Brevet FR2864929A1 — publié le 20050715

2864929. Dispositif de chauffage-ventilation et/ou climatisation, notamment de véhicule automobile, avec élimination des condensats L'invention se rapporte aux équipements de chauffage-ventilation et/ou climatisation, notamment des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de chauffageventilation et/ou climatisation, notamment pour un habitacle de véhicule automobile, comprenant un boîtier comportant une chambre amont qui loge un évaporateur pour produire un flux d'air réfrigéré et au moins une chambre aval qui loge au moins un radiateur de chauffage, et des moyens de réglage de température aptes à produire un flux d'air traité à température ajustée à envoyer dans l'habitacle. Dans les dispositifs connus de ce type, un groupe moto-ventilateur est prévu pour envoyer dans le boîtier un flux d'air extérieur (prélevé à l'extérieur de l'habitacle) et/ou un flux d'air recirculé (prélevé à l'intérieur de l'habitacle). Ce flux d'air traverse ensuite l'évaporateur, relié à un circuit de climatisation classique, ce qui permet de produire un flux d'air réfrigéré, encore appelé air climatisé. A la traversée de l'évaporateur, l'humidité / l'eau transportée par l'air se condense sur les surfaces de l'échangeur de chaleur. Il en résulte une présence de gouttelettes d'eau ou de condensat sur l'évaporateur qu'il convient d'éliminer pour qu'elles ne soient pas entraînées avec le flux d'air réfrigéré qui est ensuite traité avant d'être envoyé dans l'habitacle. Pour produire un flux d'air traité, des moyens de réglage de température sont prévus. Dans un premier mode de réalisation, ce réglage est obtenu par mélange, en proportion réglable, d'un flux d'air chaud issu du radiateur de chauffage avec un flux d'air froid n'ayant pas traversé le radiateur de chauffage. Dans un autre mode de réalisation, tout le flux 2864929 2 d'air issu de l'évaporateur traverse le radiateur de chauffage, et la température de ce dernier est réglée. Ceci peut être obtenu par exemple en réglant le débit d'un fluide caloporteur chaud, généralement le liquide de refroidissement du moteur du véhicule, qui traverse ce radiateur de chauffage. Pour éliminer les condensats, on prévoit habituellement un bac de récupération placé en partie inférieure du boîtier et muni d'un conduit d'évacuation débouchant sous le véhicule. Généralement, on prévoit des moyens de drainage, par exemple des nervures, pour drainer l'écoulement des condensats vers le conduit d'évacuation, afin d'éviter que ces condensats ne soient entraînés ensuite dans l'habitacle. Toutefois, même si ces moyens de drainage s'avèrent relative-ment efficaces dans un certain nombre de dispositifs, ils s'avèrent généralement peu efficaces dans les dispositifs de structure compacte, dans lesquels le radiateur se trouve à proximité immédiate de l'évaporateur. En effet, en pareil cas, les gouttelettes de condensat ont tendance à être projetées sur le radiateur ou bien vers des sorties de diffusion d'air du boîtier. La présence de ces condensats nuit à un bon fonctionnement du dispositif. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé-30 nients précités. Elle propose à cet effet un dispositif du type défini en introduction, lequel comprend un organe de capture de condensat placé dans un endroit choisi du boîtier, en aval de l'évaporateur, et comportant une série d'éléments de retenue aptes à capturer des gouttelettes de condensat et délimitant entre eux des ouvertures pour le passage du flux d'air réfrigéré. 2864929. 3 Cet organe de capture constitue ainsi une sorte de piège qui a pour fonction de capturer les gouttelettes de condensat et de permettre leur évacuation, par exemple par ruissellement, et en même temps de laisser passer l'air réfrigéré pour qu'il puisse être ensuite traité dans le boîtier avant d'être diffusé dans l'habitacle. Cet organe de capture doit être placé dans un endroit choisi du boîtier, c'est à dire en aval de l'évaporateur, et en même temps dans un emplacement approprié en fonction de la nature des moyens de réglage de température utilisés. Dans une première forme de réalisation de l'invention, les éléments de retenue de l'organe de capture de condensat sont des lamelles de profil choisi, qui sont généralement parallèles entre elles. Ces lamelles définissent ainsi entre elles une multiplicité d'ouvertures ou d'ajours de forme allongée, la structure de l'organe de retenue s'apparentant à celle d'un volet à persiennes. Dans cette première forme de réalisation, les lamelles s'étendent avantageusement dans une direction généralement horizontale. De manière préférentielle, les lamelles sont réunies entre elles par des entretoises qui forment des éléments d'espacement. Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, les éléments de retenue de l'organe de capture de condensat comprennent une série de premiers éléments parallèles entre eux et une série de seconds éléments parallèles entre eux et s'étendant dans une direction généralement perpendiculaire aux premiers éléments, pour définir un maillage. En ce cas, l'organe de capture de condensat s'apparente à une sorte de grille. De préférence, les premiers éléments et les seconds éléments délimitent des ouvertures de forme sensiblement carrée. 2864929 4 De manière générale, l'organe de capture de condensat de l'invention est de préférence réalisé sensiblement plan et agencé pour s'étendre dans un plan sensiblement vertical à l'intérieur du boîtier. Par "sensiblement vertical", on entend désigner soit une position verticale, soit une position faiblement inclinée par rapport à la verticale. L'organe de capture de condensat de l'invention peut être réalisé de différentes façons. Il peut s'agir d'un organe séparé qui est rapporté à l'intérieur du boîtier, ou encore d'un organe réalisé au moins en partie avec le boîtier, en particulier par moulage. L'invention s'applique tout particulièrement à un dispositif dans lequel les moyens de réglage de température comprennent des moyens de mixage d'air aptes à mélanger en proportion réglable au moins un flux d'air réfrigéré issu de l'évaporateur et un flux d'air chaud issu du radiateur de chauffage. En ce cas, il est avantageux que l'organe de capture de condensat soit placé en amont des moyens de mixage d'air. Lorsque ces moyens comprennent un volet de mixage, cet organe de capture de condensat est alors avantageusement placé en amont de ce volet. Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif peut comprendre, par exemple, un premier organe de capture de condensat placé en amont des moyens de mixage d'air et un deuxième organe de capture de condensat placé dans un conduit d'entrée menant au radiateur de chauffage. Il est possible aussi de faire en sorte que les moyens de mixage d'air intègrent les moyens de capture de condensat. Dans un second mode de réalisation, les moyens de réglage de température comprennent un organe de réglage du débit d'un fluide chaud traversant le radiateur de chauffage. Autrement dit, tout le flux d'air réfrigéré, issu de l'évaporateur, traverse le radiateur de chauffage, dont la température permet d'ajuster la température du flux d'air traité. En 2864929, 5 pareil cas, l'organe de capture de condensat est placé en amont du radiateur de chauffage. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se 5 réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de chauffage-ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l'inven- tion, représenté dans un mode de mixage froid, comportant un organe de capture de condensat selon l'invention; - la figure 2 est un détail à échelle agrandie du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle en perspective de l'organe de capture de condensat du dispositif des figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 montrant le dispositif dans un autre mode de distribution correspondant à un mode de mixage chaud; - la figure 5 est une vue en coupe analogue à la figure 4 25 dans une variante de réalisation dans laquelle le dispositif comprend un autre organe de capture de condensat; - la figure 6 est une vue schématique en coupe d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention 30 comportant également un organe de capture de condensat; et - la figure 7 est une vue en perspective d'un organe de capture de condensat, du type à structure maillée, selon une autre forme de réalisation. On se réfère d'abord à la figure 1 qui montre un dispositif de chauffageventilation et/ou climatisation de l'habitacle H d'un véhicule automobile. Le dispositif comprend un boîtier 10 délimitant une chambre amont 12 dans laquelle sont logés 2864929 6 successivement un filtre 14 et un évaporateur 16 faisant partie d'un circuit de climatisation classique (non représenté). Le boîtier 10 comporte une entrée 18 raccordée à la sortie d'un groupe moto-ventilateur (non représenté) agencé pour pulser un flux d'air extérieur, prélevé à l'extérieur de l'habitacle H, et/ou un flux d'air recirculé, prélevé à l'intérieur de l'habitacle H. Le flux d'air ainsi pulsé est successivement filtré par le filtre 14 puis réfrigéré par l'évaporateur 16 pour produire un flux d'air réfrigéré, encore appelé "air climatisé". Du fait de son refroidissement, ce flux d'air réfrigéré libère une certaine quantité d'humidité sous la forme de gouttelettes de condensat qu'il convient d'évacuer. Pour cela, le boîtier 10 comporte une paroi inférieure 20 aménagée en forme de cuvette et possédant un conduit d'évacuation 22 (voir le détail de la figure 2) pour évacuer ce condensat sous le véhicule automobile. Le boîtier 10 délimite en outre au moins une chambre aval 24 qui loge un radiateur de chauffage 26. Dans l'exemple, ce radiateur de chauffage est traversé par un fluide caloporteur chaud, tel que le liquide de refroidissement du moteur. Selon le mode préférentiel de réalisation, la chambre 24 loge en outre, après le radiateur de chauffage 26, un radiateur auxiliaire 28, ici un radiateur électrique. Ce radiateur comprend avantageusement des résistances à coefficient de température positif, dites résistances CTP. Les radiateurs 26 et 28 sont logés dans un conduit d'entrée dont l'accès est contrôlé par un volet 32, du type à registre qui est placé en vis à vis d'une face principale 34, ou face de sortie, de l'évaporateur 16. Ce volet à registre comprend une partie fixe 36 ménageant des ouvertures qui peuvent être fermées ou ouvertes par une partie mobile 38. L'entrée du conduit 30 est située à proximité immédiate de la face de sortie 34 de l'évaporateur. Lorsque le volet à registre 32 est ouvert, une partie au moins du flux d'air réfrigéré peut traverser successivement les radiateurs 26 et 2864929. 7 28 pour y être réchauffé et produire un flux d'air réchauffé qui parvient dans une chambre de chauffage 40 délimitée par une paroi 42. Le dispositif de la figure 1 est du type à réglage sur l'air, ce qui signifie que le réglage en température de l'air est obtenu par mixage en proportion variable d'un flux d'air froid et d'un flux d'air chaud. Il comprend, en partie supérieure, un volet de mixage 44 du type papillon monté pivotant autour d'un axe 46 et propre à répartir, en proportion variable, un flux d'air froid F1 qui contourne les radiateurs 26 et 28 et un flux d'air froid F2 qui traverse ou non les radiateurs 26 et 28 en fonction de la position du volet à registre 32. Ces deux flux se mélangent dans une zone de mixage 48 formée en partie supérieure et alimentant des conduits propres à desservir une zone avant de l'habitacle. Ces conduits comprennent notamment un conduit de dégivrage/désembuage du pare-brise 50 et un conduit d'aéra- tion 52. Le conduit 50 est contrôlé par un volet 54 du type papillon monté pivotant autour d'un axe 56, tandis que le conduit 52 est contrôlé par deux volets 58 et 60, tous deux de type drapeau, montés pivotant autour d'axes respectifs 62 et 64. Le boîtier 10 délimite en outre un conduit inférieur 66 qui contourne les radiateurs 26 et 28 et qui alimente un boîtier de distribution 68 alimentant un conduit arrière 70 menant à des buses (non représentées) placées à l'arrière de l'habita- cle. Le boîtier de distribution 70 est contrôlé par un volet de distribution 72 monté pivotant autour d'un axe 74. Un volet de mixage 76 de type drapeau, monté pivotant autour d'un axe 78, permet de contrôler le débit d'air réfrigéré dans le conduit 66. Un autre volet de mixage 80, de type drapeau, monté pivotant autour d'un axe 82, permet d'envoyer vers le boîtier de distribution 68 une partie au moins du flux d'air chaud issu des radiateurs de chauffage 26 et 28. 2864929 8 La structure générale du dispositif, telle qu'elle vient d'être décrite jusqu'à présent, est généralement connue. Dans la position de la figure 1, qui correspond à un mode de distribution mixage froid, le volet 32 est fermé. Il se produit ainsi un flux d'air réfrigéré F1 qui parvient dans la zone de mixage 48 desservant les conduits menant à la zone avant de l'habitacle et un flux réfrigéré F3 menant à la zone de mixage 84 desservant le conduit arrière 70. Il est par ailleurs possible que l'air réfrigéré se charge à nouveau de condensats et les entraîne vers les zones de traitement. Ainsi les gouttelettes de condensat qui se trouvent dans l'air réfrigéré issu de l'évaporateur 16 ont tendance à s'écouler vers le bas et à être entraînées par le flux d'air F3 donc vers la zone arrière de l'habitacle. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention prévoit de loger, dans un emplacement choisi du boîtier, un organe de capture de condensat désigné par la référence 86. Cet organe 86 (voir figures 1 et 2) est placé en aval de l'évaporateur et en partie inférieure, c'est à dire, dans l'exemple décrit, sous les radiateurs 26 et 28 et à l'entrée du conduit inférieur 66. l'organe 86 est généralement plan et s'étend dans un plan sensiblement vertical. L'organe de capture 86 (figures 2 et 3) comprend une série d'éléments de retenue 88 constitués ici par des lamelles de profil choisi qui sont généralement parallèles entre elles et qui s'étendent dans une direction généralement horizontale. Ces lamelles sont réunies entre elles par au moins deux entretoises 90 (une seule entretoise est représentée sur la figure 3). Ces deux entretoises se raccordent, en partie supérieure, à un barreau de retenue 92 susceptible de s'engager sous l'extrémité inférieure de la partie fixe 36 du volet 32 et, en partie inférieure, à un profilé ouvert 94 susceptible de s'engager dans des broches de retenue 95 issues chacune d'une paroi latérale du boîtier 10. 2864929. Ces lamelles ont un profil choisi et un agencement entre elles qui leur permet de capturer les gouttelettes de condensat et de laisser ces gouttelettes ruisseler le long de l'organe de capture 86 pour être évacuées ensuite par le conduit 22, comme monté par la flèche F4 (figure 2). Elles délimitent entre elles une série d'ouvertures allongées 96, encore appelées ajours, qui permettent au flux d'air F3 de passer, comme on le voit sur la figure 2. Par un choix approprié du profil des lamelles, de leur dimension et de leur écartement, on permet au flux d'air F3 de passer, sans générer de perte de charge, et aux gouttelettes d'eau d'être capturées. Autrement dit, l'organe 86 permet de piéger les gouttelettes de condensat. Il s'apparente ici, dans sa structure, à un volet du type persiennes. Sur la figure 4, on a représenté le dispositif de la figure 1 dans un autre mode de distribution correspondant à un mode mixage chaud. Dans cette configuration, le volet à registre 32 est ouvert, tandis que le volet de mixage 44 est fermé et que le volet de mixage 76 est également fermé. Il en résulte que tout le flux d'air réfrigéré issu de l'évaporateur est obligé de traverser les deux radiateurs de chauffage 26 et 28. Une partie du flux d'air chaud ainsi obtenu (flèches F5) est envoyée vers le haut vers la zone de mixage 48, tandis qu'une autre partie du flux d'air chaud (flèches F6), est envoyée vers la zone de mixage 84 et de là vers le conduit 70. Comme dans le cas des figures 1 et 2, les gouttelettes de condensat sont piégées par l'organe de capture 86 et évacuées en partie inférieure du boîtier, par le conduit 22, comme montré par la flèche F4. Dans la variante de réalisation de la figure 5, le dispositif comprend, outre le premier organe de capture 86, un deuxième organe de capture 98 qui est placé à l'entrée du conduit 30 menant aux deux radiateurs de chauffage. L'organe de capture 98 est analogue à l'organe de capture 86. Selon l'exemple de réalisation, le registre comporte deux ouvertures. L'organe de capture 98 est ainsi réalisé en deux parties placées respectivement dans les deux ouvertures de forme générale 2864929 10 rectangulaire que délimite la partie fixe 36 du volet à registre. Cet organe 98 permet ainsi de capturer les goutte- lettes de condensat qui, lorsque le volet à registre 32 est en position ouverte, auraient tendance à être entraînées vers les radiateurs de chauffage 26 et 28. On se réfère maintenant à la figure 6 qui montre, de manière schématique, un dispositif selon une autre forme de réalisation de l'invention dans lequel le réglage de la température du flux d'air traité n'est pas obtenu par mixage d'air, comme dans les formes de réalisation précédente. Ici, le boîtier 10 loge un seul radiateur de chauffage 100 qui s'étend sur toute la section transversale du boîtier et qui est traversé par un fluide chaud (flèche F7) dont le débit est réglé par un organe de réglage 102 du type robinet, assurant ainsi un réglage de la température sur le fluide. Ce fluide chaud est habituellement constitué par le liquide de refroidissement du moteur du véhicule. Il en résulte que tout le flux d'air issu de l'évaporateur 16 traverse le radiateur de chauffage 100 dont la température est réglée par la position de l'organe de réglage de débit 102. Le flux d'air traité gagne ensuite une chambre 104 qui alimente deux conduits 106 et 108 desservant une zone avant de l'habitacle et contrôlés par des volets respectifs 110 et 112. La chambre 104 alimente en outre deux conduits 114 et 116 desservant une zone arrière de l'habitacle et contrôlés par des volets respectifs 118 et 120. Le boîtier 10 comprend, entre l'évaporateur 16 et le radiateur 100 une partie inférieure 122 formant bac de réception des condensats qui se termine par un conduit d'évacuation 124. Toutefois, dans un autre mode de réalisation de réglage sur le fluide, il est possible de prévoir un conduit de contournement du radiateur 100 afin d'exercer un mixage affiné des diverses zones de l'habitacle. 2864929. 11 Entre l'évaporateur 16 et le radiateur de chauffage 100 est placé un organe de capture de condensat 126. Cet organe est placé dans une position sensiblement verticale et sensible-ment à mi-distance de l'évaporateur et du radiateur de chauffage. Il peut être constitué d'une structure à lamelles analogue à celle décrite précédemment en référence aux figures 2 et 3. Toutefois, d'autres configurations de l'organe de capture de condensat sont possibles. La figure 7 illustre un autre exemple de réalisation. L'organe de capture 128 qui est représenté possède une structure maillée définie par une série de premiers éléments de retenue 130 disposés parallèlement entre eux et une deuxième série d'éléments de retenue 132 disposés parallèle- ment entre eux et perpendiculairement aux éléments 130. Dans l'exemple, les éléments 130 sont placés dans une position sensiblement horizontale et les éléments 132 dans une position sensiblement verticale. On définit ainsi une structure généralement plane définissant des mailles avec des ouvertures 134 de forme sensiblement carrée. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation quant à la configuration de l'organe de capture de condensat et son implantation dans le dispositif. De préférence, l'organe de capture de condensat est réalisé par moulage d'une matière plastique. Il peut être constitué d'un élément fabriqué séparément et rapporté ensuite dans le boîtier. Il est possible aussi de l'intégrer dans le boîtier, l'élément étant réalisé, en totalité ou en partie, avec le boîtier. En particulier, une partie au moins de l'organe de capture peut être venue de moulage avec une partie du boîtier. Dans un autre mode de réalisation, il est possible aussi d'intégrer les moyens de capture au volet de mixage. 2864929 12 Le volet de mixage est de type à registre dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention. Il peut cependant être réalisé sous la forme d'un autre type, en particulier du type papillon, drapeau, tambour, etc. 2864929. Revendications 1. Dispositif de chauffage-ventilation et/ou climatisation, notamment pour un habitacle de véhicule automobile, comprenant un boîtier (10) comportant une chambre amont (12) qui loge un évaporateur (16) pour produire un flux d'air réfrigéré (Fi) et au moins une chambre aval (24) qui loge au moins un radiateur de chauffage (26, 28; 100) et des moyens de réglage de température (32, 44, 76, 80; 102) aptes à produire un flux d'air traité à température ajustée à envoyer dans l'habitacle (H), caractérisé en ce qu'il comprend un organe de capture de condensat (86; 98; 126; 128) placé dans un endroit choisi du boîtier (10) en aval de l'évaporateur (16), et comportant une série d'éléments de retenue (88; 130, 132) aptes à capturer des gouttelettes de condensat et délimitant entre eux des ouvertures (96; 134) pour le passage du flux d'air réfrigéré. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de retenue de l'organe de capture de condensat sont des lamelles (88) de profil choisi, qui sont générale- ment parallèles entre elles. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lamelles (88) s'étendent dans une direction généralement horizontale. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les lamelles (88) sont réunies entre elles par des entretoises (90) formant éléments d'espacement. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de retenue de l'organe de capture de condensat comprennent une série de premiers éléments (130) parallèles entre eux et une série de seconds éléments (132) parallèles entre eux et s'étendant dans une direction généralement 2864929 14 perpendiculaire aux premiers éléments de retenue pour définir un maillage, délimitant des ouvertures (134), en particulier de forme sensiblement carrée. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de capture de condensat (86; 98; 126; 128) est sensiblement plan et agencé pour s'étendre dans un plan sensiblement vertical à l'intérieur du boîtier (10). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de capture de condensat (86; 98; 126; 128) est réalisé en tant qu'un organe séparé qui est rapporté à l'intérieur du boîtier (10). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de capture de condensat (86; 98; 126; 128) est réalisé au moins en partie avec le boîtier (10), en particulier par moulage. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les moyens de réglage de température aptes à produire un flux d'air traité comprennent des moyens de mixage d'air (32, 44, 76, 80) aptes à mélanger en proportion réglable au moins un flux d'air réfrigéré issu de l'évaporateur (16) et un flux d'air chaud issu du radiateur de chauffage (26, 28; 100), caractérisé en ce que l'organe de capture de condensat (86) est placé en amont des moyens de mixage d'air (76). 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel les moyens de mixage d'air comprennent un volet de mixage (76), caractérisé en ce que l'organe de capture de condensat (86) est placé en amont du volet de mixage (76). 11. Dispositif selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comprend un premier organe de capture de condensat (86) placé en amont des moyens de mixage d'air et un deuxième organe de capture de condensat (98) placé dans 2864929. 15 un conduit d'entrée (30) menant au radiateur de chauffage (26, 28). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, 5 caractérisé en ce que les moyens de mixage d'air (32, 44, 76, 80) intègrent les moyens de capture de condensat (86). 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les moyens de réglage de température aptes à produire un flux d'air traité comprennent un organe de réglage du débit (102) d'une fluide chaud traversant le radiateur de chauffage (100), caractérisé en ce que l'organe de capture de condensat (126) est placé en amont du radiateur de chauffage (100).