Brevet FR2481424A1 — publié le 19811030

La présente invQention se rapporte à un système de réglage automatique de la vitesse du ventilateur d'un conditionneur d'air, o l'efficacité du ventilateur est améliorée en utilisant une construction simple de son circuit moteur. Dans le cas d'un conditionneur d'air d'automobile ayant un système de réglage automatique du ventilateur, la quantité d'air de sortie est contr8lée en faisant varier la vitesse du moteur du ventilateur en réponse à la positiond'une porte ou clapet de mélange de l'air disposé dans un passage d'écoulement d'air du conditionneur d'air. Un système de réglage automatique dQ. ventilateur ordinaire comprend un amplificateur pour faire varier le courant d'entraînement du moteur du ventilateurs qui comprend un transistor régulateur relié en série au moteur du ventilateur et un rhéostat sensible à la position de la porte ou clapet de mélange de l'air. Dans cette sorte de système de réglage de la vitesse du ventilateur, la résistance interne du transistor régulateur varie avec la tension de réglage qui lui est appliquée par le rhéostat. Plus particulièrement, l'amplificateur de réglage est contruit de façon qu'un courant moyen d'entraînement soit appliqué au moteur duventilateur quand la porte de mélange d'air est en position pratiquement fermée pour admettre de l'air soit dans un noyau de réchauffeur ou un passage de dérivation, pour produire ainsi un air de sortie à une température modérée. Alors, en réponse au mouvement de la porte de mélange d'air, le courant d'entraînement du moteur du ventilateur augmente graduellement jusqu'à ce que la porte soit passée à une position totalement fermée ou totalement ouverte pour permettre à l'air d'aller uniquement dans le passage de dérivation ou dans le noyau réchauffeur. Dans cet état, le courant maximumd'entraînement est amené au moteur du ventilateur. Ainsi, la quantité d'air de sortie est rendue maximum, forçant le système conditionneur d'air à fonctionner à sa 2 2481424 capacité maximum de chauffage ou de refroidissement. Cependant, dans le cas du système de réglage automa- tique du ventilateur construit comme ci-dessus,la résistance interne du transistor régulateur provoque une chute de tension considérable entre les bornes de l'ampli- ficateur de réglage, en particulier si le moteur du ventilateur est alimenté en un fort courant d'entraînement. En d'autres termes, une partie de la puissance électrique pour entraîner le moteur du ventilateur est toujours consommée par le transistor régulateur de l'amplificateur de réglage. Cette consommation d'énergie a pour résultat une chute de l'efficacité du ventilateur quand celui-ci fonctionne à sa capacité maximum, par exemple, en plein été ou en plein hiver. Selon la présente invention, un système de réglage automatique de la vitesse du ventilateur d'un condition- neur d'air comprend un moyen de mise en action pour décaler la position de la porte de mélange de l'air utilisée pour faire varier le rapport de mélange de l'air chaud et de l'air froid, un moteur de ventilateur, une source de courant électrique pour fournir un courant d'entraînement à ce moteur, un moyen formant amplificateur de réglage relié à une borne du moteur du ventilateur pour faire varier le courant qui s'y écoule, un moyen formant rhéostat sensible àiue posticnde laporte ou du dalçt de mélange de l'air pour produire une tension de réglage de l'amplificateur de réglage et un moyen de commutation de dérivation pour dériver le moyen formant amplificateur de réglage afin de fournir directement le courant d'entraînement au moteur du ventilateur quand la porte de mélange de l'air est à une position totalement fermée et/ou totalement ouverte afin que le ventilateur accomplisse son fonctionnement maximum. La présente invention a pour conséquent pour objet un système de réglage automatique de la vitesse du ventilateur d'un conditionneur d'air o l'efficacité du ventilateur est améliorée. 3248t424 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appara!tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faîte en rférence aux dessins schématiques annex6s donn& uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de ralisation de 9liavetion, et dans lesquels: - la figure I donne un schga de circuit d'un système traditionnel de reglage automatique de la vitesse du ventilateu.r d'un Onditioneur d'air la figure 2 rmontre un schéma de circuit d'un premier mode de réa isa-tion d syèe de réglage automatique de la vitesse du veStlateur seloe la présente invention la figure 5 montre la relation entre la tension ld'entaraneuent applique au moteur du ventilateur et la position de la porto de mélange de l'air - la figure 4 est un schéma de circuit d'un second mode de réalisation de la présente invention; et -la figure 5 est un schéma de circuit d'un troisième mode de réealisation de la présente inventiom. Avant d'expliquer le mode de réalisation Selon 1 'invention, on decrira un système traditiomel de réglage automatique de la vitese d'un ventilateur2 e se référant à la figure 1 Comme on peut le voir sur la figure le le système traditionnel de réglage automatique de la vitese du ventilateur comprend un amplificateur de réeglage 8 relié en série avec le moteur 4. du ventilateur2 et un circuit rhéostat 5 solidaire d'un dispositif asservi de mise en action 7 pour entraîner une porte ou clapet 6 de mélange de l'air. Un curseur 5b du circuit rheostat 5 est placé en une position B quand la porte de mélange de l'air est totalement fermée afin de diriger l'air d'un évapora- teur d'une unité de refroidissementv% les sorties du conditionneur d'airo Dans cet état, le circuit rhéostat 5 a sa valeur de résistance minimale et la tension de la batterie appliquée à la borne B du rhéostat 5a est captée par le curseur 5b et cette tension est appliquée à 1'amplificateur de réglage 8. 4 2481424 L'amplificateur de réglage 8 varie en résistance interne selon la tension appliquée à sa borne 81 par le curseur 5b. Dans cet état, la résistance atteinte de l'amplificateur de réglage 8 est réduite à sa valeur mini- male par application de la plus haute tension, et le courant maximum d'entraînement s'écoule dans le moteur 4 du ventilateur, ainsi le système du conditionneur d'air accomplitl'opération de refroissement à sa capacité maximale. De même, quand la porte 6 de mélange de l'air est totalement ouverte pour diriger l'air de l'évaporateur vers un noyau réchauffeur, le curseur 5b est placé à la position C du rhéostat 5a. Dans cet état également, le circuit du rhéostat a presque sa valeur de résistance minimale et une tension sensiblement égale à la tension à la batterie est appliquée à l'amplificateur de réglage 8. Par suite, un courant maximum d'entraInement s'écoule dans le moteur 4 du ventilateur. La relation entre la position de la porte de mélange de l'air et la tension appliquée au moteur 4 est illustrée par la ligne en trait plein S sur la figure 3. Cependant, le système de réglage automatique de la vitesse du ventilateur ci-dessus décrit présente un inconvénient parce qu'aon 'obtient par l'efficacité maximum du ventilateur car la chute de tension entre les bornes de l'amplificateur de réglage n'est pas négligeable du fait de sa résistance interne. En se référant à la figure 2, on peut y voir un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 2, les éléments équivalents ou correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes repères. Comme on peut le voir sur la figure 2, le système de réglage automatique du ventilateur selon l'invention comprend une source de courant électrique, un moteur 4 du ventilateur, un amplificateur de réglage 8 relié en série au moteur 4, un circuit rhéostat 5 sensible à la position d'un moyen asservi de mise en action de puissance 7 d'une porte ou clapet de mélange de l'air 6, et un commutateur de dérivation 9 solidaire de la position de la porte 6. La source de courant électrique comprend la batterie d'accumulateur 1, un commutateur d'allumage 2 et un relais d'allumage 3 ayant une bobine de relais 3a et un contact de relais 3b. Le moyen de mise en action 7 présente un levier 7a qui se déplace de façon alternative pour entraîner la porte 6 de mélange de l'air selon la dépression produite Io proportionnellement au niveau de température déterminé par un opérateur du conditionneur d'air. L'amplificateur de réglage 8 comprend de préférence un circuit monté en Darlington de deux transistors de puissance, et il est interposé entre la masse et la borne 41 côté masse du moteur 4 du ventilateur, la résistance interne de l'amplificateur de réglage variant avec la tension de réglage appliquée à sa borne d'entrée 810 Le circuit de rhéostat 5 est formé d'un circuit en parallèle d'une résistance R1 et d'un rhéostat 5a ayant un 2o circuit en série de -résistances R2 et R 3, et l'une des jonctions de la résistance R3 et du rhéostat 5a est reliée à un contact de relais 3b et du relais d'allumage 3. Le circuit rhéostat 5 comprend de plus un curseur mobile 5b solidaire du levier 7a du moyen de mise en action 7 pour entraîner la porte 6 du conditionneur d'air. Le curseur mobile 5b est monté coulissant sur les résistances R2 et R. Le commutateur de dérivation 9 est interposé entre la porte 41 côté masse du moteur 4 et la masse, et il est fermé quand la porte de mélange de l'air est totalement fermée pour diriger l'air vers le passage de dérivation, forçant le système du conditionneur d'air à accomplir son opération de refroidissement. Afin d'actionner le commutateur de dérivation 9, il est préférable de prévoir une protubérance T sur le levier 7a du moyen de mise en action 7, en une position appropriée pour fermer le commutateur de dérivation 9 quand le levier 7a est totalement étendu pour fermer la porte 6. Le fonctionnement de ce système automatique de réglage de la vitesse du ventilateur sera expliqué ci-après. Le fonctionnement de l'amplificateur de réglage 8 et du circuit rhéostat 5 est sensiblement le même que pour le système traditionnel de réglage de la vitesse du ventilateur ci-dessus décrit. Plus particulièrement, quand le commutateur de d'allumage 2 (ou un commutateur accessoire) est mis en action, la bobine de relais 3a du relais d'allumage 3 est excitée pour fermer son contact 3b, fournissant ainsi une tension d'entraînement de la batterie 1 au moteur 4 du ventilateur. Quand le système conditionneur d'air fonctionne à sa capacité maximum de refroidissement (mode de fonctionnement totalement froid), la porte 6 est totalement fermée par le levier 7a du moyen de mise en action 7 et en conséquence, le curseur 5b du rhéostat 5a est mis, en position B. Inversément, quand le système conditionneur d'air fonctionne à sa capacité maximum de chauffage (mode de fonctionnement totalement chaud), la porte 6 est totalement ouverte pour diriger l'air vers le noyau réchauffeur, et le curseur 5b est placé en une position C. Quand la porte 6 est placée entre ces positions totalement ouverte et totalement fermée, le curseur 5b se déplace entre les pos itions B et C, en réponse au mouvement du levier 7a du moyen de mise en action 7. La résistance du circuit rhéostat 5 varie avec le mouvement du curseur 5b et elle est déterminée par une valeur combinée de la résistance entre le curseur 5b et la borne B et de la résistance entre le curseur 5b et la borne C plus la valeur de la résistance R1. Le circuit rhéostat 5 a sa valeur de résistance maximum quand la porte de mélange de l'air est placée à sa position partiellement fermée et que le curseur 5b est placé à la jonction des résistances R2et R3 et du rhéostat 5a. Ainsi, l'amplificateur de réglage 8 est alimenté en tension de réglage par le curseur 5b et la vitesse du moteur 4 est réglée en conjonction avec le degré d'ouvertu- re de la porte 6 de mélange de l air sauf quand cellesci est totalement fermée à un fonctionement totalement froid du système conditikoneur d'air. Quand la porte 6 est totalesment ouvertes c9est=-àdire quand le moyen de mise en action 7 presnd sa postion de course maximum, la protuberance T sur le levier 7a actionse le codeu-atur dérivation 9 pour fermer ses con tacts La dennctuoe du ommutateur 9 permeast à la bDore 0 cOté asese du moteur 4 du ventilateur d'tre directement relitegà la masse. yîassant ou dérivat l'anplificateur de réglage 8o Le trajet de dérivation ainsi établi permet d limLneo la cute de uaio due à la consommation d9ânorpit dans 2apllficateur de réglage 80 Par suite9 1l ooun t d sntra2nemset passk-it Pak le moteur 4 du vbn!cesurV peut augmntsr pour locer le moteur 4 à tournes plus rapidmnto %insi9 9 elffiocacité du ventilateut pendant n mode de fonctioesment totalement froid du sys'me cond'itfeur d.eir est é6lîoréeo La tension applLuée su notGur dcu vGntilatsur dans ce mode de r îa2aion est llustr'es par la igne en pointilleéP sur la i'gure 3o 0n eWlîquiera maintenant9 en se réf6rant à la figure 4 tun second mode de réealisation de l!invention0 Dans ce mode de ralisation9 l9aplificatesur de réglage 8 est b-y=passé pendant le mode en fonctionement totalement froid ou le mode en úonctionnment: çud du conditionnur d'air, oontrairement au cas du premier mode de réalisation o l0efficacité du ventilateur n'est améliorée que pend ant u mode de fonctionnement totalement froid. Aàfin de réaliser l9opération ci-dessus, un commutateur de dérivation ou by=p3ms 10 supplémesntaire est prévu9 qui est sensible au mode de fonctionnement totalement chaud du conditionneur d'air. Ce commutateur 10 est placé à proximité du levier 7a du moyen de mise en action 7 et il est fermé avec le mouvement du levier 7a quand la porte 6 de mélange de l'air est totalement ouverte. Par la construction ci-dessus, l'amplificateur 8 de réglage du ventilateur est by-pass quand le conditionneur d'air fonctionne à un état totalement chaud ou totalement froid ce qui augmente le courant dans le moteur 4, provoquant ainsi une augmentation de sa vitesse. La tension appliquée au moteur 4 dans le cas de ce mode de réalisation est illustrée par la ligne en pointillés Q sur la figure 3. On expliquera maintenant> en se référant à la figure 5, un troisième mode de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, un relais 11 est prévu en parallèle avec l'amplificateur de réglage 8, la bobine 11a du relais Il étant reli à une borne d'un commutateur de dérivation ou by-pass 12 et l'autre borne du commutateur 12 étant reliée à la masse. Le contact 11b du relais 11 est relié entre la borne côté masse 41 du moteur 4 et la masse. Le commutateur de dérivation 12 est solidaire du levier 7a du moyen de mise en action 7 et il est fermé quand le levier 7a est en position respective- ment pour ouvrir et fermer la porte 6 de mélange de l'air. Dans la construction ci-dessus, la bobine 11a du relais 11 est excitée quand le commutateur 12 estfermé, ainsi le contact 1ilb est fermé pour fournir la tension d'alimentation directement au moteur 4. Ainsi, la vitesse du moteur est augmentée en comparaison à un système traditionnel de- rglage de la vitesse du ventilateur. Comme on l'aura noté à la lecture de ce qui précède, dans le cas de la présente invention, un commutateur de dérivation est fermé à la position totalement chaude et/ou totalement froide du moyen de mise en action, et l'ampli- ficateur de réglage du ventilateur est by-pass6 quand le commutateur de by-pass est fermé. Ainsi, la tension est directement appliquée au moteur du ventilateur sans qu'il y ait chute de tension entre les bornes de l'amplificateur de réglage du ventilateur pendant un fonctionnement ttalment e ud etkutoIement froid du système conditionneur d'air, ce qui élève la vitesse du moteur du ventilateur, ainsi le 248 1 424 système conditionneur d'air peut accomplir son opération maximum de chauffage ou de refroidissement. De plus, quand la présente invention est adaptée au système de réglage traditionnel échelonné de la vitesse du moteur du ventilateur avec des contact stationnaires et un contact mobile, on peut également s'attendre à un réglage précis de la vitesse du moteur du ventilateur pendant le mode de fonctionnement totalement chaud et le mode de fonctionnement totalement froid. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de realisation decrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre dexsempleo m particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, Si cellessci sont exécutées suivUant son esprit et mises en oeuvre dANs le cadre de la protection comme revendiquéeo R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Système de réglage automatique de la vitesse du ventilateur d'un conditionneur d'aircaractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de mise en action (7) pour décaler la position d'une porte de mélange de l'air (6) utilisée pour faire varier le rapport de mélange de l'air chaud et de l'air froid; un moteur de ventilateur (4) une source de courant électrique (1) pour fournir un courant d'entraînement audit moteur 5 un moyen amplificateur de réglage.(8) relié à une borne dudit moteur pour faire varier le courant s'y écoulant en réponse à une tension de réglage qui lui est appliquée, ledit amplificateur de réglage et ledit moteur étant reliés à ladite source de courant électrique en relation en série l'un avec l'autre; un moyen formant rhéostat (5) sensible à la position de ladite porte de mélange d'air pour produire la tension de réglage appliquée audit amplificateur de réglage, un moyen de commutation de dérivation (9, 10, 11. 12) pour by-passerledit moyen amplificateur de réglage afin de fournir le courant d'entraînement directement audit moteur du ventilateur quand ladite porte de mélange Le l'air est décalée à une position totalement fermée et/ou totalement ouverte afin que ledit ventilateur accomplisse son fonctionnement maximum. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commutation de dérivation précité comprend un premier commutateur (9) et un second commuta- teur (10) reliésen parallèle avec les bornes de l'amplifi- cateur de réglage (8) précité, ledit premier commutateur étant fermé quand la porte de mélange de l'air précitéeest totalement fermée et ledit second commutateur étant fermé quand ladite porte de mélange de l'air est totalement ouverte. ii 3. Système selon la revendication 1, caractriseé en ce que le moyen de commutation de dérivation precité comprend un relais (11) ayant une bobine et -n contact reli aux bores de l2amplificateur de réglage précitée et un oonutateur de r6glege (12) pour régler le courant dl attaque de ladite bobine o o $yetème selon l'une quelconque des revendications i a caraotrrise en ce que le moyen de mise en action (7) prec'2' pr6s ene ut Eoyen formaet le levier (7a) pour @entra-er la porte de éluge de l air précitée et en ce qu'.em protur ce t prvue sur ledit moyen formant levier pour action ner le oyes for mat commutateur de drivation prOécité o f