Brevet FR2799412A1 — publié le 20010413

INSTALLATION DE CHAUFFAGE ETIOU CLIMATISATION PRESENTANT UN SYSTEME DE DISTRIBUTION D'AIR DANS L'HABITACLE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte principalement à une installation de chauffage et/ou climatisation présentant un système de distribution d'air chaud et/ou froid dans l'habitacle d'un véhicule automobile. Les véhicules automobiles modernes comportent de nombreux équipements dont le volume risque d'empiéter sur l'espace de l'habitacle. Un ensemble de canalisations assure la distribution d'air froid (ventilation, climatisation) ou chaud (chauffage) dans l'habitacle. D'autre part, la structure d'un véhicule automobile est habituellement renforcée par une poutre transversale. Ainsi, un constructeur automobile doit loger dans un même espace les canalisations d'amenee d'air, la poutre de renforcement, la planche de bord ainsi que équipements, tels que des coussins de sécurité (airbag en terminologie anglo saxonne) ou analogues. On connaît ainsi du Brevet Européen EP 0 607 585 un tableau bord intégrant un échangeur de chaleur, un conduit servant à envoyer un flux d'air à l'échangeur de chaleur, des ouïes de sortie et un système de distribution de flux d'air, dans lequel le corps de tableau de bord est constitué par deux coques définissant un volume creux définissant un unique conduit transversal constituant système de distribution de flux d'air. Ce dispositif, même s'il est de structure relativement simple occupe un volume important, ce qui est relativement pénalisant étant donné que, dans véhicules actuels, la gestion de l'espace doit être optimisée. Le Brevet US 4,391,465 a proposé un ensemble en deux parties dont l'une constitue une structure porteuse présentant une fonction mécanique, dont l'autre, qui ne présente pas de fonction mécanique particulière, sert à loger des instruments de tableau de bord et des conduits du système de ventilation du véhicule. Ce concept ne permet pas non plus d'optimiser l'espace occupe par les différents équipements du véhicule. Le Brevet US 5,564,515 a proposé une structure en nid d'abeille présentant un niveau supérieur regroupant les conduits de distribution d'air et un niveau inférieur regroupant les éléments de chauffage de ventilation et de conditionnement d'air. Cette structure à deux niveaux est volumineuse, notamment en raison du fait que la structure en nid d'abeille qui permet d'obtenir une réduction de poids, tend à augmenter l'espace occupé. La présente invention vise à l'obtention d'une installation fonctionnelle, de structure relativement simple et qui permet de diminuer l'espace occupe. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir système de distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile ayant faible emprise sur l'habitacle. C'est également un but de la présente invention d'offrir un système de distribution d'air permettant, sur commande, d'amener de l'air chaud ou froid dans divers points de l'habitacle. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un système distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile minimisant le nombre pièces nécessaires à l'assemblage du véhicule, Notamment, le système selon la présente invention peut jouer le rôle d'une structure de renforcement du véhicule. C'est également un but de la présente invention d'offrir un sous- ensemble prêt à être monté, assurant la climatisation, la ventilation et/ou le chauffage d'un habitacle d'un véhicule automobile. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un véhicule comportant de nombreux équipements et dont l'habitacle offre un espace disponible important. C'est également un but de la présente invention d'offrir un véhicule très rigide, comportant un habitacle indéformable et présentant une bonne résistance aux chocs frontaux et latéraux. Au moins un des buts précités est atteint par une installation présentant un système de distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile comportant un ensemble disposé transversalement et ancré sur la structure véhicule et comportant d'une part au moins une poutre creuse de renforcement de structure dudit véhicule et formant au moins certaines desdites canalisations d'amenée d'air, et d'autre part au moins un élément d'échange de chaleur (par exemple radiateur et/ou condenseur et/ou évaporateur), en communication avec au moins dite canalisation d'amenée d'air. La poutre creuse de renforcement peut représenter des ouvertures débouchant dans l'habitacle du véhicule. Au moins un élément de chauffage, par exemple un radiateur, peut être logé dans au moins un compartiment de l'ensemble rigide. En particulier, deux éléments de chauffage peuvent être disposés chacun dans un compartiment situé à une extrémité de la poutre. Un évaporateur et éventuellement un filtre à air peuvent être logés dans un compartiment de l'ensemble rigide, situé par exemple dans une région centrale de la poutre. Au moins un moyen de pompage d'air tel qu'un pulseur peut être logé dans compartiment de l'ensemble rigide. L'ensemble rigide peut être composé de deux demi-coques assemblées, notamment selon un plan horizontal. La poutre creuse peut être une poutre transversale et/ou une traverse inférieure de baie. L'installation peut en particulier présenter première région creuse formant poutre transversale et une deuxième région creuse formant une traverse inférieure de baie, reliées par des troisième et quatrième régions creuses définissant également des passages de distribution d'air. La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées, données comme des exemples non limitatifs, et sur lesquelles : - la figure 1 est une vue isométrique éclatée de trois-quarts arrière d'un premier exemple de réalisation d'un système selon la présente invention ; - la figure 2 est une vue isométrique éclatée de trois-quarts avant du système de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue isométrique de trois-quarts arrière du système de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue isométrique de trois-quarts avant du système de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue isométrique de trois-quarts avant d'un deuxième exemple de réalisation d'un système selon la présente invention ; - la figure 6 est une vue isométrique de trois-quarts arrière d'un troisième exemple de réalisation d'un système selon la présente invention. Sur les figures 1 à 6, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur les figures 1 à 4, on peut voir un premier exemple de réalisation d'un système selon la présente invention comportant un ensemble rigide 1 formant une poutre susceptible d'être ancrée transversalement dans un véhicule automobile de manière à renforcer sa structure et comportant des conduits d'amenée d'air froid ou chaud terminés par une pluralité d'ouvertures débouchant dans l'habitacle d'un véhicule automobile. Cette position occupe notamment l'espace utilisé par un élément de renforcement de structure (position transversale et/ou traverse inférieure bain). L'ensemble rigide 1 est un corps creux composé par exemple d'une demi- coque supérieure 3 et d'une demi-coque inférieure 5, réalisée par exemple, en tôle emboutie en matière plastique ou en matériau composite d'épaisseur suffisante pour l'ensemble rigide 1 creux fasse fonction de poutre de renforcement. deux demi-coques 3 et 5 sont assemblées de manière hermétique en y incorporant divers équipements tels que radiateurs et/ou condenseur 7, avantageusement disposés dans deux compartiments 9 situés à proximité des extrémités opposees de l'ensemble rigide 1, un pulseur, une turbine, un ventilateur ou analogue (non illustrés) disposés dans un compartiment cylindrique 11 situé par exemple à l'arrière gauche de l'ensemble rigide 1. Le compartiment 11 est relié par une canalisation 1 à un compartiment central 15 de réception d'un évaporateur 17 d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Avantageusement, entre la canalisation 13 et l'évaporateur 17, on interpose un filtre 19. Des canalisations 21, par exemple de sections rectangulaires, transversales par rapport au véhicule automobile, s'étendent sur toute la longueur du système selon la présente invention. L'ensemble rigide 1 selon l'invention peut comporter d'autres équipements, tels que moteur d'essuie-glaces, séparateur d'air ou compresseur électrique du dispositif de climatisation. Le système selon la présente invention comporte une pluralité d'ouvertures 23.1 à 23.8 d'amenée d'air dans l'habitacle du véhicule. Par exemple, une ouverture 23.1 dont l'axe est disposé verticalement vers le haut, à l'extrémité gauche de la poutre et une ouverture 23.2 dont l'axe est disposé verticalement vers le haut, à l'extrémité droite de la poutre assurent le dégivrage et/ou le désembuage pare-brise. Une ouverture 23.3 dont l'axe est vertical, opposée à l'ouverture 23.1 assure l'amené d'air au niveau des pieds de la partie gauche de l'habitacle (pieds du conducteur dans un véhicule destiné à la circulation à droite). Une ouverture 23.4 dirigée vers le bas, d'axe vertical, opposée à l'ouverture 23.2 assure l'amené d'air au niveau des pieds du côté droit de l'habitacle. Une ouverture 23.5, d'axe horizontal, disposée à l'extrémité gauche système selon la présente invention, assure l'aération latérale gauche, alors qu'une ouverture 23.6, d'axe horizontal, disposée du côté droit de l'habitacle assure l'aération latérale droite. Les ouvertures 23.7 et 23.8, placées au centre, assurent l'aération centrale de l'habitacle. Le système selon la présente invention comporte les moyens de type connus pour diriger l'air à la température désirée vers la ou les ouvertures 23.1 à 23.8. Ces dernières sont équipées de volets permettant de diriger l'air dans l'habitacle de manière à assurer le confort des occupants du véhicule. En particulier, il est avantageux de disposer l'évaporateur 17 et/ou le pulseur dans la partie centrale de la poutre, ce qui permet de distribuer de l'air frais vers la console de l'habitacle par les conduits de sortie 23.7 et 23.8, ainsi que sur les côtés par les conduits de sortie 23.5 et 23.6 par l'intermédiaire des canalisations 21 qui relient les compartiments 9 et 15. Les canalisations 21 servent également à distribuer de l'air chaud partir des éléments 7, vers le centre de la partie avant de l'habitacle (conduits de sortie 23.7 et 23.8). Dans l'exemple non limitatif illustré, les diverses canalisations mises en oeuvre ont avantageusement une section carrée ou rectangulaire. Sur la figure 5, on peut voir une variante de réalisation d'un système selon la présente invention, comportant, en outre, une traverse inférieure de baie 25 parallèle à la canalisation 21 et disposée vers l'avant du véhicule. La traverse inférieure de baie est une pièce de structure située à la base du pare-brise. Elle peut être intégrée au tablier séparant l'habitacle du compartiment moteur. La traverse inférieure de baie 25 est par exemple munie d'une ouverture centrale 23.9 débouchant vers le haut pour compléter le dégivrage et/ou le désembuage du pare- brise. Ce concept met à profit le fait que sur un véhicule, la poutre transversale et la traverse inférieure de baie sont situées sensiblement dans un même plan horizontal. L'ensemble tel que représenté présente ainsi un contour fermé comportant les poutres creuses 21 et 25 et les régions creuses 9 formant également des canalisations d'amenée d'air et formant un cadre (par exemple rectangulaire), ce qui lui confère une rigidité élevée. Le compartiment 15 est situé à l'intérieur de ce cadre, d'où une bonne protection pour le pulseur et/ou l'évaporateur 17, tout en assurant la distribution de l'air dans tous les endroits désirés de l'avant de l'habitacle, sans qu'il soit besoin d'un boitier de protection. Comme dans le cas des figures 1 à 4, l'ensemble rigide 1 est avantageusement constituée de deux demi-coques supérieure 3 et inférieure 5. L'ensemble présente ainsi un maximum d'intégration de fonctions, à savoir rigidité (poutre transversale, traverse inférieure de baie), intégration des éléments fonctionnels de l'installation de chauffage-climatisation et distribution d'air par les canalisations 21 et 23.1 à 23.9 intégrées à l'ensemble rigide 1. Sur la figure 6, on peut voir une variante de realisation du dispositif 1 selon les figures 1 à 4, comportant deux compartiments 11.1 et 11.2 avantageusement identiques de réception d'un puiseur, d'une turbine ou d'un ventilateur. Dans l'exemple illustré, chacun des compartiments 11.1 et 11.2 forment sensiblement un cylindre d'axe horizontal disposé à l'opposé ouvertures 23.7 et 23.8. Cette disposition est également applicable au cas de la figure 6. A titre de variante, il est possible, dans le cadre de la présente invention, de disposer un élément chauffant tel qu'un radiateur dans le compartiment 25 et de réaliser un évaporateur en deux parties, connecté en parallèle ou en série, et disposées dans les compartiments d'extrémité 9. REVENDICATIONS 1. Installation de chauffage-climatisation comprenant un système de distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile comportant des canalisations de distribution d'air, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble rigide (1) disposé transversalement et ancré sur la structure de véhicule et intégrant d'une part au moins une poutre creuse (21, 25) de renforcement de la structure dudit véhicule formant au moins certaines desdites canalisations d'amenée d'air, et d'autre part au moins un élément d'échange de chaleur (7, 17) en communication avec au moins une canalisation d'amenée d'air. 2. Installation selon la revendication 1, caracterisée en ce que la poutre creuse de renforcement (21) comporte des ouvertures (23.1 à 23.9) débouchant dans l'habitacle du véhicule. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'il comporte au moins un élément (7) de chauffage de l'air distribué dans l'habitacle du véhicule automobile, ledit élément (7) étant logé dans au moins un premier compartiment (9) de l'ensemble rigide (1). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'ensemble rigide (1) comprend deux éléments de chauffage (7) dont chacun est dispose dans un compartiment (9) situé à une extrémité de la poutre (1). 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comporte un évaporateur (17) assurant le refroidissement de l'air distribué dans ledit habitacle, ledit évaporateur (17) étant logé dans deuxième compartiment (15) de l'ensemble rigide (1). 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'il comporte un filtre à air (19) logé dans ledit deuxième compartiment (15) de la poutre. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de pompage d'air tels qu'au moins un pulseur logé dans un troisième compartiment 1) de l'ensemble rigide (1). 8. Installation selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que ledit deuxième compartiment (15) est disposé dans une région centrale de la poutre ). 9 Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ensemble rigide (1) est composé de deux demi-coques (3, 5) assemblées. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce les deux demi-coques (3, 5) sont assemblées selon un plan horizontal. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications caractérisée en ce que l'ensemble rigide (1) présente une première région creuse (21) formant une poutre transversale et une deuxième région creuse (25) formant une traverse inférieure de baie. 12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce la première (21) et deuxième (25) régions creuses sont reliées entre elles troisième et une quatrième région creuse (9) définissant des passages de distribution d'air. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce la première (21) et deuxième (25) régions creuses sont reliées à leurs extrémites par lesdites troisième et quatrième régions creuses (9), de manière à former un cadre rigide. Installation selon une des revendications 11 ou 13, caracterisée en ce que la traverse inférieure de baie (25) comporte une ouverture (23.9) de dégivrage ou désembuage du pare-brise.