Brevet FR2886385A1 — publié le 20061201

L'invention concerne un aérateur, c'est-à-dire un dispositif de guidage d'un flux d'air assurant l'orientation du flux à sa sortie de l'aérateur, et le réglage du débit de ce flux. L'aérateur comprend un conduit fixe ayant un tronçon de section variant progressivement et un corps profilé qui peut être déplacé dans ce conduit pour assurer le réglage de l'orientation du flux qui circule, par déplacement transversal du corps profilé dans le conduit. Dans un aérateur de ce type, une rotule placée à une extrémité du corps profilé permet l'orientation de ce corps afin que le flux d'air circule soit tout autour du corps profilé, soit essentiellement du côté opposé à celui vers lequel est déplacé le corps profilé. Un tel aérateur présente l'avantage d'une faible perte de charge, le flux guidé progressivement s'attachant aux surfaces courbes du conduit et du corps profilé, suivant un effet connu sous le nom de "effet Coanda". Il est cependant souhaitable de pouvoir aussi régler le débit de l'aérateur de façon intégrée, c'est-à-dire sans utilisation d'un mécanisme supplémentaire. En effet, dans un exemple courant d'application à un véhicule automobile où un tel aérateur est utilisé avec le circuit de conditionnement d'air, l'utilisateur souhaite avoir un courant d'air non seulement convenablement dirigé vers lui, mais aussi ayant le débit voulu. L'invention concerne un aérateur qui comprend un corps profilé et un conduit de section variant progressivement, dans lequel le corps profilé et le conduit coopèrent par un mécanisme à rotule et le mécanisme à rotule est mobile en translation dans le conduit, afin que la section délimitée entre le corps profilé et le conduit puisse être réglée non seulement par sa forme, mais aussi par son étendue, jusqu'à une section d'écoulement libre pratiquement nulle. Plus précisément, l'invention concerne un aérateur à réglage d'orientation et de débit, qui comprend: un corps profilé, muni d'une bague à une extrémité, la bague ayant une surface externe en segment de sphère, un conduit ayant un premier tronçon de section variant progressivement, et un second tronçon de section circulaire constante, un anneau ayant une surface extérieure cylindrique de section constante complémentaire de la section circulaire constante du tronçon de conduit de section constante, et une surface intérieure qui délimite un segment de sphère de même rayon pratiquement que le segment de sphère de la bague du corps profilé, et un organe de manoeuvre disposé à l'extrémité du corps profilé opposée à celle qui porte la bague. De préférence, le conduit délimite une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie, et la bague est disposée du côté de l'ouverture d'entrée. Dans un mode de réalisation avantageux, la longueur du tronçon de conduit de section constante est telle que, pour une position de l'anneau, le corps profilé est pratiquement au contact de l'intérieur du conduit. De préférence, ce contact du corps profilé avec le tronçon de conduit s'effectue du côté d'entrée du premier tronçon de section variant progressivement. Dans ce cas, il est avantageux que le conduit et le corps profilé possèdent l'un une lèvre et l'autre une gorge pouvant coopérer de manière pratiquement étanche, à l'emplacement auquel le corps profilé est prati- quement au contact du conduit pour une position déterminée de l'anneau. De préférence, il comporte en outre un dispositif de maintien en position du corps profilé dans le conduit. De préférence, le dispositif de maintien en position comprend un dispositif de maintien du corps en rotation par frottement entre les segments de sphère de la bague et de l'anneau. De préférence, le dispositif de maintien en position comprend un dispositif de maintien du corps en translation par frottement de la surface externe de l'anneau contre la surface interne du tronçon de conduit de section constante. Dans un mode de réalisation avantageux, l'une des sur- faces au moins de coopération de l'anneau avec la bague et avec le tronçon de conduit est circonférentiellement discontinue et comporte un organe élastique au niveau de la discontinuité, afin qu'une force d'élasticité soit appliquée par l'anneau à l'élément coopérant. Ainsi, l'invention concerne un aérateur dont l'utilisation est extrêmement simple et intuitive. Un utilisateur qui tient l'organe de manoeuvre et le déplace d'un côté oriente le flux vers ce côté de déplacement de l'organe de manoeuvre. En outre, il en règle le débit par simple enfoncement ou extraction de cet organe de manoeuvre. Un tel mécanisme qui ne comprend qu'une rotule et un cylindre coulissant est très robuste, et peut être réalisé avec un faible coût. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 15 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 coupe partielle d'un aérateur dans un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais dans laquelle le corps profilé a pris une position de fermeture; la figure 3 représente une variante du dispositif des figures 1 et 2, dans laquelle la position de fermeture assure une bonne étanchéité et une retenue mécanique; et la figure 4 est une vue de bout d'un exemple d'anneau dans une variante de réalisation de l'invention. L'aérateur représenté sur les figures 1 et 2 comporte un conduit 10 qui comprend un premier tronçon 12 de section variant progressivement, dont la surface interne est pratiquement un secteur de sphère, et un second tronçon 14 placé dans le prolongement du premier et qui est un cylindre de section circulaire. Un corps profilé 16 ayant une forme de poire possède, du côté tourné vers la sortie de l'aérateur, un organe de manoeuvre 17 et, du côté opposé, une bague 18 à laquelle l'extrémité du corps profilé 16 est raccordée par des bras 20. La bague 18 a une surface extérieure en segment de sphère dont le centre 22 se trouve à l'extrémité du corps profilé 16. Un anneau 24, dont la surface externe est un cylindre de section circulaire destiné à coopérer avec la surface interne du tronçon de conduit 14, a une surface interne en segment de sphère de même rayon pratiquement que le segment de sphère de la bague 18. Lors de l'utilisation, l'organe de manoeuvre 17 peut être manoeuvré dans toutes les directions pour modifier l'orientation de l'organe profilé 16 dans le tronçon de conduit 12, jusqu'au contact éventuel avec celui-ci; il peut aussi être poussé et tiré pour provoquer le déplacement de l'organe profilé 16, solidaire de la bague 18, dans la direction longitudinale de l'aérateur. En conséquence, pour que l'organe profilé 16 garde la position dans laquelle l'utilisateur l'a réglé après que celui-ci a relâché l'organe de manoeuvre 17, il est nécessaire que la bague soit maintenue en position par rapport à l'anneau 24 et que l'anneau 24 soit maintenu en position par rapport au tronçon de conduit 14. A cet effet, dans un mode de réalisation simple, le maintien en position est assuré par frottement des surfaces correspondantes. L'anneau 24, qui coopère par frottement avec la bague 18 et qui coopère aussi par frottement avec le tronçon de conduit 14, est donc essentiel pour l'obtention du maintien en position. Comme l'indique la figure 2, l'aérateur peut être simplement fermé par poussée du corps profilé 16 jusqu'au contact de sa surface extérieure avec la surface interne du conduit 10. Cependant, lorsque l'étanchéité obtenue ne suffit pas, il est possible de la renforcer par utilisation d'une lèvre et d'une gorge coopérantes. Dans la variante de la figure 3, une lèvre 30 formée à la surface interne du conduit 10 se loge dans une gorge 28 de la surface externe du corps profilé 26 lorsque celui-ci a été poussé en position de fermeture. On a indiqué que le frottement de l'anneau 24 d'une part avec la bague 18 et d'autre part avec le tronçon de conduit 14 pouvait assurer le maintien en position du corps profilé. Cependant, comme le réglage convenable des coefficients de frottement peut présenter des difficultés, il peut être avantageux qu'un autre dispositif assure le maintien en position. La figure 4 représente un exemple de réalisation d'anneau dans une variante qui facilite la détermination des forces de frottement, et dans laquelle la bague 18 a un diamètre beaucoup plus petit que celui qui est indiqué dans le mode de réalisation des figures 1 et 2. Comme l'indique la figure 4, dans le mode de réalisation considéré, l'anneau forme un organe annulaire intérieur discontinu 34 qui délimite une surface 36 en segment de sphère qui présente des discontinuités au niveau d'organes de serrage 38 en forme d'épingle à cheveux. L'anneau comprend aussi un organe annulaire extérieur 40 qui est lui aussi discontinu et relié par des organes élastiques 42 qui sont aussi représentés en forme d'épingle à cheveux. Des rayons 44 relient les deux organes annulaires de l'anneau 32. On comprend facilement, dans la réalisation de la figure 4, qu'il est très simple de former par moulage la pièce représentée sur la figure 4 afin que les organes élastiques 38 de l'organe annulaire interne et 42 de l'organe annulaire externe exercent la force voulue sur la bague et sur l'anneau respectivement, par exemple par réglage de l'épaisseur de matière. Ainsi, tous les éléments de l'aérateur peuvent être formés simplement, notamment par des opérations d'injection de matière plastique, et les mécanismes utilisés sont robustes et peu coûteux. L'aérateur obtenu est cependant extrêmement efficace puisque sa manoeuvre par l'utilisateur est très simple et intuitive, l'utilisateur fermant l'aérateur par simple pous- sée et réglant la direction par déplacement de l'organe de manoeuvre du côté vers lequel il souhaite orienter le flux. REVENDICATIONS 1. Aérateur à réglage d'orientation et de débit, caractérisé en ce qu'il comprend: un corps profilé (16), muni d'une bague (18) à une extrémité, la bague (18) ayant une surface externe en segment de sphère, un conduit (10) ayant un premier tronçon (12) de section variant progressivement, et un second tronçon (14) de section circulaire constante, un anneau (24) ayant une surface extérieure cylindrique de section constante complémentaire de la section circulaire constante du tronçon (14) de conduit de section constante, et une surface intérieure qui délimite un segment de sphère de même rayon pratiquement que le segment de sphère de la bague du corps profilé (16), et un organe de manoeuvre (17) disposé à l'extrémité du corps profilé opposée à celle qui porte la bague. 2. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit (10) délimite une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie, et la bague (18) est disposée du côté de l'ouverture d'entrée. 3. Aérateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la longueur du tronçon (14) de conduit de section constante est telle que, pour une position de l'anneau (24), le corps profilé (16) est pratiquement au contact de l'intérieur du conduit. 4. Aérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contact du corps profilé (16) avec le tronçon de conduit s'effectue du côté d'entrée du premier tronçon (12) 30 de section variant progressivement. 5. Aérateur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le conduit et le corps profilé possèdent l'un une lèvre (30) et l'autre une gorge (30) pouvant coopérer de manière pratiquement étanche, à l'emplacement auquel le corps profilé (16) est pratiquement au contact du conduit (10) pour une position déterminée de l'anneau (24). 6. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un 2886385 7 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 en position comprend un dispositif de maintien du corps en rotation par frottement entre les segments de sphère de la bague (18) et de l'anneau (24). 8. Aérateur selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le dispositif de maintien en position comprend un dispositif de maintien du corps en translation par frottement de la surface externe de l'anneau (24) contre la surface interne du tronçon (14) de conduit de section constante. 9. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des surfaces au moins de coopération de l'anneau (32) avec la bague et avec le tronçon de conduit est circonférentiellement discontinue et comporte un organe élastique (38, 42) au niveau de la discontinuité, afin qu'une force d'élasticité soit appliquée par l'anneau (32) à l'élément coopérant.