Brevet FR2516213A1 — publié le 19830513

La présente invention concerne un diffuseur d'air destiné en particulier aux équipements de chauffage, ventilation et climatisa- tion de véhicules et comprenant une soufflante, au moins une tubulure d'aspiration et plusieurs tubulures de sortie d'air, ces dernières pouvant être amenées en position d'ouverture ou de fermeture, indi- viduellement ou en combinaison au choix. La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le N O 24 45 590 décrit un équipement de chauffage, venti- lation et climatisation de véhicules, dans lequel un corps contient une soufflante en amont d'un évaporateur et d'un élément chauffant. Plusieurs tubulures de sortie d'air sont en outre prévues, qui abou- tissent aux diverses ouvertures dans l'habitacle, la commande du débit d'air dans les diverses tubulures de sortie d'air s'effectuant par des volets pivotants Chaque volet est commandé par une capsule de réglage à dépression; par suite du faible espace de montage disponible dans les voitures de tourisme, la disposition des capsules à dépres- sion impose des renvois et des tringleries coûteux Un tel dispositif est très coûteux par suite du nombre élevé de pièces détachées et exige en outre un ajustement précis des volets et des mécanismes de réglage Un inconvénient des tubulures de sortie commandées par volet réside en outre dans la nécessité de prévoir de nombreux volets et capsules de réglage à dépression dans les voitures à exigences sévères de confort de chauffage et ventilation Les volets commandés par des capsules à dépression présentent en outre l'inconvénient de ne pas pouvoir être amenés dans des positions intermédiaires ou d'exiger des capsules à dépression plus coûteuses pour pouvoir passer dans une posi- tion intermédiaire Le réglage sur un nombre quelconque de positions intermédiaires est toutefois totalement exclu Le dispositif connu est très encombrant, car deux échangeurs de chaleur, la soufflante et de nombreux volets de fermeture et de renvoi sont logés dans un corps commun. L'invention a pour objet un diffuseur d'air du type précité, de constitution-simple, de production économique et de faible encom- brement. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le diffu- seur d'air comporte un corps cylindrique dont une face frontale porte la tubulure d'aspiration et dont l'enveloppe circonférentielle de préférence comporte successivement des ouvertures raccordées à des tubulures de sortie d'air, ainsi qu'un tambour monté en rotation dans le corps et dont l'enveloppe de préférence comporte des ouver- tures, les ouvertures du corps étant amenées dans une position d'ouverture ou de fermeture au choix selon la position angulaire du tambour; et une roue de soufflante radiale est disposée dans le tambour. Le diffuseur d'air selon l'invention est non seulement compact, de constitution simple et de production-économique, mais présente en outre l'avantage d'une commande individuelle par suite des multiples positions intermédiaires possibles Le montage direct de la souf- flante radiale en amont des ouvertures de sortie d'air assure un bon brassage de l'air aspiré La sortie d'air à température variable sur les diverses ouvertures de sortie d'air est ainsi évitée. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le tambour comporte une couronne dentée sur laquelle engrène un pignon d'entraînement d'un servomoteur, pour l'entraînement du tambour La position de montage du diffuseur d'air dans la voiture est ainsi in- différente, car aucune liaison mécanique n'est nécessaire avec un levier de manoeuvre sur le tableau de bord Un capteur est utilement prévu pour déterminer la position angulaire instantanée du tambour, et de préférence constitué par un potentiomètre de réglage La résis- tance de ce dernier varie avec la position angulaire du tambour et constitue la grandeur de référence pour la commande du servomoteur. Afin d'adapter la possibilité de commande aux besoins réels dans la voiture, la forme du corps et du tambour devant être aussi simple que possible, et selon une autre caractéristique particulièrement avanta- geuse de l'invention, trois ouvertures sont réparties sur la demi- circonférence du corps et le tambour comporte trois ouvertures, dont la taille correspond à la section des ouvertures du corps; deux des ouvertures du tambour se suivent circonférentiellement et la troisième ouverture est décalée de 180 par rapport à l'une des deux autres ouvertures Par suite de cette disposition le tambour peut occuper 16213 six positions principales, sur lesquelles une ou deux des ouvertures sont totalement ouvertes, et de nombreuses positions intermédiaires, sur lesquelles les ouvertures ne sont que partiellement ouvertes. La tubulure d'aspiration est avantageusement centrée sur le corps et le tambour comporte une tubulure dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur de la tubulure d'aspiration Il en résulte une suspension supplémentaire du tambour dans le corps, s'opposant à un blocage du corps Le servomoteur du tambour et le capteur se trouvent de préférence sur la face extérieure d'une paroi du corps et les pignons sont fixés sur des axes traversant ladite paroi La tubulure d'aspiration est reliée à un boîtier contenant un évaporateur et un élément chauffant, afin de permettre l'aspiration d'air refroidi ou chauffé selon besoin Lorsque des ouvertures 4 sont prévues sur la circonférence du corps 1, une ouverture est reliée à une tubulure de départ aboutissant à l'aérateur du bas de l'habitacle, une seconde ouverture est reliée à une tubulure de départ aboutissant à un aérateur de dégivrage sur le pare- brise, et une troisième ouverture est reliée à une tubulure de départ aboutissant à un aérateur dans la partie médiane de l'habitacle Afin d'assurer des débits d'air différents sans appareillage de commutation supplémentaire, la roue de soufflante radiale peut être équipée d'ailettes de forme appropriée, produisant un débit d'air différent selon le sens de rotation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est la vue en perspective avec élévation partielle d'un diffuseur d'air; la figure 2 est une coupe suivant l'axe II-II de la figure 1; et la figure 3 représente schématiquement le diffuseur d'air avec sa commande. La figure 1 représente un corps 1 de diffuseur d'air, de forme sensiblement cylindrique Le corps 1 présente latéralement une ouver- ture centrale 2, à laquelle est raccordé un canal d'aspiration d'air 3 L'enveloppe du corps cylindrique du diffuseur d'air comporte trois ouvertures 4, 5 et 6 auxquelles sont raccordées des tubulures de départ 7, 8 et 9 La tubulure de départ 7 aboutit à des aérateurs de dégivrage; la tubulure de départ 8 aboutit à des aérateurs dans la partie médiane de l'habitacle et la tubulure de départ 9 aboutit à des sorties d'air dans le bas de la partie avant de l'habitacle. Un tambour 10, adapté avec précision à la forme du corps 1 du diffuseur d'air, est monté en rotation dans ledit corps-et présente un épaulement 11 avec une couronne dentée 12 prévue sur son rayon intérieur Le tambour 10 comporte une tubulure 13 qui pénètre dans la tubulure d'aspiration 3 et assure ainsi une suspension supplémen- taire du tambour Un servomoteur 14 et un capteur 15, tel qu'un potentiomètre de réglage, sont fixés sur la face frontale du corps 1 du diffuseur d'air voisine de la couronne dentée 12 du tambour 10. Un axe 16 du servomoteur électrique 14 traverse le corps 1 du diffuseur d'air et porte un pignon d'entraînement 17, dont les dents engrènent sur la couronne dentée 12 Un axe 18 du cpateur 15, qui traverse éga- lement la paroi du corps 1 dudiffuseur d'air, porte un pignon 19 dont les dents engrènent aussi sur la couronne dentée 12. La roue 20 d'une soufflante radiale, présentant de nombreuses ailettes 21, tourne à l'intérieur du tambour Elle est entraînée par un moteur électrique 22, monté sur la face frontale du corps du dif- fuseur d'air opposée à la tubulure d'aspiration 3 L'enveloppe 10 ' du tambour 10 comporte, à des intervalles déterminés, des ouvertures 23 de même taille que les ouvertures 4, 5 et 6. Pour influencer la distribution d'air, le tambour 10 tourne à l'intérieur du corps 1, les ouvertures 23 de l'enveloppe 10 ' se déplaçant par rapport aux ouvertures de départ 4, 5 et 6 Les ouvertures 23 ouvrent ou ferment ainsi une ou plusieurs des ouvertures de départ 4, 5 et 6 au choix, et commandent par suite le débit d'air vers les diverses tubulures de départ La rotation du tambour est produite par le servomoteur 14, qui entraîne le tambour 10 par l'intermé- diaire du pignon 17 L'angle de rotation correspondant est déterminé par le capteur 15, relié à la couronne -dentée 12 par le pignon 19 et délivrant un signal approprié à un circuit de commande S (figure 3), quand la position souhaitée est atteinte. Selon la taille du corps du diffuseur d'air et de ses ouvertures 16213 de départ 4, 5 et 6, il est possible de disposer un nombre corres- pondant d'ouvertures de départ, qui doivent présenter la même sec- tion Il est en outre possible d'amener les ouvertures de départ 4, 5, 6 dans les zones de la face frontale du corps 1 voisines de l'enveloppe du tambour 10 et d'adapter en conséquence les ouvertures 23 du tambour 10. La figure 2 représente le corps du diffuseur d'air en coupe sui- vant l'axe II-II de la figure 1 Les pièces identiques portent les mêmes références que sur la figure 1 Comme le montre nettement cette figure, trois ouvertures 4, S et 6 sont réparties suivant un angle de 1800 à la circonférence du corps 1 Le tambour 10 comporte trois ouvertures 23, de même taille que les ouvertures 4, 5 et 6 du corps 1. Deux des ouvertures 23 du tambour 10 se succèdent immédiatement et la troisième ouverture 23 est décalée de 180 par rapport à l'une des deux précédentes Dans la position représentée du tambour 10, la sortie d'air est ainsi dégagée dans les tubulures 8 et 9 Les ouvertures 23 du tambour 10 sont choisies de façon qu'une rotation de 600 du tam- bour soit nécessaire pouratteindre la position suivante Il en résulte six réglages principaux équidistants sur la circonférence, qui sont indiqués ci-dessous avec les tubulures de sortie d'air dégagées. Angle de rotation Tubulures de sortie d'air (O 8 + 9 8 + 7 7 1800 9 240 8 3000 7 + 9 Dans le cas considéré, les réglages principaux sont définis de façon que l'air s'écoule uniquement vers une des tubulures 7, 8 ou 9, ou vers deux de ces tubulures, selon une combinaison quel- conque De nombreuses positions intermédiaires, sur lesquelles les ouvertures de départ 4, 5 et 6 ne sont ouvertes que partiellement, peuvent évidemment être occupées. Les ailettes 21 de la soufflante radiale 20 présentent une forme telle que le débit d'air varie selon le sens de rotation. La figure 3 représente schématiquement le diffuseur d'air selon l'invention avec un dispositif de commande Les pièces précédem- ment décrites à l'aide des figures 1 et 2 portent les mêmes réfé- rences que sur ces dernières Le dispositif de commande est essen- tiellement constitué par une unité de commande S, reliée par une ligne 25 à une source d'énergie électrique B Trois touches de sélection FR, E et AC sont en outre prévues, qui sont reliées par des lignes 24 à l'unité de commande S Le servomoteur 14 est relié à l'unité de commande S par une ligne 26 et le capteur 15 par une ligne 27. Lors de l'enfoncement de la touche de sélection FR, le tambour occupe la position sur laquelle seule l'ouverture'de départ 6 est ouverte et tout l'air débité est ainsi dirigé dans le bas de la partie avant de l'habitacle Cela correspond à la position 1800 sur le tableau précédent Le tambour 10 passe sur la position 120 quand la touche de sélection E est enfoncée et sur la position 2400 lors de la manoeuvre de la touche de sélection AC La résistance du potentiomètre de réglage constituant le capteur 15 varie en fonction de la rotation du pignon 19 La valeur correspondante de la résistance est déterminée dans l'unité de commande S Lorsque la résistance correspondant à la position angulaire instantanée du tambour 10 n'est pas égale à la valeur introduite par les touches, le dispositif de commande S branche le servomoteur 14 jusqu'à ce que la résistance du capteur 15 soit égale à la valeur entrée. Le diffuseur d'air selon l'invention est compact et peut s'adap- ter à l'espace disponible dans la voiture, selon la taille requise de la roue de soufflante Lorsqu'un réglage individuel des aérateurs est souhaité du côté du conducteur et du c 8 té du passager, il est pos- sible de prévoir deux diffuseurs d'air, ce que la construction com- pacte permet sans difficulté. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui-viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 16213 Revendications 1 Diffuseur d'air destiné en particulier aux équipements de chauffage, ventilation et climatisation de véhicules et comprenant une soufflante, au moins une tubulure d'aspiration et plusieurs tubulures de sortie d'air, ces dernières pouvant être amenées en position d'ouverture ou de fermeture, individuellement ou en com- binaison au choix, ledit diffuseur étant caractérisé par un corps cylindrique ( 1) dont une face frontale porte la tubulure d'aspira- tion ( 3) et dont l'enveloppe circonférentielle de préférence comporte successivement des ouvertures ( 4, 5, 6) raccordées à des tubulures de sortie d'air ( 7, 8, 9), et par un tambour ( 10) monté en rotation dans le corps ( 1) et dont l'enveloppe ( 10 ') de préférence comporte des ouvertures ( 23), les ouvertures ( 4, 5, 6) du corps étant amenées dans une position d'ouverture ou de fermeture au choix selon la posi- tion angulaire du tambour ( 10); et par une roue ( 20) de soufflante radiale disposée dans le tambour ( 10). 2 Diffuseur d'air selon revendication 1, caractérisé en ce que le tambour ( 10) présente une couronne dentée ( 12) sur laquelle engrène un pignon ( 17) d'un servomoteur ( 14) pour l'entraînement du tambour ( 10). 3 Diffuseur d'air selon revendication 2, caractérisé par un cap- teur ( 15) pour la détermination de la position angulaire instantanée du tambour ( 10). 4 Diffuseur d'air selon revendication 3, caractérisé en ce que le capteur ( 15) est un potentiomètre de réglage, actionné par un pignon ( 19) engrenant sur la couronne dentée ( 12). Diffuseur d'air selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que trois ouvertures ( 4, 5, 6) sont réparties sur la demi-circonférence du corps ( 1) et le tambour ( 10) comporte trois ouvertures ( 23), de même section que les ouvertures ( 4, 5, 6) du corps ( 1), deux ouvertures ( 23) se suivant directement dans le sens cir- conférentiel et la troisième ouverture ( 23 ') étant décalée de 1800 par rapport à l'une des deux autres ouvertures ( 23). 6 Diffuseur d'air selon revendication 5, caractérisé en ce que le tambour ( 10) peut occuper six positions principales, sur chacune desquelles une ou deux des ouvertures ( 4, 5, 6) sont totalement ouvertes, et de nombreuses positions intermédiaires, sur lesquelles les ouvertures ( 4, 5, 6) ne sont que partiellement ouvertes. 7 Diffuseur d'air selon revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'aspiration ( 3) est centrée dans le boîtier ( 1) et le tambour ( 10) comporte une tubulure ( 13), dont le diamètre exté- rieur est égal au diamètre intérieur de la tubulure d'aspiration ( 3). 8 Diffuseur d'air selon une des revendications 2 ou 4, caracté- risé en ce que le pignon d'entraînement ( 17) et/ou le pignon ( 19) sont fixés sur des axes ( 16, 18) traversant une paroi frontale du corps ( 1). 9 Diffuseur d'air selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la tubulure d'aspiration est reliée à un boî- tier contenant un évaporateur et/ou un élément chauffant, pour l'aspiration d'air refroidi ou chauffé. Diffuseur d'air selon revendication 5, caractérisé en ce qu'une ouverture ( 6) est reliée à une tubulure de départ ( 9) aboutissant à un aérateur dans le bas de la partie avant de l'habitacle, une ouver- ture ( 4) est reliée à une tubulure de départ ( 7) aboutissant à un aérateur de dégivrage du pare-brise, et une ouverture ( 5) est reliée à une tubulure de départ aboutissant à un aérateur dans la partie centrale de l'habitacle. 11 Diffuseur d'air selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la roue ( 20) de soufflante radiale est équipée d'ailettes ( 21) d'une forme telle que des débits d'air différents sont obtenus selon le sens de rotation de ladite roue ( 20).