Brevet FR3054491A1 — publié le 20180202

AERATEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE A COMPACITE AMELIOREE. Domaine de l'invention La présente invention concerne d'une manière générale les aérateurs destinés à diffuser de l'air dans un habitacle de véhicule automobile. Arrière-plan de l'invention Un tel aérateur, connu par exemple de la demande de brevet française FR 2 956 065, comporte classiquement un corps creux apte à canaliser un flux d'air jusqu'à une ouverture de sortie débouchant dans l'habitacle du véhicule, ainsi qu'au moins une ailette de déflexion montée rotative dans ce corps à proximité de l'ouverture de sortie. Le dispositif comprend également un actionneur relié mécaniquement à cette ou à ces ailettes et permettant à l'utilisateur de commander sa rotation afin d'orienter le flux d'air en sortie du corps. Un volet d'occultation pilotable par un mécanisme de commande dédié est en outre généralement monté pivotant dans le conduit en amont de cette ou de ces ailettes entre une position d'ouverture maximale et une position de fermeture empêchant le flux d'air canalisé de s'échapper au travers de l'ouverture de sortie. Ces aérateurs qui débouchent généralement sur la planche de bord du véhicule sont inesthétiques et impactent négativement le niveau de qualité perçu par les utilisateurs. Afin de palier à ces inconvénients, la demande de brevet américaine 2014/0357179 propose un aérateur comportant : - un corps creux apte à canaliser un flux d'air depuis une ouverture d'entrée jusqu'à une ouverture de sortie débouchant sur une enceinte ; - un noyau creux de guidage d'air à section en forme d'oeuf logé rigidement dans le corps creux et définissant deux surfaces de guidage d'air à l'opposé l'une de l'autre, les deux surfaces de guidage et le corps creux délimitant ainsi deux canaux d'écoulement aptes à 3054491 2 transporter respectivement vers l'ouverture de sortie une première et une seconde quantité d'air en provenance de l'ouverture d'entrée ; et - une ailette montée pivotante en amont du noyau de guidage et agencée de sorte à permettre d'ajuster en fonction de sa position le 5 ratio entre les première et seconde quantités d'air. Ainsi, selon la valeur de ce ratio, la direction du flux d'air sortant de l'aérateur et perçu par les utilisateurs sera modifiée. Lorsque les deux quantités d'air sont identiques, le flux d'air sortant s'étend selon une direction parallèle à l'axe du conduit. 10 Un tel aérateur met en oeuvre le phénomène physique connu sous le nom d'effet « Coanda » selon lequel un flux guidé en s'attachant à des surfaces courbes présente une faible perte de charge et génère ainsi peu de bruit. Il présente toutefois l'inconvénient d'être nettement plus long 15 qu'un aérateur classique ce qui rend difficile et parfois impossible l'incorporation en amont des moyens d'occultation, de sorte qu'en pratique ce type d'aérateur est implanté uniquement sur certaines références de planches de bord offrant suffisamment d'espace. 20 Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à améliorer la compacité de ce type d'aérateur. Elle propose à cet effet, un aérateur pour véhicule automobile comportant un corps creux apte à canaliser un flux d'air depuis une 25 ouverture d'entrée jusqu'à une ouverture de sortie débouchant sur une enceinte, un noyau creux de guidage d'air à section en forme d'oeuf logé rigidement dans ledit corps creux et définissant deux surfaces de guidage d'air à l'opposé l'une de l'autre, les deux dites surfaces de guidage et ledit corps creux délimitant ainsi deux canaux d'écoulement 30 aptes à transporter respectivement vers ladite ouverture de sortie une première et une seconde quantité d'air en provenance de ladite ouverture d'entrée ; caractérisé en ce qu'il comporte deux premières ailettes montées pivotantes en amont dudit noyau de guidage selon un même axe de 3054491 3 rotation et agencées de sorte à pouvoir adopter une première configuration de déflexion dans laquelle elles sont accolées l'une contre l'autre pour former une aile unique dont la variation de l'inclinaison permet d'ajuster le ratio entre lesdites première et seconde quantités 5 d'air et donc la direction de sortie dudit flux d'air, ainsi qu'une seconde configuration de fermeture dans laquelle lesdites ailettes sont écartées l'une de l'autre de sorte à obstruer entièrement ledit corps creux en amont dudit noyau et empêcher ledit flux d'air de s'échapper au travers de ladite ouverture de sortie. 10 Les deux premières ailettes de l'aérateur selon l'invention constituent ainsi non seulement des moyens de déflexion du flux d'air mais également des moyens d'occultation du corps creux de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir en amont de celles-ci un volet d'occultation spécifique. 15 L'aérateur selon l'invention est donc nettement plus compact que les aérateurs actuels à effet « Coanda » et peut donc être implanté sur la quasi-totalité des planches de bord de véhicules automobiles. Selon des caractéristiques préférées dudit aérateur selon l'invention : 20 - dans ladite configuration de déflexion, ladite aile est apte à être déplacée entre une première position extrême dans laquelle un premier desdits canaux d'écoulement est fermé de sorte que la totalité dudit flux d'air circule dans le second desdits canaux d'écoulement, et une seconde position extrême où le second desdits canaux d'écoulement 25 est fermé de sorte que la totalité dudit flux d'air circule dans le premier desdits canaux d'écoulement, - lesdites première ailettes sont chacune pourvues à leur extrémité amont d'une lèvre d'étanchéité élastiquement déformable ; - ledit aérateur comporte en outre une rangée de secondes 30 ailettes de déflexion parallèles montées pivotantes dans ledit corps selon des axes de rotation perpendiculaires à celui desdites premières ailettes et étant solidaires en rotation par l'intermédiaire de moyens de liaison les reliant entre elles ; 3054491 4 - lesdites secondes ailettes présentent une portion amont pourvue d'une échancrure centrale traversée par les portions aval desdites premières ailettes et dont les dimensions sont adaptées pour ne pas perturber le pivotement de ces dernières ; 5 - lesdites secondes ailettes présentent une portion aval formée de deux bras courbes logés dans les deux dits canaux d'écoulements ; - le déplacement à pivotement desdites premières et secondes ailettes est assuré par l'intermédiaire d'un mécanisme de commande 10 logé dans ledit noyau de guidage ; - ledit mécanisme de commande comporte un profil de guidage relié rigidement à un actionneur par un bras de liaison, ledit profil comprenant deux branches de guidage s'étendant de part et d'autre dudit bras et étant couplées mécaniquement avec deux 15 fourchettes respectives liées chacune rigidement à une dite première ailette correspondante ; - ledit mécanisme de commande comporte une biellette reliant de manière articulée un actionneur à l'une desdites secondes ailettes ; et/ou 20 - ledit mécanisme de commande est piloté par un unique actionneur saillant dudit corps en aval de ladite ouverture de sortie, ledit actionneur étant monté mobile à translation et à pivotement respectivement le long et autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation desdites premières ailettes. 25 Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur 30 lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe verticale axiale d'un aérateur selon l'invention dans laquelle les ailettes occupent leur configuration de déflexion dans laquelle elles sont accolées l'une contre l'autre ; 3054491 5 - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 mais dans laquelle les ailettes occupent leur configuration de fermeture dans laquelle elles sont écartées l'une de l'autre de sorte à obstruer entièrement le corps creux en amont du noyau ; 5 - la figure 3 représente une vue en perspective de l'aérateur dont les ailettes occupent leur configuration de déflexion et sur laquelle le corps creux et le noyau de guidage ont été omis afin de faciliter la compréhension ; et - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3 montrant les 10 ailettes dans leur configuration de fermeture. Description détaillée de deux modes préférés de réalisation L'aérateur 1 représenté sur la figure 1 est destiné à être implanté dans la planche de bord (non représentée) d'un véhicule automobile afin 15 de diffuser dans l'habitacle de ce véhicule l'air pulsé provenant d'un système de ventilation et/ou de climatisation. Comme illustré sur cette figure 1, l'aérateur 1 comporte un corps creux 2 apte à canaliser un flux d'air F depuis une ouverture d'entrée 3 jusqu'à une ouverture de sortie 4 débouchant dans l'habitacle du 20 véhicule. Dans la suite de cette description, les termes « amont » et « aval » utilisés pour caractériser la position de certains éléments de l'aérateur 1 sont à considérer par rapport au sens de circulation du flux d'air F dans le corps creux 2. 25 Le corps creux 2 est constitué successivement, depuis l'ouverture d'entrée vers celle de sortie, d'un tronçon amont 2A, d'un tronçon intermédiaire 2B et d'un tronçon aval 2C. Le tronçon amont 2A a une section transversale rectangulaire constante sur l'ensemble de sa longueur. 30 Le tronçon intermédiaire 2B présente une section s'évasant dans le sens de circulation du flux d'air F dans le corps creux 2, tandis que celle du tronçon aval 2C se rétrécie dans le sens de circulation du flux d'air F. 3054491 6 L'aérateur 1 comporte également un noyau creux de guidage d'air 5 à section en forme d'oeuf logé rigidement dans les tronçons intermédiaire 2B et aval 2C du corps creux 2. Ce noyau 5 définit une première surface de guidage d'air 6 et une 5 seconde surface de guidage 7 s'étendant symétriquement à l'opposé l'une de l'autre par rapport au plan médian du corps creux 2. Les portions supérieure et inférieure des tronçons 2B, 2C du corps creux 2 situées respectivement en regard des première et seconde surfaces de guidage 6, 7 s'étendent parallèlement à ces dernières de 10 sorte à délimiter deux canaux d'écoulement supérieur 8 et inférieur 9 de section sensiblement constante et symétriques par rapport au plan médian horizontal du corps creux 2. Ces canaux 8 et 9 sont aptes à transporter respectivement vers l'ouverture de sortie 4 une première et une seconde quantité d'air en 15 provenance de l'ouverture d'entrée 3. Deux ailettes rectangulaires 10A, 10B sont en outre montées pivotantes dans le tronçon amont du corps 2 à proximité du noyau de guidage 5 et selon le même axe transversal horizontal de rotation A. Ces deux ailettes 10A, 10B sont agencées de sorte à pouvoir 20 adopter une première configuration de déflexion (figure 1) dans laquelle elles sont accolées l'une contre l'autre pour former une aile 10 unique dont la variation de l'inclinaison permet d'ajuster le ratio entre les première et seconde quantités d'air et donc la direction de sortie du flux d'air F par rapport à l'horizontale. 25 Dans cette configuration, lorsque l'aile 10 occupe sa position extrême haute illustrée par cette figure 1, le canal d'écoulement supérieur 8 est fermé. La totalité du flux d'air F circule alors dans le canal d'écoulement inférieur 9 et ressort de l'ouverture de sortie 4 en étant dirigée vers haut. 30 Inversement, lorsque l'aile 10 occupe sa position extrême basse, le canal d'écoulement inférieur 9 est fermé. La totalité du flux d'air F circule alors dans le canal d'écoulement supérieur 8 et ressort de l'ouverture de sortie 4 en étant dirigée vers bas. 3054491 7 Lorsque l'aile 10 s'étend horizontalement dans une position située à mi-chemin entre ces deux positions extrême haute et extrême basse, la même quantité d'air circule dans les deux canaux d'écoulement supérieur 8 et inférieur 9 de sorte qu'en sortie le flux d'air F est dirigé 5 sensiblement horizontalement. Les deux ailettes 10A, 10B sont également aptes à venir occuper une seconde configuration de fermeture (figure 2) dans laquelle ces dernières sont écartées l'une de l'autre de sorte à obstruer entièrement le tronçon 2A du corps creux 2 en amont du noyau 5 et empêcher le flux 10 d'air F de s'échapper au travers de l'ouverture de sortie 4. Afin d'obtenir une étanchéité quasi-parfaite et d'éviter l'émission de sifflement désagréables dans l'habitacle du véhicule en configuration de fermeture, les ailettes 10A, 10B sont chacune pourvues d'une lèvre élastiquement deformable 11 en matériau élastomère surmoulée à leur 15 extrémité amont. L'aérateur 1 comporte en outre une rangée de cinq ailettes de déflexion parallèles 12A, 12B, 12C, 12D, 12E montées pivotantes dans les tronçons amont 2A et intermédiaire 2B du corps 2 selon des axes verticaux B1, B2, B3, B4, B5 et solidaires en rotation par l'intermédiaire 20 d'une tige de liaison 13 les reliant entre elles. Comme on peut le constater sur les figures, ces ailettes 12A, 12B, 12C, 12D, 12E présentent une portion amont pourvue d'une échancrure centrale 15 en V traversée par les portions aval des ailettes 10A, 10B et dont les dimensions sont adaptées pour ne pas perturber le pivotement 25 de ces deux ailettes, ainsi qu'une portion aval formée de deux bras courbes 16, 17 logés dans les deux canaux d'écoulements 8, 9 et dont les profils correspondent sensiblement aux profils incurvés ceux de ces canaux. La variation de l'inclinaison de ces ailettes 12A, 12B, 12C, 12D, 30 12E permet ainsi d'ajuster la direction de sortie du flux d'air F par rapport au plan vertical médian de l'aérateur 1. Le déplacement à pivotement des ailettes 10A, 10B, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E est assuré par l'intermédiaire d'un mécanisme de commande piloté par un unique actionneur 18 pouvant être translaté 3054491 8 horizontalement le long d'un axe transversal horizontal C et pivoté verticalement par rapport à cet axe C. L'actionneur est constitué par un curseur 18 saillant du corps 2 en aval de l'ouverture de sortie 4 afin d'être aisément manipulable par 5 l'utilisateur. Le mécanisme de commande logé dans le noyau de guidage 5 comporte un profil de guidage 20 relié rigidement au curseur 18 via un bras de liaison 19 et s'étendant selon un plan perpendiculaire à ce curseur 18. 10 Le profil 20 se compose de deux branches de guidage 21, 22 s'étendant de part et d'autre du bras de liaison 19 et étant couplées mécaniquement avec deux fourchettes respectives 23, 24 liées chacune rigidement à une ailette 10A, 10B correspondante et s'étendant dans son prolongement aval (figures 3 et 4). 15 La première branche de guidage 21 couplée à la fourchette 23 comprend successivement, depuis le bras de liaison 19, un premier tronçon horizontal 21A, un tronçon incliné selon une pente ascendante 21B, un second tronçon horizontal 21C et un tronçon vertical 21D formant son extrémité latérale externe. 20 Afin d'améliorer sa rigidité, cette première branche 21 comporte en outre deux tronçons de maintien 21E, 21F reliant le tronçon vertical d'extrémité 21D au bras de liaison 19. La seconde branche de guidage 22 couplée à la fourchette 24 comprend successivement, depuis le bras de liaison 19, un premier 25 tronçon horizontal 22A de même longueur que le tronçon 21C et visible en pointillés sur les figures 3 et 4, un tronçon incliné 22B de même longueur que le tronçon 21B et de pente opposée, un second tronçon horizontal 22C coaxial avec le tronçon 21A et de même longueur, et un tronçon vertical 22D formant son extrémité latérale externe et de même 30 longueur que le tronçon 21D. Afin d'améliorer sa rigidité, cette seconde branche 22 comporte en outre deux tronçons de maintien 22E, 22F reliant le tronçon vertical d'extrémité 22D au bras de liaison 19. 3054491 9 Le mécanisme de couplage comporte également une biellette 25 reliant de manière articulée le curseur 18 à l'ailette verticale centrale 12C. Plus précisément, l'extrémité aval de cette barre 25 est articulée à pivotement avec le curseur 18 autour de son axe transversal horizontal 5 de rotation C, tandis que son extrémité amont est articulée à pivotement avec l'ailette 12C autour d'un axe vertical D (figures 3 et 4). Dans la position latérale centrale du curseur 18 illustrée par les figures 1 et 3, les deux fourchettes 23, 24 guidées par les tronçons horizontaux coaxiaux 21A et 22C sont coplanaires de sorte que les deux 10 ailettes 10A, 10B adoptent leur configuration de déflexion où elles sont accolées l'une contre l'autre pour former une unique aile 10. Le pivotement vers le haut ou vers le bas du curseur 18 entraine alors celui de l'aile 10 dans le même sens. Depuis cette position, la translation du curseur 18 vers la gauche 15 entraine via la biellette 25 le pivotement dans le même sens des ailettes verticales 12A, 12B, 12C, 12D, 12E. Les fourchettes 23, 24 demeurant guidées par les tronçons horizontaux coaxiaux 21A et 22C, les ailettes 10A, 10B formant toujours une seule aile 10 orientable par le pivotement vers le haut ou vers le bas du curseur 18. 20 Cette translation vers la gauche du curseur 18 (et donc le pivotement des ailettes verticales) peut être poursuivie jusqu'à ce que les deux fourchettes 23, 24 viennent en butée respectivement contre le bras 19 et le tronçon vertical 22D. Lorsque le curseur 18 est translaté vers la droite depuis sa 25 position latérale centrale des figures 1 et 3, les fourchettes deviennent guidées par les tronçons inclinés 21B, 22B. Ces tronçons présentant des pentes opposées, les fourchettes 23, 24 sont entrainées à pivotement dans des directions opposées de sorte que les ailettes 10A, 10B s'écartent progressivement l'une de l'autre jusqu'à venir occuper leur 30 configuration de fermeture dans laquelle elles obstruent le tronçon amont 2A du corps 2 et où le curseur 18 est empêché de pivoter. En poursuivant ce mouvement de translation du curseur 18 au maximum vers la droite, ce dernier peut être amené vers la position stable illustrée par les figures 2 et 4 dans laquelle les deux fourchettes 3054491 10 23, 24 sont en butée respectivement contre le tronçon vertical 22D et le bras 19 tout en étant guidées par les tronçons horizontaux 21C, 22A de sorte à éviter tout rapprochement entre les deux ailettes 10A, 10B du fait des forces de rappel élastique exercées par les deux lèvres 5 d'extrémité 11 contre la face interne du corps 2 lorsque ces ailettes occupent leur configuration de fermeture. Selon des variantes de réalisation non représentées, les ailettes verticales sont absentes ou leur nombre est différent (par exemple égal à 2, 3 ou 4). 10 Selon encore d'autres variantes de réalisation de l'invention, les moyens de commande de l'orientation des ailettes verticales sont dissociés de ceux des ailettes 10A, 10B. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe également toutes 15 les variantes d'exécution à la portée de l'homme du métier. On notera en particulier que l'aérateur peut également être implanté dans des endroits différents d'un véhicule automobile tels que le plafonnier de toit ou de pavillon, une console centrale disposée entre deux sièges, un pied central séparant deux ouvertures latérales. 20 L'invention n'est en outre pas limitée au domaine automobile : le dispositif de diffusion pouvant par exemple être implanté dans une cloison ou un faux plafond d'un bâtiment. REVENDICATIONS1. Aérateur pour véhicule automobile comportant un corps creux (2) apte à canaliser un flux d'air (F) depuis une ouverture d'entrée (3) jusqu'à une ouverture de sortie (4) débouchant sur une enceinte, un noyau creux de guidage d'air (5) à section en forme d'oeuf logé rigidement dans ledit corps creux (2) et définissant deux surfaces de guidage d'air (6, 7) à l'opposé l'une de l'autre, les deux dites surfaces de guidage (6, 7) et ledit corps creux (2) délimitant ainsi deux canaux d'écoulement (8, 9) aptes à transporter respectivement vers ladite ouverture de sortie (4) une première et une seconde quantité d'air en provenance de ladite ouverture d'entrée (3) ; caractérisé en ce qu'il comporte deux premières ailettes (10A, 10B) montées pivotantes en amont dudit noyau de guidage (5) selon un même axe de rotation (A) et agencées de sorte à pouvoir adopter une première configuration de déflexion dans laquelle elles sont accolées l'une contre l'autre pour former une aile (10) unique dont la variation de l'inclinaison permet d'ajuster le ratio entre lesdites première et seconde quantités d'air et donc la direction de sortie dudit flux d'air (F), ainsi qu'une seconde configuration de fermeture dans laquelle lesdites ailettes (10A, 10B) sont écartées l'une de l'autre de sorte à obstruer entièrement ledit corps creux (2) en amont dudit noyau (5) et empêcher ledit flux d'air (F) de s'échapper au travers de ladite ouverture de sortie (4). 2. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans ladite configuration de déflexion, ladite aile (10) est apte à être déplacée entre une première position extrême dans laquelle un premier (8) desdits canaux d'écoulement (8, 9) est fermé de sorte que la totalité dudit flux d'air (F) circule dans le second (9) desdits canaux d'écoulement (8, 9), et une seconde position extrême où le second (9) desdits canaux d'écoulement (8, 9) est fermé de sorte que la totalité dudit flux d'air (F) circule dans le premier (8) desdits canaux d'écoulement (8, 9). 3054491 12 3. Aérateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites première ailettes (10A, 10B) sont chacune pourvues à leur extrémité amont d'une lèvre d'étanchéité élastiquement deformable (11). 5 4. Aérateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une rangée de secondes ailettes de déflexion (12A, 12B, 12C, 12D, 12E) parallèles montées pivotantes dans ledit corps (2) selon des axes de rotation (B1, B2, B3, B4, B5) perpendiculaires à celui (A) desdites premières ailettes (10A, 10 10B) et étant solidaires en rotation par l'intermédiaire de moyens de liaison (13) les reliant entre elles. 5. Aérateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites secondes ailettes (12A, 12B, 12C, 12D, 12E) présentent une portion amont pourvue d'une échancrure centrale (15) traversée par les 15 portions aval desdites premières ailettes (10A, 10B) et dont les dimensions sont adaptées pour ne pas perturber le pivotement de ces dernières. 6. Aérateur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdites secondes ailettes (12A, 12B, 12C, 12D, 12E) 20 présentent une portion aval formée de deux bras courbes (16, 17) logés dans les deux dits canaux d'écoulements (8, 9). 7. Aérateur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le déplacement à pivotement desdites premières et secondes ailettes (10A, 10B, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E) est assuré par 25 l'intermédiaire d'un mécanisme de commande logé dans ledit noyau de guidage (5). 8. Aérateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit mécanisme de commande comporte un profil de guidage (20) relié rigidement à un actionneur (18) par un bras de liaison (19), ledit profil 30 (20) comprenant deux branches de guidage (21, 22) s'étendant de part et d'autre dudit bras (19) et étant couplées mécaniquement avec deux fourchettes respectives (23, 24) liées chacune rigidement à une dite première ailette correspondante (10A, 10B). 3054491 13 9. Aérateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit mécanisme de commande comporte une biellette (25) reliant de manière articulée un actionneur (18) à l'une (12C) desdites secondes ailettes (12A, 12B, 12C, 12D, 12E). 5 10. Aérateur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ledit mécanisme de commande est piloté par un unique actionneur (18) saillant dudit corps (2) en aval de ladite ouverture de sortie (4), ledit actionneur (18) étant monté mobile à translation et à pivotement respectivement le long et autour d'un axe (C) parallèle à 10 l'axe de rotation (A) desdites premières ailettes (10A, 10B).