Brevet FR2738532A1 — publié le 19970314

Dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif du type comprenant une entrée d'air froid, un conduit d'air froid alimenté par l'entrée d'air froid, un conduit de réchauffage d'air alimenté par l'entrée d'air froid et contenant un échangeur de chaleur à température réglable, des bouches de sortie reliées en sortie du conduit d'air froid et du conduit de réchauffage d'air pour envoyer de l'air froid ou réchauffé dans l'habitacle, et des moyens de réglage propres à procurer différents modes de fonctionnement. Un dispositif de ce type est connu notamment par la publication FR-A-2 598 979. Les bouches de sortie comprennent habituellement au moins une bouche d'aération située au niveau de la planche de bord du véhicule, au moins une bouche de dégivrage propre à assurer le dégivrage/désembuage du pare-brise et au moins une bouche inférieure disposée dans la partie inférieure de l'habitacle pour assurer un chauffage au niveau des pieds des occupants du véhicule. Ces dispositifs connus procurent notamment un mode de fonctionnement du type "distribution-aération" dans lequel un flux d'air froid ou réchauffé est envoyé dans l'habitacle au moyen de la ou des bouches d'aération situées au niveau de la planche de bord. I1 a été constaté toutefois que de tels dispositifs ne donnent pas entière satisfaction dans ce mode de fonctionnement particulier étant donné que, lorsque l'on souhaite envoyer de l'air froid par les bouches d'aération, le débit d'air est souvent insuffisant compte tenu des pertes de charge occasionnées dans les conduits du dispositif. En outre, lorsqu'on souhaite envoyer de l'air chaud par les bouches d'aération, de tels dispositifs ne permettent pas généralement de régler de façon précise la température de l'air envoyé au niveau des bouches d'aération. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. Elle vise en particulier à améliorer le mode de fonctionnement "distribution-aération" des dispositifs du type précité. Elle a notamment pour but d'augmenter le débit d'air froid envoyé dans l'habitacle dans ce mode de distribution particulier. L'invention propose à cet effet un dispositif de chauffageventilation du type défini en introduction, dans lequel le conduit d'air froid et le conduit de réchauffage d'air se rejoignent à leurs sorties respectives pour alimenter au moins une bouche d'aération, et dans lequel les moyens de réglage comprennent un volet d'air froid propre à contrôler un débit d'air dans le conduit d'air froid et un volet de distribution propre à contrôler un débit d'air dans le conduit de réchauffage d'air pour l'envoyer sélectivement vers la bouche d'aération ou vers une autre bouche de sortie, en sorte que le volet d'air froid est dans une position d'ouverture du conduit d'air froid seulement dans le cas où l'échangeur de chaleur est dans une position "tout froid" et que le volet de distribution est dans une position d'ouverture du conduit de réchauffage d'air dans laquelle le débit d'air de ce dernier est envoyé vers la bouche aération, ce qui correspond à un mode de fonctionnement dit "aération tout froid", et en sorte que le volet d'air froid est dans une position de fermeture du conduit d'air froid pour tous les autres modes de fonctionnement. Ainsi, lorsque le dispositif est dans la position "aération tout froid" la bouche d'aération reçoit à la fois un flux d'air froid provenant du conduit d'air froid et un flux d'air froid provenant de la conduite de réchauffage d'air, dont l'échangeur de chaleur est dans une position "tout froid". I1 en résulte que le débit d'air reçu au niveau de la bouche d'aération est beaucoup plus élevé que dans la technique antérieure puisqu'il provient de la conjonction de deux flux d'air. Pour tous les autres modes de fonctionnement, le volet d'air froid est fermé et tout le flux d'air passe par le conduit de réchauffage d'air, si bien que la température de l'air envoyé dans l'habitacle peut être ajustée de façon précise en réglant la température de l'échangeur de chaleur. L'utilisateur peut, notamment, régler de façon précise la température de l'air envoyé au niveau de la ou des bouches d'aération. De façon avantageuse, les autres modes de fonctionnement comprennent notamment un mode dit "aération chaud" dans lequel le volet d'air froid est dans une position de fermeture du conduit d'air froid et le volet de distribution est dans une position d'ouverture du conduit de réchauffage d'air pour envoyer un flux d'air réchauffé vers la bouche d'aération, la température de l'échangeur de chaleur étant réglable à volonté dans ce mode "aération chaud". L'échangeur de chaleur comprend avantageusement un réglage de température en continu entre une température minimale correspondant à la position "tout froid" et une température maximale correspondant à une position "tout chaud". De façon avantageuse, l'échangeur de chaleur est muni d'un robinet pour régler le débit d'un fluide caloporteur le traversant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le volet d'air froid est propre à prendre uniquement une position d'ouverture et une position de fermeture du conduit d'air froid. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le volet de distribution est propre à envoyer le débit d'air du conduit de réchauffage d'air sélectivement vers la bouche d'aération et/ou vers une bouche de dégivrage/désembuage. L'invention prévoit également que les moyens de réglage sont propres à actionner le volet d'air froid, le volet de distribution et à régler la température de l'échangeur de chaleur en fonction de lois préétablies. A titre d'exemple, les moyens de réglage peuvent comprendre un micromoteur actionnant le volet d'air froid et un micromoteur actionnant le volet de distribution. Dans le cas où l'échangeur de chaleur est muni d'un robinet pour le débit d'un fluide caloporteur le traversant, les moyens de réglage sont propres également à agir sur ce robinet. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif comprend en outre un volet de réglage dit "volet pieds" monté sur le conduit de réchauffage d'air et propre à envoyer sélectivement un flux d'air vers une bouche de sortie pieds. Ce volet de réglage pieds est avantageusement synchronisé avec le volet de distribution. Les moyens de réglage de l'invention comprennent avantageusement une commande de distribution agissant sur le volet d'air froid et le volet de distribution et une commande de température agissant sur la température de l'échangeur de chaleur. 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 d'un dispositif selon l'invention dans un mode de fonctionnement dit "aération tout froid"; - la figure 2 représente schématiquement le tableau de commande du dispositif dans le cas du mode de fonctionnement de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 pour un autre mode de fonctionnement dit "aération chaud"; et - la figure 4 est une vue du tableau de commande du dispositif dans le cas du mode de fonctionnement de la figure 3. Le dispositif de chauffage-ventilation représenté à la figure 1 comprend un boîtier 10 muni d'une entrée d'air 12 propre à recevoir de l'air froid provenant de l'extérieur de l'habitacle du véhicule ou bien provenant d'un groupe de climatisation. L'entrée d'air froid 12 alimente à la fois un conduit d'air froid 14 et un conduit de réchauffage d'air 16. Le conduit d'air froid 14 comporte une sortie 18 communiquant avec un conduit d'aération 20 menant vers au moins une bouche de sortie 22, encore appelée "bouche d'aération", située au niveau de la planche de bord (non représentée) du véhicule. Le conduit d'air froid 14 est contrôlé par un volet d'air froid 24 monté pivotant autour d'un axe 26 et pouvant prendre deux positions différentes : une position d'ouverture (figure 1) et une position de fermeture (figure 3). Le conduit de réchauffage d'air 16 est limité extérieurement par une paroi 28 du boîtier qui a sensiblement la forme d'un U et qui rejoint le conduit d'aération 20. Le conduit 16 est limité intérieurement par une cloison interne 30 pour définir un trajet de circulation en U. Le conduit de réchauffage d'air 16 comporte une sortie 32 qui rejoint la sortie 18 du conduit d'air froid 14, en sorte que les sorties 18 et 32 alimentent conjointement le conduit d'aération 20. Dans le conduit de réchauffage d'air 16 est logé transversalement un échangeur de chaleur 34, du type radiateur de chauffage, comprenant une tubulure d'entrée 36 sur laquelle est disposé un robinet 38 propre à régler le débit d'un fluide caloporteur traversant l'échangeur de chaleur. Ce fluide caloporteur est habituellement constitué par le liquide de refroidissement du moteur du véhicule. En réglant la position du robinet 38, on peut ainsi modifier la température de l'échangeur de chaleur 34, d'une manière en soi connue. A la suite de l'échangeur de chaleur 34 est disposé un évaporateur 40 pour permettre de refroidir le flux d'air circulant dans la branche 16, dans le cas où le véhicule est équipé d'une option climatisation. Le conduit de réchauffage d'air 16 est propre à alimenter au moins un conduit de dégivrage 42 menant à au moins une bouche de dégivrage 44 destinée à assurer le dégivrage/désembuage du pare-brise du véhicule. Le conduit de dégivrage 42 communique avec le conduit de réchauffage d'air 16 au travers d'une ouverture circulaire 46 ménagée latéralement dans le conduit 16. Dans le conduit 16 est disposé un volet de distribution 48 monté pivotant autour d'un axe 50 et propre à assurer la distribution d'un flux d'air de façon sélective vers la sortie 32 du conduit 16 et donc vers le conduit d'aération 20 et/ou vers le conduit de dégivrage 42 menant à la bouche de dégivrage 44. Le conduit de réchauffage d'air 16 alimente également un conduit inférieur 52, encore appelé "conduit pieds", alimen tant une bouche inférieure 54, encore appelée "bouche pieds", propre à assurer l'envoi d'air vers la partie inférieure de l'habitacle, notamment vers les pieds des occupants du véhicule. Le conduit 52 débouche dans le conduit 16 immédiatement en aval de l'évaporateur 40 par rapport au sens de circulation de l'air dans le boîtier. L'accès de l'air au conduit 52 est contrôlé par un volet de réglage 56 monté pivotant autour d'un axe 58 et dont le mouvement est synchronisé avec celui du volet de distribution 48. Un mécanisme de transmission 60 est interposé entre les volets 48 et 56. I1 comprend une bielle 62 calée sur l'axe de rotation du volet de distribution 48, une bielle 64 articulée sur la bielle 62 et articulée elle-même sur une bielle de renvoi 66. Sur cette bielle de renvoi 66 est articulée une bielle 68, elle-même articulée à l'extrémité d'une bielle 70 solidaire en rotation de l'axe du volet de réglage 56. Le volet d'air froid 24 et le volet de distribution 48 sont actionnés respectivement par un micromoteur 72 et un micromoteur 74. Par ailleurs, des moyens de réglage 76, représentés schématiquement sur la figure 1, agissent sur les micromoteurs 72 et 74 et sur le robinet 38 de l'échangeur de chaleur en fonction de lois préétablies pour définir différents modes de fonctionnement. Les moyens de réglage précités sont reliés à un tableau de commande 78 tel que représenté à la figure 2, qui comprend une commande de distribution 80 et une commande de température 82. La commande 80 permet de sélectionner cinq modes de fonctionnement différents. Ces modes correspondent aux positions suivantes: P1 : aération, P2 : aération-pieds, P3 : pieds, P4 : dégivrage-pieds et P5 : dégivrage. Dans l'exemple, la commande 80 est réglée sur la position P1, c'est-à-dire la position aération. La commande 82 comprend un bouton rotatif 84 permettant de régler la température de l'échangeur de chaleur 34 en jouant sur la position du robinet 38. Dans la position de la figure 2, la commande est sur la température minimale correspondant à la position tout froid. Lorsque le dispositif est réglé dans la position "aération tout froid" correspondant au réglage de la figure 2, le volet d'air froid 24 est mis en position d'ouverture, le volet de distribution 48 est mis dans une position d'ouverture où il autorise la circulation du flux d'air en direction du conduit d'aération, l'accès au conduit de dégivrage étant fermé. Par ailleurs, le volet de réglage pieds 56 est en position de fermeture. En outre, le robinet 38 de l'échangeur de chaleur 34 est fermé, celui-ci étant réglé à sa température minimale. I1 en résulte qu'un premier flux d'air froid F1 circule dans le conduit d'air froid 14 en direction du conduit d'aération 20 et qu'un second flux d'air froid F2 traverse l'échangeur de chaleur 34, sans y être réchauffé, et gagne ensuite le conduit d'aération 20. Ce dernier conduit est ainsi alimenté conjointement par les flux F1 et F2, ce qui permet d'obtenir un débit d'air maximal dans cette position d'aération tout froid. Pour tous les autres modes de fonctionnement du dispositif, les moyens de réglage 76 agissent sur le volet d'air froid 24 pour le mettre en.position de fermeture. Dans la position dite "aération chaud" représentée à la figure 3, le volet 24 est dans sa position de fermeture, tandis que le volet de distribution 48 et le volet de réglage pieds 56 occupent les mêmes positions respectives que dans la figure 1. Cependant, comme on peut le voir sur la figure 4, la commande de température 82 est réglée à une valeur supérieure à la température minimale. I1 en résulte que le conduit d'aération 20 reçoit un flux d'air F3 qui a été réchauffé au travers de l'échangeur de chaleur 34 dont la température a été ajustée au gré de l'utilisateur. La bouche d'aération 22 reçoit donc un flux d'air réchauffé qui est envoyé dans l'habitacle avec un débit inférieur à celui du flux d'air froid correspondant au mode "aération tout froid" de la figure 1. Le dispositif de l'invention permet ainsi de minimiser la perte de charge sur l'air dans le mode aération tout froid. I1 permet en outre à l'utilisateur de régler de façon précise la température de l'air soufflé dans la position aération. Bien entendu, cette possibilité de réglage précis est offerte également pour les autres modes de fonctionnement du dispositif. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple. Revendications 1.- Dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, du type comprenant une entrée d'air froid (12), un conduit d'air froid (14) alimenté par l'entrée d'air froid, un conduit de réchauffage d'air (16) alimenté par l'entrée d'air froid et contenant un échangeur de chaleur (34) à température réglable, des bouches de sortie (22, 44, 54) reliées en sortie du conduit d'air froid et du conduit de réchauffage d'air pour envoyer de l'air froid ou réchauffé dans l'habitacle, et des moyens de réglage (76) propres à procurer différents modes de fonctionnement, caractérisé en ce que le conduit d'air froid (14) et le conduit de réchauffage d'air (16) se rejoignent à leurs sorties respectives (18, 32) pour alimenter au moins une bouche d'aération (22), et en ce que les moyens de réglage comprennent un volet d'air froid (24) propre à contrôler un débit d'air dans le conduit d'air froid (14) et un volet de distribution (48) propre à contrôler un débit d'air dans le conduit de réchauffage d'air (16) pour l'envoyer sélectivement vers la bouche d'aération (22) et/ou vers une autre bouche de sortie (44), en sorte que le volet d'air froid (24) est dans une position d'ouverture du conduit d'air froid (14) seulement dans le cas où l'échangeur de chaleur (34) est dans une position "tout froid" et que le volet de distribution (48) est dans une position d'ouverture du conduit de réchauffage (16) pour laquelle le débit d'air de ce dernier est envoyé vers la bouche d'aération (22), ce qui correspond à un mode de fonctionnement "aération tout froid", et en sorte que le volet d'air froid (24) est dans une position de fermeture du conduit d'air froid (14) pour tous les autres modes de fonctionnement. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les autres modes de fonctionnement comprennent notamment un mode dit "aération chaud" dans lequel le volet d'air froid (24) est dans une position de fermeture du conduit d'air froid (14) et le volet de distribution (48) est dans une position d'ouverture du conduit de réchauffage d'air (16) pour envoyer un flux d'air réchauffé vers la bouche d'aération (22) et en ce que, dans ce mode "aération chaud", la température de l'échangeur de chaleur (34) est réglable à volonté. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (34) comprend un réglage de température en continu entre une température minimale correspondant à la position "tout froid" et une température maximale correspondant à une position "tout chaud". 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (34) est muni d'un robinet (38) pour régler le débit d'un fluide caloporteur le traversant. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le volet d'air froid (24) est propre à prendre uniquement une position d'ouverture et une position de fermeture du conduit d'air froid (14). 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le volet de distribution (48) est propre à envoyer le débit d'air du conduit de réchauffage d'air (16) sélectivement vers la bouche de sortie aération (22) et/ou vers une bouche de dégivrage/désembuage (44). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont propres à actionner le volet d'air froid (24), le volet de distribution (48) et à régler la température de l'échangeur de chaleur (34) en fonction de lois préétablies. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent un micromoteur (72) actionnant le volet d'air froid (24) et un micromoteur (74) actionnant le volet de distribution (48). 9.- Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel l'échangeur de chaleur (34) est muni d'un robinet (38) pour le réglage du débit d'un fluide caloporteur le traversant, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont propres à agir sur le robinet (38). 10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un volet de réglage pieds (56) monté sur le conduit de réchauffage d'air (16) et propre à envoyer sélectivement un flux d'air vers une bouche de sortie pieds (54). 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le volet de réglage pieds (56) est synchronisé avec le volet de distribution (48). 12.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent une commande de distribution (80) agissant sur le volet d'air froid et le volet de distribution, et une commande de température (82) agissant sur la température de l'échangeur de chaleur (34).