Brevet FR2720695A1 — publié le 19951208

Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule. Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif qui comprend un pulseur d'air propre à produire un flux d'air pulsé, un radiateur propre à être traversé par au moins une partie du flux d'air pulsé, un volet d'aération propre à contrôler une sortie d'aération et au moins un autre volet de distribution propre à contrôler au moins une autre sortie de distribution. Dans un dispositif de ce type, on prévoit habituellement, outre la sortie d'aération contrôlée par le volet d'aération, une sortie de dégivrage alimentant une ou plusieurs bouches de dégivrage ou désembuage du pare-brise et une sortie inférieure alimentant une ou plusieurs bouches dirigées vers les pieds des occupants du véhicule, ainsi qu'au moins un volet propre à contrôler les deux sorties précitées. Généralement, on prévoit un seul volet de distribution, encore appelé "volet dégivrage/pieds" qui permet de contrôler à la fois la sortie de dégivrage et la sortie inférieure. Dans les dispositifs connus de ce type, le réglage de la température de l'air pulsé envoyé au travers des différentes sorties est obtenu généralement en mélangeant, en proportions réglables, un débit d'air froid et un débit d'air chaud. Pour cela, le flux d'air pulsé est divisé entre un débit d'air froid circulant dans une branche de transmission d'air froid et un débit d'air chaud circulant dans une branche de réchauffage d'air munie d'un radiateur de chauffage, la proportion des deux débits étant ajustée par un volet de mixage. On obtient ainsi de l'air mixé qui est dirigé ensuite vers les sorties de distribution pour être envoyé dans l'habitacle. Ces dispositifs connus ont pour principal inconvénient de comporter un nombre élevé de volets, ce qui augmente leur encombrement, d'autant que le cheminement de l'air se fait globalement suivant une direction quasi-linéaire. Par ailleurs, la structure de ces dispositifs connus est mal adaptée aux véhicules actuels dont la planche de bord est très allongée dans le sens de la profondeur du fait de la forte inclinaison du pare-brise. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé- nients précités. Elle propose, à cet effet, un dispositif de chauffage et/ou de climatisation du type défini en introduction, dans lequel le volet d'aération est placé en amont du radiateur par rapport à la circulation du flux d'air pulsé, en sorte que la sortie d'aération est alimentée directement par le flux d'air pulsé, tandis que la ou les autres sorties de distribution sont alimentées par le flux d'air pulsé ayant traversé le radiateur. On obtient ainsi un appareil de structure particulièrement compacte du fait notamment qu'il n'est plus nécessaire de prévoir un volet de mixage pour assurer le réglage de la température du flux d'air pulsé envoyé vers les différentes sorties. La sortie d'aération est alimentée directement par le flux d'air pulsé provenant du pulseur, tandis que la ou les autres sorties, c'est-à-dire habituellement la sortie de dégivrage et la sortie inférieure, sont alimentées par le flux d'air pulsé ayant traversé le radiateur. De façon avantageuse, la sortie d'aération et le volet d'aération sont dans une position adjacente au radiateur, de manière qu'une fraction du flux d'air pulsé alimentant la sortie d'aération soit propre à longer le radiateur sans le traverser. Cette fraction du flux d'air vient ainsi "lécher" le radia- teur et s'échauffer à son contact en fonction de la tempéra- ture du radiateur. Ainsi, il est quand même possible de récupérer de l'air chaud au niveau de la sortie d'aération, alors que l'air qui alimente cette sortie ne traverse pas le radiateur. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le pulseur comprend une sortie reliée à un conduit amont alimentant une chambre dans laquelle est logé le radiateur et communiquant avec la sortie d'aération. La configuration de la chambre facilite la mise en contact d'une partie du flux d'air pulsé avec le radiateur, en vue d'alimenter la sortie d'aération. Avantageusement, la chambre précitée comporte une sortie aval propre à alimenter la ou les autres sorties de distribution par de l'air pulsé ayant traversé le radiateur. Selon une configuration préférée, cette sortie aval est reliée à un conduit aval alimentant la ou les autres sorties de distribution De façon avantageuse, ce conduit aval alimente une sortie dégivrage et une sortie inférieure (sortie pieds) et il est prévu un seul volet de distribution pour contrôler la sortie dégivrage et la sortie inférieure. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le pulseur d'air, le conduit amont et le conduit aval sont disposés en spirale. Il en résulte que le cheminement général de l'air pulsé affecte la forme générale d'une spirale, dont le pulseur d'air se trouve sensiblement au centre. Dans une telle configuration, la sortie du pulseur est avantageusement dirigée sensiblement à l'horizontale, tandis que le conduit amont s'étend vers le haut à partir de la sortie du pulseur pour alimenter la sortie d'aération, tandis que le conduit aval s'étend vers le bas en contournant le pulseur d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, le radiateur comprend des moyens de réglage de température. Avantageusement, on utilise un radiateur parcouru par un fluide chaud et équipé d'un robinet propre à régler le débit du fluide chaud au travers du radiateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le pulseur d'air est relié en sortie à un évaporateur, ce qui permet de produire, si nécessaire, de l'air climatisé. 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-climatisation de l'habitacle d'un véhicule selon l'invention dans une première configuration, dite "position d'aération"; et - les figures 2 à 5 sont des vues analogues à celle de la figure 1 pour d'autres configurations du dispositif. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend un boîtier 10 qui, vu en coupe transversale, affecte une forme générale proche de celle d'un cercle. Dans une position sensiblement centrale du boîtier est logé un pulseur d'air 12 qui comprend une enveloppe 14 en forme de volute dans laquelle est montée à rotation une turbine 16 autour d'un axe 18. La turbine 16 est entraînée en rotation par un moteur coaxial (non représenté). L'enveloppe 14 comporte une sortie 20 de section générale rectangulaire dans laquelle est logé un évaporateur 22 faisant partie d'un circuit de climatisation (non représenté) de structure en soi connue. Le pulseur 12 peut ainsi produire un flux d'air pulsé (flèche F1) qui traverse l'évaporateur 22 pour y être éventuellement refroidi avant d'être envoyé à l'intérieur du boîtier 10. La sortie 20 de l'enveloppe du pulseur est reliée à un conduit amont 24 qui a sensiblement la forme d'un arc de cercle et qui s'étend vers le haut en contournant le pul- seur 12. Le conduit amont 24 est formé à l'intérieur et à la périphérie du boîtier 10, du côté tourné vers l'habitacle du véhicule. Le conduit amont 24 alimente une chambre 26 dans laquelle est logé un radiateur de chauffage 28. Ce radiateur est propre à être parcouru par un fluide caloporteur, par exemple le liquide de refroidissement du moteur du véhicule. Le radia- teur 28 est équipé d'un robinet de réglage 30 qui permet de modifier le débit du fluide chaud parcourant le radiateur 28 et par conséquent de régler la température de celui-ci. La chambre 26 communique avec une sortie d'aération 32 contrôlée par un volet d'aération 34 monté pivotant autour d'un axe 36. La sortie d'aération 32 est reliée à des bouches d'aération (non représentées) prévues sur la planche de bord (non représentée) du véhicule. Il est à noter que la sortie d'aération 32 et le volet d'aération 34 sont placés dans une position adjacente au radiateur 28 de manière qu'une fraction du flux d'air pulsé alimentant la sortie d'aération 32 soit propre à longer ou "lécher" le radiateur 28 sans le traverser et à s'échauffer, le cas échéant, en fonction de la température du radiateur. La chambre 26 possède une sortie aval 38, située de l'autre côté du radiateur 28, et alimentée par conséquent par de l'air pulsé ayant traversé le radiateur. La sortie aval 38 est reliée à un conduit aval 40 pour alimenter d'autres bouches de sortie. Le conduit aval 40 est dirigé vers le bas et affecte une forme incurvée de manière à contourner l'enveloppe 14 du pulseur, dans une région opposée à celle du conduit amont 24, c'est-à- dire vers l'avant du véhicule. L'entrée du conduit aval 40 alimente une sortie dégivrage 42 dirigée vers le haut et reliée à des bouches (non représentées) servant au dégivrage/désembuage du pare-brise et éventuellement de glaces latérales du véhicule. La sortie 42 est contrôlée par un volet de distribution 44, encore appelé "volet dégivrage/pieds" qui contrôle la distribution du flux d'air au travers de la sortie 42 et également au travers du reste du conduit aval 40. Le volet de distribution 44 est monté à rotation autour d'un axe 46. Le conduit aval 40 alimente une sortie inférieure 48, encore appelée "sortie pieds", qui est dirigée vers le bas et qui débouche à proximité de la sortie 20 du pulseur 12. La sortie 48 est propre à alimenter des bouches (non repré- sentées) prévues dans la partie inférieure de l'habitacle pour envoyer de l'air pulsé dans la région des pieds des occupants du véhicule. On comprendra que le pulseur 12, le conduit amont 24 et le conduit aval 40 présentent une configuration en forme générale de spirale, le cheminement de l'air pulsé adoptant en conséquence la même configuration en spirale. Cette configuration en spirale est particulièrement compacte et facilite en outre l'implantation du dispositif dans un véhicule du type "monocorps" ou "monospace" dont la planche de bord est très allongée dans le sens de la profondeur, et dans lequel les conduits de dégivrage et d'aération sont éloignés l'un de l'autre. On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif de l'invention pour différentes configurations. Dans la configuration de la figure 1, le dispositif est en position "aération" dans laquelle le volet d'aération 34 est ouvert, tandis que le volet de dégivrage 44 est fermé. L'air pulsé envoyé dans le conduit 24 se divise en une fraction F2 qui alimente directement la sortie d'aération 32 et une fraction F3 qui alimente la sortie 32 après avoir longé ou "léché" le radiateur 28, sans toutefois le traverser. Le radiateur 28 étant plus ou moins chaud en fonction du réglage du robinet 30, il en résulte que la fraction F3 est plus ou moins réchauffée par passage près du radiateur. Dans la configuration de la figure 1, aucun flux d'air ne parvient à la sortie de dégivrage 42 et à la sortie inférieure 48. Dans la configuration de la figure 2, à laquelle on se réfère maintenant, le dispositif est en position "aération/pieds". Dans cette configuration, le volet d'aération 34 est entrou- vert, tandis que le volet de dégivrage 44 est dans une position telle que la sortie de dégivrage 42 est fermée, tandis que la sortie inférieure 48 est ouverte. Il en résulte que le flux d'air alimentant les sorties d'aération 32 peut être légèrement réchauffé (fraction F3). Par contre, le flux d'air F4 alimentant la sortie inférieure 48 est réchauffé au passage du radiateur 28. La température de ce flux d'air peut être réglée en agissant sur le robi- net 30. Dans la configuration de la figure 3, à laquelle on se réfère maintenant, le dispositif est en position "pieds". Dans cette position, la sortie d'aération 32 est fermée, tandis que le volet de dégivrage 44 ferme la sortie de dégivrage 42 et laisse l'accès à la sortie inférieure 48. en résulte que le flux d'air F4 issu du radiateur 28 est dirigé vers la sortie inférieure 48. La température de l'air ainsi envoyé vers les bouches pieds peut être réglée en agissant sur le robinet 30. Dans la configuration de la figure 4, à laquelle on se réfère maintenant, le dispositif est dans une position "pieds/dégi- vrage". Dans cette position, le volet d'aération 34 ferme la sortie d'aération 32, tandis que le volet de dégivrage 44 est dans une position entrouverte, si bien que le flux d'air F4 ayant traversé le radiateur, se divise en une fraction traversant la sortie de dégivrage 42 et une fraction traversant la sortie inférieure 48. Ainsi, de l'air à température réglable alimente à la fois la sortie de dégivrage et la sortie inférieure. Dans la configuration représentée à la figure 5, à laquelle on se réfère maintenant, le dispositif est en position "dégivrage". Dans cette position, le volet d'aération 34 est en position fermée, tandis que le volet de dégivrage 44 est dans une position o la sortie de dégivrage 42 est ouverte, tandis que l'accès à la sortie inférieure 48 est fermé. Par conséquent, le flux d'air F4 ayant traversé le radiateur 28 alimente uniquement la sortie de dégivrage 42 avec de l'air dont la température peut être réglée à volonté à l'aide du robinet 30. On comprendra que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple. Ainsi, il peut être prévu deux volets pour contrôler respec- tivement la sortie de dégivrage et la sortie inférieure. De même, au lieu de prévoir un radiateur alimenté par un fluide caloporteur chaud, il pourrait être prévu un radiateur électrique. En outre, la présence d'un évaporateur à la sortie du pulseur d'air est facultative, le dispositif n'étant pas obligatoire- ment équipé de l'option climatisation. Le dispositif de l'invention trouve une application particu- lière aux véhicules automobiles du type "monocorps" ou "monospace" Revendications 1.- Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant un pulseur d'air (12) propre à produire un flux d'air pulsé, un radiateur (28) propre à être traversé par au moins une partie du flux d'air pulsé, un volet d'aération (34) propre à contrôler une sortie d'aération (32) et au moins un autre volet de distribution (44) propre à contrôler au moins une autre sortie de distri- bution (42,48), caractérisé en ce que le volet d'aération (34) est placé en amont du radiateur (28) par rapport à la circulation du flux d'air pulsé, en sorte que la sortie d'aération (32) est alimentée directement par le flux d'air pulsé, tandis que la ou les autres sorties de distribution (42,48) sont alimentées par le flux d'air pulsé ayant traversé le radiateur (28). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie d'aération (32) et le volet d'aération (34) sont dans une position adjacente au radiateur (28) de manière qu'une fraction (F3) du flux d'air pulsé alimentant la sortie d'aération (32) soit propre à longer le radiateur (28) sans le traverser. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pulseur d'air (12) comprend une sortie (20) reliée à un conduit amont (24), lequel alimente une chambre (26) dans laquelle est logé le radiateur et qui communique avec la sortie d'aération (32). 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre (26) comporte une sortie aval (38) propre à alimenter la ou les autres sorties de distribution (42,48) par de l'air pulsé (F4) ayant traversé le radiateur (28). 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie aval (38) est reliée à un conduit aval (40) alimentant la ou les autres sorties de distribution (42,48). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit aval (44) alimente une sortie dégivrage (42) et une sortie inférieure (48), et en ce qu'il est prévu un seul volet de distribution (44) pour contrôler la sortie dégivrage (42) et la sortie inférieure (48). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le pulseur d'air (12), le conduit amont (24) et le conduit aval (40) sont disposés en spirale. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie (20) du pulseur d'air (12) est sensiblement horizontale, en ce que le conduit amont (24) s'étend vers le haut à partir de la sortie (20) du pulseur d'air pour alimenter la sortie d'aération (32), et en ce que le conduit aval (40) s'étend vers le bas en contournant le pulseur d'air (12). 9.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caracté- risé en ce que le radiateur (28) comprend des moyens de réglage de température (30). 10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le pulseur d'air (12) est relié en sortie à un évaporateur (22).