Brevet FR2791925A1 — publié le 20001013

CONDITIONNEUR D'AIR POUR VEHICULES La présente invention concerne un conditionneur d'air pour véhicules et plus particulièrement, un conditionneur d'air comportant une porte de mélange d'air du type coulissant pour régler le rapport du mélange d'air chaud et d'air froid. Un conditionneur d'air classique pour véhicules est représenté sur la figure 6 et est décrit ci-après. Une soufflerie 102, un évaporateur 103 servant de dispositif de refroidissement et un radiateur 104 servant de dispositif de chauffage sont disposés dans cet ordre dans une conduite d'air 101. Un registre de mélange d'air du type rotatif 105 est monté en amont du radiateur 104. Un écoulement d'air pénètre par un orifice d'aspiration 106 et traverse l'évaporateur 103. Le rapport du débit qui traverse le radiateur 104 au débit d'air qui le contourne est réglé par le registre de mélange d'air 105. L'écoulement d'air conditionné en température est refoulé vers l'intérieur d'un véhicule par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs orifices de refoulement d'air, sélectionnés parmi un orifice de refoulement en mode DEF 107, un orifice de refoulement en mode VENT 108 et un orifice de refoulement en mode FOOT 109. Comme représenté sur la figure 6, un espace pour permettre la rotation du registre de mélange d'air 105 doit être prévu entre l'évaporateur 103 et le radiateur 104, mais cet espace augmente la taille du conditionneur d'air. Pour satisfaire à l'exigence récente de réduction de la taille d'un conditionneur d'air, on utilise une structure comportant une porte de mélange d'air du type coulissant au lieu du registre de mélange d'air rotatif décrit ci-dessus. Une porte de mélange d'air coulissante est décrite dans les publications de brevets japonais JP-A-10-35246 et JP-A-8-282248. Selon la publication de brevet japonais JP-A-10-35246, un levier vient en prise avec une porte de mélange d'air et la commande directement. Toutefois, le mécanisme d'entraînement occupe un espace, ce qui empêche de réduire la taille de la structure. En outre, étant donné que levier est actionné vers une position o il peut venir en prise avec la porte, son mouvement est restreint, ce qui limite la liberté de conception du mécanisme. De plus, pour le guidage de la porte, il est prévu une gorge qui est divisée en une pluralité de gorges de guidage 2 2791925 qui occupent elles aussi un espace, de sorte que la réduction de la taille de la structure est limitée pour cette autre raison. Selon la publication de brevet japonais JP-A-8-282248, un mécanisme de levier de liaison commande le coulissement d'une porte de mélange d'air. Ce mécanisme est complexe et augmente la taille du conditionneur d'air du fait qu'il se prolonge dans la zone de mélange d'écoulement d'air. De plus, ce mécanisme de levier de liaison compliqué présente un degré de liberté de conception médiocre. Pour remédier à ces inconvénients, la Demanderesse de la présente invention a proposé un mécanisme amélioré faisant l'objet de la demande de brevet japonais 10-115993, antérieure à la présente demande. Comme représenté sur la figure 7 qui illustre ce mécanisme, une porte de mélange d'air 113, montée entre un évaporateur 111 et un radiateur 112 dans une conduite d'air 110, est entraînée en mouvement coulissant par un cordon de coulissement 114 entrainé par une poulie 116, un ressort de traction 115 étant inséré dans le cordon 114 pour le mettre en tension. Un mouvement de coulissement en douceur de la porte 113 est rendu possible grâce à la tension fournie par ce ressort et la réduction de taille du mécanisme de coulissement est possible. En outre, du fait que le mécanisme est simple, son degré de liberté de conception est important. Toutefois, étant donné que le ressort de traction 115 est incorporé dans le cordon, son remplacement par exemple lorsque la force de traction diminue, est relativement compliqué. L'efficacité de l'entretien n'est donc pas bonne. Un but de la présente invention consiste donc à réaliser un conditionneur d'air pour véhicules comportant un mécanisme de coulissement pour une porte de mélange d'air, permettant d'améliorer l'efficacité de l'entretien et d'assurer un mouvement de coulissement en douceur de la porte de mélange d'air, tout en ayant une taille réduite. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention propose un conditionneur d'air pour véhicules qui comporte plusieurs échangeurs de chaleur et une porte de mélange d'air montés dans une conduite. Ladite porte coulisse dans une direction transversale par rapport à un chemin d'air chaud et à un chemin d'air froid formés dans la conduite, par l'action d'un mécanisme de coulissement. La porte règle les débits d'air passant à travers les chemins respectifs d'air chaud et froid, grâce 3 2791925 à son coulissement. Le mécanisme de coulissement comporte un cordon de coulissement constitué par un câble ou une courroie qui est relié à la porte et des moyens pour mettre en tension le cordon, lesquels comprennent une poulie de mise en tension, un levier pour supporter la poulie et un ressort qui sollicite le levier dans une direction telle que la poulie met en tension le cordon. Le levier peut être supporté rotatif sur un arbre. En variante, il peut être fixé sur l'arbre et tourner solidairement avec lui. Le ressort peut être disposé à l'extérieur de la conduite et dans ce cas, si sa force venait à diminuer, il pourra être facilement remplacé. De plus, la tension exercée par le ressort peut être réglée de l'extérieur de la conduite, ce qui améliore l'efficacité de l'entretien. Au lieu d'un ressort de traction, on peut utiliser un ressort de torsion hélicoïdal ou d'autres types de ressorts. De préférence, les échangeurs de chaleur sont constitués par un dispositif de refroidissement et par un dispositif de chauffage, la porte de mélange d'air étant disposée entre ces deux dispositifs. Dans un mode de réalisation préféré, la porte de mélange d'air est formée, non pas à partir d'un matériau mou, tel qu'un film, mais à partir d'un matériau rigide. La porte de mélange d'air peut être guidée le long d'une gorge de guidage pendant son coulissement. De préférence, la gorge de guidage est conformée de telle façon que la porte soit guidée en s'éloignant de l'un des échangeurs de chaleur lorsqu'elle coulisse et qu'elle vienne sensiblement en contact avec lui lorsque son mouvement est terminé. La gorge de guidage s'étend en continu depuis une position correspondant à une première extrémité du trajet de coulissement de la porte jusqu'à une position correspondant à une deuxième extrémité dudit trajet. Dans un tel conditionneur d'air, puisque la poulie supportée par le levier fournit une tension appropriée au cordon et que le ressort sollicite le levier de façon que la poulie puisse toujours mettre en tension le cordon, la porte de mélange d'air est toujours entraînée en douceur par le cordon tendu. La taille du mécanisme de coulissement de la porte et la taille de l'ensemble du conditionneur d'air peuvent être réduites grâce à l'utilisation du mécanisme de coulissement comprenant un cordon tel 4 2791925 qu'un câble ou une courroie. Un coulissement régulier de la porte peut ainsi être obtenu sur la totalité de la course de coulissement. En outre, étant donné que le ressort n'est pas incorporé dans le trajet du cordon, mais est indépendant dudit trajet, l'entretien du ressort peut être facilité. Lorsque par exemple, la force élastique du ressort diminue, celui-ci peut être facilement remplacé, surtout lorsqu'il est disposé à l'extérieur de la conduite. Ainsi, l'efficacité de l'entretien peut être fortement augmentée. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation préférés, fait en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un conditionneur d'air pour véhicules selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe verticale partielle et agrandie d'un mécanisme de mise en tension du cordon de coulissement représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective partielle agrandie du mécanisme de mise en tension de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe verticale partielle d'un mécanisme de mise en tension selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue en perspective partielle du mécanisme de mise en tension de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe schématique d'un conditionneur d'air classique pour véhicules; et la figure 7 est une vue en coupe verticale partielle d'un conditionneur d'air pour véhicules selon la proposition de la Demanderesse, antérieure à la présente invention. Les figures 1 à 3 représentent un conditionneur d'air pour véhicules selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le conditionneur d'air 1 comporte une conduite d'air 2. De l'air aspiré dont le rapport entre l'air extérieur et l'air intérieur est réglé, est introduit dans une partie d'aspiration d'air 2a, par exemple par une soufflerie (non représentée). Un évaporateur 3 servant de dispositif de refroidissement et un radiateur 4 servant de dispositif de chauffage sont 2791925 disposés dans la conduite d'air 2, dans cet ordre, dans le sens de l'écoulement de l'air. Le chemin d'écoulement d'air situé au-dessus du radiateur 4 constitue un chemin d'écoulement d'air froid 5. L'écoulement d'air froid traverse l'évaporateur 3. Le chemin d'écoulement d'air traversant l'évaporateur 3 et le radiateur 4 constitue un chemin d'écoulement d'air chaud 6. Une porte de mélange d'air coulissante 7 est prévue entre l'évaporateur 3 et le radiateur 4. Dans un mode de réalisation, la porte de mélange d'air 7 se trouve immédiatement en amont du radiateur 4. La porte coulisse dans une direction transversale par rapport au chemin d'écoulement d'air froid 5 et au chemin d'écoulement d'air chaud 6 pour régler les débits d'air traversant ces chemins d'écoulement, suivant le mode de conditionnement d'air désiré. Une zone de mélange d'air 21 est formée au-dessus du chemin d'écoulement d'air froid 5. Des orifices de refoulement d'air respectifs, tels qu'un orifice d'écoulement en mode DEF 22, un orifice d'écoulement en mode VENT 23 et un orifice d'écoulement en mode FOOT 24, sont formés en aval dans la conduite d'air 2. Des registres 25, 26 et 27 règlent le débit d'air soufflé à travers les orifices d'écoulement respectifs 22, 23 et 24. L'air conditionné en température est soufflé à l'intérieur du véhicule à travers un ou plusieurs des orifices d'écoulement sélectionnés. La porte de mélange d'air 7 est entraînée en mouvement coulissant par un mécanisme de coulissement comportant un cordon 8 qui est relié aux extrémités supérieure et inférieure de la porte. Le cordon, qui est formé d'un câble ou d'une courroie, est entraîné par une poulie 11 et s'enroule autour des poulies de renvoi libres 9 et 10 qui sont disposées dans les positions supérieure et inférieure du trajet du cordon. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le cordon est enroulé sur la poulie d'entraînement 11, de façon que la force d'entraînement lui soit transmise sans glissement. La poulie d'entraînement 11 est fixée à un arbre 20 et tourne solidairement avec celui-ci. Des moyens de mise en tension 12 sont prévus sur le trajet du cordon 8 pour mettre celui-ci sous tension appropriée. Ces moyens de mise en tension comprennent une poulie 13 servant à tendre le cordon, un levier 14 sur lequel la poulie est montée rotative et un ressort de traction hélicoïdal 15 (figure 2) pour pousser le levier 14. Celui-ci est 6 2791925 solidaire en rotation d'un arbre 18. Un bras de raccordement 17 est également solidaire en rotation avec l'arbre 18. Les extrémités du ressort 15 sont reliées respectivement au bras de raccordement 17 et à un point d'ancrage 19. Celui-ci est prévu par exemple sur la paroi de la conduite 2. Dans ce mode de réalisation, le ressort 15, le bras de raccordement 17 et le point d'ancrage 19 sont disposés à l'extérieur de la conduite, de sorte que le ressort 15 peut être attaché et détaché depuis l'extérieur de la conduite. Comme représenté sur la figure 2, la force d'extension du ressort 15 est transmise à l'arbre 18 par l'intermédiaire du bras de raccordement 17, de sorte que l'arbre et le levier 14 tournent ensemble, appuyant la poulie 13 sur le cordon. Celui-ci est alors sous une tension appropriée. Etant donné que le cordon est en permanence sous une tension, il entraîne la porte 7 en un mouvement de coulissement régulier. De plus, étant donné que le ressort 15 est disposé à l'extérieur de la conduite 2, sa force élastique peut être facilement réglée et il peut être facilement remplacé. En outre, étant donné que les moyens de mise en tension 12 ne sont pas incorporés dans le trajet du cordon 8 mais en sont indépendants, l'entretien du mécanisme de coulissement est simplifié. En particulier, si la force élastique du ressort 15 vient à diminuer, on peut facilement remplacer ce dernier, ce qui augmente encore plus l'efficacité de l'entretien. Grâce au fait que le cordon 8 est constitué d'un câble ou d'une courroie, on peut réduire la taille du mécanisme de coulissement ainsi 2 5 que la taille du conditionneur d'air. Dans ce mode de réalisation, le mécanisme de guidage de la porte de mélange d'air 7 est formé comme suit. La porte est guidée le long d'une gorge de guidage 28 au moyen de chevilles 29 qui font saillie sur deux côtés de la porte et qui sont reçues dans la gorge. Celle-ci comprend une gorge supérieure 28a et une gorge inférieure 28b disposées de manière que l'extrémité inférieure de la gorge supérieure se raccorde à l'extrémité supérieure de la gorge inférieure. Les gorges 28a et 28b sont en forme de ligne polygonale, de façon que la porte 7 soit guidée en s'éloignant du radiateur 4 lorsqu'elle coulisse vers le bas ou vers le haut et qu'elle vienne en contact avec le radiateur 4 lorsqu'elle a fini de coulisser. Ainsi, lorsque la porte coulisse, elle n'est pas en contact avec le radiateur, ce qui augmente la durabilité du 7 2791925 radiateur et de la porte. Lorsque la porte a fini de coulisser, elle s'appuie sur le côté du radiateur et obture ainsi le chemin d'écoulement d'air. Les figures 4 et 5 représentent des moyens de mise en tension selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ces moyens de mise en tension 30 comprennent une poulie 32 servant à tendre le cordon 38, un levier 33 sur lequel la poulie est montée rotative et un ressort de torsion hélicoïdal 34 pour pousser le levier dans une direction o il met en tension le cordon 38. Le levier 33 est fixé sur un manchon 36, qui est monté rotatif autour d'un arbre 35. Un bras de raccordement 37 est fixé au manchon 36. Les extrémités du ressort de torsion 34 sont respectivement fixées à l'extrémité du manchon 36 et à la paroi de la conduite 2. Le cordon 38 s'enroule autour d'une poulie d'entrainement 40 et de deux poulies de renvoi libres, dont une seule 39 est représentée sur la figure 4. Dans ce mode de réalisation également, le bras de raccordement 37 et le ressort de torsion hélicoïdal 34 sont disposés à l'extérieur de la conduite 2. Le bras de raccordement 37, le manchon 36 et le levier 33 pivotent sous l'action de la force élastique du ressort 34, comme représenté par les flèches sur les figures 4 et 5. La poulie 32 met en permanence le cordon sous une tension appropriée, ce qui assure un fonctionnement de coulissement régulier de la porte. De plus, puisque le ressort 34 n'est pas disposé sur le trajet du cordon 38 et que les moyens de mise en tension 30 sont indépendants de ce trajet, l'efficacité de l'entretien est accrue. En particulier, du fait que le ressort 34 est disposé à l'extérieur de la conduite 2, il peut être facilement remplacé. Ce mode de réalisation présente encore d'autres avantages analogues à ceux du premier mode de réalisation. Bien que l'on ait décrit seulement deux modes de réalisation de la présente invention, la portée de l'invention n'y est pas limitée. L'homme du métier comprendra que diverses modifications peuvent être réalisées sans s'écarter de la portée de l'invention. 8 2791925 REVENDICATIONS 1. Conditionneur d'air (1) pour véhicules, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs échangeurs de chaleur (3, 4) et une porte de mélange d'air (7) disposés dans une conduite (2), ladite porte de mélange d'air pouvant coulisser dans une direction transversale par rapport à un chemin d'air chaud (6) et à un chemin d'air froid (5) formés dans ladite conduite, sous l'action d'un mécanisme de coulissement, de manière à régler les débits d'écoulement d'air traversant lesdits chemins respectifs d'air chaud et froid (6, 5), ledit mécanisme de coulissement comportant un cordon de coulissement (8; 38) relié à ladite porte (7) et des moyens pour mettre sous tension le cordon qui comprennent une poulie (13; 32) pour mettre en tension le cordon, un levier (14; 33) portant ladite poulie et un ressort (15;34) pour pousser ledit levier (14, 33) dans une direction telle que ladite poulie (13; 32) tende le cordon (8; 38). 2. Conditionneur d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cordon (8; 38) est constitué d'un câble ou d'une courroie. 3. Conditionneur d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit levier (14; 33) est soutenu en rotation sur un arbre (18; 35). 4. Conditionneur d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit levier (14) est fixé à l'arbre (18) et tourne solidairement avec lui. 5. Conditionneur d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ressort (15, 34) est monté à l'extérieur de ladite conduite (2). 6. Conditionneur d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ressort (15) est un ressort de traction. 7. Conditionneur d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit ressort (34) est un ressort de torsion hélicoidal. 8. Conditionneur d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits échangeurs de chaleur comprennent un dispositif de refroidissement (3) et un dispositif de chauffage (4) et en ce que ladite porte de mélange d'air (7) est disposée entre ces deux dispositifs. 9 2791925 9. Conditionneur d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une gorge de guidage (28) le long de laquelle coulisse ladite porte (7). 10. Conditionneur d'air selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite gorge de guidage (28) est formée de façon que la porte (7) soit guidée en s'éloignant de l'un desdits échangeurs de chaleur (4) lorsqu'elle coulisse et vienne sensiblement en contact approximatif avec ledit échangeur de chaleur lorsque son coulissement est terminé. 1 1. Conditionneur d'air selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ladite gorge de guidage (28) s'étend en continu à partir d'une position correspondant à une première extrémité d'un trajet de coulissement de ladite porte (7) jusqu'à une position correspondant à une deuxième extrémité dudit trajet.