Brevet FR2756780A1 — publié le 19980612

L'invention concerne un système de chauffage ou de climatisation pour habitacles de véhicules, comprenant un distributeur d'air raccordé à un canal d'air chaud et présentant des ouvertures de sortie pour la sortie d'air dans au moins un plan inférieur de l'habitacle du véhicule, un canal de guidage d'air présentant des ouvertures de sortie pour la sortie d'air dans un plan médian de l'habitacle et relié par une admission d'air froid à un canal d'air froid et par une admission d'air chaud au distributeur, un volet d'air froid coordonné à l'admission d'air froid et pouvant être amené par pivotement, autour d'un axe de pivotement disposé à peu près en son milieu, à partir d'une position fermée obturant complètement l'admission d'air froid à une position ouverte découvrant complètement l'admission d'air froid, et inversement, ainsi qu'un volet d'air chaud coordonné à l'admission d'air chaud et obturant complètement l'admission d'air chaud dans l'une de deux positions extrêmes en pi- votement et découvrant cette admission complètement dans l'autre position extrême. Dans un système de climatisation connu de ce type (brevet allemand DE 39 28 944 C3), on n'a pas prévu de volet d'air dans le canal de guidage d'air - menant au plan dit médian de l'habitacle du véhicule et débouchant selon ce document dans ce qu'on appelle une buse centrale, installée dans le tableau de bord - et on a prévu une unité de commande dans laquelle sont enregistrées des caractéristiques pour la relation entre le débit et la température de l'air sortant par la buse centrale, unité qui applique aux commandes de positionnement des volets d'air chaud et d'air froid des grandeurs de positionnement pour un réglage des volets d'air préfixé par les caractéristiques. L'air sortant de la buse centrale peut ainsi être réglé en température et dosé sans que des volets d'air soient installés dans le canal de guidage d'air. Le distributeur d'air, raccordé au canal d'air chaud, présente des ouvertures de sortie d'air pour la zone des pieds des occupants et la zone du fond de l'habitacle et est exclusivement alimenté en air chaud. Le but de l'invention est de créer un système de chauffage ou de climatisation, du type mentionné au début, qui permette, moyennant une faible dépense de construction, l'entrée d'air froid dans un grand espace de l'habitacle du véhicule, en vue du refroidissement rapide de celui-ci, notamment dans une voiture de tourisme. Conformément à l'invention, partant d'un système de chauffage ou de climatisation du type générique défini au début, on obtient ce résultat par le fait que la géométrie du volet d'air froid et la disposition de son axe de pivotement dans le canal de guidage d'air sont choisies de manière que le volet d'air froid, dans sa position ouverte, fasse saillie, par un premier de ses bords longitudinaux, dans l'admission d'air froid, de préférence au milieu, et s'applique par son autre bord longitudinal, situé à l'opposé du premier, contre une partie de paroi du canal de guidage d'air située derrière l'admission d'air chaud dans le sens de l'écoulement de l'air, et dérive ainsi, du flux d'air froid pénétrant dans l'admission d'air froid, un flux partiel dirigé vers l'admission d'air chaud. Le système de chauffage ou de climatisation selon l'invention a l'avantage que l'air froid sortant du canal d'air froid et se dirigeant vers le canal de guidage d'air est réparti sur ce canal de guidage d'air et sur le distributeur d'air, de sorte que de l'air froid entre non seulement par la buse centrale dans le plan médian, mais aussi par le distributeur d'air dans la zone inférieure (zone pour les pieds, zone du fond) de l'habitacle du véhicule, et assure un refroidissement globalement plus rapide de l'habitacle. Des modes de réalisation avantageux du système de chauffage ou de climatisation selon l'invention, avec des développements et des exécutions appropriés de l'invention, sont indiqués dans ce qui va suivre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'admission d'air froid est en permanence recouverte, de manière à empêcher l'entrée d'air froid, sur une petite plage de pivotement du volet d'air froid qui s'étend à partir de la position fermée de ce volet. Cette plage de pivotement recouverte correspond à la plage de réglage prédéterminée du volet d'air froid dans laquelle, au moyen de ce volet, de l'air froid est ajouté, de façon dosée, en mélange à l'air chaud entrant par l'admission d'air chaud dans le canal de guidage d'air. Ce recouvrement a l'avantage que dans la plage de réglage pour l'abaissement de la température de l'air chaud pénétrant dans le canal de guidage d'air lorsque l'admission d'air chaud est ouverte, abaissement qui est produit par l'addition en mélange d'air froid à cet air chaud, on évite un reflux d'air froid dans le distributeur d'air et à partir de là dans la zone pour les pieds et la zone du fond de l'habitacle du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une vue de côté schématique et partiellement en coupe d'un climatiseur. Le système de climatisation représenté schématiquement par une vue de côté et partiellement en coupe longitudinale sur la figure unique, comporte un ventilateur 10 qui est de préférence à deux passages, un évaporateur 11, un échangeur de chaleur 12 et un distributeur d'air 13. Les unités mentionnées sont placées l'une derrière l'autre, dans l'ordre qui vient d'être indiqué, dans le sens de l'écoulement de l'air, dans ce qu'on appelle aussi une boîte de climatiseur 14. L'entrée non visible du ventilateur est reliée sélectivement à une ouverture d'air extérieur ou une ouverture d'air recyclé, à travers lesquelles le ventilateur 10 aspire, soit de l'air extérieur à partir de l'environnement du véhicule, soit de l'air recyclé à partir de l'habitacle du véhicule. La partie de boîte se raccordant directement au ventilateur 10 forme un canal d'air froid 15 dans lequel est reçu l'évaporateur 11 du système de climatisation, lequel évaporateur recouvre toute la section de ce canal. Au canal d'air froid 15 se raccorde un canal d'air chaud 16 dont le côté entrée est recouvert par l'échangeur de chaleur 12 et dont le côté sortie débouche dans le distributeur d'air 13. Ce dernier présente au moins une sortie d'air 17 et une sortie d'air 18 pour l'insufflation d'air dans la partie inférieure de l'habitacle du véhicule. La sortie 17 débouche plus exactement par une buse pour la zone de fond de l'habitacle, tandis que la sortie 18 débouche par une buse pour la zone des pieds des occupants, les deux buses n'étant pas représentées. Du canal d'air froid 15 part en dérivation, plus exactement de la zone supérieure - en position montée - de sa partie comprise entre l'évaporateur 11 et l'échangeur 12, un canal de guidage d'air 19 qui passe au-dessus de l'échangeur 12 et présente à son bout une ouverture de sortie communiquant par une tubulure non représentée avec ce qu'on appelle une buse centrale, installée dans le tableau de bord de l'habitacle du véhicule en vue de la sortie d'air dans un plan médian de l'habitacle. Le canal d'air chaud 16 est formé par une partie de boîte entourant l'échangeur 12. Le canal de guidage d'air 19 est raccordé par une admission d'air froid 21 au canal d'air froid 15 et relié par une admission d'air chaud 22 au distributeur 13. A l'admission d'air chaud 22 est coordonné un volet d'air chaud 23 qui est monté pivotant sur la boîte de climatiseur 14 par une extrémité, autour d'un axe de pivotement 24. Ce volet est déplaçable par pivotement entre une position fermée représentée en trait: plein sur le dessin, dans laquelle il obture complètement l'admission d'air chaud 22, et une position ouverte représentée en trait mixte sur le dessin et dans laquelle ce volet découvre complètement l'admission d'air chaud 22. Le volet d'air chaud 23 peut prendre n'importe quelle position en pivotement entre ces deux positions extrêmes en pivotement et diriger ainsi de l'air chaud de façon dosée dans le canal de guidage d'air 19. A l'admission d'air froid 21 est coordonné un volet d'air froid 25 monté pivotant dans la boite de climatiseur 14 autour d'un axe de pivotement 26 disposé à peu près au milieu de ce volet. Celui-ci peut être amené d'une! position fermée, représentée en trait mixte sur le dessin et dans laquelle il recouvre complètement l'admission d'air froid 21, à une position ouverte représentée en trait plein sur le dessin et dans laquelle ce volet découvre toute la section de l'admission d'air froid 21, et inversement. Le volet d'air froid 25 peut également prendre n'importe quelle position en pivotement entre ces deux positions extrêmes. La géométrie du volet d'air froid 25 et sa disposition dans le canal de guidage d'air ont été choisies de manière que lorsque ce volet occupe la position ouverte représentée en trait plein sur le dessin, il s'engage, par un premier 251 de ses bords longitudinaux, à peu près dans le milieu de l'admission d'air froid 21, et s'applique par son autre bord longitudinal 252, situé à l'opposé du premier, contre une partie de paroi 191 du canal de guidage d'air 19 située derrière l'admission d'air chaud 22 dans le sens de l'écoulement de l'air. Ainsi, lorsque le volet d'air froid 25 est ouvert, il partage le flux d'air froid pénétrant par l'admission d'air froid 21 dans le canal de guidage d'air 19 et indiqué par les flèches 27, en un flux partiel 261 qui poursuit son chemin par le canal 19 et un flux partiel 272 qui pénètre dans le distributeur d'air 13 lorsque le volet d'air chaud 23 est ouvert. Ce réglage du volet d'air froid 25 est choisi dans le mode de fonctionnement "refroidissement maximal", dans lequel, l'échangeur de chaleur 12 étant inactive, le volet d'air chaud 23 est en même temps ouvert complètement. De l'air froid peut à présent pénétrer à la fois à travers le canal de guidage d'air 19 dans le plan médian de l'habitacle et à travers le distributeur 13 dans le plan inférieur de l'habitacle, ce qui accélère son refroidissement global. Par contre, si le volet d'air froid 25 a été amené à sa position fermée (représentée en trait mixte sur le dessin), l'ouverture plus ou moins grande du volet d'air chaud 23 permet d'introduire des quantités dosées d'air chaud à partir du distributeur 13 dans le canal de guidage d'air 19, de sorte que de l'air chaud réglé en température est insufflé dans le plan médian de l'habitacle. La température de l'air chaud sortant du distributeur peut être abaissée par l'addition en mélange avec lui d'air froid, ce qui peut être produit par une ouverture plus ou moins grande du volet d'air froid 25. Afin de pouvoir conserver, avec le fonctionnement décrit du volet d'air froid 25, une géométrie simple de ce volet, l'admission d'air chaud 22 est orientée horizontalement ou sous un angle aigu par rapport à l'hori- zontale dans la position montée de la boîte de climatiseur 14 dans le véhicule et l'admission d'air froid 21 est orientée verticalement ou sous un angle aigu par rapport à la verticale et placée au-dessus de l'admission d'air chaud 22. De même, le volet d'air froid 25 est installé à distance au- dessus de l'admission d'air chaud 22 et son axe de pivotement 26 est situé à peu près au milieu par rapport à cette admission. De plus, le canal de guidage d'air 19 est légèrement rétréci en section, à peu près à la hauteur de l'axe de pivotement du volet d'air froid 25. Le point de rétrécissement est indiqué en 28 pour plus de clarté. L'admission d'air froid 21 est recouverte en permanence, de manière à empêcher l'entrée d'air froid, sur une petite plage de pivotement du volet d'air froid 25 à partir de la position fermée de ce volet (représentée en trait mixte sur le dessin), au moyen d'une partie de paroi formée par une nervure 29 incurvée en arc et s'étendant transversalement à travers le canal de guidage d'air 19. La hauteur verticale de la nervure 29 correspond à peu près à la plage de réglage du volet d'air froid 25 dans laquelle, l'admission d'air chaud 22 étant ouverte, de l'air froid est ajouté en mélange à l'air chaud entrant dans le canal 19 en vue du réglage de la température de l'air sortant de la buse centrale. Cette plage angulaire de pi- votement du volet d'air froid 25 est désignée sur le dessin par a. La nervure 29 empêche le reflux d'air froid dans le distributeur 13 dans cette plage de réglage du volet 25. Dans le canal de guidage d'air 19, on a prévu, en aval des volets d'air froid 25 et d'air chaud 23, de préférence plusieurs ouvertures, mais au moins une ouverture de sortie 30, qui sont raccordées par une tubulure de guidage d'air à au moins une, mais de préférence plusieurs buses latérales - non représentées - installées dans le tableau de bord de l'habitacle. De cette manière, la buse centrale et les buses latérales du tableau de bord, donc aussi tout le plan médian de l'habitacle, sont alimentés en air réglé en température uniformément. L'ouverture ou les ouvertures de sortie 30 pour la ou les buses latérales peut ou peuvent aussi être prévue(s) dans le distributeur 13, ainsi que cela est indiqué en trait discontinu pour une ouverture de sortie sur le dessin. Dans ce cas, l'air sortent des buses latérales et l'air sortant de la buse centrale dans le plan médian peuvent être réglés en température différemment. REVENDICATIONS 1. Système de chauffage ou de climatisation pour habitacles de véhicules, comprenant un distributeur d'air raccordé à un canal d'air chaud et présentant des ouvertures de sortie pour la sortie d'air dans au moins un p]an inférieur de l'habitacle du véhicule, un canal de guidage d'air présentant des ouvertures de sortie pour la sortie d'air dans un plan médian de l'habitacle et relié par une admission d'air froid à un canal d'air froid et par une admission d'air chaud au distributeur, un volet d'air froid coordonné à l'admission d'air froid et pouvant être amené par pivotement, autour d'un axe de pivotement disposé à peu près en son milieu, à partir d'une position fermée obturant complètement l'admission d'air froid à une position ouverte découvrant complètement l'admission d'air froid, et inversement, ainsi qu'un volet d'air chaud coordonné à l'admission d'air chaud et obturant complètement l'admission d'air chaud dans l'une de deux positions extrêmes en pivotement et découvrant cette admission complètement dans l'autre position extrême, caractérisé en ce que la géométrie du volet d'air froid (25) et la disposition de son axe de pivotement (26) dans le canal de guidage d'air (19) sont choisies de manière que le volet d'air froid (25), dans sa position ouverte, fasse saillie par un premier de ses bords longitudinaux (251), dans l'admission d'air froid (21), de préférence au milieu, et s'applique par son autre bord longitudinal (252), situé à l'opposé du premier, contre une partie de paroi (191) du canal de guidage d'air (19) située derrière l'admission d'air chaud (22) dans le sens de l'écoulement de l'air, et dérive ainsi, du flux d'air froid (27) pénétrant dans l'admission d'air froid (21), un flux partiel (272) dirigé vers l'admission d'air chaud (22). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position montée, l'admission d'air chaud (22) est orientée horizontalement ou sous un angle aigu par rapport à l'horizontale et l'admission d'air froid (21) est disposée verticalement ou sous un angle aigu par rapport à la verticale au-dessus de l'admission d'air chaud (22), et que le volet d'air froid (25) est placé à distance au-dessus de l'admission d'air chaud (22) et son axe de pivotement (26) est disposé à peu près au milieu par rapport à cette admission. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal de guidage d'air (19) est rétréci en section derrière l'admission d'air froid (21), à peu près à la hauteur de l'axe de pivotement (26) du volet d'air froid (25). 4. Système selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'admission d'air froid (21) est en permanence recouverte, de manière à empêcher l'entrée d'air froid, sur une petite plage de pivotement (a) du volet d'air froid (25) qui s'étend à partir de la position fermée de ce volet. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plage de pivotement recouverte (a) du volet: d'air froid (25) correspond à la plage de réglage prédéterminée pour l'addition en mélange d'air froid à l'air chaud pénétrant à travers l'admission d'air chaud (22) dans le canal de guidage d'air (19). 6. Système selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des ouvertures de sortie (30) sont prévues dans le canal de guidage d'air (19) ou dans le distributeur d'air (13) pour la sortie d'air, dans l'habitacle du véhicule, par des buses latérales installées dans le tableau de bord. 7. Système selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le canal de guidage d'air (19) et le distributeur d'air (13) sont formés dans une boîte de climatiseur (14) dans laquelle un ventilateur (10), un évaporateur (11) et un échangeur de chaleur (12) sont placés l'un derrière l'autre dans cet ordre, dans le sens de l'écoulement de l'air, que le canal de guidage d'air (19) part en dérivation de la zone supérieure, en position montée de la boîte de climatiseur (14), d'une partie du canal d'air froid (15) comprise entre l'évaporateur (11) et l'échangeur de chaleur (12), et que le canal d'air chaud (16) est formé par une partie de la boîte entourant l'échangeur de chaleur (12).