Brevet FR2970437A1 — publié le 20120720

SEPARATEUR D'EAU DE L'AIR ENTRANT DANS L'HABITACLE D'UN VEHICULE L'invention a trait à un séparateur d'eau de l'air entrant de l'habitacle d'un véhicule, plus précisément à un séparateur d'eau de l'air entrant d'un système de ventilation et/ou de climatisation d'un véhicule. L'invention a trait également à un véhicule équipé dudit séparateur et/ou dudit système de ventilation et/ou de climatisation. La figure 1 illustre un dispositif d'entrée d'air classique d'un véhicule. Il s'agit d'une vue en coupe dans un plan longitudinal vertical d'un véhicule, plus précisément de la partie d'un véhicule avoisinant le haut du capot, le bas du pare-brise et du tablier pare-feu. L'entrée d'air a lieu au travers d'une grille d'auvent 8 disposée entre le bas du pare-brise 10 et le joint arrière 6 du capot 2. L'air traversant la grille d'auvent 8 se retrouve ensuite dans une zone auvent 18 délimitée par une première paroi 20, par un support de grille d'auvent 16 et par une deuxième paroi 14 formant une doublure de traverse inférieure de baie (TIB) 12. La zone auvent 18 comprend une sortie 22 servant de collecteur d'eau. Il présente également une sortie (non représentée) vers un groupe de climatisation. L'air entre par la grille d'auvent 8 et est ensuite décanté de son eau dans la zone auvent avant de pénétrer dans l'habitacle via le groupe de climatisation. Cette conception classique présente l'inconvénient de nécessiter un certain volume. En effet, la zone auvent servant de séparateur d'eau de l'air d'entrée doit présenter un certain volume et une certaine longueur afin d'assurer une bonne séparation de l'eau et de l'air. Cette contrainte impose par conséquent une consommation de place entre la partie habitacle et la partie moteur selon une direction horizontale et/ou verticale en fonction du design du dispositif d'entrée d'air. Un dispositif d'entrée d'air similaire à celui illustré à la figure 1 et discuté précédemment est connu du document de brevet WO 2009/087683 A2. Dans cet enseignement, l'entrée d'air ne se fait plus au travers d'une grille d'auvent mais bien au travers d'une fente disposée entre le bord arrière du capot et un cache. La zone auvent présente un encombrement assez important notamment dans une direction verticale. Le document de brevet FR 2 811 940 Al divulgue un séparateur d'eau de l'air d'entrée d'un système de ventilation et/ou de climatisation d'un véhicule. Le séparateur est disposé sous la doublure du capot et s'étend le long de celle-ci de manière à former un volume mince et allongé. Cette configuration présente l'avantage de procurer un gain de place dans la mesure où le volume du séparateur occupe une place a priori disponible. Cet enseignement prévoit une ouverture d'entrée d'air située sur le capot et un conduit d'admission d'air communiquant avec l'habitacle du véhicule. L'implantation du groupe de ventilation et/ou de climatisation auquel le séparateur est relié reste a priori classique, c'est-à-dire au niveau de la paroi coupe-feu entre la partie habitacle et le compartiment moteur du véhicule. Le gain de place résultant de cette configuration est certes intéressant mais reste limité. De plus, cet enseignement manque de préciser de quelle manière l'eau est séparée de l'air entrant dans le séparateur. Le document de brevet JP 7 304326 A divulgue un séparateur d'eau de l'air d'entrée de l'habitacle d'un véhicule. Il comprend un volume de séparation fixé sous le capot du véhicule. Ce volume est disposé sous la partie arrière du capot et est de longueur limitée. Il est disposé généralement horizontalement lorsque le capot est en position fermée. Plusieurs ouvertures sont pratiquées dans le capot, formant ainsi les entrées d'air à l'arrière du séparateur. La sortie est formée latéralement également à l'arrière du séparateur au niveau de la paroi inférieure du séparateur. Un déflecteur est prévu dans le volume de séparation. Il entoure l'ouverture de sortie et est à distance de la paroi supérieure du séparateur. L'eau de l'air entrant par les entrées du séparateur est ainsi empêchée d'atteindre la sortie d'air alors que l'air peut l'atteindre en passant entre la paroi supérieure et le bord supérieur du déflecteur. Tout comme pour l'enseignement précédent, cette configuration de séparateur n'offre qu'un gain de place limité dans la mesure où le groupe ventilateur et/ou de climatisation est disposé à l'arrière du séparateur à proximité du tablier de séparation entre l'habitacle et le compartiment moteur. De plus, la construction du séparateur est assez complexe notamment dans la mesure où il constitue un volume fermé rapporté sur le capot et où il nécessite un conduit d'évacuation de l'eau assez grand que pour contourner le groupe motopropulseur du véhicule. Pour certains véhicules, notamment les véhicules de longueur réduite et notamment les véhicules électriques ou hybrides avec un compartiment moteur de longueur réduite et un groupe motopropulseur de taille réduite, les enseignements des documents de brevet FR 2 811 940 Al et JP 7 304326 A ne sont pas satisfaisants en terme de gain de place. L'invention a pour objectif de proposer un séparateur d'eau de l'air entrant de l'habitacle d'un véhicule palliant au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un séparateur d'eau de l'air entrant de l'habitacle d'un véhicule efficace et performant tout en procurant un gain de place substantiel, notamment pour les véhicules à capot court. L'invention a pour objet un séparateur d'eau de l'air entrant de l'habitacle d'un véhicule avec un capot, comprenant: au moins une entrée d'air; une sortie d'air; au moins une sortie d'eau; un volume de séparation de l'eau de l'air entrant, ledit volume étant conçu pour s'étendre longitudinalement le long du capot; remarquable en ce que la ou les entrées d'air sont situées à une première extrémité longitudinale du volume de séparation et la sortie d'air à une deuxième extrémité longitudinale dudit volume; et le volume de séparation comprend au moins un déflecteur apte à guider par gravité vers la ou les sorties d'eau l'eau de l'air entrant. Ces mesures réalisent un séparateur de forme compatible avec un capot, avec une ou plusieurs entrées d'air à une extrémité supérieure et avec une sortie d'air à une extrémité inférieure. Ce séparateur assure une séparation par des moyens simples, exploitant la longueur du capot auquel il est monté ou destiné à être monté. Ces moyens de séparation simples restent efficaces mêmes pour des véhicules avec un capot très court. De plus, ce séparateur permet une conduction de l'air séparé de son eau vers l'arrière du pare-choc avant, ce qui est particulièrement intéressant d'un point de vue encombrement notamment pour les véhicules ultra compacts notamment du type hybride ou tout électrique. Selon un mode avantageux de l'invention, le séparateur constitue une doublure de capot, le volume de séparation étant destiné à être fermé par la surface interne du capot sur laquelle la doublure est destinée à être apposée. Préférentiellement la doublure est destinée à être apposée directement sur la surface interne du capot. Cette construction s'avère constituer une simplification et, partant, une solution économique, en particulier pour les véhicules avec carrosserie plastique. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le séparateur comprend une doublure de capot formant le volume de séparation, et un capot sur lequel la doublure est apposée. Selon encore un autre mode avantageux de l'invention, la sortie d'air est à une extrémité inférieure du volume de séparation. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le ou les déflecteurs s'étendent sur toute l'épaisseur du volume de séparation. Une telle configuration des déflecteurs est avantageuse notamment dans la mesure où le séparateur constitue ou comprend une doublure de capot apposée sur la surface interne du capot. En effet, les déflecteurs peuvent ainsi présenter des surfaces de contact avec le capot et assurer une fixation rigide notamment en des zones centrales de la doublure. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le ou les déflecteurs comportent une surface de guidage de profil incliné par rapport à une direction générale d'inclinaison du volume de séparation. Dans ce qui va suivre, la notion de hauteur ou de niveau (point bas, point haut, niveau haut, niveau intermédiaire, etc.) est selon une direction parallèle à l'axe longitudinal. La notion de latéralité s'entend perpendiculairement à l'axe longitudinal. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le séparateur comprend un premier déflecteur apte à guider par gravité l'eau vers la ou les sorties d'eau situées à un premier point bas du volume de séparation, et un deuxième déflecteur en aval du premier déflecteur, apte à empêcher une remontée de l'eau depuis le premier point bas vers la sortie d'air située à un deuxième point bas du volume espacé latéralement du premier point bas. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le premier déflecteur s'étend latéralement depuis un niveau haut du volume de séparation, préférentiellement à proximité de l'entrée d'air, jusqu'à un niveau intermédiaire au moins approximativement au droit de la ou des sorties d'eau. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le volume de séparation comprend une surface inférieure et le premier déflecteur forme une nervure en saillie de ladite surface. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le premier déflecteur forme dans le volume de séparation une chicane préférentiellement d'au moins 180° pour l'écoulement d'air. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le deuxième déflecteur s'étend latéralement depuis un niveau bas du volume de séparation jusqu'à hauteur de la sortie d'air à un niveau supérieur. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le séparateur comprend un troisième déflecteur en aval du deuxième déflecteur, comprenant un bossage sur la surface inférieure, apte à empêcher un écoulement d'eau depuis la sortie du deuxième déflecteur. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le deuxième déflecteur et le troisième déflecteur forment un canal de guidage de l'air vers la sortie d'air. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le deuxième déflecteur délimite l'étendue de la surface inférieure. Selon un autre mode avantageux de l'invention, le séparateur est symétrique par rapport à un axe dans un plan longitudinal vertical du véhicule D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels: La figure 1 est une illustration en coupe d'un dispositif connu d'entrée d'air d'habitacle d'un véhicule. La figure 2 est une illustration schématique en coupe d'un dispositif d'entrée d'air d'habitacle d'un véhicule comprenant un séparateur d'eau de l'air entrant conforme à l'invention. La figure 3 est une illustration en perspective de la doublure de capot formant le séparateur selon l'invention. La figure 4 est une illustration en perspective en coupe de la doublure de capot de la figure 3. L'illustration de la figure 2 correspond à la partie avant d'un véhicule, plus particulièrement d'un véhicule à capot court. Vu de l'extérieur, le véhicule comprend un pare-brise 110, un capot 102 et un pare-choc 124. Le capot s'étend depuis le haut du pare-choc 124 jusqu'au joint 106 via une partie guide 108. Le joint 106 est supporté par une structure tubulaire 128 constitutive du châssis du véhicule. Cette partie tubulaire 128 supporte également le bas du pare-brise via un joint. Le capot 102 est illustré de manière raccourcie à des fins de clarté de présentation et forme une courbure depuis la partie guide 108 jusqu'au pare-choc 124. Il forme avec la doublure de capot 130 un séparateur 115 d'eau de l'air d'entrée de l'habitacle. La doublure de capot 130 est disposée contre la face interne du capot afin de former un volume 117 du séparateur 115. Ce dernier présente une entrée d'air 132 pratiquée dans une paroi formant un ressaut du capot, entre sa partie courbée et sa partie guide de l'air entrant 108. Il comprend également une sortie d'air 136 en bas du volume 117, plus particulièrement en bas du capot 102 et de la doublure 130 du capot. Le séparateur 115 comprend des moyens de séparation de l'eau de l'air d'entrée non visibles à la figure 2 mais bien aux figures 3 et 4 et qui seront détaillées plus loin. La sortie 136 est connectée de manière aéraulique avec l'entrée 138 d'une zone intermédiaire 119 servant de zone auvent. Cette dernière comprend un volume 118 formé par le pare-choc 124 et une doublure 125 dudit pare-choc. Elle comprend également une sortie 140 en connexion aéraulique avec l'entrée 142 d'un groupe ventilateur et/ou de climatisation 126. La liaison aéraulique entre la sortie 136 du séparateur 115 et l'entrée 138 de la zone intermédiaire 119 est assurée par un joint 134 fixé à une surface de contact d'une desdites entrée et sortie et en simple contact avec une surface correspondante de l'autre desdites entrée et sortie. En effet, lors de l'ouverture du capot par rotation autour d'un axe de pivot (non représenté) situé par exemple à proximité du haut du capot, la surface de contact de la sortie 136 du séparateur 115 va s'éloigner de la surface correspondante de l'entrée 138 de la zone intermédiaire 119. Lors de la fermeture du capot, la surface de contact de la sortie 136 du séparateur 115 va se rapprocher de la surface correspondante de l'entrée 138 de la zone intermédiaire 119 pour venir en contact avec elle et comprimer légèrement le joint 134 de manière à assurer une étanchéité satisfaisante. En fonctionnement, lorsque le groupe de ventilation et/ou de climatisation 126 est en fonctionnement, il génère une légère dépression au niveau du volume 118 de la zone intermédiaire 119 et au niveau du volume 117 du séparateur qui va générer une entrée d'air frais depuis l'extérieur au travers de l'entrée 132 du séparateur. Cette entrée d'air est illustrée par la flèche A. Lorsque le véhicule roule en marche avant, l'air ambiant se déplace par rapport au véhicule selon une direction généralement horizontale au dessus du capot avant de rencontrer le pare-brise. Il va donc décrire une trajectoire générale suivant une courbe de généralement 180° suivant la flèche A le long de la partie guide 108 du capot pour ensuite pénétrer le séparateur. L'air potentiellement chargé d'eau va circuler le long du volume 117 du séparateur où l'eau va être séparée au moyen de surfaces de guidage du type chicanes (et sortir via des ouvertures non illustrées) alors que l'air va pouvoir atteindre la sortie 136 du séparateur 115 et l'entrée 138 de la zone intermédiaire 119 suivant la flèche B. Le volume de la zone intermédiaire permet à l'air de se stabiliser avant de pénétrer le groupe de ventilation et/ou de climatisation 126 suivant la flèche C. Cette configuration de dispositif d'entrée d'air pour l'habitacle d'un véhicule est intéressante d'un point de vue encombrement dans la mesure où de l'espace sinon disponible est exploité. Les doublures de capot et de pare-choc sont préférentiellement faites en matériau plastique tout comme le capot et le pare-choc. Il est à noter que les volumes fonctionnels 117 et 118 présentent également l'avantage de former des zones de déformation aptes à protéger les piétons en cas d'impact avec l'avant du véhicule. En effet, le pare-choc 124 est susceptible de venir en contact avec les jambes (choc fémur) d'un piéton et le capot 102 lui est susceptible de venir en contact avec la tête dudit piéton. Les caissons formés par le séparateur 115 et par la zone intermédiaire 119 constituent des zones de déformation favorables à la protection des piétons. La figure 3 illustre la doublure de capot 130 formant le séparateur d'eau. Il s'agit préférentiellement d'une pièce en plastique moulée d'un seul tenant. Elle comprend essentiellement une paroi inférieure 131, une paroi latérale 133 contournant la paroi inférieure 131 et une surface de montage 148 contournant la paroi latérale 133. Elle définit un volume ouvert 117 correspondant au volume de séparation 117 du séparateur. Ce volume est ensuite fermé (à l'exception des entrées et sorties d'air et d'eau qui seront détaillées plus loin) lorsque la doublure est appliquée sur la face interne du capot. La doublure de capot 130 présente une forme générale de trapèze afin d'exploiter au mieux la surface du capot. Cette forme est purement exemplative et peut varier en fonction de divers paramètres de dimensionnement. L'axe en trait interrompu correspond à l'axe longitudinal de la doublure de capot et est comprise dans un plan longitudinal (préférentiellement vertical) du véhicule. La doublure de capot 130 comprend deux entrées d'air 144 pratiquées sur la partie arrière de la paroi latérale 133. Un premier déflecteur 150 est disposé dans le volume de séparation 117. Il est essentiellement constitué d'une nervure ou paroi en saillie de la paroi inférieure 131 et présente un profil courbe convexe vu depuis les entrées d'air 144 de manière à guider par gravité l'eau de l'air vers des orifices d'évacuation de l'eau 154 situés à des points bas du volume de séparation. Ce premier déflecteur s'étend depuis la paroi inférieure vers le capot sur approximativement la même épaisseur que la paroi latérale, de sorte à former à son bord également une surface de montage 148 sur le capot. Un deuxième déflecteur 152 est prévu en aval du premier déflecteur 150. Le deuxième déflecteur présente un profil remontant depuis approximativement un niveau bas à proximité des ouvertures d'évacuation de l'eau 154 jusqu'à un niveau intermédiaire de manière à empêcher une éventuelle remontée d'eau depuis la zone des ouvertures d'évacuation d'eau 154 jusqu'à la sortie d'air 146. Cette dernière est située à un niveau bas du volume de séparation latéralement à distance des ouvertures d'évacuation d'eau 154. Le deuxième déflecteur est formé par une partie de la paroi latérale de la doublure de capot 130. Un troisième déflecteur 156 est disposé directement en aval du deuxième déflecteur 152. Il comprend une paroi en saillie de la paroi inférieure 131 et de hauteur limitée par rapport à l'épaisseur du volume de séparation de manière à empêcher un éventuel écoulement d'eau depuis le deuxième déflecteur 152 vers la sortie d'air 146. Les premier et deuxième déflecteurs 150, 152 présentent tous deux un profil courbe symétrique par rapport à l'axe longitudinal du séparateur. Le troisième déflecteur 156 est généralement droit et également symétrique par rapport à l'axe longitudinal du séparateur. La forme du troisième déflecteur 156 est d'avantage illustrée à la figure 4 qui est une vue en perspective en coupe selon son axe longitudinal de la doublure de capot 130 de la figure 3. Le troisième déflecteur forme un bossage 158 sur la paroi inférieure 131 à la sortie du deuxième déflecteur 152. Ce bossage empêche un éventuel passage d'eau vers la sortie 146 et forme avec les deux parois latérales 160 du deuxième déflecteur un canal de guidage de l'air vers la sortie 146. Cette dernière est pratiquée dans la paroi inférieure 131 de la doublure de capot 130. En fonctionnement, lorsqu'un débit d'air entrant est généré par un groupe ventilateur et/ou de climatisation connecté en aval de la sortie d'air 146, l'air frais de l'extérieur pénètre le volume de séparation par les entrées 144 suivant les deux flèches A. Il en résulte un double flux d'air en principe généralement symétrique par rapport à l'axe longitudinal du séparateur. L'air est dévié essentiellement latéralement vers les deux côtés du volume de séparation par le premier déflecteur 150. L'eau de l'air entrant va alors par gravité entrer en contact avec la surface de guidage du premier déflecteur et/ou avec la paroi inférieure 131. Etant donné que cette paroi est généralement inclinée vers le bas, à savoir que la partie avant comportant la sortie d'air 146 est plus basse que la partie arrière comportant les entrées d'air 144, l'eau va s'écouler par gravité le long du déflecteur 150 pour ensuite ruisseler toujours par gravité suivant les flèches E vers les ouvertures d'évacuations d'eau 154 disposées à un niveau bas du volume de séparation et approximativement au droit des deux extrémités du déflecteur 150. L'air quant à lui va rencontrer les parois latérales du volume et contourner les deux extrémités du premier déflecteur 150 en suivant une trajectoire courbe à essentiellement 180° suivant les flèches B. L'air va ensuite se déplacer essentiellement latéralement depuis les deux bords latéraux du volume vers l'axe longitudinal guidé par la surface avant du premier déflecteur 150 et le deuxième déflecteur 152 suivant les flèches C. Le profil remontant du deuxième déflecteur 152 va également empêcher de l'eau éventuellement accumulée dans les parties basses du volume de séparation, à proximité des ouvertures d'évacuation d'eau 154. Les deux flux d'air suivant les flèches C vont ensuite se rencontrer au niveau de l'axe longitudinal pour ensuite converger suivant cet axe vers la sortie d'air 146 suivant la flèche D. Les différents déflecteurs décrits ci-avant peuvent naturellement prendre d'autres formes et profils tout en assurant les mêmes fonctions. REVENDICATIONS1. Séparateur d'eau de l'air entrant de l'habitacle d'un véhicule avec un capot (102), comprenant : au moins une entrée d'air (132) ; une sortie d'air (136) ; au moins une sortie d'eau (154) ; un volume de séparation de l'eau de l'air entrant (117), ledit volume étant conçu pour s'étendre longitudinalement le long du capot ; caractérisé en ce que la ou les entrées d'air (132) sont à une première extrémité longitudinale du volume de séparation (117) et la sortie d'air (136) à une deuxième extrémité longitudinale dudit volume ; et le volume de séparation (117) comprend au moins un déflecteur (150, 152, 156) apte à guider par gravité vers la ou les sorties d'eau (154) l'eau de l'air entrant. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il constitue une doublure de capot (130), le volume de séparation (117) étant destiné à être fermé par la surface interne du capot (102) sur laquelle la doublure est destinée à être apposée. 20 3. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une doublure de capot (130) formant le volume de séparation (117), et un capot (102) sur lequel la doublure est apposée. 25 4. Séparateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sortie d'air (136) est à une extrémité inférieure du volume de séparation (117).15 5. Séparateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les déflecteurs (150, 152) s'étendent sur toute l'épaisseur du volume de séparation (117). 6. Séparateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou les déflecteurs (150, 152) comportent une surface de guidage de profil incliné par rapport à une direction générale d'inclinaison du volume de séparation (117). 7. Séparateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un premier déflecteur (150) apte à guider par gravité l'eau vers la ou les sorties d'eau (154) situées à un premier point bas du volume de séparation (117), et un deuxième déflecteur (152) en aval du premier déflecteur, apte à empêcher une remontée de l'eau depuis le premier point bas vers la sortie d'air (146) située à un deuxième point bas du volume de séparation (117), espacé latéralement du premier point bas. 8. Séparateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier déflecteur (150) s'étend latéralement depuis un niveau haut du volume de séparation (117), préférentiellement à proximité de la ou les entrées d'air (144), jusqu'à un niveau intermédiaire au moins approximativement au droit du ou des sorties d'eau (154). 9. Séparateur selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le volume de séparation (117) comprend une surface inférieure (131) et le premier déflecteur (150) forme une nervure en saillie de ladite surface (131). 10. Séparateur selon l'une des revendications 7 et 9, caractérisé en ce que le premier déflecteur (150) forme dans le volume de séparation une chicane préférentiellement d'au moins 180° pour l'écoulement d'air. 11. Séparateur selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le deuxième déflecteur (152) s'étend latéralement depuis un niveau bas du volume de séparation (117) jusqu'à hauteur de la sortie d'air (146) à un niveau supérieur. 12. Séparateur selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième déflecteur (156) en aval du deuxième déflecteur (152), comprenant un bossage sur la surface inférieure (131), apte à empêcher un écoulement d'eau depuis la sortie du deuxième déflecteur (152). 13. Séparateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que le deuxième déflecteur (152) et le troisième déflecteur (156) forment un canal de guidage de l'air vers la sortie d'air (146). 14. Séparateur selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le deuxième déflecteur (152) délimite l'étendue de la surface inférieure (131). 15. Séparateur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est 20 symétrique par rapport à un axe dans un plan longitudinal vertical du véhicule.15