Brevet FR2798324A1 — publié le 20010316

Dispositif de chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile à mixage amélioré 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 conduite d'entrée d'air frais, une branche de transmission d'air et une branche de réchauffage d'air alimentées chacune par la conduite d'entrée et communiquant entre elles par une zone de mixage, ainsi qu'un volet de mixage disposé à la jonction de la conduite d'entrée et desdites branches pour répartir un flux d'air entre lesdites branches. on connaît déjà des dispositifs de ce type dans lesquels le volet de mixage est généralement un volet papillon qui comporte une première aile évoluant dans une zone formée à la jonction des deux branches précitées, du côté de l'entrée d'air, et une deuxième aile évoluant dans une autre zone formée à la jonction desdites branches, du côté de la zone de mixage. Le volet de mixage est propre à pivoter entre deux positions extrêmes, à savoir une position dite "tout chaud" et une autre position dite "tout froid" et à occuper une multipli cité de positions intermédiaires. Dans la position "tout chaud", la première aile du volet de mixage ferme la communication entre la conduite d'entrée et la branche de transmission, tandis que la deuxième aile du volet ouvre la communication entre la branche de réchauffage et la zone de mixage. Il en résulte que le flux d'air provenant de la conduite d'entrée est obligé de passer par la branche de réchauffage dans laquelle il est réchauffé par les moyens de chauffage que contient cette branche. Dans la position "tout froid", la première aile du volet de mixage ferme la communication entre la conduite d'entrée et la branche de réchauffage, tandis que la deuxième aile du volet ferme la communication entre la branche de réchauffage et la zone de mixage. Il en résulte que l'air alimenté par la conduite d'entrée est obligé de passer par la branche de transmission, dans laquelle il n'est pas réchauffé. Dans les dispositifs connus de ce type, la conduite d'entrée est alimentée par un flux d'air envoyé par un pulseur, lequel est lui-même alimenté par un flux d'air extérieur prélevé hors de l'habitacle du véhicule et/ou par un flux d'air recirculé prélevé à l'intérieur de l'habitacle. La zone de mixage du dispositif est reliée à des moyens de distribution qui permettent répartir le flux d'air ainsi traité (refroidi et/ou réchauffé) entre différentes buses débouchant dans l'habitacle, et cela d'une manière en soi connue. L'un des inconvénients présentés par ces dispositifs est que le volet de mixage nécessite une zone d'évolution importante pour permettre son débattement entre les deux positions extrêmes précitées, ce qui augmente l'encombrement du dispositif. L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvé nient. Elle propose à cet effet un dispositif de chauffage et/ou climatisation du type défini en introduction, lequel comprend en outre au moins un volet additionnel disposé à la jonction de la conduite d'entrée et de la branche de réchauffage d'air et déplaçable en coordination avec le volet de mixage de l'une à l'autre de deux positions extrêmes comprenant une position de fermeture en laquelle il coopère avec le volet de mixage pour fermer la communication entre la conduite d'entrée et la branche de réchauffage d'air et pour obliger le flux d'air frais à emprunter la branche de transmission d'air, et une position d'ouverture en laquelle il coopère avec le volet de mixage pour ouvrir la communication entre la conduite d'entrée et la branche de réchauffage d'air, le volet de mixage fermant en outre la communication entre la conduite d'entrée et la branche de transmission pour obliger le flux d'air à emprunter la branche de réchauffage. Ainsi, le contrôle du passage de l'air frais sélectivement vers la branche de transmission ou la branche de réchauffage s'effectue par la coopération du volet de mixage et du volet additionnel. Comme ce volet additionnel se situe à la jonction de la conduite d'entrée et de la branche de réchauf- fage, il est possible de diminuer la taille du volet de mixage, et par conséquent de diminuer l'encombrement global du dispositif. Corrélativement, lorsque le volet additionnel est dans la position d'ouverture, on obtient une section de passage, au niveau de la jonction de la conduite d'entrée et des deux branches, qui est supérieure à celle des dispositifs connus, ce qui permet d'augmenter le flux d'air accédant à la branche de réchauffage. Les deux volet sont deplaçables en coordination, ce qui permet d'optimiser les réglages de température et les débits d'air passant par l'une et/ou l'autre des deux branches. Il en résulte également diminution de la perte de charge sur l'air lorsque le dispositif est en position "tout chaud" et que tout le flux d'air passe par la branche de réchauffa- ge. De plus, le dispositif autorise un réglage plus fin de la progressivité en température et sur les stratifications en température. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le volet de mixage et le volet additionnel sont tous les deux du type papillon et montés pivotants autour d'axes parallèles. De préférence, le volet de mixage et le volet additionnel pivotent alors en sens opposés. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans sa position de fermeture, le volet additionnel ferme seulement une partie de la section de passage de la conduite d'entrée au niveau de sa jonction avec la branche de transmission et de la branche de réchauffage. Cette partie de la section de passage correspond avantageuse ment moins de la moitié. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, dans sa position de fermeture, le volet additionnel vient en appui contre une première butée s'étendant en bordure de la conduite d'entrée et contre une deuxième butée s'étendant en travers de la conduite d'entrée. Il est avantageux que, dans la position de fermeture du volet additionnel, le volet de mixage vienne en appui contre la deuxième butée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, dans sa position de fermeture, le volet additionnel forme un angle obtus avec le volet de mixage, tandis que, dans sa position d'ouverture, le volet additionnel s'étend de manière sensi blement parallèle au volet de mixage. Dans description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, lequel la figure unique est une vue en coupe d'un dispositif selon une forme préférée de réalisation de l'invention dans laquelle le volet de mixage et le volet additionnel sont représentés dans des positions extrêmes différentes. Le dispositif représenté sur la figure unique comprend un boîtier 10 délimitant une conduite d'entrée 12 propre à être alimentée par un flux d'air frais (flèche 1) envoyé par un pulseur (non représenté). Ce dernier est lui même alimenté soit par un flux d'air extérieur prélevé hors de l'habitacle du véhicule, soit par un flux d'air recirculé prélevé à l'intérieur de l'habitacle. Dans la conduite d'entrée 12 est logé transversalement un évaporateur 14 qui est relié à un circuit de climatisation classique (non représenté) de manière à produire en sortie un flux d'air qui peut être de l'air climatisé si l'évaporateur est mis en marche. En aval de l'évaporateur 14, la conduite d'entrée 12 se rétrécit en étant limitée par deux parois convergentes 16 et 18 du boîtier 10. Ces parois convergentes 16 et 18 aboutis sent respectivement à deux bords de butée 20 et 22. Entre ces bords de butée, la conduite 12 définit une zone de jonction 24 qui alimente d'une part une branche de transmission d'air 26 et une branche de réchauffage d'air 28. La branche 28 a une forme générale en U et elle est délimitée extérieurement par une paroi incurvée 30 du boîtier et intérieurement par une cloison interne 32. Les branches 26 et 28 communiquent entre elles d'une part au niveau de la zone de jonction 24 située du côté de la conduite d'entrée 12 et d'autre part au niveau d'une autre zone de jonction 34, située en aval, encore appelée zone de mixage. Dans la branche de réchauffage 28 est logé un échangeur de chaleur 36 constitué ici par un radiateur parcouru par le fluide chaud servant au refroidissement du moteur du véhicu le. En aval de l'échangeur de chaleur 36 est prévu un radiateur électrique additionnel 38 propre à fournir une énergie thermique d'appoint, ce dernier comprenant de préférence des résistances électriques du type à coefficient de température positif. Dans le boîtier 10 est monté un volet de mixage 40 disposé à la jonction de la conduite d'entrée 12 et desdites branches 26 et 28 pour répartir le flux d'air entre lesdites branches. Le volet de mixage 40 est un volet du type papillon monté pivotant autour drun axe 42 et possédant une première aile 44 propre à évoluer dans la région de la zone jonction 24 et une deuxième aile 46 propre à évoluer dans la région de la zone de mixage 34. Le volet de mixage est propre à pivoter entre deux positions extrêmes : une position dite "tout chaud" (représentée en traits pleins) dans laquelle l'aile 44 ferme la communication entre la conduite d'entrée 12 et la branche de transmission 26, tandis que l'aile 46 ouvre la branche de réchauffage 28. - une position dite "tout froid" (représentée en traits interrompus) dans laquelle l'aile 44 ouvre communication entre la conduite d'entrée 12 et ferme la branche de réchauf- fage 28 à la fois en amont et en aval. Habituellement, dans les dispositifs connus de ce genre, et dans cette position "tout froid", l'extrémité de l'aile 44 vient en appui contre un bord du boîtier qui correspondrait bord 22 dans le cas présent. Conformément à l'invention, le dispositif comprend en outre un volet additionnel 50 du type papillon monté pivotant autour d'un axe 52 qui s'étend parallèlement à l'axe 42 du volet de mixage. Ce volet additionnel est propre à évoluer dans la zone de jonction 24, du côté de la jonction entre la conduite d'entrée 12 et la branche de réchauffage 28. Les volets 40 et 50 sont propres A pivoter de manière coordonnée et en sens opposés. Le volet 50 peut pivoter entre une position de fermeture (représentée en traits interrompus) et une position d'ouver ture (représentée en trait plein). Dans la position de fermeture, le volet additionnel 50 coopère avec le volet de mixage 40 dans la position dite "tout froid" (volet repré senté en traits interrompus). Dans cette position, le volet additionnel 50 forme un angle obtus (voisin de 120') avec le volet de mixage 40 et plus particulièrement avec l'aile 44 de ce dernier. Il en résulte que le volet 50 s'étend en travers de la zone de jonction 24 et qu'il contribue, avec l'aile 44 du volet de mixage, à fermer la communication entre la conduite d'entrée 12 et la branche de réchauffage 28. Ainsi, l'air ayant traversé l'évaporateur est obligé de passer par la branche de transmission 26 pour parvenir directement à la zone de mixage 34, sans être réchauffé. Le flux d'air est représenté par la flèche F2 en traits interrompus. A l'intérieur du boîtier est prévue une butée 54 qui s'étend entre les deux bords de butée 22, en étant plus près du bord 22 que du bord 20 et contre laquelle viennent en appui les deux volets 40 et 50 dans la position de fermeture du volet additionnel. Dans la position de fermeture du volet additionnel, celui-ci ferme seulement une partie de la section de passage de la conduite d'entrée, au niveau de la zone de jonction 24, cette partie de la section correspond à celle définie entre le bord de butée 22 et la butée 24, et est donc inférieure à la moitié de la section de passage totale. Dans la position d'ouverture du volet additionnel 50 (repré sentée en trait continu), le volet a pivoté d'environ 60' par rapport à la position précédente. Par ailleurs, le volet de mixage a pivoté d'environ la même valeur et il occupe une position représentée en trait plein. Dans cette position, l'aile 44 ferme la branche de transmission d'air 26 et l'aile 46 ouvre la branche de réchauffage 28 du côté aval. Il en résulte que l'air est obligé de passer par la branche de réchauffage d'air et de traverser par conséquent l'échangeur 36 et le radiateur 38. Comme on peut le voir, l'air sortant de l'évaporateur est divisé grossièrement en trois flux, un flux F3 qui passe entre la cloison 32 et la butée 54, un flux F4 qui passe entre la butée 54 et un côté du volet addition- nel 50 et un flux F5 qui passe entre l'autre coté du volet 50 et le bord de butée 22. Il en résulte que dans cette position "tout chaud", la branche de réchauffage 28 est alimentée par un flux d'air plus important que dans les dispositifs connus jusqu'à présent étant donné que la zone de jonction 2 définie entre les bords de butée 20 est plus grande que dans les disposi tifs connus jusqu'à présent. mais, du fait que le volet de mixage 44 est plus petit, on obtient en même temps une diminution favorable de l'encombrement du dispositif. Par ailleurs, dans cette position "tout chaud", on obtient une diminution de la perte de charge sur l'air qui passe à travers l'échangeur de chaleur 36. Il est à noter que le volet de mixage 40 et le volet addi tionnel 50 permettent un réglage plus fin de la progressivité en température et sur les stratifications en température. En effet, ces deux volets peuvent occuper une multiplicité de positions intermédiaires entre les deux positions extrêmes précitées pour permettre dajuster la température du flux d'air dans la zone de mixage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée ' la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple et s'étend d'autres variantes. Ainsi, bien que l'invention ait été décrite en référence à un dispositif comprenant un seul volet additionnel, il est possible de prévoir une pluralité de volets additionnels. outre, le volet additionnel n'est pas limité à un volet du type papillon comme décrit précédemment. est possible également d'équiper le dispositif de moyens permettant de favoriser le guidage du flux dl froid et/ou du flux d'air chaud, ces moyens de guidage étant définis soit par le boitier lui-même, soit par des élements rapportés sur le volet de mixage, et cela de manière soi connue. Revendications 1. Dispositif de chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant une conduite d'entrée d'air frais (12), une branche de transmission d'air (26) et une branche de réchauffage d'air (28) alimentées chacune par la conduite d'entrée (12) et communiquant entre elles par une zone de mixage (34) ainsi qu'un volet de mixage (40) disposé à la jonction de la conduite d'entrée (12) et desdites branches (26, 28) pour répartir un flux d'air entre lesdites branches, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un volet addition nel (50) disposé à la jonction (24) de la conduite d'entrée (12) et de la branche de réchauffage d'air (26) et déplaçable en coordination avec le volet de mixage (40) de l'une l'autre de deux positions extrêmes comprenant une position de fermeture laquelle ledit volet additionnel (50) coopère avec le volet de mixage (40) pour fermer la communication entre la conduite d'entrée (12) et la branche de réchauffage d'air (28) et pour obliger le flux d'air frais à emprunter la branche de transmission d'air (26) et une position d'ouver ture en laquelle il coopère pour ouvrir la communication entre la conduite d'entrée (12) et la branche de réchauffage d'air (28), le volet de mixage (40) fermant en outre la communication entre la conduite d'entrée (12) et la branche de transmission d'air (26) pour obliger le flux d'air à emprunter la branche de réchauffage (28). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet de mixage (40) et le volet additionnel (50) sont tous les deux du type papillon et montés pivotant autour d'axes respectifs parallèles (42, 52). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le volet de mixage (40) et le volet additionnel (50) pivotent en sens opposés. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 Ici 3, caractérisé en ce que, dans sa position de fermeture, le volet additionnel (50) ferme seulement une partie de la section de passage de la conduite d'entrée (12) au niveau de sa jonction (24) avec la branche de transmission d'air (26) et de la branche de réchauffage ( ). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que cette partie de la section de passage correspond à moins de la moitié. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans sa position de fermeture, le volet additionnel (50) vient en appui contre une première butée (22) s'étendant en bordure la conduite d'entrée (12) et contre une deuxième butée (54) s'étendant en travers de la conduite d'entrée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, dans la position de fermeture du volet additionnel (50), le volet de mixage vient en appui contre la deuxième butée (54). 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que, dans sa position de fermeture, le volet additionnel (50) forme un angle obtus avec le volet de mixage (40), tandis que, dans sa position d'ouverture, le volet additionnel (50) s'étend de manière sensiblement parallèle au volet de mixage (40).