FR2621868A1 - Air mixing and distributing casing for the air-conditioning of vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les appareils pour le réglage de la température de l'air admis dans l'habitacle des véhicules automobiles pour en augmenter le confort. The present invention relates to devices for adjusting the temperature of the air admitted into the passenger compartment of motor vehicles to increase comfort.
Les dispositifs mis en oeuvre dans la technique actuelle, en particulier ceux prévus pour le chauffage de l'habitacle des véhicules, permettent de pulser de l'air å des températures différentes selon les emplacements des ouïes qui sont prévues dans le véhicule. The devices used in the current technique, in particular those provided for heating the passenger compartment of vehicles, make it possible to pulsate air at different temperatures depending on the locations of the openings which are provided in the vehicle.
Ainsi que cela est bien connu, il est prévu des ouïes en partie basse de l'habitacle pour pulser de l'air chaud vers les pieds des passagers. As is well known, vents are provided in the lower part of the passenger compartment for blowing hot air towards the feet of the passengers.
De l'air chaud doit pouvoir également être pulsé par des ouïes particulières prévues le long du pare-brise du véhicule pour en permettre le dégivrage et le désembuage et, par ailleurs, pour améliorer le confort. Hot air must also be able to be blown by special vents along the windshield of the vehicle to allow defrosting and demisting and, moreover, to improve comfort.
La plupart des véhicules sont munis, sur leur tableau de bord, d'ouïes dites frontales qui sont disposées d la partie médiane de ces tableaux de bords et d'ouïes dites latérales qui sont destinées à pulser de l'air vers les vitres latérales. Most vehicles are fitted, on their dashboard, with so-called front vents which are arranged in the middle part of these dashboards and with so-called lateral vents which are intended to pulsate air towards the side windows.
Des dispositifs connus dans la technique permettent de pulser de l'air à une température plus élevée vers les vitres latérales qu'à partir des ouïes frontales. En effet, par temps froid, les vitres latérales rayonnent du froid et il y a, par conséquent, lieu à compensation de ce phénomène. Devices known in the art make it possible to pulsate air at a higher temperature towards the side windows than from the front openings. Indeed, in cold weather, the side windows radiate cold and there is therefore reason to compensate for this phenomenon.
I1 a été constaté que la situation apparamment avantageuse rappelée ci-dessus offre néanmoins des inconvénients au point de vue du confort. En effet, par temps chaud ou lorsque le soleil frappe les vitres latérales, il serait important que la disposition rappelée ci-dessus soit inversée, ctest-à-dire que de l'air plus frais que l'air provenant des ouïes frontales soit pulsé vers les vitres latérales ou au moins l'une d'entre elles. I1 was found that the apparently advantageous situation mentioned above nevertheless offers disadvantages from the point of view of comfort. Indeed, in hot weather or when the sun hits the side windows, it would be important that the arrangement recalled above is reversed, that is to say that air cooler than the air from the front vents is pulsed towards the side windows or at least one of them.
L'invention résout ce problème. The invention solves this problem.
Conformément à l'invention, le boîtier mélangeur distributeur d'air pour la climatisation de véhicules dans lequel le bottier delimite une embouchure menant, d'une part, vers au moins un échangeur de chaleur et, d'autre part, vers un conduit de ventilation frontale et des conduits de ventilation latérale, ces conduits communiquant également avec une chambre du bottier dans laquelle l'air ayant traversé l'échangeur de chaleur est amené pour être conduit sélectivement vers lesdits conduits de ventilation frontale et latérale de même que vers une sortie chaude et un conduit de dégivrage est caractérisé par au moins une vanne déflectrice disposée en regard de l'entrée d'au moins un des conduits de ventilation latérale de sorte que la quantité d'air ayant traverse l'échangeur de chaleur et entrant dans le ou les conduits de ventilation latérale est réglée en dépendance de la position de ladite vanne déflectrice. According to the invention, the air distributor mixing unit for the air conditioning of vehicles in which the shoemaker delimits a mouth leading, on the one hand, to at least one heat exchanger and, on the other hand, to a duct for frontal ventilation and lateral ventilation ducts, these ducts also communicating with a chamber of the bootmaker in which the air having passed through the heat exchanger is brought to be selectively led towards said front and lateral ventilation ducts as well as towards an outlet hot and a defrost duct is characterized by at least one deflecting valve arranged opposite the inlet of at least one of the lateral ventilation ducts so that the quantity of air having passed through the heat exchanger and entering the or the lateral ventilation ducts is adjusted in dependence on the position of said deflecting valve.
Grâce à cette disposition, on appréciera la compacité de l'ensemble. Thanks to this arrangement, we will appreciate the compactness of the whole.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.
Des formes due réalisation de l'objet de l'invention sontreprésentéeg à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. Embodiments of the object of the invention are shown by way of non-limiting examples in the accompanying drawings.
La fig. 1 est une coupe transversale schématique du boitier mélangeur distributeur d'air pour la climatisation de véhicules. Fig. 1 is a schematic cross section of the air distributor mixer box for vehicle air conditioning.
La fig. 2 est une coupe schématique vue sensiblement suivant la ligne II-II de la fig. 1. Fig. 2 is a schematic section seen substantially along line II-II of FIG. 1.
La fig. 3 est une coupe analogue à la fig. 1 d'une variante. Fig. 3 is a section similar to FIG. 1 of a variant.
Le boftier illustré au dessin comporte une enveloppe 1 délimitant une embouchure 2 pour l'admission d'air extérieur ou d'air recyclé depuis l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule. The boftier illustrated in the drawing comprises an envelope 1 delimiting a mouth 2 for the admission of outside air or air recycled from inside the cabin of a vehicle.
Au moins un échangeur de chaleur 3 est disposé à l'intérieur de l'enveloppe 1 entre la paroi interne de celle-ci et une cloison 4 qui délimite avec ladite enveloppe des portées 6, 5 pour une vanne papillon 7 ou volet à deux ailes 7a, 7b qui est montée sur un arbre 8 en forme de tambour. At least one heat exchanger 3 is disposed inside the casing 1 between the internal wall of the latter and a partition 4 which delimits with said casing spans 6, 5 for a butterfly valve 7 or flap with two wings 7a, 7b which is mounted on a shaft 8 in the form of a drum.
La seconde aile 7b de la vanne 7 peut être amenée par rotation de l'arbore 8 sur la portée 6, d'une part, et une portée 9, d'autre part. The second wing 7b of the valve 7 can be brought by rotation of the arbor 8 on the bearing 6, on the one hand, and a bearing 9, on the other hand.
En pratique, en position d'ouverture, le volet est moins large que le bottier (fig. 2). In practice, in the open position, the flap is narrower than the case (fig. 2).
L'enveloppe 1 délimite, au-delà de l'échangeur de chaleur 3, une volute 10 menant à une chambre interne 11 à partir de laquelle elle forme un conduit 12 qui est destiné à amener de l'air climatisé, par exemple chauffé, à la partie inférieure de l'habitacle du véhicule et qui par commodité est désigné dans ce qui suit par sortie chaude. The envelope 1 delimits, beyond the heat exchanger 3, a volute 10 leading to an internal chamber 11 from which it forms a duct 12 which is intended to bring conditioned air, for example heated, at the lower part of the passenger compartment of the vehicle and which for convenience is designated in the following by hot outlet.
Une vanne 13 permet de contrôler la mesure dont la sortie chaude est réglée, ladite vanne pouvant obturer complètement cette sortie si on le désire. A valve 13 makes it possible to control the measurement, the hot output of which is adjusted, said valve being able to completely block this output if desired.
La chambre 11 présente, en regard du conduit 12, un second conduit 14 menant vers des ouïes de dégivrage ou désembuage du pare-brise du véhicule. The chamber 11 has, opposite the duct 12, a second duct 14 leading to defrost or demisting openings of the vehicle windshield.
De même manière que le conduit 12, le second conduit 14 est contrôlé par une vanne 15. Like the line 12, the second line 14 is controlled by a valve 15.
L'enveloppe 1 délimite aussi un conduit 16, dit de ventilation frontale qui mène à des ourles d'aération normalement prévues dans le tableau de bord du véhicule au voisinage de la partie médiane de ce tableau de bord pour permettre de pulser de l'air climatisé tant vers le visage des passagers avant que vers l'carrière du véhicule en fonction de la position des grilles dont ces ouïes sont normalement munies. L'embouchure 16a du conduit 16 ouvre dans le prolongement de la paroi délimitant la volute 10. The casing 1 also delimits a duct 16, known as a front ventilation duct which leads to ventilation hems normally provided in the dashboard of the vehicle in the vicinity of the middle part of this dashboard to allow air to be pulsed. air-conditioned both towards the face of the passengers before and towards the quarry of the vehicle depending on the position of the grilles with which these vents are normally fitted. The mouth 16a of the conduit 16 opens in the extension of the wall defining the volute 10.
L'enveloppe 1 forme supplémentairement des conduits latéraux 17, 18 menant à des ouïes latérales destinées à pulser de l'air en direction des vitres latérales du véhicule. Les conduits 17, 18 ouvrent en deçà de la paroi dans laquelle est pratiquée l'embouchure 16a lorsqu'on considère le sens de circulation de l'air provenant de l'embouchure 2 d'admission d'air extérieur. The casing 1 additionally forms lateral conduits 17, 18 leading to lateral vents intended to pulsate air in the direction of the side windows of the vehicle. The conduits 17, 18 open below the wall in which the mouth 16a is made when we consider the direction of circulation of the air coming from the mouth 2 for admitting outside air.
Pour ne pas compliquer le dessin et l'expli- cation qui suit, les différentes ouïes de ventilation ne sont pas représentées étant donné qu'elles sont bien connues dans la technique, les ouïes peuvent être subdivisées, le cas échéant, pour permettre une ventilation aussi homogène que possible. In order not to complicate the drawing and the explanation which follows, the various ventilation openings are not shown since they are well known in the art, the openings can be subdivided, if necessary, to allow ventilation as homogeneous as possible.
De même manière que les conduits 12 et 14, le conduit 16 pour la ventilation frontale contient une vanne 19. Like the ducts 12 and 14, the duct 16 for the front ventilation contains a valve 19.
Afin de permettre un réglage de la température de l'air pulsé par au moins l'un des conduits latéraux 17, 18 dont la direction est approximativement perpendiculaire à celle de l'axe du conduit de ventilation frontale 16, l'enveloppe 1 est munie intérieurement de vannes déflectrices 20, 21 disposées entre l'embouchure des conduits latéraux 17, 18 et le conduit de ventilation frontale 16. In order to allow an adjustment of the temperature of the air blown by at least one of the lateral ducts 17, 18 whose direction is approximately perpendicular to that of the axis of the front ventilation duct 16, the envelope 1 is provided internally with deflector valves 20, 21 arranged between the mouth of the lateral conduits 17, 18 and the front ventilation duct 16.
Le dessin montre ainsi que le plan des vannes déflectrices 20, 21 peut être sécant par rapport à l'embouchure des conduits latéraux 17, 18 et que ces vannes déflectrices sont disposées en amont de la vanne 19 ce qui permet d'augmenter le débit de la ventilation latérale par rapport à la ventilation frontale par exemple pour activer le désembuage des vitres latérales. The drawing thus shows that the plane of the deflector valves 20, 21 can be intersecting with respect to the mouth of the lateral conduits 17, 18 and that these deflector valves are arranged upstream of the valve 19 which makes it possible to increase the flow rate of lateral ventilation compared to front ventilation for example to activate the demisting of the side windows.
Les vannes déflectrices 20, 21 peuvent être commandées pour être amenées dans le fond de l'enveloppe 1 de part et d'autre du conduit de ventilation frontale 16, c'est-à-dire dans une position pour laquelle ces vannes sont sans influence ou pratiquement sans influence sur le circuit de circulation qui s'établit vers les conduits latéraux 17, 18. The deflector valves 20, 21 can be controlled to be brought into the bottom of the casing 1 on either side of the front ventilation duct 16, that is to say in a position for which these valves have no influence or practically without influence on the circulation circuit which is established towards the lateral conduits 17, 18.
Pour expliquer le fonctionnement du boTtier mélangeur distributeur décrit dans ce qui précède, on considère tout d'abord que les vannes déflectrices 20, 21 se trouvent dans la position illustrée en 20a à la fig. 1 c' est-à-dire qu'elles libèrent complètement l'embouchure des conduits latéraux 17, 18. To explain the operation of the distributor mixer box described in the foregoing, it is first considered that the deflector valves 20, 21 are in the position illustrated in 20a in FIG. 1, that is to say that they completely free the mouth of the lateral conduits 17, 18.
Dans les conditions ainsi exposées et compte tenu de la position de la vanne papillon 7, l'air frais arrivant à l'embouchure 2 suivant la flèche f est séparé en deux veines dont l'une traverse l'échangeur de chaleur 3 suivant la flèche 2 et dont l'autre est dirigée suivant la flèche f3 vers le conduit de ventilation frontale 16. Under the conditions thus exposed and taking into account the position of the butterfly valve 7, the fresh air arriving at the mouth 2 along the arrow f is separated into two streams, one of which passes through the heat exchanger 3 along the arrow 2 and the other of which is directed along arrow f3 towards the front ventilation duct 16.
En supposant que la vanne 15 du conduit de dégivrage désembuage 14 soit fermée, l'air chaud ayant traversé l'échangeur de chaleur 3 est amené dans la chambre 11 dans laquelle de l'air frais arrivant suivant la flèche .f3 assure un brassage qui fait qu'une partie importante de l'air chaud et de l'air froid mélangé passe par le conduit 12 suivant la flèche f4. Une partie de l'air chaud est néanmoins amenée à passer par le conduit de ventilation frontale 16 suivant la flèche f tout en étant mélangé à l'air frais dévié dans ce conduit suivant la flèche f6. Dans la position sensiblement médiane occupée par la vanne 7, l'air frais suivant le trajet des flèches f3 et f4 est conduit sensiblement en ligne droite vers l'entrée 12a du conduit 12. Assuming that the valve 15 of the demisting defrosting pipe 14 is closed, the hot air having passed through the heat exchanger 3 is brought into the chamber 11 in which fresh air arriving along the arrow .f3 ensures mixing which causes a significant part of the hot air and the mixed cold air to pass through the conduit 12 along the arrow f4. Part of the hot air is nevertheless caused to pass through the front ventilation duct 16 along the arrow f while being mixed with the fresh air deflected in this duct along the arrow f6. In the substantially central position occupied by the valve 7, the fresh air following the path of the arrows f3 and f4 is led substantially in a straight line towards the inlet 12a of the duct 12.
Une partie importante de l'air chaud est aussi amenée à circuler suivant la flèche f7 et à se mélanger à l'air frais arrivant suivant la flèche F3 pour être conduit suivant la flèche f8 dans les conduits latéraux 17, 18. A significant part of the hot air is also caused to circulate along the arrow f7 and to mix with the fresh air arriving along the arrow F3 to be led along the arrow f8 into the lateral conduits 17, 18.
La disposition et la section de passage des conduits latéraux 17, 18 font que l'air circulant suivant les flèches f7 et f par les conduits latéraux 17, 18 est
8 plus chaud que l'air passant par le conduit de ventilation frontale 16, ce qui a pour effet de réchauffer les vitres latérales du véhicule ; cela correspond à des conditions de fonctionnement par temps froid puisque les vitres latérales du véhicule rayonnent nécessairement du froid et peuvent être embuées.The arrangement and the cross-section of the lateral conduits 17, 18 mean that the air circulating according to the arrows f7 and f through the lateral conduits 17, 18 is
8 warmer than the air passing through the front ventilation duct 16, which has the effect of heating the side windows of the vehicle; this corresponds to operating conditions in cold weather since the side windows of the vehicle necessarily radiate cold and can be fogged up.
Pour des conditions de fonctionnement estivales, pré-estivales ou lorsque les vitres latérales du véhicule sont ensoleillées, les conditions de fonctionnement ci-dessus peuvent devoir être inversées et, à cet effet, on déplace les vannes déflectrices 20, 21 ou au moins l'une d'entre elles, pour qu'elles interceptent partiellement l'un au moins des conduits latéraux 17 ou 18, par exemple de la manière illustrée à la fig. 1. For summer, pre-summer operating conditions or when the side windows of the vehicle are sunny, the above operating conditions may have to be reversed and, for this purpose, the deflector valves 20, 21 or at least are moved. one of them, so that they partially intercept at least one of the lateral conduits 17 or 18, for example in the manner illustrated in FIG. 1.
De ce fait, l'air frais arrivant suivant la flèche 5 est dévié préférentiellement vers le ou les
3 conduits 17, 18 concernés et par conséquent, la température de l'air amené vers la ou les vitres latérales est moins influencée par la veine d'air chaud arrivant suivant la flèche f7 puisque la ou les vannes déflectrices 20, 21 tendent à dévier cet air chaud vers le conduit de ventilation frontale 16.As a result, the fresh air arriving along arrow 5 is preferably diverted towards the
3 conduits 17, 18 concerned and consequently, the temperature of the air supplied to the side window (s) is less influenced by the stream of hot air arriving along the arrow f7 since the deflector valve (s) 20, 21 tend to deflect this hot air to the front ventilation duct 16.
De plus, le bord du volet 20 venant prendre appui à étanchéité sur le tambour 8 du volet 7, l'éventuel mixage de l'air frais et de l'air chaud est empêché en amont de l'embouchure du conduit latéral. In addition, the edge of the flap 20 coming to bear as a seal on the drum 8 of the flap 7, the possible mixing of fresh air and hot air is prevented upstream from the mouth of the lateral duct.
La commande des vannes déflectrices 20, 21 peut être simultanée ou indépendante, manuelle ou commandée par tout dispositif approprié connu dans la technique. The control of the deflector valves 20, 21 can be simultaneous or independent, manual or controlled by any suitable device known in the art.
Lorsque les vannes déflectrices 20, 21 sont commandées simultanément, leur mouvement neut être asservi à celui de la vanne pavillon 7. Dans ce cas, lorsque la vanne papillon 7 se trouve dans une position comprise entre celle pour laquelle tout l'air entrant par l'embouchure 12 est amené à traverser l'échangeur de chaleur 3, les vannes déflectrices 20, 21 sont rendues inefficaces c'està-dire qu'elles se trouvent dans la position illustrée en 20a à la fig. 1 puis elles sont progressivement ouvertes au fur et à mesure que la section libre de passage vers l'échangeur de chaleur 3 décroît. When the deflecting valves 20, 21 are controlled simultaneously, their movement cannot be controlled by that of the overhead valve 7. In this case, when the butterfly valve 7 is in a position between that for which all the air entering through the the mouth 12 is brought through the heat exchanger 3, the deflector valves 20, 21 are rendered ineffective, that is to say that they are in the position illustrated in 20a in FIG. 1 then they are gradually opened as the free passage section to the heat exchanger 3 decreases.
De même, le mouvement des vannes déflectrices 20, 21 peut être asservi à celui de la vanne 19 de telle sorte que l'ouverture de cette dernière amène les vannes en position 20a, 21a de manière à n'ravoir aucune alimentation d'air chaud dans les conduits 17, 18. Similarly, the movement of the deflector valves 20, 21 can be controlled by that of the valve 19 so that the opening of the latter brings the valves to position 20a, 21a so as to have no supply of hot air in conduits 17, 18.
Un développement de l'invention est illustré par la fig. 3 ; selon ce développement, une vanne 22 est disposée approximativement au niveau de la portée 9 formée à l'intérieur de l'enveloppe 1 et cette vanne est déplaçable entre les deux positions illustrées en trait plein et en traits mixtes à la fig. 3. A development of the invention is illustrated in FIG. 3; according to this development, a valve 22 is disposed approximately at the level of the bearing surface 9 formed inside the casing 1 and this valve is movable between the two positions illustrated in solid lines and in broken lines in FIG. 3.
Dans la position illustrée en trait plein, l'air chaud ayant traversé l'échangeur de chaleur 3 est dirigé préférentiellement dans le second conduit 14 dit de dégivrage ou de désembuage lorsque la vanne 15 est elle-même ouverte. In the position illustrated in solid lines, the hot air having passed through the heat exchanger 3 is preferably directed into the second conduit 14, said to be defrosting or demisting when the valve 15 is itself open.
De plus, le passage de l'air froid arrivant suivant la flèche f3 est réduit.In addition, the passage of cold air arriving along arrow f3 is reduced.
Dans le cas où la vanne 22 se trouve dans l'autre position elle favorise le passage de l'air chaud vers les conduits latéraux tels que 17, ce qui correspond à un réchauffement rapide à la fois du pare-brise et des vitres latérales dont le réchauffage peut encore être activé lorsque la vanne 13 contrôlant la sortie chaude 12 est ellemême fermée au moins pendant un temps. In the case where the valve 22 is in the other position, it promotes the passage of hot air towards the side conduits such as 17, which corresponds to rapid heating both of the windshield and of the side windows. the reheating can also be activated when the valve 13 controlling the hot outlet 12 is itself closed at least for a time.
Dans ce qui précède, des dispositifs pour commander ou synchroniser le fonctionnement des vannes ntont pas été décrits car ils sont d'usage courant dans la technique. In the foregoing, devices for controlling or synchronizing the operation of the valves have not been described since they are in common use in the art.
De même, dans ce qui précède, on a désigné par vanne des dispositifs permettant une obturation totale ou partielle des conduits. I1 doit être compris que ces dispositifs peuvent être d'un type quelconque connu. Ils peuvent par exemple être réalisés par des vannes papillon, des volets, des diaphragmes, etc. Likewise, in the foregoing, devices have been designated by valve allowing total or partial sealing of the conduits. It should be understood that these devices can be of any known type. They can for example be produced by butterfly valves, shutters, diaphragms, etc.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, un échangeur supplémentaire constituant l'évaporateur d'une installation frigorifique peut être disposé parallèlement a l'échangeur de chaleur 3 de chauffage à l'intérieur de l'enveloppe 1 ou bien cet échangeur formant évaporateur peut être disposé au niveau de l'embouchure 2 ou dans un conduit menant à cette embouchure 2. The invention is not limited to the embodiments shown and described in detail since various modifications can be made thereto without departing from its scope. In particular, an additional exchanger constituting the evaporator of a refrigeration installation can be arranged parallel to the heat exchanger 3 for heating inside the casing 1 or else this exchanger forming an evaporator can be disposed at the level of the mouth 2 or in a conduit leading to this mouth 2.
De même, et comme cela est usuel, un dispositif pour pulser l'air vers l'embouchure 2 est normalement prévu mais non représenté étant donné qu'il ne fait pas partie directement de l'invention. Likewise, and as is usual, a device for blowing air towards the mouth 2 is normally provided but not shown since it is not directly part of the invention.
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