Brevet FR2661645A1 — publié le 19911108

Installation de chauffage ou de climatisation munie d'un filtre pour véhicule automobile L'invention concerne une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicule automobile, comprenant un pul- seur d'air possédant un boîtier dans lequel est logée une turbine entraînée par un moteur. Pour des raisons d'hygiène et de confort, de telles instal- lations sont de plus en plus fréquemment équipées de fil- tres, qui peuvent être des filtres passifs destinés à rete- nir mécaniquement des particules telles que des poussières en suspension dans l'air, et/ou des filtres actifs, destinés à retenir ou à détruire par action physique ou chimique des substances nocives contenues dans l'air. Ces filtres peuvent être placés en amont ou en aval du pul- seur En particulier, lorsque le pulseur est logé dans un compartiment spécial situé en haut et en arrière du compar- timent moteur, séparé de celui-ci par une paroi présentant une convexité tournée vers le compartiment moteur, il est connu de disposer un filtre, ou deux filtres lorsque le pulseur présente deux ouvertures d'entrée, dans le même compartiment spécial, à une certaine distance du pulseur. Le but de l'invention est de simplifier le montage de l'ins- tallation, tout en permettant un accès facile au filtre pour son remplacement lorsqu'il est saturé ou épuisé. L'invention a pour objet une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicule automobile, comprenant un pulseur d'air possédant un boîtier dans lequel est logée une turbine entraînée par un moteur, et comprenant au moins un filtre pour l'air disposé en amont de la turbine, carac- térisée en ce que le filtre est fixé de façon amovible sur le bo tier du pulseur. D'une façon générale, l'espace disponible dans un véhicule automobile est strictement limité L'espace disponible pour le passage de l'air en regard de l'ouverture d'entrée du pulseur, en particulier dans le compartiment spécial men- tionné plus haut, a habituellement une section transversale à peu près égale à la surface de cette ouverture d'entrée. Il est donc possible d'y loger un filtre plat ayant à peu près cette surface, mais la perte de charge résultante ris- que d'être excessive On peut augmenter la surface utile du filtre en réalisant une paroi filtrante cylindrique ayant pour base l'ouverture d'entrée Mais une telle paroi cylin- drique serait très proche de la limite de l'espace précité de passage d'air, ce qui rendrait difficile l'accès de l'air à la face d'entrée extérieure du filtre. C'est pourquoi, selon une caractéristique préférée de l'in- vention, le filtre comporte une paroi filtrante sensiblement de révolution, par exemple conique ou tronconique, dont le diamètre va en croissant dans le sens d'écoulement de l'air Ainsi, à mesure que l'air s'écoule vers le pulseur, il traverse progressivement le filtre, la section de passage à l'extérieur du filtre, pour la quantité décroissante d'air n'ayant pas encore traversé celui-ci, allant en décroissant, tandis qu'à l'intérieur du filtre, la section de passage pour la quantité croissante d'air qui l'a déjà traversé va en croissant Cette disposition assure une perte de char- ge minimale, plus particulièrement lorsque la paroi filtran- te conique ou tronconique a un angle au sommet compris entre et 1200. On utilise fréquemment dans les installations considérées un pulseur centrifuge à l'intérieur duquel le débit d'air dans la direction circonférentielle va en croissant jusqu'à la sortie, la section de passage dans cette même direction allant également en croissant pour recevoir le débit d'air croissant Dans certains cas cette section de passage crois- sante est obtenue par un élargissement du boîtier dans la direction de l'axe de rotation de la turbine Dans ces con- ditions, le contour de l'ouverture d'entrée d'air du boîtier n'est pas contenue dans un plan perpendiculaire à cet axe. Il est alors avantageux que la paroi filtrante soit raccor- dée à l'ouverture d'entrée par un manchon intermédiaire, pour permettre à cette paroi d'être de révolution autour de l'axe de rotation. L'invention vise également un pulseur d'air pour une instal- lation de chauffage ou de climatisation telle que définie ci-dessus, ce pulseur d'air possédant un boîtier dans lequel est logée une turbine entraînée par un moteur, ainsi qu'au moins un filtre fixé de façon amovible sur ledit boîtier, en amont de la turbine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront de la description détaillée ci-après, et des des- sins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exem- ple de réalisation d'une installation selon l'invention i la figure 2 est une vue schématique partielle de dessus d'un second exemple de réalisation d'une installation selon l'invention; la figure 3 est une vue schématique partielle de côté de cette même installation; et les figures 4 et 5 sont des vues en coupe axiale d'un filtre tronconique et d'un manchon intermédiaire faisant partie de cette installation. L'installation d'aération et de chauffage illustrée à la figure 1 comprend un pulseur d'air 1 et un bloc 2 de traite- ment de l'air pulsé placé en aval du pulseur dans le cir- cuit d'air Le bloc 2 contient notamment un échangeur de chaleur non visible dans lequel circule un liquide chaud provenant du circuit de refroidissement du moteur thermique du véhicule, circuit auquel il est relié par des tubulures 3 Le bloc 2 contient également des volets mobiles pour la commande du circuit d'air, et comporte des buses 4 pour la sortie de l'air dans l'habitacle du véhicule Le pulseur 1 et le bloc 2 sont montés respectivement sur les faces avant et arrière d'une paroi 5 limitant vers l'avant l'habi- tacle du véhicule. Le pulseur 1 comprend un boîtier 6 logeant une turbine et un moteur d'entraînement non visibles sur la figure, et définissant un trajet circonférentiel pour l'air ayant déjà pénétré dans le boîtier L'axe de rotation de la turbine est orienté perpendiculairement au plan de symétrie longitu- dinal du véhicule Le boîtier 1 présente deux ouvertures d'entrée d'air, opposées l'une à l'autre dans la direction axiale, ces ouvertures étant recouvertes, selon l'invention, par des filtres à air 7 présentant chacun une paroi filtran- te 8 de forme sensiblement tronconique dont la grande base 9 coïncide avec l'ouverture d'entrée et dont la petite base est occupée par un fond plein 10. On voit que la largeur du boîtier 6 dans la direction axiale varie dans la direction circonférentielle, de sorte que les ouvertures d'entrée ne sont pas situées dans des plans radiaux La paroi tronconique 8 peut être contenue dans une surface conique de révolution autour de l'axe de rota- tion de la turbine, sa grande base étant alors oblique par rapport à l'axe Alternativement, la paroi 8 peut avoir une grande base perpendiculaire à son axe, et être par exem- pie de révolution, cet axe étant alors oblique par rapport à l'axe de rotation. Les figures 2 et 3 montrent le pulseur d'air d'une installa- tion analogue à celle de la figure 1, monté d'une façon analogue Ce pulseur 20 est logé dans un compartiment 21 situé à l'arrière et en haut du compartiment moteur 22 du véhicule et séparé de celui-ci par une paroi en tôle 23 s'étendant en avant du pulseur et au-dessous de celui-ci. Le compartiment 21 est séparé de l'habitacle 40 du véhicule par une paroi 41 analogue à la paroi 5 de la figure 1, et limité vers le haut par le capot 42 du véhicule Le boîtier 24 du pulseur 20, comme le boîtier 6 de la figure 1, présen- te une largeur axiale variable, et des ouvertures d'entrée d'air opposées qui ne sont pas situées dans des plans per- pendiculaires à l'axe de rotation 25 de la turbine 43 et du moteur d'entraînement 44 En regard de ces ouvertures d'entrée sont disposés respectivement deux filtres à air 26, dont l'un est représenté en détail à la figure 4 Le filtre 26 comprend une paroi filtrante 27 de forme tronconi- que de révolution autour de l'axe 25, dont la grande base est ouverte tandis que sa petite base est fermée par un fond 28 La paroi 27 s'étend axialement entre le fond 28 et une collerette annulaire 29 reliée rigidement à celui-ci par des bras obliques 30 répartis dans la direction circon- férentielle et qui servent également de support pour la paroi filtrante. Pour raccorder la collerette 29 de chacun des filtres, qui se trouve sensiblement dans un plan radial, au bord de l'ou- verture d'entrée correspondante qui n'est pas dans un plan radial, il est prévu un manchon intermédiaire 31, représenté particulièrement à la figure 5 Ce manchon comprend une paroi tubulaire 32 de section circulaire centrée sur l'axe 25, dont une extrémité 33 est située dans un plan radial pour venir en appui étanche contre la collerette 29, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 45, et dont l'extré- mité opposée 34, non plane, épouse le bord de l'ouverture d'entrée du boitier 24 L'assemblage du filtre 26 au manchon 31 se fait par une vis non représentée dont la tête s'appuie sur la face extérieure du fond 28 du filtre et dont la tige s'étend axialement en traversant une ouverture centrale du fond et coopère avec un écrou non représenté noyé dans un moyeu 36 appartenant au manchon 31 et relié de façon rigide à la paroi tubulaire 32 par trois bras 37 disposés à des angles de 1200 autour de l'axe Ce mode d'assemblage permet un remplacement facile du filtre Quant à l'assembla- ge du manchon 31 au boitier 24, il peut être permanent et réalisé par exemple par soudage. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réali- sation décrits et représentés à titre d'exemples non li- mitatifs Ainsi un filtre tronconique de révolution peut être monté directement sur une ouverture d'entrée située dans un plan radial, l'axe de révolution du filtre étant confondu avec l'axe de rotation de la turbine Le filtre peut comporter une paroi de fond filtrante s'ajoutant à la paroi tronconique filtrante Cette paroi de fond filtran- te peut occuper la petite base du tronc de cône, augmentant ainsi la surface du filtre, ou sa grande base, fournissant ainsi un second filtre en série avec le premier, qui peut présenter une autre fonction La paroi filtrante peut aussi être conique et non tronconique, ou bien présenter une autre forme, par exemple hémisphérique, ou bien cylindrique lors- que le passage disponible pour l'air est suffisant Bien entendu, lorsque le pulseur d'air comporte une seule ouver- ture d'entrée, un seul filtre et le cas échéant un seul manchon intermédiaire sont prévus. Revendications 1 Installation de chauffage ou de climatisation pour véhi- cule automobile, comprenant un pulseur d'air ( 1, 20) possé- dant un boîtier ( 6, 24) dans lequel est logée une turbine entraînée par un moteur, et comprenant au moins un filtre ( 7, 26) pour l'air disposé en amont de la turbine, caracté- risée en ce que le filtre est fixé de façon amovible sur le boîtier du pulseur. 2 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le filtre comporte une paroi filtrante ( 27) sensible- ment de révolution dont le diamètre va en croissant progres- sivement dans le sens d'écoulement de l'air. 3 Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi filtrante de révolution est sensiblement conique ou tronconique. 4 Installation selon l'une des revendications 2 et 3, ca- ractérisée en ce que le filtre comporte une paroi filtrante ( 27) de révolution autour de l'axe de rotation ( 25) de la turbine, cette paroi étant raccordée par un manchon intermé- diaire ( 31) à une ouverture d'entrée d'air du boîtier dont le contour n'est pas contenu dans un plan perpendiculaire à cet axe. Installation selon l'une des revendications 3 et 4, ca- ractérisée en ce que la paroi filtrante conique ou tronconi- que a un angle au sommet compris entre 150 et 120 . 6 Installation selon l'une des revendications 2 à 5, carac- térisée en ce que le filtre est fixé par une vis s'étendant selon l'axe de la paroi filtrante, dont la tête s'appuie sur le sommet de celle-ci ou sur une paroi de fond ( 28) qui en est solidaire, et qui coopère avec un trou fileté du boîtier ou du manchon intermédiaire. 7 Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le filtre est propre à retenir méca- niquement des particules en suspension dans l'air. 8 Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le filtre est propre à retenir ou à détruire par action physique ou chimique des substances nocives contenues dans l'air. 9 Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pulseur présente deux ouvertures d'entrée d'air opposées munies chacune d'un filtre fixé sur le boîtier. Pulseur d'air ( 1, 20) pour une installation de chauffage ou de climatisation selon l'une des revendications précé- dentes, possédant un boitier ( 6, 24) dans lequel est logée une turbine entraînée par un moteur, ainsi qu'au moins un filtre ( 7, 26) fixé de façon amovible sur ledit boîtier, en amont de la turbine.