Brevet FR3163024A1 — publié le 20251212

L’invention concerne un système (1) de climatisation pour un véhicule automobile comprenant une entrée (2) d’air conçue pour alimenter le système (1) en air provenant de l’extérieur (3) du véhicule, le système (1) comprenant une sortie (4) d’air, chacune conçue pour alimenter en air l’habitacle (5), le système (1) comprenant un ventilateur (6) conçu pour provoquer la circulation d’un flux d’air contenu dans le système (1) vers chaque sortie (4), le système (1) comprenant un premier filtre (13), présentant un premier niveau de filtration, situé en aval du ventilateur (6) et conçu pour filtrer le flux d’air provenant du ventilateur (6), le système (1) comprenant un deuxième filtre (14), présentant un deuxième niveau de filtration, situé en aval du premier filtre (13) et en amont d’un module (7) de climatisation du système (1) conçu pour réguler la température du flux d’air insufflé dans l’habitacle (5) par chaque sortie (4). (Figure 1) Système de climatisation pour véhicule automobile Le domaine technique concerne les systèmes de climatisation et les véhicules automobiles équipés de tels systèmes de climatisation. Les constructeurs d’automobiles apportent beaucoup de soins au confort des passagers de leurs véhicules. Parmi les critères de confort incontournables figurent évidemment la gestion de l’air à l’intérieur de l’habitacle, notamment le contrôle de la température, du niveau d’humidité et de la qualité de l’air. A cet effet, les véhicules sont couramment équipés d’un groupe de climatisation conçu pour gérer la qualité de l’air de l’habitacle. Le groupe de climatisation organise la circulation et le traitement de l’air de l’habitacle notamment en remplaçant par de l’air provenant de l’extérieur de l’air évacué par un extracteur d’air hors de l’habitacle. La plupart des groupes de climatisation sont aujourd’hui capables de filtrer l’air provenant de l’extérieur pour éliminer les particules en situation de conduite. Les groupes de climatisation sont également conçus pour fonctionner selon un mode de recyclage, qui consiste à faire circuler l’air de l’habitacle en circuit fermé, en cas de pollution détectée à l’extérieur du véhicule. Ainsi, les groupes de climatisation sont en mesure de gérer correctement la température et l’humidité de l’air de l’habitacle, de filtrer les particules et d’empêcher l’apport de polluant venant de l’extérieur à l’intérieur du véhicule en cas de pollution importante de l’air extérieur. Afin d’éliminer les polluants et les particules de l’air provenant de l’extérieur, les groupes de climatisation utilisent parfois des filtres à haute efficacité, plus connus sous la dénomination filtre HEPA. Cependant, ces filtres HEPA nécessitent d’utiliser des filtres de grandes dimensions, notamment présentant une grande surface de filtration, pour limiter les pertes de charge. Aussi, les dimensions requises pour les filtres HEPA ne permettent pas de disposer un tel filtre à l’intérieur d’un module de climatisation. Par conséquence, les groupes de climatisation actuels ne permettent pas de filtrer avec un filtre à haute efficacité, du type HEPA, en mode de recyclage de l’air de l’habitacle. Par ailleurs, les moteurs utilisés pour mettre l’air en mouvement dans le groupe de climatisation sont généralement des moteurs sans balais pour éviter les particules générées par les balais d’un moteur à balais classique. Or, de tels moteurs sans balai sont particulièrement coûteux. En effet, les particules émises par un moteur à balais sont susceptibles de dégrader un évaporateur disposé en aval. Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant d’utiliser des moteurs à balais et/ou permettant de filtrer l’air de l’habitacle en mode recyclage à l’aide d’un filtre à haute efficacité, notamment un filtre HEPA. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir un système de climatisation permettant d’utiliser un moteur à balais et/ou de recycler l’air de l’habitacle en le filtrant avec un filtre à haute efficacité. A cet effet, la présente invention se rapporte à un système de climatisation pour un véhicule automobile comprenant au moins une entrée d’air conçue pour alimenter le système en air provenant de l’extérieur du véhicule équipé du système, le système comprenant au moins une sortie d’air, chacune conçue pour alimenter en air l’habitacle du véhicule, le système comprenant au moins un ventilateur conçu pour provoquer la circulation d’un flux d’air contenu dans le système vers chaque sortie d’air, le système comprenant un premier filtre, présentant un premier niveau de filtration, situé en aval du ventilateur et conçu pour filtrer au moins une partie du flux d’air provenant du ventilateur, le système comprenant un deuxième filtre, présentant un deuxième niveau de filtration, situé en aval du premier filtre et en amont d’un module de climatisation du système conçu pour réguler la température du flux d’air insufflé dans l’habitacle par chaque sortie d’air. L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant au moins un système de climatisation selon l’invention. Ainsi, le système de climatisation permet d’utiliser un moteur à balais, grâce à l’utilisation d’un premier filtre en aval du ventilateur capable de filtrer au moins une partie des particules émises par le moteur à balais. L’utilisation d’un moteur à balais représente un gain conséquent par rapport à un groupe de climatisation utilisant un moteur sans balai. En outre, le système de climatisation permet de fonctionner selon un mode de recyclage dans lequel de l’air prélevé dans l’habitacle est recyclé et filtré grâce au deuxième filtre. Par ailleurs, l’utilisation d’un premier filtre, en aval d’un deuxième filtre permet d’améliorer la durée de vie du deuxième filtre. En outre, l’agencement du système de climatisation selon l’invention permet de compacter la partie du système de climatisation comportant le module de climatisation. Selon un mode de réalisation de l’invention, le ventilateur comporte un moteur à balais. Selon une possibilité, le système comporte un circuit de recyclage conçu pour prélever de l’air de l’habitacle du véhicule pour l’injecter dans le système de climatisation en amont du ventilateur. Dans un mode de réalisation, le système de climatisation comporte un circuit de dérivation permettant d’amener au moins une partie du flux d’air traversant le premier filtre en aval du deuxième filtre et en amont du module de climatisation. Avantageusement, le système comporte des moyens d’obturation conçus pour obturer ou ouvrir au moins en partie le circuit de dérivation. Selon une possibilité, le deuxième niveau de filtration présente une efficacité de filtration supérieure au premier niveau de filtration. Avantageusement, le deuxième filtre est un filtre à haute efficacité de filtration. Selon une possibilité du système de climatisation, le module de climatisation comporte un évaporateur. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 représente une vue schématique d’un véhicule selon l’invention équipé d’un système de climatisation selon l’invention dans un premier mode de fonctionnement ; FIG. 2 la FIG. 2 représente une vue schématique d’un véhicule selon l’invention équipé d’un système de climatisation selon l’invention dans un deuxième mode de fonctionnement ; FIG. 3 la FIG. 3 représente une vue schématique d’un véhicule selon l’invention équipé d’un système de climatisation selon l’invention dans un troisième mode de fonctionnement ; Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Un système 1 de climatisation selon l’invention, schématisé sur les figures, est conçu pour équiper un véhicule automobile selon l’invention. Le système 1 de climatisation comprend une entrée 2 d’air conçue pour alimenter le système 1 en air provenant de l’extérieur 3 du véhicule équipé du système 1. Le système 1 comprend, en outre, au moins une sortie 4 d’air, chacune conçue pour alimenter en air l’habitacle 5 du véhicule. Le système 1 comprend également au moins un ventilateur 6 conçu pour provoquer la circulation d’un flux d’air, symbolisé par des flèches sur les figures, contenu dans le système 1 vers chaque sortie 4 d’air. Avantageusement, le ventilateur 6 comporte un moteur à balais pour la mise en œuvre du flux d’air. Comme illustré sur les figures, le système 1 comporte également un module 7 de climatisation conçu pour réguler la température du flux d’air insufflé dans l’habitacle 5 par le système 1 par chaque sortie 4 d’air. De manière classique, le module 7 de climatisation, communément dénommé module HVAC, comporte un évaporateur 8 conçu pour réguler l’hygrométrie du flux d’air traversant le module 7 de climatisation. Dans l’exemple illustré sur les figures, une première partie 9 du système 1 de climatisation est situé dans l’habitacle 5, une deuxième partie 10 est située dans le compartiment moteur et le système 1 traverse le tablier coupe-feu 11 du véhicule selon l’invention. Le système 1 de climatisation comprend un boîtier 12, étanche à l’air, permettant de diriger la circulation du flux d’air dans le système 1. Le système 1 de climatisation selon l’invention comporte un premier filtre 13, disposé dans le boîtier 12, présentant un premier niveau de filtration, situé en aval du ventilateur 6 et conçu pour filtrer au moins une partie du flux d’air provenant du ventilateur 6. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le premier filtre 13 est conformé pour filtrer la totalité du flux d’air provenant du ventilateur 6. Le premier filtre 13 est, par exemple, un filtre d’air ambiant tel qu’un filtre d’habitacle. Comme le montre les figures, le système 1 de climatisation comprend en outre un deuxième filtre 14, présentant un deuxième niveau de filtration, situé en aval du premier filtre 13 et en amont du module 7 de climatisation du système 1. Avantageusement, le deuxième niveau de filtration présente une efficacité de filtration supérieur au premier niveau de filtration : le deuxième filtre 14 est capable de filtrer des particules de tailles inférieures à celles des particules pouvant être filtrées par le premier filtre 13. Avantageusement, le deuxième filtre 14 est un filtre à haute efficacité de filtration de particules habituellement dénommé filtre HEPA, conçu pour capturer des particules, des allergènes, des bactéries, des spores de moisissures ainsi que d’autres contaminants. Comme illustré sur les figures, le système 1 comporte également un circuit de recyclage 15 conçu pour prélever de l’air de l’habitacle 5 du véhicule, par une prise d’air 16 située dans l’habitacle 5 pour l’injecter dans le système 1 de climatisation en amont du ventilateur 6. Le circuit de recyclage 15 comporte, par exemple, un clapet 17, symbolisé sur les figures 1 et 2, conçu pour bloquer la circulation d’un flux d’air dans le circuit de recyclage 15 lorsque le clapet 17 est fermé, comme illustré sur les figures 1 et 2, ou pour permettre la circulation d’air entre l’habitacle 5 et le ventilateur 6, dans le circuit de recyclage 15, lorsque le clapet 17 est ouvert. Afin de favoriser le recyclage de l'air de l'habitacle 5, par exemple pour réguler son hygrométrie, sa température, le débarrasser d’une partie des particules, ou encore lorsque l’air extérieur est pollué, le système 1 est conçu pour fermer chaque entrée 2 d’air de sorte à bloquer l’apport d’air provenant de l’extérieur 3, comme schématisé sur la FIG. 3 . Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le système 1 comporte un circuit de dérivation 18, par exemple délimité dans le boîtier 12 par au moins une paroi interne 19. Le circuit de dérivation 18 permet d’amener au moins une partie du flux d’air traversant le premier filtre 13 en aval du deuxième filtre 14 et en amont du module 7 de climatisation. Avantageusement, le système 1 de climatisation comporte des moyens d’obturation 20, schématisés sur les figures 2 et 3, conçus pour obturer ou ouvrir au moins en partie le circuit de dérivation 18. En l’occurrence, les moyens d’obturation 20 sont conçus pour obturer complétement le circuit de dérivation 18, de sorte que, lorsque le circuit de dérivation 18 est obturé, comme illustré sur les figures 2 et 3, la totalité du flux d’air provenant du ventilateur 6 passe à travers le deuxième filtre 14. En fonctionnement, le système 1 de climatisation est capable de fonctionner suivant au moins trois modes distincts schématisés sur les figures. La FIG. 1 illustre un premier mode de fonctionnement dans lequel de l’air provenant de l’extérieur 3 est insufflé par le ventilateur 6 à travers le premier filtre 13, puis dans le circuit de dérivation 18, les moyens d’obturation 20 étant configurés pour ouvrir le circuit de dérivation 18. Le flux d’air traverse ensuite le module 7 de climatisation et est injecté dans l’habitacle 5 par chaque sortie 4 d’air. La FIG. 2 , quant à elle, schématise un deuxième mode de fonctionnement du système 1 de climatisation. Dans ce deuxième mode, de l’air provenant de l’extérieur 3 est insufflé par le ventilateur 6 à travers le premier filtre 13, puis à travers le deuxième filtre 14, le circuit de dérivation 18 étant complétement obturé par les moyens d’obturation 20. Le flux d’air, après avoir traversé le module 7 de climatisation, est expulsé par chaque sortie 4 d’air. Dans les premier et deuxième modes de fonctionnement, le clapet 17 est fermé pour éviter la circulation d’un flux d’air dans le circuit recyclage 15. La FIG. 3 schématise enfin un troisième mode de fonctionnement du système 1 de climatisation, dans lequel chaque entrée 2 d’air est fermée, de sorte à bloquer l’apport d’air provenant de l’extérieur 3. Le clapet 17 est ouvert, afin de permettre la circulation d’un flux d’air dans le circuit de recyclage 15. Le flux d’air prélevé dans l’habitacle 5 est insufflé par le ventilateur 6 à travers le premier filtre 13 et, de préférence, à travers le deuxième filtre 14. Le flux d’air circule ensuite à travers le module 7 de climatisation. Ainsi, le système 1 de climatisation permet d’utiliser un moteur à balais, grâce à l’utilisation d’un premier filtre 13 en aval du ventilateur 6. L’utilisation d’un moteur à balais représente un gain conséquent par rapport à un groupe de climatisation utilisant un moteur sans balai. En outre, le système 1 de climatisation permet de fonctionner selon un mode de recyclage dans lequel de l’air prélevé, dans l’habitacle 5 est recyclé, grâce au circuit de recyclage 15, et filtré grâce au deuxième filtre 14. Par ailleurs, l’utilisation du premier filtre 13, en aval du deuxième filtre 14 permet d’améliorer la durée de vie du deuxième filtre 14. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation du système de climatisation décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier, sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Système (1) de climatisation pour un véhicule automobile comprenant au moins une entrée (2) d’air conçue pour alimenter le système (1) en air provenant de l’extérieur (3) du véhicule équipé du système (1), le système (1) comprenant au moins une sortie (4) d’air, chacune conçue pour alimenter en air l’habitacle (5) du véhicule, le système (1) comprenant au moins un ventilateur (6) conçu pour provoquer la circulation d’un flux d’air contenu dans le système (1) vers chaque sortie (4) d’air, le système (1) comprenant un premier filtre (13), présentant un premier niveau de filtration, situé en aval du ventilateur (6) et conçu pour filtrer au moins une partie du flux d’air provenant du ventilateur (6), le système (1) comprenant un deuxième filtre (14), présentant un deuxième niveau de filtration, situé en aval du premier filtre (13) et en amont d’un module (7) de climatisation du système (1) conçu pour réguler la température du flux d’air insufflé dans l’habitacle (5) par chaque sortie (4) d’air. Système (1) de climatisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur (6) comporte un moteur à balais. Système (1) de climatisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système (1) comporte un circuit de recyclage (15) conçu pour prélever de l’air de l’habitacle (5) du véhicule pour l’injecter dans le système (1) de climatisation en amont du ventilateur (6). Système (1) de climatisation selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comporte un circuit de dérivation (18) permettant d’amener au moins une partie du flux d’air traversant le premier filtre (13) en aval du deuxième filtre (14) et en amont du module (7) de climatisation. Système (1) de climatisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système (1) comporte des moyens d’obturation (20) conçus pour obturer ou ouvrir au moins en partie le circuit de dérivation (18). Système (1) de climatisation selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième niveau de filtration présente une efficacité de filtration supérieure au premier niveau de filtration. Système (1) de climatisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième filtre (14) est un filtre à haute efficacité de filtration. Système (1) de climatisation selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le module (7) de climatisation comporte un évaporateur (8). Véhicule automobile comprenant au moins un système (1) de climatisation selon l’une des revendications 1 à 8.