Brevet FR2814400A1 — publié le 20020329

L'invention concerne une installation de chauffage ou de climatisation pour un véhicule à moteur, comportant une gaine de passage de l'air, un ventilateur disposé dans un capot spiral pour amener de l'air, d'une ouverture pour l'air extérieur et/ou d'une ouverture pour l'air de recyclage, à un premier échangeur de chaleur pour produire de l'air froid et/ou à un filtre à air et dans l'habitacle du véhicule, dans laquelle le capot spiral présente, en plus de l'ouverture de sortie d'air connue, une ouverture de sortie d'air de désorption, obturable par un clapet à air de désorption, et obturée en exploitation normale de l'installation. Une installation de climatisation d'un véhicule à moteur sert aujourd'hui à élever le confort en ce qui concerne la température de l'air, l'humi- dité de l'air et la qualité de l'air. Pour refroidir l'air on utilise un évaporateur d'un circuit réfrigérateur dans lequel apparaît en même temps de l'eau de condensation qui jusqu'ici subsiste partiellement dans l'évaporateur après arrêt du véhicule. L'eau conduit à des phénomènes indésirables qui compromettent aussi bien la sécurité de conduite et les coûts de l'évaporateur que la santé et le confort des occupants. Ces phénomènes sont une apparition subite de buée sur les vitres (également dénommée "flash-fogging") par l'air soufflé saturé d'humidité, lors de la remise en route de l'installation, odeur de l'évaporateur par croissance de germes dans un milieu chaud et humide et attaque croissante de la corrosion par l'eau de condensation à réaction principalement acide. Avant tout les problèmes de l'apparition subite de buée sur les vitres s'aggrave encore si l'on utilise également le circuit de refroidissement comme pompe à chaleur et dans ce cas on emploie également l'évaporateur pour le chauffage. De l'eau de condensation, adhérente, d'un fonctionnement précédent en chauffage se vaporise dans l'habitacle du véhicule. On utilise en outre aujourd'hui, pour purifier l'air des éléments gazeux, malodorants et polluants, des filtres à charbon actif qui, en cas de sursaturation par dépassement des intervalles d'échange, peuvent également émettre à nouveau des éléments concernant la santé. À partir du document DE 196 24 216 on connaît une installation de climatisation dans laquelle un clapet à air est prévu dans la zone de la sortie d'air d'un ventilateur de façon que l'air amené par le ventilateur soit, dans la première position d'extrémité du clapet, envoyé dans l'installation de climatisation et, dans l'autre position d'extrémité du clapet, envoyé dans l'air de recyclage en passant par un canal d'air de désorption. En outre, dans la zone de l'entrée d'air de l'installation de climatisation, est disposé un canal d'air relié au côté aspiration du ventilateur. En mode désorption, on ouvre ce canal d'air et on place le clapet à air qui se trouve à la sortie d'air du ventilateur dans la position de sortie d'air de désorption, de sorte qu'en faisant marcher le ventilateur l'air est aspiré hors de l'habitacle du véhicule et qu'il passe par l'élément chauffant, par un filtre à air et par un évaporateur, de sorte que le filtre à air peut faire l'objet d'une désorption et que l'air de désorption peut alors être évacué à l'extérieur par le ventilateur. Dans le cas de cette installation de climatisation connue, il est désavantageux que pour faire passer l'air de désorption il faille réaliser le capot de ventilateur de façon coûteuse et qu'il faille en outre prévoir au total deux clapets à air et deux canaux d'air de désorption. Une telle installation de climatisation présente donc un encombrement important et elle est d'un coût défavorable. En partant de l'état de la technique le but de l'invention est de mettre à disposition une installation de chauffage ou de climatisation améliorée avec laquelle soit possible, de façon simple et donc à coût plus favorable, une opération de désorption du filtre et/ou de séchage de l'évaporateur et ne présente qu'un encombrement le plus faible possible. Dans le cas d'une installation conforme au modèle, on atteint ce but par le fait que l'ouverture de sortie d'air de désorption est disposée à une distance angulaire de l'ouverture de sortie d'air existant dans la paroi latérale du capot de ventilateur telle que l'ouverture de sortie d'air reste toujours ouverte quelle que soit la position du clapet d'air de désorption. Selon l'invention il est prévu que l'ouverture de sortie de l'air de désorption soit disposée à une distance angulaire de l'ouverture de sortie d'air telle que, quelle que soit la position du clapet à air de désorption, l'ouverture de sortie d'air soit toujours ouverte. De façon surprenante il est apparu que, dans une conception relativement simple de ce genre, dans le cas de laquelle un clapet à air de désorption est simplement disposé dans une paroi latérale du capot spiral, un flux d'air de désorption suffisant peut passer en sens inverse à travers l'installation de chauffage de climatisation. II n'y est pas nécessaire de modifier le sens de rotation du rotor de ventilateur. II suffit d'obturer l'ouverture air extérieur/air de recyclage et d'ouvrir l'ouverture de sortie d'air de désorption. Le sens de rotation du rotor de ventilateur restant le même, l'air est alors aspiré par l'ouverture de sortie d'air et envoyé, par le rotor de ventilateur, vers l'ouverture de sortie de désorption, ce qui opère un passage inversé de l'air à travers l'installation de chauffage ou de climatisation et donc une désorption d'un filtre et/ou un séchage de l'évaporateur. Une installation de ce type conforme à l'invention peut se construire de façon aussi compacte que pour les installations de climatisation connues. De plus une telle installation de climatisation est d'un coût favorable car il suffit de prévoir un clapet supplémentaire et de faire en outre qu'il soit possible d'obturer simultanément l'ouverture d'air extérieur et l'ouverture de recyclage. II est avantageux que, dans l'une de ses positions d'extrémité, qui correspond à l'exploitation normale de l'installation, le clapet à air de désorption forme une paroi latérale du capot spiral et, que dans son autre position d'extrémité, qu'il prend en exploitation de désorption, le clapet à air de désorption fasse alors dévier le flux d'air transporté en spirale, vers l'ouverture de sortie d'air de désorption. Le clapet à air de désorption barre alors largement le passage au flux d'air passant selon la direction spirale. Ceci se réalise en une construction simple au moyen d'un clapet disposé dans une paroi latérale radiale du capot spiral et pouvant pivoter vers l'intérieur en direction du rotor du ventilateur. Pour pouvoir, en exploitation en désorption, transporter une quantité d'air la plus grande possible, l'ouverture de sortie d'air de désorption (54) est disposée dans la zone de la grande ouverture de passage de la spirale, c'est-à-dire relativement près de l'ouverture de sortie d'air. Pour une meilleure élimination de l'air de désorption, le clapet de sortie d'air de désorption peut présenter des éléments de guidage de l'air disposés latéralement. De préférence, on emploie l'installation conforme à l'invention pour sécher l'évaporateur de l'installation de climatisation, ce pour quoi, après avoir mis l'évaporateur hors circuit, on ouvre l'ouverture de sortie d'air de désorption et on obture les ouvertures d'air extérieur et d'air de recyclage, le ventilateur continuant à tourner, ce par quoi l'air sec provenant de l'habitacle du véhicule est aspiré à travers l'installation de climatisation et en particulier à travers l'élément chauffant et passe dans l'évaporateur sous forme d'air chaud, où il entraîne l'humidité et est ensuite envoyé, par l'ouverture de sortie d'air du capot de ventilateur, vers l'ouverture de sortie d'air de désorption. On explique en détail ci-dessous l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin : - Les Figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'une installa- tion de climatisation conforme à l'invention en exploitation normale ; - Les Figures 3 et 4 sont des représentations correspondant à l'installa- tion des Figures 1 et 2, le clapet à air de désorption étant ouvert. Une installation de chauffage ou de climatisation 10 conforme à l'invention pour un véhicule à moteur présente une gaine de passage d'air 12, dans laquelle sont disposés un évaporateur 14 pour refroidir l'air ainsi qu'un élément chauffant 16 pour réchauffer l'air et des moyens appropriés de commande du flux d'air dont n'est représenté qu'un clapet 18 de mélange des températures, pour mélanger l'air froid et l'air chaud. De la gaine de passage d'air 12, l'air conditionné est envoyé, par des sorties d'air non représentées en détail, dans un habitacle de véhicule. Côté entrée est disposé sur la gaine de passage d'air 12 un capot de ventilateur en forme de spirale 20. Le capot spiral 20 présente une entrée d'air axiale 22 qui peut être reliée, par un clapet d'entrée d'air extérieur 24 ou par un clapet de recyclage d'air 26, à une ouverture d'entrée d'air extérieur 28 ou à une ouverture d'air de recyclage 30. Une sortie d'air 32 du capot spiral 20 est relié à la gaine de passage d'air 12. Dans le capot spiral est disposé un ventilateur radial 34 constitué d'un moteur de ventilateur 36 et d'un rotor de ventilateur radial 38 monté sur l'arbre d'entraînement du moteur 36. En exploitation normale de l'installation de climatisation, selon les positions du clapet d'entrée d'air extérieur 24 et du clapet de recyclage 26, de l'air extérieur et/ou de l'air de recyclage est aspiré par l'ouverture d'entrée d'air extérieur 28 ou par l'ouverture de recyclage 30, aspiré radialement par le rotor de ventilateur 38 et envoyé, par le capot spiral 20, vers l'ouverture de sortie d'air 32 selon la flèche 40. De ! a, Cair s'écoute selon la direction de la flèche 42 à travers les différents composants de einstallation de climatisation, comme par exemple l'évaporateur 14, l'élément chauffant 16 et le clapet de mélange 18. Selon l'invention, dans une paroi latérale 50 du capot spiral 20 est disposé un clapet à air de désorption 52 et ceci à une distance angulaire a de l'ouverture de sortie d'air, mesurée en sens inverse de la rotation du ventilateur, de façon que l'ouverture de sortie d'air 32 reste toujours libre pour toute position du clapet à air de désorption 52. À son extrémité aval, le clapet à air de désorption est attaché, avec articulation, à la paroi du capot 50 de sorte que dans l'une de ses positions d'extrémité (Figure 1), le clapet à air de désorption 52 forme une paroi latérale du capot de ventilateur et que dans son autre position d'extrémité, représentée en tireté sur la Figure 1, il verrouille le chemin spiral de l'air, comme expliqué plus loin en se référant aux Figures 3 et 4. Le clapet à air de désorption 52 peut ainsi ouvrir une ouverture de sortie d'air de désorption 54 en pivotant vers l'intérieur en direction du rotor de ventilateur 38. Dans la position d'extrémité du clapet à air de désorption 52 dans laquelle l'ouverture de sortie d'air de désorption 54 est ouverte (Figure 3), l'installation de climatisation conforme à l'invention travaille en mode séchage de l'évaporateur ou mode désorption. Pour un même sens de rotation du ventilateur 56 et le clapet d'entrée d'air extérieur 24 et le clapet de recyclage 26 étant simultanément fermés (Figure 4), l'air est aspiré par l'ouverture de sortie d'air 32 et envoyé par le rotor de ventilateur 38 vers l'ouverture de sortie d'air de désorption 54 comme indiqué par les flèches 58,60, 62 et 64. Dans ce mode d'exploitation, le rotor de ventilateur opère comme un ventilateur à flux transversal. L'air transporté n'a plus aucune composante axiale mais il est simplement transporté perpendiculaire- ment à la direction de l'axe de rotation. Dans cette exploitation en désorption, on peut donc éliminer sans risque l'eau de condensation qui se dépose sur l'évaporateur 14. De même dans ce mode d'exploitation on pourrait nettoyer un filtre encrassé, donc en éliminer les polluants et les renvoyer à l'extérieur. Dans une forme de réalisation de construction simple, la sortie d'air de désorption 54 s'ouvre en direction d'un canal d'entrée d'air extérieur 66 de sorte qu'en exploitation en désorption on utilise le canal d'entrée d'air extérieur 66 comme canal de sortie d'air de désorption. Dans une forme de réalisation de l'invention, le clapet à air de désorption 52 présente, à ses bord latéraux, des éléments de guidage de l'air, non représentés en détail, pour interdire que l'air ne s'échappe latéralement pardelà les bords du clapet à air de désorption 52. En outre le bord avant du clapet, qui pivote en direction du rotor de ventilateur 38, pourrait être chanfreiné, de façon à réduire le développement de bruit. REVENDICATIONS 1. Installation de chauffage ou de climatisation pour un véhicule à moteur, comportant une gaine de passage de l'air (12), un ventilateur (34) disposé dans un capot spiral (20) pour amener de l'air, d'une ouverture pour l'air extérieur (28) et/ou d'une ouverture pour l'air de recyclage (30), à un premier échangeur de chaleur (évaporateur 14) pour produire de l'air froid et/ou à un filtre à air et dans l'habitacle du véhicule, dans laquelle le capot spiral (20) présente, en plus de l'ouverture de sortie d'air (32) connue, une ouverture de sortie d'air de désorption (54), obturable par un clapet à air de désorption (52), et obturée en exploitation normale de l'installation, caractérisée par le fait que l'ouverture de sortie d'air de désorption (54) est disposée à une distance angulaire (a) de l'ouverture de sortie d'air (32) existant dans la paroi latérale (50) du capot de ventilateur (20) telle que l'ouverture de sortie d'air (32) reste toujours ouverte quelle que soit la position du clapet d'air de désorption (52). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, dans sa première position d'extrémité (exploitation normale), le clapet à air de désorption (52) forme la paroi latérale (50) du capot spiral (20) et, dans son autre position d'extrémité (exploitation en désorption), il dévie le flux d'air (64) transporté en forme spirale en direction de l'ouverture de sortie d'air de désorption (54). 3. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le clapet à air de désorption (52) peut pivoter vers l'intérieur en direction du rotor de ventilateur (38). 4. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'ouverture de sortie d'air de désorption (54) est disposée dans la zone de la grande ouverture de passage de la spirale. 5. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le clapet à air de désorption présente des éléments de guidage de l'air disposés latéralement. 6. Procédé pour éliminer l'eau de condensation d'un évaporateur (14) d'une installation de climatisation (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'après arrêt de l'évaporateur (14) on ouvre l'ouverture de sortie d'air de désorption (54), on ferme l'ouverture d'air de recyclage (28) et/ou l'ouverture d'air extérieur (30) et on continue à faire tourner le ventilateur (34), ce par quoi de l'air est aspiré dans l'habitacle du véhicule par l'installation de climatisation (10) et éventuellement chauffé dans un élément chauffant (16) et aspiré par le ventilateur (34) à travers l'ouverture de sortie d'air (32) en passant par l'évaporateur (14) et amené à une ouverture de sortie d'air de désorption (54).