Brevet FR2934969A1 — publié le 20100219

Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation à acoustique améliorée. La présente invention concerne les appareils de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Plus particulièrement, elle vise l'amélioration de l'acoustique de tels appareils. Les appareils de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprennent, de façon générale, des entrées d'air extérieur et d'air recirculé afin de permettre l'admission d'un flux d'air mis en mouvement par un groupe moto-ventilateur. Ce flux d'air est par la suite traité thermiquement par des échangeurs de chaleur froids et chauds tels que des évaporateurs, des radiateurs et des chauffages électriques. De plus, les appareils de chauffage, ventilation et/ou climatisation disposent également de moyens de mixage de flux d'air à l'intérieur d'un boîtier pour permettre la mise en température du flux d'air à distribuer dans l'habitacle du véhicule. Ils comportent également moyens de répartition de flux d'air à l'intérieur du boîtier pour la répartition du flux d'air traité thermiquement en différentes zones de l'habitacle. Les moyens de mixage de flux d'air et les moyens de répartition de flux d'air sont généralement réalisés par des volets pivotants, en particulier du type 'drapeau', 'papillon' ou 'tambour'. Un tel volet est disposé dans un canal d'air. Le volet est mobile entre une position d'ouverture dans laquelle il autorise un passage du flux d'air dans le canal d'air entre l'amont et l'aval du volet, et une position de fermeture dans laquelle il interdit un tel passage. Le volet occupe donc au moins deux position extrêmes, respectivement d'ouverture et de fermeture. Entre ces deux positions extrêmes, le volet est susceptible de prendre une multitude de positions intermédiaires. Dans ces positions intermédiaires, le volet ouvre partiellement de conduit. Une telle position présente l'inconvénient de créer des passages d'air entre l'amont et l'aval du canal d'air de faible section. Le flux d'air traversant ces passages d'air de faible section est source de nuisances sonores. En particulier, des sifflements sont générés qui peuvent être entendus par les passagers installés dans un habitacle d'un véhicule automobile comportant l'appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Une telle situation nuit au confort des passagers. Ces positions intermédiaires peuvent être des positions fixes dans les cas où ces positions intermédiaires définissent des emplacements correspondant à des configurations données de appareils de chauffage, ventilation et/ou climatisation, ou des positions variables dans les cas où ces positions intermédiaires correspondent à un emplacement du volet temporaire lors du déplacement du volet entre les deux positions extrêmes. L'objet de la présente invention est de surmonter les 30 inconvénients précités. A cet effet, l'invention propose un appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation, notamment pour un habitacle de véhicule automobile, comprenant un boîtier comportant au moins un conduit disposant d'un volet de commande d'un flux d'air dans le boîtier selon une direction d'écoulement, un volet pivotant se déplaçant entre une position d'ouverture dans laquelle le volet pivotant libère une section de passage de l'élément de trajet et une position de fermeture dans laquelle le volet pivotant obture la section de passage de l'élément de trajet. L'élément de trajet comporte au moins une cloison disposée en amont du volet pivotant selon la direction du flux d'air. La cloison est agencée selon un angle compris de 30° à 150° par rapport à la direction d'écoulement du flux d'air F. Grâce à l'invention, on peut améliorer le confort acoustique de 15 l'occupant de l'habitacle du véhicule automobile, en éliminant les sifflements qui sont générés par les grandes vitesses d'écoulement du flux d'air. De plus, selon une première variante de réalisation, le volet 20 pivotant est constitué d'un corps rigide et d'une lèvre d'étanchéité appliquée sur la périphérie du corps rigide (56, 60) ayant une largeur maximale Wmax- Selon la présente invention, la cloison s'étend sur une hauteur 25 H telle que 0 , 1 . Wmax De façon préférentielle, la lèvre d'étanchéité vient en contact avec au moins une butée en position de fermeture, la butée 30 étant séparée de la cloison d'une distance dl telle que 0 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et donnée à titre d'exemple et doit être lue en se référant aux dessins annexés sur lesquels on a représenté : En figure 1, une coupe d'un appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon une variante de réalisation de la présente invention, En figures 2a et 2b, un élément de trajet de l'appareil de 15 chauffage, ventilation et/ou climatisation selon une première variante de réalisation de la présente invention, En figure 3, une vue de dessus d'un volet selon la première variante de réalisation de la présente invention des figures 2a et 2b, 20 En figure 4a et 4b, un élément de trajet de l'appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon une deuxième variante de réalisation de la présente invention, et En figure 5, une vue de dessus d'un volet selon la deuxième variante de réalisation de la présente invention des figures 4a 25 et 4b. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente une vue en coupe selon un plan vertical orienté dans la direction longitudinale, c'est-à-dire une direction orientée avant- 30 arrière d'un véhicule, d'un appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon un mode de réalisation de la présente invention. L'appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation comporte un boîtier 1. Il comprend notamment, en tant qu'éléments principaux de traitement, d'air un groupe moto-ventilateur 2, constitué par un moteur et au moins une turbine, au moins un échangeur de chaleur, en particulier un évaporateur 4, un radiateur de chauffage 6 et une source de chaleur d'appoint 8, en particulier résistance électrique à coefficient de température positif. Le boîtier 1 peut également comporter des moyens de filtration du flux d'air comme un filtre à particules ou un filtre combiné. Ces éléments de filtration peuvent être disposés au niveau de l'entrée d'air (non représentée) de l'appareil en amont, selon le sens de déplacement de l'air, du groupe moto-ventilateur 2 ou entre le groupe moto-ventilateur 2 et l'évaporateur 4, en amont de ce dernier. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1, le groupe moto-ventilateur 2 est disposé dans la partie supérieure et en avant du boîtier 1 (par rapport au sens de la marche du véhicule) et produit un flux d'air F circulant dans un conduit 10 situé à l'extrémité avant du boîtier 1. Le groupe moto-ventilateur 2 comporte une volute évolutive 3 débouchant dans le conduit 10. Le conduit 10 canalise le flux d'air F en sortie du groupe moto-ventilateur 2. Le flux d'air F circule ensuite sensiblement de l'avant vers l'arrière à travers l'évaporateur 4, avant de se répartir dans différents éléments de trajet. Les éléments de trajet situés en aval de l'évaporateur 4 sont constitués par un conduit froid 12 canalisant une partie de l'air ayant traversé l'évaporateur 4 vers une zone de mixage 16. En parallèle du conduit froid 12, un conduit chaud 14 canalise une partie de l'air ayant traversé l'évaporateur 4 vers le radiateur de chauffage 6et la source de chaleur d'appoint 8, disposés dans le conduit chaud 14. La répartition dans le conduit froid 12 et le conduit chaud 14 est commandée par un volet 18 monté pivotant autour d'un axe transversal 20 s'étendant à travers le boîtier 1, de manière à se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement d'ouverture en trait plein et de fermeture en trait interrompu. Dans la position d'ouverture, les ailes du volet. 18 libèrent respectivement l'entrée et la sortie du conduit 14 pour aboutir à une zone de mixage 16 située au-dessus du volet 18. Le volet 18 obture le passage direct de l'évaporateur 4 à la zone de mixage 16. Dans la position de fermeture, les ailes du volet 18 obturent respectivement l'entrée et la sortie du conduit chaud 14. Le volet 18 libère le passage direct de l'évaporateur 4 pour aboutir à une zone de mixage 16. Dans des positions intermédiaires du volet 18, les conduits froid 12 et chaud 14 alimentent en proportion variable, la zone de mixage 16 en air froid et en air chaud permettant ainsi d'avoir un flux d'air résultant à température souhaitée. A partir de la zone de mixage 16, des éléments de trajet 22 et 28 amènent un flux d'air F1 et un flux d'air F2 respectivement à des sorties 26 et 32 reliées à un ou plusieurs aérateurs de la zone avant de l'habitacle, notamment aux buses de dégivrage, des sorties vers la zone 'pieds' de la zone avant du véhicule ou des sorties vers la zone arrière du véhicule. Des volets pivotants 24 et 30 placés dans les éléments de trajet 22 et 28 permettent de régler les débits d'air parvenant aux sorties correspondantes. Les éléments de trajet 22 et 28 sont respectivement commandés par les volets pivotants 24 et 30 placés dans les éléments de trajet 22 et 28 et disposés de manière pivotante dans le boîtier 1. Les volets pivotants 24 et 30 sont déplacés par un ou des moyen(s) d'actionnement respectif(s) (non représenté(s)), en particulier un actionneur du type moteur électrique ou cable du type 'Bowden', disposé(s) sur le coté du boîtier 1. Le volet pivotant 24 est monté pivotant autour d'un axe transversal 34 s'étendant à travers le boîtier 1, de manière à se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement d'ouverture en trait plein et de fermeture en trait interrompu. Dans la position d'ouverture, les ailes du volet pivotant 24 libèrent la section de passage de l'élément de trajet 22 pour permettre le passage du flux d'air F1 vers la sortie 26. Dans la position de fermeture, les ailes du volet pivotant 24 obturent la section de passage de l'élément de trajet 22 pour empêcher le passage du flux d'air F1 vers la sortie 26. La fermeture de la section de passage de l'élément de trajet 22 est étanche. Pour ce faire, le volet pivotant 24 comporte des extrémités 36 et 38 venant en contact sur des butées 40 et 42 disposées sur une paroi interne de l'élément de trajet 22. Le volet pivotant 30 est monté pivotant autour d'un axe transversal 44 s'étendant à travers le boîtier 1, de manière à se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement d'ouverture en trait interrompu et de fermeture en trait plein. Dans la position d'ouverture, l'aile du volet pivotant 30 libère la section de passage de l'élément de trajet 28 pour permettre le passage du flux d'air F2 vers la sortie 32. Dans la position de fermeture, l'aile du volet pivotant 30 obture la section de passage de l'élément de trajet 28 pour empêcher le passage du flux d'air F2 vers la sortie 32. La fermeture de la section de passage de l'élément de trajet 28 est étanche. Pour ce faire, le volet pivotant 30 comporte une extrémité 46 venant en contact sur une butée 48 disposée sur une paroi interne de l'élément de trajet 28. Selon la présente invention, des cloisons 50, 52 et 54 sont disposées en amont, selon la direction d'écoulement respective des flux d'air F1 et F2, des volets pivotants 24 et 30. Les cloisons 50, 52 et 54 s'étendent dans une direction sensiblement perpendiculaire aux parois internes des éléments de trajet 22 et 28. De façon préférentielle, les cloisons 50, 52 et 54 sont disposées perpendiculairement aux directions d'écoulement respectives des flux d'air F1 et F2. Selon la présente invention, les cloisons 50, 52 et 54 constituent des moyens de déviation des flux d'air F1 et F2. Selon une variante de réalisation, les cloisons 50, 52 et 54 peuvent être disposées de façon à former un angle compris entre 30° et 1500 par rapport à la direction de l'écoulement F. Un tel choix permet de minimiser la création de nuisances sonores tout en respectant les performances aérauliques, en terme de débit, et les performances thermiques, d'un point de vue des courbes de progressivité. Les cloisons 50, 52 et 54 redressent les lignes de courant des flux d'air F1 et F2 afin de créer un décollage de l'air circulant dans l'élément de trajet 22 ou 28. Ainsi, le flux d'air F1 ou F2 arrive au niveau du volet 24 ou 30 avec une vitesse faible. Un tel phénomène permet d'éviter la création de sifflements au passage du volet 24 ou 30. On se réfère dorénavant aux figures 2a et 2b qui présentent un détail de l'élément de trajet 28 de l'appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon une première variante de réalisation de la présente invention. Les figures 2a, 2b et 3 reprennent de nombreux éléments identiques à ceux décrits en relation avec la figure 1. En conséquence,, sauf mention contraire, ces éléments seront identifiés par une référence commune et auront des caractéristiques similaires. Le volet pivotant 30 est du type 'drapeau'. Dans la configuration de la figure 2a, le volet pivotant 30 est en position de fermeture. Dans cette position, l'aile du volet pivotant 30 obture la section de passage de l'élément de trajet 28 pour empêcher le passage du flux d'air F2 vers la sortie 32. La fermeture de la section de passage de l'élément de trajet 28 est étanche. Pour ce faire, l'extrémité 46 du volet pivotant 30 vient en contact sur la butée 48 disposée sur la paroi interne de l'élément de trajet 28. Le volet pivotant 30 est de forme sensiblement rectangulaire et s'étend le long de son axe transversal 44. Le volet pivotant 30 est composé d'un corps rigide 56 et d'une lèvre d'étanchéité 58. Le corps rigide 56 est, notamment, en plastique. La lèvre d'étanchéité 58 est, en particulier, en matériau élastique appliquée sur la périphérie du corps rigide 56. La lèvre d'étanchéité 58 coopère avec une surface d'étanchéité formée sur le boîtier 1 et constituée par la butée 48. La lèvre d'étanchéité 58 est d'une largeur ' W1' sur la totalité de la périphérie du corps rigide 56 du volet pivotant 30. Selon la direction de l'axe transversal 44 du volet pivotant 30, la lèvre d'étanchéité 58 s'étend sur une longueur 'L1'. Dans ce premier exemple de réalisation, la cloison 54 est agencée sur la paroi interne de l'élément de trajet 28, en amont du volet pivotant 30. La cloison 54 est disposée sur la même paroi interne de l'élément de trajet 28 que la butée 48. La butée 48 et la cloison 54 sont séparées d'une distance La figure 2b présente une configuration dans laquelle le volet pivotant 30 est en position d'ouverture. Dans cette position, l'aile du volet pivotant 30 libère la section de passage de l'élément de trajet 28 pour permettre le passage du flux d'air F2 vers la sortie 32. La figure 3 présente une vue de dessus du volet pivotant 30 tel 5 qu'agencé dans les figures 2a et 2b. Les figures 4a et 4b présentent un détail de l'élément de trajet 22 de l'appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon une deuxième variante de réalisation de la 10 présente invention. Les figures 4a, 4b et 5 reprennent de nombreux éléments identiques à ceux décrits en relation avec la figure 1. En conséquence, sauf mention contraire, ces éléments seront 15 identifiés par une référence commune et auront des caractéristiques similaires. De même, les exemples de réalisation des figures 4a et 4b reprennent de nombreux éléments identiques à ceux décrits en 20 relation avec les figures 3a et 3b. En conséquence, sauf mention contraire, ces éléments seront identifiés par une référence commune et auront des caractéristiques similaires. Le mode de réalisation selon les figures 4a et 4b diffère du 25 mode de réalisation selon les figures 3a et 3b par la forme du volet pivotant. En effet, le volet pivotant 30 sur les figures 3a et 3b est du type 'drapeau' alors que le volet pivotant 24 sur les figures 30 4a et 4b est du type 'papillon'. Dans la configuration de la figure 4a, le volet pivotant 24 est en position de fermeture. Dans cette position, les ailes du volet pivotant 24 obturent la section de passage de l'élément de trajet 22 pour empêcher le passage du flux d'air F1 vers la sortie 32. La fermeture de la section de passage de l'élément de trajet 22 est étanche. Pour ce faire, les extrémités 36 et 38 du volet pivotant 24 viennent en contact sur les butées 40 et 42 disposées sur la paroi interne de l'élément de trajet 22. Le volet pivotant 24 est de forme sensiblement rectangulaire et s'étend le long de son axe transversal 34. Le volet pivotant 24 est composé d'un corps rigide 60 et d'une lèvre d'étanchéité 62. Le corps rigide 60 est, notamment, en plastique. La lèvre d'étanchéité 62 est, en particulier, en matériau élastique appliquée sur la périphérie du corps rigide 60. La lèvre d'étanchéité 62 coopère avec une surface d'étanchéité formée sur le boîtier 1 et constituée par les butées 40 et 42. La lèvre d'étanchéité 62 est d'une largeur sur la totalité de la périphérie du corps rigide 60 du volet pivotant 24. Selon la direction de l'axe transversal 34 du volet pivotant 24, la lèvre d'étanchéité 62 s'étend sur une longueur 'L1'. Selon ce deuxième exemple de réalisation, les cloisons 50 et 52 sont agencées sur la paroi interne de l'élément de trajet 22, en amont du volet pivotant 24. La cloison 50 est disposée sur la même paroi interne de l'élément de trajet 22 que la butée 40 et la cloison 52 est disposée sur la même paroi interne de l'élément de. trajet 22 que la butée 42. Les butées 40 et 50 sont respectivement séparés des cloisons 42 et 52 d'une distance ' d1' . Selon une alternative de réalisation de la présente invention, les distances séparant les butées 40 et 50 respectivement des cloisons 42 et 52 peuvent être différentes l'une de l'autre. Toutefois, ces distances sont comprises dans les plages de valeurs décrites ci-après. La figure 4b présente une configuration dans laquelle le volet pivotant 24 est en position d'ouverture. Dans cette position, les ailes du volet pivotant 40 libèrent la section de passage de l'élément de trajet 22 pour permettre le passage du flux d'air F1 vers la sortie 26. La figure 5 présente une vue de dessus du volet pivotant 24 tel 15 qu'agencé dans les figures 4a et 4b. Selon la présente invention, les dimensions des cloisons 50, 52 et 54 sont liées aux dimensions des lèvres d'étanchéité 58 et 62 des volets pivotants 24 et 30. Ainsi, de façon préférentielle, les cloisons 50, 52 et 54 s'étendent sur une longueur 'L'. La longueur 'L' des cloisons 50, 52 et 54 est telle que : L = L1. Donc, la longueur 'L' de la cloison 50 est égale à la longueur ' L1' de la lèvre d'étanchéité 62 du volet pivotant 24. De même, la longueur 'L' des cloisons 52 et 54 est égale à la longueur 'L1' de la lèvre d'étanchéité 58 du volet pivotant 30. 20 25 30 Par ailleurs, les cloisons 50, 52 et 54 s'étendent sur une hauteur 'H'. La hauteur 'H' des cloisons 50, 52 et 54 est telle que : 0, 1.W1 10 Selon un autre mode de réalisation, il est envisageable que la lèvre d'étanchéité 58 ou 62 ne soit pas d'une largeur constante sur la totalité de la périphérie du corps rigide 56 ou 60 du volet pivotant 24 ou 30. Dans cette hypothèse, il faut considérer la largeur maximale 'Wmax' de la lèvre d'étanchéité 15 58 ou 62. Ainsi, la hauteur 'H' des cloisons 50, 52 et 54 est telle que : 0 , 1 . Wmax En complément des avantages listés précédemment, l'invention présente également un bénéfice quant à la réduction du bruit de l'évaporateur. En effet, les cloisons 50, 52 et 54 constituent 25 une paroi qui masque l'évaporateur. La présente invention trouve une application particulière dans les installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicules automobiles telles que décrites précédemment. 30 Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe d'autres variantes de réalisation que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre des revendications. Notamment, la présente invention couvre les dispositifs consistant en des combinaisons des différents modes de réalisation précédemment décrits pris dans leur ensemble ou uniquement en partie. Revendications1. Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation, notamment pour un habitacle de véhicule automobile, comprenant un boîtier (1) comportant au moins un élément de trajet (22, 28) canalisant un flux d'air (F1r F2) dans le boîtier (1) selon une direction d'écoulement, un volet pivotant (24, 30) se déplaçant entre une position d'ouverture dans laquelle le volet pivotant (24, 30) libère une section de passage de l'élément de trajet(22, 28) et une position de fermeture dans laquelle le volet pivotant (24, 30) obture la section de passage de l'élément de trajet (22, 28) caractérisé en ce que l'élément de trajet (22, 28) comporte au moins une cloison (50, 52, 54) disposée en amont du volet pivotant (24, 30) selon la direction du flux d'air (F1i F2) et agencée selon un angle compris de 30° à 150° par rapport à la direction d'écoulement du flux d'air F. 2. Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la revendications 1, caractérisé en ce que le volet pivotant (24, 30) est constitué d'un corps rigide (56, 60) et d'une lèvre d'étanchéité (58, 62) appliquée sur la périphérie du corps rigide (56, 60) ayant une largeur maximale Wmax 3. Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la revendications 2, caractérisé en ce que la cloison (50, 52, 54) s'étend sur une hauteur H telle que 0 , l .Wmax 4. Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (58, 62) vient en contact avec au moins une butée (40, 42, 48) en position de fermeture, la butée (40, 42, 48) étant séparée de la cloison (50, 52, 54) d'une distance d1 telle que 0 5 . Wmax • 5. Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (58, 62) appliquée sur la périphérie du corps rigide (56, 60) s'étend une longueur L1 et en ce que la cloison (50, 52, 54) s'étend sur une longueur L égale à la longueur L1.