Brevet FR2788728A1 — publié le 20000728

L'invention concerne la réalisation d'un dispositif, ou d'un système, d'alimentation en air d'un véhicule, et en particulier d'une planche de bord de véhicule. Il a bien entendu déjà été proposé de nombreux tels systèmes d'alimentation en air. Ainsi, il existe des systèmes comprenant: - des moyens d'adaptation de la température de l'air, ces moyens comprenant un radiateur de chauffage ainsi qu'éventuellement un évaporateur (de climatiseur), - des moyens de mélange contrôlé d'air chaud et d'air froid, comprenant un volet de contrôle pour la température de l'air, ces moyens étant situés en aval desdits moyens d'adaptation de la température de l'air et communiquant avec eux, - des moyens de répartition d'air situés en aval des moyens de mélange, avec lesquels ils communiquent, pour répartir l'air à la bonne température obtenu de ces derniers vers différents emplacements de la planche de bord et éventuellement de l'habitacle, ces moyens de répartition comprenant au moins un volet de répartition, - et des canaux de distribution d'air jusqu'à des aérateurs ouverts à travers la planche de bord et éventuellement disposés en outre dans l'habitacle, ces canaux de distribution étant interposés entre les moyens de répartition (en aval d'eux) et les aérateurs. Toutefois, il a été constaté dans ces systèmes existants les problèmes suivants: - difficulté d'intégrer derrière la planche de bord un ensemble volumineux, - encombrement à l'endroit de la planche de bord, accessibilité difficile aux éléments les plus susceptibles de tomber en panne, de se dérégler,.... Pour résoudre l'essentiel au moins de ces problèmes, une caractéristique importante de l'invention prévoit que lesdits moyens de répartition dont le(s) volet(s) de répartition est(sont) disposé(s) à l'intérieur d'un boîtier creux communiquant respectivement, en amont et en aval, avec lesdits moyens de mélange et avec les canaux de distribution, sont structurellement dissociés des moyens d'adaptation de la température de l'air, et en particulier du radiateur de chauffage, ainsi que de l'éventuel évaporateur, vis-à-vis duquel(desquels) ils sont fixés de façon amovible (de préférence). Un avantage de cette solution est qu'il va être ainsi possible de monter d'abord les moyens d'adaptation de la température (groupe de chauffage plus éventuellement système de climatisation, si le véhicule en est équipé) et de ne rapporter qu'après coup lesdits moyens de répartition, facilitant ainsi le montage de la planche de bord et l'accessibilité arrière de celle- ci. Le fait d'intégrer un(des) volet(s) au "boîtier de répartition de l'air" va également faciliter leur commande, dès lors qu'ils sont dissociés du bloc de chauffage et de climatisation en tant que tel. Avantageusement, selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le boîtier de répartition intégrera également un prolongement amont (habituellement en partie inférieure) auquel sera fixé le volet de contrôle de température des moyens de mélange contrôlé air chaud/air froid, avec un accroissement des avantages indiqués ci-avant, du fait d'une intégration supplémentaire de fonction et d'une dissociation encore plus prononcée vis-à-vis du bloc de chauffage et de climatisation. Un autre problème que l'on rencontre dans la conception de l'environnement des planches de bord concerne la rigidité et la résistance à l'effort, notamment en cas d'impact frontal et plus généralement, d'enfoncement de cette planche de bord. La solution proposée à cet égard par l'invention conseille d'utiliser l'ensemble monobloc constitué par le boîtier creux des moyens de répartition et par son prolongement portant le(s) volet(s) de contrôle de température de l'air fourni par le groupe de chauffage/climatisation, de telle sorte que cet ensemble constitue, pour la planche de bord, une jambe d'appui sur le plancher du véhicule, par reprise des efforts de cette planche de manière à les retransmettre vers le plancher. Avantageusement, cet ensemble monobloc sera fixé à la traverse qui typiquement s'étend, à cet endroit, entre les piliers "A" du véhicule (piliers latéraux avant). Ainsi, cet ensemble creux d'alimentation en air, dissocié du groupe de chauffage/climatisation, constituera une structure de renfort mécanique efficace, favorable à la résistance aux chocs de la planche de bord et de son environnement. Une autre caractéristique de l'invention, également favorable à la résolution des problèmes cités ci-avant (intégration, encombrement et accessibilité), concerne la situation d'implantation des moyens d'adaption de la température d'air. Selon cette caractéristique favorable, ces moyens (et en particulier l'évaporateur et/ou le radiateur) seront disposés dans le compartiment moteur du véhicule. Selon une caractéristique complémentaire, il est par ailleurs conseillé qu'à proximité immédiate du tablier (qui sépare l'habitacle du compartiment moteur), le conduit d'air qui le traverse pour recevoir l'air froid ou le mélange air chaud/air froid à diffuser, se sépare au- delà du(des) volet(s) "de contrôle" air chaud/air froid en des conduits de distribution d'air de pieds, de distribution centrale d'air et de désembuage supérieur, la zone de séparation desdits conduits renfermant ledit volet de contrôle alors situé sensiblement dans l'alignement du tablier insonorisant. Et selon encore une autre caractéristique, à l'endroit du compartiment moteur du véhicule, l'évaporateur communiquera de préférence avec le groupe moto-ventilateur qui souffle de l'air vers le radiateur de telle sorte que cet évaporateur et le radiateur soient décalés latéralement l'un par rapport à l'autre, le radiateur étant situé à un niveau inférieur par rapport à celui du groupe moto-ventilateur et de préférence à celui également de l'évaporateur. Tout ceci concourt à un gain de place et favorise l'accessibilité et l'ergonomie. Une description plus détaillée de l'invention va maintenant être fournie en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale de l'illustration de la figure 2, - la figure 2 est une vue schématique de dessus, avec coupe partielle, des éléments essentiels du système de distribution d'air conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue schématique agrandie en perspective d'une forme possible de réalisation d'un bloc de mélange et de répartition d'air dissocié du groupe de chauffage et de climatisation, - la figure 4 montre le bloc de la figure 3 séparé par deux sous- parties structurellement indépendantes (boîtier de mélange en bas et boîtier de répartition en haut), - et la figure 5 montre une autre variante de réalisation dans laquelle le bloc indépendant est uniquement un bloc de répartition d'air, l'adaptation de température et le mélange éventuel air chaud/air froid s'effectuant dans le groupe de chauffage et de climatisation. Sur les figures 1 et 2, la partie illustrée du véhicule 1 comprend un compartiment moteur 3 séparé d'un habitacle 5 par un tablier insonorisant 7 qui, en partie supérieure, contourne une traverse 9 (reliée latéralement aux piliers "A" du véhicule schématisés en 10a et O10b sur la figure 2) et à laquelle est fixée par tout moyen approprié la planche de bord (ou tableau de bord) 11 (pattes de fixation vissées, soudées,...). Comme on peut le constater, cette planche de bord s'étend dans l'habitacle 5, sensiblement depuis le tablier 7. Pour la génération d'un air si nécessaire chaud et pour sa circulation contrôlée dans l'habitacle, le véhicule est en outre équipé d'un "système de diffusion d'air à température contrôlée" repéré dans son ensemble 13. Grossièrement le système de diffusion d'air 13 peut tout d'abord être scindé en deux sous-parties: le groupe de génération d'air à bonne température (ou bloc de chauffage/climatisation) 15 dans lequel un liquide (eau) ou un gaz de refroidissement (fréon) est, ou peut être, présent et les éléments 17 o seul de l'air est amené à se déplacer. Le tablier insonorisant 7 (de préférence plaque en tôle revêtue d'une couche d'insonorisation acoustique) constitue avantageusement la zone de séparation entre les parties 15 et 17. Dans l'ensemble illustré, les éléments susceptibles de renfermer du liquide 15 sont situés dans le compartiment moteur 3, tandis que les éléments o seul de l'air doit circuler 17 s'étendent du côté de l'habitacle 5. Quoi qu'il en soit, on a représenté sur les figures comme appartenant au groupe d'éléments 15, un groupe moto-ventilateur 19 situé dans la boîte à eau 21 (partie supérieure du compartiment moteur 3, à proximité immédiate de la traverse 9), un radiateur de chauffage 25 et un évaporateur 23 appartenant au système de climatisation Dans le mode de réalisation préféré illustré, le groupe moto- ventilateur 19 est situé en décalage latéral, à un niveau au-dessus de celui du radiateur 25, lequel est disposé latéralement à côté de l'évaporateur, tout en étant situé pratiquement suivant l'axe Y0, l'évaporateur étant situé de côté. A noter que l'évaporateur pourrait être disposé à côté du groupe moto- ventilateur 19, donc plus haut que le radiateur 25. Parmi les éléments de la partie "sèche" 17, on trouve, en aval, la goulotte de distribution d'air de pieds 27 (représentée uniquement en partie), une goulotte de distribution centrale d'air 29 et une goulotte de distribution d'air de désembuage (partie supérieure de la planche de bord), 31. Les trois goulottes 27, 29 et 31 sont raccordées à trois conduits situés en regard 53, 55, 57, émanant d'un conduit commun 33, à l'endroit du tablier 7, lequel conduit 33 se raccorde lui-même à deux conduits d'amenée d'air, en l'espèce un conduit d'air réchauffé 35, raccordé au radiateur 25 et un conduit 36 d'air froid, provenant de l'évaporateur 23. A l'intérieur de l'habitacle, mais derrière la planche de bord 11, le conduit 33 se ramifie ainsi tout d'abord en au moins deux goulottes 53, 37, la goulotte 37 se séparant elle-même en au moins deux "sous-goulottes" 55, 57. Différents volets tels que 39, 41 et 42 permettent de contrôler et de répartir le débit d'air dans les goulottes 53, 55, 57. Quant au dosage air chaud/air froid, il s'effectue grâce au volet de contrôle de température 43 dont l'axe de rotation peut être situé sensiblement dans l'alignement du tablier insonorisant 7 (plan général matérialisé par les axes 7a, 7a' sur les figures 1 et 2). Sur la figure 2, on a repéré en 29a l'aérateur dans lequel débouche le conduit 29 d'aération centrale la plus avancée dans l'habitacle, en 29b et 29c, les orifices de sortie de deux aérateurs frontaux également reliés au conduit 29 (qui s'est ramifié), les repères 31a et 31b indiquant deux aérateurs de désembuage dont l'une est reliée au conduit 31 (voir figure 1) et l'autre à un conduit homologue, symétrique par rapport à l'axe longitudinal Zoet communiquant avec le canal 37. Avec un tel système de répartition contrôlée d'air, on peut prévoir le fonctionnement suivant: à partir d'une prise d'air latérale 45 (figure 2), le groupe moto-ventilateur 19 fait passer l'air extérieur prélevé, soit directement vers le conduit de centralisation 33 (à travers l'évaporateur 23 et la goulotte 36), soit (en fonction de la position du volet 43) avec circulation préalable à travers le radiateur de chauffage 25 puis la goulotte 35 (voir les flèches illustratives de la figure 2). Dès qu'il sort du conduit 33, l'air est distribué vers l'arrière et le bas, par la goulotte 53, et/ou vers le haut et frontalement et latéralement, via la goulotte 37, là encore en fonction de la position des volets de répartition tels que 39, 41 et 42. Les produits (liquide) de condensation de l'évaporateur 23 pourront être collectés et évacués par l'intermédiaire du collecteur 47, ceux du radiateur 25 pouvant l'être directement dans le compartiment moteur. Sur la figure 3, on a représenté la solution de l'invention dans laquelle on regroupe dans un bloc indépendant les canaux de mélange et de répartition de l'air chaud et de l'air froid venant de l'unité d'alimentation 15 (c'est-à-dire du bloc comprenant la prise d'air extérieur 45, le radiateur de chauffage 25 et l'évaporateur de climatisation 23, si un système de climatisation existe). Sur cette figure 3, le bloc de mélange/répartition d'air a été repéré dans son ensemble 50. Comme on peut le voir, il s'agit d'un bloc structurellement indépendant du bloc 15, lequel va donc fournir au bloc 50 un certain volume d'air plus ou moins chaud ou plus ou moins froid. En entrée (amont par rapport au sens de circulation du flux d'air schématisé par des flèches sur la figure 3), le bloc de mélange et de répartition comprend le volet de mélange 43 déjà présenté, lequel obture ou libère plus ou moins l'accès au conduit interne de centralisation 33 à travers les deux parties 35, 35' qui définissent l'accès au bloc 50 (avec donc soit un accès direct par 35', soit un accès indirect par la goulotte 35, après circulation à travers le radiateur de chauffage 25 du bloc 15, ceci en fonction de la position angulaire du volet 43, comme déjà indiqué). Outre ce volet de mélange 43, le bloc 50 comprend les volets 41, 42, ainsi que le volet de pieds 39. Intérieurement, le conduit de centralisation 33 communique avec le canal intérieur 37 qui mène vers les deux goulottes "hautes" de répartition 53 et 55 (voir également figure 1) lesquelles mènent respectivement vers les conduits de distribution, respectivement central et supérieur, d'air (repérés 29 et 31 sur la figure 1). Les conduits de répartition 55, 57, sont structurellement distincts des conduits de distribution 29 et 31, comme d'ailleurs le conduit de répartition de pieds 53 (également repéré sur la figure 1) est distinct du conduit 27 de distribution d'air vers l'habitacle (air de pieds pour les places arrière). Ainsi, ce bloc de mélange/répartition d'air comprend plusieurs volets mobiles et différentes goulottes ou canaux internes permettant, en fonction du mélange déterminé d'air en entrée et grâce au volet 43, de répartir cet air à bonne température vers les conduits 29, 31, liés aux aérateurs 29a, 29b,..., de la planche de bord et/ou vers la goulotte d'air de pieds 27 qui passe sous cette planche de bord. On notera encore que les goulottes de distribution d'air frontal et supérieur, respectivement 29 et 31, sont liées à la planche de bord 11 et peuvent en particulier être intégrées à sa structure en plastique, de manière à former avec elle un ensemble monobloc auquel sera ensuite fixé le bloc de mélange/répartition 50 (par l'extrémité libre de sortie de ses conduits 53, 55), l'entrée 35, 35' du bloc 50 étant quant à elle fixée à la sortie 51 du bloc 15 dont on voit l'extrémité sur la figure 3 (en traits fantômes). La fixation du bloc de mélange/répartition 50 avec la planche de bord 11 va en particulier permettre d'assurer une reprise d'effort favorable à la résistance mécanique de la planche de bord. Ces fixations peuvent consister en des vissages pour permettre alors un démontage ultérieur. Ainsi, si comme cela est le cas sur la figure 3, le bloc 50 s'étend, vers la planche de bord, sur une hauteur telle qu'il est fixé en partie supérieure aux deux goulottes mécaniquement résistantes 29 et 31 liées fixement à la planche de bord et vient reposer, en partie inférieure, sur le plancher 59 du véhicule auquel il est fixé par tout moyen de fixation, tel que des pattes 61, 63, vissées ou rivetées au plancher, il constituera une jambe d'appui performante. Bien entendu, sa structure, avantageusement en matière plastique rigide, conjuguée avec des formes étudiées à cet effet, lui permettra alors de jouer ce rôle. Le bloc de mélange/répartition 50 pourra en outre être fixé à la traverse 9. A cet effet, il pourra présenter localement un manchon 65 adapté pour recevoir intérieurement et étroitement la traverse 9. Ainsi fixé à la traverse et relié à la planche de bord, le bloc de mélange/répartition 50 transmettra les efforts en particulier entre le plancher 59 et la traverse 9. Eventuellement, comme le montre la figure 4, le bloc de mélange/répartition précité, et repéré 150, pourrait être scindé en deux sous- parties 150a, 150b. Dans cette hypothèse, la séparation s'effectuerait vers la base des deux conduits essentiellement verticaux 55, 57, sous les volets 41 et 42. Ainsi, le bloc supérieur 150a constituerait un bloc de répartition d'air vers la planche de bord, tandis que le bloc inférieur 150b constituerait un bloc de mélange, avec le volet répartiteur 43, tout en ayant une fonction de répartition, du fait de la présence du volet "d'air de pieds" 39. Sur la figure 5, une autre variante est illustrée dans laquelle le bloc 250 est uniquement un bloc de répartition d'air, dans la mesure o le volet 43 de mélange est alors porté par le bloc 15 du groupe de chauffage/climatisation, le bloc 250 n'effectuant que la répartition de l'air déjà porté à bonne température, soit vers la planche de bord (conduits 55c, 57c), soit vers l'intérieur de l'habitacle (places arrière) par l'intermédiaire du conduit de pieds 53c. Les blocs 50, 150, 250, pourront être réalisés en polypropylène, voire en polyéthylène haute densité et éventuellement renforcés par des fibres synthétiques. Pour leur fabrication, ils pourront être moulés en au moins deux demi-coquilles ensuite assemblées par soudage. Le caractère amovible entre eux des blocs présentés ci-avant (15, , 50a,...) pourra faciliter le montage et l'installation de la planche de bord. La dissociation avec le "groupe de chauffage" proprement dit (bloc 15) permettra en particulier d'obtenir un préassemblage plus complet des éléments à la planche de bord, avant de rapporter cet ensemble préassemblé en regard de la sortie du groupe de chauffage, avec comme avantage supplémentaire une élimination des risques de fuite de liquide ou de gaz technique (tel que le fréon) si le radiateur de chauffage 25 et l'évaporateur 23 de climatisation sont disposés du côté du compartiment moteur, tandis que le bloc de mélange/répartition et les autres éléments précités de la planche de bord sont siltués du côté de l'habitacle. A noter également sur les figures 4, 5, 6 que le bloc de chauffage 15 n'est pas nécessairement (entièrement) situé dans le compartiment 3 mais peut empiéter dans l'habitacle 5. REVENDICATIONS 1. Système d'alimentation en air d'un véhicule, comprenant: - des moyens (15; 19, 23, 25) d'adaptation de la température de l'air, ces moyens comprenant un radiateur de chauffage (25) ainsi qu'éventuellement un évaporateur (23), - des moyens de mélange contrôlé d'air chaud et d'air froid, comprenant un volet (43) de contrôle pour la température de l'air, ces moyens étant situés en aval desdits moyens d'adaptation de la température de l'air et communiquant avec eux, - des moyens (27, 39, 37, 41) de répartition d'air situés en aval des moyens de mélange (43), pour répartir l'air à bonne température obtenu de ces derniers vers différents emplacements de la planche de bord (11) et éventuellement de l'habitacle (5), ces moyens de répartition comprenant au moins un volet de répartition (39, 41, 42), - et des canaux de distribution d'air (29, 31, 57) jusqu'à des aérateurs (29a, 29b, 29c,...) ouverts à travers la planche de bord et éventuellement disposés en outre dans l'habitacle, ces canaux de distribution étant interposés entre les moyens de répartition, en aval d'eux, et les aérateurs, caractérisé en ce que lesdits moyens de répartition dont le(s) volet(s) de répartition (39, 41, 42) est(sont) disposé(s) à l'intérieur d'un boîtier creux communiquant respectivement en amont et en aval avec lesdits moyens de mélange et avec les canaux de distribution, sont structurellement dissociés des moyens (19, 23, 25 J d'adaptation de la température de l'air, et en particulier du radiateur de chauffage (25), ainsi que de l'éventuel évaporateur (23), vis-à-vis duquel(desquels) ils sont fixés de façon amovible. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier creux (50) des moyens de répartition se prolonge de façon monobloc, par une partie amont définissant un volume intérieur creux ( 33) de circulation d'air vers le(s) volet(s) de répartition, ledit volume intérieur creux recevant le volet de contrôle (43) pour la température de l'air qui est donc ainsi structurellement dissociée desdits moyens (15) d'adaptation de la température de l'air. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble monobloc (50), constitué par le boîtier creux et son prolongement, définit une structure de reprise d'effort de la planche de bord (11), transmettant lesdits efforts vers le plancher (59) sur lequel il prend appui, en rigidifiant cette planche de bord à laquelle cet ensemble est lié. 4. Système selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble monobloc (50), constitué par le boîtier creux et son prolongement, est fixé à une traverse structurelle (9) s'étendant derrière la planche de bord, entre deux piliers "A" (10a, 10b). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble monobloc (50) comprenant le boîtier creux et son prolongement comporte un manchon (65) adapté pour recevoir intérieurement et étroitement ladite traverse (9), pour lier l'ensemble monobloc et cette traverse à laquelle est par ailleurs fixée la planche de bord (11). 6. Système d'alimentation en air selon l'une quelconque des revendications précédentes, installé dans un véhicule comprenant un compartiment moteur (3) séparé d'un habitacle (5) par un tablier insonorisant (7), caractérisé en ce que les moyens (19, 23, 25) d'adaptation de la température d'air, et en particulier l'évaporateur et/ou le radiateur, sont disposés dans le compartiment moteur (3) du véhicule. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le volet (43) de distribution est situé sensiblement dans l'alignement (7a, 7a') du tablier insonorisant. 8. Système selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce qu'à l'endroit du compartiment moteur (3) du véhicule, l'évaporateur (23) communique avec le groupe moto-ventilateur (19) qui souffle de l'air vers le radiateur (25), de telle sorte que cet évaporateur et le radiateur soient décalés latéralement l'un par rapport à l'autre, le radiateur (25) étant situé à un niveau inférieur par rapport à celui du groupe moto- ventilateur et de préférence à celui également de l'évaporateur.