Brevet FR3037284A1 — publié le 20161216

DESCRIPTION La présente invention concerne un système de ventilation pour passagers pour un véhicule. On entend par système de ventilation pour passagers, système de ventilation pour personnes ou soufflante, dans la technique automobile, les répartiteurs d'air et buses d'air prévus pour tous les types de canaux d'air placés dans ou sous le tableau de bord, dans le ciel de toit à climatisation ou pour la soufflerie d'air chaud ou froid derrière et/ou sous les sièges avant d'un habitacle de véhicule. Le document DE 100 03 798 84 décrit un dispositif de ventilation d'un habitacle de véhicule avec deux sorties d'air dans lequel le déplacement des points de rencontre des deux jets d'air génère des rapports d'écoulement diffus ainsi que des jets d'air de grande ampleur et permet un réglage dans des directions d'écoulement quelconques. Le réglage de la direction d'écoulement peut être réalisé par le biais de lamelles de guidage d'air réglables placées dans les sorties d'air. Le document DE 102 35 526 Al décrit également l'influence réciproque de deux jets d'air après leur entrée dans l'habitacle du véhicule. La présence de lamelles de guidage d'air mobiles permet de régler la direction des écoulements d'air. L'obturation et l'ouverture réciproques des canaux d'air à l'aide de volets d'obturation supplémentaires permettent en outre de produire un effet d'éventail. La présente invention met à disposition un système de ventilation pour passagers pour un véhicule, caractérisé par les caractéristiques suivantes : - le système de ventilation pour passagers comprend plusieurs canaux d'écoulement d'air avec une zone de sortie d'air commune pour évacuer un débit massique d'air total souhaité ; - chaque canal d'écoulement d'air est relié à la zone de sortie d'air de telle sorte que la zone de sortie d'air soit alimentée avec un débit 30 massique d'air à travers le canal d'écoulement d'air ; - les débits massiques d'air peuvent être commandés l'un par rapport à l'autre de telle sorte qu'ils se superposent en un débit massique d'air total. 3037284 - 2 - Ledit système est encore caractérisé par une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - au moins un canal d'écoulement d'air parmi les canaux d'écoulement d'air comporte une vanne de régulation, notamment un 5 clapet, permettant de réduire la section transversale du canal d'écoulement d'air, et - le débit massique d'air au travers du canal d'écoulement d'air comportant la vanne de régulation peut être commandé par le biais de la vanne de régulation ; 10 - le système de ventilation pour passagers peut être relié à un climatiseur du véhicule, et - au moins un canal d'écoulement d'air parmi les canaux d'écoulement d'air est configuré de telle sorte que le débit massique d'air à travers le canal d'écoulement d'air puisse être régulé par le climatiseur ; 15 - par une séparation locale des canaux d'écoulement d'air les uns par rapport aux autres ; - au moins un canal d'écoulement d'air parmi les canaux d'écoulement d'air comporte une commande angulaire permettant de faire varier un angle du canal d'écoulement d'air, et 20 - le débit massique d'air à travers le canal d'écoulement d'air comportant la commande angulaire peut être commandé ; - la commande angulaire comprend des éléments de guidage d'air rigides permettant de diriger les débits massiques d'air ; - la commande angulaire ne comprend pas d'éléments de 25 guidage d'air pour diriger les débits massiques d'air ; - les canaux d'écoulement d'air comprennent un canal d'écoulement principal et un canal d'écoulement secondaire, - le système de ventilation pour passagers comporte vers l'amont du canal d'écoulement principal des moyens de production d'une 30 différence de pression entre le canal d'écoulement principal et le canal d'écoulement secondaire, et - le débit massique d'air à travers le canal d'écoulement secondaire peut être commandé par ces moyens ; - les canaux d'écoulement d'air comprennent deux canaux 35 d'écoulement d'air supérieurs et deux canaux d'écoulement d'air inférieurs ; 3037284 - 3 - - les canaux d'écoulement d'air supérieurs sont orientés par rapport aux canaux d'écoulement d'air inférieurs selon un angle variable, - chaque canal d'écoulement d'air comporte des éléments de guidage d'air fixes dans la zone de sortie d'air, et 5 - les éléments de guidage d'air sont orientés de telle sorte que les débits massiques d'air des canaux d'écoulement d'air supérieurs et des canaux d'écoulement d'air inférieurs se croisent ; - la zone de sortie d'air est configurée ou réalisée de telle sorte que les débits massiques d'air interagissent à l'intérieur du système de 10 ventilation pour passagers ; - la zone de sortie d'air est configurée ou réalisée de telle sorte que les débits massiques d'air interagissent à l'extérieur du système de ventilation pour passagers. L'agencement selon l'invention présente l'avantage qu'aucune 15 lamelle réglable n'a plus besoin d'être prévue, l'orientation de lamelles fixes voire seulement des parois de boîtier suffisant pour influer sur l'écoulement d'air. Les impulsions des différents flux d'air sont conçues ici de façon à pouvoir modifier la direction des flux d'air résultants. Les paramètres de ces impulsions sont la direction, la vitesse d'écoulement et la 20 masse d'air. Les paramètres supplémentaires pouvant exercer une influence selon ce principe sont l'agencement des canaux d'air ayant une influence réciproque ainsi que la position du point d'interaction des flux. D'autres configurations avantageuses de la présente invention sont données ci-après. Il suffit en principe de faire varier un des six 25 paramètres mentionnés - section transversale, vitesse d'écoulement, masse d'air, direction, agencement des canaux d'air ayant une influence réciproque ainsi que position du point d'interaction des flux. Il est toutefois également possible d'effectuer un compromis entre ces paramètres ou d'en amener plusieurs en interaction voire tous. On pense ici par exemple à une section transversale identique avec un débit massique différent, à un débit massique identique avec des sections transversales différentes, à un débit massique propre à chaque canal ou à un débit massique unique réparti entre les canaux, à une variation du débit massique par le biais d'un climatiseur, de volets d'obturation ou par variation de la section transversale - respectivement en continu ou par paliers -, à un changement de direction à l'aide d'éléments de guidage d'air, à un changement de direction par variation de la position du canal, à un changement de direction par 3037284 - 4 - connexion ou déconnexion d'une dérivation d'évacuation ou d'aspiration, à une direction fixement prédéfinie par un canal d'écoulement, à un agencement des canaux par exemple en triangle, en forme d'étoile ou en ligne droite, à une forme différente des canaux - par exemple ronde ou 5 rectangulaire, à un nombre identique ou différent de canaux, à la position du point d'interaction des flux - par exemple par une séparation dans l'espace ou par réunion des flux d'air individuels dans un canal - ou à une sortie pouvant être réglée entre une sortie concentrée ou diffuse. Un exemple de réalisation de la présente invention est 10 représenté sur le dessin et va être décrit plus en détail par la suite. La figure 1 illustre la section longitudinale et/ou transversale d'un système de ventilation pour passagers selon un premier mode de réalisation. La figure 2 illustre la section longitudinale et/ou transversale 15 d'un système de ventilation pour passagers selon un deuxième mode de réalisation. La figure 3 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un troisième mode de réalisation. La figure 4 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un quatrième mode de réalisation. La figure 5 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un cinquième mode de réalisation. La figure 6 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un sixième mode de réalisation. La figure 7 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un septième mode de réalisation. La figure 8 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un huitième mode de réalisation. La figure 9 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un neuvième mode de réalisation. La figure 10 illustre la section longitudinale d'un système de pour passagers selon un dixième mode de réalisation. La figure 11 illustre la vue isométrique d'un système de pour passagers selon un onzième mode de réalisation. La figure 12 illustre un exemple de calcul pour le système de pour passagers selon le onzième mode de réalisation. ventilation 20 ventilation ventilation ventilation 25 ventilation ventilation 30 ventilation ventilation ventilation 35 ventilation 3037284 - 5 - La figure 13 illustre la vue isométrique d'un système de ventilation pour passagers selon un douzième mode de réalisation. La figure 14 illustre la vue en perspective d'un système de ventilation pour passagers selon un treizième mode de réalisation. 5 La figure 15 illustre la vue de face d'un système de ventilation pour passagers selon un quatorzième mode de réalisation. La figure 16 illustre la vue isométrique du système de ventilation pour passagers selon le quatorzième mode de réalisation. La figure 17 illustre la vue isométrique d'un système de 10 ventilation pour passagers selon un quinzième mode de réalisation. La figure 18 illustre la vue en perspective d'un système de ventilation pour passagers selon un seizième mode de réalisation. Les figures 19 à 22 illustrent des exemples d'agencements possibles de canaux. 15 Les figures 1 à 4 illustrent la structure de base d'un système de ventilation pour passagers 10 pour un véhicule selon un premier, deuxième, troisième et quatrième mode de réalisation. Le système de ventilation pour passagers 10 comprend dans ces modes de réalisation respectivement deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 ainsi qu'une zone de sortie d'air 20 commune aux deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 pour évacuer un débit massique d'air total souhaité. Chacun des deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 est ici relié à la zone de sortie d'air de telle sorte que la zone de sortie d'air soit alimentée avec un débit massique d'air rhi, rh2 à travers le canal d'écoulement d'air 11, 12 respectif. Dans le premier mode de 25 réalisation de la figure 1, on divise à cette fin un débit massique rh tandis que dans le deuxième mode de réalisation de la figure 2, on réunit deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 entièrement séparés l'un de l'autre. Les débits massiques d'air rhi, rh2 peuvent être commandés l'un par rapport à l'autre de telle sorte qu'ils se superposent pour former un 30 débit massique d'air total dont la direction peut être commandée selon les modes de réalisation discutés par modification de la section transversale A1, A2 et/ou du débit rhi, rh2 d'au moins un des deux canaux d'écoulement d'air 11, 12. La direction du débit massique d'air total peut être réglée en provoquant un changement des impulsions des débits 35 massiques d'air individuels rhi, rh2 en interaction. Les canaux d'écoulement d'air 11, 12 selon le premier et le deuxième mode de réalisation comportent à cette fin un clapet 15 permettant de réduire sa 3037284 - 6 - section transversale A1, A2 respective tandis que les débits massiques d'air rhi, rh2 illustrés sur les figures 3 et 4 peuvent être régulés par le biais d'un climatiseur relié au système de ventilation pour passagers 10 du véhicule respectif. Le troisième mode de réalisation de la figure 3 laisse en 5 l'occurrence apparaître une séparation locale 16 des deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 l'un par rapport à l'autre. Le cinquième mode de réalisation de la figure 5 explique le changement possible de direction par modification des angles ai, a2 de deux débits massiques d'air en interaction. Un débit massique d'air total 10 résultant apparaît en l'occurrence en fonction de l'angle ai, a2 des deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 s'influençant mutuellement. Dans le cas de la figure 5, au moins l'angle al du canal supérieur 11 peut être modifié à cette fin en l'amenant dans la position d'extrémité 17. L'angle du débit massique d'air résultant est alors orienté de l'horizontale selon l'illustration 15 jusqu'à la bordure supérieure de la figure 5. Un exemple supplémentaire de commande angulaire est représenté sur la figure 6 à l'aide d'un sixième mode de réalisation. Les éléments de guidage d'air placés de préférence de façon rigide dans l'écoulement dirigent ici les deux débits massiques d'air rhi, rh2 dans la 20 direction souhaitée. Un effet comparable peut également être obtenu sans utiliser d'éléments de guidage d'air. Dans le septième mode de réalisation de la figure 7, on divise à cette fin un débit massique rh tandis que dans le huitième mode de réalisation de la figure 8, on réunit deux canaux 25 d'écoulement d'air 11, 12 entièrement séparés l'un de l'autre. Dans le neuvième mode de réalisation de la figure 9, le changement de direction s'effectue par surpression ou sous-pression exercée au niveau de la sortie d'écoulement. On utilise si nécessaire pour cela la sous-pression pour aspirer l'air au niveau de la sortie d'écoulement. 30 Ceci permet de dévier selon l'illustration le flux principal constant rhi vers le bas. En variante, on produit une pression dynamique ou surpression. Celle-ci peut être utilisée si nécessaire pour souffler de l'air au niveau de la sortie d'écoulement. Ceci permet, selon l'illustration, de dévier le flux principal horizontal rh, vers le haut. Le dixième mode de réalisation de la 35 figure 10 utilise également ce principe d'action, avec une forme géométrique légèrement différente. 3037284 - 7 - Un onzième mode de réalisation est représenté sur la figure 11. Dans cet exemple de réalisation, le système de ventilation pour passagers 10 comprend deux canaux d'écoulement d'air 11, 12 inférieurs et deux canaux d'écoulement d'air 13, 14 supérieurs orientés selon un 5 angle al fixe par rapport aux canaux d'écoulement d'air 13, 14 inférieurs. Les quatre points de soufflage ont en outre tous des lamelles fixes, de sorte que les débits massiques d'air se croisent. On obtient un débit massique d'air total défini en fonction du débit massique d'air ayant la plus grande impulsion. Dans l'exemple de calcul de la figure 12, tous les canaux 10 d'écoulement d'air 11, 12, 13, 14 fournissent la même impulsion. Le flux d'air en découlant est ainsi orienté, en partant de la surface du dessin, en direction de l'observateur. Comme le démontrent visiblement les exemples de réalisation des figures 13 à 18 à l'aide d'un douzième, treizième, quatorzième, 15 quinzième et seizième mode de réalisation, les canaux d'écoulement d'air 11, 12, 13, 14 peuvent varier dans leur forme et leur nombre ainsi que dans leurs angles et leur agencement les uns par rapport aux autres et leur dimension. La forme de la zone de sortie d'air a notamment en l'occurrence une grande importance. La zone dans laquelle les débits massiques d'air en 20 interaction se rencontrent peut se situer dans le canal ainsi qu'à l'extérieur du canal voire varier de l'un à l'autre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers 25 éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Système de ventilation pour passagers (10) pour un véhicule, caractérisé par les caractéristiques suivantes : - le système de ventilation pour passagers (10) comprend plusieurs canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) avec une zone de sortie d'air commune pour évacuer un débit massique d'air total souhaité ; - chaque canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) est relié à la zone de sortie d'air de telle sorte que la zone de sortie d'air soit alimentée avec un débit massique d'air (Mi, ri12) à travers le canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) ; 10 - les débits massiques d'air (rhi, rii2) peuvent être commandés l'un par rapport à l'autre de telle sorte qu'ils se superposent en un débit massique d'air total. 2. Système de ventilation pour passagers (10) selon la revendication 1, caractérisé par les caractéristiques suivantes : 15 - au moins un canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) parmi les canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comporte une vanne de régulation (15), notamment un clapet (15), permettant de réduire la section transversale (A1, A2) du canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) ; et - le débit massique d'air (Mi, rii2) au travers du canal 20 d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comportant la vanne de régulation (15) peut être commandé par le biais de la vanne de régulation (15). 3. Système de ventilation pour passagers (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par les caractéristiques suivantes : - le système de ventilation pour passagers (10) peut être relié à 25 un climatiseur du véhicule; et - au moins un canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) parmi les canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) est configuré de telle sorte que le débit massique d'air th2) à travers le canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) puisse être régulé par le climatiseur. 30 4. Système de ventilation pour passagers (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par une séparation locale (16) des canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) les uns par rapport aux autres. 3037284 -9- 5. Système de ventilation pour passagers (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par les caractéristiques suivantes : - au moins un canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) parmi 5 les canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comporte une commande angulaire permettant de faire varier un angle (ai, a2) du canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) ; et - le débit massique d'air (rhi, M2) à travers le canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comportant la commande angulaire peut 10 être commandé. 6. Système de ventilation pour passagers (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la commande angulaire comprend des éléments de guidage d'air rigides permettant de diriger les débits massiques d'air (Mi, rh2). 15 7. Système de ventilation pour passagers (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par les caractéristiques suivantes : - les canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comprennent un canal d'écoulement principal (11) et un canal d'écoulement secondaire 20 (12) ; - le système de ventilation pour passagers (10) comporte vers l'amont du canal d'écoulement principal (11) des moyens de production d'une différence de pression entre le canal d'écoulement principal (11) et le canal d'écoulement secondaire (12) ; et 25 - le débit massique d'air (M2) à travers le canal d'écoulement secondaire (12) peut être commandé par ces moyens. 8. Système de ventilation pour passagers (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par les caractéristiques suivantes : 30 - les canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comprennent deux canaux d'écoulement d'air (11, 12) supérieurs et deux canaux d'écoulement d'air (13, 14) inférieurs ; - les canaux d'écoulement d'air (11, 12) supérieurs sont orientés par rapport aux canaux d'écoulement d'air (13, 14) inférieurs selon 35 un angle (ai) variable ; - chaque canal d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) comporte des éléments de guidage d'air fixes dans la zone de sortie d'air ; et 3037284 - 10 - - les éléments de guidage d'air sont orientés de telle sorte que les débits massiques d'air (Mi, rii2) des canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) supérieurs et des canaux d'écoulement d'air (11, 12, 13, 14) inférieurs se croisent.