédant au débit d'air du conduit supérieur de ventilation. Avec un système de cette catégorie, un débit d'air frais important doit être commandé, lorsque les températures extérieures sont-élevées pour obtenir à l'intérieur du véhicule une température agréable. L'application de ce principe pose toutefois, lorsque les températures extérieures sont basses, des problèmes, en particulier lorsque l'habitacle doit être réchauffé rapidement. Le système doit alors être commandé de façon telle que dans l'échangeur thermique, aussi bien le débit d'eau de refroidissement que le débit d'air prennent leur valeur maximale. Si la portion d'air frais du débit d'air est très élevée, il y a risque d'un prélèvement exagéré de chaleur à partir de l'eau de refroidissement, donc à partir du moteur refroidi par cette eau. L'invention a pour but la création d'un systèmede chauffage et de ventilation du type cité au début avec lequel on puisse éviter un refroidissement exagéré du moteur, en particulier lorsque des températures extérieures très basses obligeant à réchauffer rapidement l'intérieur du véhicule. L'invention résoud ce problème par le fait que le débit d'air atmosphérique transitant par le conduit d'air frais est modifiable de telle façon, en fonction de la température de l'eau de refroidissement, que lorsque cette température s'élève, le débit augmente, et diminue à l'inverse aux basses températures de l'eau de refroidissement. Les autres revendications se rapportent à une configuration avantageuse du système de chauffage et de ventilation conforme à l'invention. Dans ce qui suit, il est expliqué comment un système de chauffage et de ventilation conforme à l'invention peut être conçu en détail, à l'aide d'une forme d'exécution adaptée au cas d'un autobus. Cette description est illustrée par des figures qui représentent Figure 1, une coupe longitudinale verticale de l'autobus, Figure 2, un schéma d'un système de commandé et de régulation de la température dans la zone supérieure de l'autobus de la Figure 1, Figure 3, un schéma technologique du système de chauffage et de ventilation conçu par l'invention pour l'autobus de la Figure 1. L'autobus représenté sur la Figure 1, présente deux conduits latéraux supérieurs de ventilation 6 qui sont en communication avec un conduit d'arrivée d'air frais 4 par l'intermédiaire d'un appareil chauffant 13 et d'une chambre d'équilibrage 7 prévue en amont de celui-ci, en prenant pour sens de référence celui de l'écoulement du flux d'air. Le conduit d'arrivée d'air frais est alimenté en air atmosphérique de façon usuelle. Le conduit supérieur de ventilation 6 est en communication de façon usuelle par les ouïes de ventilation 16 avec la zone supérieure 5 de l'ha- bitacle de l'autobus, les oules 16 étant disposées au-dessus d'une rangée 28 de sièges. Comme le montrent les Figures 2 et 3, l'appareil chauffant 13 monté sur chacun des conduits supérieurs de ventilation 6 comporte un échangeur thermique 14 et deux ventilateurs 15 montés en aval de celui-ci. Les deux ventilateurs 15 sont entraînés par un moteur électrique 26 à trois vitesses de rotation dont-la partie commande 25 comporte un commutateur manuel à trois positions 24. Le débit d'eau de refroidissement de l'échangeur thermique 14 est régulé parut organe de commande t8 constitué pour l'essentiel d'une pompe 20 entraînée par un moteur électrique 19 et d'un régulateur de débit 21.La pompe 20, alimentée à partir du circuit de refroidissement du moteur, envoie sous pression l'eau de refroidissement à l'échangeur thermique 14 dloù cette eau, de façon non représentée, est ramenée au circuit de refroidissement du moteur. A partir de l'organe de commande 18, il est possible, par exemple, de mettre en by-pass le côté aspiration et le côté refoulement de la pompe 20. Au voisinage, de l'ouste de sortie d'une buse d'air 16 (disposée dans une zone du conduit supérieur de ventilation 6 occupant une position médiane par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, est monté un capteur 22 détectant la température effective de l'air sortant du conduit supérieur de ventilation 6.Le régulateur 21 compare le signal délivré par ce capteur 22 à un signal correspondant à la valeur de consigne (250C par exemple) de la température de la zone supérieure 5 (ce dernier signal étant mémorisé de façon non représentée ici). Le capteur de valeur effective 22 peut être associé à un autre capteur de valeur effective 23 détectant la température extérieure, de façon telle que ce capteur 22 puisse, lorsque la température exté rieure, de façon telle que ce capteur 22 puisse, lorsque les températures extérieures sont plus basses, piloter le régulateur 21 dans le sens d'un débit d'eau de refroidissement plus élevé, et au contraire, en cas de températures extérieures plus élevées, dans le sens d'un débit d'eau de refroidissement plus réduit. Comme le montre la Figure 3, la chambre d'équilibrage 7 est en communication par une ouverture d'entrée 9 avec le conduit d'air frais 4 et par une ouverture d'entrée 10, avec l'intérieur du véhicule (avec la zone supérieure 5). La proportion respective des débits d'air que les ventilateurs 15 aspirent par les ouvertures 9 et 10 est réglée par le clapet de, ventilation 8 commandé par un servo-moteur 11. L'organe de commande, non décrit ici, du servo-moteur 11, est asservi à un régulateur 17 comparant un signal de référence mémorisé, correspondant à une valeur limite déterminée de la température de l'eau de refroidissement, à un signal délivré par un capteur de valeur effective 12, signal correspondant à la valeur effective de la température de l'eau de refroidissement. Le régulateur 77 intervient de façon telle que le servo-moteur 11 commande, lorsque les températures de l'eau de refroidissement s'élèvent', un débit d'air frais plus grand dans le canal 4, donc un débit d'air de circulation plus réduit dans la chambre d'équilibrage 7, et au contraire; lorsque les températures de l'eau de refroidissement s'abaissent, un débit d'air frais plus réduit dans le canal 4, donc un débit d'air de circulation plus élevé dans la chambre d'équilibrage 7.On obtient ainsi qu'aux basses températures de l'eau de refroidissement, la quantité de chaleur à fournir à l'échangeur thermique 14, soit réduite du fait de la proportion d'air de circulation plus élevée dans le conduit supérieur de ventilation 6, la pression statique dans le conduit supérieur de ventilation 6 nécessaire à l'alimentation en pression des buses 16 demeurant cependant au niveau requis. Comme il est montré sur la Figure 2, le capteur 12 détectant la température effective de l'eau de refroidissement peut tre monté sur le circuit de la pompe 20. On peut toutefois prévoir aussi son montage sur le circuit primaire d'eau de refroidissement du moteur. Il y a lieu de préciser, en se référant à la Figure 1, que la température régnant dans la zone inférieure 27 de l'habitacle du véhicule peut entre influencée par des buses 29 disposées au-dessous des rangées de sièges 28, buses alimentées par des conduits inférieurs de ventilation 30 et 31 disposés sur les deux côtés longitudinaux de l'habitacle. Le chauffage et l'alimentation en air de ces conduits inférieurs 30 et 31 sont assurés par un appareil chauffant 32 comportant un échangeur thermique et un ventilateur. Dans l'espace occupé par le siège 33du conducteur ou de l'aide-chauffeur, est disposé un autre appareil chauffant 34 comportant un échangeur thermique et un ventilateur. Les appareils chauffants 32 et 34 sont réglés en puissance indépendamment des appareils 13 des conduits supérieurs de ventilation 6. REVENDICATIONS 1. Système de chauffage et de ventilation pour la zone supérieure de l'intérieur d'un véhicule, comportant au moins un conduit supérieur de ventilation distribuant l'air dans la zone supérieure, conduit raccordé à un conduit d'air frais pouvant être alimenté en air atmosphérique, ce raccordement s'effectuant par l'intermédiaire d'au moins un échangeur thermique recevant de la chaleur de l'eau de refroidissement du moteur du véhicule et la cédant au débit d'air du conduit supérieur de ventilation, caractérisé par le fait que le débit d'air atmosphérique transitant par le conduit d'air frais (4) est modifiable de telle façon, en fonction de la température de l'eau de refroidissement, que lorsque cette rempérature s'élève, le débit augmente, et diminue à l'inverse aux basses températures de l'eau de refroidissement. 2. Système conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un débit d'air de circulation prélevé dans la zone supérieure (5) alimente le conduit supérieur de ventilation (6) en fonction de la température de l'eau de refroidissement de façon telle qu'aux températures élevées de l'eau de refroidissement correspondent dans le canal supérieur de ventilation (6)un débit plus réduit, un débit plus élevé correspondant à l'inverse à des temperatures plus basses de l'eau de refroidissement. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'une chambre d'équilibrage (7) en communication permanente avec le conduit supérieur de ventilation (6) présente deux ouvertures d'entrée (9 et 10) disposées dans sa section d'écoulemznt efficace et dont la fermeture et l'ouverture sont commandées en opposition par un clapet d'aération (8), le conduit d'air frais (4) étant raccordé à l'une (9) des ouvertures d'entrée et la zone supérieure (5) à l'autre ouverture d'entrée (10), un organe de réglage (11) asservissant la manoeuvre du clapet d'aération (8) à la température de l'eau de refroidissement.