Brevet FR2843916A1 — publié le 20040305

DISPOSITIF DE REGULATION THERMIQUE POUR HABITACLE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention se rapporte à un dispositif de régulation thermique pour habitacle de véhicule automobile. Dans les véhicules actuels, il existe différentes façons de réchauffer ou rafraîchir l'habitacle d'un véhicule pour le confort des passagers. La solution la plus répandue consiste à envoyer de l'air dans l'habitacle à partir d'un appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation placé typiquement dans la planche de bord et comprenant une pluralité de conduites 10 d'aération aboutissant à des sorties d'air orientables. Une autre solution consiste à utiliser directement les sièges de l'habitacle, principalement ceux des passagers avant du véhicule, et à les munir de moyens de propulsion et d'orientation d'un flux d'air. Cet air permet de réchauffer ou de refroidir les sièges, principalement par l'intermédiaire de leur assise et de la face avant de 15 leur dossier. Cependant, I'application de ces deux solutions, éventuellement combinées, le confort thermique des passagers arrière n'est pas satisfaisant, les sièges avant faisant obstacle à la propagation de l'air provenant des bouches d'aération de la planche de bord. L'augmentation du 20 débit du flux d'air ne résout pas ce problème et provoque des bruits désagréables et donc une gêne pour les passagers avant. De même, dans certains modèles de véhicule haut de gamme, des conduites auxiliaires sont disposées le long des portes ou intégrées à la console centrale de manière à envoyer de l'air à l'arrière de l'habitacle, 25 éventuellement via un appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation auxiliaire pouvant être placé dans le coffre. Cette solution est techniquement complexe, coteuse, peu efficace et la diffusion de l'air est difficile à orienter vers les passagers. Par conséquent, il n'existe actuellement pas de solution 30 satisfaisante pour apporter un confort thermique au plus près des passagers arrière d'un véhicule. Pour résoudre ce problème, I'invention propose des moyens pour améliorer le confort aérothermique de tous les passagers du véhicule, en particulier ceux assis aux places arrière. Plus précisément, I'invention a pour objet un dispositif de régulation thermique pour habitacle de véhicule automobile comprenant un appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de l'habitacle et au moins un siège comprenant une assise et un dossier présentant une face avant et une face arrière, dans lequel ledit siège intègre une partie au moins de l'appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation et présente des 5 moyens pour expulser de l'air en direction d'une zone arrière de l'habitacle située en regard de la face arrière du dossier du siège. Selon des modes préférés de réalisation de l'invention: - le siège renferme dans sa structure des conduites de circulation d'air terminées chacune par au moins une sortie d'air; - le dossier du siège est muni d'au moins une sortie haute et/ou basse d'air; - le dossier du siège est muni d'au moins une sortie latérale droite ou gauche d'air; - le dossier du siège est muni de sorties hautes droite et 15 gauche pour expulser l'air en direction de la tête d'un passager placé derrière ledit siège, de sorties basses droite et gauche pour expulser l'air en direction des pieds d'un passager placé derrière ledit siège, de sorties latérales gauche haute et basse et de sorties latérales droite haute et basse; - chaque sortie d'air est munie d'un organe d'obturation et/ou 20 d'orientation de l'air expulsé; - le dossier du siège est muni d'une zone de diffusion douce pour expulser l'air au travers d'un revêtement recouvrant une face arrière du dossier; - le dossier du siège est muni d'une surface rayonnante, 25 obtenue par exemple par dispositif à effet Peltier, caloduc, échangeur thermique ou résistance; - le siège est équipé de moyens de commande des fonctions d'aération de l'appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, par exemple intégré à une face arrière du dossier; - le siège comprend en outre des moyens pour diffuser l'air à travers une face supérieure de l'assise et la face avant du dossier en direction d'une zone avant de l'habitacle située en regard de la face avant du dossier du siège; - le siège comprend une conduite de dérivation se divisant en 35 deux conduites auxiliaires aboutissant respectivement dans une zone de diffusion douce de l'assise et dans une zone de diffusion douce du dossier; - le siège comprend en outre un pulseur secondaire de propulsion de l'air en direction des conduites auxiliaires de diffusion d'air; - le siège est muni d'un volet de répartition de l'air entre le dossier et l'assise, placé en amont des conduites auxiliaires; - le siège est muni d'un volet pour répartir l'air expulsé entre la zone arrière de l'habitacle et la zone avant de l'habitacle; - le siège est muni d'un volet pour envoyer dans le siège soit de l'air issu d'une conduite d'alimentation en air recyclé, soit de l'air issu d'une conduite d'alimentation en air traité thermiquement, soit un mélange des deux. 10 le siège est muni de deux canalisations séparées d'alimentation en air traité thermiquement, la première canalisation étant exclusivement reliée aux conduites auxiliaires de diffusion d'air expulsant de l'air par la face supérieure de l'assise et la face avant du dossier, tandis que la seconde canalisation est exclusivement reliée aux conduites de circulation 15 d'air expulsant l'air par la face arrière du dossier, - une résistance de précision à coefficient de température positif (CTP) est installée en aval du pulseur secondaire. Avantageusement, le siège est un siège conducteur ou de passager avant, ou il appartient à une rangée de sièges intermédiaires 20 disposée devant une autre rangée de siège. La présente invention a également pour objet un véhicule comprenant un dispositif de régulation thermique de son habitacle tel que défini précédemment. Les avantages de la présente invention peuvent ainsi être 25 énumérés de la manière suivante: - confort apporté au plus près des passagers arrière; - les passagers avant ne subissent plus les grandes vitesses d'air nécessaires pour traiter le confort arrière; - possibilité de modifier la position, la forme et les dimensions 30 des sorties d'air des passagers avants sans dégrader le confort arrière; - réglage indépendant du confort pour chaque passager arrière; - dégagement de volume entre les deux sièges avant; - solution utilisable pour les véhicules comprenant de deux à N 35 rangées de sièges (ex: monospace, minibus) 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 de côté schématisée d'un habitacle de 5 véhicule comprenant deux rangées de sièges et un appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation; - la figure 2, une vue de côté d'un siège avant; - les figures 3 et 4, des vues en perspective du siège de la figure 2, - la figure 5, une vue en coupe de ce siège, et - la figure 6, une variante de réalisation de la figure 5 de canalisations dédiées par zone. La figure 1 représente une partie de l'habitacle d'un véhicule automobile conventionnel de type berline. Cet habitacle, référencé 1, loge un 15 dispositif 10 de régulation thermique composé d'un appareil 12 de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation monté dans une planche de bord et de sièges disposés en rangées 14 et 16, en particulier un siège conducteur (ou passager) 20. Le siège conducteur 20 est représenté plus en détail sur les 20 figures2à5. Ce siège 20 présente une assise 22 et un dossier 24. Le dossier 24 présente une face avant 25 faisant face a la planche de bord et à une zone avant Z2 de l'habitacle située en regard, et une face arrière 26 faisant face à la rangées de sièges arrière 16 et à une zone arrière Zl de 25 l'habitacle située en regard. La face arrière 26 du dossier 24 est de préférence recouverte par un revêtement 27 susceptible de laisser passer l'air au travers. L'assise 22 présente une face supérieure 28 sur laquelle s'assoit le conducteur (ou le passager). Le siège 20 renferme des conduites de circulation d'air 30 30 intégrées à l'intérieur de sa structure rigide et qui sont reliées à l'appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation 12 générant l'air chaud ou froid. Pour cela, ces conduites peuvent par exemple être reliées à l'appareil 12 par des canalisations passant sous le plancher du véhicule ou le long des portières. Le dossier 24 présente, en face arrière 26 et latéralement à droite et 35 à gauche, une pluralité de sorties d'air qui prolongent les conduites de circulation 30 afin d'orienter l'air expulsé en direction de la zone Zl de l'habitacle. Ainsi, comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, le dossier 24 est muni d'une sortie haute droite 31 et d'une sortie haute gauche 5 32. Ces sorties 31 et 32 permettent d'expulser de l'air vers l'arrière du siège 20, en direction de la tête des passagers assis sur la seconde rangée de sièges, juste derrière le siège conducteur 20 et en place centrale, comme illustré par la flèche F de la figure 2. Le dossier 24 est également muni d'une sortie basse droite 33 10 et d'une sortie basse gauche 34 pour expulser l'air vers l'arrière du siège 20, c'est-à-dire vers la zone Zl de l'habitacle, principalement en direction des pieds des passagers arrières. Le dossier 24 est aussi pourvu d'une sortie latérale gauche haute 35 et d'une sortie latérale gauche basse 36, ainsi que d'une sortie 15 latérale droite haute 37 et d'une sortie latérale droite basse 38, pour expulser de l'air vers l'arrière du siège 20, notamment en direction de la place centrale de la rangée de sièges disposée derrière le siège conducteur 20. Chacune de ces huit sorties d'air 31 à 38 est munie d'un organe d'obturation et d'orientation précise de l'air référencé 41 à 48 et se 20 présentant par exemple sous la forme d'un diffuseur constitué par un ensemble de grilles inclinables manuellement éventuellement couplé à un volet articulé de fermeture. En complément des sorties d'air 31 à 38, le dossier 24 du siège 20 est muni, comme cela est représenté plus en détail sur la figure 5, 25 d'une zone 56 de diffusion douce destinée à expulser de l'air à travers la face arrière 26 du dossier, selon la flèche D de la figure 2. En remplacement, ou en complément, de ce mode de réalisation, le dossier 24 du siège 20 peut également être muni d'une surface rayonnante 58 utilisant l'effet Peltier ou une résistance électrique, afin de 30 produire de la chaleur diffusée selon les flèches R de la figure 2 en direction de la zone Z1 de l'habitacle. Selon un mode particulier de réalisation, un pupitre de commande 60 est placé sur la face arrière 26 du dossier du siège pour commander les fonctions d'aération dudit siège telles que la répartition de l'air 35 entre les différentes sorties par action sur des volets, I'intensité du flux, la température de l'air ou tout autre paramètre. Lorsque tous les sièges du véhicule sont identiquement équipés, chaque personne peut ainsi régler sa propre aération. Ces commandes peuvent éventuellement être accessibles par les occupant avants du véhicule par l'intermédiaire de la planche de bord. Selon le mode de réalisation illustré par la figure 5, une 5 conduite de dérivation 70 est prévue pour expulser de l'air au travers de la face supérieure 28 de l'assise 22 et de la face avant 25 du dossier 24, en direction d'une zone Z2 de l'habitacle situé devant le dossier du siège 20. La conduite de dérivation 70 se sépare en deux conduites auxiliaires 72 et 74 aboutissant respectivement dans une zone de diffusion 10 douce 75 de l'assise 22 et d'une zone de diffusion douce 77 du dossier 24. La conduite de dérivation renferme un pulseur secondaire 78 évitant les pertes de charges dues aux deux diffusions douces 75 et 77, ainsi qu'une résistance 79 à Coefficient de Température Positif (CTP) de type connu montée en aval dudit pulseur 78 pour permettre une montée plus rapide en température en 15 hiver. Un volet 80 de répartition de l'air expulsé entre les zones de diffusions douces 75 et 77 du dossier et l'assise est également prévu dans la conduite de dérivation, en amont des conduites auxiliaires 72 et 74. Un volet 82 de répartition de l'air expulsé est également placé 20 en amont du pulseur secondaire 78 pour séparer l'air envoyé en direction des conduites auxiliaires 72 et 74 et l'air envoyé en direction de la face arrière 26 du dossier 24. Un volet 84 situé en amont du pulseur secondaire 78, permet de choisir de propulser soit de l'air recyclé de l'habitacle provenant d'une 25 arrivée 50, soit de l'air traité thermiquement provenant d'une canalisation d'alimentation 52 à soufflet, soit un mélange des deux. Selon une variante de réalisation illustrée par la figure 6, le volet 84 est supprimé et le siège 20 est alors relié à deux canalisations séparées d'alimentation 60 et 62 en air traité thermiquement, ces 30 canalisations étant reliées à des sources externes (non représentées). Ainsi, l'air issu de la canalisation 60 est utilisé exclusivement pour la diffusion douce au travers de la face avant 25 du dossier 24 et de l'assise 28 de l'assise 22, par l'intermédiaire des conduites auxiliaires 72 et 74, tandis que l'air issu de la canalisation 62 est utilisé exclusivement pour la face arrière 26 du dossier 24. 3 5 Des températures différentes de quelques degrés peuvent donc être utilisées selon les réglages du passager assis sur le siège en question et du passager assis derrière ce siège. Le confort des différents passagers est donc encore amélioré. Un réglage fin des différents volets permet ainsi de réchauffer ou refroidir soit la zone Zl de l'habitacle située derrière le siège 20, via la face 5 arrière 26 du dossier 24, soit la zone Z2 de l'habitacle située devant le siège 20, via la face avant 25 du dossier et/ou l'assise 22, soit les deux zones Zl et Z2 ensemble. Une grande flexibilité est donc possible pour obtenir un confort optimisé. Comme cela est représenté sur la figure 1, il est également 10 possible de combiner les fonctions d'un siège conducteur tel que décrit précédemment avec celles d'un siège d'un passager arrière utilisant uniquement la diffusion douce en zone avant dudit siège de manière à améliorer notablement le confort général du passager arrière. Dans le cas d'un véhicule présentant une troisième rangée de 15 sièges, voire plus, il est possible d'améliorer le confort de tous les passagers de la manière suivante: - le conducteur et le(s) passager(s) avant utilisent les bouches d'aération habituelles de la planche de bord et la diffusion douce en zone avant de leur propre siège (assise et dossier); les passagers de la deuxième rangée 14 de sièges utilisent à la fois la face arrière du siège appartenant à la première rangée 12 placée devant eux, et la diffusion douce de leur propre siège au travers de l'assise et le dossier; - les passagers d'une troisième (ou nième) rangée de sièges 25 utilisent la face arrière des sièges de la deuxième (ou n-1) rangée et la diffusion douce de leur propre siège. 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, le nombre et la disposition 30 des sorties d'air peuvent varier en fonction du type de véhicule, des dimensions du siège, des zones à réchauffer/refroidir, de la modularité de l'habitacle. L'appui-tête peut également présenter des moyens pour propulser de l'air et/ou une zone radiante. Le pupitre de commande 60 peut être placé entre deux sièges, par exemple sur le tunnel central. Il est possible de prévoir 35 plus de deux canalisations, de type 60 et 62, afin de fournir une diffusion d'air différenciée dans des zones plus limitées ou d'autres zones. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) de régulation thermique pour habitacle (1) de véhicule automobile comprenant un appareil (12) de chauffage, de ventilation 5 et/ou de climatisation de l'habitacle et au moins un siège (20) comprenant une assise (22) et un dossier (24) présentant une face avant (25) et une face arrière (27), caractérisé en ce que ledit siège (20) intègre une partie au moins de l'appareil (12) de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation et présente des moyens (30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38) pour expulser 10 de l'air en direction d'une zone arrière (Z1) de l'habitacle (1) située en regard de la face arrière (27) du dossier (24) du siège (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le siège (20) renferme dans sa structure des conduites (30) de circulation d'air terminées chacune par au moins une sortie d'air (31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dossier (24) du siège (20) est muni d'au moins une sortie haute et/ou basse d'air (31; 32; 33; 34). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dossier du siège est muni d'au moins une sortie 20 latérale droite et/ou gauche d'air (35; 36; 37; 38). 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, dans lequel le dossier du siège est muni de sorties hautes droite (31) et gauche (32) pour expulser l'air en direction de la tête d'un passager placé derrière ledit siège, de sorties basses droite (33) et gauche (34) pour expulser l'air en direction 25 des pieds d'un passager placé derrière ledit siège, de sorties latérales gauche haute (35) et gauche basse (36) et de sorties latérales droite haute (37) et droite basse (38). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel chaque sortie d'air (31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38) est munie 30 d'un organe (41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; 48) d'obturation et/ou d'orientation de l'air expulsé, de préférence à commande manuelle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dossier (24) du siège (20) est muni d'une zone de diffusion douce (56) pour expulser l'air au travers d'un revêtement (27) 35 recouvrant une face arrière (26) du dossier (24). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dossier (24) du siège (20) est muni d'une surface rayonnante (58), par exemple par dispositif à effet Peltier, caloduc, échangeur thermique ou résistance électrique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le siège (20) est équipé de moyens de commande (60) des fonctions d'aération de l'appareil (12) de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, par exemple intégré à la face arrière (26) du dossier (24). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le siège (20) comprend en outre des moyens (70; 72; 74; 75; 77) pour diffuser l'air à travers une face supérieure (28) de l'assise (22) et la face (25) avant du dossier (24) en direction d'une zone avant (Z2) de l'habitacle située en regard de la face (25) avant du dossier (24) du 1 5 siège (20). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite de dérivation (70) se divisant en deux conduites auxiliaires (72, 74) aboutissant respectivement dans une zone de diffusion douce (75) de l'assise (22) et dans une zone de diffusion douce (77) du 20 dossier (24). 12. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le siège comprend en outre un pulseur secondaire (78) de propulsion de l'air en direction des conduites auxiliaires de diffusion d'air (72, 74). 13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le 25 siège (20) est muni d'un volet (80) de répartition de l'air entre le dossier (24) et l'assise (22), placé en amont des conduites auxiliaires (72, 74). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le siège (20) est muni d'un volet (82) pour répartir l'air expulsé entre la zone arrière (Z1) de l'habitacle et la zone avant (Z2) de l'habitacle. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel le siège (20) est muni d'un volet (84) pour envoyer dans le siège soit de l'air issu d'une conduite (50) d'alimentation en air recyclé, soit de l'air issu d'une conduite d'alimentation en air traité thermiquement (52), soit un mélange des deux. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel le siège est muni d'au moins deux canalisations séparées (60, 62) d'alimentation en air traité thermiquement, la première canalisation (60) étant exclusivement reliée aux conduites auxiliaires de diffusion d'air (72, 74) expulsant de l'air par la face supérieure (28) de l'assise et la face avant (25) du dossier (24), tandis que la seconde canalisation (62) est 5 exclusivement reliée aux conduites de circulation d'air (30) expulsant l'air par la face arrière (26) du dossier (24). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans lequel une résistance de précision à coefficient de température positif (79) est installée en aval du pulseur secondaire (78). 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le siège (20) est un siège conducteur ou de passager avant, ou il appartient à une rangée de sièges intermédiaires disposée devant une autre rangée de siège. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans lequel le siège (20) appartient à une rangée (12) disposée derrière le siège conducteur et/ou devant une autre rangée de siège. 20. Véhicule comprenant un dispositif de régulation thermique de son habitacle selon l'une quelconque des revendications précédentes.