Brevet FR2703304A1 — publié le 19941007

Boîtier de distribution pour une installation de chauffage- ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile L'invention concerne une installation de chauffage-ventila- tion de l'habitacle d'un véhicule automobile et plus particu- lièrement un boîtier de distribution pour une telle installa- tion. On connaît déjà, notamment d'après la Demande de brevet français 90 03279 au nom de la Demanderesse, un boîtier de distribution du type comprenant une entrée d'air propre à admettre un flux d'air froid et/ou un flux d'air réchauffé et plusieurs sorties d'air débouchant vers différentes zones de l'habitacle, notamment une sortie d'air de dégivrage débou- chant vers le pare-brise, ainsi qu'un volet de distribution monté à pivotement autour d'un axe à l'intérieur du boîtier de distribution pour régler la répartition de l'air entre les sorties d'air. L'entrée du boîtier de distribution est raccordée à la sortie d'un boîtier de chauffage propre à produire un flux d'air froid et un flux d'air chaud en proportions réglables, en fonction des conditions souhaitées par l'utilisateur. En dehors des positions extrêmes de réglage, dans lesquelles soit un flux d'air froid seul, soit un flux d'air réchauffé seul est produit, pour les autres positions intermédiaires, ces deux flux quittent généralement le boîtier de chauffage en tant que flux adjacents ou stratifiés pour obtenir ce que l'on appelle un phénomène de "stratification de température". Les deux flux sont ensuite introduits dans le boîtier de distribution o ils peuvent, là encore, être mélangés en des proportions variables en fonction de la ou des zones de l'habitacle vers lesquelles ils sont envoyés. Le boîtier de distribution comprend habituellement, outre la sortie d'air de dégivrage débouchant vers le pare-brise, au moins une sortie d'air d'aération débouchant au niveau de la planche de bord et au moins une sortie d'air inférieure débouchant ves la partie inférieure de l'habitacle, c'est-à- dire vers les pieds des occupants du véhicule. Le volet de distribution peut notamment être amené dans une position dite "position de dégivrage" o un flux d'air est envoyé vers le pare-brise et une position dite "dégivrage- pieds" dans laquelle un flux d'air est envoyé à la fois vers le parebrise et à la fois vers les pieds des occupants du véhicule. Dans ces deux dernières positions, le flux d'air froid et le flux d'air réchauffé envoyés en direction du pare-brise ont tendance à se mélanger, si bien que la température de l'air ainsi mélangé est plus basse que la température du flux d'air réchauffé et donc moins efficace pour assurer le dégivrage ou le désembuage du pare-brise. L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvé- nient. Elle propose à cet effet un boîtier de distribution du type défini en introduction, dans lequel le volet de distribution comprend un canal de guidage présentant une entrée et une sortie et s'étendant dans une direction générale transversale par rapport à l'axe de pivotement du volet, de sorte que, dans les positions de dégivrage du volet, l'entrée du canal de guidage débouche vers l'entrée du boîtier de distribution, du côté de l'admission du flux d'air réchauffé, et la sortie du canal de guidage débouche vers la sortie d'air de dégivra- ge. Grâce à ce canal de guidage, on peut canaliser le flux d'air réchauffé sortant du boîtier de distribution et le diriger vers le pare- brise pour obtenir une meilleure efficacité de dégivrage ou de désembuage. Le canal de guidage permet ainsi de faire remonter le flux d'air réchauffé dans la sortie d'air de dégivrage avec un effet de stratification, le flux d'air réchauffé étant dirigé vers le hautl et le flux d'air froid étant dirigé vers le bas. Par ailleurs, le flux d'air froid peut être mélangé au flux d'air chaud pour former un flux d'air de température intermé- diaire pouvant être envoyé notamment vers la partie infé- rieure de l'habitacle. Le canal de guidage est avantageusement prévu dans une région centrale du volet de distribution, ce qui permet de canaliser le flux d'air réchauffé tout en formant deux régions latéra- les o un flux d'air à température intermédiaire entre celle du flux d'air froid et celle du flux d'air chaud peut être guidé. Selon une autre caractéristique, l'invention, le canal de guidage s'étend sur une même face du volet de distribution. Le canal de guidage est alors avantageusement délimité par cette face du volet, par deux parois latérales s'étendant dans des plans sensiblement parallèles entre eux et perpendi- culaires à la face du volet et par une paroi antérieure délimitant l'entrée du canal de guidage, cette paroi anté- rieure reliant les deux parois latérales et se rattachant à ladite face du volet de distribution dans un plan sensible- ment perpendiculaire au plan du volet. Les parois latérales peuvent avoir sensiblement la forme d'un triangle présentant un premier côté rattaché au volet, un second côté formant un angle aigu avec le premier côté et un troisième côté situé vers l'entrée du canal et rattaché à la paroi antérieure. Dans une variante, les parois latérales du canal de guidage s'étendent chacune d'un même côté du volet de distribution par rapport à son axe de pivotement. Dans une autre variante, les parois latérales du canal de guidage s'étendent chacune des deux côtés du volet de distribution par rapport à son axe de pivotement. Le boîtier de distribution comprend avantageusement deux sorties d'air d'aération encadrant latéralement la sortie d'air de dégivrage et débouchant vers des bouches d'aération, le volet de distribution comprenant une partie située d'un côté de l'axe de pivotement et contrôlant l'entrée d'air du boîtier, et une partie située de l'autre côté de l'axe de pivotement, cette partie étant formée d'une aube centrale contrôlant la sortie d'air de dégivrage et de deux aubes latérales contrôlant respectivement les sorties d'air d'aération. Ainsi, avec un seul volet, on peut contrôler les différentes sorties d'air du boîtier de distribution. Le canal de guidage s'étend alors avantageusement dans une région centrale de la première partie de volet et/ou de l'aube centrale de la seconde partie de volet. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'entrée d'air du boîtier de distribution, d'une part, et les deux sorties d'air d'aération et la sortie d'air de dégivrage, d'autre part, sont prévues dans des régions diamétralement opposées par rapport à l'axe de pivotement du volet Le boîtier comprend alors en outre une sortie d'air inférieure débouchant vers la partie inférieure de l'habitacle et située adjacente à l'entrée d'air, en sorte que le volet peut prendre une position "dégivrage-pieds" en laquelle un flux d'air réchauffé peut être envoyé vers la sortie d'air de dégivrage et un mélange d'un flux d'air froid et d'un flux d'air réchauffé peut être envoyé vers la sortie d'air inférieure. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une installation de chauffage-ventilation comprenant un boîtier de distribution selon l'invention; la figure 2 est une vue selon la flèche II de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective du volet de distri- bution dans une première forme de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe transversale du volet de distribution de la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective du volet de distri- bution dans une autre variante de réalisation; et la figure 6 est une vue en coupe transversale du volet de distribution de la figure 5. L'installation représentée à la figure 1 comprend, pour l'essentiel, un boîtier de chauffage 10 et un boîtier de distribution 12. Le boîtier de chauffage 10 est limité par une paroi périphé- rique 14 à génératrices parallèles et par des parois d'extré- mité perpendiculaires auxdites génératrices Le boîtier 10 comporte une entrée d'air 16 destinée à être raccordée à la sortie d'un groupe motoventilateur (non représenté) propre à envoyer de l'air froid, éventuellement climatisé, à l'intérieur du boîtier de chauffage 10 L'entrée 16 alimente deux branches distinctes: une branche 18 de transmission d'air froid et une branche 20 de réchauffage d'air Les branches 18 et 20 aboutissent toutes les deux vers une sortie d'air commune 22, de forme générale rectangulaire, qui débouche dans le boîtier de distribution 12. Les branches 18 et 20 sont séparées l'une de l'autre par une cloison centrale 24 située dans une région centrale du boîtier 10 et par un volet de mixage 26 monté pivotant autour d'un axe 28 situé à proximité de la cloison 24 et s'étendant parallèlement aux génératrices de la paroi 14, c'est-à-dire perpendiculairement au plan du dessin. Le volet 26 comporte une extrémité 30 -sitil Pe proche de l'axe 28 et coopérant à étanchéité avec une partie cylindrique 32 de la paroi 24, ainsi qu'une extrémité 34 éloignée de l'axe 28 L'extrémité 34, qui constitue l'extrémité libre du volet, s'étend, à partir de l'axe 28, vers la direction de la sortie d'air 22 Autrement dit, le volet de mixage 26 s'étend, à partir de son axe de pivotement 23, dans la direction de la sortie 22 du boîtier de chauffage 10 Le volet de mixage peut venir dans deux positions extrêmes: une position extrême 26 a (à laquelle correspond une position 34 a de l'extrémité 34) en laquelle la branche 20 est fermée et une position extrême 26 b (à laquelle correspond une position 34 b de l'extrémité 34) en laquelle la branche 18 est fermée. L'extrémité 34 peut ainsi venir dans les deux positions extrêmes 34 a et 34 b situées respectivement à gauche et à droite de la figure 1, tout en pouvant prendre une multipli- cité de positions intermédiaires Sur le dessin, le volet de mixage 26 est représenté dans une position intermédiaire. La branche de réchauffage d'air 20 loge intérieurement un échangeur de chaleur 36 avantageusement constitué par un radiateur parcouru par le fluide de refroidissement du moteur du véhicule automobile L'échangeur 36 comporte, à cet effet, deux tubulures 38 et 40 servant respectivement à l'admission et à l'évacuation de ce fluide de refroidissement L'échan- geur de chaleur 36 permet de réchauffer l'air qui, pénétrant dans la branche 20, à partir de l'entrée 16, est dirigé vers la sortie 22. Comme on le voit en outre sur la figure 1, un volet d'admis- sion 42 monté à pivotement autour d'un axe 44 s'étendant parallèlement à l'axe 28, permet de contrôler l'air froid pénétrant dans la branche de réchauffage d'air 20 Le volet d'admission 42 se situe à l'entrée 46 de la branche 20, qui est délimitée entre la cloison centrale 24 et la partie inférieure de la paroi 14 du boîtier 10. Le volet d'admission 42 peut prendre deux positions différen- tes: une position de fermeture dans laquelle le flux d'air froid ne peut pénétrer dans la branche 20 par son entrée 46 et une position d'ouverture en laquelle ce flux d'air peut pénétrer par l'entrée 46, être réchauffé ensuite par échange thermique dans l'échangeur 36 et être dirigé enfin vers la sortie 22. Lorsque le volet d'admission 42 est en position de fermeture, le volet de mixage 26 est également en position de fermeture (position 26 a), son extrémité étant dans la position 34 a (à gauche sur la figure 1). Lorsque le volet d'admission 42 est en position d'ouverture, le volet de mixage 26 peut être réglé en une position intermédiaire choisie entre la position 26 a et la position 26 b pour répartir la proportion entre le flux d'air froid (flèche FF) circulant dans la branche 18 et le flux d'air réchauffé circulant (flèche FR) dans la branche 20. Comme on le voit sur la figure 1, le volet de mixage 26 est, contrairement à ce qui était fait dans la technique antérieu- re, disposé en aval des branches 18 et 20 par rapport au sens de circulation des deux flux d'air Autrement dit, le volet de mixage 26 est situé dans une zone de jonction 47 entre les branches 18 et 20, du côté de la sortie 22 Il est à noter en outre que le volet de mixage 26 s'étend, à partir de l'axe de pivotement 28, dans le sens de circulation des flux d'air FF et FR dans les branches 18 et 20 Il en résulte que l'on peut ajuster parfaitement la proportion entre le flux d'air froid FF et le flux d'air réchauffé FR sans que, sous l'effet de l'un ou l'autre des deux flux, le volet de mixage puisse pivoter sous l'effet de la pression d'air. Le boîtier 10 permet ainsi de créer, dans des proportions réglables, un flux d'air froid FF et un flux d'air réchauffé FR situés adjacents pour obtenir ce que l'on appelle un phénomène de "stratification de température". Les deux flux FF et FR pénètrent ensuite dans le boîtier 12; lequel comprend une entrée 48 communiquant avec la sortie 22 du boîtier 10. Le boîtier 12 est limité par une paroi latérale 50 à généra- trices parallèles et par des parois d'extrémité Dans une région opposée à celle de l'entrée 48 est prévue une bouche de sortie 52 de forme générale rectangulaire que l'on a représentée également sur la figure 2 Cette bouche 52 est limitée par deux grands côtés 54, deux petits côtés 56 et deux cloisons 58 parallèles aux deux petits côtés 56 La bouche 52 permet ainsi de délimiter une sortie centrale 60 dite "sortie d'air de dégivrage" et deux sorties latérales 62 dites "sorties d'air d'aération" La sortie 60 est destinée à envoyer de l'air vers le pare-brise (non représenté) du véhicule tandis que les deux sorties d'air 62 sont destinées à envoyer de l'air vers des bouches d'aération situées sur la planche de bord (non représentée) du véhicule. A proximité de l'entrée 48 est prévue en outre une sortie d'air 64 dite "sortie d'air inférieure" destinée à envoyer de l'air vers la partie inférieure de l'habitacle H du véhicule, c'est-à-dire vers les pieds des occupants de ce véhicule. A l'intérieur du boîtier 12 est monté à pivotement, autour d'un axe 66, un volet de distribution 68. Ce volet est destiné à répartir les flux d'air FF et FR entre les sorties 60, 62 et 64 en fonction des conditions souhai- tées par l'utilisateur. Le volet 68 comprend deux parties 70 et 72 (figures 3 et 4) situées respectivement de part et d'autre de l'arbre 66, la partie 70 étant destinée à contrôler l'entrée d'air 48 et la sortie d'air 64, et la partie 72 étant destinée à contrôler les sorties d'air 60 et 62. Comme on le voit sur la figure 3, la partie 70 du volet 68 présente une forme générale rectangulaire et s'étend sur toute la longueur du volet suivant la direction de l'axe 66. La partie 72 s'étend également sur la même longueur du volet dans la direction de l'axe 66, mais cette partie est divisée en trois aubes: une aube centrale 74 de forme générale rectangulaire s'étendant dans le même plan que la partie 70 et deux aubes latérales 76 également de forme générale rectangulaire et formant un angle A (figure 4) avec le plan de la partie 70. L'aube 74 est destinée à contrôler la sortie d'air de dégivrage 60 et les aubes 76 sont destinées à contrôler respectivement les deux sorties d'air d'aération 62. La structure générale d'un tel volet est décrite dans la Demande de brevet français No 90 03279 déjà citée. Le volet 68 peut, de façon en soi connue, prendre cinq positions de distribution différentes: une position "dégivrage" dans laquelle le flux d'air admis dans le boîtier 12 peut quitter celui-ci uniquement par la sortie 60, une position "dégivrage-pieds" dans laquelle le flux d'air peut quitter le boîtier à la fois par la sortie d'air de dégivrage 60 et par la sortie d'air inférieure 64, une position "pieds" dans laquelle le flux d'air peut s'échapper uniquement par la sortie d'air inférieure 64, une position "aération-pieds" dans laquelle le flux d'air peut quitter le boîtier à la fois par les sorties d'air 62 et par la sortie 64, et une position "aération" dans laquelle le flux d'air peut quitter le boîtier uniquement par les sorties d'air 62. Comme montré aux figures 1, 3 et 4, le volet de distribution 68 comprend un canal de guidage 78 prévu dans une région centrale du volet, c'est-àdire dans la région centrale de la partie 70 et dans la région centrale (aube 74) de la partie 72 du volet. Le canal 78 s'étend dans une direction générale transversale par rapport à l'axe de pivotement 66. Comme montré aux figures 3 et 4, le canal 78 s'étend sur une même face 79 du volet et il est délimité par cette face 79, par deux parois latérales 80 s'étendant dans des plans sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires à la face du volet et par une paroi antérieure 82 reliant les deux parois latérales 80 et rattachée à la face 79 du volet dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan du volet. Les parois latérales 80 ont sensiblement la forme d'un triangle présentant un premier côté 84 rattaché au volet, un second côté 86 formant un angle aigu avec le côté 84 et un troisième côté 88 situé du côté de l'entrée du canal Le canal 78 possède une entrée 90 limitée par la paroi anté- rieure 82 et située vers l'extrémité libre de la partie 70 du volet et une sortie 92 débouchant du côté de la deuxième partie 72 du volet. Le canal 78 permet de canaliser le flux d'air réchauffé FR comme montré sur la figure 1. Lorsque le volet de distribution 68 est dans la position "dégivrage" ou dans la position "dégivrage-pieds" (comme représenté sur la figure 1), le flux d'air réchauffé FR pénétrant dans le boîtier 12 par l'entrée 48 (du côté gauche sur la figure 1) se trouve canalisé par le canal 78, dont l'entrée 90 se trouve située en regard du côté de l'entrée 48, par lequel pénètre le flux d'air réchauffé FR Le flux d'air réchauffé ainsi canalisé est envoyé vers la sortie d'air de dégivrage 60 sans être mélangé au flux d'air froid FF, ce qui permet d'améliorer les performances de dégivrage ou de désembuage du pare-brise. Dans la position "dégivrage-pieds" (figure 1), le flux d'air réchauffé FR et le flux d'air frais FF peuvent se mélanger pour parvenir à l'entrée d'air 64 et envoyer ainsi vers la partie inférieure de l'habitacle un flux d'air de température intermédiaire, plus faible que celle du flux d'air envoyé pour le dégivrage du pare-brise. Dans la forme de réalisation des figures 3 et 4, les parois latérales 80 s'étendent chacune des deux côtés du volet par rapport à l'axe 66, c'està-dire à la fois sur les parties 70 et 72 du volet. Par contre, dans la forme de réalisation des figures 5 et 6, les parois latérales 80 qui ont aussi une forme triangulaire s'étendent seulement d'un côté du volet par rapport à l'axe 66, à savoir sur la partie 70 du volet. Le canal de guidage du volet permet ainsi de canaliser le flux d'air réchauffé et d'obtenir de meilleures performances de dégivrage ou de désembuage du pare-brise, lorsque le volet est dans une position de dégivrage ou de dégivrage-pieds. Revendications 1. Boîtier de distribution d'air pour une installation de chauffaqe-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobi- le, comprenant une entrée d'air ( 48) propre à admettre un flux d'air froid (FF) et/ou un flux d'air réchauffé (FR) et plusieurs sorties d'air ( 60,62,64) débouchant vers différen- tes zones de l'habitacle (H), notamment une sortie d'air de dégivrage ( 60) débouchant vers le pare-brise, ainsi qu'un volet de distribution ( 68) monté à pivotement autour d'un axe ( 66) à l'intérieur du boîtier de distribution ( 12) pour régler la répartition de l'air entre les sorties d'air, caractérisé en ce que le volet de distribution ( 68) comprend un canal de guidage ( 78) présentant une entrée ( 90) et une sortie ( 92) et s'étendant dans une direction générale transversale par rapport à l'axe de pivotement ( 66), de sorte que, dans les positions de dégivrage du volet, l'entrée ( 90) du canal de guidage ( 78) débouche vers l'entrée ( 48) du boîtier de distribution ( 12), du côté de l'admission du flux d'air réchauffé (FR), et la sortie ( 92) du canal de guidage ( 78) débouche vers la sortie d'air de dégivrage ( 60). 2. Boîtier de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de guidage ( 78) est prévu dans une région centrale du volet de distribution ( 68). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le canal de guidage ( 78) s'étend sur une même face ( 47) du volet de distribution ( 68). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le canal de guidage ( 78) est délimité par ladite face ( 47) du volet, par deux parois latérales ( 80) s'étendant dans des plans sensiblement parallèles entre eux et perpendiculai- res à la face du volet de distribution ( 68) et par une paroi antérieure ( 82) délimitant l'entrée ( 90) du canal de guidage ( 78), cette paroi antérieure ( 82) reliant les deux parois latérales ( 80) et se rattachant à ladite face ( 47) du volet de distribution dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan du volet. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les parois latérales ( 80) ont sensiblement la forme d'un triangle présentant un premier côté ( 84) rattaché au volet de distribution ( 68), un second côté ( 86) formant un angle aigu avec le premier côté ( 84) et un troisième côté ( 88) situé vers l'entrée ( 90) du canal de guidage ( 78) et rattaché à la paroi antérieure ( 82). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les parois latérales ( 80) du canal de guidage ( 94) s'étendent chacune d'un même côté du volet de distribution ( 68) par rapport à son axe de pivotement ( 66). 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les parois latérales ( 80) du canal de guidage ( 94) s'étendent chacune des deux côtés du volet de distribution ( 68) par rapport à son axe de pivotement ( 66). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que le boîtier de distribution ( 12) comprend deux sorties d'air d'aération ( 62) encadrant latéralement la sortie d'air de dégivrage ( 60) et débouchant vers des bouches d'aération et en ce que le volet de distribution ( 68) comprend une partie ( 70) située d'un côté de l'axe de pivotement et contrôlant l'entrée d'air ( 48) du boîtier ( 12), ainsi qu'une partie ( 72) située de l'autre côté de l'axe de pivotement ( 66), cette partie ( 72) étant formée d'une aube centrale ( 74) contrôlant la sortie d'air de dégivrage ( 60) et de deux aubes latérales ( 76) contrôlant respectivement les sorties d'air d'aération ( 62). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le canal de guidage ( 78) s'étend dans une région centrale de la première partie ( 70) du volet de distribution et/ou de l'aube centrale ( 74) de la seconde partie ( 72) du volet. 1 O. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'entrée d'air ( 48) du boîtier de distribution ( 12), d'une part, la sortie d'air de dégivrage ( 60) et les deux sorties d'air d'aération ( 62), d'autre Part, sont prévues dans des régions opposées par rapport à l'axe de pivotement ( 66) du volet de distribution ( 68), et en ce que le boîtier de distribution ( 12) comprend en outre une sortie d'air inférieure ( 64) débouchant vers la partie inférieure de l'habitacle et située adjacente à l'entrée d'air ( 48), en sorte que le volet peut prendre une position "dégivrage- pieds" dans laquelle un flux d'air réchauffé (FR) peut être envoyé vers la sortie d'air de dégivrage ( 60) et un mélange d'un flux d'air froid (FF) et d'un flux d'air réchauffé (FR) peut être envoyé vers la sortie d'air inférieure ( 64).