Brevet FR2911538A1 — publié le 20080725

INSTALLATION DE CHAUFFAGE ET DE CLIMATISATION A CONFORT LOCALISE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne une installation bi-zone de chauffage et de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un aérotherme et un évaporateur faisant partie d'un circuit de climatisation, un volet de mixage droit et un volet de mixage gauche pour régler le débit d'air traversant l'aérotherme, une conduite d'air de pieds gauche pour diriger l'air vers les pieds du conducteur et une conduite d'air de pieds droite pour diriger l'air vers les pieds d'un passager avant, une conduite gauche de dégivrage du pare-brise pour gauche du pare-brise du conduite droite de dégivrage vers le côté droit du automobile, une conduite conduite d'aérateur droite, diriger l'air vers le côté véhicule automobile, une de pare-brise pour diriger pare-brise du véhicule d'aérateur gauche, une des volets étant prévus pour obturer les conduites d'air de pieds, de dégivrage pare-brise et d'aérateur. On connaît déjà des systèmes de chauffage et de climatisation dits multi-zones dans lesquels il est possible de régler séparément la température du conducteur, du passager avant et des passagers arrière. Les documents de brevet EP 1 323 555 et FR 2 871 102 décrivent des systèmes de ce type. Toutefois, ces systèmes ne permettent pas d'inhiber le confort (le chauffage ou la climatisation) des places des passagers si le conducteur est seul dans le véhicule. Il s'en suit, lorsque le conducteur est seul, une surconsommation due à la climatisation et au chauffage, des bruits de ventilation élevés et des durées d'obtention du confort thermique longues. La présente invention a pour objet une installation qui remédie à ces inconvénients en réduisant la puissance absorbée par le système de climatisation-chauffage, en réduisant le débit d'air dans l'habitacle et en climatisant plus rapidement la place du conducteur. Ces buts sont atteints conformément à l'invention, par le fait que l'installation comporte des moyens permettant de ne chauffer ou de ne climatiser que la place du conducteur ou que les places occupées. Plus généralement, le concept du confort localisé peut s'appliquer à chaque place assise dans le véhicule (exemple : seulement la place du conducteur climatisée, ou seulement les places avant, ou seulement les places avant + n places arrière). Avantageusement l'installation comporte des capteurs de pression sur l'assise des sièges, ces capteurs informant un calculateur de climatisation des places à climatiser ou à chauffer selon que les capteurs détectent ou non une présence sur le siège. Dans un mode de réalisation particulier, les moyens permettant de ne chauffer ou de ne climatiser que la place du conducteur sont constitués par le volet de mixage droit, ce volet de mixage comportant une position fermée qui interdit la circulation de l'air chaud ou froid vers les conduites d'air de pieds droit, de dégivrage pare-brise droit et d'aérateur droit. Cette solution présente l'inconvénient que le pare-brise n'est plus alimenté en air de dégivrage lorsque l'installation est en mode de confort localisé. C'est pourquoi lorsqu'il y a des risques de buée, l'installation repasse en mode de confort global. Dans ce but l'installation comporte un capteur d'hygrométrie transmettant un signal au calculateur de climatisation lorsque le degré d'hygrométrie dépasse une valeur limite afin de commander le chauffage ou la climatisation global de l'habitacle du véhicule automobile. Selon un autre mode de réalisation les moyens permettant de ne chauffer ou de ne climatiser que la place du conducteur sont constitués par un volet de fermeture de la conduite d'aérateur droite et par un volet de fermeture de la conduite de chauffe-pieds droite, la conduite de dégivrage droite du pare-brise restant ouverte. Dans un mode de réalisation particulier l'installation comporte un volet de dégivrage pare-brise mobile en rotation comportant un déflecteur situé en regard de la sortie de dégivrage pare-brise gauche pour ramener une fraction de l'air de dégivrage du pare-brise gauche vers la sortie de dégivrage du pare-brise droit. Avantageusement, la rotation du volet de dégivrage pare-brise est commandée par une came liée au volet de mixage droit, le volet de dégivrage étant en position sortie lorsque le volet de mixage droit est en position fermée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures : - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 est une représentation schématique d'une variante de réalisation de l'invention de la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation schématique d'un second mode de réalisation de la présente invention. On a représenté sur la figure 1 une installation de chauffage conforme à la présente invention. A l'intérieur d'un boîtier 2 on trouve un évaporateur 4 faisant partie d'un circuit de climatisation et un radiateur de chauffage également appelé aérotherme. L'aérotherme est relié à des canalisations d'eau de refroidissement du moteur. Un volet de mixage 8 est disposé devant l'aérotherme. La fonction de ce volet de mixage est de séparer l'air en deux flux dont l'un traverse l'aérotherme et dont l'autre est dirigé directement vers une chambre de mixage 10 située en aval de l'aérotherme 6 par rapport au sens de l'écoulement de l'air. Dans une première position, représentée en traits pointillés et désignée par la référence 8a, la totalité du flux d'air sortant de l'évaporateur est dirigé vers la chambre de mixage sans traverser l'aérotherme. Dans une seconde position 8b, également représentée en traits pointillés, la totalité du flux d'air en provenance de l'évaporateur traverse l'aérotherme avant d'être redirigé par le conduit 12 vers la chambre de mixage 10. Bien entendu le volet de mixage 8 peut prendre une position quelconque entre les deux positions extrêmes 8a et 8b. En d'autres termes, la fraction d'air traversant l'aérotherme 6 peut prendre toutes les valeurs comprises entre 0% et 100%. Conformément à la présente invention on ajoute une troisième position extrême du volet, désignée par la référence 8c et représentée en traits pleins. Dans cette position le volet de mixage ferme complètement le conduit de telle sorte que le flux d'air provenant de l'évaporateur ne peut pas gagner la chambre de mixage 10. Bien entendu, la troisième position 8c du volet de mixage 8 ne s'applique que pour le côté droit du véhicule. En d'autres termes, pour ce qui concerne le côté gauche du véhicule, le débattement du volet de mixage est autorisé seulement entre les positions 8a et 8b. A partir de la chambre de mixage 10 l'air est dirigé vers une conduite de chauffage des pieds 14, vers une conduite de volet aérateurs 16 et vers une conduite 18 de dégivrage, désembuage du pare-brise. La température de cet air peut être réglée à la valeur désirée en agissant sur la position du volet de mixage qui commande la répartition de l'air chaud et de l'air froid dans le flux mélangé. Cette installation de chauffage est une installation de type bi-zone qui permet de chauffer ou de climatiser séparément la place avant gauche du conducteur et la place avant droite d'un passager. A cet effet les conduits 14 de chauffage pied, de volet aérateurs et de dégivrage du pare-brise sont dédoublés afin de permettre des alimentations séparées en air de chauffage et/ou de climatisation. Des volets 20, 22 et 24 permettent de régler la quantité d'air qui circule respectivement dans le conduit de chauffage pied 14, dans le conduit d'aérateurs 16 et dans le conduit dégivrage-désembuage du pare-brise 18. Le dispositif qui vient d'être décrit est simple. Il ne nécessité pas l'utilisation de pièces supplémentaires. Son coût de revient est donc particulièrement bas. Toutefois, lorsque le volet de mixage 8 est en position 8c fermée l'air ne parvient plus dans la chambre de mixage 10 et par conséquent il ne parvient plus à la conduite 18 de dégivrage-désembuage. En conséquence, le côté droit du pare-brise n'est plus dégivré, ni désembué. C'est la raison pour laquelle on prévoit un capteur d'hygrométrie (non représenté). Ce capteur d'hygrométrie transmet un signal au calculateur de climatisation lorsque le degré d'hygrométrie dépasse une valeur limite. Dans ce cas, le calculateur de climatisation commande le passage de l'installation en mode de climatisation global de l'habitacle du véhicule. Dès lors, le volet de mixage revient en position ouverte et le côté droit du véhicule peut être alimenté en air de dégivrage-désembuage. On a représenté sur la figure 2 une variante de réalisation du dispositif représenté sur la figure 1. Cette réalisation vise à surmonter le défaut signalé précédemment d'absence de débit d'air de dégivrage-désembuage vers la moitié droite du pare-brise du véhicule lorsque le confort localisé est en fonctionnement. A cet effet un volet 26 est placé devant l'entrée de la conduite 18 d'air de dégivrage-désembuage. Le volet 26 est mobile autour d'un axe de rotation 28. Il comporte un déflecteur 30 qui est situé, par rapport à la cloison de séparation 31, du côté gauche de l'installation de climatisation- chauffage. Etant donné, comme on l'a rappelé précédemment, que le côté gauche du pare-brise est toujours alimenté en air, on prélève une quantité d'air schématisée par les flèches 32 dans la canalisation de désembuage-dégivrage gauche pour la ramener vers la canalisation de dégivrage-désembuage droite 18, comme schématisé par les flèches 32. La position du volet est commandée par une biellette de commande 34 reliée au volet de mixage 8. Lorsque ce volet de mixage est dans la position 8c, c'est-à-dire dans la position dans laquelle il coupe le débit d'air du côté droit de l'installation de climatisation-chauffage comme représenté en traits pleins sur la figure 2 le volet 26 est dans sa position active, dans laquelle, comme on l'a expliqué précédemment, il récupère de l'air dans le conduit de mixage gauche pour le ramener vers le conduit de mixage droit. Au contraire, lorsque l'installation de chauffage-climatisation fonctionne en mode global le volet occupe une position intermédiaire entre les positions 8a et 8c et, à ce moment, le conduit de dégivragedésembuage 18 est normalement alimenté en air de telle sorte que le volet 26 est ramené par la biellette de commande 34 dans sa position inactive 26'. Dans cette position, les deux conduits de dégivrage gauche et droit sont normalement alimentés en air. Les modes de réalisation des figures 1 et 2 sont applicables à une version Direction à droite , avec toujours un volet de dégivrage 24 symétrique pour la solution avec le volet de dégivrage avec déflecteur. On a représenté sur la figure 3 un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation le volet de mixage 8 est mobile entre une position tout chaud dans laquelle la totalité de l'air traverse l'aérotherme 6 comme schématisé par la flèche 40 et une position tout froid 8' dans laquelle la totalité de l'air contourne l'aérotherme 6 comme schématisé par la flèche 42. Dans ce mode de réalisation le volet 20 de conduite de chauffage pied 14, et le volet 22 de conduite d'aérateurs 16 sont en deux parties à savoir une partie droite et une partie gauche. En mode de fonctionnement localisé les volets 20 et 22 de la partie droite sont en position fermée, comme représenté sur la figure 3. En revanche, le volet 44 n'est pas divisé en deux parties. De plus les conduites de dégivrage droite et gauche ne comportent pas de cloison centrale telle que la cloison 31 représentée sur la figure 2. Lorsqu'il n'y a pas de risque de givre ou de buée, le volet 44 est en position fermée et il obture aussi bien la conduite de dégivrage du côté droit que du côté gauche. Il est ainsi possible, grâce à ce mode de réalisation d'obtenir un confort localisé sans inhiber le dégivrage-désembuage du pare-brise du côté droit du véhicule. On a équipé un véhicule de l'installation de chauffage et de climatisation conforme à la présente invention afin d'obtenir une climatisation de la place conducteur uniquement au lieu d'une climatisation globale. Les résultats suivants ont été observés : -réduction de 15 à 30% du débit d'air avec une nette amélioration acoustique en ville ; une réduction du temps d'obtention du confort en chauffage (-2 à -4 minutes) ; une réduction de la puissance de chauffage de mise en action (-8% à -30%). REVENDICATIONS 1. Installation bi-zone de chauffage et de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un aérotherme (6) et un évaporateur (4) faisant partie d'un circuit de climatisation, un volet de mixage droit (8) et un volet de mixage gauche pour régler le débit d'air traversant l'aérotherme (6), une conduite d'air de pieds gauche pour diriger l'air vers les pieds du conducteur et une conduite d'air de pieds droite (14) pour diriger l'air vers les pieds d'un passager avant, une conduite gauche de dégivrage de pare-brise pour diriger l'air vers le côté gauche du pare-brise du véhicule automobile, une conduite droite (18) de dégivrage du pare-brise pour diriger l'air vers le côté droit du pare-brise du véhicule, une conduite d'aérateurs gauche, une conduite d'aérateurs droite (16), des volets (20, 22 et 24) étant prévus pour obturer les conduites d'air de pieds de dégivrage pare-brise et d'aérateurs, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant de ne chauffer ou de ne climatiser que la place du conducteur ou que les places occupées. 2. Installation de chauffage et de climatisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des capteurs de pression sur l'assise des sièges, ces capteurs informant un calculateur de climatisation des places à climatiser ou à chauffer selon que les capteurs détectent ou non une présence sur le siège. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens permettant de nechauffer ou de ne climatiser que la place du conducteur sont constitués par le volet de mixage droit (8) ce volet de mixage comportant une position fermée (8c) qui interdit la circulation de l'air chaud ou froid vers les conduits d'air de pied droit, de dégivrage droit et d'aérateurs droit (14, 16, 18). 4. Installation de chauffage et de climatisation selon la revendication 3 rattachée à la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur d'hygrométrie transmettant un signal au calculateur de climatisation lorsque le degré d'hygrométrie dépasse une valeur limite afin de commander le chauffage ou la climatisation globale de l'habitacle du véhicule automobile. 5. Installation de chauffage ou de climatisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens permettant de ne chauffer ou de ne climatiser que la place du conducteur sont constitués par un volet de fermeture de la conduite d'aérateurs droite (22) et par un volet de fermeture de la conduite de chauffage pieds droit (20) la conduite de dégivrage droite du pare-brise restant ouverte (44). 6. Installation de chauffage et de climatisation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un volet de dégivrage pare-brise (26) mobile en rotation et comportant un déflecteur (30) situé en regard de la sortie de dégivrage pare-brise gauche pour ramener une fraction (32) de l'air de dégivrage du pare-brise gauche vers la sortie de dégivrage du pare-brise droit. 7. Installation de chauffage et de climatisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la rotation du volet de dégivrage pare-brise est commandée par une came (33) liée au volet de mixage droit (8), le volet de dégivrage étant en position sortie (26) lorsque le volet de mixage droit est en position fermée (8c).