Brevet FR2712537A1 — publié le 19950524

Installation de chauffage-climatlsatlon de l'habitacle d'un véhicule automobile L'invention concerne une installation de chauffage-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, du type comprenant un dispositif de chauffage d'air muni d'un radiateur, un dispositif de climatisation d'air muni d'un évaporateur et des moyens de ventilation pour envoyer de l'air chaud ou de l'air climatisé dans l'habitacle. On connaît déjà, en particulier d'après la Demande de brevet français non publiée No 93 04273, au nom de la Demanderesse, une installation de ce type dans laquelle le dispositif de chauffage et le dispositif de climatisation sont situés dans le prolongement l'un de l'autre et reliés respectivement à un pulseur de chauffage et à un pulseur de climatisation. Une telle installation, de structure compacte, peut s'implanter dans la planche de bord d'un véhicule. Elle convient tout particulièrement aux véhicules actuels, appelés "monocorps ou "monospaces", dans lesquels le pare-brise est très incliné dans le prolongement du capot moteur et la planche de bord est très allongée. Dans cette installation connue, le pulseur de chauffage et le pulseur de climatisation sont distincts l'un de l'autre et reliés respectivement à des moyens de distribution séparés pour envoyer respectivement de l'air chaud et/ou de l'air climatisé dans l'habitacle. Cette installation connue nécessite donc deux pulseurs, ayant chacun leur moteur, leur support de moteur et leur hélice, ainsi que des moyens de distribution distincts, ce qui complique la structure et augmente l'encombrement. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. C'est en particulier un but de l'invention de procurer une installation du type précité qui soit de construction plus simple et encore plus compacte. C'est encore un but de l'invention de procurer une telle installation qui convient tout particulièrement aux véhicules dits "monocorps" ou "monospaces". L'invention propose à cet effet une installation de chauffage-climatisation du type défini en introduction, dans laquelle les moyens de ventilation comprennent une turbine centrifuge à deux entrées d'air opposées et à deux sorties d'air tangentielles, et dans laquelle le dispositif de chauffage et le dispositif de climatisation sont situés de part et d'autre de la turbine et reliés respectivement aux deux entrées de la turbine, tandis que les deux sorties de la turbine sont propres à être reliées à des bouches de distribution communiquant avec l'habitacle. On obtient ainsi une installation de structure plus simple et plus compacte que l'installation antérieure citée plus haut, puisqu'elle comporte une seule turbine au lieu de deux pulseurs. De plus, la structure des moyens de distribution est simplifiée, puisque les deux sorties de la turbine peuvent servir indifféremment à envoyer de l'air chaud ou de l'air climatisé dans l'habitacle, ce qui n'était pas le cas de l'installation antérieure mentionnée précédemment où les pulseurs étaient reliés chacun à des boucles spécifiques différentes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le radiateur et l'évaporateur sont propres à être traversés en permenance par des flux d'air distincts. Il en résulte que ces deux flux d'air sont aspirés simultanément par la turbine pour être ensuite envoyés dans l'habitacle au travers des deux sorties de la turbine. Avantageusement, le dispositif de chauffage comporte une entrée d'air propre à admettre sélectivement de l'air frais provenant de l'extérieur de l'habitacle ou de l'air recirculé provenant de l'habitacle. Selon une autre particularité de l'invention, le radiateur du dispositif de chauffage est à température réglable. Il peut s'agir d'un radiateur électrique ou d'un radiateur parcouru par un fluide chaud, dont le débit est réglable. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de climatisation comporte une entrée d'air propre à admettre de l'air recirculé provenant de l'habitacle. Avantageusement, l'évaporateur du dispositif de climatisation est actionnable sélectivement par des moyens de commande. Ainsi, lorsque la turbine est alimentée simultanément par un flux d'air traversant le radiateur et par un autre flux d'air traversant l'évaporateur, il est possible de régler la température du radiateur tout en actionnant sélectivement l'évaporateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de chauffage et le dispositif de climatisation sont disposés suivant une direction d'alignement qui correspond sensiblement à l'axe de la turbine. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la direction d'alignement précitée s'étend sensiblement à l'horizontale et dans l'axe longitudinal du véhicule, le dispositif de chauffage et le dispositif de climatisation étant placés respectivement vers l'avant et vers l'arrière du véhicule. Toutefois, il entre également dans le cadre de l'invention de disposer la direction d'alignement précitée, soit verticalement, soit obliquement. Une telle installation convient tout particulièrement à un véhicule du type "monocorps" ou "monospace", comme décrit précédemment. Le dispositif de chauffage est avantageusement alimenté par un organe d'admission d'air extérieur ou recirculé, placé dans le compartiment moteur antérieur, tandis que le dispositif de climatisation est alimenté par une entrée d'air recirculée située sur la planche de bord. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif de chauffage et le dispositif de climatisation comportent des boîtiers respectifs situés de part et d'autre d'un bottier central logeant la turbine. On réalise ainsi une installation qui peut être ensuite facilement implantée dans un véhicule, par exemple dans la planche de bord, et qu'il suffit de raccorder à des moyens de distribution appropriés. L'une des sorties d'air de la turbine est avantageusement reliée à des bouches de distribution situées au-dessus de la planche de bord, tandis que l'autre sortie d'air est alors reliée à au moins une bouche de distribution située audessous de la planche de bord. 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 partielle en coupe longitudinale d'un véhicule automobile, du type "monocorps" ou "monospace", équipé d'une installation selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'installation de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée des principaux éléments de l'installation des figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue de côté de la turbine de l'installation des figures 1 à 3; et - la figure 5 est une vue en coupe de cette turbine. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un véhicule automobile, du type "monocorps" ou "monospace" qui est équipé d'une installation de chauffage-climatisation 10 selon l'invention. Le véhicule comporte un pare-brise P fortement incliné et situé sensiblement dans le prolongement du capot moteur C, ainsi qu'une cloison transversale T qui sépare le compartiment moteur antérieur M de l'habitacle H. Les principaux éléments constitutifs de l'installation 10 sont logés dans la planche de bord B du véhicule. Ils comprennent, pour l'essentiel, une turbine d'aspiration 12 de part et d'autre de laquelle sont prévus un dispositif de chauffage 14 et un dispositif de climatisation 16. La turbine d'aspiration 12 comprend un boîtier 18 dans lequel tourne une hélice 20 de forme générale cylindrique (figures 2 et 5), laquelle est entraînée autour d'un axe 22 par l'intermédiaire d'un moteur électrique 24 disposé au centre de l'hélice 20. La turbine 12 comporte deux entrées d'air opposées 26 et 28 situées dans la direction de l'axe 22 et deux sorties d'air tangentielles 30 et 32. La turbine 12 est placée de telle sorte que son axe 22 soit horizontal et coïncide pratiquement avec une direction horizontale D qui s'étend suivant l'axe longitudinal du véhicule. Le dispositif de chauffage 14 et le dispositif de climatisation 16 comportent deux boîtiers respectifs 34 et 36 (figure re 2) qui sont situés de part et d'autre du boîtier 18 de la turbine. Les boîtiers 34 et 36 et le boîtier 18 sont situés dans la direction d'alignement D, de préférence dans la région centrale de la planche de bord, le dispositif de climatisation 14 étant placé vers l'avant (derrière la cloison transversale T), et le dispositif de climatisation 16 étant disposé vers l'arrière du véhicule. Le dispositif de chauffage 14 comporte une entrée d'air 38 alimentée par un organe d'admission d'air 40 situé dans le compartiment moteur M et une sortie 42 communiquant avec l'entrée 26 de la turbine (figure 2). L'organe d'admission d'air 40 est muni d'une entrée d'air 43 pour de l'air prélevé à l'extérieur du véhicule (flèche F1) et d'une entrée 44 pour de l'air recirculé provenant de l'habitacle H (flèche F2). L'entrée d'air 43 est reliée à un séparateur 45, dont la fonction est d'assurer la séparation de l'eau de pluie et de l'air extérieur prélevé au-dessous du pare-brise P. L'organe d'admission 40 comprend un volet pivotant 46 (figures 1 et 2) déplaçable entre deux positions : une position de fermeture de l'entrée 43 (représentée en trait plein sur les figures 1 et 2) et une position de fermeture de l'entrée 44 (représentée en traits interrompus sur les figures 1 et 2). L'organe d'admission 40 est muni d'une sortie d'air 48 qui communique, au travers de la cloison T, avec l'entrée d'air 38 du dispositif de chauffage. En outre, l'organe d'admission d'air 40 est muni d'un filtre à poussière 50, ce qui permet de produire un flux d'air extérieur ou recirculé et filtré qui est ensuite envoyé dans le boîtier 34. Ce dernier contient un radiateur de chauffage 52 à température réglable, qui peut être soit un radiateur électrique, soit un radiateur traversé par un fluide chaud dont le débit est réglable. Le flux d'air extérieur ou recirculé traverse ainsi le radiateur 52, dans lequel il est éventuellement chauffé, avant de pénétrer dans l'entrée 26 de la turbine 12. Le boîtier 36 du dispositif de climatisation comprend une entrée 54 (figure 2) alimentée par de l'air recirculé provenant de l'habitacle, au travers d'une bouche d'entrée 56 située sur la partie frontale de la planche de bord (figure re 1). Le boîtier 36 comporte en outre une sortie 58 qui se raccorde à l'entrée 28 de la turbine 12. Le boîtier 36 contient un évaporateur 60 faisant partie d'un circuit de climatisation classique parcouru par un réfrigérant. L'évaporateur 60 est actionnable sélectivement par des moyens de commande (non représentés). Il en résulte que le radiateur 52 est traversé en permanence par un flux d'air extérieur F1 ou un flux d'air recirculé F2 et que l'évaporateur 60 est traversé en permanence par un flux d'air recirculé F3. Ces deux flux d'air distincts sont aspirés simultanément par la turbine et refoulés ensuite par les sorties 30 et 32 de cette dernière. La sortie 30 produit un flux F4 qui est envoyé dans un conduit 62 menant à au moins une bouche 64 de dégivragedésembuage du pare-brise et dans un conduit 66 menant à au moins une bouche d'aération 68, les bouches 64 et 68 étant situées toutes deux sur le dessus de la planche de bord (figure 1). La sortie 32 de la turbine envoie un flux d'air F5 dans un conduit 70 qui aboutit à une bouche 72 située en partie inférieure de la planche de bord et destinée à diriger ce flux d'air vers les pieds des passagers. Les bouches 64, 68 et 72 sont avantageusement munies de volets de réglage de débit et/ou d'orientation (non représentés). L'installation de l'invention fonctionne de la façon suivante. Lorsque la turbine 12 est mise en marche, elle aspire simultanément, et de façon distincte, un flux d'air F1 ou F2 traversant le radiateur 52 et un flux d'air F3 traversant l'évaporateur 60. On peut régler, de façon séparée, la température du radiateur 52 et la commande de MARCHE-ARRET de l'évaporateur 60. L'installation peut être réglée en position de chauffage pour l'hiver. En ce cas, on règle la température du radiateur 52 et on arrête le fonctionnement de l'évaporateur 60. Le flux d'air extérieur ou recirculé F1 ou F2 est réchauffé au travers du radiateur 52 et est ensuite envoyé vers les bouches 64, 68 et 72 au moyen de la turbine. Simultanément, l'air intérieur de l'habitacle, qui est à une température supérieure à l'air extérieur, traverse l'évaporateur 60 (qui est arrêté) et est envoyé vers les mêmes bouches. Dans la position de chauffage, le volet 46 de l'organe d'admission 40 peut être dans la position de fermeture de l'entrée 42 pour admettre uniquement de l'air recyclé ou bien dans la position de fermeture de l'entrée 44 pour admettre uniquement de l'air extérieur. L'installation peut être en outre réglée dans une position de climatisation pour l'été. Elle fonctionne alors uniquement avec de l'air recirculé, le volet 46 de l'organe d'admission 40 étant dans la position de fermeture de l'entrée 42, comme représenté en trait plein sur les figures 1 et 2. Dans cette position, seul l'évaporateur 60 est actionné, le radiateur 52 étant fermé. De l'air recirculé traverse l'évaporateur 60 où il y est refroidi et est ensuite envoyé dans l'habitacle au travers des bouches 64, 68 et 72. Simultanément, de l'air provenant de l'habitacle traverse le radiateur 52, qui n'est pas actionné, et est envoyé dans l'habitacle au travers des mêmes bouches. Cet air se mélange ainsi à l'air refroidi par l'évaporateur 60. On réalise ainsi une installation de structure particulièrement compacte et simple, puisqu'elle comporte une seule turbine placée entre le dispositif de chauffage et le dispositif de climatisation. Cette installation de structure compacte peut se loger dans la planche de bord, avantageusement en position centrale et dans l'axe longitudinal du véhicule comme montré à la figure 1. Bien entendu, il est possible également de donner une autre orientation à cette installation, par exemple une disposition généralement verticale ou oblique. Une telle installation convient tout particulièrement à des véhicules du type "monocorps" ou "monospace". Revendications 1.- Installation de chauffage-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un dispositif de chauffage (14) muni d'un radiateur (52), un dispositif de climatisation (16) muni d'un évaporateur (60), et des moyens de ventilation (12) pour envoyer de l'air chaud ou climatisé dans l'habitacle (H), caractérisé en ce que les moyens de climatisation comprennent une turbine centrifuge (12) à deux entrées d'air opposées (26,28) et à deux sorties d'air tangentielles (30,32), et en ce que le dispositif de chauffage (14) et le dispositif de climatisation (16) sont situés de part et d'autre de la turbine (12) et reliés respectivement aux deux entrées (26,28) de la turbine, tandis que les deux sorties (30,32) de la turbine sont propres à être reliées à des bouches de distribution (64,68,72) communiquant avec l'habitacle (H). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le radiateur (52) et l'évaporateur (60) sont propres à être traversés en permanence par des flux d'air distincts (F1,F2;F3). 3.- Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (14) comporte une entrée d'air (38) propre à admettre sélectivement un flux d'air (F1) provenant de l'extérieur de l'habitacle (H) ou un flux d'air recirculé (F2) provenant de l'habitacle (H). 4.- Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le radiateur (52) est à température réglable. 5.- Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de climatisation (16) comporte une entrée d'air (54) propre à admettre un flux d'air recirculé (F3) provenant de l'habitacle (H). 6.- Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'évaporateur (60) est actionnable sélectivement par des moyens de commande. 7.- Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (14) et le dispositif de climatisation (16) sont disposés dans une direction d'alignement (D) qui correspond sensiblement à l'axe (22) de rotation de la turbine (12). 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la direction d'alignement (D) s'étend sensiblement à l'horizontale dans l'axe longitudinal du véhicule, le dispositif de chauffage (14) et le dispositif de climatisation (16) étant placés respectivement vers l'avant et vers l'arrière du véhicule. 9.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (14) est alimenté par un organe (40) d'admission d'air extérieur ou d'air recirculé, placé dans le compartiment moteur antérieur (M), tandis que le dispositif de climatisation (16) est propre à être alimenté par une entrée d'air recirculé (56) placée sur la planche de bord (B). 10.- Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (14) et le dispositif de climatisation (16) comportent des boîtiers respectifs (34,36) situés de part et d'autre d'un boîtier (18) logeant la turbine (12). 11.- Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est logée, pour l'essentiel, dans la planche de bord (B) du véhicule. 12.- Installation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'une (30) des sorties d'air de la turbine (12) est reliée à des bouches de distribution (64,68) situées sur le dessus de la planche de bord (B) et l'autre sortie d'air (32) est reliée à au moins une bouche de distribution (72) située en dessous de la planche de bord (B).