Brevet FR2794070A1 — publié le 20001201

Dispositif à mixage d'air pour le chauffage et/ou la climati- sation d'un véhicule automobile L'invention se rapporte à un dispositif de chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif du type comprenant une entrée d'air froid communiquant en parallèle avec une branche d'air froid et une branche de réchauffage d'air qui contient un échangeur de chaleur, lesdites branches communiquant avec une chambre de mixage, ainsi qu'un organe de mixage propre à répartir un flux d'air froid entre lesdites branches pour produire un flux d'air à température ajustée. Dans les dispositifs connus de ce genre, l'organe de mixage est habituellement réalisé sous la forme d'un volet du type papillon qui est disposé à la jonction de l'entrée d'air froid, de la branche d'air froid et de la branche de réchauf- fage d'air. Le volet de mixage permet alors de répartir un flux d'air froid, provenant de l'entrée d'air froid, entre la branche d'air froid, d'une part, et la branche de réchauffage d'air, d'autre part. Cette dernière est généralement réalisée sous la forme d'une poche en U qui loge l'échangeur de chaleur, lequel est habituellement constitué d'un radiateur parcouru par le liquide de refroidissement du moteur du véhicule. Ce volet de mixage permet ainsi de répartir le flux d'air froid, en proportion réglée, entre la branche d'air froid (dans laquelle la température du flux d'air n'est pas modifiée) et la branche de réchauffage d'air (dans laquelle le flux d'air est réchauffé). La chambre de mixage est ainsi alimentée par un flux d'air à température ajustée conformé ment à la technique bien connue, dite du "mixage sur l'air". L'un des inconvénients principaux des dispositifs du type précité réside dans le fait que le volet de mixage, du type papillon, nécessite une place importante pour son débattement angulaire. De ce fait, le dispositif possède un encombrement global important, peu propice ci son utilisation dans les véhicules actuels, spécialement dans les véhicules de petites dimensions, pour lesquels la place dévolue au dispositif de chauffage et/ou climatisation est de plus en plus limitée. L'invention a notamment pour but de surmonter un tel inconvé nient. Elle propose à cet effet un dispositif de chauffage et/ou climatisation du type précité, dans lequel l'organe de mixage comprend un premier volet et un deuxième volet du type drapeau, montés pivotants autour d'axes parallèles sur un support mobile, des moyens de déplacement du support mobile entre une première position extrême et une deuxième position extrême, ainsi que des moyens de guidage du premier volet et du deuxième volet, en sorte que, dans la première position extrême (dite "position tout froid"), le premier volet et le deuxième volet sont écartés pour fermer la branche de réchauffage d'air, respectivement en amont et en aval de l'échangeur de chaleur, et que, dans la deuxième position extrême dite "position tout chaud"), le premier volet et le deuxième volet sont rappro chés pour fermer conjointement la branche d'air froid. Ainsi, l'organe de mixage est formé par la combinaison de deux volets dont chacun est monté pivotant autour d'un axe qui, au lieu d'être fixe, est porté par un support mobile. Le déplacement de ce support mobile entre ses deux positions extrêmes entraîne le déplacement des axes de pivotement des volets et provoque par là même le déplacement de ces volets, lesquels sont guidés par les moyens de guidage. Il en résulte que le déplacement des deux volets se fait suivant un mouvement complexe combinant un mouvement de déplacement du support mobile avec un mouvement en rotation de chacun des volets, dont la position angulaire peut varier. Ainsi, les deux volets peuvent adopter un mouvement complexe s'apparentant à celui des deux branches d'un compas, dont la tête serait mobile. Dans la première position extrême, encore appelée "position tout froid", le premier volet et le deuxième volet ferment la branche de réchauffage d'air, si bien que tout le flux d'air froid est obligé de passer par la branche d'air froid, et que la chambre de mixage est alimentée uniquement par un f lux d'air froid. Dans la deuxième position extrême, dite "position tout chaud", les deux volets ferment la branche d'air froid, si bien que le flux d'air froid est obligé de passer par la branche de réchauffage d'air et d'être ainsi réchauffé par l'échangeur de chaleur, et que la chambre de mixage est alimentée uniquement par un flux d'air chaud. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de déplacement du support mobile comprennent un levier monté pivotant autour d'un axe et relié au support mobile par un axe d'articulation, en sorte que l'axe de pivotement du levier, l'axe d'articulation du support mobile et les axes de pivotement du premier volet et du deuxième volet soient parallèles et perpendiculaires à au moins une paroi latérale d'un boitier. Avantageusement, l'axe d'articulation du support mobile s'étend entre les axes de pivotement du premier volet et du deuxième volet. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans la première position extrême, le premier volet et le deuxième volet forment entre eux un angle voisin de 900, tandis que, dans la deuxième position extrême, le premier volet et le deuxième volet sont sensiblement parallèles. L'invention s'applique en particulier à un dispositif dans lequel la branche de réchauffage a la forme d'une poche en U avec une entrée et une sortie. En ce cas, dans la première position extrême, le premier volet et le deuxième volet ferment respectivement l'entrée et la sortie de la branche de réchauffage d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de guidage comprennent au moins un premier pion porté par le premier volet à distance de son axe de pivotement et propre à coopérer avec une première came portée par une paroi latérale d'un boîtier et au moins un deuxième pion porté par le deuxième volet à distance de son axe de pivotement et propre à coopérer avec une deuxième came portée par ladite paroi latérale. Il est avantageux que les moyens de guidage comprennent deux premiers pions opposés propres à coopérer avec deux premières cames portées respectivement par deux parois latérales opposées du boîtier et deux deuxièmes pions opposés propres à coopérer avec deux deuxièmes cames portées respectivement par lesdites parois latérales opposées. De façon avantageuse, le premier volet, le deuxième volet et le support mobile sont formés d'une seule pièce en matière plastique, les axes de pivotement respectifs des volets étant formés chacun d'une charnière-film par amincissement localisé de la matière plastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier volet et le deuxième volet sont propres à occuper au moins une position intermédiaire en laquelle lesdits volets ferment en partie la branche d'air froid et la branche de réchauffage d'air. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le premier volet comprend au moins un joint périphérique pour fermer à étanchéité la branche de réchauffage d'air dans la première position extrême et la branche d'air froid dans la deuxième position extrême. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la f igure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention représenté dans une première position extrême correspondant à une "position tout froid" ; - la figure 2 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, dans laquelle l'organe de mixage est dans une position intermé diaire ; - la figure 4 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 1, dans laquelle l'organe de mixage est dans une deuxième position extrême, correspondant à une "position tout chaud" ; et - la figure 6 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 5. On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un disposi tif de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle H d'un véhicule automobile. Ce dispositif comprend un boîtier 10 muni d'une entrée d'air froid 12 propre à admettre un flux d'air pulsé (flèche Fl) provenant du milieu extérieur ou de l'habitacle H du véhicu le. Le flux d'air Fl peut être, le cas échéant, filtré au préalable et/ou refroidi au contact d'un évaporateur de climatisation. L'entrée d'air froid 12 communique avec une branche d'air froid 14, encore appelée branche de transmission d'air froid, qui est rejointe en parallèle par une branche de réchauffage d'air 16. Ces deux branches 14 et 16 communiquent toutes deux avec une chambre de mixage 18. La branche de réchauffage d'air 16 a la forme d'une poche en U qui loge un échangeur de chaleur 20, habituellement un radiateur de chauffage parcouru par le liquide servant au refroidissement du moteur, ou du circuit d'huile du moteur, du véhicule automobile. La branche de réchauffage d'air 16 possède une entrée 22 et une sortie 24 situées respectivement en amont et en aval de l'échangeur de chaleur 20. Une cloison fixe 26 disposée à proximité de l'échangeur de chaleur 20 contribue à définir l'entrée 22 et la sortie 24. La branche de réchauffage 16 est délimitée extérieurement par une paroi 28 à génératrices parallèles qui présente un bec 30. L'entrée 22 de la branche 16 est délimitée entre ce bec 30 et un bord 32 de la cloison 26. La sortie 24 de la branche 16 est délimitée entre un bord 34 de la cloison 26 et une face en regard 36 de la paroi 28. Le boîtier 10 est en outre délimité par deux parois 38 et 40 qui contribuent à délimiter un conduit 42 menant à au moins une bouche (non représentée) servant au dégivrage/désembuage du pare-brise et à au moins une bouche (non représentée) formant bouche daération. En outre, les parois 28 et 40 contribuent à délimiter un conduit 44 menant à au moins une bouche (non représentée) s'ouvrant vers la partie inférieure de l'habitacle. Le conduit 44, communément appelé "conduit de chauffage pieds" peut être divisé pour mener à au moins une buse vers l'avant et au moins une buse vers l'arrière de l'habitacle. Par ailleurs, le boîtier 10 est délimité par deux parois latérales opposées, s'étendant parallèlement au plan du dessin, dont une seule (paroi 46) est représentée sur le dessin. La structure générale du dispositif, telle qu'elle vient d'être décrite, est généralement connue. Conformément à l'invention, le dispositif comprend en outre un organe de mixage 48 comprenant un premier volet 50 et un deuxième volet 52 montés pivotant par rapport à un support mobile 54 autour d'axes parallèles 56 et 58. Les volets 50 et 52 sont du type drapeau et leurs axes respectifs 56 et 58 s'étendent perpendiculairement aux parois latérales 46 du boîtier. Dans l'exemple de réalisation représenté, les volets 50 et 52 et le support mobile 54 sont formés d'une seule pièce en matière plastique. Les axes de pivotement 56 et 58 sont formés chacun d'une charnière-film obtenue par amincis sement localisé de la matière plastique. Le support mobile 54 est déplaçable à l'intérieur de la branche d'air froid 14 grâce à un levier 60 monté pivotant autour d'un axe 62 et relié au support mobile 54 par un axe d'articulation 64. L'axe de pivotement 62 du levier, l'axe d'articulation 64 du support mobile et les axes de pivotement respectifs 56 et 58 des volets sont parallèles entre eux et perpendiculaires aux parois latérales 46 du boîtier. En variante, le support 54 et le levier 60 pourraient être réalisés d'un seule pièce en matière plastique et reliés entre eux par une charnière-film et les volets 50 et 52 reliés par des articulations à l'ensemble ainsi constitué par le support 54 et le levier 60. Dans une autre variante, le levier 60 est soit unique et placé au centre du boîtier, soit double et placé sur les côtés du boîtier avec une liaison par croisillon au niveau de l'axe 62. Comme on peut le voir sur les f igures 1 et 2, le premier volet 50 comporte, à distance de son axe de pivotement 56, un premier pion 66 propre à coopérer avec une première came 68 portée par la paroi latérale 46. De façon correspondante, le deuxième volet 52 porte un deuxième pion 70, disposé à distance de l'axe de pivotement 58, et propre à coopérer avec une deuxième came 72 portée par la paroi latérale 64. En fait, le volet 50 porte deux pions opposés 66 propres à coopérer avec deux cames opposées 68 portées respectivement par les deux parois latérales 46. De même, le volet 52 porte deux pions opposés 70 propres à coopérer avec deux cames opposées 72 portées par les deux parois latérales 46 du boîtier. Les pions 66 et 70 et les cames 68 et 72 imposent aux volets 50 et 52 des trajectoires de formes choisies lorsque le levier 60 pivote autour de son axe 62. La came 68, en fonction de la configuration choisie, peut donner différentes lois de progressivité et facilite la mise au point du dispositif. Le levier peut pivoter entre deux positions extrêmes : une première position extrême (dite "position tout froid") représentée aux figures 1 et 2 et une deuxième position extrême (dite "position tout chaud"), représentée aux figures 5 et 6. Dans la position des figures 1 et 2, le support mobile 54 est proche de la cloison 26 et les volets 50 et 52 sont écartés l'un de l'autre en formant entre eux un angle voisin de 90'. Dans cette position, les volets 50 et 52 ferment respective ment l'entrée 22 et la sortie 24 de la branche de réchauffage d'air 16. Comme on peut le voir plus particulièrement sur les figures 4 et 6, le volet 50 porte au moins un joint périphé rique 74 pour fermer à étanchéité l'entrée 22 de la branche de réchauffage d'air 16. Le volet 52 possède aussi un joint périphérique 76 propre à assurer la fermeture de la sortie 24 de la branche 16. Lorsque le levier 60 est entraîné en rotation dans le sens horaire il passe par au moins une position intermédiaire (comme représenté aux figures 3 et 4) dans laquelle les volets 50 et 52 se sont rapprochés l'un de l'autre et assurent partiellement la fermeture de la branche d'air froid 14 et la branche de réchauffage d'air 16. Il en résulte que la chambre de mixage 18 est alimentée par un flux d'air à température ajustée, résultant du mélange d'un flux d'air froid F2 provenant de la branche 14 et d'un flux d'air chaud F3 provenant de la branche 16. En poursuivant le mouvement de pivotement du levier 60, ce dernier arrive ensuite à une autre position extrême (position tout chaud) comme représenté aux figures 5 et 6. Dans cette position, le support mobile 54 est proche de la paroi 38 et les volets 50 et 52 sont sensiblement parallèles entre eux et viennent assurer conjointement la fermeture de la branche d'air froid 14. L'étanchéité est assurée par le volet 50. Il en résulte que la chambre de mixage est alimentée uniquement par un flux d'air chaud F3 provenant de la branche de réchauffage d'air 16. Ainsi, le réglage de la température du flux d'air est assuré par un organe de mixage résultant de la combinaison de deux volets du type drapeau articulés sur un support mobile, lequel est susceptible de se déplacer dans la branche d'air froid 14. Lorsque le levier pivote, dans un sens ou dans l'autre, les volets 50 et 52 ont tendance à se rapprocher ou s'écarter l'un de l'autre en fonction des trajectoires qui leur sont imposées par les moyens de guidage. Il en résulte que ces deux volets et le support mobile s'apparentent à une sorte de compas dont les branches peuvent se rapprocher ou s'écarter et la tête peut être également déplacée. Ceci permet de réaliser un organe de mixage beaucoup plus compact que les organes de mixage du type volet papillon ou analogue, habituellement utilisés. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. En particulier, on comprendra que la structure des volets et du support mobile est susceptible de nombreuses variantes. Il en est de même également des moyens de déplacement du support mobile, ces derniers n'étant pas limités à un levier pivo tant. En outre, les moyens de guidage sont susceptibles de nombreu ses variantes de réalisation et la forme des cames peut être modifiée pour conférer aux volets des trajectoires particu lières et des lois de vitesse adaptées aux situations choisies. Dans tous les cas, la conception particulière de l'organe de mixage permet de diminuer de manière significative l'encom brement global du dispositif. Revendications 1. Dispositif de chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant une entrée d'air froid (12) communi quant en parallèle avec une branche d'air froid (14) et une branche de réchauffage d'air (16) qui contient un échangeur de chaleur (20), lesdites branches communiquant avec une chambre de mixage (18), ainsi qu'un organe de mixage (48) propre à répartir un flux d'air froid (Fl) entre lesdites branches (14, 16) pour produire un flux d'air à température ajustée, caractérisé en ce que l'organe de mixage (48) comprend un premier volet (50) et un deuxième volet (52) tous deux de type drapeau, montés pivotants autour d'axes parallèles (56, 58) sur un support mobile (54), des moyens de déplacement (60) du support mobile (54) entre une première position extrême et une deuxième position extrême, ainsi que des moyens de guidage (66, 68, 70, 72) du premier volet et du deuxième volet, en sorte que, dans la première position extrême (dite [position tout froid"), le premier volet (50) et le deuxième volet (52) sont écartés pour fermer la branche de réchauffage d'air (16), respectivement en amont et en aval de l'échangeur de chaleur (20), et que, dans la deuxième position extrême (dite "position tout chaud"), le premier volet (50) et le deuxième volet (52) sont rapprochés pour fermer conjointement la branche d'air froid (14). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du support mobile comprennent un levier (60) monté pivotant autour d'un axe (62) et relié au support mobile (54) par un axe d'articulation (64), en sorte que l'axe de pivotement (62) du levier, l'axe d'articu lation (64) du support mobile et les axes de pivotement (56, 58) du premier volet et du deuxième volet soient parallèles entre eux et perpendiculaires à au moins une paroi latérale (46) d'un boîtier (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe d'articulation (64) du support mobile (54) s'étend entre les axes de pivotement (56, 58) du premier volet (50) et du deuxième volet (52). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans la première position extrême, le premier volet (50) et le deuxième volet (52) forment entre eux un angle voisin de 90', et que, dans la deuxième position extrême, le premier volet (50) et le deuxième volet (52) sont sensiblement parallèles. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la branche de réchauffage d'air (16) a la forme d'une poche en U avec une entrée (22) et une sortie (24), caractérisé en ce que, dans la première position extrême, le premier volet (50) et le deuxième volet (52) ferment respectivement l'entrée (22) et la sortie (24) de la branche de réchauffage d'air (16). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent au moins un premier pion (66) porté par le premier volet (50) à distance de son axe de pivotement (56) et propre à coopérer avec une première came (68) portée par une paroi latérale (46) d'un boîtier (10) et au moins un deuxième pion (70) porté par le deuxième volet (52) à distance de son axe de pivotement (58) et propre à coopérer avec une deuxième came (72) portée par ladite paroi latérale (46). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de guidage comprennent deux premiers pions (66) opposés propres à coopérer avec deux premières cames (68) portées respectivement par deux parois latérales opposées (46) du boîtier (10) et deux deuxièmes pions opposés (70) propres à coopérer avec deux deuxièmes cames (72) portées respectivement par lesdites parois latérales opposées (46). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier volet (50), le deuxième volet (52) et le support mobile (54) sont formés d'une seule pièce en matière plastique, et en ce que les axes de pivote ment respectifs (56, 58) des volets sont formés chacun d'une charnière film par amincissement localisé de la matière plastique. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier volet (50) et le deuxième volet (52) sont propres à occuper au moins une position intermédiaire en laquelle lesdits volets ferment en partie la branche d'air froid (14) et la branche de réchauffage d'air (16). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier volet (50) comprend au moins un joint périphérique (74) pour fermer à étanchéité la branche de réchauffage d'air (16) dans la première position extrême et la branche d'air froid (14) dans la deuxième position extrême.