Brevet FR2791611A1 — publié le 20001006

CONDITIONNEUR D'AIR POUR VEHICULES A PORTE DE MELANGE D'AIR COULISSANTE. La présente invention concerne un conditionneur d'air pour véhicules et plus particulièrement, un conditionneur d'air comportant une porte de mélange d'air de type coulissant pour régler le rapport du mélange d'air chaud et d'air froid. Un conditionneur d'air classique pour véhicules tel que représenté sur la figure 5 ci-jointe 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 de 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 d'air qui traverse le radiateur 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 à l'intérieur d'un véhicule par l'intermédiaire d'un ou plusieurs orifices de refoulement d'air choisis 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 5, un espace pour permettre le mouvement de rotation du registre de mélange d'air 105 doit être laissé libre 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, une structure comportant une porte de mélange d'air de type coulissant peut être prévue à la place du registre de mélange d'air de type rotatif décrit ci-dessus. Une porte de mélange d'air coulissante est décrite dans les publications de brevets japonais JP-A-10-35 246 et JP-A-8-282 248. Dans la publication de brevet japonais JP-A-10-35 246, un levier vient en prise avec une porte de mélange d'air et la commande directement. Toutefois, ce mécanisme d'entraînement occupe un espace, ce qui empêche de réduire de la taille de la structure. En outre, étant donné que le 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 de mélange, il est prévu une gorge qui est divisée en une pluralité de gorges de guidage, qui occupent elles aussi un espace, de sorte que la réduction de la taille de la structure est limitée pour cette autre raison. Dans la publication de brevet japonais JP-A-8-282 248, 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 10-115 993, antérieure à la présente demande. Comme représenté sur la figure 6 ci-jointe, qui illustre ce mécanisme, la porte de mélange d'air 113, qui est montée entre un évaporateur 111 et un radiateur de chauffage 112 dans une conduite d'air 110, est entraînée en mouvement coulissant par un cordon de coulissement 114 entraîné lui-même 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 le ressort 115 et la réduction de taille du mécanisme de coulissement est possible. En outre, du fait que ce mécanisme est simple, son degré de liberté de conception est important. Toutefois, dans ce mécanisme amélioré, compte tenu de l'emplacement du ressort de traction 115, il existe un risque, lorsque le cordon 114 est entraîné, que le ressort de traction 115 et la poulie d'entraînement 116 se gênent mutuellement. Pour éviter une telle gêne, on peut être amené à limiter la course de coulissement de la porte 113. 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, qui permet d'agrandir la course de coulissement de la porte et d'assurer un coulissement en douceur de celle-ci, 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. La porte de mélange d'air 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 de mélange d'air règle les débits d'air passant à travers les chemins respectifs d'air chaud et froid, grâce 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, une poulie d'entraînement du cordon et des moyens pour mettre en tension le cordon. Les moyens de mise en tension comprennent un ressort relié au cordon par sa première extrémité et raccordé à la porte par son autre extrémité. Au moins une partie du ressort est logée à l'intérieur d'une zone de la face de la porte qui est tournée vers la direction d'écoulement de l'air dans la conduite. Le ressort peut être un ressort de traction ou un ressort hélicoïdal de torsion. Au moins une partie du ressort peut être disposée dans un logement de ressort qui est formé à l'intérieur de ladite face de la porte. Le logement de ressort peut être constitué par une cavité formée sur ladite face de la porte. De préférence, lesdits échangeurs de chaleur comprennent un dispositif de refroidissement et un dispositif de chauffage et la porte de mélange d'air est disposée entre ces deux dispositifs. Dans un mode de réalisation préféré, la porte de mélange d'air est réalisée, non pas avec un matériau mou tel qu'un film, mais avec 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 est guidée en s'éloignant de l'un desdits échangeurs de chaleur lorsqu'elle coulisse et peut venir sensiblement en contact avec l'échangeur de chaleur lorsque son mouvement de coulissement 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 à une position correspondant à une deuxième extrémité dudit trajet de coulissement. Dans un tel conditionneur d'air pour véhicules selon la présente invention, puisqu'au moins une partie du ressort destiné à fournir une tension au cordon est disposée à l'intérieur d'une zone de la face de la porte de mélange d'air, la course de déplacement du ressort peut être entièrement absorbée ou presque dans la course du mouvement de coulissement de la porte. On élimine ainsi tout risque d'interférence entre le ressort et la poulie d'entraînement du cordon. De plus, puisque ce risque d'interférence n'existe plus, on peut accroître sensiblement le degré de liberté concernant l'emplacement du ressort et la formation du mécanisme à ressort. Bien que la taille du mécanisme de coulissement de la porte et celle de l'ensemble du conditionneur d'air peuvent être réduites, une course importante du mouvement de coulissement de la porte peut être assurée sans inconvénient. Grâce à l'allongement de cette course, on peut obtenir plus facilement, un positionnement plus précis de la porte dans une position cible qui dépend du mode de conditionnement souhaité. De plus, puisque tout risque d'interférence entre le ressort et la poulie d'entraînement est éliminé, une tension appropriée est fournie en permanence au cordon dans une condition stable constante, de sorte que la porte coulisse avec un mouvement régulier sur la totalité de sa course. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée ci-après de modes de réalisation préférés de la présente invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, 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 du conditionneur d'air de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective agrandie d'une portion de la porte de mélange d'air du conditionneur d'air de la figure 1; la figure 4 est une vue en perspective de la porte de mélange d'air selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue en coupe schématique d'un conditionneur d'air classique pour véhicules; et la figure 6 est une vue en coupe verticale partielle d'un conditionneur d'air pour véhicules selon une solution proposée par le demandeur, antérieurement à la présente invention. Les figures 1 à 3 représentent un conditionneur d'air pour véhicules selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le conditionneur d'air 1 comporte une conduite d'air 2 pourvue, du côté admission, d'un orifice d'admission d'air extérieur 3, d'un orifice d'admission d'air intérieur 4 et d'un registre 5 pour régler le rapport d'admission entre l'air extérieur et l'air intérieur. Une soufflerie 6 est monté dans la conduite 2 en aval des orifices d'admission 3 et 4 pour aspirer l'air et refouler l'air aspiré vers l'aval de la conduite. Un dispositif de refroidissement constitué par un évaporateur 7 et un dispositif de chauffage constitué par un radiateur 8 sont montés dans cet ordre dans la conduite, dans des positions situées en aval par rapport à la soufflerie 6. Le chemin d'écoulement d'air qui passe au- dessus du radiateur 8 constitue un chemin d'écoulement d'air froid 9. Cet écoulement d'air froid traverse l'évaporateur 7. Le chemin d'écoulement d'air qui traverse l'évaporateur 7 et le radiateur 8 constitue un chemin d'écoulement d'air chaud 10. Une porte de mélange d'air coulissante 11 est prévue entre l'évaporateur 7 et le radiateur 8. Dans ce mode de réalisation, la porte 11 est située immédiatement en amont du radiateur 8. La porte coulisse dans une direction transversale par rapport au chemin d'écoulement d'air froid 9 et au chemin d'écoulement d'air chaud 10 pour régler les débits d'air traversant ces chemins, selon le mode de conditionnement souhaité. Des orifices de refoulement d'air respectifs, tels qu'un orifice de refoulement en mode DEF 12, un orifice de refoulement en mode VENT 13 et un orifice de refoulement en mode FOOT 14, sont formés en aval dans la conduite 2. Des registres 15 et 16 règlent la circulation d'air soufflé provenant des orifices de refoulement 12, 13 et 14. Comme représenté sur les figures 1 et 2, la porte 11 est entraînée en mouvement coulissant par un mécanisme 21 formé d'un cordon 23 qui est entraîné par une poulie motrice 24. Le cordon coulisse sur un trajet de coulissement lorsqu'il est entraîné. La poulie motrice 24 peut être entraînée en rotation par un dispositif d'actionnement à moteur ou par un mécanisme de connexion à bielle (non représentés). Bien que dans ce mode de réalisation, le cordon 23 soit constitué d'un cable, il peut être constitué d'une courroie. Une extrémité du cordon 23 est reliée à l'extrémité supérieure de la porte 11, tandis que son autre extrémité est reliée à une portion verticalement médiane de la porte par l'intermédiaire d'un ressort de traction 25 qui tend le cordon avec une tension appropriée. De préférence, la porte de mélange d'air 11 est réalisée en un matériau rigide. Dans ce mode de réalisation, un logement de ressort 28 est prévu sur l'une des faces 1 la et 1 lb de la porte 11 qui sont tournées vers la direction d'écoulement de l'air dans la conduite 2, comme représenté sur la figure 3. Dans le mode de réalisation représenté, le logement de ressort est formé sur la face 1 la sous la forme d'une cavité creuse, mais il peut aussi bien être formé sur la face 1 lb. Au moins une partie du ressort de traction 25 est disposée dans le logement de ressort 28. Dans le mode de réalisation représenté, la totalité du ressort de traction 25 est disposée dans le logement de ressort 28. Une extrémité du ressort de traction 25 est reliée à une portion de raccordement 29 se trouvant à une position verticalement médiane de la porte 11, tandis que son autre extrémité est raccordée à une extrémité du cordon 23. Le cordon traverse un trou 30 défini au fond du logement de ressort 28. La longueur verticale du logement de ressort est choisie pour permettre au ressort de traction 25 de s'allonger pour fournir la tension souhaitée au cordon. La porte 11 coulisse verticalement sur la figure 1 par l'action du cordon 23 le long de son trajet de coulissement. Au cours de son coulissement, elle est guidée le long d'une gorge de guidage 26 par des chevilles 27 qui font saillie sur les deux côtés latéraux de la porte et qui sont reçues dans la gorge de guidage 26. Comme représenté sur la figure 2, la gorge de guidage 26 comprend une gorge de guidage supérieure 26a et une gorge de guidage inférieure 26b, l'extrémité inférieure de la gorge de guidage supérieure 26a étant raccordée à l'extrémité supérieure de la gorge de guidage inférieure 26b. Les gorges de guidage 26a et 26b sont en forme de ligne polygonale, telle que la porte s'éloigne du côté du radiateur 8 lorsqu'elle coulisse vers le haut ou vers le bas et qu'elle vient en contact ou s'approche du côté du radiateur 8 lorsqu'elle a fini de coulisser. Ainsi, lorsque la porte 11 coulisse, elle ne vient pas en contact avec le radiateur 8, ce qui augmente la durabilité de ces deux éléments, et lorsqu'elle a fini de coulisser, elle appuie sur le côté du radiateur, obturant ainsi le chemin d'écoulement de l'air. Dans ce conditionneur d'air selon le premier mode de réalisation, du fait que la porte de mélange d'air 11 est coulissante, l'espace requis pour son fonctionnement peut être fortement réduit par rapport à celui de la porte de type rotatif classique représentée sur la figure 5. En outre, l'espace requis pour le mécanisme de coulissement 21 est également fortement réduit du fait que celui-ci est constitué par un cordon 23, tel qu'un câble ou une courroie. En conséquence, la dimension du mécanisme de coulissement lui-même et celle de l'ensemble du conditionneur d'air peuvent être fortement réduites. De plus, étant donné que le cordon 23 est tendu en permanence avec une tension constante appropriée par le ressort de traction 25, cette tension peut toujours être maintenue à une valeur souhaitée. On peut donc assurer un fonctionnement correct et régulier du cordon ainsi qu'un coulissement régulier de la porte. En outre, puisque le ressort de traction 25 est disposé à l'intérieur de la face 11 a de la porte 11, il ne risque pas de gêner la poulie motrice 24 sur toute la course de coulissement de la porte. On peut donc facilement assurer une course convenable du mouvement de coulissement de la porte 11 sans aucun inconvénient. Un positionnement de la porte dépendant du mode de climatisation souhaité peut donc être obtenu facilement et précisément. La figure 4 représente une porte de mélange d'air d'un conditionneur d'air selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 4, un ressort hélicoïdal de torsion 33 est disposé à l'intérieur d'une zone de la face 31a de la porte 31. Les faces 31a et 31b sont tournées vers la direction d'écoulement d'air dans la conduite 2. Une première extrémité du ressort hélicoïdal de torsion 33 est en prise dans une portion d'engagement 34 prévue sur la face 3 la et son autre extrémité est raccordée à une extrémité d'un cordon de coulissement 32 par l'intermédiaire d'une portion de raccordement mobile 35. Une portion de guidage 36 pour guider le cordon est prévue à la partie inférieure de la face 31a. Des chevilles 37 pour guider la porte 31 le long de gorges de guidage (non représentées) sont fixées sur les côtés latéraux de la porte. Dans ce deuxième mode de réalisation, le ressort hélicoïdal de torsion 33 fournit en permanence une tension appropriée au cordon 32. Etant donné que le ressort est disposé à l'intérieur de la face 31 la de la porte, il ne gêne pas la poulie motrice sur toute la course de la porte. On obtient donc un fonctionnement régulier de la porte et un degré de liberté de conception accru pour le mécanisme de coulissement. En outre, la course de fonctionnement convenable désirée de la porte peut être facilement accrue. Bien que des modes de réalisation de la présente invention aient été décrits en détail, la portée de l'invention n'y est pas limitée. L'homme du métier comprendra que diverses modifications peuvent être effectuées sans s'écarter de la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Conditionneur d'air (1) pour véhicules, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs échangeurs de chaleur (7, 8) et une porte de mélange d'air (11, 31) 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 (10) et à un chemin d'air froid (9), sous l'action d'un mécanisme de coulissement (21), de manière à régler des débits d'écoulement d'air traversant lesdits chemins respectifs d'air chaud et froid (10, 9), ledit mécanisme de coulissement (21) comportant un cordon de coulissement (23, 32) relié à ladite porte (11, 31) et des moyens pour mettre en tension ledit cordon, lesdits moyens de mise en tension comprenant un ressort (25, 33) relié par une première extrémité audit cordon (23, 32) et par son autre extrémité à ladite porte (11, 31), au moins une partie dudit ressort (25, 33) étant disposée à l'intérieur d'une zone d'une face (1 la) de la porte qui est tournée vers la direction d'écoulement d'air dans ladite conduite. 2. Conditionneur d'air (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cordon (23, 32) est constitué par un câble ou une courroie. 3. Conditionneur d'air (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit ressort (25) est un ressort de traction. 4. Conditionneur d'air (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit ressort (33) est un ressort hélicoïdal de torsion. 5. Conditionneur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie dudit ressort (25, 33) est disposée dans un logement (28) qui est formé à l'intérieur de ladite face ( la) de la porte (11, 31). 6. Conditionneur d'air (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit logement (28) est constitué par une cavité qui est définie sur ladite face de la porte (11, 31). 7. Conditionneur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits échangeurs de chaleur sont constitués par un dispositif de refroidissement (7) et un dispositif de chauffage (8) et en ce que ladite porte (11, 31) est disposée entre ces deux dispositifs. 8. Conditionneur d'air (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une gorge de guidage (26) le long de laquelle coulisse ladite porte (11, 31). 9. Conditionneur d'air (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite gorge de guidage (26) est conformée de façon telle que la porte (11, 31) est guidée pour s'éloigner de l'un desdits échangeurs de chaleur lorsqu'elle coulisse et vient sensiblement en contact avec l'échangeur de chaleur lorsque son coulissement est terminé. 10. Conditionneur d'air (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite gorge de guidage (26) s'étend en continu d'une position correspondant à une première extrémité d'un trajet de coulissement de ladite porte (11, 31) jusqu'à une position correspondant à une deuxième extrémité dudit trajet.