Brevet FR2762804A1 — publié le 19981106

Dispositif de chauffaae-ventilation des places arrière d'un véhicule automobile, notamment de type monospace La présente invention concerne les dispositifs de chauffageventilation des places arrière des véhicules automobiles, plus précisément les dispositifs permettant d'assurer le chauffage et la ventilation des places arrière. Le chauffage et la ventilation (le terme de "ventilation" étant entendu au sens large, c'est-à-dire qu'il peut comprendre non seulement un brassage d'air, mais également une fonction de réfrigération de l'air de l'habitacle) sont particulièrement délicats à assurer dans le cas des véhicules de type "monospace" en raison du volume important de l'habi- tacle et de la surface vitrée importante de ces derniers. Ainsi, lorsqu'il s'agit de chauffer les places arrière, on est souvent confronté à un problème de "déficit de chaud" en raison du volume important de l'habitacle, si le dispositif de chauffage-ventilation du véhicule ne possède pas une puissance thermique suffisante. En effet, ce dispositif, situé à l'avant du véhicule près du moteur, chauffe généralement les places arrière via une conduite de distribution dont des ouïes débouchent au voisinage de ces places arrière. En particulier au démarrage lorsque le moteur est froid, le "déficit de chaud" important dans la zone arrière retarde la montée en température de l'habitacle. Inversement, en période estivale, la forte surface vitrée des monospaces induit un "déficit de froid" à l'arrière. Dans le cas d'un véhicule comportant une installation de réfrigération, on se trouve fréquemment en présence de différence de température importantes entre les places avant, où la température est trop fraîche, et les places arrière, où la température est encore trop élevée. Pour pallier ces inconvénients, il a été proposé de monter à l'arrière du véhicule un dispositif de chauffage-ventilation spécifique, du même type que celui situé à l'avant, c'est-à- dire comportant un échangeur thermique relié au circuit de refroidissement du moteur (pour le chauffage) et éventuellement un évaporateur (pour la réfrigération), le fluide caloporteur ou le fluide réfrigérant étant amenés au dispositif arrière par des conduites de fluide. Ce dispositif arrière, qui fonctionne en recyclage d'air, permet de combler les déficits de froid ou de chaud mentionnés plus haut et d'améliorer le confort des places arrière. Toutefois, il s'agit d'une solution coûteuse et qui n'est pas totalement satisfaisante sur le plan du rendement : en effet, les longues tuyauteries d'amenée des fluides sont sujettes à d'importantes pertes thermiques en ligne. En outre, la circulation d'eau dans le moteur est perturbée par l'ajout de ces conduites d'eau chaude supplémentaires, diminuant l'efficacité de l'échange thermique global. En outre, cette proposition ne permet pas de résoudre le problème du déficit de chaud initial à l'arrière, lors de la montée en température du moteur, ce déficit retardant toujours la montée en température de l'habitacle. L'invention se propose de pallier ces différentes limitations, en proposant un dispositif, distinct du dispositif de chauffage-ventilation des places avant, comportant, dans la région arrière du véhicule, un groupe moto-ventilateur avec au moins une conduite d'admission d'air et au moins une conduite de distribution d'air débouchant dans l'habitacle du véhicule dans la région des places arrière, caractérisé en ce qu'il est essentiellement dépourvu de moyens échangeurs thermiques alimentés en fluide chauffé et/ou en fluide réfrigéré. Dans une première forme de réalisation, la conduite d'admission d'air est alimentée par de l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant, de manière à faire fonctionner le dispositif de chauffage-ventilation arrière essentiellement à partir d'air délivré par le dispositif de chauffage-ventilation avant, déjà réchauffé ou éventuellement déjà réfrigéré par les échangeurs thermiques de celui-ci. Dans une seconde forme de réalisation, il est prévu des moyens électriques de chauffage de l'air refoulé par le groupe moto-ventilateur dans la conduite de distribution d'air, par exemple une résistance auto-régulante, notamment une résistance non linéaire du type à coefficient de température positif. Selon diverses variantes de réalisation de cette seconde forme de mise en oeuvre - le dispositif comporte en outre une commande de température accessible aux passagers arrière et propre audits moyens électriques de chauffage - la conduite d'admission d'air est alimentée par de l'air de de recirculation prélevé dans la région arrière de l'habita- cle du véhicule, de manière à faire fonctionner le dispositif arrière essentiellement en recirculation d'air - la conduite d'admission d'air est alimentée par de l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant, de manière à faire fonctionner le dispositif de chauffage-ventilation arrière essentiellement à partir d'air délivré par le dispositif de chauffage-ventilation avant, éventuellement déjà réchauffé ou éventuellement déjà réfrigéré par les échangeurs thermiques de celui-ci - la conduite d'admission d'air est alimentée sélectivement à la fois par de l'air de recirculation prélevé dans la région arrière de l'habitacle du véhicule et par de l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant, éventuellement déjà réchauffé ou éventuellement déjà réfrigéré par les échangeurs thermiques de celui-ci - dans ce dernier cas, le dispositif comprend avantageusement des moyens de dosage d'admission entre l'air de recirculation prélevé dans la région arrière de l'habitacle du véhicule et l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant, ainsi que des moyens de dosage de distribution entre une conduite de distribution basse, incluant les moyens électriques de chauffage, et une conduite de distribution médiane ou haute, ces moyens respectifs étant commandés conjointement de manière qu'un accroissement relatif du prélèvement d'air de recirculation dans la région arrière de l'habitacle corresponde à un accroissement relatif de la distribution dans la conduite de distribution basse et à une mise en service des moyens électriques de chauffage, et inversement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée cidessous, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels les mêmes références numériques sont utilisées d'une figure à l'autre pour désigner des éléments fonctionnellement semblables. Les figures 1A et 1B illustrent, en coupe respectivement selon A-A de la figure 1B et B-B de la figure 1A, un premier mode de réalisation de l'invention. Les figures 2A à 2C illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 2A étant une vue schématique en plan du véhicule et les figures 2B et 2C illustrant deux variantes possibles du dispositif de chauffage-ventilation avant utilisé dans ce mode de réalisation. La figure 3 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention. Les figures 4A et 4B illustrent un quatrième mode de réalisation de l'invention, respectivement vu en élévation et de dessus. Les figures 5A à 5D illustrent un cinquième mode de réalisation de l'invention, respectivement vu en plan, en coupe selon B-B de la figure 5A, en coupe selon C-C de la figure 5A et en coupe selon D-D de la figure 5A. Les figures 6A à 6C illustrent la structure particulière d'un volet de réglage utilisé dans le mode de réalisation des figures 5A à 5D, respectivement vue de face, de bout et en perspective. Les figures 1A et 1B illustrent un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel il est prévu, dans l'habita- cle 10 du véhicule au voisinage des places arrière 12, par exemple dans un angle 14 de la carrosserie au voisinage des passages de roue 16, un dispositif 18 comprenant un groupe moto-ventilateur ou "pulseur", avec des entrées d'air radiales 20 aspirant l'air ambiant et refoulant l'air ainsi aspiré par une turbine 22 tangentiellement dans une volute 24 vers une conduite de distribution 26 débouchant au voisinage des places arrière. Un tel ensemble sera appelé par la suite simplement "dispositif". On peut éventuellement prévoir, de manière en elle-même connue, divers circuits de distribution permettant d'orienter l'air ainsi distribué vers diverses ouïes débouchant localement en différents points de la zone arrière du véhicule. Le dispositif 18, qui fonctionne en recirculation d'air, comporte un moyen de chauffage 28 qui est dépourvu d'échangeur thermique (cest-à-dire qu'il n'est pas alimenté par un fluide caloporteur), par exemple une résistance électrique, avantageusement une résistance de type CTP (résistance à coefficient de température positif) qui permet de réaliser une auto-régulation de la température, la quantité de chaleur fournie par le dispositif à l'habitacle étant alors sensiblement proportionnelle au débit d'air du pulseur. Le pulseur comporte également un capteur ou module résistif 30 permettant de réaliser un asservissement de la vitesse de rotation, donc du débit, du pulseur. Par rapport à une solution classique à échangeur thermique, la proposition de l'invention permet une économie à la fois sur les coûts et sur l'encombrement : un radiateur CTP a une taille très inférieure à celle d'un radiateur conventionnel, et de plus des fils électriques sont bien plus logeables et bon marché que des conduites d'amenée d'eau. En outre, elle ne nécessite pas d'actionneur mécanique pour le réglage de la puissance thermique, puisque celle-ci est, comme on l'a indiqué plus haut, sensiblement proportionnelle au débit d'air. Les commandes pour la mise en service et le réglage d'un tel dispositif peuvent être simplifiées à l'extrême - vitesse du pulseur (outre l'asservissement par le module résistif 30) : par un commutateur implanté à portée de main des passagers arrière et/ou un commutateur implanté à l'avant, à portée de main du conducteur avec reprise de contrôle sur le commutateur arrière. - puissance thermique : aucune autre régulation n'étant nécessaire que celle de la vitesse du pulseur, il suffit par exemple d'un interrupteur de chauffage combiné au bouton de mixage (bouton "froid/chaud") du dispositif avant, qui met en service la résistance électrique CTP en position "chaud" et arrête celle-ci en position "froid", de manière à pouvoir augmenter le brassage d'air vers l'arrière en continuant à faire fonctionner le pulseur lorsque le temps est chaud. Dans le second mode de réalisation, illustré figures 2A à 2C, le dispositif arrière 18 ne fonctionne plus en recirculation mais en relais du dispositif avant 34, qui lui fournit l'air par une conduite 32. Le dispositif 34, illustré figure 2B, comporte son propre pulseur 36, un radiateur 38 à échangeur thermique relié au circuit de refroidissement du moteur, et éventuellement un évaporateur 40. L'air chaud, ou froid, ou éventuellement réfrigéré après traversée des échangeurs 38 et 40 est dirigé d'une part vers une ou plusieurs conduites 42 pour être distribué dans la zone avant du véhicule, et d'autre part vers la conduite 32 pour être aspiré par le pulseur du dispositif arrière 18. Un volet 44 peut être prévu pour ajuster la proportion d'air traité par le dispositif avant qui sera utilisée par le dispositif arrière. Ce mode de réalisation permet de diminuer sensiblement la puissance nécessaire au pulseur 36 du dispositif avant, tout en profitant des fonctionnalités de ce dernier, c'est-à-dire l'utilisation de l'air froid et de l'air chaud provenant de ce dernier. On améliore ainsi de façon notable l'efficacité globale du chauffage et de la ventilation du véhicule à un coût très minime (conduite 32 et pulseur du dispositif arrière 18) et avec un concept très simple. La figure 2C illustre une variante dans laquelle la conduite 32 d'alimentation du dispositif arrière reçoit seulement l'air ayant traversé l'évaporateur 40 ; le radiateur 38 du dispositif avant étant situé uniquement face à la conduite 42 alimentant les places avant. Cette configuration est bien adaptée lorsque le déficit à l'arrière est surtout un déficit de froid. Le troisième mode de réalisation, illustré schématiquement figure 3, consiste à utiliser la configuration du deuxième mode de réalisation (ctest-à-dire avec aspiration d'air délivré par le dispositif avant) en incorporant en outre une résistance CTP 28 au dispositif arrière, comme dans le premier mode de réalisation. Outre les avantages précités, ce mode de réalisation permet un réglage de température individualisé à l'arrière. Dans le quatrième mode de réalisation, illustré figures 4A et 4B, le pulseur 18 des places arrière aspire sélectivement soit de l'air recirculé via une conduite 20 prélevant l'air de la région arrière de l'habitacle, soit de l'air déjà traité par le dispositif avant, via une conduite 32. I1 est avantageux, dans ce cas, de prévoir en sortie du dispositif arrière, deux conduites distinctes, à savoir une conduite 46 débouchant vers des ouïes situées en partie médiane ou au plafond, et une conduite 48 débouchant au niveau des pieds, essentiellement pour le chauffage. La résistance CTP 28 est alors disposée dans la conduite 48 pour le chauffage des pieds, et un système de volets 50, 52, 54, 56 permet de commander le trajet de l'air en entrée et en sortie du pulseur entre deux positions - chauffage (comme illustré sur la figure) : conduites 20 et 48 ouvertes, conduites 32 et 46 fermées ; l'air aspiré est de l'air recirculé, réchauffé par la résistance CTP 28 et refoulé vers les pieds des passagers. - aération : conduite 32 et 46 ouvertes, conduites 20 et 48 fermes ; aspiration d'air froid traité par le dispositif avant, refoulé au plafond et/ou à mi-hauteur. Cette solution permet, en gérant la répartition des sorties d'air, d'optimiser le débit d'air en mode "aération" sans passer au travers de la résistance CTP. Les figures 5A à 5D illustrent enfin un cinquième mode de réalisation, qui est en fait un perfectionnement du précédent. On prévoit à cet effet un élément d'occultation 58, illustré isolément plus en détail figure 6A à 6C, comprenant sur un même axe 60 par exemple un volet 62 de type boisseau venant occulter sélectivement, en fonction de la position angulaire, les conduites 46 ou 48 (voir figure 5B). L'élément d'occultation 58 comporte également un volet plat 64, monté sur le même axe 60 que le volet 62 et solidaire en rotation de ce dernier de manière à constituer un unique équipage mobile. Ce volet plat 64, selon la position angulaire de l'élément d'occultation 58, occulte sélectivement la conduite 20 ou la conduite 32 (voir figure 5C). L'inclinaison respective des volets 64 et 62 sur l'axe 60 est choisie de manière que, lorsque le volet 62 occulte la conduite 46, le volet 64 occulte la conduite 32, et inversement. La manoeuvre du volet est réalisée par un actionneur 66, qui peut être soit un actionneur manuel avec un levier à portée de main des passagers arrière, soit un actionneur motorisé, électrique ou pneumatique. Le dispositif est commandé de la manière suivante. En cas de déficit de froid à l'arrière du véhicule, le conducteur règle le dispositif avant (bouton "mixage" sur la position "froid") de manière à produire de l'air froid et/ou réfrigéré. L'actionneur 66 est commandé pour déplacer l'élément d'occultation 58 dans la position qui ouvre la conduite 32 (admission d'air froid) et la conduite 46 (sortie aération). Le débit à l'arrière peut être ajusté en agissant sur la vitesse du pulseur au moyen de son bouton de contrôle. Inversement, en cas de déficit de chaud en partie arrière du véhicule le conducteur met en position de chauffage le dispositif avant (bouton "mixage" sur la position "chaud"). L'actionneur du dispositif arrière est commandé pour déplacer l'élément d'occultation 58 dans la position assurant l'ouver- ture de la conduite 20 (admission d'air recirculé) et de la conduite 48 (sortie chauffage des pieds). La résistance CTP 28 est mise sous tension et elle est auto-régulée, la quantité de chaleur sortant du dispositif arrière étant alors quasi-proportionnelle au débit d'air demandé à l'arrière, débit commandé par le bouton de contrôle de la vitesse du pulseur. Revendications 1. Dispositif de chauffage-ventilation des places arrière d'un véhicule automobile, notamment un véhicule de type monospace, ce dispositif étant distinct du dispositif de chauffage-ventilation des places avant et comportant, dans la région arrière du véhicule, un groupe moto-ventilateur (18) avec au moins une conduite d'admission d'air (20, 32) et au moins une conduite de distribution d'air (26) débouchant dans l'habitacle du véhicule dans la région (10) des places arrière (12), dispositif caractérisé en ce qu'il est essentiellement dépourvu de moyens échangeurs thermiques alimentés en fluide chauffé et/ou en fluide réfrigéré. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la conduite d'admission d'air (32) est alimentée par de l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant (34), de manière à faire fonctionner le dispositif de chauffage-ventilation arrière essentiellement à partir d'air délivré par le dispositif de chauffage-ventilation avant, déjà réchauffé ou éventuellement déjà réfrigéré par les échangeurs thermiques (38, 40) de celui-ci. 3. Dispositif selon la revendication 1, comportant des moyens électriques de chauffage (28) de l'air refoulé par le groupe moto-ventilateur dans la conduite (26) de distribution d'air. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les moyens électriques de chauffage (28) comprennent une résistance auto-régulante, notamment une résistance non linéaire du type à coefficient de température positif. 5. Dispositif selon la revendication 3, comportant en outre une commande de température accessible aux passagers arrière et propre audits moyens électriques de chauffage. 6. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la conduite d'admission d'air (20) est alimentée par de l'air de de recirculation prélevé dans la région arrière (10) de l'habitacle du véhicule, de manière à faire fonctionner le dispositif arrière essentiellement en recirculation d'air. 7. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la conduite d'admission d'air (32) est alimentée par de l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant (34), de manière à faire fonctionner le dispositif de chauffage-ventilation arrière essentiellement à partir d'air délivré par le dispositif de chauffage-ventilation avant, éventuellement déjà réchauffé ou éventuellement déjà réfrigéré par les échangeurs thermiques (38, 40) de celui-ci. 8. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la conduite d'admission d'air (20, 32) est alimentée sélectivement à la fois par de l'air de recirculation prélevé dans la région arrière (10) de l'habitacle du véhicule et par de l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant (34), éventuellement déjà réchauffé ou éventuellement déjà réfrigéré par les échangeurs thermiques (38, 40) de celui-ci. 9. Dispositif selon la revendication 8, comprenant des moyens (64) de dosage d'admission entre l'air de recirculation prélevé dans la région arrière (10) de l'habitacle du véhicule et l'air prélevé en sortie du dispositif de chauffage-ventilation avant (34), ainsi que des moyens (62) de dosage de distribution entre une conduite de distribution basse (48), incluant les moyens électriques de chauffage (28), et une conduite de distribution médiane ou haute (46), ces moyens respectifs étant commandés conjointement de manière qu'un accroissement relatif du prélèvement d'air de recirculation dans la région arrière de l'habitacle corresponde à un accroissement relatif de la distribution dans la conduite de distribution basse et à une mise en service des moyens électriques de chauffage, et inversement.