Brevet FR2886384A1 — publié le 20061201

L'invention concerne un aérateur destiné à guider un flux, par exemple d'air conditionné, en permettant le réglage de l'orientation et du débit de ce flux de la manière souhaitée par un utilisateur. Un aérateur selon l'invention est destiné notamment aux véhicules automobiles dans lesquels un circuit de circulation d'air alimente des aérateurs qui transmettent un courant d'air ayant une orientation et un débit choisis par l'utilisateur. L'aérateur comprend un conduit fixe dans lequel un corps profilé peut être déplacé pour assurer le réglage de l'orientation du flux, par déplacement transversal du corps profilé dans le conduit. Dans un aérateur de ce type, une rotule placée entre le conduit et le corps profilé permet l'orientation de ce corps afin que le flux d'air circule à toute la périphérie du corps profilé ou d'un côté opposé à celui vers lequel est déplacé le corps profilé. Un tel aérateur met en oeuvre l'effet connu sous le nom de "effet Coanda" et selon lequel le flux guidé s'attache aux surfaces courbes du conduit et du corps profilé ; l'aérateur présente ainsi l'avantage d'une faible perte de charge. Il est cependant souhaitable de pouvoir aussi régler le débit de l'aérateur de manière simple, c'est-à-dire par une seule commande. En effet, dans un véhicule automobile muni de tels aérateurs, l'utilisateur souhaite habituelle-ment qu'un flux d'air non seulement soit convenablement dirigé vers lui, mais aussi présente le débit voulu. L'invention concerne un aérateur qui présente tous ces avantages grâce à la combinaison d'un mouvement de pivote-ment ou rotation du corps profilé à un mouvement de déplacement en translation dans le conduit. Ainsi, selon l'invention, un conduit ayant une surface interne en forme de secteur sphérique contient un corps profilé qui peut être orienté en direction quelconque. Dans un mode de réalisation fondamental, le corps profilé est simplement orienté en rotation dans le conduit. Selon un 2886384 2 perfectionnement, il est non seulement orienté, mais aussi déplacé en direction longitudinale et permet ainsi un réglage précis du débit. Plus précisément, l'invention concerne un aérateur à réglage d'orientation et de débit d'un flux d'air, qui comprend: un corps profilé pratiquement de révolution, un conduit ayant une entrée et une sortie et délimitant une surface interne en forme de secteur de sphère, et une bague de support ayant une surface extérieure en forme de secteur de sphère de rayon sensiblement égal au rayon du secteur de sphère du conduit, la bague possédant au moins un bras dépassant vers l'intérieur de la bague et destiné à supporter le corps profilé. Dans un mode de réalisation avantageux, le corps pro-filé a au moins une gorge destinée à coopérer avec le bras de la bague de manière qu'il coulisse en direction ayant au moins une composante dans la direction longitudinale du conduit. De préférence, la bague possède au moins trois bras. De préférence, le corps profilé porte, du côté de sortie, un dispositif de manoeuvre. Le dispositif de manoeuvre comporte avantageusement un organe de saisie porté par une extrémité de sortie du corps profilé. De préférence, l'aérateur comporte un dispositif de maintien en position du corps profilé dans le conduit. Dans un exemple, le dispositif de maintien comporte des aspérités coopérant avec des saillies rappelées élastiquement vers la bague, les aspérités étant formées sur la bague ou la surface interne du conduit et les saillies étant formées sur la surface interne du conduit ou la bague respectivement. Dans un second exemple, le dispositif de maintien comporte des languettes élastiques dépassant à l'extérieur de la bague et formées en une seule pièce avec la bague, les languettes élastiques coopérant par glissement avec la surface interne du conduit. Dans un troisième exemple, le dispositif de maintien comporte des aspérités formées à la surface interne du conduit ou à la surface externe de la bague, et ayant des extrémités déformables élastiquement coopérant avec la surface externe de la bague ou la surface interne du conduit, respectivement. De préférence, la bague porte des ailettes chacune contenue dans un plan contenant l'axe central de symétrie de l'aérateur, l'extrémité interne de chaque ailette pouvant glisser dans une fente du corps profilé. L'avantage essentiel de l'aérateur selon l'invention est qu'il donne une grande latitude d'orientation du flux formé, un réglage du débit, et même l'annulation totale du débit, l'ensemble de toutes ces commandes étant assuré avec un seul organe de manoeuvre dont le maniement est intuitif. Lorsque le débit est nul et le corps profilé coopère avec le conduit par une lèvre d'étanchéité, l'aérateur est extrême- ment silencieux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une demi-coupe d'un aérateur selon l'invention, dans un mode de réalisation perfectionné ; la figure 2 est une demi-coupe transversale du corps profilé de l'aérateur de la figure 1; la figure 3 est une demi- coupe analogue à la figure 1, 25 représentant une variante de dispositif de maintien en position du corps profilé ; la figure 4 est une vue agrandie d'une partie de la bague du mode de réalisation de la figure 3; la figure 5 est une demi-coupe d'une variante de l'aérateur de la figure 1, muni d'une lèvre d'étanchéité ; la figure 6 est analogue à la figure 1, mais représente le corps profilé et la bague après une rotation par rapport au conduit; la figure 7 est une vue de bout d'une partie de bague 35 de la figure 4, selon une variante; la figure 8 est une coupe partielle d'une bague et d'un conduit dans une seconde variante de dispositif de maintien en position du corps profilé ; 2886384 4 la figure 9 est une vue en élévation de la bague dans la seconde variante de dispositif de maintien en position du corps profilé ; et les figures 10 et 11 sont des coupes d'une bague et 5 d'un conduit dans une troisième variante de dispositif de maintien en position du corps profilé. La figure 1 est une demi-coupe transversale d'un aérateur selon l'invention. L'aérateur comporte un conduit 10 formé entre une ouverture d'entrée 12 et une ouverture de sortie 14. La surface interne 16 d'une partie de conduit 10 a une forme de secteur sphérique. A l'intérieur du conduit, un corps profilé 18 a des fentes longitudinales 20 entre sa partie d'entrée arrondie 22 et un organe de manoeuvre 24 formé à son extrémité de sortie. Une bague 26, dont la surface externe constitue un segment de sphère de même rayon que le segment de sphère de la surface interne 16 du conduit 10, peut glisser contre cette surface interne 16. La bague 26 comporte au moins un bras 28, trois de préférence, dépassant vers l'intérieur dans une fente 20 du corps profilé et se terminant dans une gorge 30 du corps profilé 18. Cette gorge, représentée allongée en direction longitudinale, mais qui peut aussi avoir une orientation différente, par exemple en hélice, constitue un perfectionnement du dispositif fondamental qui comprend simplement des bras 28 solidaires du corps profilé 18 qui ne comporte alors pas les fentes 20. Dans le mode de réalisation fondamental, le corps pro- filé 18 peut simplement tourner autour du centre de la rotule formée par les segments de sphère du conduit 10 et de la bague 26. Dans le perfectionnement représenté sur la figure 1, le corps profilé 18 peut en outre se déplacer longitudina- lement par coulissement des extrémités des bras 28 dans les gorges 30. Il module ainsi la forme du passage du flux d'air entre lui-même et la paroi du conduit, et ainsi le débit. Il est ainsi possible pratiquement qu'une partie du corps 2886384 5 profilé 18 soit très proche de la paroi du conduit 10, si bien que l'essentiel du flux se concentre essentiellement à un seul emplacement de la périphérie. Le corps 18 a alors un effet déflecteur important, en plus de sa fonction de réglage de débit. On a décrit un dispositif ayant de préférence trois bras 28, mais le nombre de bras peut être quelconque. En outre, l'extrémité du bras peut simplement passer dans une fente 20 jusqu'à une gorge telle que 30, ou peut comporter des saillies latérales rendant le corps profilé 18 solidaire de la bague 28, la gorge ayant alors la forme indiquée sur la figure 2. En outre, la bague peut être munie d'ailettes, comme décrit dans la suite en référence aux figures 4 et 7. La figure 6 représente la disposition relative du conduit 10 et du corps profilé 18 lorsque ce dernier, déplacé par l'organe de manoeuvre 24, occupe une position dans laquelle il a tourné avec la bague 26 par rapport au conduit 10. On note qu'au niveau de la sortie 14, il n'existe qu'un passage réduit entre le corps 18 et le conduit 10, si bien que l'essentiel du courant de l'aérateur passe à la partie inférieure et est dévié vers le haut, c'est-à-dire du côté vers lequel est déplacé l'organe de manoeuvre 24. Dans ce mode de réalisation des figures 1 et 2, le maintien en position du corps profilé avec l'orientation voulue est simplement assuré par le frottement de la bague 26 contre le conduit 10. Il peut être nécessaire d'incorporer un dispositif plus efficace de maintien en position. Les figures 3 et 4 représentent un tel dispositif. Sur les figures 3 et 4, le corps profilé 18 est tenu par la bague sur le conduit à l'aide d'un mécanisme de création d'une force de maintien en position qui comprend une cavité 32 formée dans le conduit pour le logement d'un organe élastique 34, par exemple une lamelle, ayant au moins une saillie 36 qui peut venir coopérer élastiquement avec la surface de la bague 38. Celle-ci est raccordée au corps profilé 18 par des bras 40. La surface extérieure de la bague 38 a des aspérités 42, et, lorsque l'organe profilé a 2886384 6 été déplacé en position voulue, une saillie 36 au moins est maintenue entre deux aspérités adjacentes 42. Ce mécanisme de maintien en position peut évidemment être différent. Par exemple, la bague peut être discontinue à sa périphérie, les discontinuités comprenant des dispositifs quelconques de rappel élastique permettant la création d'une force d'application de la bague contre la surface sphérique du conduit. Ainsi, dans la variante des figure 8 et 9, la bague 58 porte des languettes élastiques 52 qui dépassent à l'extérieur de la bague 58. Elles sont formées en une seule pièce avec la bague 58, lors du moulage de celle-ci avec ses bras 50. Les faces externes des languettes 52 sont destinées à glisser contre la surface interne du conduit 54. On peut ainsi régler la force de contact entre la bague et le conduit à la valeur voulue par détermination des dimensions des languettes 52. Dans la variante des figures 10 et 11, le dispositif de maintien comporte des aspérités 62, ayant par exemple une section en V, formées à la surface interne du conduit 60 et ayant des extrémités déformables élastiquement appliquées contre la surface externe de la bague 56. Bien qu'on ait représenté ces aspérités 62 sous forme de lignes suivant des génératrices du conduit, elles peuvent avoir toute forme souhaitée du moment qu'elles donnent des forces suffisantes de centrage du corps profilé dans le conduit. La position des aspérités peut être inversée, c'est-à-dire qu'elles peuvent se trouver à la surface externe de la bague, la surface interne du conduit étant lisse. Les figures 4 et 7 représentent une variante qui renforce l'orientation du courant, lorsque le corps profilé est incliné par rapport au conduit, par exemple dans une position analogue à celle de la figure 6. La figure 7 est une vue de bout d'une partie de la bague 38 des figures 3 et 4, et on note que la face inté- rieure de la bague est solidaire d'une ailette 46. Celle-ci est contenue dans un plan contenant l'axe central de symétrie de l'aérateur. L'extrémité interne de l'ailette 46 peut glisser dans une fente 48 du corps profilé. De préférence, la bague porte plusieurs ailettes, six par exemple. Ces ailettes ont pour rôle de renforcer l'orientation du courant dans la direction longitudinale du corps profilé, si bien que, par exemple dans le cas de la figure 6, le courant qui sort par la section la plus large délimitée entre le conduit 10 et le corps profilé est bien guidé à la sortie 14. Comme le suggère la figure 1, le corps profilé 18 peut être poussé vers l'intérieur du conduit 10 par coulissement des gorges 30 sur les extrémités en T 31 des bras 28. Il peut alors prendre une position dans laquelle sa surface d'entrée 22 vient au contact de la surface interne du conduit 10, autour de l'ouverture d'entrée 12. Dans cette position, le flux est pratiquement interrompu. Cependant, lorsque cette fermeture ne donne pas l'étanchéité attendue, il est possible de la renforcer par utilisation d'une lèvre et d'une gorge coopérantes. Dans la variante de la figure 5, une lèvre 44 formée à la surface externe du corps profilé 18 se loge dans une gorge 46 de la surface interne du conduit 10 lorsque le corps 18 a été poussé en position de fermeture. Ainsi, l'invention concerne un aérateur permettant une orientation d'un flux d'air, tout en permettant le réglage du débit du flux d'air et, notamment, en assurant une fermeture étanche, et donc le silence, de l'aérateur. 2886384 8 REVENDICATIONS 1. Aérateur à réglage d'orientation et de débit d'un flux d'air, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps profilé (18) pratiquement de révolution, un conduit (10) ayant une entrée (12) et une sortie (14) et délimitant une surface interne en forme de secteur de sphère, et une bague (26) de support ayant une surface extérieure en forme de secteur de sphère de rayon sensiblement égal au rayon du secteur de sphère du conduit (20), la bague (26) possédant au moins un bras (28) dépassant vers l'intérieur de la bague (26) et destiné à supporter le corps profilé (18). 2. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps profilé (18) a au moins une gorge (30) destinée à coopérer avec le bras (28) de la bague de manière qu'il coulisse dans une direction ayant au moins une composante dans la direction longitudinale du conduit (10). 3. Aérateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bague (26) possède au moins trois bras (28). 4. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps profilé (18) porte, du côté de sortie, un dispositif de manoeuvre (24). 5. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit et le corps profilé possèdent l'un une lèvre (44) et l'autre une gorge (46) pouvant coopérer de manière pratiquement étanche, à l'emplacement auquel le corps profilé (18) est pratiquement au contact du conduit (10). 6. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de maintien en position du corps profilé dans le conduit. 7. Aérateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de maintien comporte des aspérités (42) coopérant avec au moins une saillie (36) rappelée élastique-ment vers la bague (26), les aspérités (42) étant formées sur la bague ou la surface interne du conduit et les 2886384 9 saillies (36) étant formées sur la surface interne du conduit ou la bague respectivement. 8. Aérateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de maintien comporte des languettes élastiques (52) dépassant à l'extérieur de la bague (58) et formées en une seule pièce avec la bague, les languettes élastiques (52) coopérant par glissement avec la surface interne du conduit (54). 9. Aérateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de maintien comporte des aspérités (62) formées à la surface interne du conduit (60) ou à la surface externe de la bague, et ayant des extrémités déformables élastiquement coopérant avec la surface externe de la bague (56) ou la surface interne du conduit, respectivement. 10. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (26, 38) porte des ailettes (46) chacune contenue dans un plan contenant l'axe central de symétrie de l'aérateur, l'extrémité interne de chaque ailette (46) pouvant glisser dans une fente (48) du corps profilé (18).