Brevet FR2909934A1 — publié le 20080620

"Dispositif de climatisation pour véhicule automobile" L'invention concerne un dispositif de climatisation pour véhicule automobile. L'invention concerne plus précisément un dispositif de climatisation pour véhicule automobile, du type comportant un boîtier d'échange thermique dans lequel un flux d'air est apte à s'écouler depuis une entrée jusqu'à une sortie du boîtier, et dans lequel sont agencés : - un premier élément d'échange thermique, dit élément de io refroidissement, qui est apte à refroidir ledit flux d'air, - un second élément d'échange thermique, dit élément de chauffage, qui est apte à chauffer ledit flux d'air, et - un volet qui est monté mobile entre une position de refroidissement dans laquelle le flux d'air est orienté au moins en is pente vers l'élément de refroidissement, et une position de chauffage dans laquelle le flux d'air est orienté au moins en pente vers l'élément de chauffage. La climatisation est un ensemble d'opérations créant et maintenant des conditions déterminées de température plus ou 20 moins élevées, d'humidité relative, de vitesse et de pureté de l'air, en vue d'assurer le confort, ici dans l'habitacle d'un véhicule automobile. On connaît un dispositif de climatisation qui comporte un boîtier équipé d'une entrée par laquelle est prélevé un flux d'air et 25 d'une sortie d'air par laquelle sort le flux d'air climatisé. Plus précisément, le flux d'air est prélevé à l'extérieur du boîtier par l'entrée d'air du boîtier, et il est ensuite acheminé vers un élément de refroidissement, aussi appelé évaporateur, et/ou un élément de chauffage, aussi appelé aérotherme, selon que l'on 30 souhaite refroidir ou chauffer le flux d'air. A cet effet, le dispositif comporte un volet mobile de répartition qui, en fonction de sa position dans le boîtier, permet de répartir tout ou partie du flux d'air vers l'élément de chauffage 2909934 2 et/ou vers l'élément de refroidissement, afin de régler la température du flux d'air à la sortie du boîtier. Au contact de l'élément de refroidissement, le flux d'air cède de la chaleur à l'élément de refroidissement. Il en résulte un 5 abaissement de la température du flux d'air avec, de façon corrélative, un abaissement de la teneur maximale en humidité. De ce fait, en fonction des conditions atmosphériques, il se forme souvent un condensat sur l'élément de refroidissement à partir de l'humidité dont l'air s'est déchargé après son io refroidissement. De façon connue, le condensat, qui se présente sous la forme de gouttes d'eau, suinte sur la surface de l'élément de refroidissement et est collecté en partie basse du boîtier pour être évacué vers l'extérieur, généralement vers le sol. 15 Pour des raisons d'optimisation de l'encombrement, ou à cause de certaines contraintes d'agencement, l'élément de refroidissement est parfois agencé au dessus de l'élément de chauffage. Dans une telle configuration, le condensat risque de 20 tomber sur l'élément de chauffage, ce qui peut générer de la vapeur d'eau si l'élément de chauffage est suffisamment chaud. Cette formation de vapeur d'eau est préjudiciable pour le confort de l'utilisateur du véhicule, car elle engendre notamment une formation de buée sur le pare-brise. 25 Afin de pallier notamment à cet inconvénient, l'invention propose un dispositif de climatisation du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le volet comporte un moyen de collecte d'un condensat qui s'écoule depuis au moins l'élément de refroidissement. 30 Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'élément de refroidissement est agencé au moins en partie au dessus de l'élément de chauffage selon un axe vertical en référence à la gravité terrestre, et le volet est interposé, au 2909934 3 moins en partie, verticalement entre l'élément de refroidissement et l'élément de chauffage de sorte que le volet est apte à former un écran de protection de l'élément de chauffage du condensat qui s'écoule depuis l'élément de refroidissement, 5 - le volet est une plaque globalement rectangulaire qui comporte une face supérieure formant moyen de collecte du condensat et qui s'étend de façon inclinée dans le boîtier de sorte que le condensat collecté est apte à ruisseler depuis ladite face supérieure jusqu'à un bout d'extrémité aval du volet, io - la face supérieure est incurvée avec sa concavité orientée vers le haut, - le volet comporte des moyens d'évacuation du condensat collecté consistant en une gouttière qui s'étend depuis un bout d'extrémité aval du volet, jusqu'à une bouche d'évacuation du is condensat vers l'extérieur du boîtier, - la gouttière comporte un tuyau d'évacuation qui est réalisé en matériau souple de sorte que le tuyau est apte à se déformer pour s'adapter aux différentes positions du volet, - le boîtier comporte une paroi interne de collecte du 20 condensat, qui est agencée de façon inclinée dans le fond du boîtier, de sorte que ladite paroi interne est apte à collecter et à évacuer le condensat vers la bouche d'évacuation du dispositif, - la paroi interne comporte une fente qui s'étend dans un plan vertical et à travers laquelle un tronçon du tuyau 25 d'évacuation est apte à se déplacer, - le dispositif comporte un plan vertical de symétrie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins 30 annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachement, illustrant l'intérieur d'un dispositif de climatisation 2909934 4 selon l'invention, comportant un volet mobile qui est équipé d'un moyen de collecte du condensat ; - la figure 2 est une vue en section par un plan vertical, qui illustre le volet du dispositif de la figure 1 dans une position de 5 chauffage ; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, qui illustre le volet du dispositif de la figure 1 dans une position de refroidissement ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2, qui io illustre le volet du dispositif de la figure 1 dans une position intermédiaire. Dans la description qui va suivre, des composants identiques, similaires, ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. 15 Pour faciliter la compréhension de la description et des revendications, on adoptera à titre non limitatif et en référence à la gravité terrestre, les termes vertical, horizontal, inférieur, supérieur, haut, bas, transversal, longitudinal, selon le trièdre L, V, T indiqué aux figures. 20 On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 de climatisation pour véhicule automobile (non représenté), qui comporte un boîtier 12 d'échanges thermiques. Le boîtier 12 comporte une première grande face 14 longitudinale verticale et une seconde grande face 16 25 longitudinale verticale qui sont opposées. De plus, le boîtier 12 comporte un bord périphérique 13 qui raccorde chacune des deux grandes faces 14, 16 du boîtier 12 de façon à fermer le boîtier 12. Plus précisément, le boîtier 12 est conformé par deux 30 demi-coques 15a, 15b qui sont ici réalisées par moulage en matière plastique et qui sont assemblées entre elles de manière étanche, suivant un plan de joint longitudinal vertical, comme on peut le voir à la figure 1. 2909934 5 Le dispositif 10 présente un plan de symétrie vertical longitudinal (non représenté), qui est ici confondu avec le plan de joint médian du boîtier 12. Le dispositif 10 est apte à faire varier la température d'un s flux d'air, qui est représenté aux figures par des flèches vides, et qui s'écoule depuis un orifice entrée 18 du boîtier 12 jusqu'à un orifice de sortie 20 du boîtier 12. L'orifice d'entrée 18 et l'orifice de sortie 20 du boîtier 12 sont ici agencés dans le bord périphérique 13 du boîtier 12. io Le boîtier 12 comporte un premier élément d'échange thermique de refroidissement 22, ou évaporateur, qui est apte à refroidir ledit flux d'air, et un second élément d'échange thermique de chauffage 24 aérotherme, qui est apte à chauffer ledit flux d'air. 15 Par exemple, l'élément de refroidissement 22 et l'élément de chauffage 24, qui sont représentés de manière schématisée aux figures 1 à 4, comportent chacun une pluralité d'ailettes permettant d'augmenter la surface d'échange thermique avec le flux d'air. 20 L'élément de refroidissement 22 est agencé en amont de l'élément de chauffage 24 selon le sens d'écoulement du flux d'air, et verticalement au-dessus de l'élément de chauffage 24, globalement dans un même plan vertical longitudinal. Le boîtier 12 comporte une cloison centrale 26 25 transversale qui raccorde chacune des deux grandes faces 14, 16 du boîtier 12, de façon à partager l'espace intérieur du boîtier 12 en un premier canal de chauffage 28 et en un second canal de refroidissement 30. Le canal de chauffage 28, est le canal par lequel le flux 30 d'air est apte à être chauffé, il s'étend depuis l'orifice d'entrée 18 du boîtier 12 jusqu'à l'orifice de sortie 20 du boîtier 12, et contient l'élément de refroidissement 22 et l'élément de chauffage 24, comme on peut le voir à la figure 2. 2909934 6 Le canal de refroidissement 30, est le canal par lequel le flux d'air est apte à être refroidi, il s'étend depuis l'orifice d'entrée 18 du boîtier 12 jusqu'à l'orifice de sortie 20 du boîtier 12, et contient l'élément de refroidissement 22, comme on peut le voir à 5 la figure 3. Ainsi, pour être chauffé, le flux d'air est soufflé ou aspiré à travers le canal de chauffage 28 dans lequel l'élément de refroidissement 22 est inactif et l'élément de chauffage 24 est actif. io A l'inverse, pour être refroidi, le flux d'air est soufflé ou aspiré à travers le canal de refroidissement 30 dans lequel l'élément de refroidissement 22 est actif. A cet effet, le boîtier 12 comporte un volet de répartition 32 qui, selon le sens d'écoulement du flux d'air, est agencé en amont 15 de la cloison centrale 26 de séparation des deux canaux 28, 30, et qui est interposé entre l'élément de refroidissement 22 et l'élément de chauffage 24 du dispositif 10. Le volet 32 est monté mobile entre une position extrême de chauffage dans laquelle il obture le canal de refroidissement 30, 20 comme l'illustre la figure 2, et une position extrême de refroidissement dans laquelle il obture le canal de chauffage 28, comme l'illustre la figure 3. De plus, le volet 32 est apte à adopter au moins une position intermédiaire, représentée à la figure 4, dans laquelle il 25 obture en partie le canal de refroidissement 30 et en partie le canal de chauffage 28. Le volet 32 est une plaque globalement rectangulaire qui est ici concave et globalement bombée vers le bas et qui s'étend globalement sur toute la largeur transversale du boîtier 12. 30 Le volet 32 comporte une face supérieure 34 en vis-à-vis de l'élément de refroidissement 22 et une face inférieure 36 qui est apte à coulisser sur une portion complémentaire de la cloison centrale 26 du boîtier 12, lorsque le volet 32 est entraîné en 2909934 7 déplacement. La face supérieure est concave et orientée vers le haut. Le dispositif 10 comporte un galet d'entraînement 38 cylindrique d'axe transversal qui est entraîné à rotation, par 5 exemple au moyen d'un arbre 40 transversal motorisé, et qui est apte à coopérer par friction avec la face supérieure 34 du volet 32, de sorte que le galet 38 est apte à entraîner en déplacement le volet 32. A titre non limitatif, le volet 32 peut être entraîné au moyen io d'un pignon (non représenté) qui engrène avec une crémaillère (non représentée) conformée dans la face supérieure 34 du volet 32. Ainsi conçu et agencé, le volet 32 constitue le moyen de collecte ou de recueil des gouttes d'eau condensées, ou du is condensat 42, qui s'écoulent vers le bas depuis l'élément de refroidissement 22. En effet, lorsque le flux d'air se refroidit au contact de l'élément de refroidissement 22, le condensat 42 se forme et s'écoule verticalement vers le bas, par gravité, comme l'illustrent 20 les figures 1 à 4. Plus particulièrement, le volet 32 est agencé de sorte que, malgré un angle de tangage du véhicule, ou de roulis, de plus ou moins environ dix degrés, le volet 32 est apte à collecter le condensat 42 qui s'écoule de l'élément de refroidissement 22, 25 quelle que soit la position du volet 32. Pour illustrer cette caractéristique, l'axe A-A' de la figure 2 représente l'axe d'écoulement du condensat 42 le plus défavorable pour un angle de tangage d'environ dix degrés du véhicule par rapport à un axe A-A vertical de repos, lorsque le 30 volet 32 est dans sa position de chauffage. De même, l'axe B-B' de la figure 3 représente l'axe d'écoulement du condensat 42 le plus défavorable pour un angle de tangage d'environ dix degrés du véhicule par rapport à un axe 2909934 8 B-B vertical de repos, lorsque le volet 32 est dans sa position de refroidissement. Comme on peut le voir à la figure 2, le volet 32 est incurvé avec sa concavité orientée vers le bas et il s'étend de façon 5 inclinée vers le bas dans le boîtier 12, de sorte que le condensat 42 collecté ruisselle depuis la face supérieure 34 du volet 32 jusqu'à une extrémité aval du volet 32. A titre non limitatif, le volet 32 et sa face supérieure 34 peuvent être de forme plane inclinée vers le bas. io Le volet 32 comporte, dans une portion d'extrémité aval, agencée au voisinage de son bout transversal 33 d'extrémité aval, une fente 44 qui s'étend transversalement sur quasiment toute la largeur du volet 32, de sorte que le condensat 42 collecté s'écoule au travers de ladite fente 44 vers une gouttière 48 is constituant des moyens d'évacuation du condensat 42. De plus, l'extrémité aval du volet 32 comporte un muret 49 transversal en aval de la fente 44, qui s'étend sur toute la largeur du volet 32 et qui fait saillie verticalement globalement vers le haut par rapport au plan général de la face supérieure 34 du volet 20 32, afin de "stopper" la course du condensat qui s'écoule outre la fente 44. La gouttière 48 comporte une goulotte 50 transversale de récupération qui est fixée sur la face inférieure 36 du volet 32, en vis-à-vis de la fente 44. 25 De plus, la gouttière 48 est reliée à un tuyau 52 d'évacuation dont une première extrémité 54 est raccordée à un trou 51 d'évacuation du fond de la goulotte 50 et dont une seconde extrémité libre 56 est agencée dans une bouche d'évacuation 58 du condensat 42 vers l'extérieur du boîtier 12. 30 La bouche d'évacuation 58 est conformée dans le fond du boîtier 12, avantageusement au niveau le plus bas du boîtier 12 selon un axe vertical. 2909934 9 Le tuyau 52 est réalisé en matériau souple de sorte qu'il est apte à se déformer pour s'adapter aux différentes positions du volet 32. Ainsi, quelle que soit la position du volet 32, l'extrémité 5 libre 56 du tuyau 52 d'évacuation est agencée dans la bouche d'évacuation 58 du boîtier 12. Selon un autre aspect de l'invention, le boîtier 12 comporte une paroi interne 60 de collecte du condensat 42, qui s'étend dans le fond du boîtier 12 depuis le bord périphérique 13 du io boîtier 12, de façon inclinée dans un sens opposé à celui du volet 32, de sorte que la paroi interne 60 est apte à collecter et à évacuer le condensat 42 vers la bouche d'évacuation 58 du dispositif 10. La paroi interne 60 comporte une fente 62 verticale qui is s'étend dans un plan vertical longitudinal et qui à travers laquelle un tronçon médian du tuyau 52 de la gouttière 48 est apte à se déplacer, lorsque l'ensemble composé du volet 32 et de la gouttière 48 est entraîné en déplacement. De plus, la paroi interne 60 comporte une pluralité de 20 fentes 64 transversales d'écoulement, ici au nombre de deux, qui s'étendent en travers de la fente 62 verticale. Ainsi, le condensat 42 qui ruisselle sur la paroi interne 60 s'écoule à travers les fentes 64 transversales d'écoulement et tombe dans la bouche d'évacuation 58 du boîtier 12. 25 Selon une variante de réalisation non représentée, le volet 32 comporte deux cloisons qui s'étendent chacun le long d'un grand bord de la face supérieure 34 du volet 32, sur toute la longueur du volet 32, de façon à empêcher le condensat 42 collecté par la face supérieure 34 de s'écouler entre le volet 32 et 30 une grande face 14, 16 du boîtier 12. De même, le volet 32 peut comporter une section transversale en forme de "V", ou en forme de "U", de façon à canaliser le condensat 42 collecté par le volet 32. REVENDICATIONS 1. Dispositif (10) de climatisation pour véhicule automobile, du type comportant un boîtier (12) d'échange thermique dans lequel un flux d'air est apte à s'écouler depuis une entrée (18) jusqu'à une sortie (20) du boîtier (12), et dans lequel sont agencés : - un premier élément d'échange thermique, dit élément de refroidissement (22), qui est apte à refroidir ledit flux d'air, - un second élément d'échange thermique, dit élément de io chauffage (24), qui est apte à chauffer ledit flux d'air, et - un volet (32) qui est monté mobile entre une position de refroidissement dans laquelle le flux d'air est orienté au moins en pente vers l'élément de refroidissement (22), et une position de chauffage dans laquelle le flux d'air est orienté au moins en pente is vers l'élément de chauffage (24), caractérisé en ce que le volet (32) comporte un moyen de collecte (34) d'un condensat (42) qui s'écoule depuis au moins l'élément de refroidissement (22). 2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de refroidissement (22) est 20 agencé au moins en partie au dessus de l'élément de chauffage (24), selon un axe vertical en référence à la gravité terrestre, et en ce que le volet (32) est interposé, au moins en partie, verticalement entre l'élément de refroidissement (22) et l'élément de chauffage (24) de sorte que le volet (32) est apte à former un 25 écran de protection de l'élément de chauffage (24) du condensat (42) qui s'écoule depuis l'élément de refroidissement (22). 3. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volet (32) est une plaque globalement rectangulaire qui comporte une face 30 supérieure (34) formant moyen de collecte du condensat et qui s'étend de façon inclinée dans le boîtier (12) de sorte que le condensat (42) collecté est apte à ruisseler depuis ladite face supérieure (34) jusqu'à un bout d'extrémité aval du volet (32). 2909934 Il 4. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face supérieure (34) est incurvée avec sa concavité orientée vers le haut. 5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que le volet (32) comporte des moyens d'évacuation du condensat (42) collecté consistant en une gouttière (48) qui s'étend depuis un bout d'extrémité aval du volet (32), jusqu'à une bouche (58) d'évacuation du condensat (42) vers l'extérieur du boîtier (12). io 6. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la gouttière (48) comporte un tuyau (52) d'évacuation qui est réalisé en matériau souple de sorte que le tuyau (52) est apte à se déformer pour s'adapter aux différentes positions du volet (32). 15 7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le boîtier (12) comporte une paroi interne (60) de collecte du condensat (42), qui est agencée de façon inclinée dans le fond du boîtier (12), de sorte que ladite paroi interne (60) est apte à collecter et à 20 évacuer le condensat (42) vers la bouche d'évacuation (58) du dispositif (10). 8. Dispositif (10) selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ladite paroi interne (60) comporte une fente (62) qui s'étend dans un plan vertical et à travers laquelle un 25 tronçon du tuyau (52) d'évacuation est apte à se déplacer. 9. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (10) comporte un plan vertical de symétrie.