Brevet FR2833530A1 — publié le 20030620

APPAREIL DE CHAUFFAGE ET/OU DE CLIMATISATION A ORGANE DE MIXAGE ET DE REPARTITION D'AIR POUR HABITACLE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention se rapporte à un appareil de chauffage et/ou de climatisation à organe de mixage et de répartition d'air pour habitacle de véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur d'équiper les véhicules automobiles d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation qui comprend, disposés dans un châssis, un pulser, un radiateur, et des conduites d'aération équipées de moyens d'obturation et/ou d'orientation de l'air expulsé en direction de différentes zones de l'habitacle, que cet air soit chaud, froid ou tiède. Or ces ensembles ne donnent pas entièrement satisfaction au niveau de la qualité du chauffage, tant en ce qui concerne la gestion de la température de l'air que sa distribution en direction des différentes zones de l'habitacle. De plus, dans les dispositifs de l'art antérieur, le nombre de pièces est élevé, augmentant ainsi la complexité de la fabrication et du contrôle de la cinématique, et donc le coût de fabrication et de maintenance en cas de panne. Pour résoudre ces problèmes, tout au moins certains d'entre eux, l'invention propose de grouper certaines de ces fonctions dans un seul organe permettant à l'ensemble de chauffage ou de climatisation de fonctionner dans de meilleures conditions thermiques tout en gagnant en compacité et en facilité d'utilisation. Plus précisément, l'invention a pour objet un appareil de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule automobile, ledit ensemble comprenant un châssis à l'intérieur duquel sont disposés au moins : - un moyen de propulsion d'air, - au moins un moyen de chauffage de l'air propulsé placé en aval du moyen de propulsion d'air, - une conduite de dégivrage, une conduite d'aération d'une zone haute de l'habitacle et une conduite d'aération d'une zone basse de 0 l'habitacle, un tel ensemble comprenant en outre un unique organe mobile d'obturation pour simultanément mixer l'air chaud et l'air froid et répartir le flux d'air propulsé en direction des conduites d'aération, en fonction de la position dudit organe. Avantageusement, le moyen de mixage et de répartition d'air est un volet articulé autour d'un axe de rotation. Selon un mode préféré de réalisation, le volet comprend : - un arbre de pivotement monté autour de l'axe de rotation, deux aubes sensiblement planes s'étendant de part et d'autre et perpendiculairement audit arbre, et - une structure évidée sensiblement en forme d'arche constituée par deux bras se dressant à partir de l'une des aubes et dont les extrémités sont liées entre elles par une aile sensiblement parallèle à l'axe de rotation. Selon des modes particuliers de réalisation : - les deux bras sont sensiblement perpendiculaires à l'aube à partir de laquelle ils se dressent ; - les aubes ont des dimensions sensiblement identiques et sont symétriques par rapport à l'arbre de pivotement ; - les bras sont inclinés en direction de la seconde aube, et l'aile est disposée en regard de cette seconde aube ; - dans une première position extrême du volet, l'aile est placée au regard de la conduite haute d'aération et de la conduite basse d'aération tandis que les aubes laissent passer essentiellement de l'air chaud provenant du moyen de chauffage en direction principalement de la conduite de dégivrage et, dans une seconde position extrême du volet, l'aile est placée au regard de la conduite de dégivrage tandis que les aubes obturent l'accès au moyen de chauffage et laissent passer essentiellement de l'air frais en direction principalement des conduites haute et basse, - le débattement angulaire du volet est compris entre environ 30 et 60 , de préférence sensiblement égal à 45 . L'invention se rapporte également à un véhicule automobile équipé d'un ensemble de chauffage et/ou de climatisation tel que présenté. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple qui représentent respectivement : - la figure 1, une vue en perspective d'un exemple de volet de mixage et de répartition d'air conforme à l'invention, - la figure 2, une vue en coupe d'un exemple d'appareil de chauffage et/ou de climatisation équipé du volet de la figure 1 placé dans une première position extrême, et - la figure 3, une vue en coupe de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation de la figure 1 avec le volet placé dans une seconde position extrême. La figure 1 illustre un volet 10 mixte de mixage et de répartition d'air conforme à l'invention. Ce volet 10, typiquement réalisé en matière plastique moulée, comprend un arbre creux de pivotement 11 de part et d'autre auquel s'étendent deux aubes 12 et 13 sensiblement planes. Les aubes 12 et 13 sont disposées perpendiculairement à l'arbre 11 et symétriques par rapport à celui-ci. Deux bras 14 et 15 parallèles se dressent à partir de la première aube 12 selon deux plans perpendiculairement à ladite aube et à l'arbre de pivotement 11. Les extrémités 14a et 15a de ces bras 14 et 15 sont liées entre elles par une aile 16 donnant à cette partie 17 du volet 10 une forme évidée d'arche destiné au passage de l'air. Les bras 14 et 15 sont inclinés en direction de l'arbre 11 et de la seconde aube 13 de telle sorte que l'aile 16 est située en regard de cette seconde aube 13. Les aubes 12 et 13 présentent des extrémités 12a et 13a inclinées de manière symétrique par rapport à l'arbre central 11, ces extrémités 12a et 13a formant des joints périphériques d'étanchéité à l'air. L'aile 16 présente un profil arqué sous la forme d'une portion de cylindre ou de tambour. La figure 2 illustre une portion d'un appareil de climatisation 20 pour habitacle de véhicule automobile conforme à l'invention. Cet appareil 20 comprend un châssis externe 21, par exemple en matière plastique, présentant une partie amont typiquement reliée à un tablier (non représenté) de véhicule et une partie aval divisée, dans le cas présent, en une conduite 24 de dégivrage, une conduite haute 25 d'aération d'une zone médiane de l'habitacle, s'étendant typiquement de la tête aux genoux des occupants avants du véhicule, et une conduite basse 26 d'aération d'une zone située typiquement au niveau des pieds desdits occupants. Un pulseur 30 est placé dans une partie amont du châssis afin de propulser l'air en direction des différentes conduites 24 à 26. Un radiateur 32 est disposé dans le châssis 21, en aval du pulseur 30, afin de réchauffer l'air provenant de l'extérieur par échange thermique, typiquement à l'aide d'un fluide caloporteur. Un autre radiateur électrique 34 peut également être placé dans le châssis en aval du premier radiateur 32, comme dans l'exemple illustré, afin de continuer à réchauffer l'air qui le traverse. Le volet de la figure 1 est placé en amont des trois conduites d'aération 24 à 26, et son arbre 11 peut pivoter autour d'un axe de rotation xx' disposé proche du radiateur 32. Dans une première position extrême, dite de dégivrage, illustrée par la figure 2, l'air expulsé par le pulser 30 (flèche F) est forcé de passer au travers du radiateur 32 puis du radiateur électrique 34 afin d'être réchauffé. Dans cette position, l'aile arquée 16 du volet 10 est placée en regard de la conduite haute d'aération 25 et de la conduite basse d'aération 26, lesquelles sont ainsi quasiment obturées, aux fuites calibrées près. Du fait de la structure évidée 17 du volet 10, l'air réchauffé suite à son passage au travers du radiateur 34 passe entre les bras 14 et 15 et l'aile 16 pour circuler en direction de la conduite de dégivrage 24 afin de désembuer un pare-brise non représenté, comme cela est illustré par la flèche F1 de la figure 2. Une faible quantité d'air chaud peut circuler en direction des deux autres conduites selon le niveau de fuite prévu, comme cela est illustré par les flèches F2. Dans une seconde position extrême, dite position d'aération, illustrée par la figure 3, l'aile arquée 16 du volet 10 est disposée en regard de la conduite de dégivrage 24 qu'elle obture quasiment, aux fuites près. L'air propulsé par le pulseur 30 (flèche F) ne traverse pas les radiateurs 32 et 34 car les accès à ces moyens de chauffage sont bloqués de manière étanche par les aubes 12 et 13 au niveau de leurs joints périphériques d'étanchéité 14a et 15a. Ainsi, de l'air frais circule en direction des conduites haute 25 et basse 26 afin de rafraîchir l'habitacle, comme cela est illustré par les flèches F1 de la vue en coupe illustrée à la figure 3. Une faible quantité d'air frais peut circuler en direction de la conduite de dégivrage 24 selon le niveau de fuite prévu, comme cela est illustré par les flèches F2. Bien entendu, entre ces deux positions extrêmes illustrées par les figures 2 et 3, le volet 10 peut prendre une multitude de positions intermédiaires, notamment pour envoyer de l'air tiède dans une ou plusieurs conduites. Couplé avec une bonne gestion du pulseur 30, du radiateur 32 et, en option, du radiateur 34, ce volet 10 permet d'envoyer facilement la puissance d'air désirée, à la température désirée et en direction des endroits souhaités. Le débattement du volet 10 est relativement faible, de l'ordre de 30 à 60 et en particulier d'environ 45 , ce qui permet de rendre l'appareil plus compact. Le volet de la présente invention permet donc de gérer simultanément les fonctions de mixage de l'air chaud et froid et de distribution de l'air en direction des différentes conduites. Une pièce unique étant utilisée pour réaliser ces deux fonctions, l'ensemble de climatisation est ainsi plus facile à réaliser et à utiliser, moins coûteux, plus compact, et ceci sans aucune perte d'efficacité. Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'Invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Ainsi, un évaporateur peut être ajouté en amont des moyens de chauffage pour permettre une circulation d'air froid dans le flux d'air. Par ailleurs, l'aile 16 peut être supportée par trois bras, un central et deux latéraux, dès lors que l'air peut passer entre l'aube 12, l'aile et lesdits bras, c'est-à-dire que les bras et l'aile définissent une structure évidée en forme d'arche. Par ailleurs, la forme incurvée de l'aile 16 peut être adaptée à l'entrée des conduites d'aération de manière à les obturer du mieux possible lorsque cela est nécessaire. REVENDICATIONS 1. Appareil de chauffage et/ou de climatisation (20) pour habitacle de véhicule automobile, ledit appareil comprenant un châssis (21) à l'intérieur duquel sont disposés : - un moyen de propulsion d'air (30), - au moins un moyen de chauffage (32,34) de l'air propulsé placé en aval du moyen de propulsion d'air (30), - une conduite de dégivrage (24), une conduite d'aération (25) d'une zone haute de l'habitacle et une conduite d'aération (36) d'une zone basse de l'habitacle, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un unique organe (10) mobile d'obturation pour simultanément mixer l'air chaud et l'air froid et répartir le flux d'air propulsé (F) en direction des conduites d'aération (24,25, 26), en fonction de la position dudit organe (10). 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'organe mobile de mixage et de répartition d'air est un volet (10) articulé autour d'un axe de rotation (xx'). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le volet (10) comprend : - un arbre de pivotement (11) monté tournant autour de l'axe de rotation (xx'), deux aubes (12,13) sensiblement planes s'étendant de part et d'autre et perpendiculairement audit arbre (11), et - une structure évidée (17) sensiblement en forme d'arche constituée par deux bras (14,15) se dressant à partir de l'une des aubes (11 ; 12) et dont les extrémités (14a, 15a) sont liées entre elles par une aile (16) sensiblement parallèle à l'axe de rotation (xx'). 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel les deux bras (14,15) sont sensiblement perpendiculaires à l'aube (12) à partir de laquelle ils se dressent. 5. Appareil selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les aubes (11,12) ont des dimensions sensiblement identiques et sont symétriques par rapport à l'arbre de pivotement (11). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les bras (14,15) sont inclinés en direction de la seconde aube (13), et l'aile (16) est disposée en regard de cette seconde aube (13). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes 3 à 6, caractérisé en ce que, dans une première position extrême du volet (10), l'aile (16) est placée au regard de la conduite haute d'aération (25) et de la conduite basse d'aération (26) tandis que les aubes (14,15) laissent passer essentiellement de l'air réchauffé en direction principalement de la conduite de dégivrage (24) et, dans une seconde position extrême du volet (10), l'aile (16) est placée au regard de la conduite de dégivrage (24) tandis que les aubes (14,15) obturent l'accès au moyen de chauffage (24) et laissent passer essentiellement de l'air frais en direction principalement des conduites haute (25) et basse (26). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le débattement angulaire du volet (10) est compris entre environ 30 et 60 . 9. Appareil selon la revendication 8, dans lequel le débattement angulaire du volet (10) est sensiblement égal à 450. 10. Véhicule automobile équipé d'un appareil (1) de chauffage et/ou de climatisation (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes.