Brevet FR2710294A1 — publié le 19950331

Installation de chauffage-ventilation-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile L'invention concerne une installation de chauffage-ventila- tion-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement une telle installation qui comprend un dispositif de chauffage et un dispositif de ventilation- climatisation logés tous deux dans la planche de bord, le dispositif de ventilation-climatisation comprenant un pulseur propre à envoyer de l'air froid ou climatisé dans l'habitacle par au moins une bouche de sortie d'air prévue sur la planche de bord. Une installation de ce type est décrite dans la Demande de brevet français No 93 04273 déposée le 9 avril 1993 au nom de la Demanderesse. Dans cette installation, le dispositif de chauffage comprend aussi un pulseur pour envoyer de l'air chaud dans l'habitacle à partir de bouches de sortie d'air, distinctes des bouches de sortie d'air du dispositif de ventilation-climatisation. Dans l'installation selon la Demande de brevet français précitée, le dispositif de chauffage et le dispositif de ventilation-climatisation peuvent être disposés alignés dans une direction sensiblement horizontale suivant l'axe longitu- dinal du véhicule, le dispositif de chauffage étant placé en avant par rapport au dispositif de ventilation-climatisation. En variante, le dispositif de chauffage et le dispositif de ventilation-climatisation peuvent être placés côte à côte. Dans l'une ou l'autre des versions précitées, le dispositif de chauffage et le dispositif de ventilation-climatisation sont disposés dans une région centrale de la planche de bord. De telles installations conviennent tout particulièrement à des véhicules dits "monocorps" dans lesquels le pare-brise est fortement incliné dans le prolongement du capot moteur et la planche de bord est très allongée dans le sens longitudi- nal. On tire alors profit de cet allongement de la planche de bord pour y loger centralement le dispositif de chauffage et le dispositif de ventilation-climatisation. Il a été constaté que, dans de tels véhicules, il peut se former dans certaines circonstances deux zones d'air chaud susceptibles de nuire au bon fonctionnement du dispositif de ventilation-climatisation. L'une de ces zones se forme au-dessus de la planche de bord et derrière le parebrise sous l'effet du rayonnement solaire au travers du pare-brise. Il se produit un échauffement de l'air d'autant plus important que le parebrise présente une surface importante et très inclinée par rapport à l'horizon- tale. L'autre zone d'air chaud se forme en partie inférieure de l'habitacle, sous la planche de bord et en arrière du com- partiment moteur. Cette zone d'air chaud est due essentielle- ment à un échauffement de l'air sous l'action de la chaleur rayonnée par le moteur qui se trouve dans un compartiment situé immédiatement en avant de l'habitacle. Ces zones sont donc dues principalement à la structure particulière de ces véhicules et elles ont en outre tendance à stagner chacune de leur côté, la planche de bord formant ecran entre elles. La présence de ces deux zones d'air chaud nuit à un bon brassage de l'air de l'habitacle du véhicule. L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvé- nient. L'invention propose à cet effet une installation de chauf- fage-ventilation-climatisation du type défini en introduc- tion, dans laquelle le dispositif de ventilation-climatisa- tion comprend au moins une bouche supérieure d'entrée d'air prévue audessus de la planche de bord et au moins une bouche inférieure d'entrée d'air prévue au-dessous de la planche de bord, ces bouches étant reliées au pulseur pour alimenter celui-ci en air recirculé provenant respectivement d'une zone supérieure de l'habitacle, située au-dessus de la planche de bord et derrière le pare-brise, et d'une zone inférieure de l'habitacle, située au-dessous de la planche de bord et en arrière du compartiment moteur. L'air stagnant dans les deux zones précitées peut alors être aspiré par le pulseur au travers des bouches d'entrée d'air précitées pour être ensuite envoyé dans l'habitacle par l'in- termédiaire des bouches de sortie d'air prévues sur la planche de bord. Cet air peut être ou non traité par l'évaporateur que comporte le dispositif de ventilation-climatisation avant d'être distribué dans l'habitacle. Dans tous les cas, on obtient un meilleur brassage de l'air de l'habitacle du véhicule, sans qu'il se produise de zones de stagnation d'air. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la ou chaque bouche supérieure d'entrée d'air est reliée au pulseur par un conduit et, de même, la ou chaque bouche inférieure d'entrée d'air est reliée au pulseur par un conduit. L'air est ainsi bien canalisé jusqu'au pulseur. Dans une première forme de réalisation de l'invention, la bouche supérieure d'entrée d'air et la bouche inférieure d'entrée d'air communiquent en permanence avec le pulseur. Il en résulte que l'air stagnant se trouvant dans les zones supérieure et inférieure précitées est en permanence aspiré par le pulseur du dispositif de ventilation-climatisation. Dans une forme de réalisation plus élaborée, la ou chaque bouche supérieure d'entrée d'air est commandée par un volet et la ou chaque bouche inférieure d'entrée d'air est égale- ment commandée par un autre volet. On peut ainsi sélectivement assurer ou non l'aspiration de l'air provenant des deux zones précitées. De façon avantageuse, le volet de commande de la bouche supé- rieure d'entrée d'air ainsi que le volet de commande de la bouche inférieure d'entrée d'air sont synchronisés de manière que les bouches soient simultanément ouvertes ou fermées. Dans cette seconde forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre, de façon avantageuse, un volet d'entrée d'air recirculé propre à alimenter le pulseur à partir d'air recirculé prévu dans l'habitacle. Ce volet d'entrée d'air recirculé est avantageusement situé sous la planche de bord. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce volet d'entrée d'air recirculé est synchronisé avec les volets de commande de la bouche supérieure d'entrée d'air et de la bouche inférieure d'entrée d'air, de manière à être fermé lorsque les bouches supérieure et inférieure sont ouvertes et à être au contraire ouvert lorsque les bouches supérieure et inférieure sont fermées. Selon une autre caractéristique de l'invention, les bouches de sortie d'air reliées au pulseur du dispositif de ventila- tion-climatisation comprennent au moins un aérateur frontal, au moins une bouche s'ouvrant en partie supérieure de la planche de bord et au moins une bouche s'ouvrant en partie inférieure de la planche de bord. Lesdites bouches s'ouvrant en partie supérieure et en partie inférieure de la planche de bord sont avantageusement comman- dées par des volets. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de chauffage comprend une entrée d'air froid ou recirculé, un pulseur d'air et des bouches de sortie d'air distinctes des bouches de sortie d'air du dispositif de ventilation-climati- sation. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif de chauffage et le dispositif de ventilation- climatisation sont disposés dans une direction sensiblement horizontale suivant l'axe longitudinal du véhicule, le dispositif de chauffage étant situé vers l'avant du véhicule par rapport au dispositif de ventilation-climatisation. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exem- ple, 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'une installation selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un véhicule automobile, du type monocorps, équipé d'une installation selon une seconde forme de réalisation de l'invention et dans une première position de fonctionnement; et - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 pour une autre position de fonctionnement. On a représenté sur la figure 1 une installation de chauf- fage-ventilation-climatisation 10 équipant un véhicule automobile du type "monocorps" dont le pare-brise P est fortement incliné et se situe sensiblement dans le prolonge- ment du capot moteur C. Ce véhicule possède une planche de bord B qui s'étend sur une longueur ou profondeur importante dans le sens longitudinal du véhicule et qui loge intérieure- ment l'installation 10. Le véhicule comporte une cloison transversale 12 séparant l'habitacle H du compartiment moteur antérieur M du véhicule. L'installation 10 comprend un organe d'admission d'air 14 situé dans le compartiment moteur M et muni d'une entrée 16 pour de l'air (flèche F1) prélevé à l'extérieur du véhicule et d'une entrée 18 pour de l'air recirculé (flèche F2) provenant de l'habitacle H. L'entrée 16 est reliée à un séparateur 20 dont la fonction est de séparer l'eau de pluie de l'air prélevé à l'extérieur au-dessous du pare-brise P. L'organe d'admission 14 comprend un volet pivotant 22 déplaçable entre deux positions: une position de fermeture de l'entrée 18 (représentée en trait plein sur la figure 1) et une position de fermeture de l'entrée 16 (représentée en traits interrompus sur la figure 1). L'organe d'admission d'air 14 est muni d'un filtre à pous- sière 24, ce qui permet de produire un flux d'air extérieur ou recirculé et filtré, qui est ensuite envoyé, au travers d'un passage de la cloison 12, vers d'autres éléments de l'installation 10 qui sont situés du côté de l'habitacle H. Ces autres éléments sont placés les uns à la suite des autres dans une direction sensiblement horizontale suivant l'axe longitudinal XX du véhicule et sont logés centralement dans la planche de bord B. L'installation 10 comprend un dispositif de chauffage 26 pour la production d'air chaud et un dispositif de ventilation- climatisation 28 pour la production d'air froid ou climatisé. Le dispositif de chauffage 26 est situé vers l'avant de la planche de bord B, donc vers l'avant du véhicule, et le dispositif de ventilation 28 vers l'arrière de la planche de bord B, donc vers l'arrière du véhicule. Le dispositif de chauffage 26 est alimenté en air extérieur ou recirculé par le dispositif d'admission 14. Il comprend un radiateur de chauffage 30, électrique ou non, ainsi qu'un pulseur 32 pour envoyer de l'air plus ou moins chaud dans l'habitacle à travers au moins une bouche 34 de dégivrage- désembuage du pare-brise et d'au moins une bouche inférieure 36 propre à diriger un flux d'air vers la partie inférieure de l'habitacle H. Le dispositif de ventilation-climatisation 28 est situé à l'intérieur d'une partie arrière 38 de la planche de bord B. Cette partie arrière 38 est séparée de la partie antérieure de la planche de bord par une cloison 40 formant séparation entre le dispositif de chauffage 26 et le dispositif de ventilation-climatisation 28. Le dispositif 28 comprend un pulseur de ventilation 42 formé d'une turbine 44 entraînée par un moteur 46, ainsi qu'un évaporateur 48 faisant partie d'un circuit de réfrigérant classique. Le dispositif de ventilation-climatisation 28 comprend au moins une bouche supérieure d'entrée d'air 50 prévue au- dessus de la planche de bord B et au moins une bouche inférieure d'entrée d'air 52 prévue au-dessous de la planche de bord. Ces bouches sont reliées respectivement par des conduits 54 et 56 à un boîtier 58 logeant le pulseur 42 et l'évaporateur 48. L'air mis en mouvement par le pulseur et éventuellement traité par l'évaporateur est ensuite envoyé dans l'habitacle H par au moins un aérateur 60 prévu sur la planche de bord. Dans l'installation 10 de la figure 1, le dispositif de chauffage 26 permet d'envoyer de l'air plus ou moins chaud dans l'habitacle au travers des bouches 34 et 36 précitées. Le dispositif de ventilation-climatisation 28 permet d'aspi- rer de l'air plus ou moins chaud qui se forme dans deux zones: une zone supérieure Zl située au-dessus de la planche de bord B et derrière le pare-brise P. et une zone inférieure Z2 située en partie inférieure de l'habitacle H, en dessous de la planche de bord B et en arrière du compartiment moteur M. L'air de la zone Z1 est produit essentiellement par rayonne- ment solaire au travers du pare-brise P, tandis que l'air de la zone Z2 est produit essentiellement par échauffement par le moteur se trouvant dans le compartiment M. Ainsi, l'air qui jusqu'à présent avait tendance à stagner dans les zones Zl et Z2 se trouve aspiré par le pulseur 42 au travers des bouches 50 et 52. Cet air est ensuite envoyé dans l'habitacle au travers du ou des aérateurs 60 après avoir été éventuellement traité par l'évaporateur 48. Il en résulte un meilleur brassage de l'air dans l'habitacle. L'installation des figures 2 et 3 s'apparente à celle de la figure 1. A la différence de la forme de réalisation précé- dente, la bouche supérieure d'entrée d'air 50 est commandée par un volet 62 et la bouche inférieure d'entrée d'air 52 est commandée par un volet 64. Ces deux volets sont synchronisés pour que les bouches 50 et 52 soient simultanément ouvertes (figure 2) ou fermées (figure 3). L'installation comprend en outre un volet 66 d'entrée d'air recirculé qui est prévu sur la cloison 40 et qui communique avec la partie inférieure de l'habitacle. Le volet 66 est synchronisé avec les volets 62 et 64 de manière à être fermé lorsque les bouches 50 et 52 sont ouvertes (figure 2), et à être ouvert lorsque les bouches 50 et 52 sont fermées (figu- re 3). Par ailleurs, le dispositif de ventilation-climatisation 28 comprend au moins une bouche de sortie d'air 68 prévue en partie supérieure de la planche de bord et une bouche de sortie d'air 70 prévue en partie inférieure de la planche de bord. Les bouches 68 et 70 sont commandés respectivement par des volets 72 et 74 qui peuvent être à commande indépendante ou synchronisée. Dans la position de la figure 2, que l'on peut appeler "posi- tion été", l'air en provenance des zones Zl et Z2 est aspiré au travers des bouches 50 et 52 dont les volets sont ouverts puis est envoyé par le pulseur 42 vers le ou les aérateurs 60 et vers le bouches 68 et 70 qui peuvent être sélectivement ouvertes et fermées. L'évaporateur étant mis en marche, on envoie de l'air froid ou climatisé qui se brasse avec l'air contenu dans l'habita- cle. Dans la position représentée à la figure 3, que l'on peut appeler "position demi-saison et hiver", le volet 66 est ouvert tandis que les volets 62 et 64 sont fermés. On obtient seulement une ventilation en prélevant de l'air recirculé dans l'habitacle et en l'envoyant au travers des aérateurs 60 et des bouches 68 et 70 dont les volets correspondants sont ouverts. On obtient ainsi une ventilation traditionnelle avec de l'air recirculé et non traité par l'évaporateur. L'air des zones Zl et Z2 n'est pas aspiré pour conserver de l'air chaud dans les zones Z1 et Z2. L'invention trouve ainsi une application préférentielle aux véhicules du type monocorps, comme indiqué plus haut. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes de réalisation. Ainsi, il serait possible d'alimenter, le cas échéant, le dispositif de ventilation-climatisation à partir d'air extérieur ou recirculé provenant du dispositif d'admis- sion 14. il Revendications 1.- Installation de chauffage-ventilation-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un disposi- tif de chauffage (26) et un dispositif de ventilation- climatisation (28) logés tous deux dans la planche de bord (B), le dispositif de ventilation (28) comprenant un pulseur (42) propre à envoyer de l'air froid ou climatisé dans l'habitacle par au moins une bouche de sortie d'air (60,68,70) prévue sur la planche de bord (B), caractérisée en ce que le dispositif de ventilation-climati- sation (28) comprend au moins une bouche supérieure d'entrée d'air (50) prévue au-dessus de la planche de bord (B) et au moins une bouche inférieure d'entrée d'air (52) prévue au- dessous de la planche de bord (B) et en ce que ces bouches sont reliées au pulseur (42) pour alimenter celui-ci en air recirculé provenant respectivement d'une zone supérieure (Zl) de l'habitacle (H), située audessus de la planche de bord (B) et derrière le pare-brise (P), et d'une zone inférieure (Z2) de l'habitacle (H), située au-dessous de la planche de bord (B) et en arrière du compartiment moteur (M). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou chaque bouche supérieure d'entrée d'air (50) est reliée au pulseur (42) par un conduit (54) et en ce que la ou chaque bouche inférieure d'entrée d'air (52) est reliée au pulseur (42) par un conduit (56). 3.- Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la bouche supérieure d'entrée d'air (50) et la bouche inférieure d'entrée d'air (52) communiquent en permanence avec le pulseur (42). 4.- Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la ou chaque bouche supérieure d'entrée d'air (50) est commandée par un volet (52) et en ce que la ou chaque bouche inférieure d'entrée d'air (52) est commandée par un volet (64). 5.- Installation selon la revendication 4, caract6risée en ce que le volet (62) de commande de la bouche supérieure d'entr6e d'air (50) et le volet (64) de la bouche inférieure d'entrée d'air (52) sont synchronisés de manière que les bouches soient simultanément ouvertes ou fermées. 6.- Installation selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un volet (66) d'entrée d'air recirculé propre à alimenter le pulseur (42) à partir d'air recirculé prélevé dans l'habitacle. 7.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le volet d'entrée d'air recirculé (66) est situé sous la planche de bord (B) pour prélever de l'air en partie infé- rieure de l'habitacle. 8.- Installation selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que le volet d'entrée d'air recirculé (66) est synchronisé avec les volets de commande (62,64) des bouches supérieure et inférieure d'entrée d'air (50,52) de manière à être fermé lorsque les bouches sont ouvertes et à être ouvert lorsque les bouches sont fermées. 9.- Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les bouches de sortie d'air reliées au pulseur (42) comprennent au moins un aérateur frontal (60), au moins une bouche (68) s'ouvrant en partie supérieure de la planche de bord (B) et au moins une bouche (70) s'ouvrant en partie inférieure dans la planche de bord (B). 10.- Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les bouches (68) s'ouvrant en partie supérieure et les bouches (70) s'ouvrant en partie inférieure sont commandées par des volets (72,74). 11.- Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (26) comprend une entrée d'air froid ou recirculé, un pulseur d'air (32) et des bouches de sortie d'air (34,36) distinctes des bouches de sortie d'air (60,68,70) du dispositif de ventilation-climatisation (28). 12.- Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (26) et le dispositif de ventilation-climatisation (28) sont alignés dans une direction sensiblement horizontale suivant l'axe longitudinal (XX) du véhicule, le dispositif de chauffage (26) étant situé vers l'avant du véhicule par rapport au dispositif de ventilation-climatisation (28).