Brevet FR2984809A1 — publié le 20130628

Dispositif de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile La présente invention se rapporte à un dispositif de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile comprenant un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur, le premier et le deuxième échangeurs de chaleur étant aptes à modifier la température d'un flux d'air traversant dans une direction d'écoulement et au moins un organe de ventilation apte à mettre en mouvement ledit flux d'air. Un tel dispositif connu permet notamment de réguler la température de l'air dans l'habitacle du véhicule automobile en modifiant la température du flux d'air qui traverse les échangeurs de chaleur avant de pénétrer l'habitacle. Généralement, un tel dispositif présente un agencement sous forme de blocs, et comprend un bloc appelé bloc pulseur comportant l'organe de ventilation et un bloc thermique comportant les échangeurs de chaleur ainsi que des conduits de circulation d'air. Selon cet agencement, un flux d'air est mis en mouvement 25 dans le bloc pulseur avant de traverser les échangeurs de chaleur du bloc thermique. Ainsi, le bloc pulseur est disposé en amont du bloc thermique relativement à la direction d'écoulement du flux d'air. Néanmoins, un tel agencement présente l'inconvénient d'être 30 encombrant et n'est donc pas adapté à la régulation de la température de l'air dans un volume confiné. En particulier, il est connu qu'une batterie électrique pour un véhicule électrique ou hybride est contenue dans un module de taille réduite et ne peut par conséquent pas être 35 régulée en température par un tel dispositif. Or, le contrôle de la température dans le module de batterie électrique est primordial, du fait notamment qu'une température trop basse ou trop élevée implique un vieillis- sement prématuré de la batterie, ce qui peut impacter également la sécurité. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou climatisation pour un véhicule automobile comprenant un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur, le premier et le deuxième échangeurs de chaleur étant 'aptes à modifier la température d'un flux d'air traversant dans une direction d'écoulement et au moins un organe de ventilation apte à mettre en mouvement ledit flux d'air et qui est caractérisé en ce que au moins un organe de ventilation est disposé en aval du premier et du deuxième échangeurs de chaleur relativement à la direc- tion d'écoulement du flux d'air traversant. Le dispositif selon la présente invention est ainsi de taille réduite et peut par conséquent avantageusement équiper un module de batterie électrique pour véhicule électrique ou hybride, garantissant de ce fait une utilisa- tion de batterie dans une plage de valeur de températures optimale. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un unique organe de ventilation. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unique organe de ventilation, le premier et le deuxième échangeurs de chaleur sont disposés les uns relativement aux autres de sorte que la direction d'écoulement du flux d'air est essentiellement rectiligne. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier et le deuxième échangeurs sont sensiblement coaxiaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier échangeur de chaleur est un évaporateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le deuxième échangeur de chaleur est un radiateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un organe de ventilation est un ventilateur centrifuge. Selon une autre caractéristique de l'invention, le disposi- tif comprend l'unique organe de ventilation disposé en aval de l'évaporateur et du radiateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 10 apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de chauffage et/ou de climatisation selon la présente inven15 tion disposé dans un boîtier de logement; et la figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1, le boîtier étant partiellement masqué. 20 L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile, référencé 1 dans les figures, comprenant un premier échangeur de chaleur 2 et un deuxième échangeur de chaleur 3, ainsi qu'au moins un organe de ventilation 4. 25 Le dispositif 1 est logé dans un boîtier 5 illustré sur la figure 1. Les échangeurs de chaleur 2 et 3 sont chacun aptes à modifier la température d'un flux d'air F traversant dans une direction d'écoulement D. 30 Par direction d'écoulement, on entend la direction princi- pale selon laquelle le flux d'air s'écoule, comme illustré sur les figures. Chaque organe de ventilation 4 est apte à mettre en mouvement le flux d'air F. 35 Selon l'invention, au moins un organe de ventilation 4 est disposé en aval des échangeurs de chaleur 2 et 3, relativement à la direction d'écoulement D du flux d'air traversant F. Ainsi, le flux d'air F pénètre le dispositif 1 depuis un conduit d'entrée d'air (non représenté), puis traverse le premier échangeur 2 et le deuxième échangeur 3 avant d'être dirigé à travers le ou les organes de ventilation 4. Ensuite, le flux d'air F circule dans un conduit de sortie 6. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le dispositif 1 comprend un unique organe de ventilation 4. Le premier échangeur 2 est un évaporateur destiné à refroidir le flux d'air F. Le deuxième échangeur 3 est un radiateur destiné à réchauffer le flux d'air F. L'unique organe de ventilation 4 est disposé en aval de l'évaporateur 2 et du radiateur 3 relativement à la direc15 tion d'écoulement D du flux d'air F. L'organe de ventilation 4, l'évaporateur 2 et le radiateur 3 sont disposés les uns relativement aux autres de sorte que la direction d'écoulement D du flux d'air F est essen- 20 tiellement rectiligne et perpendiculaire aux faces des échangeurs, comme il va être détaillé ci-dessous. L'évaporateur -2 est de la forme générale d'un parallélépipède rectangle comprenant six faces 7 délimitées par quatre 25 bords longs 8, quatre bords courts 9 et quatre arêtes 10 formant hauteur. L'évaporateur 2 comprend des tubes de circulation d'un fluide frigorigène et des ailettes de circulation du flux d'air F en contact avec les tubes de circulation de sorte 30 qu'un échange calorifique a lieu dans l'évaporateur 2 entre l'air et le fluide frigorigène. Les tubes sont disposés sensiblement parallèlement entre eux et parallèlement aux bords longs 8 de l'évaporateur 2. L'évaporateur 2 comprend un axe de symétrie A disposé 35 sensiblement perpendiculairement aux faces délimitées par les bords longs 8 et les hauteurs 10 et passant par le centre de ces faces. La direction d'écoulement D du flux d'air F est sensiblement parallèle aux bords courts 9 et à l'axe A. Le radiateur 3 est de la forme générale d'un parallélépipède comprenant six faces 11 délimitées par quatre bords longs 12, quatre bords courts 13 et quatre arêtes 14 formant hauteur. Le radiateur 4 comprend un axe de symétrie AA disposé sensiblement perpendiculairement aux faces délimitées par les bords longs 12 et les hauteurs 14 et passant par le centre de ces faces. Comme visible sur les figures, l'évaporateur 2 et le radiateur 3 sont montés parallèles et en regard l'un de l'autre, la direction d'écoulement D du flux d'air restant de ce fait sensiblement rectiligne et perpendiculaire aux faces des échangeurs depuis l'entrée de l'évaporateur 2 jusqu'à la sortie du radiateur 3. Ainsi, les bords courts 9 de l'évaporateur 2 sont sensiblement parallèles aux bords courts 14 du radiateur 3 et dans le prolongement de ceux-ci. Avantageusement, l'évaporateur 2 et le radiateur 3 sont 20 disposés sensiblement coaxialement, c'est-à-dire que l'axe A de l'évaporateur 2 est confondu ou presque confondu avec l'axe AA du radiateur 3. L'organe de ventilation 4 est un ventilateur de type cen25 trifuge et comprend un boîtier 14 muni d'ailettes montées sur un arbre et aptes à être animées d'un mouvement de rotation autour de l'arbre 15. L'arbre de rotation est disposé sensiblement parallèlement à l'axe A de l'évaporateur 2 et à l'axe AA du radiateur 3, 30 de sorte que la direction d'écoulement D du flux d'air reste sensiblement constante depuis la sortie du radiateur 3 jusqu'à l'entrée du ventilateur 4. L'agencement décrit ci-dessus assure que la direction D est essentiellement rectiligne depuis l'entrée de l'évaporateur 35 2 jusqu'à l'entrée du ventilateur 4. Cet agencement permet de réduire les pertes de charges puisque le trajet de l'air dans le dispositif est optimisé. A la sortie du ventilateur 4, le flux d'air est dévié par les ailettes d'un angle d'une valeur sensiblement égale à 90°, de sorte que la direction D du flux d'air dans le conduit de sorite 5 est sensiblement orthogonale à la direction du flux d'air entrant dans le ventilateur 4, comme représenté sur la figure 2. Comme visible sur les figures, les sections de l'évaporateur 2 et du radiateur 3 sont sensiblement identi10 ques, ce qui contribue à réduire les pertes de charges. Selon une autre caractéristique de l'invention, le radiateur 3 est un radiateur électrique à coefficient de température positif. 15 Selon une variante de l'invention, le dispositif 1 comprend une pluralité d'organes de ventilation disposés en aval des échangeurs 2 et 3 conformément aux caractéristiques décrites ci-dessus. 20 Le dispositif de chauffage et/ou climatisation 1 est avantageusement destiné à la gestion thermique de la batterie du véhicule automobile, le flux d'air traversant les échangeurs de chaleurs puis au moins un organe de ventilation de 25 manière à réguler la température de la batterie. Le dispositif 1 présente également l'avantage d'être compact du fait de la taille réduite du ventilateur 4 et de l'agencement de l'évaporateur 2, du radiateur 3 et du 30 ventilateur 4. Cet agencement compact et centré permet de minimiser le parcours de l'air dans le dispositif 1, ce qui contribue à réduire les pertes de charge. On note que l'usage d'un ventilateur de type centrifuge en 35 sortie du dispositif garantit un parcours rectiligne de l'air depuis l'entrée du dispositif 1 jusqu'à l'entrée du ventilateur 4. L'invention concerne également un module de batterie électrique pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de chauffage et/ou climatisation tel que décrit précédemment. L'invention concerne également un véhicule automobile, comprenant un dispositif de chauffage et/ou climatisation tel que décrit précédemment. 10 15 REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage et/ou climatisation pour un véhicule automobile comprenant un premier échangeur de 5 chaleur (2) et un deuxième échangeur de chaleur (3), le premier et le deuxième échangeurs de chaleur (2, 3) étant aptes à modifier la température d'un flux d'air (F) traversant dans une direction d'écoulement (D) et au moins un organe de ventilation (4) apte à mettre en mouvement ledit 10 flux d'air (F), caractérisé en ce qu'au moins un organe de ventilation (4) est disposé en aval du premier et du deuxième échangeurs de chaleur (2, 3) relativement à la direction d'écoulement (D) du flux d'air (F) traversant. 15 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un unique organe de ventilation (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unique organe de ventilation (4), le premier et le 20 deuxième échangeurs de chaleur (2, 3) sont disposés les uns relativement aux autres de sorte que la direction d'écoulement (D) du flux d'air (F) est essentiellement rectiligne. 25 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que le premier et le deuxième échangeurs (2, 3) sont parallèles et en regard l'un de l'autre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que le premier échangeur de chaleur (2) est un évaporateur. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième échangeur de chaleur (3) 35 est un radiateur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un organe de ventilation (4) est un ventilateur centrifuge. 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend l'unique organe de ventilation (4) disposé en amont de l'évaporateur (2) et du radiateur (3). 9. Module de batterie électrique pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de chauffage et/ou climatisation selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile, comprenant un dispositif de chauffage et/ou climatisation selon l'une des revendications 1 à 8.10