Brevet FR2723038A1 — publié le 19960202

A 2723038 Il est coanu des équipement destinés à assurer le chauffage, la ventilation et le conditionnement d'air des véhicules autobile-. Ces équipements sont classiquement loges en arrière-plan de la planche de bord des véhicules. Ils sont conçus pour prendre de *l'air extérieur, généralement en pied de pare-brise et, après trai- tont ( chauffage, refroidismement), l'introduire dans l'habita- cle par un certain nombre de bouchoe de diffusion raccordée par deo conduits au corps du bloc de traitement, lequel comporte de- volets permettant d'orienter, préférentiellement les sorties d'air vers une zone ou l'autre de l'habitacle. Typiquemnt, les équipements de chauffage ventilation et condition- nment d'air d'habitacle automobile me présentent nous la forme d'un dispositif, tel que représenté schématiquement à la figure I. Selon. que ces équipements sont prévus ou non pour assurer le con- ditioanement d'air, ils sont, ou non, pourvus d'un refroidisseur (4) raccordé à un circuit frigorifique. Come représenté schématiquement figure I, très fréqueent, de tels dispositifs sont pourvus d'un conduit et d'un volet d'air (2), permettant de fermer l'arrivée d'air extérieur (1) au profit d'une reprise in- tmrne à l'habitacle (16). De tele équlpements permettent de créer et maintenir, dans l'habi- tacle, en régime permanent d'utilisation, des conditions de confort satisfaisantes. Cependant, en conditions d'été, pour des véhicules ayant séjourné en den lieux exposés à l'ensoleillement, le fonc- tio.emnnt dee équipements de conditionnement d'air conduit, au cours des premiers instants de leur utilisation, à introduire dane l'habitacle, de l'air à température très élevée, ceci de manière nuisible au confort des occupants du véhicule. Cette élévation de température d'air est due à la situation des équipements de climatisation placée sous la planche de bord. Celle- ci, soumise à l'ensoleillement reçu au travers du pare-brie s'échauffe fortemnt. Les équipements de climatisation, les con- duits de distribution et l'air qu'ils contiennent absorbent une quantité importante-de cette énergie reçue par rayonnement au _ cours d'un arrêt prolongé en zone ensoleillée. Cette énergie se trouve être restituée aux premiers moments de l'utilisation du dis- positif, à l'air sensé rafraîchir l'habitacle. Il en ressort, a l'encontre du but recherché, que pendant une pé- riode plus ou moins prolongée, alors que l'intérieur de l'habitacle se trouve déjà à une température très superieure à celle requise pour le confort des occupants, l'appareil chargé d'introduire de V l'air à température plus modérée, pulse dans l'habitacle de l'air très chaud. Cet état de fait se poursuit jusqu'à dissipation de l'énergie accumulée dans l'appareil de climatisation et les con- duits d'air. La présente invention a pour objet une amélioration aux dispositifs de chauffage et conditionnement d'air, visant à éviter cet inconvé- nient, en permettant d'évacuer, vers l'extérieur, l'énergie thermi- que accumulée dans l'équipement de climatisation, ceci par inver- sion temporaire du sens d'écoulement d'air dans l'appareil de con- ditionn"mnt et les conduits de distribution et, faisant de telle sorte que l'air surchauffé, contenu à l'arrêt dans l'appareil, soit évacué vers l'extérieur, au lieu d'être introduit dans l'habitacle. Pour coprendre le fonctionnement du dispositif conforme à linven- tion, il est bon de se reporter, dans un premier temps, à la figure I reprmésentant de manière chmatique un appareil de chauffage ventilation et climatisation, dans les dispositions clagsiquemont connues. Sur cette figure on peut voir, sch-matiquement représentée, une prise d'air extérieure (1) comportant une grille d'aspiration, non repréeentée sur la figure, classiquement disposée en pied de pare- brise dans le bac de séparation d'eau. Cette prise d'air est mise en relation par un conduit (3) avec un échangeur refroidisseur d'air optionnel (4) et de là avec l'aspiration d'un électro-venti- lateur pulseurs d'air (5). Fréqumment, le conduit (3) est muni d'un volet (2) dit volet de recyclage permettant d'orienter l'aspi- ration soit sur l'air extérieur par le conduit (1) soit sur l'air intérieur à l'habitacle par le conduit (16). à la sortie du ventilateur, l'air pénètre dans un réparteiteur uni d'un volet (6), dit de mixage, dont le rôle est de doser, en si- tuation d'hiver, la portion du débit d'air devant passer dans le radiateur de chauffage (7) En situation d'été, le volet (6) obs- true totalemant le passage d'air vers le dit radiateur de chauf- fage. Le débit d'air, pulsé par le ventilateur, passe alors dans la zone de répartition d'air (8) de l'appareil d'o il peut s'écouler, soit vers la zone basse de l'habitacle, vers les pieds du conducteur et des passagers avant du véhicule, par le conduit (15) muni d'un vo- lot de réglage de débit (12), soit en distribution frontale par le conduit (11) raccordant un canal de distribution (13) vers un en- eemble de buses de soufflage (14), soit par l'intermédiaire d'un volet (9) vers un conduit de distribution (10) vers 1l pied de pa- rebrise, afin d'assurer les fonctions de dégivrage et désebuage des surfaces vitrées. Le fonctionnement d'un tel dispositif est très simple, l'usager dispose d'un certain nombre d'organes de commande permettant d'agir sur la vitesse de rotation du ventilateur pulmeur d'air (5) pour an faire varier le débit, sur le volet de mélange (6) pour faire varier en hiver la température de sortie d'air pulsé, et sur la poseition des différents volets d'air (9) et (12) généralement accouplés, de telle sorte qu'une commande unique permette,d'obtenir toutes leu combinaisons souhaitables de l'orientation du débit d'air. La figure II représente le me dispositif, modifié, pour tenir compte deo particularités de l'invention. sur cette figure, on peut voir, un conduit auxiliaire (19) permet- tant de raccorder par l'intermédiaire d'un volet d'air (17), le conduit de sortie d'air vers la zone pDied avant (18) au boStier (3) 2S d'aspiration de l'appareil. Sur cette figure II on peut voir un second conduit auxiliaire (20) permettant de raccorder le distributeur (8) à une sortie d'air ex- térieure au véhicule (22), par l'intermédiaire d'un volet de répar- tition (21). Tel que représenté sur la figure II on peut voir que tant que le volet (17) se trouvant dans la position obturant le conduit (19) et libérant ainsi la sortie d'air (15) vers la zone pied avant du vé- hicule et que, conjointement, le volet (21) obstruant le conduit auxiliaire (20), le fonctionnement du dispaositif reste identique à celui d'un appareil classique ne bénéficiant pas des modifications induites par l'invention. En particulier, toutes les fonctions de distribution d'air, soit en soufflage frontal par lee orifices (14) soit on soufflage vers la zone pied par les orifices (15) soit on- cors, vers le dégivrage désembuage par l'orifice (10) routent iden- tiques à ce quelle- pouvaient être dans un appareil non modifié dans le en-s de l'invention. Il en est de mêe de la fonction per- mettant d'isoler l'habitacle de l'exterieur pour reprendre, en as- piration du groupe de traitement, l'air intérieur de l'habitacle par action sur le volet de recyclage (2) Par contre, on peut voir sur la figure II, montrant le dispositif dans le choix de position des volets d'air correspondant au mode de fonctionnement selon l'invention, un nouveau mode de circulation d'air marqué par des flèches. Dans ce mode de fonctionnement, le volet d'air (17) ne trouve placé dans une position telle qu'il obstrue la sortie d'air vers la zone pied-avant de l'habitacle, mettant en relation le conduit de sortie d'air (18) avec le boîtier d'apparition (3), par le conduit auxi- liare caisson de répartition (8) vers les conduits de distribution fron- tale (14) et pied (15), et d'autre part, mettant on relation le ca- nal (11) avec le canal (18) de telle sorte que les orifices de sor- tie d'air (14) raccordés au conduit de distribution (12) soient mis un relation, par le conduit (18) et le conduit (19) avec le caisson d'aspiration (3) du dispositif. Dans ce mie mode de fonctionnement, le conduit d'aspiration exté- rieur (1) ainsi que le conduit de reprise d'air intérieur (16) me trouvent isolés de la zone d'aspiration (3) du dispositif par le volet (2) de telle morte que tout le débit aspiré par le ventila- teur (5) ne puisse provenir que du conduit (19). Toujours dans l me disposition, la zone de distribution d'air (8) du dispositif de traitement d'air se trouve être en relation par l'intermédiaire du volet d'air (21), avec le conduit (18) et de là vers l' extérieur. Dans cette disposition, le fonctionnement du dispositif est le sui- vent, l'air véhiculé par le systeme est aspiré dans l'habitacle par leu orifices normalement réservés au soufflage d'air frontal (14), cet air passe au travers des conduits (13) dont il puise la chaleur qui s'y était accumulée au cours de l'exposition au soleil du véhi- cule à l'arrêt, passe par le conduit normalement réservé au vouf- flage vers la partie pied avant du véhicule (18), emprunte le con- duit auxiliaire (19) pour se trouver à l'aspiration du groupe de traitement qu'il parcourt entièrement, évacuant ainsi 1'énergie thermique qui pouvait s'y trouver accumulée, emprunte le conduit (20), après passage par le volet d'air (21), pour être finalement évacu, vers l'extérieur par l'orifice (22L. On constate ainsi, que l'ensemble du dispositif de traitemnt d'air et l'intégralité du circuit de distribution d'air ne trouvent atre balayés par de l'air puise à l'intérieur de l'habitacle pour être évacué vers l'extérieur. Ainsi, dans cette disposition, et dès les prmders instants de fonctionnement du dispositif, l'air de l'ha- bitacle se trouve renouvelé par de l'air pris a l'extérieur du vé- hicule par les orifices prévus normalement pour l'éevacuation de l'air traité ou par les ouvrants de fenêtre, cet air, véhiculé dans tous les conduits de l'appareil permet d'évacuer sur l'extérieur la chaleur accumulée dans l'ens-ble des conduits et dans l'appareil de cooditionnement lui-même. Ce mode de fonctionnement, inversant le sens de circulation, peut être maintenu jusqu'à descente conve- nable en température du systeme pour que le mode normal de circula- tion d'air puisse se faire au profit du confort des occupants. Sans sortir du cadre de l'invention, et de manière privilégié, le volet d'air (21) pourra être remplacé par une adaptation particu- lière du volet (9) telle que représentée à la figure IV,offrant trois positions, permettant à la fois la commande du dégivrage-dés- -a-buage et l'évacuation d'air par le conduit (20). De la me façon le volet d'air (17) peut être supprimé au profit d'une adaptation particulière du volet d'air (12) lui permettant de remplir à la fois les fonctions de sélection de l'orientation de sortie d'air soit vers la zone pied par l'orifice (15) soit vers la zone frontale vers le conduit (13) et la fonction de mise en rela- tion des orifices de diffusion-frontale M4) avec l'aspiration du groupe par le conduit (19) tel que représenté sur la figure V. Sans sortir du cadre de l'invention, l'évacuation d'air peut être réalisée à partir du conduit d'aspiration (1) auquel le conduit(20) peut être directement raccordé tel que représenté à la figure V Dans un mode de réalisation privilégié, le dispositif peut être réalisé selon les indications de la figure VI, donnée ici à titre d'exemple non limitatif, sur laquelle on peut voir notament les conduits (19) et (20) dans des rapports dimensionnels plus proches de leurs dimensions réelles. Sans sortir du cadre de l'invention, le dispositif peut bénéfi- cier, par un accouplement convenable des volets d'air, réalisé se- i lon des moyens connus, d'une ccmande unique assurant la aise si- mrultanée en position convenable de l'ens-emble des volets. Cette cosande peut être groupée avec la commade de distribution d'air ssurant, par ailleurs, le choix entre les modes de distribution frontale, pied, dégivrage/désembuage. Ces commandes peuvent être à coande mécanique ou assistées pneumatiquement ou électrique- meant. Sans sortir du cadre de l'invention, ces c-mandes peuvent être automtisées, nota&ent un dispositif relevant l'écart de tem- pérature entre la t-mpérature de l'air extérieur et dans les con- duits de distribution peut assurer la mise en circulation inversée de 'air au dinarrage de l'équipement de traitement d'air en régime été, ainsi que le retour au mode normal de distribution, dès que cet écart se trouve ramené à une valeur acceptable favorable à ce mode de fonctionnement au profit du confort des occupants. 7 2723038 REVENDICATIONS 1 Dispositif d'inversion du sens de circulation dans les conduits de distribution d'air des systèmes de conditionnement, chauffage et ventilation des habitacles de véhicules automobiles, en vue de l'élimination de l'énergie thermique accumulée dans l'appareil de climatisation et les conduits qui y sont raccordés, lors de 1' exposition prolongée du véhicule à l'arrêt sous ensoleillement extérieur et caractérisé en ce qu'un conduit (19), muni d'un volet (11) permet de raccorder les sorties d'air frontales du dispositif de climatisation à l'aspiration (3) du système de traitement d'air tandis qu'un conduit (20) raccordé a la zone de distribution du groupe de traitement d'air, par l'intermédiaire d'un volet (21) permet d'évacuer, vers l'extérieur, l'air aspiré 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un conduit auxiliaire (19) muni d'un volet de dérivation (17) permet de relier la sortie d'air, normalement réservée à la distribution vers la zone basse de l'habitacle, au conduit d'aspiration du pul- seur d'air, en amont ou en aval, de l'éventuel refroidisseur d'air. 3 Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le dispositif est muni d'un volet de recyclage (2) permettant d'isoler l'aspiration du groupe de traitement d'air des conduits de prise d'air extérieur et de reprise d'air intérieur. 4 Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le volet d'air (2) permet, dans la position ou il obstrue les prises d'air extérieures et intérieures, d'isoler entre elles ces deux prises d'air Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 catactérisé en ce qu' un conduit auxiliaire (20) permet de relier le bottier de distribution (8) du dispositif de traitement d'air à l'extérieur du véhicule. 6 Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le conduit auxiliaire (20) se trouve raccordé au conduit (1) d'aspira- tion d'air extérieur du groupe de traitement d'air ! Dispositif, selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que le conduit auxiliaire (20) est raccordé au boitier de distribution (8) du dispositif de traitement d'air par l'intermdé- diaire d'un volet de commande (9) assurant-par ailleur la fonction dégivrage désembuage. 8 Dispositif, selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la mise simultanée des volets (2), (9),(12), et (17) en position représentée à la figure I[ est assurée par une comBande unique. 9 Dispositif, selon la revendication 8, suivant lequel cette com- mande peut être la commande de sélection de mode de distribution: frontale; pied, dégivrage déseubuage. 10 Dispositif, selon l'une des revendications 1 à 9, suivant le- quel la comande du système de mise en circulation inversée peut être automatisée en fonction d'un l'écart de température significa- tif de l'échauffement du groupe de traitement d'air et des conduits de distribution.