Brevet FR3075696A1 — publié le 20190628

DISPOSITIF D'AERATION COMPACT A EFFET COANDA POUR VEHICULE AUTOMOBILE INTEGRANT UN MODULE DE CONTROLE POURVU D'UNE FAÇADE DE COMMANDE. Domaine de l'invention La présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs d'aération destinés à diffuser dans l'habitacle d'un véhicule automobile de l'air provenant du système de chauffage, de ventilation et de climatisation dudit véhicule. Arrière-plan de l'invention Un tel dispositif d'aération, connu par exemple de la demande de brevet française FR 2 956 065, comporte classiquement au moins un aérateur comprenant un canal délimité par un corps creux et 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 canal à proximité de l'ouverture de sortie. L'aérateur 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 décrit un dispositif d'aération mettant 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. 2 Il présente l'avantage d'être particulièrement esthétique (seule l'extrémité du noyau demeurant visible des usagers tandis que les autres éléments mécaniques étant quant à eux dissimulés) ce qui permet d'améliorer sensiblement le niveau de qualité perçue de 5 l'ensemble de la planche de bord du véhicule. Le pilotage d'un tel dispositif d'aération est classiquement assuré par l'intermédiaire d'un module de contrôle intégré dans la console centrale du véhicule. Une tel module, décrit par exemple dans la demande internationale WO 00/21765, comprend une pluralité de 10 moyens de commande permettant de régler certains paramètres tels que le débit d'air de ventilation sortant de l'aérateur et la température de consigne pour la zone de l'habitacle traitée par cet aérateur. Ces modules de contrôle présentent toutefois l'inconvénient d'être encombrants, notamment au niveau de la console centrale du véhicule 15 où ils réduisent considérablement l'espace disponible. Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à améliorer la situation. 20 Elle propose à cet effet, un dispositif d'aération pour système de chauffage, de ventilation et de climatisation d'un véhicule automobile, comportant au moins un aérateur comprenant : - un canal apte à canaliser un flux d'air depuis une ouverture d'entrée jusqu'à une ouverture de sortie débouchant sur une enceinte ; 25 - un noyau creux de guidage d'air logé dans ledit canal et définissant deux surfaces de guidage d'air à l'opposé l'une de l'autre, les deux dites surfaces de guidage et ledit canal délimitant ainsi deux voies d'écoulement aptes à transporter respectivement vers ladite ouverture de sortie une première et une seconde quantité d'air en 30 provenance de ladite ouverture d'entrée ; - une première ailette montée pivotante en amont dudit noyau de guidage et agencée de sorte à permettre d'ajuster en fonction de sa position le ratio entre les première et seconde quantités d'air ; 3 caractérisé en ce que ledit dispositif d'aération comporte un module de contrôle intégré au moins partiellement dans le noyau de guidage du au moins dit aérateur, ledit module de contrôle comprenant une façade de commande constituée au moins partiellement par une 5 paroi d'extrémité aval dudit noyau de guidage et étant dotée de moyens de commande permettant de piloter ledit système de chauffage, de ventilation et de climatisation. En intégrant au moins partiellement le module de contrôle du système de chauffage, de ventilation et de climatisation dans le noyau 10 de guidage d'un ou plusieurs aérateurs, le dispositif d'aération selon l'invention permet, sans impacter la section de passage du flux l'air délivré dans l'habitacle par ce ou ces aérateurs, de libérer de l'espace, notamment au niveau de la console centrale du véhicule pour y implanter par exemple des zones d'accueil pour appareils nomades ou 15 des rangements supplémentaires. Selon des caractéristiques préférées dudit dispositif d'aération selon l'invention : - lesdits moyens de commande comportent au moins un bouton poussoir et une bague de réglage montée rotative autour dudit 20 bouton poussoir ; - lesdits moyens de commande comportent au moins un curseur monté coulissant ; - lesdits moyens de commande comportent au moins une zone tactile de commande ; 25 - ladite façade de commande comporte au moins une zone d'affichage pourvue d'un ou plusieurs indicateurs lumineux affichant chacun la valeur sélectionnée de l'un des paramètres de réglage dudit système de chauffage, de ventilation et de climatisation ; - ledit module de contrôle comporte des moyens de 30 commande permettant de piloter d'autres dispositifs fonctionnels dudit véhicule ; - le au moins dit aérateur comporte une rangée de secondes ailettes de déflexion parallèles montées pivotantes dans ledit canal selon des axes de rotation perpendiculaires à celui de ladite première 4 ailette et étant solidaires en rotation par l'intermédiaire de moyens de liaison les reliant entre elles ; - ledit dispositif d'aération comporte deux dits aérateurs disposés côte à côte en étant séparés par une cloison et étant destinés 5 à diffuser de l'air dans l'habitacle du véhicule automobile, respectivement du côté conducteur et du côté passager avant ; - ladite façade s'étend de manière continue entre les deux dits aérateurs ; et/ou L'invention vise également sous un second aspect, un véhicule 10 automobile comportant un tel dispositif d'aération. 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 15 illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif d'aération pour véhicule automobile selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de coupe en perspective du dispositif 20 d'aération de la figure 1 prise selon un plan vertical axial ; - la figure 3 représente une vue de section du dispositif d'aération de la figure 1 prise selon un plan vertical axial situé au niveau du curseur de réglage de l'orientation des ailettes de l'aérateur du passager avant ; 25 - la figure 4 est une vue de section du dispositif d'aération de la figure 1 prise selon un plan vertical axial situé au niveau d'un bouton poussoir de commande du module de contrôle du système de chauffage, de ventilation et de climatisation. 30 Description détaillée d'un mode préféré de réalisation Le dispositif d'aération 1 représenté sur les figures est destiné à être implanté en partie centrale de la planche de bord (non représentée) d'un véhicule automobile afin de diffuser dans l'habitacle de ce véhicule 5 l'air pulsé provenant du système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) de ce véhicule. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif d'aération 1 comporte un corps creux 2 logeant deux aérateurs semblables 3, 4 5 disposés côte à côte en étant séparés par une cloison 2A et étant destinés à diffuser de l'air dans l'habitacle du véhicule automobile, respectivement du côté conducteur et du côté passager avant. Chaque aérateur 3, 4 comprend un canal 10 délimité par le corps 2 et apte à canaliser un flux d'air F depuis une ouverture d'entrée 11 10 jusqu'à une ouverture de sortie 12 débouchant dans l'habitacle du véhicule (figure 2). Dans la suite de cette description, les termes « amont » et « aval » utilisés pour caractériser la position de certains éléments du dispositif d'aération 1 seront à considérer par rapport au sens de 15 circulation du flux d'air F dans les canaux 10. Tel qu'illustré sur la figure3, chaque canal 10 comprend successivement, depuis l'ouverture d'entrée 11 vers celle de sortie 12, un tronçon amont 10A, un tronçon intermédiaire 10B et un tronçon aval 10C. 20 Le tronçon amont 10A a une section transversale rectangulaire constante sur l'ensemble de sa longueur. Le tronçon intermédiaire 10B présente une section s'évasant dans le sens de circulation du flux d'air F dans le canal 10, tandis que celle du tronçon aval 10C se rétrécie dans le sens de circulation du flux d'air 25 F. Chaque aérateur 3, 4 comporte également un noyau creux de guidage d'air 13 présentant de préférence une section sensiblement ovoïdale et étant logé dans les tronçons intermédiaire 10B et aval 10C d'un canal correspondant 10 en étant avantageusement lié rigidement 30 avec ces derniers. Chaque noyau 13 définit une première surface de guidage d'air 14 et une seconde surface de guidage d'air 15 s'étendant symétriquement à l'opposé l'une de l'autre par rapport au plan horizontal médian du canal correspondant 10. 6 Les portions supérieure et inférieure des tronçons 10B, 10C de chaque canal 10 situées respectivement en regard des premières et secondes surfaces de guidage 14, 15 s'étendent parallèlement à ces dernières de sorte à délimiter deux voies d'écoulement supérieure 16 et 5 inférieure 17 de section sensiblement constante et symétriques par rapport au plan horizontal médian du canal 10. Ces voies 16 et 17 sont aptes à transporter respectivement vers l'ouverture de sortie 12 une première et une seconde quantité d'air en provenance de l'ouverture d'entrée 11. 10 Chaque aérateur 3, 4 comporte également une ailette rectangulaire de déflexion 18 montée pivotante dans le tronçon amont du canal 10 à proximité du noyau de guidage 13 et selon un axe transversal horizontal de rotation A. Cette ailette 18 est agencée de sorte à permettre, en faisant 15 varier son inclinaison, 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. Ainsi, lorsque l'ailette 18 occupe sa position extrême haute illustrée par la figure 3, la voie d'écoulement supérieure 16 est fermée. 20 La totalité du flux d'air F circule alors dans la voie d'écoulement inférieure 17 et ressort de l'ouverture de sortie 12 en étant dirigée vers haut. Inversement, lorsque l'ailette 18 occupe sa position extrême basse, la voie d'écoulement inférieure 17 est fermée. La totalité du flux 25 d'air F circule alors dans la voie d'écoulement supérieure 16 et ressort de l'ouverture de sortie 12 en étant dirigée vers bas. Lorsque l'ailette 18 s'étend horizontalement dans une position située à mi-chemin entre ces deux positions extrême haute et extrême basse (voir figure 4), la même quantité d'air circule dans les deux voies 30 d'écoulement supérieure 16 et inférieure 17 de sorte qu'en sortie le flux d'air F est dirigé sensiblement horizontalement. Afin d'obtenir une étanchéité quasi-parfaite et d'éviter l'émission de sifflement désagréables dans l'habitacle du véhicule lorsqu'elle vient occuper sa position extrême haute ou extrême basse, chaque ailette 18 7 est pourvue d'une lèvre élastiquement déformable 19 en matériau élastomère surmoulée à son extrémité amont. Tel qu'illustré sur les figures 2 et 3, chaque aérateur 3, 4 comporte en outre une rangée d'ailettes de déflexion verticales 5 parallèles 20 montées pivotantes dans les tronçons amont 10A et intermédiaire 10B du canal 10 selon des axes verticaux parallèles B, et étant solidaires en rotation par l'intermédiaire d'une tige de liaison 21 les reliant entre elles. Ces ailettes verticales 20 présentent une portion amont pourvue 10 d'une échancrure centrale 22 en V traversée par la portion aval de l'ailette 18 et dont les dimensions sont adaptées pour ne pas perturber le pivotement de cette ailette, ainsi qu'une portion aval formée de deux bras courbes 23, 24 logés dans les deux voies d'écoulements 16, 17 et dont les profils correspondent sensiblement aux profils incurvés ceux de 15 ces voies. La variation de l'inclinaison de ces ailettes verticales 20 permet ainsi d'ajuster la direction de sortie du flux d'air F par rapport au plan vertical médian du dispositif d'aération 1. Le déplacement à pivotement des ailettes verticales 20 de chaque 20 aérateur 3, 4 est assuré par l'intermédiaire d'un mécanisme de commande respectif 25 implanté à proximité de son extrémité externe. Chacun des mécanismes de commande 25 comporte un bras 26 logé dans le noyau de guidage 13 de l'aérateur correspondant 3, 4 dont l'extrémité aval est montée à translation le long d'un axe transversal 25 horizontal C et à pivotement autour de ce même axe C. Cette extrémité aval du bras 26 est prolongée par un curseur 27 saillant de la portion externe de la paroi plane verticale 13A formant l'extrémité aval biseautée du noyau 13 et permettant à l'utilisateur d'actionner ce bras 26 à translation et à pivotement (voir figures 1 et 30 2). L'extrémité amont du bras 26 porte un doigt de guidage 28 s'étendant transversalement et étant couplé mécaniquement avec une fourchette 29 liée rigidement à une ailette 18 correspondante et s'étendant dans son prolongement aval, de sorte que le pivotement vers 8 le haut ou vers le bas du curseur 27 entraine celui de cette ailette 18 dans le même sens (figure 3). Chaque mécanisme de commande 25 comporte également une biellette (non visible sur les figures) reliant de manière articulée le 5 curseur 27 aux ailettes verticales 20 de l'aérateur correspondant 3, 4, de sorte que la translation de ce curseur 27 dans un sens entraine via cette biellette le pivotement dans le même sens des ailettes verticales 20. Tel qu'illustré sur les figures 3 et 4, chaque aérateur 3, 4 10 comporte en outre un volet d'occultation respectif 30 monté pivotant dans le tronçon amont du canal correspondant 10 en amont de l'ailette de déflexion 18 et selon un axe transversal horizontal de rotation D. Chaque volet 30 est pilotable par un mécanisme de commande dédié actionnable par une molette respective 31 saillant partiellement 15 d'une portion latérale correspondante de la lunette périphérique 2B bordant l'extrémité aval du corps creux 2 (voir figures 1 et 2), entre une position horizontale d'ouverture maximale et une position verticale de fermeture obturant entièrement le canal 10 de sorte à empêchant le flux d'air canalisé F de s'échapper au travers de l'ouverture de sortie 12. 20 Afin d'obtenir une étanchéité quasi-parfaite et d'éviter l'émission de sifflement désagréables dans l'habitacle du véhicule lorsqu'il vient occuper sa position de fermeture, chaque volet d'occultation 30 est pourvu de deux lèvres élastiquement déformables 32 en matériau élastomère surmoulées à ses deux extrémités. 25 Tel que représenté sur la figure 1 et afin d'assurer une continuité d'aspect entre les parties aval visibles des deux noyaux creux de guidage 13, ces dernières sont reliées l'une à l'autre par un élément central de liaison creux 33 de section identique. Selon l'invention et comme illustré sur la figure 1, le dispositif 30 d'aération 1 comporte un module de contrôle 40 du système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) du véhicule, intégré dans les deux noyaux creux de guidage 13 et dans l'élément central de liaison 33. 9 Ce module de contrôle 40 comporte une façade de commande 41 s'étendant transversalement de manière continue entre les deux aérateurs 3, 4 (plus précisément entre les deux curseurs 27 de ces derniers) et étant constituée par les trois parois d'extrémités aval 13A, 5 33A des deux noyaux creux de guidage 13 et de l'élément central de liaison 33. Le dispositif 40 comprend également une carte électronique à circuits imprimés (PCB) 42 ainsi qu'au moins une boîte à lumière 43 logées dans les deux noyaux creux de guidage 13 et l'élément central de 10 liaison 33, le ou les boîtes à lumière 43 étant intercalées entre la face interne de la façade de commande 41 et la carte électronique 42. Tel qu'illustré sur la figure 1, la façade de commande 41 qui constitue la partie visible et accessible du module de contrôle 40, est pourvue de moyens de commande comprenant trois boutons poussoirs 15 44, 45, 46 ainsi que trois bagues de réglage 47, 48, 49 montée rotatives autour de ces derniers. Le premier bouton poussoir 44, implanté à proximité du curseur 27 de l'aérateur 3, permet à l'usager d'activer ou de désactiver le mode de fonctionnement automatique du système CVC. 20 Le deuxième bouton poussoir 45, implanté à proximité du curseur 27 de l'aérateur 4, permet à l'usager d'activer ou de désactiver l'air conditionné. Le troisième bouton poussoir 46, implanté au niveau du plan vertical médian de la façade 41, permet à l'usager d'activer ou de 25 désactiver le système CVC. La première bague rotative 47 entourant le bouton poussoir 44 permet à l'usager de régler la température de consigne du côté conducteur. La deuxième bague rotative 48 entourant le bouton poussoir 45 30 permet à l'usager de régler la température de consigne du côté du passager avant. La troisième bague rotative 49 entourant le bouton poussoir 46 permet à l'usager d'ajuster le débit d'air du système CVC. 10 La façade de commande 41 est avantageusement réalisée dans un matériau thermoplastique transparent teinté fumé noir, tels que le polycarbonate (PC) ou le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ce dernier offrant l'avantage de présenter une excellente transparence et 5 d'être peu sensible aux rayures. Cette façade 41 intègre en outre plusieurs zones d'affichage 50, 53 ménagées chacune entre deux couples boutons/bagues et étant pourvues d'un ou plusieurs indicateurs lumineux 51, 52, 53 affichant chacun la valeur sélectionnée d'un paramètre de réglage du système 10 CVC. La première zone d'affichage 50 s'étendant entre le premier et le deuxième boutons poussoir 44, 45 comprend : - un premier indicateur lumineux 51, implanté à proximité du premier bouton poussoir 44, se présentant sous la forme d'un afficheur 15 numérique à deux chiffres et une décimale indiquant la température de consigne sélectionnée du côté conducteur ; et - un deuxième indicateur lumineux 52, implanté à proximité du troisième bouton poussoir 46, se présentant sous la forme d'un pictogramme fonctionnel représentant une hélice dont le nombre de 20 demi-pales affichées (compris en l'espèce entre zéro et huit) traduit le débit d'air sélectionné. La seconde zone d'affichage 53 s'étendant entre les deuxième et troisième boutons poussoir 45, 46 comprend un troisième indicateur lumineux 54 se présentant sous la forme d'un afficheur numérique à 25 deux chiffres et une décimale indiquant la température de consigne sélectionnée du côté du passager avant. La carte électronique 42 comporte une multitude de détecteurs électriques aptes à commuter lors de l'actionnement par l'usager des boutons poussoirs 44, 45, 46 et des bagues 47, 48, 49 ainsi qu'une 30 pluralité de diodes électroluminescentes permettant de générer un retro-éclairage des indicateurs lumineux 51, 52 et 54. Selon des variantes de réalisation non représentées, le dispositif d'aération comporte un nombre de d'aérateurs différent et par exemple égal à un ou trois. 11 Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, le type et/ou le nombre des organes de commande mécaniques sont différents (les boutons et/ou les molettes pouvant par exemple être remplacés par des curseurs montés coulissants transversalement). 5 Selon encore d'autres variantes de réalisation non représentées, les moyens de commande de la façade de commande 41 comprennent au moins une zone tactile de commande dotée de touches et/ou boutons tactiles. Dans un tel cas de figure, le module de contrôle comprend un film capacitif ou résistif apposé contre la face amont de la façade 41 et 10 relié via une nappe de liaison électrique à la carte électronique 42. Selon encore d'autres variantes de réalisation non représentées : - le module de contrôle comporte également des moyens de commande permettant de piloter d'autres dispositifs du véhicule tels que par exemple le dégivrage du pare-brise avant et de la lunette 15 arrière et/ou d'arrêt d'urgence ; - la façade de commande présente une animation lumineuse par exemple de type chenillard ; et/ou - les extrémités aval des noyaux de guidage et de l'élément de liaison présentent un profil en pointe : la façade de commande étant 20 alors constituée par les parois supérieures continues de ces extrémités. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe également toutes les variantes d'exécution à la portée de l'homme REVENDICATIONS1. Dispositif d'aération pour système de chauffage, de ventilation et de climatisation d'un véhicule automobile, comportant au moins un aérateur (3, 4) comprenant : - un canal (10) apte à canaliser un flux d'air (F) depuis une ouverture d'entrée (11) jusqu'à une ouverture de sortie (12) débouchant sur une enceinte ; - un noyau creux de guidage d'air (13) logé dans ledit canal (10) et définissant deux surfaces de guidage d'air (14, 15) à l'opposé l'une de l'autre, les deux dites surfaces de guidage (14, 15) et ledit canal (10) délimitant ainsi deux voies d'écoulement (16, 17) aptes à transporter respectivement vers ladite ouverture de sortie (12) une première et une seconde quantité d'air en provenance de ladite ouverture d'entrée (11) ; - une première ailette (18) montée pivotante en amont dudit noyau de guidage (13) et agencée de sorte à permettre d'ajuster en fonction de sa position le ratio entre les première et seconde quantités d'air ; caractérisé en ce que ledit dispositif d'aération (1) comporte un module de contrôle (40) intégré au moins partiellement dans le noyau de guidage (13) du au moins dit aérateur (3, 4), ledit module de contrôle (40) comprenant une façade de commande (41) constituée au moins partiellement par une paroi d'extrémité aval (13A) dudit noyau de guidage (13) et étant dotée de moyens de commande (44, 45, 46, 47, 48, 49) permettant de piloter ledit système de chauffage, de ventilation et de climatisation. 2. Dispositif d'aération selon la revendication 1, caractérisé en 30 ce que lesdits moyens de commande comportent au moins un bouton poussoir (44, 45, 46) et une bague de réglage (47, 48, 49) montée rotative autour dudit bouton poussoir (44, 45, 46). 13 3. Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent au moins un curseur monté coulissant. 4. Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 3, 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comportent au moins une zone tactile de commande. 5. Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite façade de commande (41) comporte au moins une zone d'affichage (50, 53) pourvue d'un ou plusieurs 10 indicateurs lumineux (51, 52, 54) affichant chacun la valeur sélectionnée de l'un des paramètres de réglage dudit système de chauffage, de ventilation et de climatisation. 6. Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit module de contrôle comporte des moyens de 15 commande permettant de piloter d'autres dispositifs fonctionnels dudit véhicule. 7. Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le au moins dit aérateur (3, 4) comporte une rangée de secondes ailettes de déflexion parallèles (20) montées 20 pivotantes dans ledit canal (10) selon des axes de rotation (B) perpendiculaires à celui de ladite première ailette (18) et étant solidaires en rotation par l'intermédiaire de moyens de liaison (21) les reliant entre elles. 8. Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 7, 25 caractérisé en ce qu'il comporte deux dits aérateurs (3, 4) disposés côte à côte en étant séparés par une cloison (2A) et étant destinés à diffuser de l'air dans l'habitacle du véhicule automobile, respectivement du côté conducteur et du côté passager avant. 9. Dispositif d'aération selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite façade s'étend de manière continue entre les deux dits aérateurs (3, 4). 10.Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 9.