Brevet FR2793446A1 — publié le 20001117

L'invention concerne un dispositif d'aération de l'habitacle d'un véhi cule automobile. Dans les véhicules automobiles de conception récente, le débit d'air prélevé dans l'atmosphère pour l'aération de l'habitacle peut être très im portant, de manière à assurer une bonne ventilation, en particulier des pla ces arrière du véhicule. Le dispositif d'aération de l'habitacle du véhicule comporte, le plus souvent, une prise d'air constituée par une ouverture d'entrée d'air située dans une partie avant de la carrosserie du véhicule automobile et générale ment entre la partie inférieure du pare-brise et le capot du véhicule. Le dispositif d'aération comporte un conduit ayant une première ex trémité disposée suivant l'ouverture d'entrée d'air et une seconde extrémité débouchant dans un boîtier d'un distributeur d'air contenant un pulseur d'air tel qu'un ventilateur, le boîtier comportant au moins une ouverture communi quant avec l'habitacle du véhicule automobile, de manière que le pulseur puisse envoyer au moins un flux d'air dans l'habitacle du véhicule, dans au moins une direction horizontale ou verticale. Pour des raisons d'esthétique, l'ouverture d'entrée d'air du dispositif d'aération présente le plus souvent une section réduite, si bien que les vi tesses et débits d'air peuvent être très élevés à l'intérieur du conduit disposé à la suite de l'ouverture suivant laquelle est disposée une grille métallique permettant d'éviter l'introduction dans le conduit et dans l'habitacle du véhi cule automobile, de corps solides de petites dimensions. Cependant, la grille métallique placée dans l'ouverture d'entrée d'air ne permet pas d'arrêter les gouttelettes d'eau qui parviennent au niveau de l'ouverture d'entrée d'air, par exemple dans le cas où le pare-brise et le ca pot du véhicule automobile sont exposés à la pluie. L'air à grande vitesse qui circule dans le conduit du dispositif d'aération entraîne ainsi des gouttelettes d'eau qui sont dirigées vers l'ouverture d'entrée d'air par ruissellement de l'eau sur la carrosserie du vé hicule ou par placage de l'eau sur la carrosserie, lorsque le véhicule est en mouvement. On a proposé de disposer un moyen d'évacuation d'eau à la suite de l'ouverture d'entrée d'air dans le véhicule automobile mais, dans cette zone, l'air à grande vitesse qui entraîne les gouttelettes d'eau empêche celles-ci de se déposer et d'être évacuées vers l'extérieur du véhicule. En outre, le conduit du dispositif d'aération, en particulier dans sa partie d'entrée reliée à l'ouverture d'entrée d'air, présente une forme com plexe, du fait de la présence dans la partie correspondante du véhicule de nombreux éléments électriques ou mécaniques, tels que des faisceaux électriques, des bielles d'essuie-glace ou encore, dans une partie en aval du conduit, des éléments du distributeur d'air servant à la distribution d'air chaud, d'air froid ou climatisé, des organes moteurs ou des pièces de tôlerie. Le conduit peut également présenter une forme assurant un trajet direct de l'air vers l'habitacle mais, dans tous les cas, le mode de réalisation du conduit empêche la création d'une zone de repos où la vitesse de l'air dimi nuerait fortement et dans laquelle les filets d'air ne rencontreraient pas d'obstacle produisant un effet de tremplin néfaste pour la séparation des gouttelettes d'eau du courant d'air. Les dispositifs d'aération connus de l'art antérieur ne permettent donc pas de réaliser une séparation efficace entre l'air et les gouttelettes d'eau, du fait de l'absence d'une zone de ralentissement du débit d'air et de la pré sence d'obstacles favorisant le mélange entre l'air et les gouttelettes d'eau. Les gouttelettes d'eau sont donc entraînées facilement par le flux d'air, en direction du distributeur d'air de l'habitacle du véhicule automobile qui comporte généralement un filtre dans sa partie d'entrée. De ce fait, lorsque l'habitacle du véhicule automobile est ventilé par de l'air froid, celui-ci contient de l'humidité qui est susceptible de se déposer sur les vitres du véhicule automobile, de sorte que ces vitres sont rapide ment embuées. En outre, l'humidité se déposant dans le filtre à l'entrée du distributeur d'air provoque, après un certain temps, le pourrissement du fil tre, si bien que des odeurs nauséabondes se répandent dans l'habitacle lorsqu'on fait fonctionner le pulseur du distributeur d'air. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'aération de l'habitacle d'un véhicule automobile comportant une ouverture d'entrée d'air, dans une partie avant de la carrosserie du véhicule, suivant laquelle est dis posée une grille métallique, un conduit ayant une première extrémité dispo sée suivant l'ouverture d'entrée d'air et une seconde extrémité débouchant dans un boîtier d'un distributeur d'air contenant un pulseur et comportant au moins une ouverture communiquant avec l'habitacle du véhicule automobile, ce dispositif d'aération permettant d'éviter d'introduire dans le distributeur et dans l'habitacle du véhicule automobile, de l'air contenant une forte propor tion d'humidité. Dans ce but, un élément en treillis de fil rigide est disposé sensible ment suivant toute la section et suivant une partie au moins de la longueur du conduit, entre l'ouverture d'entrée d'air et le distributeur d'air. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif d'aération d'un véhicule automobile selon l'invention comportant un élément en treillis permettant de séparer des gouttelettes d'eau du courant d'aéra tion. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble du dis positif d'aération suivant l'invention. Les figures 2, 3, 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe longitu dinale du conduit du dispositif d'aération contenant un élément en treillis pour l'arrêt de gouttelettes d'eau, réalisé suivant plusieurs variantes de l'in vention. Sur la figure 1, on voit un dispositif d'aération suivant l'invention dési gné de manière générale par le repère 1. Le dispositif d'aération 1 comporte, entre la partie inférieure du pare- brise 2 et le capot 3 du véhicule automobile, une ouverture d'entrée d'air 4 suivant laquelle est disposée une grille métallique ou en matière plastique permettant d'éviter le passage de corps solides tels que des feuilles et communément appelée pare-feuilles 5. Le dispositif d'aération comporte de plus un conduit 6 qui comporte une première extrémité ou extrémité d'entrée raccordée à la carrosserie du véhicule automobile suivant le bord de l'ouverture d'entrée d'air 4. Le conduit 6, disposé de manière générale suivant la direction longi tudinale du véhicule automobile, est dirigé vers l'habitacle 7 du véhicule et comporte, du côté de l'habitacle, une seconde extrémité, ou extrémité de sortie, raccordée au carter 8 d'un distributeur d'air 9 à l'intérieur de l'habitacle 7. Dans le carter 8 du distributeur 9 est disposé un pulseur d'air motori sé 10 entraîné par un moteur électrique assurant l'aspiration d'air dans le conduit 6 et la distribution d'air dans l'habitacle 7 par des ouvertures 11, 12 et 13 du carter 8 du distributeur. Les ouvertures 11 et 12, qui sont disposées respectivement à la par tie inférieure et à la partie supérieure du carter 8, permettent d'envoyer dans l'habitacle du véhicule automobile un courant d'air dirigé verticalement, vers le bas (courant 11') ou vers le haut (courant 12') à l'intérieur de l'habitacle 7. Une ouverture 13 sur la face frontale du carter 8 permet d'envoyer de l'air dans une direction horizontale 13' en direction des places de passagers de l'habitacle du véhicule automobile. Dans la partie d'extrémité de sortie du conduit 6 raccordée au distri buteur 8 est placé un filtre 14 en un matériau poreux de type classique. Lorsque la carrosserie du véhicule et en particulier le pare-brise 2 et le capot 3 reçoivent de l'eau, par exemple de l'eau de pluie représentée de manière conventionnelle par les flèches 15, cette eau de pluie traverse la grille 5, en étant entraînée par le courant d'air traversant l'ouverture 4 à l'entrée du conduit 6, comme représenté par la flèche 16. L'ouverture 4, pour des raisons d'esthétique, est généralement de taille réduite et le conduit 6 présente une section transversale, généralement de forme rectangulaire ou carrée, de taille réduite. De ce fait, pour assurer un débit de ventilation important de l'habitacle 7 du véhicule automobile, il est nécessaire de faire pénétrer le débit d'air 16 par l'ouverture d'entrée 4 avec une grande vitesse. Le débit d'air à grande vitesse 16 est donc susceptible d'entraîner, sous forme de gouttelettes, de l'eau venant frapper le pare-brise 2 ou le capot 3 du véhicule automobile ou encore la face externe de la grille 5 de l'ouverture 4. Les gouttelettes d'eau entraînées par le débit d'air 16 à grande vi tesse sont susceptibles de venir humidifier le filtre 14 ou d'être transportées jusque dans l'habitacle du véhicule automobile, sous forme d'humidité en suspension dans l'air de ventilation. Selon l'invention, on dispose dans une partie intermédiaire 6a du conduit 6, entre la partie d'entrée du conduit 6 reliée au bord de l'ouverture 4 et la partie de sortie du conduit reliée au distributeur d'air 8, des moyens d'arrêt et d'évacuation d'eau entraînée par le débit d'air 16. Ces moyens comportent, à l'intérieur de la partie intermédiaire 6a du conduit 6, un élé ment 18 en treillis de fils rigides occupant substantiellement toute la section et la longueur de la partie intermédiaire 6a du conduit 6 dont la disposition est sensiblement horizontale et un dispositif de purge 19 disposé dans la partie la plus basse du conduit 6 pour assurer l'évacuation d'eau arrêtée par l'élément en treillis 18, vers l'extérieur du véhicule automobile. L'élément en treillis 18 peut être constitué, comme représenté sur la figure 1, par une bande sensiblement rectangulaire d'un treillis ou une toile grillagée en fils métalliques ou en fils métalliques revêtus d'une couche de protection enroulé sur elle-même en spirale et dans des sens différents, à chacune de ses extrémités. La bande de treillis ou toile grillagée constituant l'élément 18 présente de préférence une largeur sensiblement égale à la largeur du conduit 6 dans la direction perpendiculaire au plan de la figure 1. L'enroulement en spirale des parties d'extrémité du treillis est réalisé de ma nière que l'élément 18 s'étende sensiblement suivant toute la hauteur du conduit 6, entre sa partie inférieure et sa partie supérieure représentée sur la figure 1. Le débit d'air 16 entraînant des gouttelettes d'eau rencontre l'élément 18 à son entrée dans la partie intermédiaire 6a du conduit 6. Les gouttelet tes d'eau sont entraînées en majorité par les filets d'air de l'écoulement si tués au voisinage de la partie inférieure du conduit 6. Les gouttelettes d'eau entraînées par le débit d'air 16 sont ralenties ou même arrêtées par l'élément en treillis 18 alors que le débit d'air n'est pratiquement pas freiné lors de sa traversée de l'élément en treillis 18. De plus, la partie intermédiaire du conduit 6a renfermant l'élément en treillis 18 constitue une zone de tranquillisation de l'écoulement d'air qui doit adopter un nouveau cheminement dans cette partie intermédiaire du conduit 6. Ces effets combinés entraînent une séparation des gouttelettes d'eau et de l'écoulement d'air dans la partie intermédiaire 6a du conduit 6. L'eau qui présente un pouvoir mouillant important lié au phénomène de capillarité entre en contact avec la surface des fils délimitant les mailles du treillis 18, de telle sorte que les gouttelettes s'agglutinent progressivement sur les fils du treillis pour constituer de grosses gouttes qui tombent par gravité dans le fond du conduit 6 pour être récupérées par le dispositif d'évacuation et de purge 19. L'eau récupérée dans le dispositif de purge est évacuée à l'exté rieur du véhicule automobile. Le tamisage de l'air et la séparation des gouttelettes d'eau sont ef fectués au cours des passages successifs de l'air transportant les gouttelet tes d'eau à travers les différentes parties de la toile grillagée constituant l'élément 18 interposées dans la direction axiale sur le trajet de l'air. L'air débarrassé des gouttelettes d'eau pénètre dans le distributeur 8 en traversant le filtre 14 qui ne recueillie plus ainsi que des quântités très faibles d'eau. Le filtre 14 n'est plus soumis à une ambiance humide et n'est plus ainsi exposé au pourrissement. En outre, la perte de charge sur le courant d'air introduite par l'élément 18 entoile grillagée est très faible, de l'ordre de 0,1 %. Comme indiqué plus haut, l'élément 18 est constitué de préférence par une toile grillagée en fil métallique ou en fil métallique revêtu d'une cou che de protection ; ce fil est conditionné pour présenter une bonne tenue physique aux turbulences de l'air à l'intérieur du conduit 6 et pour résister à la corrosion. II est également possible d'utiliser un treillis ou toile grillagée constitué par des fils relativement souples, par exemple des fils en matière plastique. Cependant, dans ce cas; l'élément 18 risque de présenter une trop grande souplesse, de sorte qu'il risque d'être mis en vibration par le courant d'air en circulation dans le conduit. Dans ce cas, les vibrations de l'élément 18 peu- vent scinder les gouttelettes transportées par le courant d'air en très petites particules d'eau qui sont entraînées par le courant d'air sans pouvoir être arrêtées par l'élément 18 en treillis. II sera donc nécessaire de choisir, pour réaliser les fils de l'élément en treillis, en tenant compte du diamètre des fils utilisés, un matériau dont la rigidité soit suffisante pour éviter une mise en vibration de l'élément en treillis 18 à l'intérieur du conduit. Bien entendu, les caractéristiques de l'élément en treillis 18 doivent être choisies en fonction de la forme donnée à l'élément 18 par enroulement ou pliage et des conditions de mise en place et de montage de l'élément en treillis dans le conduit. Dans tous les cas, il est nécessaire de réaliser l'enroulement ou le pliage de la toile grillagée ou treillis pour réaliser l'élément qui est interposé dans le conduit du dispositif d'aération, de manière que l'air circulant dans le conduit rencontre plusieurs parois grillagées au cours de son déplacement dans la direction axiale du conduit. Sur les figures 2 à 5, on a représenté différents modes de réalisation de l'enroulement ou du pliage d'un élément 18 en treillis selon l'invention mis en place dans une partie intermédiaire 6a d'un conduit d'aération. Sur la figure 2, l'élément 18 est constitué par un simple enroulement cylindrique d'une bande de treillis dont la largeur est sensiblement égale à la largeur du conduit 6. Sur la figure 3, l'élément 18 est obtenu en réalisant un double enrou lement de la bande de treillis sur elle-même, dans une disposition en spirale. Sur la figure 4, l'élément 18 est obtenu par pliage de la bande de treillis suivant une forme en M, en section longitudinale. Sur la figure 5, on a représenté un élément 18 obtenu par pliage de la bande de treillis, suivant une forme en W, dans la section longitudinale du conduit 6. Pour réaliser l'élément 18, on peut utiliser un nombre quelconque d'éléments enroulés ou pliés, tels que représentés sur l'une quelconque des figures 2, 3, 4 et 5, disposés l'un à la suite de l'autre suivant la direction lon gitudinale du conduit 6. De préférence, on utilisera un treillis ou une toile grillagée constitué par des fils ayant un diamètre compris entre 0,1 et 0,5 mm, en particulier des fils ayant un diamètre de l'ordre de 0,2 mm, disposés et assemblés de ma nière à constituer un treillis dont les ouvertures des mailles ont une section comprise entre 1 et 5 mm2 et en particulier une section de l'ordre de 1,5 mm2. Les mailles du treillis peuvent être de forme carrée ou rectangu laire. En fonction du débit d'air prélevé à travers l'ouverture d'entrée 4, on pourra modifier et régler la section des ouvertures des mailles du treillis. Bien entendu, de manière générale, plus le débit d'entrée est faible, plus l'entraînement des gouttes d'eau est réduit et plus la séparation des gouttes d'eau par le treillis est aisée. Les principaux paramètres qu'il faut prendre en compte pour la réali sation des moyens d'arrêt des gouttelettes d'eau dans le conduit du disposi tif d'aération sont les vitesses de l'air à l'entrée du conduit, les différentes sections du conduit suivant sa longueur et en particulier dans sa partie d'entrée, des caractéristiques géométriques du treillis et la nature des maté riaux constituant le treillis. Dans tous les cas, l'invention permet de réduire l'embuage de l'habitacle du véhicule automobile, lors de la mise en route du dispositif d'aération à froid et le pourrissement du filtre à l'entrée du distributeur d'air dans l'habitacle. L'invention ne se limite pas strictement aux modes de réalisation qui ont été décrits. C'est ainsi que les caractéristiques géométriques du treillis et la forme donnée à l'élément en treillis dans le conduit d'aération peuvent être diffé rentes de celles qui ont été décrites. L'invention s'applique à tout véhicule automobile comportant un dis positif d'aération prélevant, à l'extérieur du véhicule automobile, de l'air sus ceptible de renfermer des gouttelettes d'eau. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'aération de l'habitacle (7) d'un véhicule automobile comportant une ouverture (4) d'entrée d'air, dans une partie avant (2, 3) de la carrosserie du véhicule, suivant laquelle est disposée une grille (5), un conduit (6) ayant une première extrémité disposée suivant l'ouverture d'entrée d'air (4) et une seconde extrémité débouchant dans un boîtier (8) d'un distributeur d'air (9) contenant un pulseur d'air (10) et comportant au moins une ouverture (11, 12, 13) communiquant avec l'habitacle (7) du véhi cule automobile, caractérisé par le fait qu'un élément (18) en treillis de fil métallique rigide est disposé sensiblement suivant toute la section et suivant une partie au moins de la longueur du conduit, entre l'ouverture d'entrée d'air (4) et le distributeur d'air (9). 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément en treillis (18) est disposé à l'intérieur d'une partie intermédiaire (6a) du conduit (6), sensiblement horizontal et comportant, dans sa partie la plus basse, un moyen de purge et d'évacuation d'eau (19), à la verticale d'une partie de l'élément en treillis (18). 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, ca ractérisé par le fait que l'élément en treillis (18) comporte au môins un en roulement sur elle-même d'une bande de treillis ou de toile grillagée. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément en treillis(18) comporte, l'un à la suite de l'autre suivant la direction longitudinale du conduit (6), un premier et un second enroulements en spi rale de la bande de treillis ou de toile grillagée, le premier et le second en roulements présentant des sens d'enroulement opposés. 5.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que l'enroulement de la bande de treillis est un simple enroulement de forme cy lindrique disposé transversalement dans le conduit (6). 6.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que l'enroulement est un enroulement double en spirale disposé transversale ment dans le conduit (6) du dispositif d'aération. 7.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément en treillis (18) est réalisé par pliage et présente une section, dans la direction longitudinale du conduit (6), en forme de M. 8.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par 1e fait que l'élément en treillis (18) est obtenu par pliage et présente une section dans la direction longitudinale du conduit (6) en forme de W. 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, ca ractérisé par le fait que l'élément en treillis est réalisé à partir d'un fil ayant un diamètre compris entre 0,1 et 0,5 mm et de préférence voisin de 0,2 mm et qu'il présente des mailles dont les ouvertures ont une section qui peut être comprise entre 1 et 5 mm2 et de préférence de l'ordre de 1,5 mm2. 10.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, ca ractérisé par le fait que l'élément en treillis (18) est obtenu à partir de fil de l'un des types suivants: fil métallique, fil métallique revêtu, fil en matière plastique.