Brevet FR2717127A1 — publié le 19950915

Dispositif de chauffage pour véhicule avec dégivrage des vitres latérales L'invention concerne un dispositif de commutation de circuit d'air comprenant une première chambre de commutation s'étendant circonférentiellement autour d'un axe entre une première extrémité fermée et une seconde extrémité fermée et présentant une première sortie principale, une entrée et une seconde sortie principale pour l'air, écartées les unes des autres dans la direction circonférentielle, et un volet monté à l'intérieur de la chambre de façon à prendre différentes positions autour dudit axe, comportant des première et seconde ailes principales s'étendant radialement dans des directions angulaires respectives et pouvant prendre une première position dans laquelle la première aile est en contact étanche avec la paroi périphérique de la chambre de façon à séparer la seconde sortie de l'entrée, une seconde position dans laquelle la première aile est en regard de l'entrée et une troisième position dans laquelle la première aile est en contact étanche avec la paroi périphérique de la chambre de façon à séparer la première sortie de l'entrée, la seconde aile étant disposée, dans ces trois positions, audelà de la première sortie par rapport à l'entrée, et une quatrième position dans laquelle les première et seconde ailes sont en contact étanche avec ladite paroi de part et d'autre de l'entrée de façon à séparer celle-ci des deux sorties principales respectivement. On connaît de tels dispositifs, utilisés pour le chauffage et la ventilation, ou la climatisation, de l'habitacle des véhicules automobiles, dans lesquels les première et seconde sorties principales et la sortie auxiliaire sont reliées respectivement à un ou plusieurs aérateurs, à une ou plusieurs bouches de chauffage des pieds et à une ou plusieurs buses de dégivrage des vitres latérales du véhicule. Ces dispositifs connus comprennent habituellement une seconde chambre de commutation présentant une entrée, alimentée en air en parallèle avec l'entrée de la première chambre, et une sortie reliée à une ou plusieurs buses de dégivrage du parebrise du véhicule, et munie d'un organe de commutation mobile de façon à mettre cette sortie en ou hors de communication avec cette entrée, des moyens étant prévus pour commander conjointement ledit volet et ledit organe de commutation de telle sorte que l'entrée et la sortie de la seconde chambre soient mutuellement reliées lorsque le volet est dans sa quatrième position. Pour simplifier, le terme "dégivrage" se réfère ici aussi bien à la fonction de dégivrage qu'à la fonction désembuage d'une vitre. De même, lorsqu'on parle du chauffage des pieds, il faut entendre indifféremment le chauffage ou l'aération des pieds des occupants, en fonction de la température de l'air utilisé. Dans le cas d'un véhicule comportant des buses de dégivrage des vitres latérales, il a été proposé d'alimenter celles-ci, en parallèle avec les buses de dégivrage du pare-brise, à partir de la sortie de la seconde chambre. Dans ces conditions, lorsque les buses de dégivrage du pare-brise ne sont pas alimentées, les buses de dégivrage des vitres latérales ne le sont pas non plus. Or, il est quelquefois nécessaire d'envoyer de l'air à ces dernières buses, en même temps qu'aux bouches de chauffage des pieds, même si les buses de dégivrage du pare-brise ne reçoivent pas d'air. Le but de l'invention est de permettre ce type de fonctionnement sans ajouter à cet effet d'organe supplémentaire, et plus généralement d'alimenter en air une sortie auxiliaire de la première chambre à chaque fois que la seconde sortie principale n'est pas alimentée, et de ne pas alimenter cette même sortie auxiliaire lorsque la seconde sortie principale est seule alimentée. L'invention vise notamment un dispositif du genre défini plus haut, et prévoit que le volet comporte une aile auxiliaire s'étendant radialement dans une troisième direction différente de celles des deux ailes principales, la seconde aile principale et l'aile auxiliaire s 'étendant dans la direction axiale de part et d'autre d'une cloison transversale qui se raccorde à une partie de paroi périphérique de la chambre pour délimiter à l'intérieur de celle-ci, du côté de l'aile auxiliaire, une poche qui s'étend angulairement au moins en regard de la première sortie principale, dans laquelle débouche une sortie auxiliaire et qui communique avec le reste de la chambre exclusivement par une ouverture d'extrémité dans la direction circonférentielle, le volet auxiliaire franchissant ladite ouverture d'extrémité pour pénétrer dans la poche et obturer le passage entre l'entrée et la sortie auxiliaire, au moins dans la première position du volet, et pour sortir de la poche et libérer ledit passage, au moins dans les troisième et quatrième positions du volet. D'autres caractéristiques, complémentaires ou alternatives, de l'invention sont énoncées ci-après - Dans la seconde position du volet, l'aile auxiliaire obture également le passage entre l'entrée et la sortie auxiliaire. Dans ce cas, une seule parmi la seconde sortie principale et la sortie auxiliaire est alimentée pour chaque position du volet. - Dans la seconde position du volet, l'aile auxiliaire restreint sans l'obturer le passage entre l'entrée et la sortie auxiliaire. Dans ce cas, la sortie auxiliaire est alimentée sauf lorsque la seconde sortie principale l'est et que la première sortie principale ne l'est pas. - Les première et seconde ailes principales forment entre elle un angle obtus et l'aile auxiliaire forme avec la première aile principale un angle aigu intérieur audit angle obtus. - La première aile principale s'étend sur la longueur axiale cumulée de la seconde aile principale et de l'aile auxiliaire. - La première extrémité de la première chambre est fermée par une paroi radiale s'étendant entre l'axe et la paroi périphérique de la chambre. - Ladite paroi radiale forme le fond de ladite poche. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention pour le chauffage et la ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, montrant le volet pivotant dans sa première position; - les figures 2 et 3 montrent une partie du dispositif de la figure 1, pour les seconde et troisième positions du volet respectivement; - les figures 4 et 5 sont des vues partielles du dispositif, pour la quatrième position du volet, en coupe selon deux plans parallèles à l'axe du volet respectivement; - la figure 6 est une vue en perspective du volet; et - la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 3. Le dispositif illustré à la figure 1 comprend un radiateur de chauffage 1 parcouru par le fluide de refroidissement du moteur du véhicule, et un volet de mixage 2 qui peut se déplacer par pivotement entre une position indiquée en trait plein, où il permet à un flux d'air, produit par un groupe motoventilateur non représenté, de traverser le radiateur 1 selon une flèche F1, et une position indiquée en trait mixte, où il permet à ce flux d'air de circuler selon une flèche F2 en évitant le radiateur. Pour les positions intermédiaires du volet 2, le flux d'air se partage entre les trajets F1 et F2, qui se rejoignent en une zone de mixage M. A partir de la zone de mixage M, l'air peut pénétrer dans deux chambres de commutation C1 et C2 par des entrées respectives El et E2. La chambre C2 contient un volet pivotant V2 qui peut pivoter entre une position de pleine ouverture montrée à la figure 4, où il permet la libre communication entre l'entrée E2 et la sortie S2 de la chambre, reliée à des buses de dégivrage du pare-brise, et une position de fermeture montrée aux figures 1 et 2, où il interdit l'accès de l'air à la sortie S2, en passant par au moins une position intermédiaire montrée à la figure 3, dans laquelle il permet un débit réduit entre l'entrée E2 et la sortie S2. La chambre C1 contient également un volet pivotant V1, représenté seul à la figure 6, dont l'axe de pivotement 3 est orienté, comme ceux des volets 2 et V2, perpendiculairement au plan des figures 1 à 5. La chambre C1 est limitée dans la direction axiale par deux parois d'extrémités 45 et 46 (figure 7) perpendiculaires à l'axe 3, situées respectivement en arrière et en avant du plan des figures 1 à 5, et dans la direction radiale par une paroli périphérique cylindrique 41-44 interrompue, sur toute sa longueur axiale, par l'entrée El et par une sortie S12, et sur la majeure partie de cette longueur par une autre sortie S11. De plus, une paroi longitudinale radiale 5 s'étend depuis la partie de paroi périphérique 43 comprise entre les sorties S11 et S12 jusqu'au noyau cylindrique central 6 du volet V1, interdisant tout passage direct d'air entre les sorties S11 et S12 et définissant de part et d'autre de la paroi 5 des extrémités circonférentielles 7 et 8 de la chambre. Une cloison 19 est en outre ménagée à l'intérieur de la chambre C1, dans un plan perpendiculaire à l'axe 3. Cette cloison occupe un secteur angulaire à partir de la paroi 5, à laquelle elle se raccorde, du côté de l'extrémité 7 tournée vers l'ouverture S11, et se termine juste avant l'entrée El. Elle se raccorde également à la partie de paroi périphérique 43, à une partie de paroi périphérique 41 comprise entre l'entrée El et la sortie S11 et à une partie de paroi périphérique 44 reliant les deux précédentes en regard de la sortie S11, seulement en arrière de la cloison 19 par rapport au plan des figures, ces trois parties de paroi et la cloison 19 ayant un même rayon R. La paroi d'extrémité axiale arrière 45 de la chambre et les parties de paroi 5, 19, 41, 43 et 44 délimitent une poche P (figures 5 et 7), qui communique avec le reste de la chambre par une ouverture 9 située circonférentiellement à l'opposé de l'extrémité 7 et encadrée par la paroi arrière 45, la cloison 19, le noyau 6 et la partie de paroi périphérique 41. Dans la poche P débouche une sortie S13 reliée à des buses de dégivrage des vitres latérales du véhicule, représentée ici comme étant ménagée dans la paroi arrière de la chambre. Le volet V1 comprend trois ailes planes 10, 11 et 12 s'étendant radialement à partir du noyau 6, l'aile 10 sur toute la longueur axiale de la chambre et les ailes 11 et 12 sur les parties de cette longueur situées en avant et en arrière de la cloison 19 respectivement. Le rayon de l'aile 10 correspond à celui de la part.ie de paroi périphérique 42 intermédiaire entre l'entrée El et la sortie S12, et celui des ailes 11 et 12 correspond au rayon R, qui est ici plus petit que le précédent. Les ailes 10 et 11 forment entre elles un angle obtus, et l'aile 12 forme avec l'aile 10 un angle aigu a, à l'intérieur de cet angle obtus. L'aile 12 s'étend vers l'avant de la figure 7 et y est représentée en coupe transversale. A la figure 1, les volets V1 et V2 sont dans des positions correspondant à la fonction "aération" du dispositif. Le volet V2 ferme la chambre C2, de sorte que les buses de dégivrage du pare-brise ne sont pas alimentées. L'aile 10 du volet V1 s'appuie par sa zone marginale périphérique sur une zone sensiblement radiale 13 de la partie de paroi périphérique 41, fermant ainsi la communication entre l'entrée El et la sortie S11, reliée à des bouches de chauffage des pieds des occupants du véhicule. La sortie S12, reliée à des aérateurs des places avant (flèche F3) et à des aérateurs des places arrière (flèche F4) communique ainsi librement avec l'entrée El. Le volet 11 se trouve à l'extrémité circonférentielle 7 de la chambre C1, adjacente à la paroi 5. Le volet 12 est à l'intérieur de la poche P, son bord périphérique venant en contact avec une région de la partie de paroi périphérique 41 de rayon R. Elle interrompt donc la communication entre l'entrée El et la sortie S13. La figure 2 correspond à la fonction "aération-chauffage pieds". Le volet V2 est dans la même position qu'à la figure 1. L'aile 10 du volet V1 est en regard de l'entrée El et ne vient en contact avec aucune des parties de paroi 41 et 42, et permet aux sorties S11 et S12 de communiquer avec l'entrée El. L'aile 11 est en regard de la partie de paroi périphérique 43. L'aile 12 se trouve au niveau de l'ouverture 9 de la poche P, dont elle obture la majeure partie de la surface. Cependant, la partie de paroi périphérique 41 étant à cet endroit à une distance de l'axe 3 plus grande que le rayon R, une région périphérique de l'ouverture 9 reste dégagée et permet un petit débit d'air vers les ouvertures de dégivrage des vitres latérales qui peut être de l'ordre de 2 à 4% du débit total. Dans un exemple de réalisation, 40% du débit d'air passe par la sortie S1 et le solde, soit environ 56 à 58%, vers la sortie S12. La figure 3 correspond à la fonction "dégivrage-chauffage pieds". Le volet V2 est en position intermédiaire, permettant un débit d'air limité vers les buses de dégivrage du parebrise. L'aile 10 du volet V1 vient en contact avec la partie de paroi périphérique 42, au voisinage de l'entrée El, interrompant la communication entre celle-ci et la sortie S12. L'aile 11 vient en contact avec la partie de paroi périphérique 43, au voisinage de la sortie S11, permettant la libre communication entre celle-ci et l'entrée El. L'aile 12 est en regard de l'ouverture El, et dégage complètement l'ouverture 9 de la poche P, permettant d'alimenter les buses de dégivrage des vitres latérales à hauteur de 5% environ du débit total. Le reste du débit se partage à raison de 45% pour le dégivrage du pare-brise et 50% pour le chauffage des pieds. Des moyens de commande coordonnée des volets V1 et V2 permettent d'établir également une fonction "chauffage pieds" dans laquelle la position du volet V1 est la même qu'à la figure 3 et la position du volet V2 est la même qu'aux figures 1 et 2. La fraction du débit d'air utilisée pour le dégivrage des vitres latérales reste de 5%, le reste, soit 95%, allant aux bouches de chauffage des pieds. Les figures 4 et 5 correspondent à la fonction "dégivrage", le plan de la figure 4 et celui de la figure 5 se situant respectivement en avant et en arrière par rapport à la cloison 19. Le volet V2 est en position de pleine ouverture. L'aile 10 du volet V1 est en contact avec la partie de paroi périphérique 42, au voisinage de la sortie S12, séparant ainsi celle-ci de l'entrée El. L'aile 11 vient en appui par sa région d'extrémité périphérique avec une zone 14 de la partie de paroi périphérique 41, adjacente à l'ouverture S11, qu. fait saillie en direction de l'axe 3 par rapport à la partie de paroi 44 et à la zone de la partie de paroi 41 située en arrière de la cloison 19. La sortie S11 est ainsi isolée de l'entrée El. L'aile 12 est en regard de la partie de paroi 42 et l'ouverture 9 reste dégagée. De l'air est donc envoyé aux buses de dégivrage des vitres latérales, à hauteur de 5% du débit total, le reste allant aux buses de dégivrage du pare-brise. En examinant la figure 2, on peut voir que si l'angle a entre les ailes 10 et 12 augmente, sans autre changement dans la structure du dispositif, le bord libre de l'aile 12 se rapproche de la zone de la partie de paroi 41 incurvée selon le rayon R, réduisant ainsi la section d'entrée de l'air dans la poche P et par conséquent la fraction du débit d'air affectée au dégivrage des vitres latérales, cette section et cette fraction s'annulant pour une valeur appropriée de l'angle a. Inversement, si l'angle a diminue, l'aile 12 s'écarte de l'ouverture 9 et la section de passage de l'air augmente, la fraction du débit correspondant se rapprochant de celle correspondant aux positions des figures 3 et 4, soit 5% dans l'exemple décrit. Cette variation de l'angle a n' a aucun effet dans les autres positions du volet. On peut donc, en plaçant des volets différents dans un même boîtier de dispositif de chauffage, faire varier la fraction en question en fonction des souhaits de la clientèle. sien entendu, les différentes positions du volet V1, telles que définies ici, ne sont pas nécessairement des positions fixes, mais peuvent être constituées par de petits domaines de déplacement à l'intérieur d'une course totale. Par ailleurs, l'invention n'exclut pas un fonctionnement du dispositif avec des positions supplémentaires, intermédiaires entre celles qui ont été définies, pouvant réaliser le cas échéant des fonctions également intermédiaires. Dans le cas où les ailes du volet V1 ont une forme plus complexe que celle décrite et ne sont pas situées dans des plans axiaux, l'expression "direction angulaire" s'entend de la direction moyenne de chaque aile à partir de l'axe. Revendications 1. Dispositif de commutation de circuit d'air, notamment dispositif de chauffage-ventilation ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant une première chambre de commutation (C1) s'étendant circonférentiellement autour d'un axe (3) entre une première extrémité fermée (7) et une seconde extrémité fermée (8) et présentant une première sortie principale (S11), une entrée (El) et une seconde sortie principale (S12) pour l'air, écartées les unes des autres dans la direction circonférentielle, et un volet (vil) monté à l'intérieur de la chambre de façon à prendre différentes positions autour dudit axe, comportant des première et seconde ailes principales (10, 11) s'étendant radialement dans des directions angulaires respectives et pouvant prendre une première position dans laquelle la première aile est en contact étanche avec la paroi périphérique (41) de la chambre de façon à séparer la seconde sortie de l'entrée, une seconde position dans laquelle la première aile est en regard de l'entrée et une troisième position dans laquelle la première aile est en contact étanche avec la paroi périphérique (42) de la chambre de façon à séparer la première sortie de l'entrée, la seconde aile (11) étant disposée, dans ces trois positions, au-delà de la première sortie par rapport à l'entrée, et une quatrième position dans laquelle les première et seconde ailes sont en contact étanche avec ladite paroi (41, 42) de part et d'autre de l'entrée de façon à séparer celle-ci des deux sorties principales respectivement, caractérisé en ce que le volet comporte une aile auxiliaire (12) s'étendant radialement dans une troisième direction différente de celles des deux ailes principales, la seconde aile principale et l'aile auxiliaire s'étendant dans la direction axiale de part et d'autre d'une cloison transversale (19) qui se raccorde à une partie de paroi périphérique (43, 44) de la chambre pour délimiter à l'intérieur de celle-ci, du côté de l'aile auxiliaire, une poche (P) qui s'étend angulairement au moins en regard de la première sortie principale, dans laquelle débouche une sortie auxiliaire (S13) et qui communique avec le reste de la chambre exclusivement par une ouverture d'extrémité (9) dans la direction circonférentielle, le volet auxiliaire franchissant ladite ouverture d'extrémité pour pénétrer dans la poche et obturer le passage entre l'entrée et la sortie auxiliaire, au moins dans la première position du volet, et pour sortir de la poche et libérer ledit passage, au moins dans les troisième et quatrième positions du volet. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la seconde position du volet, l'aile auxiliaire obture également le passage entre l'entrée et la sortie auxiliaire. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la seconde position du volet, l'aile auxiliaire restreint sans l'obturer le passage entre l'entrée et la sortie auxiliaire. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et seconde sorties principales et la sortie auxiliaire sont reliées respectivement à un ou plusieurs aérateurs, à une ou plusieurs bouches de chauffage des pieds et à une ou plusieurs buses de dégivrage des vitres latérales du véhicule. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde chambre de commutation (C2) présentant une entrée (E2), alimentée en air en parallèle avec l'entrée de la première chambre, et une sortie (S2), et munie d'un organe de commutation (V2) mobile de façon à mettre cette sortie en ou hors de communication avec cette entrée, des moyens étant prévus pour commander conjointement ledit volet (V1) et ledit organe de commutation (V2) de telle sorte que l'entrée et la sortie de la seconde chambre soient mutuellement reliées lorsque le volet est dans sa quatrième position. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la sortie de la seconde chambre est reliée à une ou plusieurs buses de dégivrage du pare-brise du véhicule. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et seconde ailes principales forment entre elle un angle obtus et que l'aile auxiliaire forme avec la première aile principale un angle aigu (a) intérieur audit angle obtus. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première aile principale s'étend sur la longueur axiale cumulée de la seconde aile principale et de l'aile auxiliaire. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première extrémité (7) de la première chambre est fermée par une paroi radiale (5) s'étendant entre l'axe (3) et la paroi périphérique (43) de la chambre. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite paroi radiale forme le fond de ladite poche.