Brevet FR2659907A1 — publié le 19910927

Dispositif de chauffage et de ventilation avec moyens sépa- rés de réglage de température aux places avant de l'ha- bitacle d'un véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de chauffage et de venti- lation avec moyens séparés de réglage de la température aux places avant de l'habitacle d'un véhicule automobile. On connaît déjà un dispositif de ce type qui comprend un boîtier muni d'une conduite d'entrée d'air frais et d'au moins trois conduites de sorties d'air frais ou réchauffé servant respectivement au dégivrage du pare-brise, à l'aéra- tion au niveau de la planche de bord et au chauffage en partie basse de l'habitacle, le boîtier étant muni d'une cloison médiane pour former deux moitiés séparées, chacune des moitiés comportant des moyens séparés de réglage de la température de l'air, ladite cloison s'étendant au moins en partie dans chacune des conduites de sortie pour permet- tre d'envoyer des flux d'air de températures différentes respectivement aux deux places avant de l'habitacle. La conduite de sortie dégivrage dessert alors au moins une bouche de dégivrage, ici deux, situées respectivement du côté droit et du côté gauche du pare-brise, la conduite de sortie aération dessert au moins deux bouches d'aération, ici trois, situées respectivement du côté droit, du côté gauche et dans la partie centrale de la planche de bord et la conduite de sortie chauffage dessert deux bouches situées en partie basse de l'habitacle respectivement du côté des pieds du conducteur et du côté des pieds du passager. De ce fait, les deux occupants des places avant, c'est-à- dire le conducteur et le passager, peuvent chacun régler individuellement le niveau de la température de l'air envoyé de leur côté, d'o il résulte un meilleur confort, la dis- tribution de cet air se faisant de manière identique dans les deux moitiés du boîtier. Toutefois, cette solution connue entraîne des inconvénients dans certaines circonstances particulières d'utilisation. C'est le cas notamment lorsque les niveaux de température souhaités respectivement par les occupants des places avant sont très contrastés. Par exemple, si le conducteur du véhicule souhaite de l'air à une température modérée et le passager de l'air à une température beaucoup plus élevée, il en résultera que l'air envoyé derrière le pare-brise sera beaucoup plus chaud du côté passager que du côté conducteur, d'o une difficulté à assurer le dégivrage et/ou désembuage du pare-brise du côté conducteur, ce qui entrave la bonne visibilité du con- ducteur à travers le pare-brise et de ce fait porte atteinte à la sécurité de conduite. Dans le même exemple, l'air envoyé aux bouches d'aération de la planche de bord sera aussi plus chaud du côté passager que du côté conducteur, cette différence se concrétisant, essentiellement au niveau de la bouche d'aération centrale et dans une configuration de distribution en "bilevel" ou stratification de température dans laquelle il est souhaité de l'air envoyé aux aérateurs à une température inférieure à celle de l'air envoyé en partie basse du véhicule, par de l'air sortant de cette bouche sous forme de deux couches, une couche froide en partie haute et une couche chaude en partie basse, ce qui nuit au confort des occupants du véhicule. Il serait donc souhaitable, au moins dans certaines circons- tances, de pouvoir homogénéiser la température de l'air envoyé vers le pare-brise et/ou la température de l'air envoyé vers les bouches d'aération, tout en conservant la possibilité d'avoir des niveaux de température différents en partie basse de l'habitacle, respectivement du côté des pieds du conducteur et du côté des pieds du passager, et du côté droit et gauche de la planche de bord. L'invention propose à cet effet un dispositif de chauffage et de ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, du type défini en introduction. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, il est prévu, dans la conduite de sortie dégivrage et/ou la conduite de sortie aération, un organe de mélange propre à homogénéiser la température de l'air émis par cette con- duite de sortie. De ce fait, on peut homogénéiser la température de l'air qui est envoyé vers le pare-brise et/ou la température de l'air envoyé vers les bouches d'aération, et cela sans affecter le réglage de température des flux d'air envoyés respectivement vers les pieds du conducteur et vers les pieds du passager, et la température des flux d'air envoyés vers les côtés de la planche de bord. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'organe de mélange est situé dans la conduite de sortie dégivrage en aval de la cloison du bo tier pour uniformiser la tempéra- ture de l'air servant au dégivrage du pare-brise. Cet organe de mélange peut être constitué par une plaque qui s'étend perpendiculairement à la cloison et qui est munie respectivement sur ses deux faces de moyens déflec- teurs pour dévier les flux d'air issus respectivement des deux moitiés du bo tier, dans des directions croisées le long desdites faces de la plaque. L'organe de mélange peut être aussi constitué par une plaque qui s'étend dans le prolongement de la cloison et qui est munie respectivement sur ses deux faces de deux éléments en forme d'écope propres à capter le flux d'air s'écoulant d'un côté de la plaque pour l'amener du côté opposé à tra- vers une ouverture correspondante de la plaque. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'organe de mélange est situé dans la conduite de sortie aération, en aval de la cloison du boîtier, pour uniformiser la tempé- rature de l'air servant à l'aération de l'habitacle au ni- veau de la planche de bord. Cet organe de mélange peut être constitué par une plaque qui s'étend dans le prolongement de la cloison et qui est munie respectivement sur ses deux faces de moyens déflec- teurs pour dévier les flux d'air issus de chaque moitié du boîtier dans des directions croisées le long desdites faces de la plaque. En variante, cet organe de mélange peut être constitué par une plaque qui s'étend perpendiculairement à la cloison et qui est munie respectivement sur ses deux faces de deux éléments en forme d'écope propres à capter le flux d'air s'écoulant d'un côté de la plaque pour l'amener du côté opposé à travers une ouverture de la plaque. Les moyens déflecteurs précités peuvent être des ailerons disposés respectivement sur les deux faces de la plaque et orientés en oblique, ou encore constitués par des écopes disposées respectivement sur les deux faces de la plaque pour capter les deux flux d'air et les dévier dans des di- rections croisées. Dans le cas o la plaque est perpendiculaire à la cloison médiane du bottier, elle peut constituer soit une petite cloison fixe, soit un volet monté pivotant autour d'un axe perpendiculaire à la cloison médiane. Dans le cas o la plaque est dans le prolongement de la cloison médiane du bottier, cette plaque peut être confondue avec cette cloison médiane. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est vue partielle en coupe longitudinale d'un véhicule équipé d'un dispositif de chauffage et de ventila- tion selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective de l'organe de mélange situé dans la conduite de sortie dégivrage du dispo- sitif de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective de l'organe de mélange situé dans la conduite d'aération centrale du dispo- sitif de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe transversale de l'organe de mélange de la figure 3 dans la conduite de sortie corres- pondante la figure 5 est une vue en perspective d'un organe de mélange sous forme d'un volet pivotant; les figures 6 et 7 sont des vues en coupe montrant schéma- tiquement l'implantation de l'organe de mélange de la figure 3 dans une conduite d'aération centrale et/ou dans une conduite de dégivrage; les figures 8 et 9 sont des vues en coupe montrant respec- tivement l'implantation de l'organe de mélange de la f igu- re 5 dans une conduite de dégivrage et/ou dans une conduite d'aération centrale; la figure 10 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1 dans une autre forme de réalisation; et la figure 11 est une autre vue en coupe analogue à celle de la figure 1 dans une autre forme de réalisation. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un véhi- cule automobile 10 équipé d'un dispositif de chauffage et de ventilation 12 selon l'invention Ce dernier comprend un bo tier 14 muni d'une conduite d'entrée d'air frais 16, et de trois conduites de sortie d'air frais ou réchauffé: une conduite de sortie 18 pour le dégivrage du pare- brise, une conduite de sortie 20 pour l'aération au niveau de la planche de bord et une conduite de sortie 22 pour le chauf- fage en partie basse de l'habitacle. La conduite d'entrée 16 est raccordée à la sortie d'un grou- pe moto-ventilateur 24, lequel peut être alimenté en air frais extérieur par une grille d'entrée d'air 26 située en avant du pare-brise 28 du véhicule Le groupe moto-venti- lateur 24 peut ainsi envoyer de l'air frais extérieur dans la conduite d'entrée 16 du bo tier 14 Le cas échéant, un évaporateur peut être intercalé entre la sortie du groupe moto-ventilateur 24 et la conduite d'entrée d'air 16 pour envoyer de l'air frais ou de l'air climatisé dans la condui- te d'entrée 16. Le bottier 14 est muni intérieurement d'une cloison médiane disposée verticalement et dans le plan longitudinal du véhicule de manière à former, à l'intérieur du bottier, deux moitiés séparées généralement symétriques, situées respectivement du côté droit et du côté gauche de l'habita- cle 32 La cloison 30 s'étend complètement dans la conduite d'entrée 16 jusqu'au niveau d'un bord 34 de la cloison et elle s'étend en partie dans la conduite de sortie 18 jus- qu'au niveau d'un bord 36 de la cloison, en partie dans la conduite de sortie 20 jusqu'à un bord 38 de la cloison et également dans la conduite de sortie 22 jusqu'à un bord 39. Sur la figure 1, on aperçoit la moitié du bottier 14 qui est située du côté gauche de l'habitacle 32, la moitié si- tuée du côté droit étant cachée par la cloison 30. Le bottier 14 est défini par des parois à génératrices pa- rallèles Chacune des moitiés du bottier (par exemple la moitié gauche apparaissant sur la figure 1) comprend une branche de transmission d'air frais 40 interposée entre la conduite d'entrée 16 et les conduites de sortie 18, 20 et 22 Cette même moitié du bottier comprend une branche de réchauffage d'air 42, en forme générale de U, interposée entre la conduite d'entrée 16 et les conduites de sortie 18, 20 et 22 Cette branche 42 possède une entrée 44 et une sortie 46 qui communiquent avec la branche 40 respecti- vement du côté de la conduite d'entrée 16 et du côté des conduites de sortie 18, 20 et 22. L'autre moitié du bottier (non-visible sur la figure 1) comprend également une branche de transmission d'air frais et une branche de réchauffage d'air A l'intérieur du boi- tier est prévu un radiateur de chauffage 48 qui s'étend sur toute la largeur du bottier et qui est destiné à être parcouru par le fluide de refroidissement du moteur du véhi- cule Ce radiateur peut assurer le chauffage de l'air à la fois dans la branche de réchauffage 42 de la moitié gau- che et dans la branche de réchauffage symétrique dans la moitié droite. Dans la moitié gauche du boîtier est prévu un volet de mixa- ge 50 monté à pivotement autour d'un axe horizontal 52 et propre à faire varier la répartition entre les deux branches 40 et 42 du débit d'air arrivant par la conduite d'entrée 16 et par conséquent la température de l'air sortant par les conduites de sortie 18, 20 et 22, du côté gauche desdi- tes conduites. L'autre moitié du boîtier, située du côté droit, comprend un volet de mixage analogue, commandé indépendamment du volet 50, ce qui permet de régler la température de l'air sortant par l'autre moitié de chacune des conduites de sor- tie 18, 20 et 22. La conduite 18 dessert au moins une bouche d'aération 54 située à la base du pare-brise, ici deux respectivement du côté gauche et du côté droit du pare-brise De façon correspondante, la conduite de sortie 20 dessert deux bou- ches d'aération latérales situées respectivement à droite et à gauche de la planche de bord 58 du véhicule et une bouche d'aération centrale 56 Enfin, la conduite de sortie 22 alimente deux bouches 60 situées respectivement du côté droit et du côté gauche de l'habitacle. Comme le dispositif comprend deux volets de mixage à comman- des indépendantes, on peut normalement régler, de manière séparée, la température de l'air distribué par les deux moitiés du bo tier, et cela dans chacune des conduites de sortie 18, 20 et 22, alors que la distribution de cet air est commune pour les deux moitiés du boîtier. Dans la conduite de sortie 18, en aval du bord 36 de la cloison est prévu un organe de mélange 62 propre à mélanger les deux flux d'air issus respectivement des deux moitiés du boîtier et à assurer l'uniformité de la température de l'air servant au dégivrage du pare-brise 28. De même, le dispositif de l'invention comprend un organe de mélange 64 disposé à l'intérieur de la conduite de sortie , en aval du bord 38 de la cloison 30 et propre à mélanger la couche d'air frais provenant de la branche 40 et la cou- che d'air chaud provenant de la branche 42. En revanche, les deux flux d'air envoyés dans les deux moi- tiés de la conduite de sortie 22 sont envoyés séparément par les deux embouchures 60, sans qu'ils soient mélangés au préalable Dans chacune des deux moitiés de la conduite de sortie 22 est prévu un petit volet 66 monté à pivotement autour d'un axe 68 et propre à régler le débit d'air envoyé dans chacune des bouches 60. On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire la struc- ture de l'organe de mélange 62 Celui-ci comporte une plaque munie de deux pivots 72 pour constituer un volet propre à pivoter autour d'un axe XX horizontal et perpendiculaire à la cloison 30 (figure 1) Sur les deux faces de la plaque sont prévus respectivement deux ailerons 74 et 76 dispo- sés en oblique, ici à la manière d'un X, pour capter les deux flux d'air issus respectivement des deux moitiés du boîtier et les dévier dans des directions croisées pour assurer leur mélange. On se réfère maintenant à la figure 3 qui montre l'organe de mélange 64 Celui-ci comprend une plaque 78 de forme générale rectangulaire munie, sur l'une de ses faces, d'un élément 80 en forme d'écope comportant une ouverture d'en- trée 82 de forme générale rectangulaire et une ouverture de sortie 84 également de forme rectangulaire, ménagée à travers le plan de la plaque 78 L'organe 64 comprend en outre un autre élément 86 en forme d'écope, disposé de l'autre côté de la plaque et possédant une ouverture d'en- trée 88 de forme générale rectangulaire et une ouverture de sortie 90 également de forme générale rectangulaire, ménagée dans l'épaisseur de la plaque 78 Ainsi, les deux éléments 80 et 86 sont propres chacun à capter une partie du flux d'air qui s'écoule d'un côté de la plaque 78 pour lui faire traverser l'épaisseur de la plaque et déboucher sur l'autre côté Comme montré aux figures 1 et 4, la plaque 78 s'étend généralement à l'horizontale et perpendiculaire- ment au plan de la cloison 30 On assure ainsi un mélange haut/bas de l'air distribué par les bouches d'aération 56, le haut véhiculant de l'air frais et le bas de l'air chaud. Bien que l'élément 64 soit monté fixement dans la conduite , il pourrait être agencé de manière à constituer un volet pivotant. On se réfère maintenant à la figure 5 qui montre un organe de mélange 92 comprenant une plaque 94 de forme générale rectangulaire Sur l'une des faces de la plaque 94 est dis- posé un organe 96 en forme d'écope possédant une ouverture d'entrée 98 et une ouverture de sortie 100, les deux ouver- tures étant du même côté du plan de la plaque 94 Sur l'au- tre face de la plaque 94 est prévu un élément 102 en forme d'écope possédant une ouverture d'entrée 104 et une ouvertu- re de sortie 106, les deux ouvertures étant du même côté du plan de la plaque. L'élément 92 peut être disposé fixement à l'intérieur d'une conduite de sortie ou bien il peut constituer un volet pivo- tant, et cela grâce à deux pivots 108 situés dans le prolon- gement l'un de l'autre. il On comprendra que, dans ce cas, l'élément 92 peut être uti- lisé à la place de l'élément 62 dans la conduite de sortie dégivrage 18. Comme montré à la figure 6, l'organe de mélange 64 peut être disposé à l'intérieur de la conduite d'aération centra- le 20, la plaque 78 étant alors disposée perpendiculairement à la cloison 30, pour assurer un mélange haut/bas comme montré par les flèches. L'élément 64 pourrait aussi être placé à l'intérieur de la conduite de sortie dégivrage 18 comme montré à la figu- re 7, la plaque 78 étant disposée dans le même plan que la cloison 30 et pouvant, le cas échéant, faire partie de cette cloison en assurant ainsi un mélange des flux d'air issus des deux moitiés du boitier comme montré également par les flèches. Comme montré à la figure 8, l'organe de mélange 92 est dis- posé à l'intérieur de la conduite de sortie dégivrage 18, la plaque 94 étant perpendiculaire au plan de la cloison 30. Dans le cas de la figure 9, l'organe de mélange 92 est situé à l'intérieur de la conduite de sortie aération centrale , la plaque 94 étant dans le même plan que la cloison Celle-ci peut d'ailleurs faire partie de la cloison. On se réfère maintenant à la figure 10 qui diffère de la figure 1 uniquement par la structure de l'organe de mélange placé à l'intérieur de la conduite de sortie 18 Dans ce cas particulier, l'organe de mélange 62 est disposé fixement à l'intérieur de la conduite, la plaque 94 étant toujours perpendiculaire au plan de la cloison 30 comme dans le cas de la figure 1. Les ailerons 74 et 76 sont propres à dévier les deux flux d'air de la même façon que dans la figure 1, c'est-à-dire à partir des deux moitiés du boitier. Toutefois, dans ce cas particulier, on prévoit, en aval de l'organe de mélange 62 un volet 110 monté à pivotement autour d'un axe 112 disposé horizontalement et transver- salement. On se réfère maintenant à la figure 11 qui montre une autre variante de réalisation. Dans ce cas particulier, la cloison 30 se prolonge davantage à l'intérieur des conduites 18 et 20 que dans le cas des figures 1 et 10 Sur la partie 114 de la cloison 30 qui s'étend à l'intérieur de la conduite de sortie 18 sont pré- vus deux éléments 80 et 86 en forme d'écope, analogues à ceux de l'organe de mélange 64 représentés à la figure 3. Par ailleurs, sur la partie 116 de la cloison 30 qui s'étend dans la conduite de sortie 20 sont prévus, de part et d'au- tre, deux ailerons 74 et 76 analogues à ceux de l'élément 62 représenté à la figure 2. Dans les différents modes de réalisation précités, l'organe de mélange logé dans la conduite de sortie 18 assure un mélange entre les flux d'air issus respectivement des deux moitiés du boîtier et que l'on peut qualifier de mélange "droite, gauche" et vice versa. L'organe de mélange logé dans la conduite de sortie 20 per- met d'assurer également un mélange entre les deux couches issues respectivement de chaque moitié du boîtier, ce mélan- ge pouvant être qualifié de "haut/bas" et inversement. Revendications 1 Dispositif de chauffage et de ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un bottier ( 14) muni d'une conduite d'entrée d'air frais ( 16) et d'au moins trois conduites de sortie d'air frais ou réchauffé ( 18, 20, 22) servant respectivement au dégivrage du pare-brise ( 28), à l'aération au niveau de la planche de bord ( 58) et au chauffage en partie basse, le bottier ( 14) étant muni d'une cloison médiane ( 30) pour former deux moitiés séparées, chacune des moitiés comportant des moyens de réglage séparés de la température de l'air ( 50), ladite cloison ( 30) s'éten- dant au moins en partie dans chacune des conduites de sortie ( 18, 20, 22) pour permettre d'envoyer des flux d'air de températures différentes du côté droit et du côté gauche de l'habitacle, caractérisé en ce qu'il est prévu dans la conduite de sortie dégivrage ( 18) et/ou la conduite de sor- tie aération ( 20) un organe de mélange ( 62, 64, 92) propre à homogénéiser la température de l'air émis par cette con- duite de sortie. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de mélange ( 62, 64, 92) est situé dans la con- duite de sortie dégivrage ( 18) en aval de la cloison ( 30) du bottier pour uniformiser la température de l'air servant au dégivrage du pare-brise ( 28). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de mélange ( 62; 92) est une plaque ( 70; 94) qui s'étend perpendiculairement à la cloison et qui est munie respectivement sur ses deux faces de moyens déflec- teurs ( 74, 76; 96, 102) pour dévier les flux d'air issus respectivement des deux moitiés du boîtier dans des direc- tions croisées le long desdites faces de la plaque. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de mélange ( 64) est une plaque ( 78) qui s'étend dans le prolongement de la cloison ( 30) et qui est munie respectivement sur ses deux faces de deux éléments ( 80, 86) en forme d'écope propres à capter le flux d'air s'écoulant d'un côté de la plaque pour l'amener du côté opposé à travers une ouverture ( 84, 90) de la plaque. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de mélange ( 62, 64, 92) est situé dans la con- duite de sortie aération ( 20), en aval de la cloison ( 30) du bo tier, pour uniformiser la température de l'air servant à l'aération de l'habitacle au niveau de la planche de bord ( 58). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de mélange ( 62; 92) est une plaque ( 70; 94) qui s'étend dans le prolongement de la cloison ( 30) et qui est munie respectivement sur ses deux faces de moyens dé- flecteurs ( 74, 76; 96, 102) pour dévier les flux d'air issus de chaque moitié du bottier dans des directions croi- sées le long desdites faces de la plaque. 7 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de mélange ( 64) est une plaque qui s'étend perpendiculairement à la cloison ( 30) et qui est munie res- pectivement sur ses deux faces de deux éléments ( 80, 86) en forme d'écope propres à capter le flux d'air s'écoulant d'un côté de la plaque pour l'amener du côté opposé, à tra- vers une ouverture ( 84; 90) ménagée dans la plaque. 8 Dispositif selon l'une des revendications 3 et 6, carac- térisé en ce que les moyens déf lecteurs sont des ailerons ( 74, 76) disposés respectivement sur les deux faces de la plaque ( 70) et orientés en oblique, ou bien des éléments en forme d'écope ( 96, 102) propres à capter le flux d'air s'écoulant respectivement des deux côtés de la plaque et les dévier dans des directions croisées. 9 Dispositif selon l'une des revendications 3 et 7, carac- térisé en ce que la plaque ( 70, 78, 94) est une cloison fixe ou un volet monté pivotant autour d'un axe perpendicu- laire à la cloison médiane. 10 Dispositif selon l'une des revendications 4 et 6, carac- térisé en ce que la plaque ( 70, 78, 94) est confondue avec la cloison médiane ( 30) du boîtier.