Brevet FR2631287A1 — publié le 19891117

Dispositif de chauffage et de ventilation, notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne un dispositif de chauffage et de ventilation destiné tout particulièrement à équiper les véhicules automobiles. Le dispositif de l'invention est du type comprenant : une conduite d'entrée d'air froid; des conduites de sortie d'air; une branche de transmission d'air froid interposée entre la conduite d'entrée et les conduites de sortie; une branche de réchauffage d'air interposée entre la conduite d'entrée et les conduites de sortie et contenant un échangeur de chaleur, la branche de transmission d'air froid et la branche de réchauffage d'air communiquant entre elles par une zone de mixage; et un organe de réglage de la température de l'air dans la zone de mixage et, par conséquent, de la température de l'air sortant par les conduites de sortie. De tels dispositifs sont utilisés habituellement pour le chauffage et la ventilation, et éventuellement la climatisation, de l'habitacle des véhicules automobiles. Ils servent alors à envoyer l'air froid ou réchauffé en différents endroits de l'habitacle-grâce aux conduites de sortie précitées. Généralement, ces conduites de sortie sont au nombre de trois et comprennent une première conduite desservant des bouches de dégivrage/désembuage du pare-brise, une seconde conduite desservant des aérateurs au niveau de la planche de bord et une troisième conduite desservant une bouche en partie inférieure de l'habitacle. L'air froid provenant de l'extérieur de l'habitacle ou éventuellement d'un groupe de climatisation est ainsi réparti entre la branche de transmission d'air froid et la branche de transmission d'air chaud, ce qui permet de régler la température de l'air qui est reçu dans la zone de mixage et qui est ensuite acheminé vers les conduites de sortie. Une manière commode de réaliser la répartition de l'air froid entre les deux branches précitées est de faire appel à un volet de mixage disposé à la jonction de la conduite d'entrée et des deux branches, ce qui permet de faire varier à volonté la répartition du débit d'air entre ces deux branches et, par conséquent, la température de l'air sortant par les conduites de 50 ie. Dans les dispositifs connus de ce type, la zone de mixage est conçue de telle manière que le mélange de l'air froid provenant de la branche de transmission d'air froid et de l'air chaud provenant de la branche de réchauffage d'air ne soit pas parfait de manière à obtenir, en aval de la zone de mixage, deux flux d'air de température différente que l'on achemine respectivement sur des conduites de sortie. On obtient alors une certaine configuration de distribution d'air dite l'bi-level" ou stratification de température. Le flux d'air de température plus élevée est envoyé vers la partie inferieure de l'habitacle (par la troisième conduite de sortie), tandis que le flux d'air de température moins élevée est envoyé vers la partie supérieure de l'habitacle c'est-à-dire vers -les bouches de dégivrage et/ou les aérateurs (par la première et/ou la seconde conduite de sortie). Lorsque le dispositif se trouve dans une position telle que l'air est distribué simultanément vers les aérateurs et vers la partie inférieure, on obtient une répartition satisfaisante puisque les occupants du véhicule reçoivent en partie inférieure, ctest-à-dire aux pieds, un air plus chaud que celui qu'ils reçoivent en partie supérieure c'està-dire au niveau du visage. Malheureusement, cette solution présente un inconvénient dans le cas où le dispositif se trouve dans une position telle que l'air est distribué simultanément vers les bouches de dégivrage et vers la bouche partie inférieure. En effet, en pareil cas, l'air sortant par les bouches de dégivrage est à une température plus faible que l'air sortant par les bouches situées en partie inférieure de l'habitacle. I1 en résulte une difficulté pour assurer le dégivrage et/ou désembuage du pare-brise. Le but de l'invention est de procurer un dispositif du type défini en introduction qui permet d'évite-r -l'inconvéni-ent mentionné ci-dessus. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que le dispositif comprend en outre un volet escamotable disposé à la jonction entre la branche de transmission d'air froid, la branche de réchauffage d'air et la zone de mixage, ce volet étant déplaçable entre une position opératoire où il fait saillie dans la zone de mixage pour y former un étranglement et favoriser un mixage intime de l'air froid et de l'air chaud, ce qui permet d'envoyer un flux d'air de température -sensiblement uniforme vers les conduites de sortie, et une position inopératoire où il ne forme pas d'étranglement dans la zone de mixage pour favoriser un mixage partiel de l'air froid et de l'air chaud, ce qui permet d'envoyer des flux d'air de températures différentes vers les conduites de sortie. L'invention s'applique en particulier à un dispositif du type comprenant des volets de distribution à plusieurs po sitions pour contrôler la distribution de l'air sortant par les conduites de sortie. L'invention prévoit alors que le volet- escamotable est synchronisé avec les volets de distribution pour se trouver en position opératoire ou en position inopératoire en fonction de positions définies des volets de distribution. L'invention s'applique en particulier à un dispositif de chauffage et de ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant trois conduites de sortie comme défini précédemment, et dans lequel les volets de distribution comprennent un premier volet ou volet de dégivrage contrôlant la première conduite de sortie et un second volet ou volet d'aération/chauffage contrôlant la deuxième et la troisième conduites de sortie. Selon- l'invention, le volet escamotable est alors synchronisé avec le premier volet et avec le second volet qui sont eux-mêmes synchronisés entre eux. Conformément à l'invention, le volet escamotable est en position opératoire, c'est-à-dire en position sortie, lorsque le premier volet se trouve dans une position qui permet à l'air de passer par la première conduite de sortie pour assurer la fonction dégivrage et lorsque le second volet se trouve dans uneposition interdisant a l'air de sortir par la seconde conduite et d'assurer ainsi la fonction d'aération avec la possibilité d'assurer le passage de l'air vers la partie basse de l'habitacle par la troisième conduite. L'invention prévoit en outre que le volet escamotable se trouve en position inopératoire, c'est-à-dire en position escamotée, lorsque le premier volet est dans une position interdisant à l'air de sortir par la première conduite de sortie et lorsque le second volet permet à l'air de s'écouler par la seconde conduite de sortie et/ou la troisième conduite de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, le volet escamotable est un volet pivotant autour d'un axe transversal à la direction générale de l'écoulement de i'air dans le dispositif. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel - la figure unique est une vue en coupe d t un dispositif conforme à l'invention, la coupe étant prise suivant un plan perpendiculaire aux axes des différents volets; le dispositif étant représenté en position "Dégivrage". Le dispositif représenté sur le dessin comprend un bolier 10 limité par des parois à génératrices parallèles s'étendant perpendiculairement au plan dû dessin et par des parois s'étendant parallèlement- au plan du dessin. Le boîtier 10 comporte un embout d'entrée 12 relié à une conduite d'entrée d'air froid 14. L'embout 12 est prévu pour être raccordé à l'embout de sortie d'un groupe moto-ventilateur (non représenté) propre à envoyer dans la conduite d'entrée 14 de l'air froid provenant de l'extérieur de l'habitacle du véhicule ou éventuellement d'un groupe de climatisation. La conduite d'entrée 14 débouche, d'une part, sur une branche de transmission d'air froid 16 et, d'autre part, sur une branche de réchauffage d'air 18.La branche 16 est limitée extérieurement par une paroi généralement rectiligne 20 qui se raccorde, d'une part, à l'embout d'entrée 12 et, d'autre part, à une portion de paroi 22. La branche de réchauffage 18 présente une configuration en U limitée par une paroi externe incurvée 24 ayant une extrémité d'entrée 26 reliée à l'embout 12 et une extrémité de sortie 28 disposée en regard de la paroi 22. Une cloison 30 est disposée à l'intérieur de la poche ainsi formée pour y définir une circulation en U. La branche de transmission d-'air froid 16 s'étend de façon directe entre les deux extrémités du U. La branche .18 communique avec la branche 16 par un orifice d'entrée 32 et par un orifice de sortie 34, A l'intérieur de la branche 18 est prévu un échangeur de chaleur 36 -propre à assurer le réchauffage de l'air circulant dans la branche 18.Cet échangeur de chaleur est, par exemple, alimenté en -permanen- ce par le fluide de refroidissement du moteur du véhicule. Le dispositif comprend en outre un volet de mixage 38 monté à rotation autour d'un axe 40 et disposé à la jonction de la conduite d'entrée 14 et des branches 16 et 18 pour taisre varier la répartition entre ces deux branchèsdu débit d7air arrivant par la conduite d'entrée 14 et par conséquent la température de l'air en sortie des branches 16 et 18. Ce volet est déplaçable entre une position A représentée en trait plein où l'air circule uniquement dans la branche 18 et une position B représentée en trait interrompu où l'air circule uniquement à travers la branche 16, tout en pouvant prendre toute position intermédiaire. Les branches 16 et 18 communiquent entre elles, à leur sortie, par une zone de mixage 42 située en amont de- l'extrémité 28 et de la paroi 22.Cette zone est destinée à assurer le mélange de l'air froid provenant de la branche 16 et de l'air chaud provenant de la branche 18. L'air ainsi mélangé est destiné à être envoyé vers trois conduites de sortie. Le dispositif comprend une première conduite de sortie 44 limitée principalement par deux tronçons de paroi cylindrique 46 et 48 et desservant une bouche de dégivrage 50. La distribution de l'air à travers la conduite 44 est contrôlée par un volet de distribution ou "volet de dégivrage" 52 monté à rotation autour d'un-axe 53. Le dispositif comprend en outre une seconde conduite de sortie 54 limitée principalement par deux portions de paroi cylindrique 56 et 58 et desservant au moins une bouche d'aération 60 disposée au niveau de la planche de bord du véhicule. Enfin, le dispositif comprend une troisième conduite de sortie 62 qui dessert une bouche de sortie 64 en partie inférieure de l'habitacle. Un second volet de distribution 66 monté à rotation autour d'un axe 67 est prévu pour contrôler la distribution de l'air à travers les conduites de sortie 54 et 62. Les volets 52 et 66 sont synchronisés entre eux de manière à pouvoir prendre cinq positions différentes qui seront explicitées ultérieurement. Un dispositif de chauffage et de ventilation tel que décrit ci-dessus est en lui-même connu. I1 permet d'obtenir, dans la zone de mixage 42, un mélange d'air de température non uniforme en, créant un flux d'air de température plus élevée propre à être acheminé vers la troisième conduite 62 et un flux d'air de température plus basse propre à être acheminé vers la première conduite 44 ou la seconde conduite 54, d'où il résulte les inconvénients mentionnés plus haut. Pour éviter ces inconvénients, l'invention prévoit de disposer un volet escamotable 68 à la jonction entre la branche de transmission d'air froid 16, la branche de réchauffage d'air 18 et la zone de mixage 42. Le volet 68 est monté pivotant autour d'un axe 70 transversal à la direction générale de l'écoulement de l'air dans le dispositif.Le vo let est déplaçable entre une position opératoire ou position sortie (représenté en trait plein sur la figure) où il fait saillie dans la zone de mixage 42 pour former un étranglement et favoriser ainsi un mixage intime de l'air froid et de l'air chaud, ce qui permet d'envoyer un-flux d'air de température sensiblement uniforme vers les conduites de sortie et une position inopératoire ou escamotée (représenté en trait fantôme sur le dessin) où il ne forme pas d'étranglement dans la zone de mixage pour favoriser ainsi un mixage partiel de l'air froid et de l'air chaud, ce qui permet d'envoyer des flux d'air de températures différentes vers les conduites de sortie. Le volet 68 comprend une paroi incurvée 72 qui dépend de deux pattes parallèles 74 (dont une seule est visible sur le dessin) de forme générale triangulaire et comportant un pivot correspondant à l'axe 70. La paroi incurvée 72 a un rayon de courbure sensiblement identique à celui de la paroi externe 24 de la branche de réchauffage d'air 18 dans la région adjacente à son extrémité de sortie 28. Dans la position opératoire du volet, la paroi 72 de. ce dernier prolonge la paroi externe 24 de la branche 18 audelà de son extrémité de sortie 28 et, dans la position inopératoire, cette paroi 72 s'escamote intérieurement le long de la paroi externe 24 de la branche 18. Le déplacement du volet escamotable 68 est synchronisé à celui dés volets 52 et 66. Les volets 52 et 66 peuvent prendre cinq positions différentes qui sont identifiées respectivement par les symboles V, BL, P, DC et D. Dans la position V (ventilation), le volet 52 interdit à l'air de sortir par la conduite 44, tandis que le volet 66 autorise l'air à sortir uniquement par la conduite 54 pour desservir les bouches d'aération 60. Dans la position BL (bi-level), le volet 52 interdit encore à l'air de sortir par la conduite 44, tandis que le volet 66 est dans une position intermédiaire autorisant à l'air de sortir à la fois par la conduite 54 et par la conduite 62 pour desservir ainsi à la fois les bouches d'aération 60 et la bouche inférieure 64. Dans la position P (pieds), le volet 52 interdit toujours à l'air de sortir par la conduite 44, tandis que le volet 66 autorise l'air à sortir uniquement par la conduite de sortie 62 qui dessert la bouche inférieure 64. Dans les trois positions V, BL et P précitées, -le volet 68 est dans sa position inopératoire ou escamotée, ce qui favorise une stratification de température dans la zone de mixage 42. Par conséquent l'air envoyé vers la bouche inférieure 64 se trouve toujours à une température supérieure à l'air envoyé vers la bouche d'aération 60, procurant ainsi un meilleur confort aux occupants du véhicule. Dans la position DC (dégivrage-chauffage), le volet 52 permet à l'air de sortir par la conduite 44 et de desservir la bouche de dégivrage 50, tandis que le volet 66 interdit à l'air de sortir par la conduite 54 et l'autorise seulement à sortir par la conduite 62 qui dessert la bouche inférieure 64. Dans la position D (dégivrage) représentée sur le dessin, le volet 52 permet à l'air de sortir par la conduite 44 pour desservir la bouche de dégivrage 50, tandis que le volet 66 empêche à l'air de sortir à la fois par la conduite 54 et par la conduite 62. Dans les positions DC et D précitées, le volet escamotable 68 est dans sa position opératoire où il forme un étranglement dans la zone de mixage, favorisant ainsi le mélange de l'air chaud et de l'air froid. Par conséquent, l'air envoyé vers la bouche de dégivrage 50 se trouve toujours à une température suffisamment élevée pour assurer un dégivrage ou un désembuage correct du pare-brise. Le dispositif tel que décrit ci-dessus peut, comme déjà mentionné, être équipé en outre d'un dispositif de climatisation. I1 est habituellement dédoublé de manière à disposer de trois conduites de sortie du côté du conducteur et de trois conduites de sortie analogues du côté du passager. Revendications. 1. Dispositif de chauffage et de ventilation, du type comprenant : une conduite d'entrée d'air froid (14) des conduites de sortie d'air (44,54,62); une branche de transmission d'air froid (16) interposee entre la conduite d'entrée et les conduites de sortie; une branche de réchauffage ge d'air (18) interposée entre la conduite d'entrée et les conduites de sortie et contenant un échangeur de chaleur (36), la branche de transmission d'air froid et la branche de réchauffage d'air communiquant entre elles par une zone de mixage. (42); et un organe (38) de réglage de la température de l'air dans la zone de mixage (42) et par conséquent de l'air sortant par les conduites de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un volet escamotable (68) disposé à la jonction entre la branche de transmission d'air froid (16), la branche de réchauffage d'air (18) et la zone de mixage (42), ce volet escamotable étant dépla çable entre une position opératoire où il fait saillie dans la zone de mixagé (42) pour y former un étranglement et favoriser un mixage intime de l'air froid et de l'air chaud ce qui permet d'envoyer un flux d'air de température sensiblement uniforme vers les conduites de sortie et une position inopératoire où il ne forme pas d'étranglement dans la zone de mixage (42) pour favoriser un mixage partiel de l'air froid et de l'air chaud, ce qui permet d'envoyer des flux d'air de températures différentes vers les conduites de sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des volets de distribution (52,66) à plusieurs positions pour contrôler la distribution de l'air sortant par les conduites de sortie (44,54,62), caractérisé en ce que le volet escamotable (68) est synchronisé avec les volets de distribution (52,66) pour se trouver en position opératoire ou en position inopératoire en fonction de positions définies des volets de distribution. 3. Dispositif selon la revendication 2, pour le chauffage et la ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, dans lequel les conduites de sortie comprennent une première conduite (44) desservant une bouche de dégivrage/désembuage (50) du pare-brise, une seconde conduite (54) desservant des aérateurs (60) au niveau de la planche de bord et une troisième conduite (62) desservant une bouche (64) en partie inférieure de l'habitacle, et dans lequel les volets de distribution comprennent un premier volet ou volet de dégivrage (52) contrôlant la première conduite de sortie (44) et un second volet ou volet d'aération/chauffage (66) contrôlant la seconde et la troisième conduites de sortie (54, 62), caractérisé en ce que le volet escamotable (8) est synchronisé avec le premier volet (52) et avec le second volet (66). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le volet escamotable (68) est en position opératoire lorsque le premier volet (52) est dans une position permettant à l'air de passer par la première conduite de sortie. (44) pour assurer la fonction de dégivrage et lorsque le second volet (66) est dans une position interdisant à l'air de sortir par la seconde conduite (54) et d'assurer la fonction aération et en pouvant permettre ou interdire le passage de l'air par la troisième conduite (62). 5. Dispositif selon la'revendication 3, caractérisé en ce que le volet escamotable (68) est en position inopératoire lorsque le premier volet (52) est dans une position interdisant à l'air de sortir par la première conduite de sortie (44) et lorsque le second volet (66) est dans une position permettant à l'air de- sortir par la seconde conduite de sortie (54) et/ou la troisième conduite de sortie (62). 6. Dispositif selon l'une es revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le volet escamotable (68) est monté pivotant autour d'une axe (70) transversal à la direction générale de l'écoulement de l'air dans le dispositif. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la branche de réchauffage d'air (18) présente une configuration en U limitée par une paroi extérieure incurvée (24) et la branche de transmission d'air froid (16) s'étend de façon directe entre les extrémités (32r34) du U, ladite paroi externe (24) présentant une extrémité d'entrée (26) reliée à la conduite d'entrée d'air (14) et une extré mité--de-sor-tie (28) débouchant vers--la zone de mixage (42), caractérisé en ce que le volet escamotable (68) comporte une paroi incurvée (72) qui, dans la position opératoire, prolonge la paroi externe (24) de la branche de réchauffage d'air (18) au-delà de son extrémité de sortie (28), et, dans la position inopératoire, s'escamote intérieurement le long de ladite paroi externe (24) de la branche de réchauffage d'air.(l8). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite paroi incurvée (72) du volet escamotable a un rayon de courbure sensiblement identique à celui de la paroi externe (24) de la branche de réchauffage d'air (18) dans la région adjacente à son extrémité de sortie (28). 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la paroi incurvée (72) du volet escamotable (68) dépend de deux pattes parallèles (74) de forme générale triangulaire comportant chacune un pivot. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de réglage de la température de l'air dans la zone de mixage (42) est un .volet de mixage (38) disposé à la jonction de la conduite d'entrée (14), de la branche de transmission d'air froid (16) et de la branche de réchauffage d'air (18), pour faire varier la répartition entre ces deux branches du débit d'air arrivant par la conduite d'entrée d'air froid.