Brevet FR2772668A1 — publié le 19990625

DisDositif de chauffage/climatisation de l'habitacle d'un véhicule, avec déshumidification d'air L'invention concerne un dispositif de chauffage/climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant un pulseur d'air ayant un côté aspiration propre à être alimenté par un flux d'air à traiter provenant d'une entrée d'air extérieur et/ou d'une entrée d'air recirculé, et un côté refoulement propre à refouler le flux d'air à traiter. Dans un dispositif de ce genre, le côté aspiration du pulseur d'air est alimenté par un flux d'air à traiter qui peut être, soit de l'air extérieur à l'habitacle, soit de l'air recirculé en provenance de l'habitacle, soit un mélange des deux. Ce flux d'air est refoulé par le pulseur pour être ensuite traité, c'est-à-dire refroidi ou réchauffé, avant d'être distribué dans l'habitacle du véhicule au travers de buses réparties dans l'habitacle. Lorsque le pulseur d'air est alimenté en air recirculé provenant de l'habitacle, cet air recirculé, qui constitue le flux d'air à traiter, a tendance à se charger en humidité, ce qui peut conduire à l'apparition de buée sur les vitres du véhicule. Pour éviter l'embuage de l'habitacle, il est connu de fonctionner avec de l'air recirculé passant au travers d'un évaporateur, mais cela nécessite que le véhicule soit équipé de l'option climatisation. I1 est connu aussi de fonctionner avec de l'air extérieur chauffé au maximum, mais cela augmente le temps de montée en température du moteur lorsque celui-ci démarre à froid. L'invention a essentiellement pour but de surmonter les inconvénients précités. C'est en particulier un but de l'invention de procurer un dispositif de chauffage/climatisation de l'habitacle d'un véhicule qui permet de déshumidifier l'air à traiter lorsque ce dernier est obtenu essentiellement à partir d'air recirculé provenant de l'habitacle. C'est encore un but de l'invention de procurer un dispositif de ce genre qui soit d'une construction particulièrement simple. L'invention propose à cet effet un dispositif du type défini en introduction, lequel comprend un échangeur de chaleur air/air propre à être traversé, d'une part, par le flux d'air à traiter et, d'autre part, par un flux d'air extérieur de manière à déshumidifier le flux d'air à traiter par échange thermique avec le flux d'air extérieur. I1 en résulte que le flux d'air à traiter est déshumidifié par échange thermique avec un flux d'air prélevé à l'exté- rieur de l'habitacle. Comme ce flux d'air extérieur est plus froid que le flux d'air à traiter, il en résulte un phénomène de condensation, qui permet de diminuer le degré d'humidité du flux d'air à traiter. L'échangeur de chaleur air/air est de préférence disposé du côté refoulement du pulseur, c'est-à-dire en aval de celui-ci. Bien entendu, il pourrait être possible de le disposer entre l'entrée d'air recirculé et le côté aspiration du pulseur, c'est-à-dire en amont du pulseur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'échangeur de chaleur air/air est logé dans un manchon propre à être traversé par le flux d'air à traiter et présentant un orifice d'évacuation pour les condensats résultant de la déshumidification du flux d'air à traiter. L'invention prévoit aussi que l'échangeur de chaleur est relié à un conduit d'entrée et à un conduit de sortie servant respectivement à l'admission et à l'évacuation du flux d'air extérieur. Dans une première forme de réalisation de l'invention, le conduit de sortie débouche vers le côté aspiration du pulseur, en sorte que le flux d'air extérieur (qui sort de l'échangeur air/air) se mélange au flux d'air à traiter provenant de l'entrée d'air extérieur et/ou de l'entrée d'air recirculé. En ce cas, le conduit d'entrée peut être muni facultativement d'un volet d'obturation réglable. La proportion du mélange peut être alors réglée en jouant sur le volet d'obturation placé sur le conduit d'entrée. Dans une variante de cette première forme de réalisation de l'invention, le pulseur comporte une turbine à double aspiration avec un premier côté aspiration pour le flux d'air à traiter et un deuxième côté aspiration pour le flux d'air extérieur, ce deuxième côté aspiration étant relié au conduit de sortie de l'échangeur air/air de manière à refouler l'air extérieur vers l'extérieur de l'habitacle. Ainsi, le pulseur permet, d'une part, d'envoyer l'air à traiter vers l'échangeur air/air et, d'autre part, de mettre en mouvement le flux d'air extérieur qui traverse l'échangeur air/air. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le conduit d'entrée de l'échangeur air/air constitue un conduit de prise d'air dans une zone en pression à l'avant du véhicule, tandis que le conduit de sortie de l'échangeur air/air constitue un conduit de sortie dans une zone en dépression du véhicule. Ainsi, le flux d'air extérieur traversant l'échangeur de chaleur air/air est produit par différence de pression, et non pas par aspiration par le pulseur, comme dans la première forme de réalisation précitée. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon une première forme de réalisation de 1' invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du pulseur du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 dans une variante de réalisation; et - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon une deuxième forme de réalisation de l'invention. Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 comprend un pulseur d'air 10 comportant un boîtier 12 en forme de volute dans lequel est entraînée en rotation une turbine 14 par un moteur électrique 16. Le pulseur 10 comporte un côté aspiration 18 situé dans l'axe de la turbine. Ce côté aspiration communique avec un boîtier d'entrée d'air 20 muni d'une entrée d'air extérieur 22 et d'une entrée d'air recirculé 24 (figure 2). Les entrées 22 et 24 sont propres à être alimentées respectivement par un flux d'air extérieur AE prélevé à l'extérieur de l'habitacle d'un véhicule et un flux d'air recirculé AR provenant de l'intérieur de l'habitacle. Dans le boîtier 20 est logé un volet pivotant 26 qui permet d'obturer sélectivement l'une ou l'autre des deux entrées d'air 22 et 24 et éventuellement de prendre des positions intermédiaires. I1 en résulte que le côté aspiration 18 du pulseur 10 peut être alimenté, soit par de l'air extérieur, soit par de l'air recirculé, soit par un mélange des deux. Dans la position représentée à la figure 2, le volet obture l'entrée d'air extérieur 22 et le boîtier est ainsi alimenté uniquement par de l'air recirculé AR. Le pulseur 10 comporte une sortie tangentielle 28 (figure 1) par laquelle est refoulé un flux d'air à traiter AT qui, dans l'exemple, est formé par de l'air recirculé AR. La sortie tangentielle 28 du pulseur 10 constitue le côté refoulement du pulseur et débouche dans un manchon 30 dans lequel est logé transversalement un échangeur de chaleur 32 du type air/air. Le manchon 30 possède une sortie 34 qui est raccordée à un boîtier 36 (représenté de façon partielle) pour le traitement de l'air à traiter AT. Ce boîtier loge, de manière en soi connue, un radiateur de chauffage et éventuellement un évaporateur lorsque le véhicule est équipé de l'option climatisation. L'échangeur 32 permet un échange de chaleur entre le flux d'air à traiter AT et un flux d'air extérieur FE qui est prélevé à l'extérieur de l'habitacle du véhicule. Pour cela, l'échangeur 32 est relié en amont à un conduit d'entrée 38 et en aval à un conduit de sortie 40 servant respectivement à l'admission et à l'évacuation du flux d'air extérieur FE. A l'intérieur du conduit 38 est logé un volet d'obturation réglable 42 qui permet de contrôler le débit du flux d'air extérieur FE traversant l'échangeur de chaleur (figure 1). Le conduit de sortie 40 se termine par une embouchure 44 qui débouche dans le boîtier d'entrée d'air 20 du côté de l'aspiration 18 du pulseur. I1 en résulte que le pulseur est alimenté à la fois par le flux d'air à traiter AT (air recirculé et/ou air extérieur) et le flux d'air extérieur FE. C'est donc le pulseur 10 qui permet la mise en mouvement du flux d'air extérieur. En réglant la position du volet 42, on peut ajuster le mélange entre le flux d'air à traiter AT et le flux d'air extérieur FE. Lorsque le flux d'air à traiter AT est constitué par de l'air recirculé, celui-ci a tendance à se charger en humidité. Ce flux d'air traverse l'échangeur de chaleur air/air 32 et échange de la chaleur avec le flux d'air extérieur FE qui se trouve à une température plus basse. I1 en résulte un phénomène de condensation avec création de condensats. Ces derniers sont évacués grâce à un orifice d'évacuation 46 prévu en partie inférieure du manchon 30. Ceci permet de produire un flux d'air déshumidifié AD qui est ensuite envoyé dans le boîtier 36. Ainsi, la déshumidification du flux d'air à traiter s'effectue de façon particulièrement simple par échange de chaleur avec un flux d'air extérieur. Dans la variante de réalisation de la figure 3, le pulseur 10 est un pulseur à double aspiration. I1 comporte un premier côté aspiration 18 analogue à celle de la figure 1 et alimentée par le boîtier d'entrée d'air 20 et un deuxième côté aspiration 48 situé à l'opposé du premier côté aspiration 18. Ce deuxième côté aspiration 48 est alimenté directement par le flux FE par le conduit de sortie 40 provenant de l'échangeur 32. Le pulseur 10 comporte une première sortie tangentielle 28 qui permet d'envoyer l'air à traiter AT vers l'échangeur de chaleur air/air 32 et une deuxième sortie tangentielle 50 qui permet de refouler le flux d'air extérieur FE vers l'exté- rieur de l'habitacle. Ainsi, le pulseur permet, d'une part, de mettre en mouvement le flux d'air à traiter AT et, d'autre part, de mettre en mouvement le flux d'air extérieur FE, sans que ces deux flux d'air se mélangent. Dans la forme de réalisation de la figure 4, le pulseur 10 loge une turbine à simple aspiration, comme dans le cas de la figure 2. L'échangeur 32 est relié également à un conduit d'entrée 38 et à un conduit de sortie 40. Toutefois, le conduit d'entrée 38 est alimenté par une prise d'air extérieur 52 et constitue par conséquent un conduit de prise d'air. Cette prise d'air 52 débouche dans une zone en pression, c'est-àdire une zone haute pression HP située à l'avant du véhicule. Le conduit de sortie 40 aboutit à une sortie 54 placée dans une zone en dépression ou basse pression BP située par exemple vers l'arrière du véhicule. Par conséquent, ce flux d'air extérieur n'est pas mélangé avec le flux d'air à traiter AT. La mise en mouvement du flux d'air extérieur FE s'effectue par différence de pression entre l'entrée 52 et la sortie 54. Dans les formes de réalisation précédentes, l'air à traiter AT est déshumidifié par échange de chaleur avec un flux d'air extérieur FE prélevé à l'extérieur de l'habitacle. Ceci permet de diminuer le temps de montée en température de l'air de l'habitacle, tout en minimisant les risques d'embuage puisque cet air recirculé est déshumidifié en permanence. Ainsi, l'humidité de l'air recirculé ou réchauffé envoyé dans l'habitacle est éliminée par condensation, par échange thermique avec le flux d'air extérieur, qui se trouve à une température plus basse. Revendications 1. Dispositif de chauffage/climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant un pulseur d'air (10) ayant un côté aspiration (18) propre à être alimenté par un flux d'air à traiter (AT) provenant d'une entrée d'air extérieur (22) et/ou d'une entrée d'air recirculé (24), et un côté refoulement (28) propre à refouler le flux d'air à traiter, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur de chaleur air/air (32) propre à être traversé, d'une part, par le flux d'air à traiter (AT) et, d'autre part, par un flux d'air extérieur (FE) de manière à déshumidifier le flux d'air à traiter (AT) par échange thermique avec le flux d'air extérieur (FE). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur air/air (32) est disposé du côté refoulement (28) du pulseur (10). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur air/air (32) est logé dans un manchon (30) propre à être traversé par le flux d'air à traiter (AT) et présentant un orifice d'évacuation (46) pour les condensats résultant de la déshumidification du flux d'air à traiter. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur air/air (32) est relié à un conduit d'entrée (38) et à un conduit de sortie (40) servant respectivement à l'admission et à l'évacuation du flux d'air extérieur (FE). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conduit de sortie (40) débouche vers le côté aspiration (18) du pulseur (10) en sorte que le flux d'air extérieur (FE) se mélange au flux d'air à traiter (AT) provenant de l'entrée d'air extérieur (22) et/ou de l'entrée d'air recirculé (24). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit d'entrée (38) est muni d'un volet d'obturation réglable (42). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pulseur (10) comporte une turbine à double aspiration avec un premier côté aspiration (18) pour le flux d'air à traiter (AT) et un deuxième côté aspiration (48) pour le flux d'air extérieur (FE), ce deuxième côté aspiration (48) étant relié au conduit de sortie (40) de l'échangeur de chaleur air/air (32), de manière à refouler le flux d'air extérieur (FE) vers l'extérieur de l'habitacle. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conduit d'entrée (40) de l'échangeur de chaleur air/air (32) constitue un conduit de prise d'air dans une zone en pression (HP) à l'avant du véhicule, tandis que le conduit de sortie (40) de l'échangeur de chaleur air/air (32) constitue un conduit de sortie d'air dans une zone en dépression (BP) du véhicule.