Brevet FR2844482A1 — publié le 20040319

La présente invention concerne un dispositif de conditionnement d'air d'habitacle d'un véhicule automobile, l'habitacle étant délimité par un ensemble de parois, ledit dispositif comprenant des moyens d'introduction d'air 5 conditionné dans l'habitacle par au moins un orifice d'entrée, et des moyens d'extraction de l'air de l'habitacle permettant l'extraction de l'air par au moins un orifice d'évacuation. Dans certains véhicules connus dotés d'un système de 10 conditionnement d'air, l'air soufflé par le climatiseur ressort de l'habitacle par des extracteurs placés dans le coffre du véhicule. En situation de vie courante du système de conditionnement d'air, c'est-à-dire hors les situations de mise en recirculation de l'air de l'habitacle, l'air 15 conditionné traverse l'habitacle avant d'être évacué à l'extérieur. Or, l'air évacué présente un écart de température parfois important avec l'air ambiant extérieur, plus froid dans le cas d'un refroidissement de l'habitacle par l'air conditionné, ou plus chaud dans le cas du 20 chauffage de l'habitacle. Pour de tels systèmes de conditionnement d'air, en l'absence de mise en recirculation de l'air de l'habitacle, on estime en moyenne à 60% l'énergie thermique injectée dans l'habitacle qui est perdue lors de l'extraction de l'air. Dans d'autres systèmes de conditionnement d'air, ou dans certaines phases d'utilisation de systèmes de conditionnement d'air tels que décrits précédemment, on organise une recirculation partielle ou totale de l'air soufflé dans l'habitacle. Dans le cas d'une recirculation 30 partielle, l'air soufflé provient d'un mélange d'air extérieur et d'air prélevé dans l'habitacle. Une telle recirculation, qui permet de réduire les pertes énergétiques, présente cependant plusieurs inconvénients: il peut apparaître des phénomènes d'embuage des vitres et de détérioration de la qualité de l'air dans l'habitacle, du fait d'une concentration croissante de C02. Il se pose également des problèmes d'homogénéité, à l'intérieur de l'habitacle, de la qualité de l'air et de son 5 conditionnement. L'air étant généralement aspiré à l'avant du véhicule, le conditionnement est de moindre qualité à l'arrière de l'habitacle. De plus, la recirculation de l'air génère des nuisances acoustiques. L'invention vise à limiter la perte énergétique due 10 à l'extraction de l'air de conditionnement, et à assurer un conditionnement sans dégradation des qualités de l'air présent dans l'habitacle. A cet effet, dans un dispositif de conditionnement d'air tel que décrit précédemment, il est prévu un échangeur 15 de chaleur placé dans le passage d'air défini par l'orifice d'évacuation, et un caloduc adapté pour relier thermiquement ledit échangeur à au moins une paroi de l'habitacle, notamment une paroi interne. De préférence, les moyens d'extraction comprennent 20 au moins un ventilateur placé dans le passage d'air défini par l'orifice d'évacuation, notamment à proximité dudit échangeur. Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, la paroi de l'habitacle reliée thermiquement à 25 l'échangeur par le caloduc est constituée par une partie de garniture de pavillon. Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention, la paroi de l'habitacle reliée thermiquement à l'échangeur par le caloduc est constituée par une paroi 30 interne de porte. De façon avantageuse encore, l'échangeur de chaleur et l'orifice d'évacuation sont placés dans une partie d'extrémité arrière de l'habitacle, tandis que l'orifice d'entrée est placé dans une partie d'extrémité avant de l'habitacle. L'invention vise également l'utilisation d'un caloduc pour relier thermiquement une sortie d'évacuation 5 d'air conditionné d'un habitacle de véhicule automobile à une paroi de l'habitacle, notamment une paroi interne. L'invention vise également un véhicule équipé d'un dispositif tel que décrit précédemment, notamment un véhicule dans lequel le caloduc relie thermiquement 10 l'échangeur à au moins une paroi de l'habitacle, notamment une paroi interne. Un mode particulier de réalisation de l'invention va maintenant être décrit plus en détail en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un dispositif de conditionnement d'air conforme à l'invention; et - la Figure 2 est une vue schématique de la partie d'extraction du dispositif représenté sur la Figure 1. Sur la Figure 1, on a représenté schématiquement un véhicule automobile 1 dans lequel est ménagé un habitacle 3 séparé de l'extérieur 5 par un ensemble de parois. Cet ensemble de parois comprend une paroi de toit 7 (ou pavillon), une paroi d'extrémité avant 9 séparant 25 l'habitacle 3 du compartiment moteur 11, et une paroi d'extrémité arrière 13. Le véhicule 1 est muni d'un dispositif de conditionnement d'air d'habitacle qui permet de conditionner un flux d'air Fo aspiré à l'extérieur, pour porter cet air à 30 une température différente (plus basse dans le cas d'un refroidissement de l'air habitacle, ou plus haute dans le cas d'un chauffage), et de souffler le flux d'air ainsi conditionné F1 à l'intérieur de l'habitacle 3. Un flux d'air F2, dont la température T2 est comprise entre celle To de Fo et celle Tl de F1, est extrait de l'habitacle 3 pour être rejeté à l'extérieur 5. Dans l'exemple représenté, le flux d'air entrant Fo, qui est à la température extérieure To, entre dans le 5 compartiment moteur, dans lequel est ménagé un bloc de climatisation 15 (ou climatiseur). Le climatiseur 15 porte l'air entrant à la température recherchée T1, et le flux d'air conditionné F1 ainsi obtenu est dirigé à l'intérieur de l'habitacle au travers d'un orifice d'entrée 17, prévu 10 dans une partie d'extrémité avant de l'habitacle, par exemple dans la paroi avant 9. Le flux d'air F1 traverse l'habitacle 3 en échangeant ses calories ou frigories avec le milieu ambiant de l'habitacle, tandis qu'une quantité d'air inférieure F2 15 est extraite de l'habitacle 3 au travers d'un orifice d'évacuation 19 pratiqué, dans l'exemple représenté, dans la paroi d'extrémité arrière 13 du véhicule. On comprend que le fait de réaliser l'extraction de cette quantité d'air dans une partie d'extrémité arrière du véhicule, sous la forme du 20 flux d'air F2, permet d'atteindre un haut niveau d'échange thermique à l'intérieur de l'habitacle 3, et une homogénéité satisfaisante de la température de l'air entre l'avant et l'arrière de l'habitacle 3. L'écart entre les quantités d'air F1 et F2 s'explique notamment par les fuites par les 25 vitres et les portières. Pour faciliter l'extraction du flux d'air F2 de l'habitacle 3, il peut être prévu, en amont et à proximité immédiate de l'orifice d'évacuation 19, un ventilateur 21. Dans le dispositif de conditionnement d'air conforme 30 à l'invention, tel que représenté sur les Figures, on prévoit un échangeur de chaleur 23 placé dans le passage d'air défini par l'orifice d'évacuation 19, et un caloduc 25 reliant thermiquement cet échangeur 23 à une paroi interne de l'habitacle. On entend par " caloduc " un dispositif à haute performance de transmission de la chaleur, constitué essentiellement d'un élément creux contenant un liquide en présence de sa vapeur. Un caloduc est capable de réaliser 5 des échanges thermiques à haute vitesse et à haut rendement entre deux points situés à distance l'un de l'autre et portés à deux températures différentes. Il utilise la propagation des échanges calorifiques entre le liquide et sa phase vapeur. Dans l'exemple représenté, la caloduc 25 relie l'échangeur de chaleur 23, placé dans l'orifice d'évacuation 19, à la garniture de pavillon 7 du véhicule. Il est particulièrement intéressant de relier le caloduc 25 à la garniture de pavillon 7, le toit du véhicule étant une 15 surface privilégiée d'échauffements par rayonnement. Il est entendu que le caloduc 25 pourrait être relié à toute autre paroi de l'habitacle, en particulier une paroi interne de porte. D'autres modes de réalisation de l'invention 20 pourraient être prévus sur la base de l'exemple décrit en référence aux Figures, notamment des modes de réalisation mettant en oeuvre plusieurs caloducs reliant thermiquement l'échangeur de chaleur placé dans le passage d'extraction à différentes parties de paroi interne de l'habitacle. On comprend que l'invention qui vient d'être décrite permet de réaliser un dispositif de conditionnement d'air dans lequel sont limitées les pertes énergétiques, puisqu'une partie des calories ou frigories du flux d'air extrait F2 est récupérée par l'échangeur de chaleur 23 et réacheminée vers l'habitacle. La consommation énergétique du dispositif de conditionnement est donc réduite par rapport à celle d'un système classique fonctionnant sans recyclage de l'air de l'habitacle. D'autre part, un tel dispositif évite les inconvénients des systèmes à recyclage d'air, notamment la dégradation de la qualité de l'air. REVENDI CATIONS 1. Dispositif de conditionnement d'air d'habitacle d'un véhicule automobile, l'habitacle (3) étant délimité par un ensemble de parois (7, 9, 13), ledit dispositif 5 comprenant des moyens (15, 17) d'introduction d'air conditionné (F1) dans l'habitacle (3) par au moins un orifice d'entrée (17), et des moyens d'extraction (19, 21) de l'air de l'habitacle permettant l'extraction de l'air (F2) par au moins un orifice d'évacuation (19), caractérisé 10 en ce qu'il comporte en outre un échangeur de chaleur (23) placé dans le passage d'air défini par l'orifice d'évacuation (19), et un caloduc (25) adapté pour relier thermiquement ledit échangeur à au moins une paroi (7) de l'habitacle, notamment une paroi interne. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'extraction (19, 21) comprennent au moins un ventilateur (21) placé dans le passage d'air défini par l'orifice d'évacuation (19), notamment à proximité dudit échangeur (23). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi de l'habitacle reliée thermiquement à l'échangeur (23) par le caloduc (25) est constituée par une partie de garniture de pavillon (7). 4. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, 25 caractérisé en ce que la paroi de l'habitacle reliée thermiquement à l'échangeur (23) par le caloduc (25) est constituée par une paroi interne de porte. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'échangeur de 30 chaleur (23) et l'orifice d'évacuation (19) sont placés dans une partie (13) d'extrémité arrière de l'habitacle, tandis que l'orifice d'entrée (17) est placé dans une partie d'extrémité avant (9) de l'habitacle (3). 6. Utilisation d'un caloduc pour relier thermiquement une sortie d'évacuation (19) d'air conditionné d'un habitacle (3) de véhicule automobile à une paroi (7) de l'habitacle, notamment une paroi interne. 7. Véhicule comportant un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 8. Véhicule suivant la revendication 7, comprenant un habitacle (3) délimité par un ensemble de parois (7, 9, 13), caractérisé en ce que le caloduc (25) relie 10 thermiquement l'échangeur (23) à au moins une paroi (7) de l'habitacle, notamment une paroi interne.