Brevet FR3037868A1 — publié le 20161230

DISPOSITIF DE VENTILATION, CHAUFFAGE ET/OU CLIMATISATION D'UN VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un véhicule automobile. De nos jours, les véhicules automobiles commercialisés sont pour la plupart munis d'ensemble de ventilation, chauffage et/ou climatisation, qui permet à l'utilisateur de commander un apport d'air froid ou chaud selon la température qu'il souhaite obtenir et la température réelle de l'habitacle. Un tel ensemble comporte de façon classique un condenseur et un évaporateur, ainsi qu'un compresseur et un détendeur répartis sur un circuit en boucle dans lequel circule un fluide frigorigène. Un pulseur permet de tirer de l'air froid ou chaud de l'évaporateur pour le diffuser dans un conduit de circulation d'air dont l'extrémité libre débouche dans l'habitacle pour y amener l'air traité. Autant de conduits de circulation d'air que de zones d'arrivée d'air dans l'habitacle sont prévus. On sait disposer dans ces conduits, notamment à leur extrémité libre pour affleurer avec l'élément de structure du véhicule dans lequel elles débouchent, des dispositifs comportant des moyens d'obturation aptes à modifier la section de passage du flux d'air afin de créer une sensation d'air diffus. Les attentes des utilisateurs envers le dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation de leur véhicule sont variées et, outre la rapidité de la réponse du dispositif pour qu'il fournisse quasi instantanément un air à la température souhaitée, ces attentes peuvent être aussi bien le souhait d'une diffusion de l'air plus homogène dans le véhicule que le souhait d'un ressenti plus proche de l'air naturel afin d'éviter une sensation de claustrophobie due à la présence d'air artificiel dans un espace fermé. 3037868 2 Concernant le problème d'homogénéité de diffusion de l'air, les acteurs du marché automobile ont pu proposer des ensembles de ventilation, chauffage et/ou climatisation dans lesquels des buses de sortie d'air sont disposés dans le pavillon du véhicule, en complément de celles disposés dans le tableau de bord. 5 Si cette nouvelle disposition permet d'assurer une meilleure diffusion de l'air climatisé, elle ne permet pas de résoudre le problème de ressenti quant à la nature de l'air artificiel, qui peut pousser certains utilisateurs à ouvrir la fenêtre de leur véhicule pour faire rentrer dans le véhicule « de l'air frais ». Dans ce double contexte, l'invention vise à proposer une alternative aux 10 dispositifs de distribution d'air connus, qui soit au moins aussi efficace et plus agréable pour l'utilisateur, sans coûts de réalisation et de montage excessifs. Un dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un véhicule automobile selon l'invention comporte des moyens d'obturation aptes à modifier une section de passage de flux d'air, et il est notamment caractérisé en ce que 15 les moyens d'obturation comportent une pluralité de grilles superposées l'une sur l'autre de manière à être disposées chacune dans un plan transversal perpendiculaire à la direction d'écoulement du flux d'air. Selon une autre caractéristique du dispositif de l'invention, au moins une grille est montée mobile dans ce plan transversal perpendiculaire à la direction d'écoulement du flux d'air. 20 Selon des caractéristiques de l'invention, les grilles comportent chacune des trous de passage d'air aptes à modifier la section de passage de flux d'air, et ladite au moins une grille est montée mobile entre une première position dans laquelle les trous de passage d'air de chaque grille sont superposés et une deuxième position dans laquelle les trous de passage sont décalés 25 transversalement. Selon une série de caractéristiques propres à un mode de réalisation particulier de l'invention, prises seules ou en combinaison, on pourra prévoir que ladite au moins une grille est montée mobile en translation dans ledit plan transversal, et que dans ce cas : 3037868 3 - les grilles présentent chacune une forme de plaque rectangulaire ; - les trous de passage d'air formés dans ladite au moins une grille présentent une forme rectiligne, s'étendant dans une direction perpendiculaire à la direction de translation de ladite au moins une grille montée mobile; 5 - les espacements des trous de passage d'air présentent un pas différent entre au moins deux grilles. Selon une autre série de caractéristiques propres à un autre mode de réalisation particulier de l'invention, prises seules ou en combinaison, on pourra prévoir que ladite au moins une grille est montée mobile en rotation dans ledit 10 plan transversal, et que dans ce cas : - les grilles présentent chacune une forme circulaire ; - ladite au moins une grille est montée mobile à rotation autour d'un axe confondu avec l'axe du conduit de circulation d'air ; - les trous de passage d'air formés dans ladite au moins une grille montée 15 mobile présentent une forme d'orifices ponctuels. On pourra par ailleurs prévoir dans cette série de caractéristiques que la grille soit montée mobile à la fois en rotation et en translation dans le plan transversal. Il importe selon l'invention qu'au moins une grille soit montée mobile dans 20 le plan transversal pour réaliser le mouvement relatif des grilles entre elles, et dans ce contexte, on pourra prévoir qu'une unique grille soit montée mobile, et il sera avantageux dans ce cas que l'unique grille montée mobile soit disposée à l'intérieur du conduit de circulation d'air, tandis que la ou les autres grilles montées fixes sont disposées en sortie du conduit de circulation d'air, ou bien on 25 pourra prévoir que chacune des grilles est monté mobile en translation et/ou en rotation dans le plan transversal perpendiculaire à la direction d'écoulement du flux d'air. 3037868 4 L'invention concerne également une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation comportant un dispositif tel qu'il vient d'être évoqué et dont les moyens d'obturation sont disposés dans un élément de structure du véhicule débouchant sur l'habitacle. Cet élément de structure pourra être un pavillon, et il 5 pourra dès lors être prévu que les moyens d'obturation s'étendent d'un seul tenant sur la largeur du véhicule au moins au-dessus des sièges du conducteur et du passager. Selon des caractéristiques de l'installation selon l'invention, au moins un actionneur pourra être prévu pour la mise en mouvement de ladite au moins une 10 grille, et des moyens de commande seront aptes à générer une instruction de commande de cet actionneur. Avantageusement, cette instruction de commande est générée aléatoirement par les moyens de commande. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant une telle installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation. 15 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - les figures 1 à 3 illustrent un schéma de principe du fonctionnement du dispositif de l'invention dans lequel deux grilles disposées en travers d'un 20 flux d'air sont rendues mobiles l'une par rapport à l'autre pour passer d'une première position extrême (figure 1) à une deuxième position extrême (figure 3), la figure 2 illustrant une position intermédiaire ; - la figure 4 est une représentation schématique d'un habitacle de véhicule automobile, dans lequel on a illustré des exemples d'application du 25 dispositif de l'invention dans la planche de bord et dans le pavillon ; - les figures 5a à 5c sont des représentations de face, vue depuis l'habitacle, d'un premier mode de réalisation du dispositif de l'invention, dans trois positions distinctes successives ; et 3037868 5 - les figures 6a à 6b sont des représentations de face, vue depuis l'habitacle, d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de l'invention, dans deux positions distinctes successives. On a représenté, sur les figures 1 à 3, un dispositif de ventilation, 5 chauffage et/ou climatisation 2 selon un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel des moyens d'obturation 4 sont disposés en travers d'un flux d'air 6 à l'intérieur d'un conduit de circulation d'air 8. Le conduit de circulation d'air comporte une paroi périphérique 10 dont la face interne 12 délimite le contour du conduit. Selon les modes de réalisation de 10 l'invention, cette paroi périphérique peut présenter une section rectangulaire ou une section circulaire. On a à titre d'exemple illustré sur les figures 5a à 5c un conduit de circulation d'air à section circulaire, apte à être implanté plus particulièrement dans une planche de bord 14 (tel que visible sur la figure 4), tandis qu'on a illustré sur les figures 6a et 6b un conduit de circulation d'air à 15 section rectangulaire, apte à être implanté plus particulièrement dans un pavillon 16, aussi bien au-dessus du conducteur et du passager avant qu'au-dessus des passagers arrière (tel que visible sur la figure 4). En revenant sur les figures 1 à 3, on observe que les moyens d'obturation 4 sont disposés à une extrémité libre 18 de la paroi périphérique 10. 20 C'est cet agencement qui sera décrit par la suite, même s'il est compris que les moyens d'obturation pourraient être disposés plus à l'intérieur du conduit, à distance de l'extrémité libre de la paroi périphérique. Les moyens d'obturation 4 présentent une forme apte à modifier une section de passage de flux d'air dans le conduit de circulation. 25 Les moyens d'obturation comportent ici deux grilles 20, 22 superposées l'une sur l'autre dans la direction d'écoulement du flux d'air 6 (illustrée sur les figures 1 à 3 par la direction des flèches). On comprend que le nombre de grilles pourrait être supérieur à deux sans sortir du contexte de l'invention, dès lors que ces grilles sont agencées pareillement en série, l'une après l'autre dans le conduit et perpendiculairement au flux d'air. 3037868 6 On distingue parmi ces deux grilles une première grille 20 et une deuxième grille 22 en fonction de leur position dans le sens de circulation d'air, de sorte que, tel que cela est visible sur les figures 1 à 3, l'air circulant dans le conduit entre tout d'abord en contact avec la première grille 20. Ainsi, la 5 deuxième grille 22 est disposée entre l'extrémité libre 18 du conduit, et donc l'habitacle du véhicule, et la première grille qui s'étend donc plus à l'intérieur du conduit. Dans l'exemple illustré, la première grille 20 est fixe et elle s'étend intégralement en travers du conduit, fixée à sa périphérie à la face interne 12 de 10 la paroi périphérique 10 délimitant le conduit, et la deuxième grille 22 est montée mobile dans le plan transversal perpendiculaire à la direction du flux d'air. Les deux grilles sont dites superposées, étant entendu qu'elles présentent entre elles un écartement longitudinal 24 apte à permettre le déplacement de la deuxième grille 22 par rapport à la première grille 20. 15 La deuxième grille 22 présente une dimension transversale inférieure à la dimension transversale de la première grille 20 et cette deuxième grille 22 peut se déplacer transversalement à l'intérieur du conduit 8, entre une première position d'extrémité illustrée sur la figure 1 et dans laquelle une première zone de contact 26 est créée entre la deuxième grille 22 et le conduit 8, et une deuxième 20 position d'extrémité illustrée sur la figure 3 et dans laquelle une deuxième zone de contact 28 est créée entre la deuxième grille 22 et le conduit 8. Sur la figure 2, on a illustré une position intermédiaire dans laquelle la deuxième grille 22 n'est pas au contact de la paroi périphérique 10 du conduit 8. Les première et deuxième grilles 20, 22 comportent respectivement une 25 pluralité de premières ouvertures 30 et de deuxièmes ouvertures 32, traversant l'épaisseur de la grille correspondante et permettant le passage d'air à travers la grille lorsque celle-ci est disposée en travers du flux d'air tel que cela est illustré sur les figures. L'air est ainsi contraint à passer dans des ouvertures offrant une section de passage moindre que celle du conduit. L'agencement des ouvertures 3037868 7 peut être différent d'une grille à l'autre, de même que la dimension et la forme des ouvertures d'une même grille peuvent varier. Le flux d'air est homogène à l'intérieur du conduit en amont des grilles formant moyens d'obturation, tel que cela est illustré sur les figures 1 à 3 par les 5 flèches régulièrement réparties sur la totalité du conduit, tandis qu'il présente une intensité de sortie variable en aval des grilles. On peut voir sur la figure 1 que l'intensité de sortie est plus ou moins forte en fonction de la dimension des ouvertures par lesquelles peut traverser l'air. Le détail 1-A à gauche de la figure 1 montre que dans cette zone, les premières et deuxièmes ouvertures 30 et 32 des 10 deux grilles 20 et 22 sont quasiment superposées, de sorte que l'air peut passer, sans être dévié, dans la section maximale autorisée par les ouvertures de plus petite taille. Le détail 1-B à droite de la figure 1 montre par contre que dans cette zone, les ouvertures des deux grilles sont décalées de sorte que le passage d'air est bloqué par la deuxième grille 22 dont les deuxièmes ouvertures 32 sont 15 escamotées derrière la paroi de la première grille 20. On comprend qu'entre ces deux détails, les deuxièmes ouvertures 32 de la deuxième grille 22 viennent en chevauchement des premières ouvertures 30 de la première grille 20, et que de l'importance de ce chevauchement en un point donné dépend la quantité d'air passant en ce point en aval des grilles. 20 On peut observer sur les figures 1 à 3 que le déplacement relatif des grilles l'une par rapport à l'autre, à savoir dans le cas illustré le déplacement de la deuxième grille 22 mobile par rapport à la première grille 20 fixe, modifie la position transversale des zones où les ouvertures 30, 32 des deux grilles se superposent et des zones où elles sont complètement décalées. Ainsi, on réalise 25 par le déplacement d'au moins une grille une variation de l'intensité du flux d'air sortant sur toute la face de sortie du conduit. Par ailleurs, on comprend que le déplacement de la deuxième grille 22, selon la vitesse de déplacement, peut générer un déplacement transversal du flux d'air 6 en sortie du conduit de circulation d'air 8. La diffusion d'air ressentie 30 dans l'habitacle est ainsi moins monotone. 3037868 8 Le déplacement de l'une ou l'autre des grilles, ici la deuxième grille 22, peut avantageusement être effectué par translation et/ou par rotation. La deuxième grille 22 peut être montée mobile par rapport à la première grille 20 et le conduit de circulation d'air 8, uniquement en translation dans le plan 5 transversal perpendiculaire à la direction du flux d'air 6, ou bien uniquement en rotation autour d'un axe parallèle à la direction du flux d'air, ou bien à la fois en translation et en rotation. Dans le cas de plusieurs grilles superposées les unes sur les autres, on pourra prévoir que certaines grilles sont montées mobiles uniquement en translation et que d'autres sont montées mobiles uniquement en 10 rotation. Le choix de tel ou tel mode de déplacement de la grille peut notamment dépendre de l'implantation du dispositif dans le véhicule et/ou de la forme du conduit de circulation d'air et des grilles logées dans ce conduit. Sur la figure 4, on a représenté dans un même véhicule deux modes d'implantation distincts du dispositif, à savoir un mode d'implantation dans lequel 15 une pluralité de premiers dispositifs se trouve logée dans une planche de bord 14 devant le conducteur et le passager avant du véhicule, et un mode d'implantation dans lequel au moins un deuxième dispositif est logé dans le pavillon 16 du véhicule de manière à s'étendre au-dessus du conducteur et du passager. Le premier mode d'implantation est propice à l'utilisation de dispositifs à 20 grilles circulaires, dans lequel les ouvertures sont réalisées par des orifices ponctuels 34, tel qu'illustré sur les figures 5 a à 5c. Ces dispositifs comportent des moyens d'obturation formés par une pluralité de grilles circulaires 36 et logés dans un conduit de circulation d'air de section également circulaire, et la grille montée mobile peut être soit montée mobile en rotation autour d'un axe confondu 25 avec l'axe du conduit, soit montée mobile en translation dans une ou plusieurs direction dans le plan transversal de la grille, perpendiculaire à la direction de circulation du flux, soit montée mobile en translation et en rotation. Dans l'exemple illustré sur les figures, la deuxième grille est montée mobile en rotation seule et elle présente un diamètre égal au diamètre de la 30 première grille. Dans un tel cas, la rotation permet de faire varier la surface de la 3037868 9 zone d'écoulement de l'air et la translation permet de changer la position de ladite surface d'écoulement de l'air. Le deuxième mode d'implantation est propice à l'utilisation de dispositifs à grilles rectangulaires, sous forme de plaques, aptes à se déplacer en 5 translation seule. Dans ces plaques 38, les ouvertures sont réalisées par des rainures rectilignes 40 qui s'étendent dans le plan de la plaque, perpendiculairement à la direction de déplacement en translation de la deuxième grille (illustrée sur les figures 6a et 6b par la flèche à double sens 42). Le pas 44, c'est-à-dire l'intervalle entre deux rainures successives, est différent d'une grille à 10 l'autre, tandis que la largeur (c'est-à-dire la dimension dans la direction de déplacement) des rainures d'une grille peut être la même que la largeur des rainures de l'autre grille, étant entendu que pour une même grille, les largeurs de deux rainures successives peuvent varier. Dans ce deuxième mode d'implantation, les plaques 38, et le conduit de 15 circulation d'air 8 dans lequel elles sont logées, peuvent s'étendre d'un côté à l'autre du véhicule pour réaliser d'un seul tenant une bande transversale 46 au-dessus des têtes des occupants du véhicule, tel que cela est illustré sur la figure 4, ce qui permet d'améliorer la diffusion de l'air dans l'habitacle. Toutefois, on comprend que l'on pourrait réaliser deux dispositifs que l'on placerait l'un 20 au-dessus du conducteur et l'autre au-dessus du passager pour la réalisation d'une fonction de climatisation personnalisée dans différents espaces de l'habitacle. Par ailleurs, un ou plusieurs dispositifs pourraient être utilisés pour réaliser une distribution d'air au-dessus des passagers à l'arrière du véhicule, tel qu'illustré sur la figure 4. 25 On comprend que la ou les grilles montées mobiles dans le conduit de circulation d'air, que ce soit en rotation et/ou en translation, sont déplacées par l'intermédiaire d'au moins un actionneur non visible sur les figures. Lorsque les grilles sont logées à l'intérieur du conduit, l'actionneur associé à la grille montée mobile est rendu solidaire de la face interne de la paroi périphérique. Lorsque, 30 comme dans le cas illustré, la grille mobile est montée en affleurement avec un 3037868 10 élément de structure du véhicule, l'actionneur peut être rapporté sur le pourtour de l'ouverture et avantageusement masqué par un cache. Le dispositif comporte en outre un module de commande apte à générer des instructions de commande aux actionneurs pour piloter le déplacement de 5 l'une ou l'autre des grilles montées mobile. Il est intéressant que le module de commande génère ses instructions de commande de déplacement de façon aléatoire, sans cycles prédéterminés. Ces instructions de commande peuvent consister aussi bien en une consigne de déplacement angulaire qu'en une consigne de déplacement linéaire, et éventuellement en une consigne de vitesse 10 de ce déplacement. On crée ainsi des variations aléatoires dans le flux d'air en sortie du dispositif qui crée une sensation d'air naturel, non programmé. La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés et notamment de proposer un dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation qui offre aux utilisateurs un 15 ressenti de distribution d'un air naturel, et non de distribution mécanique d'un air artificiel. Le dispositif selon l'invention permet par une disposition mécanique particulière de moyens d'obturation dans un conduit de circulation et par la mise en mouvement spécifique de ceux-ci de réaliser un brassage d'air rendant non homogène le flux d'air pénétrant dans l'habitacle. Le moiré qui est généré par la 20 superposition d'au moins deux grilles, et la fluctuation de cet effet par la mise en mouvement d'au moins une grille, peut être visible par le conducteur si les grilles d'obturation sont disposées en sortie du conduit de circulation d'air, avec une grille sensiblement affleurante avec l'élément de structure du véhicule dans lequel le dispositif est implanté. On accentue ainsi l'effet ressenti par les 25 occupants du véhicule, à savoir l'effet d'un air naturel soufflant dans l'habitacle, non constant dans le temps et avantageusement non cyclique. REVENDICATIONS1. Dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un véhicule automobile comportant des moyens d'obturation (4) aptes à modifier une section de passage d'un flux d'air (6), caractérisé en ce que les moyens d'obturation comportent une pluralité de grilles (20, 22) superposées l'une sur l'autre de manière à être disposées chacune dans un plan transversal perpendiculaire à la direction d'écoulement du flux d'air, et caractérisé en ce qu'au moins une grille (22) est montée mobile dans ledit plan transversal perpendiculaire à la direction d'écoulement du flux d'air. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grilles (20, 22) comportent chacune des ouvertures (30, 32) de passage d'air aptes à modifier la section de passage de flux d'air, et caractérisé en ce que ladite au moins une grille (22) est montée mobile entre une première position dans laquelle une première ouverture (30) d'une première grille (20) et une deuxième ouverture (32) d'une deuxième grille (22) sont superposées et une deuxième position dans laquelle ces mêmes ouvertures sont décalées transversalement. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une grille (22) est montée mobile en translation dans ledit plan transversal. 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites grilles (20, 22) présentent chacune une forme de plaque rectangulaire (38). 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les ouvertures de passage d'air formés dans ladite au moins une grille montée mobile (22) présentent une forme de rainure rectiligne (40), s'étendant dans une direction perpendiculaire à la direction de translation (42) de ladite au moins une grille (22) montée mobile. 3037868 12 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite au moins une grille (22) est montée mobile en rotation dans ledit plan transversal. 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que 5 ladite au moins une grille (22) montée mobile présente une forme de grille circulaire (36) et est monté à rotation autour d'un axe confondu avec l'axe du conduit de circulation d'air. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les ouvertures de passage d'air formés dans ladite au moins une grille 10 (22) montée mobile présentent une forme d'orifices ponctuels (34). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une unique grille (22) est montée mobile. 10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unique grille (22) montée mobile est disposée à l'intérieur du conduit de 15 circulation d'air (8), tandis que la ou les autres grilles montées fixes sont disposées en sortie du conduit de circulation d'air (8). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chacune des grilles (20, 22) est monté mobile en translation et/ou en rotation dans ledit plan transversal perpendiculaire à la direction d'écoulement 20 du flux d'air. 12. Installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation comportant un dispositif selon l'une des revendications précédentes et dont les moyens d'obturation sont disposés dans un élément de structure (14, 16) du véhicule débouchant sur l'habitacle. 25 13. Installation selon la revendication précédente et dans laquelle ledit élément de structure est un pavillon (16), caractérisée en ce que les moyens d'obturation (4) s'étendent d'un seul tenant sur la largeur du véhicule au moins au-dessus des sièges du conducteur et du passager. 3037868 13 14. Installation selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un actionneur pour la mise en mouvement de ladite au moins une grille, et des moyens de commande aptes à générer une instruction de commande de cet actionneur.