FR2778150A1 - Dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle d'un vehicule,avec mixage d'air ameliore - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de chauffage et/ ou climatisation de l'habitacle d'un véhicule comprend une chambre de mixage (14) propre à être alimentée en air traité et communiquant avec une sortie dégivrage (38), une sortie aération (40) et une sortie pieds (42). La sortie dégivrage (38) et la sortie aération (40) sont adjacentes et délimitées par un conduit commun (30), et ces sorties sont contrôlées par deux volets (48, 50) du type papillon logés dans le conduit commun (30) et comportant chacun au moins un premier couple d'ailes contrôlant la sortie dégivrage et au moins un second couple d'ailes (58; 62) contrôlant la sortie aération, les deux volets étant montés pivotants autour d'axes parallèles (52, 54) entre une position aération et une position dégivrage.
Description
Dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle d'un véhicule,
avec mixaqe d'air amélioré L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant une chambre de mixage propre à être alimentée en air traité et communiquant avec une sortie dégivrage, une sortie aération et une sortie pieds, ainsi que des moyens de distribution
propres à contrôler lesdites sorties.
Dans les dispositifs connus de ce type, la chambre de mixage reçoit un flux d'air à température ajustée qui résulte du mixage d'un flux d'air froid et d'un flux d'air chaud en proportion réglable. Pour cela, un tel dispositif comprend habituellement une branche d'air froid et une branche d'air chaud contrôlées par au moins un volet, appelé "volet de mixage", qui peut être un volet drapeau, un volet papillon, un volet articulé, un volet coque, etc. La chambre de mixage qui reçoit le flux d'air traité (air froid, air chaud ou air climatisé) alimente à son tour les trois sorties précitées. La sortie dégivrage communique avec une ou plusieurs buses prévues à la base du pare-brise du véhicule, la sortie d'aération avec des buses d'aération prévues sur la planche de bord, et la sortie pieds avec des buses prévues dans la partie inférieure de l'habitacle, dans
la région des pieds des passagers.
La répartition de l'air traité entre les trois sorties précitées s'effectue par des moyens de distribution qui sont constitués généralement par des volets dont la position peut
être réglée par l'utilisateur en fonction du confort aéro-
thermique souhaité.
Ainsi, on connaît des dispositifs du type précité, dans lesquels la sortie dégivrage et la sortie aération sont formées dans des conduits séparés et la répartition de l'air entre ces deux sorties s'effectue par deux volets distincts,
ce qui a pour principal inconvénient d'augmenter l'encombre-
ment global du dispositif.
Il est connu aussi d'agencer la sortie dégivrage et la sortie aération dans un conduit commun et de contrôler lesdites
sorties par un seul volet. Toutefois, cette solution néces-
site d'utiliser un volet de grandes dimensions ayant un débattement angulaire important, ce qui génère aussi des
problèmes d'encombrement.
Par ailleurs, ces solutions connues ont pour inconvénient que
les sorties précitées sont alimentées par de l'air à tempéra-
ture non homogène.
L'invention a essentiellement pour but de surmonter les
inconvénients précités.
Elle propose à cet effet un dispositif du type défini en introduction, dans lequel la sortie dégivrage et la sortie aération sont adjacentes et délimitées par un conduit commun de section généralement rectangulaire, dans lequel les moyens de distribution comprennent deux volets du type papillon logés dans le conduit commun et comportant chacun au moins un premier couple d'ailes contrôlant la sortie dégivrage et au moins un second couple d'ailes contrôlant la sortie aération, et dans lequel ces deux volets sont montés pivotants autour d'axes parallèles entre une position aération en laquelle les premiers couples d'ailes ferment conjointement la sortie dégivrage alors que les seconds couples d'ailes ouvrent conjointement la sortie aération, et une position dégivrage
en laquelle les premiers couples d'ailes ouvrent conjointe-
ment la sortie dégivrage alors que les seconds couples
d'ailes ferment conjointement la sortie d'aération.
Ainsi, le contrôle de la sortie dégivrage et la sortie aération s'effectue par deux volets papillon logés dans un même conduit et présentant chacun au moins deux couples d'ailes. Ces deux volets sont de taille plus petite qu'un seul volet et ils ont en outre des débattements moins importants, ce qui fait qu'ils empiètent moins sur le volume de la chambre de mixage. Il en résulte une amélioration de la qualité du mélange d'air froid et d'air chaud. Dans une forme de réalisation préférentielle, l'une de la sortie aération et de la sortie dégivrage est divisée en deux parties qui occupent deux régions latérales du conduit commun et encadrent l'autre desdites sorties qui occupe une région centrale dudit conduit commun, et chacun des volets comprend un couple d'ailes central encadré par deux couples d'ailes latéraux. Avantageusement, la sortie aération occupe les régions latérales du conduit, tandis que la sortie dégivrage occupe
la région centrale.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier couple d'ailes et le second couple d'ailes de chaque volet
sont décalés angulairement.
Dans une forme de réalisation, les ailes du premier couple d'ailes et les ailes du second couple d'ailes de l'un au
moins des volets sont sensiblement coplanaires.
Dans une autre forme de réalisation, les ailes du premier couple d'ailes et les ailes du second couple d'ailes de l'un
au moins des volets font entre elles un angle obtus.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, dans la position aération, des ailes respectives des premiers couples d'ailes sont sensiblement coplanaires pour fermer conjointement la sortie dégivrage tandis que, dans la position dégivrage, des ailes respectives des seconds couples
d'ailes sont sensiblement coplanaires pour fermer conjointe-
ment la sortie aération.
L'invention prévoit aussi que le dispositif comprend des moyens de commande pour faire pivoter les volets de manière coordonnée. Dans un exemple de réalisation, les moyens de commande
agissent pour faire pivoter les volets dans le même sens.
A titre d'exemple, les moyens de commande peuvent comprendre deux secteurs dentés solidaires en rotation et propres à
engrener respectivement avec deux pignons calés respective-
ment sur les axes des deux volets.
Dans la description qui suit, faite seulement à titre
d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un dispositif de chauffage et/ou climatisation selon une première forme de réalisation de l'invention, représenté en position aération, la coupe étant prise selon la ligne I-I de la figure 2; - la figure 2 est une vue de dessus prise dans la direction de la flèche II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe partielle selon la ligne III-III de la figure 2, le dispositif étant en position aération; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 dans laquelle les volets sont représentés en position dégivrage; - la figure 5 est une vue schématique en perspective montrant la structure des deux volets en position dégivrage; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 dans laquelle les volets sont représentés en position dégivrage; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 3 dans laquelle les volets sont représentés en position dégivrage; - les figures 8 et 9 sont des vues en coupe analogues aux figures 1 et 3 dans une seconde forme de réalisation de l'invention; et - les figures 10 et 11 sont des vues en coupe analogues aux
figures 6 et 7, dans cette deuxième forme de réalisation.
On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un dispositif 10 pour le chauffage de l'habitacle H d'un véhicule automobile. Le dispositif comprend un boîtier 12 (représenté partiellement) dans lequel est délimitée une chambre de mixage 14 formée à la sortie d'une branche d'air froid 16 et d'une branche d'air chaud 18. Cette dernière
contient un échangeur de chaleur 20 constitué par un radia-
teur parcouru par le fluide servant au refroidissement du moteur du véhicule. Dans la chambre de mixage 14 est logé un volet de mixage 22, du type tambour, monté pivotant autour d'un axe 24 et comportant une paroi 26 de forme cylindrique circulaire. Les branches 16 et 18 sont alimentées en air pulsé par l'intermédiaire d'un pulseur 28 (représenté partiellement). Le volet de mixage 22 peut pivoter entre deux positions extrêmes correspondant respectivement à une position "tout chaud" et une position "tout froid" et occuper des positions intermédiaires. Il en résulte que la chambre de mixage 14 peut être alimentée par un air à température ajustée, de
manière en soi connue.
La chambre de mixage 14 communique avec un conduit commun 30
(figures 1 et 2) qui présente une section de forme rectangu-
laire limitée par deux parois longitudinales 32 qui s'éten-
dent parallèlement à l'axe 24 du volet 22 et par deux parois
latérales 34.
Le conduit 30 est divisé intérieurement par deux parois obliques 36 (figures 1 et 2) en trois régions: une région centrale 38 qui correspond à une sortie dégivrage, et deux
régions latérales 40 qui constituent une sortie aération.
La sortie dégivrage 38 est propre à alimenter des buses de dégivrage/désembuage du pare-brise, alors que la sortie aération 40, qui est dédoublée, est propre à alimenter des buses d'aération situées principalement sur la planche de bord (non représentée) du véhicule. Enfin, la chambre de mixage 14 alimente une sortie inférieure 42, dite "sortie pieds", alimentant une ou plusieurs buses (non représentées) débouchant vers la partie inférieure de l'habitacle H dans la région des pieds des passagers. La sortie 42 est contrôlée par un volet pivotant 44 du type papillon monté pivotant autour d'un axe 46. La sortie 42 alimente au moins une buse d'aération prévue en partie
inférieure de l'habitacle.
Dans le conduit 30 sont logés deux volets 48 et 50, du type papillon, montés pivotants autour d'axes respectifs 52 et 54 (figures 1 et 2). Ces axes s'étendent parallèlement entre eux
et aux côtés longitudinaux 32 du conduit 30.
Le volet 48 (figures 2 et 5) comprend un premier couple formé de deux ailes 56 du type papillon faisant entre elles un angle voisin de 120 . Ces deux ailes sont propres à se débattre dans la région centrale du conduit qui constitue la sortie dégivrage. De part et d'autre du premier couple d'ailes 56 sont disposés deux seconds couples formés chacun de deux ailes 58 qui forment entre elles un angle voisin de , les deux couples d'ailes 58 présentant le même décalage angulaire et étant décalés angulairement par rapport au premier couple d'ailes 56. Les deux couples d'ailes 58 sont propres à se déplacer respectivement dans les deux régions
latérales qui constituent la sortie aération 40.
Le volet 50 comprend un premier couple formé de deux ailes 60, du type papillon situées sensiblement dans le même plan et calées sur une partie centrale de l'axe 54. De part et d'autre du couple d'ailes 60 sont disposés deux seconds couples d'ailes 62, également du type papillon. Les deux couples d'ailes 62 sont coplanaires et présentent un décalage angulaire d'environ 90 par rapport au premier couple d'ailes 60. Le premier couple d'ailes 56 du volet 48 et le premier couple d'ailes 60 du volet 50 sont propres à coopérer conjointement pour ouvrir ou fermer la sortie dégivrage 38, alors que les seconds couples d'ailes 58 du volet 48 et les seconds couples d'ailes 62 du volet 50 sont propres à coopérer conjointement
pour ouvrir ou fermer la sortie aération 40.
Comme on le voit sur la figure 1, le dispositif comprend des moyens de commande pour faire pivoter les volets 48 et 50 de manière coordonnée. Ces moyens de commande comprennent deux secteurs dentés 64 et 66 solidaires d'un levier 68 monté pivotant autour d'un axe 70. Les secteurs 64 et 66 engrènent
respectivement avec deux pignons 72 et 74 calés respective-
ment sur les axes 52 et 54 des volets. Ces volets peuvent pivoter dans le même sens entre deux positions extrêmes sous l'action des moyens de commande, le débattement angulaire du volet 48 étant supérieur à 90 et celui du volet 50 voisin de . Dans la position aération (figures 1, 2 et 3), une aile 56 du volet 48 se trouve dans le même plan qu'une aile 60 du volet 50 et elles obturent ainsi conjointement la sortie dégivrage 38 (figure 3). Dans cette même position, les ailes 58 du volet 48 et les ailes 62 du volet 50 sont écartées les unes des autres (figure 1) si bien qu'un flux d'air traité provenant de la chambre de mixage 14 peut passer par les deux
régions latérales du conduit.
Les volets peuvent pivoter vers une autre position extrême, appelée position dégivrage, comme représenté sur les figures
4 à 7.
Dans la position dégivrage, dans chaque région latérale du conduit, une aile 58 du volet 48 se trouve sensiblement dans
le même plan qu'une aile 62 du volet 50 pour assurer conjoin-
tement la fermeture de la sortie aération 40. Par contre, les ailes 56 du volet 48 et les ailes 60 du volet 50 sont espacées, ce qui permet à un flux d'air provenant de la chambre de mixage 14 de passer par la région centrale du conduit. Bien entendu, les volets peuvent occuper d'autres positions intermédiaires autorisant un passage du flux d'air
à la fois par la sortie dégivrage et par la sortie aération.
On se réfère maintenant aux figures 8 à 11 qui montrent une variante de réalisation de l'invention. La principale différence réside dans le fait que les ailes respectives de chaque couple d'ailes du volet 50 ne sont plus coplanaires comme dans la forme de réalisation précédente, mais forment entre elles un angle obtus voisin de 170 . Cet agencement particulier permet de décaler davantage le volet 50 vers l'extrémité supérieure (comme vu sur les dessins) du conduit 30. Aux figures 8 et 9, les volets sont représentés en position aération. Les couples d'ailes 58 et 62 sont espacés pour laisser passer un flux d'air (figure 8) alors que l'une des ailes 56 est dans le même plan qu'une aile 60 (figure 9), ce
qui permet de fermer complètement la sortie dégivrage.
Dans la position dégivrage (figures 10 et 11), les ailes 58 et 62 contribuent à fermer la sortie aération (figure 10) tandis que les ailes 56 et 60 sont espacées pour libérer la
sortie dégivrage.
L'agencement à deux volets selon l'invention permet de diminuer l'encombrement du dispositif étant donné que la taille et le débattement des deux volets sont plus limités que dans le cas d'un seul volet. En outre, ceci permet d'obtenir des températures d'air plus homogènes entre les
différentes bouches.
Le levier 68 est relié à des moyens de commande (non repré-
sentés) qui pilotent aussi le pivotement du volet de mixage 62 et celui du volet 44 en fonction du confort aérothermique
souhaité par les passagers du véhicule.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. Le mixage des flux d'air froid et d'air chaud peut être réalisé par un volet de mixage de5 type différent. Egalement, la commande des volets 48 et 50 peut être effectuée par d'autres moyens mécaniques offrant
des cinématiques variées.
Claims (10)
1. Dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habita-
cle d'un véhicule, comprenant une chambre de mixage (14) propre à être alimentée en air traité et communiquant avec un sortie dégivrage (38), une sortie aération (40) et une sortie pieds (42), ainsi que des moyens de distribution propres à contrôler lesdites sorties, caractérisé en ce que la sortie dégivrage (38) et la sortie aération (40) sont adjacentes et délimitées par un conduit commun (30) de section générale rectangulaire, en ce que les moyens de distribution comprennent deux volets (48, 50) du type papillon logés dans le conduit commun et comportant
chacun au moins un premier couple d'ailes (56; 60) contrô-
lant la sortie dégivrage (38) et au moins un second couple d'ailes (58; 62) contrôlant la sortie aération (40), et en ce que ces deux volets sont montés pivotants autour d'axes parallèles (52, 54) entre une position aération en laquelle les premiers couples d'ailes (56; 60) ferment conjointement la sortie dégivrage (38) alors que les seconds couples d'ailes (58; 62) ouvrent conjointement la sortie aération (40), et une position dégivrage en laquelle les premiers couples d'aile (56; 60) ouvrent conjointement la sortie dégivrage (38) alors que les seconds couples d'ailes (58;
62) ferment conjointement la sortie aération (40).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce
que l'une de la sortie aération (40) et de la sortie dégi-
vrage (38) est divisée en deux parties qui occupent deux régions latérales du conduit commun (30) et encadrent l'autre desdites sorties qui occupe une région centrale du conduit commun, et en ce que chacun des volets (48, 50) comprend un couple d'ailes central (56; 60) encadrées par deux couples
d'ailes latéraux (58; 62).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sortie aération (40) occupe les régions latérales du conduit commun (30), tandis que la sortie dégivrage (38)
occupe la région centrale du conduit.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que le premier couple d'ailes (56; 60) et le second couple d'ailes (58; 62) de chaque volet sont
décalés angulairement.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que les ailes (56; 60) du premier couple d'ailes et les ailes (58; 62) du second couple d'ailes de
l'un au moins des volets sont sensiblement coplanaires.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que les ailes (56; 60) du premier couple d'ailes et les ailes (58; 62) du second couple d'ailes de
l'un au moins des volets font entre elles un angle obtus.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que, dans la position aération, des ailes respectives (56; 60) des premiers couples d'ailes sont sensiblement coplanaires pour fermer conjointement la sortie dégivrage et que, dans la position dégivrage, des ailes respectives (58; 62) des seconds couples d'ailes sont sensiblement coplanaires pour fermer conjointement la sortie aération.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande pour
faire pivoter les volets (48, 50) de manière coordonnée.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de commande agissent pour faire pivoter les
volets (48, 50) dans le même sens.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent deux secteurs dentés (64, 66) solidaires en rotation et propres à engrener
respectivement avec deux pignons (72, 74) calés respective-
ment sur les axes (52, 54) des deux volets.
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