Brevet FR2772669A1 — publié le 19990625

Boîtier tubulaire de chauffage et/ou climatisation, notamment de véhicule automobile L'invention concerne les installations de chauffage et/ou climatisation, par exemple d'un habitacle de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement le boîtier que comprennent certaines de ces installations et qui logent un ventilateur, alimenté en air par au moins une entrée d'air sous contrôle d'un moyen d'obturation d'admission, et au moins un radiateur de chauffage à réglage sur le fluide, alimenté par le ventilateur et fournissant de l'air à au moins une sortie d'air. Du fait de l'encombrement des compartiments moteur des véhicules automobiles et de l'architecture des boîtiers de chauffage et/ou climatisation, il devient de plus en plus difficile de leur trouver un emplacement suffisant. Cela est d'autant plus vrai que le véhicule est petit. En conséquence, les boîtiers précités ne sont plus adaptés aux véhicules actuels. De plus, du fait de leur conception, en cas de dysfonctionnement ou de vieillissement d'un des éléments qu'ils logent, par exemple un évaporateur ou un radiateur de chauffage, ou bien un filtre, il est nécessaire de déposer tout le boîtier pour remplacer l'élément défectueux, ce qui n'est pas une chose aisée, vu le nombre d'éléments présents. L'invention a donc pour but de procurer un boîtier de chauffage et/ou climatisation qui ne présente pas tout ou partie des inconvénients précités. Elle propose à cet effet un boîtier de chauffage et/ou climatisation du type décrit en introduction, qui présente une forme générale tubulaire, et dans lequel le ventilateur et le radiateur de chauffage sont empilés selon la direction générale de la tubulure dans des plans sensiblement parallè les entre eux et sensiblement perpendiculaires à cette direction de la tubulure. Le boîtier présente ainsi une architecture simplifiée que l'on peut qualifier d'architecture "en ligne" qui offre une réduction sensible, selon deux directions de l'espace, de son encombrement, permettant ainsi son implantation en divers endroits du véhicule, comme par exemple la planche de bord. De préférence, le boîtier présente une forme cylindrique, sensiblement circulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, la (les) sortie(s) d'air est (sont) formée(s) dans l'une des parois du boîtier, qui est sensiblement tangentielle à la direction tubulaire et qui délimite une chambre de distribution en aval du radiateur de chauffage, et par ailleurs, la chambre de distribution loge un moyen d'obturation de distribution, rotatif, en particulier de type volet tambour, de forme sensiblement homologue à la forme d'une partie au moins de la paroi de la partie qui délimite cette chambre, et destiné à gérer l'accès à la (aux) sortie(s) d'air. Cela permet de réduire encore l'encombrement, au moins selon la direction de la tubulure. De façon avantageuse, le moyen d'obturation d'admission est réalisé sous la forme d'un volet rotatif, en particulier de type volet coque. Dans une application aux installations de climatisation, le boîtier pourra loger, entre le ventilateur et le radiateur de chauffage, un filtre et/ou un évaporateur raccordé à un circuit de refroidissement. Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant, le ventilateur et/ou le radiateur de chaleur et/ou le filtre et/ou l'évaporateur présente (nt) une forme homologue, au moins partiellement, à celle de la paroi interne de la partie du boîtier tubulaire qui le(s) loge. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le boîtier est formé en au moins trois parties assemblées les unes aux autres, dont une première partie logeant le ventilateur, une seconde partie logeant au moins le radiateur de chaleur (et le filtre et/ou l'évaporateur, dans l'application aux installations de climatisation), et une troisième partie logeant le moyen d'obturation de distribution. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective illustrant un boîtier de climatisation tubulaire selon l'invention; et - la figure 2 illustre, dans une vue en coupe schématique, le boîtier de climatisation tubulaire de la figure 1. On se référera ci-après, sans distinction, aux deux figures qui illustrent, de façon non limitative, un boîtier de forme générale tubulaire, destiné à gérer l'air traité par une installation de climatisation, par exemple d'un habitacle de véhicule automobile. Plus précisément, dans le mode de réalisation illustré sur les figures (notamment la figure 1), le boîtier est de forme générale cylindrique, sensiblement circulaire, et constitué de trois parties 1-3 assemblées les unes à la suite des autres à l'aide de moyens de fixation appropriés, comme par exemple des vis, ou des clips (non représentés). Cet alignement des trois parties définit un axe de tubulure YY. Les parties 1 à 3 permettent ainsi d'adapter le boîtier aux différents véhicules dans lesquels il doit être implanté, par exemple en rallongeant ou en raccourcissant ou plus générale ment en modifiant la forme d'une ou plusieurs de ses parties. Comme cela est illustré sur la figure 2, la première partie 1 du boîtier tubulaire comprend, dans cet exemple, une entrée d'air recirculé 4 destinée à être raccordée à une bouche d'alimentation logée dans l'habitacle du véhicule, via un conduit, pour alimenter cette première partie 1 en air provenant de l'intérieur de l'habitacle (air dit"recirculé"). Cette première partie 1 comprend également, à proximité de l'entrée d'air recirculé 4, une entrée d'air extérieur 5 destinée à être raccordée à une bouche d'alimentation communiquant avec l'extérieur du véhicule, via un autre conduit, pour permettre l'alimentation de la première partie 1 en air extérieur. La gestion de l'alimentation de la première partie 1 en air recirculé (flèche F1) et/ou en air extérieur (flèche F2) est assurée par un moyen d'obturation d'admission 6, réalisé de préférence sous la forme d'un volet 6, et encore plus préférentiellement, mais de façon non limitative, sous la forme d'un volet "coque" bien connu de l'homme de l'art. Ce volet coque 6 est logé dans la première partie 1 du boîtier et peut être entraîné en rotation autour d'un axe XX par un moyen de commande (non représenté), tel qu'un micromoteur ou un dispositif à câble. Dans l'exemple illustré, le volet coque 6 s'étend sur un quart de cercle environ. Bien entendu, l'extension angulaire d'un tel volet pourra varier dune application à l'autre selon les dimensions et positions respectives des entrées d'air recirculé 4 et d'air extérieur 5. Par définition on utilisera ci-après les mots "amont" et aval11 pour qualifier des positions relatives, en référence au sens de circulation de l'air dans le boîtier tubulaire. La première partie 1 du boîtier loge également, et surtout, un ventilateur axial (bien connu de l'homme de l'art) destiné à aspirer l'air issu de l'entrée d'air recirculé 4 et/ou de l'entrée d'air extérieur 5 (selon la position du volet 6) pour le délivrer sous forme pulsée à l'entrée 15 de la seconde partie 2 du boîtier tubulaire. Un tel ventilateur aspire généralement l'aide grâce à une hélice entraînée en rotation par un moteur électrique (non représenté). Dans l'application illustrée, où le boîtier tubulaire fait partie d'une installation de climatisation, la seconde partie 2 du boîtier comprend un filtre 8 suivi d'un évaporateur 9, raccordé à un circuit de climatisation et destiné à refroidir l'air pulsé reçu de la première partie 1, ainsi qu'un radiateur de chauffage 10 à circulation sur le fluide (par exemple de l'eau) destiné à réchauffer l'air pulsé reçu de la première partie 1. Le flux d'air qui ressort de la seconde partie 2 du boîtier, soit refroidi par l'évaporateur 9, soit réchauffé par le radiateur de chauffage 10, soit encore sous forme non traitée lorsque le radiateur et l'évaporateur ne sont pas utilisés, alimente l'entrée de la troisième partie 3 du boîtier, dont la paroi 11 délimite une chambre de distribution 12 qui comporte, sur des faces orientées sensiblement tangentiellement à la direction de la tubulure YY, une ou plusieurs bouches de sortie d'air 13-i (voir figure 1), et de préférence trois (une bouche de sortie de dégivrage 13-1, une bouche de sortie d'aération pieds 13-2 et une bouche de sortie d'aération médiane 13-3), dont les accès respectifs sont contrôlés par un moyen d'obturation de distribution 14. De préférence, et comme cela est illustré sur les figures 1 et 2, le moyen d'obturation de distribution 14 est réalisé sous la forme d'un volet de type tambour monté à rotation autour d'un axe confondu, ici, avec la direction de la tubulure YY. Le volet tambour 14 comprend plusieurs ouvertures (non représentées) destinées à permettre l'évacuation de l'air, qui se trouve dans la chambre de distribution 12, par une ou plusieurs bouches de sortie d'air 13-i selon sa position à l'intérieur de la troisième partie 3, et par conséquent selon sa position relativement auxdites bouches de sortie 13-i. Par ailleurs, selon l'invention, les éléments qui sont logés à l'intérieur des différentes parties du boîtier, à savoir le ventilateur 7, le filtre 8, l'évaporateur 9, le radiateur de chauffage 10 et le volet tambour 14, sont empilés selon la direction générale de la tubulure YY dans des plans sensible ment parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à cette direction YY. De préférence, bien que cela ne soit pas obligatoire, ces éléments, logés dans les parties 1-3 du boîtier tubulaire, présentent des formes homologues aux formes respectives des parois internes qui délimitent les parties qui les logent. En d'autres termes, et comme cela est illustré sur la figure 2, les éléments précités présentent ici une forme cylindrique sensiblement circulaire. Bien entendu, les différents éléments pourraient présenter d'autres formes que celles des parties qui les reçoivent sous réserve que ces parties comportent des moyens, de type cloison, permettant de combler ces différences de formes. A l'inverse, on pourrait envisager de loger dans le boîtier un élément standard, comme par exemple un évaporateur à plaques classique, présentant une section transversale plus grande que celle de la partie du boîtier destinée à le recevoir, l'élément présentant alors quelques portions faisant partiellement saillie hors du boîtier. Egalement de préférence, la première partie 1 du boîtier présente une section transverse de dimension inférieure à celle des seconde 2 et troisième 3 parties dudit boîtier tubulaire, de sorte que l'entrée 15 de la seconde partie (qui est raccordée à la première partie 1) délimite une chambre de détente 12. Le boîtier selon l'invention présente ainsi une architecture que l'on pourrait qualifier d'architecture "en ligne", à traitement de flux d'air axial, l'axe étant ici parallèle à la direction de la tubulure YY. Lorsque le boîtier selon l'invention est composé de plusieurs parties assemblées les unes aux autres, comme cela est illustré sur les figures, il est particulièrement facile d'intervenir dans celui-ci, et plus particulièrement dans une partie de celui-ci de façon à remplacer un élément logé dans la partie concernée. De plus, un tel boîtier présente un encombrement réduit dans deux directions de l'espace, sur les trois (la troisième étant la direction de la tubulure), autorisant son implantation dans de nombreux endroits du véhicule, et notamment dans la planche de bord. Par ailleurs, l'architecture d'un tel boîtier, que l'on a qualifiée d'architecture en ligne, permet de réduire notablement le nombre de pièces (ou éléments) par rapport au boîtier de la technique antérieure. Par conséquent, une telle architecture permet d'abaisser sensiblement les coûts de production d'un boîtier de chauffage et/ou climatisation. Enfin, les boîtiers selon l'invention peuvent être assemblés, et démontés, sensiblement plus facilement que les boîtiers de l'art antérieur. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle embrasse toute les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, on a décrit un mode de réalisation dans lequel on fait appel à des volets coque et tambour respectivement pour les volets d'admission et de distribution, mais il est clair que l'on pourrait utiliser d'autres moyens d'obturation. Par ailleurs, l'invention peut s'appliquer lorsque l'on utilise deux volets d'entrée d'air séparés pour gérer l'accès à la chambre d'alimentation au niveau des entrées d'air extérieur et recirculé. I1 en va de même pour la gestion des bouches de sortie d'air, qui peut être effectuée à l'aide de deux volets ou plus. Enfin, dans l'exemple illustré, le boîtier tubulaire présente une forme générale cylindrique circulaire. Bien entendu, on pourrait prévoir d'autres formes tubulaires, notamment au niveau des formes respectives des sections transverses des différentes parties. Ainsi, on pourrait envisager qu'une partie du boîtier présente une forme tubulaire différente de celle des autres parties. Revendications 1. Boîtier de chauffage et/ou climatisation, notamment de véhicule automobile, du type comprenant un ventilateur (7), alimenté par au moins une entrée d'air (4,5), sous contrôle d'un moyen d'obturation d'admission (6), et au moins un radiateur de chauffage à réglage sur le fluide (10), alimenté par ledit ventilateur et propre à fournir de l'air à au moins une sortie d'air (13-1 à 13-3), caractérisé en ce qu'il présente une forme générale tubulaire et en ce que lesdits ventilateur (7) et radiateur de chauffage (10) sont empilés selon la direction générale de la tubulure (YY) dans des plans sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à ladite direction de la tubulure. 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est de forme cylindrique, sensiblement circulaire. 3. Boîtier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite (lesdites) sortie(s) d'air (13-1 à 133) est (sont) formée(s) dans l'une de ses parois (11), sensiblement tangentielle à ladite direction tubulaire (YY) et délimitant une chambre de distribution (12) en aval dudit radiateur de chauffage (10), et en ce que ladite chambre de distribution (12) loge un moyen d'obturation de distribution rotatif (14), en particulier de type volet tambour, de forme sensiblement homologue à une partie au moins de la paroi (11) de la partie (3) qui la délimite, et propre à gérer l'accès à ladite (auxdites) sortie(s) d'air (13-1 à 13-3). 4. Boîtier selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite chambre de distribution (12) est munie de trois sorties d'air (13-1 à 13-3). 5. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est muni d'une entrée d'air extérieur (5) et d'une entrée d'air recirculé (4) destinées à alimenter le ventilateur (7) en air extérieur et/ou recirculé sous contrôle dudit moyen d'obturation d'admission (6). 6. Boîtier selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen d'obturation d'admission est un volet rotatif en particulier de type volet coque. 7. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ventilateur et/ou le radiateur de chaleur présente(nt) une forme homologue, au moins partiellement, à celle de la paroi interne de la partie (1,2) du boîtier tubulaire qui le(s) loge. 8. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il loge, entre le ventilateur (7) et le radiateur de chauffage (10), un filtre (8) et/ou un évaporateur (9) raccordé à un circuit de refroidissement. 9. Boîtier selon la revendication 8, caractérisé en ce que le filtre (8) et/ou l'évaporateur (9) présente(nt) une forme homologue, au moins partiellement, à celle de la paroi interne de la partie (2) du boîtier tubulaire qui le(s) loge. 10. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est formé en au moins trois parties (1-3) assemblées les unes aux autres, dont une première partie (1) logeant ledit ventilateur (7), une seconde partie (2) logeant au moins ledit radiateur de chaleur (10), et une troisième partie (3) logeant ledit moyen d'obturation de distribution (14). 11. Boîtier selon l'une des revendications 8 et 9 en combinaison avec la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde partie (2) loge ledit filtre (8) et/ou ledit évaporateur (9).