Brevet FR2719809A1 — publié le 19951117

Dispositif de chauffaae-ventilation de l'habitacle d'un véhicule L'invention concerne un dispositIf de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif du type comprenant un boîtier qui délimite une entrée d'air frais, une zone de mixage en communication avec un conduit de dégivrage, avec un conduit d'aération et avec un conduit de chauffage, une branche de transmission d'air frais interposée entre l'entrée d'air frais et la zone de mixage, une chambre de réchauffage d'air interposée entre l'entrée d'air frais et la zone de mixage et contenant un échangeur de chaleur, le dispositif comprenant en outre un volet de mixage monté à la jonction des deux branches précitées pour assurer la réparti- tion d'un flux d'air entre ces deux branches. On connaît déjà, notamment d'après le document FR-A- 2 562 845, un dispositif de chauffage-ventilation de ce type. Dans un tel dispositif, le volet de mixage est propre a prendre une première position extrême ou "position froid", dans laquelle tout le flux d'air passe au travers de la branche de transmission d'air frais et une seconde position extrême, ou "position chaud", dans laquelle tout le flux d'air passe au travers de la branche de réchauffage d'air. Par ailleurs, le volet de mixage peut prendre toute position intermédiaire auelconque entre les deux positions extrêmes précitées pour assurer la répartition du flux d'air entre la branche de transmission d'air et la branche de réchauffage d'air et régler ainsi la température de l'air qui arrive dans la zone de mixage et aui est ensuite envoyé vers les conduits précités. Dans un dispositif de ce type, le conduit de dégivrage est propre à envoyer un flux d'air vers au moins une des vitres du véhicule, notamment le pare-brise. Ce dernier peut être désembué ou dégivré par au moins une buse alimentée par le conduit de dégivrage. Le conduit d'aération est propre à diriger un flux d'air vers la tête des passagers, et cela par l'intermédiaire d'aéra- teurs prévus sur la planche de bord du véhicule. Habituelle- ment, il est prévu deux aérateurs centraux et deux aérateurs latéraux. Enfin, le conduit de chauffage est orienté vers le bas pour envoyer un flux d'air vers les pieds des passagers, et cela par l'intermédiaire d'au moins une buse débouchant vers le bas de l'habitacle. Habituellement, le conduit de dégivrage est contrôlé par un volet pivotant, tandis que le conduit d'aération et le conduit de chauffage sont contrôlés, soit par deux volets respectifs, soit par un volet commun. Ces volets peuvent prendre différentes positions pour assurer différents modes de distribution, et cela de manière en soi connue. Bien que les dispositifs de chauffage-ventilation du type précité donnent généralement satisfaction, ils présentent toutefois certains inconvénients. Ainsi, dans le mode de distribution dit "dégivrage-pieds", le conduit de dégivrage a tendance à être alimenté par de l'air à une température plus basse que l'air envoyé vers les pieds des passagers au travers du conduit de chauffage. En outre, dans le mode de distribution dit "aération-pieds", les aérateurs alimentés par le conduit d'aération reçoivent de l'air à une température plus basse que les buses de distribution pieds alimentées par le conduit de chauffage, mais il n'est pas possible de maîtriser l'écart de températu- re entre les débits d'air envoyés respectivement aux aéra- teurs et aux buses de distribution pieds. En outre, les aérateurs de la planche de bord reçoivent tous un air à peu près à la même température. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé- nients précités. Elle propose à cet effet un dispositif de chauffage-ventila- tion du type défini en introduction, lequel comprend au moins un canal d'amenée d'air frais présentant une ouverture d'entrée qui communique avec l'entrée d'air frais et une ouverture de sortie qui débouche dans une chambre de sortie communiquant avec la zone de mixage, ladite chambre de sortie alimentant le conduit d'aération et le conduit de chauffage, ce qui permet de prélever une fraction d'air frais à partir de l'entrée d'air frais et d'amener cette fraction d'air frais directement dans ladite chambre de sortie. Ainsi, lorsque le volet de mixage se trouve dans n'importe quelle position, sauf dans la "position chaud", le canal d'amenée d'air frais permet d'envoyer une fraction d'air frais directement dans la chambre de sortie pour alimenter ainsi le conduit d'aération et/ou le conduit de chauffage. Cette fraction d'air frais se mélange à l'air mixé provenant de la zone de mixage. Il en résulte que, dans le mode de distribution "dégivrage- pieds", le conduit de chauffage (qui alimente les buses de distribution pieds) reçoit la fraction d'air frais précitée, en mélange avec de l'air mixé, si bien que ce conduit de chauffage est alimenté en air à une température inférieure ou égale à celle de l'air alimentant le conduit de dégivrage, ce dernier recevant uniquement de l'air mixé. Par ailleurs, dans le mode de distribution "aération-pieds", le canal d'admission d'air frais envoie le flux d'air frais de façon contrôlée dans le conduit d'aération, plutôt que dans le conduit de chauffage, ce qui permet de contrôler la température de l'air envoyé aux aérateurs. Par ailleurs, par une conception judicieuse du canal d'amenée d'air frais, il est possible de favoriser l'envoi de la fraction d'air frais vers les aérateurs centraux plutôt que vers les aérateurs latéraux. Dans une première forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend un seul canal d'amenée d'air frais. Celui-ci est avantageusement situé dans une région centrale du boîtier. Ainsi, dans le cas o le boîtier est formé de deux moitiés généralement symétriques réunies ensemble de part et d'autre d'un plan d'assemblage commun, l'invention prévoit que le canal d'amenée d'air frais est rapporté à l'intérieur du boîtier et comprend au moins une patte de fixation maintenue entre les deux moitiés de boîtier au niveau du plan d'assem- blage. De façon avantageuse, le canal d'amenée d'air frais comprend une première partie de section sensiblement constante qui s'étend à partir de l'ouverture d'entrée et une seconde partie de forme évasée qui s'étend jusqu'à l'ouverture de sortie. Cette partie de forme évasée facilite la répartition du flux d'air frais dans la chambre de sortie alimentée par la zone de mixage. Cette partie de forme évasée a, de façon avantageuse, une section de forme sensiblement rectangulaire qui va en s'évasant dans la direction des grands côtés du rectangle. Dans une variante de réalisation, le canal d'amenée d'air frais a une section sensiblement constante depuis l'ouverture d'entrée jusqu'à l'ouverture de sortie. Dans une seconde forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend deux canaux d'amenée d'air frais situés espacés l'un de l'autre. Avantageusement, ces deux canaux sont venus de moulage avec le boîtier et sont situés de part et d'autre d'un plan d'assemblage commun lorsque le boîtier est formé de deux moitiés sensiblement symétriques réunies entre elles. Selon une autre caractéristique de l'invention, la chambre de sortie affecte une forme générale cylindrique circulaire et est munie d'un volet unique en deux parties qui contrôle la répartition du flux d'air entre le conduit d'aération et le conduit de chauffage. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un disposi- tif de chauffage-ventilation selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue de côté du canal d'amenée d'air frais du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie, selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, mais avec un canal d'amenée d'air frais de forme différente; - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5; et - la figure 7 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 6 dans une autre forme de réalisation, dans laquelle le dispositif comprend deux canaux d'amenée d'air frais. Le dispositif de chauffage pour véhicule automobile, repré- senté à la figure 1, comprend un boîtier 10 délimité princi- palement par une paroi 12 dont les génératrices sont parallè- les entre elles et perpendiculaires au plan de la figure. Le boîtier 10 est formé de deux moitiés 10A et 0lB (figure 4) généralement symétriques et réunies ensemble de part et d'autre d'un plan d'assemblage commun P. Les moitiés 10A et 0lB comprennent des parois latérales respectives 14A et 14B (figure 4) qui délimitent latéralement le boîtier. Une entrée d'air 16 est délimitée dans le boîtier pour y amener un flux d'air frais pulsé (flèche F) provenant de l'extérieur de l'habitacle du véhicule ou recirculé à partir de l'habitacle, ce flux d'air étant éventuellement climatisé. Le boîtier 10 délimite par ailleurs une chambre de mixage 18 qui est en communication avec un conduit de dégivrage 20, un conduit d'aération 22 et un conduit de chauffage 24. Le conduit de dégivrage 20 est contrôlé par un volet pivotant 26 et est propre à envoyer de l'air frais ou réchauffé vers au moins une buse (non représentée) située à proximité d'une vitre du véhicule, notamment du pare-brise. Le conduit d'aération 22 est propre à envoyer un flux d'air frais ou réchauffé vers au moins un aérateur (non représenté) situé notamment sur la planche de bord du véhicule. Habituel- lement, on prévoit deux aérateurs centraux et deux aérateurs latéraux. Le conduit de réchauffage 24 est propre à envoyer un flux d'air frais ou réchauffé vers au moins une buse (non repré- sentée) située en partie inférieure de l'habitacle pour diriger cet air vers les pieds des passagers. Les conduits 22 et 24 sont contrôlés par un volet de réglage commun 28 constitué de deux parties 30 et 32 reliées à un axe commun 34 en formant entre elles un angle d'environ 120'. Le volet 38 est propre à se déplacer à l'intérieur d'une chambre 36 de forme générale cylindrique qui communique avec la zone de mixage 18 et qui est propre à alimenter les conduits 22 et 24. Le dispositif 10 délimite en outre une branche de transmis- sion d'air frais 38 interposée entre l'entrée d'air frais 16 et la zone de mixage 18, ainsi qu'une branche de réchauffage d'air 40 qui a sensiblement la forme d'un U et qui communi- que, d'une part avec l'entrée d'air 16, et d'autre part avec la zone de mixage 18. La forme en U de la branche 40 est délimitée par une partie de la paroi 12 et par une paroi interne 42. Dans la branche de réchauffage d'air 40 est logé un échangeur de chaleur 44 muni de deux tubulures 46 et 48 servant respectivement à l'admission et à l'évacuation d'un fluide chaud, avantageuse- ment le fluide de refroidissement du moteur du véhicule. A la jonction entre les deux branches 38 et 40 est prévu un volet de mixage 50 monté à pivotement autour d'un axe 52 situé à la jonction des branches 38 et 40. Le volet 50 est formé de deux parties 54 et 56 situées de part et d'autre de l'axe commun 52. Le volet 50 peut prendre une première position extrême 50C ou "position chaud" (représentée en traits interrompus) dans laquelle tout le flux d'air passe par la branche de réchauf- fage d'air 40 et donc par l'échangeur de chaleur 44 en y étant réchauffé. Le volet 50 peut prendre une autre position extrême 50F ou "position froid" (représentée en traits interrompus) dans laquelle tout le flux d'air passe par la branche de transmission d'air frais 38 sans traverser l'échangeur de chaleur 44. Le volet de mixage 50 peut en outre prendre toute position intermédiaire entre les positions 50C et 50F pour répartir le flux d'air entre les deux branches et régler ainsi la température de l'air qui parvient à la zone de mixage 18 et qui est ensuite distribué entre les conduits 20, 22 et 24. Sur la figure 1, le volet 50 est représenté dans une telle position intermédiaire. Egalement, le volet 26 est représenté en position d'ouverture ou position "dégivrage", tandis que le volet 28 est repré- senté dans une position "pieds" dans laquelle tout le flux d'air pénétrant dans la chambre 36 est évacué par le conduit 24 débouchant vers le bas de l'habitacle. Dans la position de la figure 1, dite "position dégivrage- pieds", de l'air mixé est ainsi envoyé via le conduit de dégivrage 20 vers les différentes bouches de dégivrage- désembuage, et, via le conduit 24, vers les buses situées vers les pieds des passagers. Avec les dispositifs connus de ce type, on a remarqué que le conduit 24 a tendance, dans cette position, à recevoir un air à une température plus élevée que l'air parvenant au con- duit 20. Pour remédier à cet inconvénient, le dispositif de l'inven- tion comprend un canal d'amenée d'air frais 60 qui est logé dans le boîtier 10 et présente une ouverture d'entrée 62 communiquant avec l'entrée d'air frais 16 et une ouverture de sortie 64 débouchant dans la chambre de sortie 36, laquelle alimente les conduits 22 et 24. L'entrée 62 du canal 60 est située près de l'entrée 16, dans la zone d'évolution du volet de mixage 50, de manière à être fermée lorsque le volet de mixage est dans la position 50C. L'ouverture de sortie 64 débouche dans la chambre de mixage 36 sensiblement en vis-à-vis du conduit d'aération 22 pour privilégier l'envoi d'une fraction de flux d'air vers le conduit 22. Lorsque le dispositif est dans la position "dégivrage-pieds" représentée à la figure 1, le conduit de dégivrage 20 reçoit de l'air mixé, tandis que le conduit de chauffage 24 reçoit de l'air mixé ainsi que la fraction d'air frais envoyé par le canal 60. Il en résulte que le conduit 24 reçoit un air à température inférieure ou égale à celle que reçoit le conduit de dégi- vrage 20. Le dégivrage/désembuage des vitres du véhicule, notamment du pare-brise, est donc favorisé par rapport au chauffage des pieds des passagers. Le dispositif peut en outre prendre notamment une position "aérationpieds", dans laquelle le volet 26 est en position de fermeture (comme représenté en traits interrompus sur la figure 1) et le volet 28 dans une position "aération-pieds" (représentée en traits interrompus sur la figure 1) dans laquelle de l'air est envoyé simultanément vers le conduit d'aération 22 et vers le conduit de chauffage 24. Dans cette position, la fraction d'air frais envoyé par le canal 60 est dirigée préférentiellement vers le conduit d'aération 22 plutôt que vers le conduit de chauffage 24, les conduits 22 et 24 recevant en outre de l'air mixé provenant de la zone de mixage 18. Il en résulte un écart de température entre l'air envoyé aux aérateurs et l'air envoyé vers les pieds des passagers. L'air envoyé aux aérateurs est à une température plus basse. Par ailleurs, par une configuration appropriée du canal 60, on peut favoriser l'envoi d'air frais vers les aérateurs centraux plutôt que vers les aérateurs latéraux. On se réfère maintenant aux figures 2 à 4 pour décrire la structure du canal d'amenée d'air frais 60, lequel est réalisé sous la forme d'un conduit rapporté à l'intérieur du boîtier 10. Le canal 60 est délimité par une paroi inférieure 66 et une paroi supérieure 68 qui se rapprochent l'une de l'autre depuis l'ouverture d'entrée 62 jusqu'à l'ouverture de sortie 64. Le canal 60 est en outre délimité par deux parois latérales 70 (figures 3 et 4). Les deux parois 70 comprennent respectivement deux portions de parois 72 qui sont sensible- ment parallèles entre elles et deux portions de parois 74 qui vont en s'évasant dans la direction de l'ouverture de sortie 64. Cette dernière affecte une forme générale rectangulaire, l'ouverture s'évasant progressivement dans la direction des grands côtés du rectangle. Sur la paroi supérieure 68 sont formées deux pattes de fixation 76 et 78 (figures 2 et 4) qui permettent la fixation du canal à l'intérieur du boîtier. Le canal 60 est avantageu- sement réalisé par moulage en matière plastique et est ensuite rapporté dans le boîtier. Les pattes 76 et 78 comprennent des pions respectifs 80 et 82 et elles sont maintenues entre deux rebords respectifs 84A et 84B des moitiés de boîtiers 10A et 10B (figure 4). Dans la forme des réalisations des figures 5 et 6, le canal d'amenée d'air frais 60 est sensiblement identique à celui des figures 1 à 4. Il s'agit, là aussi, d'un canal unique rapporté dans une région centrale du boîtier 10. A la différence de la forme de réalisation précédente, le canal 60 possède ici une section sensiblement constante, dans l'exem- ple de forme rectangulaire, qui s'étend depuis son orifice d'entrée 62 jusqu'à son orifice de sortie 64. Dans la forme de réalisation des figures 1 à 4, l'embouchure évasée du canal 60 facilite la répartition de la fraction du ll flux d'air dans tout le conduit 22 et partant dans tous les aérateurs. La forme de réalisation des figures 5 et 6 permet d'orienter le flux d'air frais essentiellement vers les aérateurs centraux. Dans la forme de réalisation de la figure 7, le dispositif comprend deux canaux d'amenée d'air frais 160 venus chacun de moulage avec les moitiés de boîtiers 10A et 10B. Les canaux sont formés à distance l'un de l'autre et s'appuient respectivement sur les parois latérales 14A et 14B. Dans l'exemple, ils ont une section sensiblement carrée. Ainsi, dans la forme de réalisation de la figure 7, les deux canaux d'amenée d'air frais 160 permettent de prélever deux frac- tions d'air frais qui sont envoyées à distance l'une de l'autre dans la chambre de sortie 36. Quelle que soit la forme de réalisation choisie, le canal (les canaux) d'amenée d'air frais permet (permettent) d'envoyer une fraction de flux d'air frais directement dans la chambre de sortie 36 qui reçoit, par ailleurs, de l'air mixé. Il est à noter que l'action du ou des canaux est favorisée par le fait qu'il est plus facile d'admettre de l'air frais pour le faire descendre, plutôt que de le remonter. Par ailleurs, la configuration du canal (des canaux) permet d'envoyer cette fraction de flux d'air frais à une vitesse supérieure à celle de l'air chaud, laquelle est ralentie du fait de la perte de charge due à l'échangeur de chaleur 44. Il est à noter que, en complément du ou des canaux d'amenée d'air frais, il est possible de prévoir des cheminées latérales destinées à envoyer de l'air chaud vers le conduit de dégivrage, comme enseigné par le document FR-A-2 562 845. Revendications 1.- Dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (10) qui délimite une entrée d'air frais (16), une zone de mixage (18) en communication avec un conduit de dégivrage (20), avec un conduit d'aération (22) et avec un conduit de chauffage (24), une branche de transmission d'air frais (38) interposée entre l'entrée d'air frais (16) et la zone de mixage (18), une branche de réchauffage d'air (40) interposée entre l'entrée d'air frais (16) et la zone de mixage (18) et contenant un échangeur de chaleur (44), le dispositif comprenant en outre un volet de mixage (50) monté à pivotement à la jonction des deux branches (38 et 40) précitées pour assurer la réparti- tion d'un flux d'air (F) entre ces deux branches, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un canal d'amenée d'air frais (60;160) présentant une ouverture d'entrée (62) qui communique avec l'entrée d'air frais (16) et une ouver- ture de sortie (64) qui débouche dans une chambre de sortie (36) communiquant avec la zone de mixage (18), ladite chambre de sortie (36) alimentant le conduit d'aération (22) et le conduit de chauffage (24), ce qui permet de prélever une fraction d'air frais à partir de l'entrée d'air frais (16) et d'amener cette fraction directement dans ladite chambre de sortie (36). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un seul canal d'amenée d'air frais (60). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal d'amenée d'air frais (60) est situé dans une région centrale du boîtier (10). 4.- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le boîtier (10) est formé de deux moitiés (10A et 10B) générale- ment symétriques réunies ensemble de part et d'autre d'un plan d'assemblage commun (P), caractérisé en ce que le canal d'amenée d'air frais (60) est rapporté à l'intérieur du boîtier (10) et comprend au moins une patte de fixation (76,78) maintenue entre les deux moitiés de boîtiers (10A et 0lOB) au niveau du plan d'assemblage (P). 5.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caracté- risé en ce que le canal d'amenée d'air frais (60) comprend une première partie (72) de section sensiblement constante qui s'étend à partir de l'ouverture d'entrée (62) et une seconde partie (74) de forme évasée qui s'étend jusqu'à l'ouverture de sortie (64). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde partie (74) a une section de forme sensible- ment rectangulaire qui va en s'évasant dans la direction des grands côtés du rectangle. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caracté- risé en ce que le canal d'amenée d'air frais (60) a une section sensiblement constante depuis l'ouverture d'entrée (62) jusqu'à l'ouverture de sortie (64). 8.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux canaux d'amenée d'air frais (160) situés espacés l'un de l'autre. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux canaux d'amenée d'air frais (160) sont venus de moulage avec le boîtier et sont situés symétriquement de part et d'autre d'un plan d'assemblage (P) réunissant deux moitiés de boîtier (10A,10B). 10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chambre de sortie (36) alimentée par la zone de mixage (18) affecte une forme générale cylindrique annulaire et est munie d'un volet unique (28) en deux parties (30 et 32) pour contrôler la répartition du flux d'air entre le conduit d'aération (22) et le conduit de chauffage (24).