Brevet FR2915137A1 — publié le 20081024

L'invention concerne un aérateur destiné à guider un flux, par exemple d'air conditionné, en permettant le réglage de l'orientation et, éventuellement, du débit de ce flux de la manière souhaitée par un utilisateur. Elle concerne plus précisément un aérateur qui met en oeuvre l'effet connu sous le nom de "effet Coanda", selon lequel un flux est guidé en s'attachant à des surfaces courbes d'un conduit fixe et d'un corps profilé qui peut être déplacé en rotation pour assurer le réglage de l'orientation du flux à la sortie du conduit. Le document FR-2 886 384 décrit un aérateur de ce type général, destiné notamment aux véhicules automobiles, 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 suppor- ter le corps profilé. La rotation de la surface extérieure en forme de secteur de sphère de la bague contre la surface interne en forme de secteur de sphère du conduit permet l'orientation du flux d'air qui circule entre le corps profilé et l'intérieur de la bague et du conduit. Selon l'invention, on s'est rendu compte de manière surprenante que lorsque la bague était prolongée du côté de la sortie, de sorte que son extrémité s'écarte de la surface intérieure du conduit, on obtenait une meilleure directivité du flux d'air de l'aérateur, dans une position de la bague décalée en rotation autour de l'axe de rotation. De préférence, l'aérateur selon l'invention combine en outre le mouvement de pivotement ou rotation du corps pro-filé à un mouvement de déplacement en translation de ce corps dans le conduit. Il assure alors non seulement le réglage de l'orientation du flux à la sortie du conduit, mais aussi le réglage du débit de l'aérateur, de manière simple, par une seule commande, tout en conservant l'avantage d'une faible perte de charge. Cependant l'invention n'est pas limitée à cette réalisation à réglage combiné de débit et d'orientation, ni à un aérateur à conduit et corps profilé de révolution. Plus précisément, l'invention concerne un aérateur à réglage d'orientation d'un flux d'air, du type qui comprend un corps profilé, un conduit ayant une entrée et une sortie, et un support du corps profilé dans le conduit, destiné à supporter le corps profilé à distance du conduit afin qu'un flux d'air circule à la périphérie du corps profilé, et à permettre la rotation du corps profilé dans le conduit autour d'au moins un axe de rotation ; selon l'invention, l'aérateur comporte aussi un déflecteur adjacent au conduit et mobile avec le corps profilé par rotation autour de l'axe de rotation au moins, le déflecteur ayant, dans sa partie tournée du côté de la sortie du conduit, une partie déflectrice qui, dans une position décalée en rotation dans un sens autour de l'axe de rotation, est adjacente à la paroi du conduit et, dans une position décalée en rotation dans l'autre sens autour de l'axe de rotation, est distante de la paroi du conduit. De préférence, le corps profilé est pratiquement de révolution. Dans un mode de réalisation particulièrement avanta- geux, le conduit délimite une surface interne en forme de secteur de sphère entre son entrée et sa sortie, le déflec- teur et une partie du support sont constitués par 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, le support comprenant, en plus de la bague, au moins un bras dépassant vers l'intérieur de la bague et destiné à supporter le corps profilé, la bague ayant un plan de référence passant par le centre de la sphère et sensiblement parallèle au plan d'une première extrémité de la bague, tournée vers l'entrée du conduit, et au plan d'une seconde extrémité de la bague, tournée vers la sortie du conduit, et la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa première extrémité est inférieure à la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa seconde extrémité, de sorte que la section de la première extrémité de la bague est supérieure à la section de sa seconde extrémité, et la partie déflectrice est constituée par la seconde extrémité de la bague. De préférence, la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa seconde extrémité est au moins égale à 1,5 fois la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa première extrémité. De préférence, le corps profilé a au moins une fente destinée à coopérer avec le bras du support de manière qu'il coulisse dans une direction ayant au moins une composante dans la direction longitudinale du conduit. De préférence, le support possède au moins trois bras, et les bras sont solidaires d'un manchon qui peut coulisser sur un arbre central solidaire du corps profilé, de sorte que le débit du flux d'air est réglable par coulissement de l'arbre central dans le manchon. De préférence, l'aérateur comporte un dispositif de maintien en position du corps profilé dans le conduit agissant entre le manchon du support et l'arbre central du corps profilé. De préférence, 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 pratiquement au contact du conduit. De préférence, le corps profilé possède une saillie périphérique destinée à être à proximité de la seconde extrémité de la bague. De préférence, le corps profilé porte, du côté de sortie, un dispositif de manoeuvre. L'avantage essentiel de l'aérateur selon l'invention est qu'il accroît la directivité du flux d'air tout en conservant les avantages de l'aérateur de base, c'est-à- dire 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. Cet avantage est obtenu par une simple modification d'un élément, la bague, de sorte que le perfectionnement selon l'invention n'a qu'un faible coût. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est une coupe d'un aérateur selon l'invention, dans un mode de réalisation perfectionné. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un aérateur selon l'invention. L'aérateur comporte un conduit 10, un corps profilé 12, et un support 14. Le conduit 10 est formé entre une ouverture d'entrée 16, raccordée à un conduit par exemple de distribution d'air conditionné, et une ouverture de sortie 18, tournée vers l'habitacle d'une automobile. Sa surface interne 20, dans la partie centrale du conduit, a une forme de secteur sphérique de centre O. De part et d'autre de cette partie centrale en forme de secteur sphérique, le conduit s'évase vers l'entrée 16 et la sortie 18. Une saillie annulaire 22 peut être disposée à la limite interne de la partie centrale en forme de secteur sphérique. Le corps profilé 12 possède une enveloppe profilée 24 dont la partie tournée vers l'ouverture d'entrée est arrondie et peut comporter des doigts limitant l'amplitude de rotation du corps 12 dans le conduit. La partie de l'enveloppe profilée 24 tournée vers l'ouverture d'entrée a un organe de manoeuvre 28 destiné à être saisi par l'uti- lisateur. Le corps profilé, dans l'exemple représenté, possède un arbre central 30 solidaire de l'enveloppe profilée 24. L'enveloppe profilée 24 a des fentes longitudinales 32 dans sa partie intermédiaire pour le passage de bras 34 du support 14. Le support 14 comporte une bague 36, dont la surface externe constitue un segment de sphère de même rayon que le segment de sphère de la surface interne 20 du conduit 10 et de centre O. Cette surface externe de la bague 36 peut glisser contre cette surface interne 20 du conduit. La bague 36 comporte au moins un bras 34, trois de préférence, passant chacun vers l'intérieur dans une fente 32 de l'enveloppe profilée 24 et reliant la bague 36 à un manchon 38. Bien que la fente 32 soit représentée dans le plan du dessin, elle peut avoir d'autres formes, par exemple une forme en hélice autour de l'axe de l'arbre central 30. Dans le mode de réalisation fondamental, le corps pro-filé 12 peut simplement tourner autour du centre O des secteurs de sphère du conduit 10 et de la bague 36. Dans le perfectionnement représenté, le corps profilé 18 peut en outre se déplacer longitudinalement par coulissement du manchon 38 sur l'arbre central 30 du corps profilé 12. De préférence, un dispositif de maintien en position du corps profilé 12 dans le conduit 10 agit entre le manchon 38 du support et l'arbre central 30 du corps profilé. Ce dispositif peut être un simple joint torique, ou il peut comporter divers dispositifs connus qu'il n'est pas nécessaire de décrire. Grâce à ce positionnement, le corps profilé 12 module la forme du passage du flux d'air entre lui-même et les surfaces internes du conduit 10 et de la bague 36, et ainsi le débit. Il est ainsi possible pratiquement qu'une partie du corps profilé 12 soit très proche de la paroi du conduit 10 (partie supérieure droite de la figure), si bien que le flux se concentre essentiellement à un seul emplacement de la périphérie, à la partie inférieure droite de la figure. Le corps 12 a alors un effet important d'orientation, en plus de sa fonction de réglage de débit. La description détaillée qui précède correspond de façon générale aux aérateurs connus à effet Coanda, et on considère maintenant l'invention appliquée à un tel aérateur. Sur la figure, on a désigné par la référence 40 la trace, dans le plan de la figure, d'un plan de référence de la bague 36, c'est-à-dire d'un plan diamétral, passant par le centre O des secteurs de sphère, qui est parallèle aux deux extrémités 36E et 36S de la bague 36. Les références 42 et 44 représentent respectivement les traces, dans le plan de la figure, des plans des extrémités 36E et 36S de la bague 36. Ainsi, ces plans d'extrémités ayant les traces 42 et 44 sont parallèles au plan de référence ayant la trace 40. Selon l'invention, on a constaté que la directivité de l'aérateur, définie comme étant l'inverse de la dispersion du flux d'air par l'aérateur, était bien meilleure lorsque la distance comprise entre le plan de référence 40 de la bague 36 et le plan 42 de sa première extrémité est inférieure à la distance comprise entre le plan de référence 40 de la bague 36 et le plan 44 de sa seconde extrémité, de préférence avec un facteur au moins égal à 1,5. Ainsi, la section de la première extrémité d'entrée de la bague 36 est supérieure à la section de sa seconde extrémité de sortie. Avec cette disposition, lorsque le plan de référence 40 de la bague 36 est fortement incliné par rapport à l'axe du conduit 10, par exemple dans la position représentée sur la figure, la partie de la bague 36 qui est proche de l'extrémité de sortie 36S est distante du conduit et laisse un espace 46. On observe que cette partie proche de l'extrémité de sortie 36S se comporte comme une partie déflectrice qui améliore la directivité de l'aérateur. On a aussi constaté que cet effet directif pouvait être accru par disposition d'une saillie 48 sur l'enveloppe profilée 24, à proximité de l'extrémité de sortie 36S de la bague 36. Comme on a décrit un seul exemple d'aérateur à effet Coanda et qu'il en existe de nombreux types auxquels l'invention peut aussi s'appliquer, on ne décrit pas ces aérateurs, et on se contente d'indiquer rapidement quelques variantes utiles. On a décrit un dispositif à trois bras 34, mais le nombre de bras peut être quelconque. L'extrémité de chaque bras peut simplement être en appui contre l'arbre central. Le maintien en position du corps profilé 12 avec l'orientation voulue peut être simplement assuré par le frottement de la bague 36 contre la surface 20 du conduit 10. Cependant, il peut aussi nécessiter un dispositif plus efficace de maintien en position, par exemple de rappel élastique permettant la création d'une force d'application de la bague 36 contre la surface sphérique du conduit 10, ou des aspérités de toute forme souhaitée qui appliquent des forces de centrage du corps profilé 12 dans le conduit 10. On connaît aussi des ailettes longitudinales disposées dans des plans radiaux contenant l'axe longitudinal du corps profilé 12, entre la surface externe de l'enveloppe profilée 24 et la surface interne de la bague. Ces ailettes sont destinées à renforcer l'orientation du flux d'air dans la direction longitudinale du corps profilé 12. Ainsi, l'invention concerne un aérateur permettant une orientation d'un flux d'air avec une très bonne directivité, tout en permettant le réglage du débit du flux d'air et la fermeture étanche de l'aérateur, qui est donc silencieux. REVENDICATIONS 1. Aérateur à réglage d'orientation d'un flux d'air, du type qui comprend : un corps profilé (12), un conduit (10) ayant une entrée (16) et une sortie (18), et un support du corps profilé (12) dans le conduit, destiné à supporter le corps profilé (12) à distance du conduit (10) afin qu'un flux d'air circule à la périphérie du corps profilé (12), et à permettre la rotation du corps profilé (12) dans le conduit (10) autour d'au moins un axe de rotation, caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur adjacent au conduit (10) et mobile avec le corps profilé (12) par rotation autour de l'axe de rotation au moins, le déflecteur ayant, dans sa partie tournée du côté de la sortie (18) du conduit, une partie déflectrice qui, dans une position décalée en rotation dans un sens autour de l'axe de rotation, est adjacente à la paroi du conduit (10) et, dans une position décalée en rotation dans l'autre sens autour de l'axe de rotation, est distante de la paroi du conduit (10). 2. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps profilé (12) est pratiquement de révolution. 3. Aérateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que : le conduit (10) délimite une surface interne (20) en forme de secteur de sphère entre son entrée (16) et sa sortie (18), le déflecteur et une partie du support sont constitués par une bague (36) de support ayant une surface extérieure en forme de secteur de sphère de rayon sensiblement égal au rayon du secteur de sphère du conduit (10), le support comprenant, en plus de la bague (36), au moins un bras (34) dépassant vers l'intérieur de la bague (36) et destiné à supporter le corps profilé (12), la bague (36) ayant un plan de référence (40) passant par le centre de la sphère et sensiblement parallèle au plan d'une première extrémité(36E) de la bague, tournée vers l'entrée (16) du conduit, et au plan d'une seconde extrémité (36S) de la bague, tournée vers la sortie (18) du conduit, et la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa première extrémité (36E) est inférieure à la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa seconde extrémité (36S), de sorte que la section de la première extrémité (36E) de la bague est supérieure à la section de sa seconde extrémité (36S), et la partie déflectrice est constituée par la seconde extrémité (36S) de la bague. 4. Aérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa seconde extrémité (36S) est au moins égale à 1,5 fois la distance comprise entre le plan de référence de la bague et le plan de sa première extrémité (36E). 5. Aérateur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le corps profilé (12) a au moins une fente (32) destinée à coopérer avec le bras (34) du support de manière qu'il coulisse dans une direction ayant au moins une composante dans la direction longitudinale du conduit. 6. Aérateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le support possède au moins trois bras (34). 7. Aérateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les bras (34) sont solidaires d'un manchon (38) qui peut coulisser sur un arbre central (30) solidaire du corps profilé (12), de sorte que le débit du flux d'air est réglable par coulissement de l'arbre central (30) dans le manchon (38). 8. Aérateur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de maintien en position du corps profilé dans le conduit agissant entre le manchon (38) du support et l'arbre central (30) du corps profilé. 9. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps profilé (12)possède une saillie périphérique (48) destinée à être à proximité de la seconde extrémité (36S) de la bague. 10. Aérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps profilé (12) porte, du côté de sortie, un dispositif de manoeuvre (28).