Brevet FR2958221A1 — publié le 20111007

Installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation agencée pour régénérer un filtre rotatif et procédé de mise en oeuvre. Domaine technique de l'invention. L'invention est du domaine des installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Elle a pour objet une telle installation pourvue d'un filtre apte à capter des polluants véhiculés par un flux d'air circulant à l'intérieur de ladite installation, cette dernière étant dotée de moyens de régénération dudit filtre. Elle a aussi pour objet un procédé pour la mise en oeuvre de ladite installation en un mode de régénération du filtre. Etat de la technique. Un véhicule automobile est couramment équipé d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour modifier les paramètres aérothermiques de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Une telle modification est obtenue à partir de la délivrance d'un flux d'air à l'intérieur de l'habitacle. L'installation est principalement constituée d'un boîtier pourvu d'au moins une bouche d'admission d'air et d'au moins une bouche de délivrance d'air équipée d'un volet de distribution d'air. Le boîtier loge un pulseur pour prélever le flux d'air hors du boîtier à travers la bouche d'admission d'air et pour évacuer le flux d'air hors du boîtier vers l'habitacle. Le boîtier délimite un volume amont qui est pourvu de la bouche d'admission d'air. Le boîtier délimite aussi un volume aval qui est pourvu de la bouche de délivrance d'air. Le pulseur est interposé entre le volume amont et le volume aval pour faire circuler le flux d'air depuis le volume amont vers le volume aval. Le boîtier loge également des moyens de traitement thermique pour modifier une température du flux d'air préalablement à son évacuation hors du boîtier vers l'habitacle. Les moyens de traitement thermique sont notamment un radiateur qui est prévu pour réchauffer le flux d'air et un évaporateur qui est à même de refroidir le flux d'air. Les moyens de traitement thermique du flux d'air sont logés à l'intérieur du volume aval. Le boîtier loge un filtre apte à capter les polluants véhiculés par le flux d'air prélevé, tel qu'un filtre à charbon actif. On pourra par exemple se reporter au document FR 2,845,642 (PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA) qui décrit une telle installation dans laquelle le filtre est entièrement logé à l'intérieur du volume aval. Plus particulièrement, le filtre est totalement interposé entre le pulseur et l'évaporateur. L'installation est pourvue de moyens de régénération du filtre qui permettent une désorption des polluants préalablement captés et leur évacuation hors du boîtier vers l'extérieur du véhicule. De tels moyens comprennent un conduit de dérivation qui s'étend entre une première ouverture ménagée à travers le boîtier entre le filtre et l'évaporateur et une deuxième ouverture ménagée à travers le boîtier entre un volet de mélange et la bouche d'admission d'air. Le conduit de dérivation loge un pulseur additionnel pour faire circuler un flux d'air de régénération depuis la première ouverture vers la deuxième ouverture. La première ouverture est équipée d'un premier volet mobile entre une position d'ouverture dans laquelle le premier volet autorise un passage d'air à travers la première ouverture et une position de fermeture dans laquelle le premier volet interdit un tel passage d'air. La deuxième ouverture est équipée d'un deuxième volet mobile entre une position d'ouverture dans laquelle le deuxième volet autorise un passage d'air à travers la deuxième ouverture et une position de fermeture dans laquelle le deuxième volet interdit un tel passage d'air. Les moyens de régénération comprennent également une résistance électrique 30 équipant le filtre, la résistance électrique étant prévue pour chauffer le filtre par effet Joule ce qui provoque une désorption des polluants préalablement retenus. En mode de fonctionnement dit « régénération du filtre », il est nécessaire de placer en position d'ouverture le premier volet et le deuxième volet pour permettre au flux d'air de régénération de circuler à l'intérieur de la conduite de dérivation. II faut de surcroît placer en position de fermeture le volet de distribution d'air. La résistance électrique est mise en marche. Dans ces conditions, le flux d'air de régénération traverse le pulseur, puis le filtre qui est régénéré, puis emprunte le conduit de dérivation pour être évacué hors du boîtier par l'intermédiaire de la bouche d'admission d'air. Une telle installation s'avère encombrante de par la présence du conduit de dérivation qui est agencé en U hors du boîtier et qui tend à constituer un obstacle lors de la mise en place de ladite installation. De plus, le fait de ménager la première ouverture et la deuxième ouverture à travers le boîtier et de les équiper respectivement du premier volet et du deuxième volet s'avère contraignant. De plus, une telle installation comprend une multiplicité de volets, à savoir un volet de mélange, un premier volet, un deuxième volet et au moins un volet de distribution d'air dont la manoeuvre respective est nécessaire pour la mise en oeuvre de ladite installation en mode « régénération du filtre ». Une telle multiplicité constitue un inconvénient pour une mise en oeuvre simple de ladite installation. Enfin, une telle installation comprend un pulseur additionnel dont la mise en oeuvre est nécessaire en mode « régénération du filtre », ce qui génère une consommation électrique supplémentaire de ladite installation. Objet de l'invention. Le but de la présente invention est de proposer une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation qui soit simultanément apte à régénérer un filtre que comporte ladite installation et à fournir un flux d'air thermiquement traité par ladite installation, une telle installation étant simple à réaliser et à mettre en oeuvre. Une installation de la présente invention est une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Ladite installation comprend un boîtier logeant un filtre apte à retenir des polluants véhiculés par un flux d'air circulant à l'intérieur du boîtier. Le filtre est monté tournant autour d'un axe de rotation ménagé à l'intérieur d'une paroi du boîtier. La paroi délimite avantageusement un volume aval du boîtier qui est pourvu d'au moins une bouche de délivrance d'air vers un habitacle du véhicule, et un canal de dérivation qui est pourvu d'au moins une bouche d'évacuation d'air vers l'extérieur du véhicule. De préférence, le filtre est d'une conformation circulaire SI, le volume aval et le canal de dérivation présentent une section demi-circulaire S2 identique. Le canal de dérivation loge avantageusement au moins une résistance électrique. Le canal de dérivation loge préférentiellement au moins un pulseur additionnel. La paroi comporte par exemple une fenêtre ménagée entre le pulseur principal et l'axe de rotation du filtre. La fenêtre est préférentiellement pourvue d'un organe de distribution d'air mobile entre une position d'ouverture dans laquelle l'organe de distribution d'air autorise un passage d'air entre le volume aval et le canal de dérivation et une position de fermeture dans laquelle l'organe de distribution d'air interdit un tel passage. Le canal de dérivation comporte accessoirement une bouche d'arrivée d'air extérieur. Un procédé de régénération du filtre équipant une telle installation est principalement reconnaissable en ce que le procédé consiste à effectuer les opérations suivantes : - faire tourner le filtre autour de l'axe de rotation de manière à ce qu'une première partie du filtre préalablement logée à l'intérieur du volume aval soit placée à l'intérieur du canal de dérivation et de manière à ce qu'une deuxième partie du filtre préalablement logée à l'intérieur du canal de dérivation soit placée à l'intérieur du volume aval, - activer la résistance électrique, - mettre en marche le pulseur principal. De préférence, le procédé consiste en outre à effectuer l'opération suivante : - mettre en marche le pulseur additionnel. De préférence encore, le procédé consiste en outre à effectuer l'opération suivante : - mettre en position d'ouverture l'organe de distribution d'air. Description des figures. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : Les fig.1 à fig.3 sont des illustrations schématiques d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation selon la présente invention, ladite installation étant représentée en mode régénération du filtre. Les fig.4a et fig.4b sont des illustrations schématiques en coupe transversale de l'installation représentée sur les figures précédentes en divers étapes du procédé de mise en oeuvre de ladite installation. Sur les fig.1 à fig.3, un véhicule automobile est équipé d'une installation 1 de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour modifier les paramètres aérothermiques de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Une telle modification est obtenue à partir de la délivrance à l'intérieur de l'habitacle d'au moins un flux d'air traité thermiquement 2. A cet effet, ladite installation 1 comprend un boîtier 3 réalisé en matière plastique et logé sous une planche de bord et/ou une boîte à eau du véhicule. Le boîtier 3 comprend une bouche d'admission d'air extérieur 4 qui permet le passage d'un flux d'air extérieur 5 entre l'extérieur 6 du véhicule et un volume interne 7 délimité par le boîtier 3. Le boîtier 3 comprend aussi une bouche d'admission d'air de recyclage 8 qui permet le passage d'un flux d'air de recyclage 9 entre l'habitacle 10 du véhicule et le volume interne 7. Le boîtier 3 comprend enfin trois bouches de délivrance d'air 11,12,13, telle qu'une bouche de dégivrage/désembuage 11, une bouche d'aération de tête 12 et une bouche d'aération de pieds 13. L'air délivré à travers la bouche de dégivrage/désembuage 11 permet de ventiler une zone avant de l'habitacle où se trouve notamment le pare-brise du véhicule, la bouche d'aération de tête 12 permet de ventiler une zone supérieure de l'habitacle tandis que la bouche d'aération de pieds 13 permet de ventiler une zone inférieure de l'habitacle. Chaque bouche de délivrance d'air 11,12,13 est pourvue d'un volet de distribution d'air respectif 14 qui est manoeuvrable entre une position d'ouverture dans laquelle le volet de distribution d'air 14 autorise un passage d'air à travers la bouche de délivrance d'air 11,12,13 que le volet de distribution d'air 14 équipe et une position de fermeture dans laquelle le volet de distribution d'air 14 interdit un tel passage. Le boîtier 3 loge un pulseur principal 15 pour faire circuler l'air à l'intérieur du boîtier 3, et plus particulièrement depuis au moins l'une des bouches d'admission d'air 4,8 vers au moins l'une des bouches de délivrance d'air 11,12,13. Le pulseur principal 15 partage le volume interne 7 en deux volumes distincts dont un volume amont 16 et un volume aval 17. Le volume amont 16 est équipé des bouches d'admission d'air 4,8 tandis que le volume aval 17 est pourvu des bouches de délivrance d'air 11,12,13. Le volume amont 16 comprend une chambre de mélange 18 à l'intérieur de laquelle le flux d'air extérieur 5 et le flux d'air de recyclage 9 sont susceptibles d'être mélangés l'un avec l'autre. La chambre de mélange 18 comporte une bouche d'arrivée d'air extérieur 19 par l'intermédiaire de laquelle le flux d'air extérieur 5 en provenance de la bouche d'admission d'air extérieur 4 pénètre à l'intérieur de la chambre de mélange 18. La chambre de mélange 18 est également pourvue de la bouche d'admission d'air de recyclage 8, de telle sorte que le flux d'air de recyclage 9 pénètre directement depuis l'habitacle 10 à l'intérieur de la chambre de mélange 18 par l'intermédiaire de la bouche d'admission d'air de recyclage 8. Le boîtier 3 est équipé d'un volet de mélange 20 qui est mobile entre au moins une position de recyclage dans laquelle le volet de mélange 20 obture la bouche d'arrivée d'air extérieur 19 et une position extérieure dans laquelle le volet de mélange 20 obture la bouche d'admission d'air de recyclage 8. Le volet de mélange 20 est susceptible d'être placé en une position intermédiaire dans laquelle le volet de mélange 20 obture partiellement la bouche d'arrivée d'air extérieur 19 et la bouche d'admission d'air de recyclage 8. Le boîtier 3 loge également des moyens de traitement thermique 21,22 de l'air préalablement à son évacuation hors du boîtier 3 vers l'habitacle 10. Les moyens de traitement thermique 21,22 sont notamment un évaporateur 21 prévu pour refroidir l'air qui le traverse et un radiateur 22 apte à réchauffer cet air. Le radiateur 22 est éventuellement associé à des résistances électriques de type résistance à coefficient de température positif, communément dénommées « CTP ». Les moyens de traitement thermique 21,22 sont placés à l'intérieur du volume aval 17. L'installation 1 comporte un filtre 23 apte à retenir, notamment par adsorption, des polluants véhiculés par l'air circulant à l'intérieur du boîtier 3. Le filtre 23 est par exemple un filtre à charbon actif. Pour permettre une régénération du filtre 23, tout en procurant un confort thermique relativement quelconque à l'intérieur de l'habitacle 10 du véhicule, la présente invention propose de monter tournant le filtre 23 autour d'un axe de rotation 26 ménagé à l'intérieur d'une paroi 27 du boîtier 3. L'axe de rotation 26 est compris à l'intérieur d'un plan P d'extension générale de la paroi 27. Le plan P d'extension générale de la paroi 27 est ménagé orthogonalement au plan des fig.1 à fig.3. Le filtre 23 est quant à lui ménagé selon un plan P' qui est orthogonal au plan P d'extension générale de la paroi 27 et au plan des fig.1 à fig.3. Le filtre 23 comprend une première partie 28 qui est logée à l'intérieur du boîtier 3 et une deuxième partie 29 qui est logée à l'intérieur d'un canal de dérivation 30 du boîtier 3. A partir d'une rotation du filtre 23 autour de l'axe de rotation 26, il est possible de placer la première partie 28 du filtre 23 à l'intérieur du volume aval 17 et la deuxième partie 29 du filtre 23 à l'intérieur du canal de dérivation 30, ou inversement de placer la deuxième partie 29 du filtre 23 à l'intérieur du volume aval 17 et la première partie 28 du filtre 23 à l'intérieur du canal de dérivation 30, tel qu'illustré successivement sur les- fig.4a et fig.4b. Le filtre 23 est préférentiellement d'une section circulaire SI prise dans le plan P' tandis que le volume aval 17 et le canal de dérivation 30 sont l'un et l'autre d'une section demi- circulaire S2 prise également dans le plan P'. La section circulaire SI équivaut au double de la section-demi-circulaire S2. Le canal de dérivation 30 loge au moins une résistance électrique 31, de type à coefficient de température positif, couramment dénommée « CTP ». Une telle résistance électrique 31 est à même de réchauffer un flux d'air de régénération 32 qui la traverse. La résistance électrique 31 est placée en amont de la deuxième partie 29 du filtre selon un sens de circulation 33 du flux d'air de régénération 32 à l'intérieur du canal de dérivation 30. Il en découle que le flux d'air de régénération 32 réchauffé par la résistance électrique 31 est à même de dépolluer la deuxième partie 29 du filtre 23. Le flux d'air de régénération 32 chargé des polluants est ensuite évacuer hors du boîtier 3, et plus particulièrement hors du canal de dérivation 30, par l'intermédiaire d'une bouche de délivrance d'air 34 vers l'extérieur 6 du véhicule, que comporte le canal de dérivation 30. Sur les fig.1 et fig.2, la paroi 27 comporte une fenêtre 35 pour permettre un passage d'air entre le volume aval 17 et le canal de dérivation 30. Il en découle que le flux d'air de régénération 32 est indifféremment issu d'un flux d'air de recyclage 9 et/ou d'un flux d'air extérieur 5, suivant la position du volet de mélange 20. Sur la fig.2, la fenêtre 35 est pourvue d'un organe de distribution d'air 36 qui est mobile entre une position d'ouverture dans laquelle l'organe de distribution d'air 36 autorise un passage d'air à travers la fenêtre 35 et une position de fermeture dans laquelle l'organe de distribution d'air 36 interdit un tel passage. L'organe de distribution d'air 36 est indifféremment un volet drapeau, un volet papillon ou analogue, voire un clapet mobile sous l'effet d'une surpression d'air à l'intérieur du volume aval 17. Sur la fig.3, le canal de dérivation 30 est pourvu d'une bouche d'arrivée d'air extérieur 37, de telle sorte que le flux d'air de régénération 32 est un flux d'air externe s'écoulant uniquement à travers le canal de dérivation 30 depuis l'extérieur 6 du véhicule vers l'extérieur 6 du véhicule. Une telle circulation du flux d'air de régénération 32 est obtenue à partir de la mise en oeuvre d'un pulseur additionnel 38 logé à l'intérieur du canal de dérivation 30. Un tel pulseur additionnel 38 est à même de fournir un débit d'air de l'ordre de 50 kg/h tandis que le pulseur principal 15 est apte à fournir un débit d'air de l'ordre de 150 kg/h à 600 kg/h. II découle de l'ensemble de ces dispositions une faculté avantageuse de la présente invention qui réside dans le fait qu'une telle installation 1 permet simultanément une désorption d'une partie 28,29 du filtre 23 tandis que l'autre partie 29,28 est à même de retenir les polluants circulant à l'intérieur du volume aval 17. En effet, la désorption de la partie 28,29 du filtre 23 placée à l'intérieur du canal de dérivation est effectuée indépendamment de la position du volet de mélange 20 et des volets de distribution d'air 14. Ces derniers sont notamment susceptibles d'être placés en position d'ouverture pour délivrer le flux d'air traité thermiquement 2. Revendications1.- Installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation (1) d'un véhicule automobile, ladite installation (1) comprenant un boîtier (3) logeant un filtre (23) apte à retenir des polluants véhiculés par un flux d'air (5,9,2) circulant à l'intérieur du boîtier (3), caractérisée en ce que le filtre (23) est monté tournant autour d'un axe de rotation (26) ménagé à l'intérieur d'une paroi (27) du boîtier (3). 2.- Installation (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la paroi (27) délimite un volume aval (17) du boîtier (3) qui est pourvu d'au moins une bouche de délivrance d'air (11,12,13) vers un habitacle (10) du véhicule, et un canal de dérivation (30) qui est pourvu d'au moins une bouche d'évacuation d'air (34) vers l'extérieur (6) du véhicule. 3.- Installation (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le filtre (23) est d'une conformation circulaire SI et en ce que le volume aval (17) et le canal de dérivation (30) présentent une section demi-circulaire S2 identique. 4.- Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le canal de dérivation (30) loge au moins une résistance électrique (31). 5.- Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée 25 en ce que le canal de dérivation (30) loge au moins un pulseur additionnel (38). 6.- Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi (27) comporte une fenêtre (35) ménagée 30 entre le pulseur principal (15) et l'axe de rotation (26) du filtre (23). 7.- Installation (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la fenêtre (35) est pourvue d'un organe de distribution d'air (36) mobile entre une position d'ouverture dans laquelle l'organe de distribution d'air (36) autorise un passage d'air entre le volume aval (17) et le canal de dérivation (30) et une position de fermeture dans laquelle l'organe de distribution d'air (36) interdit un tel passage. 8.- Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le canal de dérivation (30) comporte une bouche d'arrivée d'air extérieur (37). 9.- Procédé de régénération du filtre (23) équipant une installation (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le procédé consiste à effectuer les opérations suivantes : - faire tourner le filtre (23) autour de l'axe de rotation (26) de manière à ce qu'une première partie (28) du filtre (23) préalablement logée à l'intérieur du volume aval (17) soit placée à l'intérieur du canal de dérivation (30) et de manière à ce qu'une deuxième partie (29) du filtre (23) préalablement logée à l'intérieur du canal de dérivation (30) soit placée à l'intérieur du volume aval (17), - activer la résistance électrique (31), - mettre en marche le pulseur principal (15). 10.- Procédé selon la revendication 9 pour la mise en oeuvre d'une installation (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le procédé consiste en outre à effectuer l'opération suivante : - mettre en marche le pulseur additionnel (38). 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10 pour la mise en oeuvre d'une installation (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le procédé consiste en outre à effectuer l'opération suivante : - mettre en position d'ouverture l'organe de distribution d'air (36).