Brevet FR2627727A1 — publié le 19890901

La présente invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule automobile. Un tel dispositif comprend habituellement un conduit d'alimentation en air extérieur se partageant en une première branche débouchant dans l'habitacle par des premières buses et en une seconde branche comportant un échangeur de chaleur apte à réchauffer l'air le traversant et débouchant dans l'habitacle par des secondes buses, la première et la seconde branches communiquant entre elles en aval dans la direction considérée de l'écoulement de l'air par un passage de communication formant zone de mixage pour la première branche et un moyen tel qu'un robinet permettant de faire varier la température de l'air sortant des buses. Ce moyen permet d'obtenir de l'air, soit à la même température à la sortie des premières et secondes buses, soit de l'air sortant des premières buses à une température différente de celle sortant des secondes buses. Dans ce dernier cas le dispositif assure une fonction supplémentaire, fonction appelée "bi-level" ou stratification de température, permettant de créer un écart de la température entre la première branche et la seconde branche. Cependant, il a été constaté que ce dispositif présentait quelques inconvénients. En effet, dans les réalisations connues à ce jour, les différentes buses comportent, au voisinage de leurs débouchés, des volets permettant de réguler le débit d'air sortant de celles-ci et lorsque, par exemple, les volets des buses de la première branche sont fermés, il se produit un retour d'air dans le passage de communication, ledit air se mélangeant dans la zone d'air traité avec l'air y régnant en perturbant la température de celui-ci. La présente invention se propose d'éviter cet inconvénient majeur tout en ayant un dispositif de chauffage simple et compact. Pour cela le dispositif de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule automobile comprenant un conduit d'alimentation en air extérieur se partageant en une première branche débouchant dans l'habitacle par des premières buses et en une seconde branche comportant un échangeur de chaleur apte à réchauffer l'air le traversant et débouchant dans l'habitacle par des secondes buses, la première branche et la seconde branche communiquant entre elles par un passage de communication, et un moyen de commande permettant de faire varier la température de l'air sortant des buses, ledit dispositif est caractérisé en ce que un volet à deux ailes pivotant autour d'un axe, disposé transversalement à la direction générale de l'écoulement de l'air, est situé dans le passage de communication à proximité du bord dudit passage le plus près de l'échangeur de chaleur. Selon une autre caractéristique, dans une position extrême, le volet obture le passage de communication en laissant libre l'ouverture de la première branche ou inversement. Grâce à cette disposition, l'éventuel reflux d'air provenant de la première branche ne peut pas pénétrer dans la sortie de la seconde branche. Selon une autre caractéristique, l'aile du volet sert de masque pour l'échangeur de chaleur. Dans ce cas la température de l'air à la sortie de la deuxième branche possède deux niveaux de température. Selon une autre caractéristique, les ailes du volet servent de déflecteur. Ces déflecteurs permettent d'améliorer le partage ou le mixage des flux d'air. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique du dispositif de chauffage et/ou de climatisation selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique montrant une 262772-7 variante du dispositif selon l'invention; - la figure 3 est une vue schématique montrant une autre variante du dispositif selon l'invention; la figure 4 est une vue schématique montrant une autre variante du dispositif selon l'invention. Sur la figure 1, le dispositif de chauffage et/ou de climatisation comprend un conduit 1 d'alimentation en air extérieur pouvant être de l'air traîté par passage à travers un évaporateur faisant partie d'un circuit de climatisation, ledit conduit se partage en une première branche 2 débouchant dans l'habitacle par un premier conduit 3 vers des premières buses 4 situées au niveau de la planche de bord et dont l'ouverture ou la fermeture est commandée par un volet 5 et en une seconde branche 6 comportant un échangeur de chaleur 7 à circulation de fluide pouvant être réglée par un moyen de commande, tel qu'un robinet 8, la sortie 9 de la branche 6, c'est-à-dire la partie située en aval de l'échangeur 7 dans la direction considérée de l'écoulement de l'air se partage, d'une part en un second conduit 10 vers des. secondes buses aptes à être commandées par un volet 12 et dirigées par exemple vers la partie basse de l'habitacle et en un troisième conduit 13 vers des troisièmes buses 14 commandées par un volet 14' et dirigées par exemple vers le pare-brise du véhicule pour le dégivrage ou le désembuage de celui-ci et, d'autre part, en un canal 15 contournant l'échangeur 7 et aboutissant dans la branche 2 en créant un passage de communication 16, situé ici en avant de l'échangeur 7, apte à faire communiquer la sortie 9 de la branche 6 avec le conduit 3 de la branche 2 en créant une zone dite de mixage. C'est dans ce passage qu'est disposé un volet 17 à deux ailes 18,19 pivotant autour d'un axe 20 disposé transversalement à la direction générale de l'écoulement de l'air. Comme mieux visible sur la figure, l'axe 20 du volet 17 est situé dans le passage 16 et plus particulièrement sur le bord 21 dudit passage situé le plus près de l'échangeur de chaleur 7. Ce dispositif de chauffage et/ou de climatisation fonctionne de la manière suivante: L'occupant du véhicule règle la température souhaitée dans l'habitacle grâce au moyen de commande, ici un robinet 8, agissant sur le débit du fluide caloporteur circulant dans l'échangeur 7. Dans le cas o de l'air frais est souhaité dans l'habitacle, c'est-à-dire que l'air sortant par les buses 4, 11 et 14 est de l'air frais, le robinet 8 est en position de fermeture et le volet 17 est de préférence dans la position représentée en traît plein sur la figure. Dans cette position, celui-ci obture par son aile 19 le passage de communication 16 et, par son autre aile 18, masque une partie de l'entrée 22 de la branche 6, l'entrée 22 est ici confondue avec la face frontale de l'échangeur 7. L'air frais arrivant par le conduit 1 se partage en un premier flux d'air traversant l'échangeur 7 en restant sensiblement à la même temperature et est ensuite dirigé vers les conduits 10,13 et le canal 15 qui est obstrué par l'aile 18 et en un autre flux qui vient heurter l'aile 18, formant ici déflecteur, pour être détourné vers l'entrée 23 de la branche 2. Grâce à cette disposition et au masque formé par l'aile 18 du volet 17, le débit d'air circulant dans la branche 2 peut être sensiblement identique à celui circulant dans la branche 6 et cela en agissant sur l'étendue de l'aile 18. Dans le cas o de l'air chaud est souhaité dans l'habitacle, le robinet 8 est en position d'ouverture et le volet 17 est dans la position représentée en traîts pointillés sur la figure en obturant l'entrée 23 de la branche 2 et en laissant libre le passage de communication 16. L'air frais arrivant par le conduit 1 traverse 26Z??27 l'échangeur 7 en se réchauffant puis, à la sortie-9 de la branche 6, se partage en deux flux, l'un se dirigeant vers les conduits 10 et 13, et l'autre vers le canal 16 qui est en communication avec le conduit 3 par le passage 16 en faisant admettre ainsi de l'air chaud dans ledit conduit. Si l'occupant du véhicule souhaite de l'air frais sortant de la première branche 2 dirigée vers les aérateurs 4 et de l'air chaud dans la seconde branche 6, le robinet 8 est en position d'ouverture et le volet 17 se trouve dans la position représentée en trait plein. L'air frais arrivant dans le conduit 1 se partage en un premier flux traversant l'échangeur et s'y réchauffant pour être ensuite dirigé vers les conduits 10,13 et le canal 15 obstrué par l'aile 19 du volet 17 et en un second flux dirigé vers la branche 2 et circulant de la même manière que celle décrite précédemment lorsque de l'air frais est souhaité dans l'habitacle. Ainsi dans cette configuration de l'air frais peut sortir des buses 4 alors que de l'air réchauffé peut sortir des buses 11 et 14. Si l'occupant désire avoir très peu d'air frais aux buses 4, il agit sur le volet 5 de façon à limiter le volume d'air pouvant sortir desdites buses. Dans ce cas, le flux d'air circulant dans la branche 2 a tendance à refluer vers l'entrée 23 de ladite branche et, comme le passage 16 est obstrué, le reflux ne peut que traverser l'échangeur 7. Si la température souhaitée aux buses 4 est une température supérieure à la température de l'air extérieur, mais inférieure à la température de l'air réchauffé par passage à travers l'échangeur 7, commandé par le robinet 8, l'occupant agit sur le volet 17 pour le manoeuvrer dans une position intermédiaire, par exemple celle représentée en traît mixte sur la figure. Dans ce cas, le flux d'aij frais arrivant du conduit 1 se partage en un premier flux dévié par l'aile 18 du volet 17 formant déflecteur pour pénétrer dans la branche 2 et un second flux traversant l'échangeur de chaleur en s'y réchauffant. Cet air réchauffé possède à la sortie 9 deux niveaux de température, un premier niveau situé dans la partie basse de l'habitacle du véhicule et un second niveau résultant de l'action de l'aile 18 du volet 17. En effet celle-ci, dans la position intermédiaire, donne un effet de dépression au flux d'air situé en aval de sa face qui, au niveau de la partie considérée de l'échangeur, procure un air réchauffé de température différente. Ainsi l'air réchauffé à un premier niveau de température a tendance à pénétrer dans les conduits 10 et 13 alors que l'air, à un second niveau de température, a tendance à se diriger vers le canal 15 débouchant dans le conduit 3 par le passage 16 obstrué en partie par l'aile 19 du volet 17 pour se mélanger dans la zone de mixage avec l'air frais circulant dans celui-ci pour procurer de l'air mixé aux buses 4. La température de l'air sortant de celles-ci peut ainsi être réglée par l'action combinée des ailes 18,19 du volet 17, alors que l'aile 19 forme une chicane à l'éventuel reflux d'air pouvant éventuellement venir du conduit 3. La figure 2 est une variante du dispositif de chauffage et/ou de climatisation de l'invention selon laquelle dans le canal 15 est prévue une vanne 25 qui permet de commander le volume d'air apte à être admis à passer dans le passage 16 et, de ce fait, permet de faire varier la température de l'air sortant des buses 4. Cette vanne peut être liée au volet 17 d'une façon telle que, dans des positions extrêmes de pleine ouverture ou de pleine fermeture de celui-ci, la vanne 25 se trouve dans les mêmes positions et dans des positions intermédiaires du volet 17, la vanne 25 puisse avoir des positions intermédiaires qui peuvent être identiques ou différentes de celle du volet 17, par exemple une position de fermeture lorsque le volet 5 commandant les buses 4 est en position de fermeture et cela afin d'éviter un éventuel reflux de l'air circulant de la branche 2 dans la sortie 9 de la branche 6. De même, comme mieux visible sur la figure 3, il peut être prévu une vanne 30 située dans le canal 15 qui, dans l'une des positions extrêmes 30', délimite un autre conduit 31 communiquant avec le canal 15 et, dans l'autre des positions extrêmes 30", permet audit conduit d'être en communication avec les conduits 10,13. Cette vanne 30 peut occuper les positions précédemment décrites pour la vanne 25. La figure 4 est une variante de réalisation dans laquelle le dispositif de chauffage et/ou de climatisation comporte un échangeur 7 dépourvu de moyens de réglage de débit de fluide caloporteur circulant dans celui-ci. Pour cela il est prévu que les conduits 10,13 soient issus du conduit 1 et que l'entrée de ceux-ci soient raccordés à la sortie 9 de la branche 6 par un canal 40 contournant l'échangeur 7 d'une façon identique au canal 15 précédemment décrite. Ce raccordement du canal 40 et des entrées des conduits 10,13 crée un passage de communication 42 dans lequel est disposé un volet 43 identique au volet 17 en étant situé de la même manière. Ainsi la sortie 9 de la branche 6 ne peut déboucher que dans les canaux 15,40 pouvant être obstrués par des volets 17,43. Son fonctionnement est identique à celui de l'installation de la figure 1, sauf en ce qui concerne le réglage de la température de l'air de chauffage. Ce réglage s'effectue par le volet 42 entre ses deux positions extrêmes représentées sur la figure 4. Ainsi lorsque le volet 43 est en position-de fermeture, représenté en traîts pleins sur la figure, l'air pénétrant dans l'habitacle par les conduits 10,13 est de l'air frais alors que l'air pénétrant dans le conduit 3 peut être de l'air chaud ou froid ou mixé, selon la position du volet 17 et lorsque le volet 43 est en position d'ouverture, représenté en traît pointillé sur la figure, l'air dans les conduits 10,13 est de l'air chaud alors que l'air dans le conduit 3 peut être de l'air chaud ou froid ou mixé, selon la position du volet 17. Les positions intermédiaires du volet 43 permettent de régler la température de l'air admis dans les conduits ,13 par mélange du débit d'air chaud circulant dans le canal 40 et du débit d'air frais provenant du conduit 1. Dans cette dernière position, la température de l'air dans le conduit 3, réglée par le volet 17, est indépendante de la température de l'air dans les conduits ,13. - L'invention peut être appliquée à une installation de climatisation, comme mentionné plus haut, dans laquelle un évaporateur, formant moyen de refroidissement de l'air extérieur, est placé dans le conduit 1 en amont de l'échangeur 7. REVENDICATIONS 1) Dispositif de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule automobile comprenant un conduit d'alimentation (1) en air extérieur se partageant en une première branche (2) débouchant dans l'habitacle du véhicule par des premières buses (4) et en une seconde branche (6) comportant un échangeur de chaleur (7) apte à réchauffer l'air le traversant et débouchant dans l'habitacle par des secondes buses (11,14), la première branche et la seconde branche communiquant entre elles par un passage de communication (16) et un moyen de commande (8,47) permettant de faire varier la température de l'air sortant des buses (4,11,14), caractérisé en ce qu'un volet (17) à deux ailes (18,19) pivotant autour d'un axe (20) est disposé transversalement à la direction générale de l'écoulement de l'air, est situé dans le passage de communication (16) à proximité du bord (21) dudit passage le plus près de l'échangeur de chaleur (7). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans une position extrême, le volet (17) obture le passage (16) en laissant libre l'ouverture (23) de la première branche (2) ou inversement. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'aile (18) du volet (17) sert de masque pour l'échangeur de chaleur (7). 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailes (18,19) du volet (17) servent de déflecteur. ) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage de communication (16) est situé en avant de l'échangeur (7). 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage de communication (16) est relié à la branche (6) par un canal (15). 7) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la branche (6) comporte une vanne (25,30). 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échangeur (7) est muni d'un moyen de réglage (8) du débit de fluide caloporteur. 9) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les secondes buses (11,14) sont reliées au conduit (1) par les conduits (10,13) raccordées à la sortie de la branche (6) par un canal (40) en créant un passage de communication (42). ) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le passage de communication (42) comporte un volet (43) identique au volet (17).