Brevet FR2706816A1 — publié le 19941230

Appareil de chauffage-ventilation et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, notamment d'un véhicule électrique L'invention concerne un appareil de chauffage-ventilation et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobi- le, en particulier d'un véhicule électrique. L'appareil de l'invention est du type comprenant des éléments disposés les uns à la suite des autres dans une direction sensiblement horizontale dans l'axe longitudinal du véhicule, comme enseigné par la Demande de brevet français No 93 04272 déposée le 9 avril 1993 au nom de la Demanderesse. Un appareil de ce type possède une structure particulièrement compacte, ce qui permet de l'intégrer facilement dans la partie centrale de la planche de bord d'un véhicule automobi- le. Il convient tout particulièrement aux véhicules dits "monocorps" dont le poste de conduite et la planche de bord sont allongés dans le sens longitudinal du véhicule. Dans l'appareil décrit dans la Demande de brevet français précitée, il est prévu un dispositif de chauffage et un dispositif de ventilation qui possèdent chacun leur propre pulseur et qui sont montés à la suite l'un de l'autre. L'invention vise essentiellement à procurer un appareil de ce type qui présente une structure encore plus compacte et qui peut être utilisé notamment dans des véhicules électriques à vocation urbaine. L'invention propose à cet effet un appareil de chauffage- ventilation et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, du type précité, cet appareil compre- nant: - un pulseur propre à produire un flux d'air froid; - un premier conduit alimenté par le pulseur et divisé en deux branches adjacentes comprenant une branche de transmis- sion d'air froid et une branche de réchauffage d'air qui loge un récupérateur de chaleur; - un volet de réglage propre à r6gler la distribution du flux d'air froid entre les deux branches du premier conduit; - un second conduit alimenté par les deux branches du premier conduit et logeant au moins un radiateur électrique; et - un distributeur alimenté par le second conduit et compor- tant un volet répartiteur propre à répartir l'air froid ou réchauffé provenant du second conduit entre des buses d'aération débouchant en différentes régions de l'habitacle. L'appareil de l'invention possède ainsi un seul pulseur pouvant alimenter de façon sélective soit la branche de transmission d'air froid, soit la branche de réchauffage d'air en fonction de la position prise par le volet de réglage, et envoyer cet air froid ou réchauffé dans le second conduit. Lorsqu'on désire envoyer de l'air froid dans l'habitacle, le ou les radiateurs électriques logés dans le second conduit ne sont pas actionnés. Par contre, lorsqu'on souhaite envoyer de l'air réchauffé dans l'habitacle, le ou les radiateurs électriques peuvent être actionnés pour procurer, le cas éch6ant, un complément d'6nergie thermique en plus de celle fournie par le récup6ra- teur de chaleur. L'air froid ou réchauffé ainsi produit est ensuite envoyé dans l'habitacle au moyen du distributeur dont le volet répartiteur est réglé en position voulue par l'utilisateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le pulseur est aliment6 par un organe d'admission d'air comportant un conduit d'admission d'air extérieur et un conduit d'admission d'air recirculé. De façon avantageuse, le premier conduit prolonge un boîtier en forme générale de volute qui fait partie du pulseur. Cette caractéristique permet notamment d'augmenter la compacité de l'appareil. Le volet de réglage est avantageusement un volet monté pivotant à l'intérieur du premier conduit et présentant une forme galbée adaptée à la forme de volute du boîtier de pulseur. La forme galbée ou incurvée du volet facilite la mise en mouvement de l'air à l'intérieur du boîtier de pulseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comprend un filtre d'air disposé en aval du pulseur. De préférence, ce filtre est disposé entre le premier conduit et le second conduit de manière à être traversé aussi bien par l'air froid provenant de la branche de transmission d'air froid que par l'air chaud provenant de la branche de réchauf- fage d'air. Dans le cas o l'appareil de l'invention est destiné à un véhicule à moteur électrique, le récupérateur de chaleur logé dans la branche de réchauffage d'air est avantageusement un radiateur récupérant l'énergie thermique produite par le moteur électrique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le second conduit loge avantageusement deux radiateurs électriques à commandes séparées. Ces radiateurs permettent, soit de fournir de l'énergie thermique en complément de celle fournie par le récupérateur de chaleur, soit de fournir de l'énergie thermique lorsque l'énergie produite par le récupérateur est insuffisante. Selon une autre caractéristique de l'invention, le distribu- teur est relié à une buse de dégivrage/désembuage du pare- brise, à au moins une buse disposée sur la planche de bord et à au moins une buse orientée vers le plancher du véhicule. Le volet de distribution est relié avantageusement à des moyens de commande capables de l'amener en différentes positions choisies, dans chacune desquelles de l'air froid ou réchauffé provenant du second conduit peut être dirigé vers au plus deux buses d'aération à la fois. Dans une version plus élaborée de l'appareil, celui-ci comprend en outre un évaporateur propre à produire de l'air climatisé et disposé entre le distributeur et au moins une buse débouchant sur la planche de bord. L'invention s'applique tout particulièrement à un appareil dans lequel les éléments sont disposés des deux côtés d'une cloison transversale séparant l'habitacle du compartiment moteur antérieur du véhicule. En ce cas, le pulseur, le premier conduit et le second conduit sont disposés du côté du compartiment moteur, tandis que le distributeur est disposé du côté de l'habitacle. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un véhicule automobile, du type monocorps, équipé d'un appareil selon l'invention; et - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'appa- reil de la figure 1. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un appareil de chauffage-ventilation et/ou de climatisation 10 qui comprend des éléments disposés des deux côtés d'une cloison transversale 12 séparant l'habitacle H du comparti- ment moteur antérieur M d'un véhicule automobile. Il s'agit dans l'exemple d'un véhicule du type "monocorps" dont le pare-brise B est fortement incliné et se situe sensiblement dans le prolongement du capot moteur C. L'appareil 10 comprend des éléments disposés les uns à la suite des autres dans une direction sensiblement horizontale dans l'axe longitudinal du véhicule. L'appareil est logé, au moins en partie, dans la partie centrale de la planche de bord B du véhicule. L'appareil 10 comprend un pulseur d'air 14 aliment6 par un organe d'admission d'air 16 muni d'une entrée 18 pour de l'air extérieur (flèche F1) prélevé à l'extérieur du véhicule et d'une entr6e 20 pour de l'air recirculé (flèche F2) provenant de l'habitacle H. L'entrée 18 est reliée à un séparateur 22 qui a pour fonction de séparer l'eau de pluie de l'air prélevé à l'extérieur et au-dessous du pare-brise P. Une commande (non représentée) permet d'alimenter le pulseur, soit avec de l'air ext6rieur, soit avec de l'air recirculé. Le pulseur d'air 14 comporte un boîtier 24 en forme gén6rale de volute qui se prolonge par un premier conduit 26 6galement logé dans le compartiment moteur M. Le conduit 26 peut être r6alis6 monobloc avec le boîtier 24 ou bien être relié à celui-ci. Le conduit 26 s'évase progressivement à partir du boîtier 24 jusqu'à une ouverture de sortie 28 de forme générale rectangulaire qui est munie d'un filtre à poussiè- re 30. Le conduit 26, alimenté en air froid par le pulseur 14, est divisé en deux branches adjacentes, à savoir une branche 32 de transmission d'air froid et une branche 34 de réchauffage d'air qui loge un récupérateur de chaleur 36. Dans l'application préférentielle de l'invention à un véhicule propulsé par un moteur électrique, le récupérateur de chaleur 36 est un radiateur récupérant l'énergie thermique du moteur du véhicule et, le cas échéant, l'énergie thermique de l'électronique associée à ce moteur. A l'entrée du conduit 26 est plac6 un volet de r6glage 38 monté pivotant autour d'un axe 40 pour régler la distribution du flux d'air entre les branches 32 et 34. L'axe de pivote- ment 40 est placé près du récupérateur 36 et le volet s'étend vers l'avant à partir de l'axe. Le volet 38 peut pivoter entre une première position d'extrémité (représentée en trait plein) dans laquelle l'air envoyé par le pulseur circule obligatoirement par la branche 32 de transmission d'air froid et une seconde position d'extrémité (représentée en trait interrompu) dans laquelle l'air envoyé par le pulseur est obligé de traverser le récupérateur de chaleur 36 et de circuler dans la branche 34 de réchauffage d'air. Le volet 38 joue ainsi le râle de volet de "bipasse" pour orienter le flux d'air, en sortie du pulseur 14, soit vers le récupérateur de chaleur 36, soit pour contourner ce récupéra- teur. Le volet 38 peut prendre toute position intermédiaire entre les deux positions extrêmes précitées. Le flux d'air froid ou réchauffé est filtré par le filtre 30 pour pénétrer ensuite à l'intérieur d'un second conduit 42 également disposé dans le compartiment moteur M et possédant une ouverture de sortie 44 débouchant au travers d'une ouverture correspondante de la cloison 12. Le second conduit 42 aliment6 par les deux branches du premier conduit loge deux radiateurs électriques 46 et 48 à commandes séparées et alimentés par les batteries du véhicu- le. L'appareil de l'invention comprend en outre un distributeur d'air 50 situé du côté de l'habitacle H par rapport à la cloison 12 et logé dans la planche de bord B. Le distributeur possède une entrée 52 communiquant avec l'ouverture de sortie 44 du second conduit 42 et trois sorties 54, 56 et 58. La sortie 54 alimente une buse 60 de dégivrage/désembuage du pare-brise P qui d6bouche à la base du pare-brise pour envoyer sur celui-ci un flux d'air, dans la direction de la flèche F3. La sortie 56 alimente notamment une buse d'aération 62 prévue sur la partie frontale de la planche de bord B pour envoyer un flux d'air dans la direction de la flèche F4. La sortie 58 alimente une buse d'aération 64 débouchant en direction du plancher du véhicule et donc vers les pieds des occupants du véhicule pour envoyer un flux d'air dans la direction de la flèche F5. Le distributeur 50 comporte un volet répartiteur 66 du type papillon entraîné en rotation autour d'un axe 68 par un moteur électrique (non représenté). Le volet 66 peut être réalisé comme enseigné par le document FR 2 503 056. Le volet 66 est ainsi relié à des moyens de commande qui permettent de l'amener en différentes positions choisies dans chacune desquelles l'air froid ou réchauffé provenant du second conduit 42 peut être dirigé vers au maximum deux buses d'aération à la fois. Le volet 66 permet ainsi de diriger le flux d'air froid ou chaud le plus directement possible vers les buses 60, 62 et 64, avec un minimum de pertes de charge et de pertes d'énergie thermique. Dans la forme de réalisation représentée, la sortie 56 du distributeur 50 est reliée à un boîtier 70 logeant un évaporateur 72 et communiquant avec la ou les buses d'aéra- tion 62 situées au centre de la planche de bord et avec des buses d'aération latérales (non représentées) par l'intermé- diaire de deux conduits 74 dont un seul est visible sur les figures 1 et 2. Ainsi, l'air pénétrant dans le boîtier 70 peut être refroidi en traversant l'6vaporateur 72 avant d'être envoyé dans l'habitacle au travers des buses prévues sur la planche de bord B. Les principaux éléments de l'appareil 10 sont représentés en perspective sur la figure 2. On distingue notamment la structure du séparateur air/eau 22 qui comprend une entrée air/eau 76, une sortie d'air 78 propre à communiquer avec le conduit 18 et une sortie 80 pour l'6vacuation de l'eau. Sur la figure 2, on distingue également le volet 68 dont la forme est galbée ou incurvée pour s'adapter à la configura- tion en forme de volute du boîtier 24. Le volet 68 est représenté dans la même position (en trait plein) que dans la figure 1. La figure 2 montre aussi le premier conduit 26 qui, dans l'exemple, est réalisé monobloc avec le boîtier 24 du pulseur, ainsi que le second conduit 42 qui est relié au premier conduit 26. On distingue également le distributeur 50 avec ses trois sorties 54, 56 et 58 ainsi que le boîtier 70 logeant l'évapo- rateur 72. Le boîtier 70 comporte une cheville 82 pour sa fixation dans la planche de bord. L'appareil de l'invention permet ainsi d'envoyer dans l'habitacle de l'air froid ou de l'air chaud, ou éventuelle- ment de l'air climatisé, au travers des différentes buses d'aération, et cela de manière parfaitement contrôlée. Dans le cas o l'on désire envoyer de l'air froid, le volet 38 est placé dans la position en trait plein représentée aux figures 1 et 2. L'air froid envoyé par le pulseur 14 traverse le filtre 30, pénètre ensuite dans le second conduit 42 et traverse les radiateurs électriques 46 et 48 qui ne sont pas actionn6s. L'air froid est ensuite réparti entre les diffé- rentes buses et est le cas échéant refroidi au travers de l'évaporateur 72 pour produire de l'air climatisé. Lorsque l'on désire envoyer de l'air chaud, le volet 38 est placé dans la position en trait interrompu représentée à la figure 1 ou éventuellement dans une position intermédiaire de manière qu'une partie au moins de l'air traverse le récupéra- teur de chaleur 36. Si l'énergie thermique fournie par le récupérateur 36 est insuffisante, on met en route l'un au moins des deux radia- teurs électriques 46 et 48 pour fournir un complément d'énergie thermique. L'air chaud ainsi produit est ensuite réparti entre les différentes buses au moyen du volet répartiteur 66. L'invention permet ainsi de réaliser un appareil de structure particulièrement compacte puisqu'il ne comporte qu'un seul pulseur, ce qui permet de l'utiliser notamment dans des véhicules du type monocorps et spécialement dans des véhicu- les à moteur électrique. La structure compacte de l'appareil permet de minimiser le trajet du flux d'air et donc les pertes de charge ainsi que les pertes d'énergie thermique. Revendications 1.- Appareil de chauffage-ventilation et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, du type comprenant des éléments disposés les uns à la suite des autres dans une direction sensiblement horizontale dans l'axe longitudinal du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - un pulseur (14) propre à produire un flux d'air froid; - un premier conduit (26) alimenté par le pulseur (14) et divisé en deux branches adjacentes, à savoir une branche (32) de transmission d'air froid et une branche (34) de réchauf- fage d'air qui loge un récupérateur de chaleur (36); - un volet de réglage (38) propre à régler la distribution du flux d'air froid entre les deux branches (32,34) du premier conduit (26); - un second conduit (42) alimenté par les deux branches (32,34) du premier conduit (26) et logeant au moins un radiateur électrique (46,48); et - un distributeur (50) alimenté par le second conduit (42) et comportant un volet répartiteur (66) propre à répartir l'air froid ou réchauffé provenant du second conduit (42) entre des buses d'aération (60,62,64) débouchant en différentes régions de l'habitacle (H). 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pulseur (14) est alimenté par un organe d'admission d'air (16) comportant un conduit (18) d'admission d'air extérieur et un conduit (20) d'admission d'air recirculé. 3.- Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que le premier conduit (26) prolonge un boîtier (24) en forme générale de volute qui fait partie du pulseur (14). 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le volet de réglage (38) est monté pivotant à l'intérieur du premier conduit (26) et présente une forme galbée adaptée à la forme de volute du boîtier (24) du pulseur. 5.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce qu'il comprend un filtre d'air (30) disposé en aval du pulseur (14). 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le filtre d'air (30) est disposé entre le premier conduit (26) et le second conduit (42) de manière à être traversé aussi bien par l'air froid provenant de la branche (32) de transmission d'air froid que par l'air chaud provenant de la branche (34) de réchauffage d'air. 7.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, destiné à un véhicule à moteur électrique, caractérisé en ce que le récupérateur de chaleur (36) logé dans la branche (34) de réchauffage d'air est un radiateur récupérant l'énergie thermique produite par le moteur électrique du véhicule. 8.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que le second conduit (42) loge deux radiateurs électriques (46,48) à commandes séparées. 9.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caracté- risé en ce que le distributeur (50) est relié à une buse (60) de dégivrage/désembuage du pare-brise (P), à au moins une buse (62) disposée sur la planche de bord (B) et Aà au moins une buse (64) orientée vers le plancher du véhicule. 10.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caracté- risé en ce que le volet répartiteur (66) est relié à des moyens de commande capables de l'amener en différentes positions choisies dans chacune desquelles l'air froid ou réchauffé provenant du second conduit (42) peut être dirigé vers au plus deux buses d'aération à la fois. 11.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 10, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre un évaporateur (72) propre à produire de l'air climatisé et disposé entre le distribu- teur (50) et au moins une buse (62) débouchant sur la planche de bord (B). 12.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel les éléments sont disposés des deux côtés d'une cloison transversale (12) séparant l'habitacle (H) du compartiment moteur antérieur (M) du véhicule, caractérisé en ce que le pulseur (14), le premier conduit (26) et le second conduit (42) sont disposés du côté du compartiment moteur (M), tandis que le distributeur (50) est disposé du côté de l'habitacle (H).