Brevet FR2795683A1 — publié le 20010105

Dispositif de chauffage et/ou climatisation d'un habitacle, notamment de véhicule automobile, à conduit transversal L'invention concerne le domaine de la régulation des paramètres aérothermiques dans un habitacle, notamment de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs utilisés dans les installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation et qui comprennent un boîtier de traitement et de distribution d'air comportant une chambre amont qui ali- mente en air frais, de façon contrôlée par des premiers moyens de distribution d'air, une chambre de mixage et une chambre de chauffage. La chambre de mixage alimente en air dit "traité" au moins un premier conduit d'alimentation d'une zone avant de l'habitacle, sous contrôle de seconds moyens de distribu- tion. Et, la chambre de chauffage est définie sur l'une de ses faces, du côté de la chambre de mixage, par une première cloison et comporte en aval d'un radiateur de chauffage des première et seconde sorties qui alimentent en air réchauffé respectivement la chambre de mixage et un second conduit d'alimentation d'une zone arrière de l'habitacle. L'air traité désigne ici de l'air issu de la chambre de mixage. Il pourra s'agir d'air frais ou d'air réchauffé ou bien encore d'air mitigé résultant d'un mélange selon des proportions choisies d'air frais et d'air réchauffé. Afin d'améliorer le confort aérothermique des passagers situés dans la zone arrière, il a été proposé d'utiliser un conduit auxiliaire pour prélever de l'air frais dans la chambre amont, du côté opposé à la chambre de mixage, en vue d'alimenter le second conduit d'alimentation de la zone arrière. Une telle configuration améliore la situation, mais elle n'assure pas une répartition suffisamment bonne de l'air frais entre la chambre de mixage, la chambre de chauffage et le second conduit. Un but de l'invention est donc de procurer un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation de l'habitacle qui ne présente pas l'inconvénient précité. L'invention propose à cet effet un dispositif du type décrit dans l'introduction, dans lequel, d'une part, la première cloison est agencée de manière à délimiter avec les parois du boîtier un canal d'alimentation de la chambre de mixage en air frais et comporte en un endroit choisi une ouverture, et d'autre part, le boîtier comporte au moins un conduit auxiliaire alimenté en air frais par l'ouverture et alimen- tant le second conduit d'alimentation sous contrôle de troisièmes moyens de distribution d'air. Préférentiellement, le conduit auxiliaire est formé au voisinage de la chambre de chauffage. Et plus préférentiel- lement encore, la partie du conduit auxiliaire qui débouche au niveau de l'ouverture s'étend selon une direction générale contenue dans un plan sensiblement parallèle aux faces d'entrée d'air et de sortie d'air du radiateur. En d'autres termes, dans une vue en coupe selon un plan vertical, le conduit auxiliaire est préférentiellement placé en avant ou en arrière de la chambre de chauffage. De nombreuses variantes du dispositif peuvent être envisa- gées pour obtenir différents modes de gestion des paramètres aérothermiques dans les zones avant et arrière de l'habita- cle. Ces variantes se différencient par les caractéristiques suivantes, qui peuvent être prises séparément et en combi- naison: - les premier et second conduits peuvent être subdivisés en deux sous-conduits alimentant respectivement des parties droite et gauche des zones avant et arrière; chaque sous- conduit étant de préférence à accès contrôlé par un volet d'alimentation. Dans ce cas, il est particulièrement avanta- geux que les troisièmes moyens de distribution d'air soient couplés en déplacement (ou conjugués) aux volets d'ali- mentation; - on pourra prévoir des quatrièmes moyens de distribution de préférence placés au voisinage de la face de sortie du radiateur en un endroit choisi de manière à diviser l'air réchauffé par ce radiateur en de première et seconde parties destinées respectivement aux première et seconde sorties de la chambre de chauffage; - les troisièmes moyens de distribution pourront être réali- sés sous la forme d'un volet coque; - le boîtier pourra loger des cinquièmes moyens de distribu- tion de manière à gérer l'accès au conduit auxiliaire. Il s'agira de préférence d'un volet de type drapeau; - le boîtier pourra comporter en amont du second conduit une chambre de mixage auxiliaire alimentée, sous contrôle des troisièmes et quatrièmes moyens de distribution d'air, par la seconde sortie de la chambre de chauffage et par la sortie du conduit auxiliaire. Dans ce mode de réalisation, les troisièmes moyens de distribution d'air sont préféren- tiellement logés dans la chambre de mixage auxiliaire. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, une partie d'un dispositif selon l'invention, dans un premier mode de réalisation; - la figure 2 est un schéma illustrant un mode de réalisa- tion du volet de gestion de la sortie du conduit auxiliaire de la figure 1; et - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, une partie d'un dispositif selon l'invention, dans un deuxième mode de réalisation. On se réfère tout d'abord à la figure 1 pour décrire un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'inven- tion faisant partie d'une installation de chauffage et climatisation destinée à gérer l'aérothermie à l'intérieur d'un habitacle de véhicule automobile comportant une zone avant et une zone arrière. Bien entendu, l'invention s'applique tout autant aux installations de chauffage et ventilation. Un tel dispositif comprend tout d'abord un boîtier 1 (partiellement représenté) délimitant une chambre amont 2 qui loge, dans cet exemple, un évaporateur 3 (partiellement représenté). La chambre amont 2 est alimentée par de l'air frais (extérieur et/ou recirculé) pulsé par un groupe moto- ventilateur (non représenté). Le boitier 1 comporte également une chambre de chauffage 4 logeant un radiateur de chauffage 5 et munie d'une première 6 et d'une seconde 7 sorties. Le boîtier 1 comporte en outre une chambre de mixage 8 comprenant une première 9 et une seconde 13 entrées et trois sorties (dans cet exemple) 10, 11 et 12 qui alimentent respectivement un conduit de dégivrage 14, un conduit d'aération médiane 15 et un conduit d'aération pieds 16. Ces conduits 14-16 alimentent la zone avant de l'habitacle. Chacun de ces conduits peut être subdivisé en deux sous- conduits de manière à alimenter des parties "droite" et "gauche" de la zone avant. La seconde sortie 7 alimente (dans cet exemple), sous contrôle d'un volet de distribution 24, une chambre de mixage auxiliaire 27 comportant deux sorties qui alimentent, ici, deux conduits d'alimentation (ou sousconduits) 25 et 26 destinés à alimenter en air traité des parties droite et gauche de la zone arrière de l'habitacle. Dans cet exemple, chaque conduit d'alimentation avant 14-16 et chaque sous- conduit d'alimentation arrière 25 ou 26 est à accès contrôlé par un volet de distribution 17-19, 29, 30 fonctionnant en mode "tout ou rien" (ou "tout ouvert" et "tout fermé"). Dans cet exemple, les volets 17-19, 29, 30 sont de type papillon. Bien entendu, ils pourraient être d'un ou plu- sieurs autres types. La seconde entrée 13 de la chambre de mixage 8 est alimentée en air réchauffé par la première sortie 6 de la chambre de chauffage 4. La première entrée 9 de la chambre de mixage 8 est alimentée en air frais par la chambre amont 2 sous contrôle d'un volet de distribution 20. Ce volet gère conjointement l'accès à la seconde entrée 13. Il gère donc conjointement l'accès aux chambres de mixage 8 et de chauf- fage 4. Dans cet exemple, le volet 20 est de type coque et permet de gérer les températures des flux d'air traité destinés à alimenter les conduits avant 14-16. L'exemple illustré sur la figure 1 est une vue en coupe dans un plan vertical matérialisé par l'axe vertical Z. Par conséquent, dans cet exemple, la chambre de mixage 8 se trouve placée au dessus de la chambre de chauffage. On peut donc définir pour chaque élément une partie supérieure et une partie inférieure. La chambre de chauffage est ainsi délimitée dans ses parties supérieure 34 et inférieure 35 par deux cloisons supérieure 36 et inférieure 37 qui encadrent le radiateur 5. La cloison supérieure 36 définit avec la paroi supérieure 38 du boîtier 1 un canal 39 qui débouche dans la chambre amont 2 de manière à alimenter la chambre de mixage 8 en air frais. Chacune des cloisons supérieure 36 et inférieure 37 présen- te, en amont du radiateur 5, une dimension, dans la direc- tion perpendiculaire au plan des figures, supérieure à la dimension locale de la chambre de chauffage 4. Elles comprennent donc chacune une partie qui s'étend au delà de la chambre de chauffage 4, et dans chacune desquelles se trouve formée une ouverture 40, 41. Entre ces deux ouvertures supérieure 40 et inférieure 41 se trouvent placées deux cloisons "transversales" 42 et 43 (contenues sensiblement dans des plans verticaux perpendicu- laires aux figures et contenant l'axe Z). Ces deux cloisons transversales 42 et 43 délimitent, avec la paroi arrière de la chambre de chauffage 4 et la face arrière du boîtier, un canal auxiliaire 21 alimenté par l'ouverture supérieure 40 et passant par l'ouverture inférieure 41. On entend ici par "arrière" un élément qui se trouve placé en dessous de la chambre de chauffage 4 lorsque l'on regarde la figure 1. Par conséquent, on entend ici par "avant" un élément qui se trouve placé au dessus de la chambre de chauffage. Les directions avant et arrière sont donc définies suivant un axe perpendiculaire au plan des figures. Il est clair que le conduit auxiliaire 21 pourrait être formé au dessus (ou devant) de la chambre de chauffage 4, plutôt qu'en dessous (ou derrière). La partie du conduit qui est placée derrière la chambre de chauffage 4 s'étend, de préférence, selon une direction générale contenue dans un plan sensiblement parallèle aux faces d'entrée d'air 33 et de sortie d'air 28 du radiateur , c'est-à-dire sensiblement parallèlement à l'axe Z. Le conduit auxiliaire 21 se prolonge au-delà de cette partie linéaire, et donc de l'ouverture inférieure 41, jusqu'à la chambre de mixage auxiliaire 27, de manière à l'alimenter en air frais. L'accès à l'entrée du conduit auxiliaire 21 est de préfé- rence gérée par un volet 44. Ce volet 44 est préférentielle- ment logé dans le canal 39. Par ailleurs, il est de préfé- rence de type drapeau. un tel volet 44 gère également, au moins partiellement, du fait de son positionnement, la proportion d'air frais qui alimente la chambre de mixage 8. La sortie du conduit auxiliaire 21, du côté de la chambre de mixage auxiliaire 27, est gérée par un volet 45, de préfé- rence de type coque, comme celui illustré sur la figure 2. Un tel volet 45 gère également, du fait de sa conformation et de sa position, la seconde sortie 7 de la chambre de chauffage 4, en aval du volet de distribution 24. Il gère par conséquent le mélange d'air frais et d'air réchauffé destiné à alimenter les sous-conduits arrière 25 et 26. Le volet de distribution 24 est, dans cet exemple, de type drapeau. Il est logé dans la chambre de chauffage 4 et fonctionne en mode "tout ou rien". Il est agencé de sorte qu'en position ouvert son extrémité libre soit à proximité, et de préférence sensiblement au contact, de la face de sortie 28 du radiateur 5. Ainsi, l'air réchauffé qui débouche du radiateur 5 peut être divisé en deux parties (ou flux), la première alimentant la chambre de mixage 8 et la seconde alimentant les conduits "arrière" 25 et 26. Bien entendu, le volet 24 pourrait prendre plus de deux positions. Il pourrait même être de type papillon de manière à permettre une répartition fine des flux d'air réchauffé destinés aux première 6 et seconde 7 sorties. Par ailleurs, le premier volet 24 pourrait être remplacé par un moyen de distribution de type cloison fixe permettant de diviser le flux d'air réchauffé par le radiateur en deux flux d'air destinés à la chambre de mixage et au (second) conduit arrière. Comme illustré sur la figure 1, dans ce premier mode de réalisation le radiateur 5 peut être du type dit "à alimen- tation contrôlée" de manière à permettre l'adaptation de la température de l'air réchauffé en fonction des besoins. Sur la figure 3 se trouve illustré un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Il s'agit en fait d'une variante du dispositif de la figure 1. Par conséquent les éléments qui sont communs aux deux figures portent les mêmes références numériques. Ici, le conduit auxiliaire 21 est formé intégralement par les cloisons transversales 42 et 43, lesquelles sont désormais placées en aval du radiateur 5, et non plus en amont comme sur la figure 1, mais toujours derrière (ou devant) la chambre de chauffage 4. L'accès au conduit auxiliaire 21 est toujours géré par un volet drapeau 44 logé dans le canal 39. Le conduit auxiliaire 21 communique désormais avec les sous- conduits arrière 25 et 26, via la chambre de mixage auxi- liaire 27, par une ouverture inférieure 46 formée dans une cloison inférieure 47 du boîtier 1. Bien entendu, les volets 44 et 45 peuvent prendre plus de deux positions, et notamment une ou plusieurs positions intermédiaires. Ce mode de réalisation offre un boîtier plus compacte suivant la direction verticale (Z). L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant, mais elle embrasse toutes les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, on a décrit des boîtiers comportant une chambre auxiliaire en amont des conduits d'alimentation arrière. Mais, le boîtier pourra ne pas comporter une telle chambre. Dans ce cas, la sortie du conduit auxiliaire loge de préférence les (troisièmes) moyens de distribution et la seconde sortie de la chambre de chauffage débouche dans le conduit auxiliaire ou dans le second conduit. Revendications 1. Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisa- tion d'un habitacle, notamment de véhicule automobile, du type comprenant un boîtier (1) comportant une chambre amont (2) alimentant en air frais, de façon contrôlée par des premiers moyens de distribution d'air (20), une chambre de mixage (8) propre à alimenter en air traité au moins un premier conduit (14-16) d'alimentation d'une zone avant de l'habitacle, sous contrôle de seconds moyens de distribution (17-19), ainsi qu'une chambre de chauffage (4), définie sur l'une de ses faces par une première cloison (36) et compor- tant en aval d'un radiateur de chauffage (5) une première (6) et une seconde (7) sorties alimentant en air réchauffé respectivement ladite chambre de mixage et un second conduit (25,26) d'alimentation d'une zone arrière de l'habitacle, caractérisé en ce que ladite première cloison (36) com- porte en un endroit choisi une ouverture (40) et est agencée de manière à délimiter avec les parois du boîtier un canal (39) d'alimentation de la chambre de mixage (8) en air frais, et en ce que ledit boîtier (1) comporte au moins un conduit auxiliaire (21) alimenté en air frais par ladite ouverture (40) et alimentant ledit second conduit d'alimen- tation (25,26) sous contrôle de troisièmes moyens de distribution d'air (45). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit auxiliaire (21) est formé au voisinage de ladite chambre de chauffage (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit conduit auxiliaire (21) comporte une partie (42,43), débouchant au niveau de l'ouverture (40), qui s'étend selon une direction générale contenue dans un plan sensiblement parallèle aux faces d'entrée d'air (33) et de sortie d'air (28) du radiateur (5). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit second conduit est subdivisé en deux sous-conduits (25,26) propres à alimenter respective- ment des parties droite et gauche de ladite zone arrière. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque conduit (14-16) et sous-conduit (25,26) est à accès contrôlé par un volet d'alimentation (17-19;29,30). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens de distribution d'air (45) sont couplés en déplacement auxdits volets d'alimentation. 7. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 6, carac- térisé en ce que ladite chambre de chauffage (4) comporte des quatrièmes moyens de distribution (24) propres à gérer l'alimentation en air réchauffé du second conduit (25,26) d'alimentation, via ladite seconde entrée (7). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits quatrièmes moyens de distribution (24) sont placés au voisinage de la face de sortie (28) du radiateur (5) en un endroit choisi de manière à diviser l'air ré- chauffé par ledit radiateur en de première et seconde parties destinées respectivement aux dites première (6) et seconde (7) sorties. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits quatrièmes moyens de distribution (24) sont agencés pour que ladite première partie d'air réchauffé soit sensiblement plus importante que ladite seconde partie d'air réchauffé. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, carac- térisé en ce que lesdits troisièmes moyens de distribution sont réalisés sous la forme d'un volet coque (45). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit boîtier (1) loge des cinquièmes moyens de distribution (44) propres à gérer l'accès audit conduit auxiliaire (21) au niveau de ladite ouverture (40). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits cinquièmes moyens de distribution (44) sont réalisés sous la forme d'un volet drapeau. 13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que ledit boîtier (1) comporte en amont du second conduit (25-26) une chambre de mixage auxiliaire (27) alimentée, sous contrôle desdits quatrièmes (24) et troisiè- mes (45) moyens de distribution d'air, par la seconde sortie (7) de la chambre de chauffage (4) et par la sortie du conduit auxiliaire (21). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens de distribution d'air (45) sont logés dans ladite chambre de mixage auxiliaire (27). 15. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'il est propre à fonctionner dans un mode dit "dégivrage", dans lequel lesdits quatrièmes (24) et cinquièmes (44) moyens de distribution sont placés dans des positions fermée interdisant respectivement l'évacuation d'air réchauffé par ladite seconde sortie (7) et l'entrée d'air frais dans ledit conduit auxiliaire (21).