FR2938795A1 - System for supplying air to a cabin of a motor vehicle operated by a heat engine that works by producing combustion gas, comprises an air cleaner for treating atmospheric air of the cabin, and a device for intermittent regeneration of air - Google Patents
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Abstract
Description
SYSTEME D'ALIMENTATION EN AIR D'UN HABITACLE DE VEHICULE AUTOMOBILE, VEHICULE AUTOMOBILE EN ETANT POURVU ET PROCEDE DE REGENERATION D'UN EPURATEUR DE TRAITEMENT D' AIR. DOMAINE TECHNIQUE : La présente invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles et s'intéresse en particulier à la question de la régénération d'un épurateur de traitement d'air à destination d'un habitacle de véhicule. Plus précisément, l'invention concerne un système d'alimentation en air d'un habitacle de véhicule automobile, un véhicule automobile le comportant et un procédé de régénération d'un épurateur de traitement d'air. MOTOR VEHICLE AIR SUPPLY SYSTEM, MOTOR VEHICLE PROVIDED WITH AND METHOD OF REGENERATING AN AIR CLEANER. TECHNICAL FIELD: The present invention relates to the field of motor vehicles and is particularly interested in the question of the regeneration of an air treatment purifier for a vehicle interior. More specifically, the invention relates to an air supply system for a passenger compartment of a motor vehicle, a motor vehicle comprising it and a method of regenerating an air treatment purifier.
TECHNIQUES ANTERIEURES : Avant d'être admis dans l'habitacle d'un véhicule automobile, l'air atmosphérique prélevé par exemple à l'extérieur du véhicule fait généralement l'objet d'une filtration classique destinée à retenir les particules solides qui s'y trouvent en suspension. De plus en plus souvent, cette filtration classique est complétée par une épuration ou filtration gazeuse, qui consiste à débarrasser l'air de renouvellement d'odeurs ou d'autres gaz indésirables, tels que des gaz polluants. Cette épuration peut notamment s'effectuer par adsorption. PRIOR TECHNIQUES: Before being admitted into the passenger compartment of a motor vehicle, the atmospheric air taken for example from outside the vehicle is generally subjected to a conventional filtration intended to retain the solid particles which find in suspension. More and more often, this conventional filtration is completed by a purification or gaseous filtration, which consists of removing the air from the renewal of odors or other undesirable gases, such as gaseous pollutants. This purification can in particular be carried out by adsorption.
Un filtre dit combiné comprend à la fois un filtre classique à particules et un adsorbant pour la filtration gazeuse. Un tel adsorbant se sature rapidement, bien avant l'encrassement du filtre à particules et bien avant son remplacement annuel avec ce filtre à particules. Or, lorsqu'il est saturé, l'adsorbant ne remplit plus ou que très mal sa fonction et laisse passer les odeurs et autres gaz indésirables. A so-called combined filter includes both a conventional particle filter and an adsorbent for gas filtration. Such an adsorbent saturates rapidly, well before the fouling of the particulate filter and well before its annual replacement with this particulate filter. However, when it is saturated, the adsorbent no longer fulfills or very poorly its function and lets pass odors and other undesirable gases.
Pour retarder la saturation de l'adsorbant, il a été imaginé d'employer une détection automatique des pics de pollution et d'arrêter le renouvellement de l'air de l'habitacle du véhicule lors de tels pics, par exemple au moyen d'un passage en mode recyclage de cet 2938795 -2- air. Toutefois, on s'est aperçu que la mise en place d'une telle mesure ne retarde qu'insuffisamment la saturation de l'adsorbant, d'une durée trop éloignée du résultat recherché. To delay the saturation of the adsorbent, it has been imagined to employ automatic detection of pollution peaks and to stop the renewal of the air of the passenger compartment of the vehicle during such peaks, for example by means of a switch to recirculation mode of this 2938795 -2- air. However, it has been found that the implementation of such a measure only delays insufficient saturation of the adsorbent, a duration too far from the desired result.
5 Dans une autre solution envisagée pour augmenter la longévité de l'efficacité de l'adsorbant, celui-ci est régénéré en étant chauffé par une résistance électrique, ainsi que le propose la demande de brevet français FR-2 744 375. Lors de la régénération, l'adsorbant est balayé par un écoulement d'air, dont le sens est inversé par rapport au sens de traversée du filtre en fonctionnement normal, c'est-à-dire hors régénération, et qui 10 évacue ainsi vers l'extérieur les gaz polluants désorbés. La consommation électrique de la résistance de chauffage accroît la consommation globale d'énergie du véhicule. Elle peut nécessiter un dimensionnement plus important de l'alternateur fournissant l'énergie électrique ou encore de l'accumulateur de stockage de l'énergie électrique dans le véhicule. 15 Dans les demandes de brevets français FR-2 582 999 et FR 2 848 500, il est également proposé d'effectuer une régénération d'un adsorbant de traitement d'air dans un véhicule automobile. Lors de cette régénération, l'adsorbant est chauffé par l'air d'évacuation des gaz désorbés, en étant traversé par cet air qui est lui-même chauffé par 20 un aérotherme ou radiateur. En fonctionnement normal, c'est-à-dire hors régénération de l'adsorbant, cet aérotherme assure le chauffage de l'air dans l'habitacle du véhicule. La chaleur cédée pour ce chauffage lui est apportée par un fluide caloporteur, du moteur thermique d'entraînement du véhicule. Pour que la régénération de l'adsorbant soit effective, l'aérotherme doit pouvoir atteindre une température suffisamment haute, ce qui 25 nécessite que le débit du fluide caloporteur soit élevé, pour pouvoir transporter une quantité importante de chaleur, et que soit prévue une pompe électrique d'entraînement de ce fluide caloporteur. La présence de cette pompe présente plusieurs inconvénients, parmi lesquels il y a un surcoût, une surconsommation d'énergie électrique, un problème d'encombrement et un risque supplémentaire de panne. 30 RESUME DE L'INVENTION L'invention a au moins pour but de permettre qu'une augmentation de la durée d'efficacité d'un épurateur de filtration de polluants gazeux dans de l'air à destination 2938795 -3- d'un habitacle de véhicule soit obtenue en consommant une moins grande quantité d'énergie électrique, voire aucune énergie électrique. In another solution envisaged to increase the longevity of the effectiveness of the adsorbent, it is regenerated by being heated by an electrical resistance, as proposed by the French patent application FR-2 744 375. In the regeneration, the adsorbent is swept by an air flow whose direction is reversed with respect to the direction of passage of the filter in normal operation, that is to say outside regeneration, and which thus evacuates outwards the polluted gases desorbed. The power consumption of the heating resistor increases the overall energy consumption of the vehicle. It may require a larger dimensioning of the alternator providing the electrical energy or the accumulator storage of electrical energy in the vehicle. In French patent applications FR-2 582 999 and FR 2 848 500, it is also proposed to perform a regeneration of an air treatment adsorbent in a motor vehicle. During this regeneration, the adsorbent is heated by the desorbed gas evacuation air, being traversed by this air which is itself heated by a heater or radiator. In normal operation, that is to say outside regeneration of the adsorbent, this heater provides heating of the air in the passenger compartment of the vehicle. The heat transferred for this heating is provided by a heat transfer fluid, the thermal engine driving the vehicle. In order for the regeneration of the adsorbent to be effective, the heater must be able to reach a sufficiently high temperature, which requires that the flow rate of the coolant be high, in order to be able to carry a large quantity of heat, and that a pump is provided. electrical drive of this heat transfer fluid. The presence of this pump has several disadvantages, among which there is an additional cost, an overconsumption of electrical energy, a problem of space and a further risk of failure. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is at least to enable an increase in the period of effectiveness of a gaseous pollutant purifier in air to a passenger compartment. vehicle is obtained by consuming a smaller amount of electrical energy, or even any electrical energy.
Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un système d'alimentation en air d'un 5 habitacle d'un véhicule automobile entraîné par un moteur thermique qui, en fonctionnement, produit et rejette des gaz de combustion. Ce système d'alimentation comprend un épurateur pour traiter de l'air atmosphérique à destination de l'habitacle, ainsi qu'un dispositif de régénération intermittente par chauffage de cet épurateur. Ledit dispositif de régénération comporte un dispositif de chauffage de l'épurateur à partir de 10 l'énergie des gaz de combustion produits et rejetés par le moteur thermique d'entraînement. According to the invention, this object is achieved by means of an air supply system for a passenger compartment of a motor vehicle driven by a heat engine which, in operation, produces and rejects combustion gases. This feed system includes a scrubber for treating atmospheric air to the passenger compartment, as well as an intermittent regeneration device by heating this scrubber. Said regeneration device comprises a device for heating the purifier from the energy of the combustion gases produced and rejected by the drive heat engine.
Au moins une partie de l'énergie des gaz de combustion est valorisée en étant employée pour chauffer l'épurateur lors de sa régénération, ce qui permet d'économiser 15 de l'énergie électrique. Au sens où on l'entend ici, l'énergie des gaz de combustion comprend leur enthalpie et leur énergie cinétique. Tout ou partie de l'énergie recyclée pourrait être perdue sans l'invention. At least a portion of the energy of the flue gases is upgraded by being used to heat the scrubber during regeneration, thereby saving electrical energy. As used herein, the energy of the combustion gases includes their enthalpy and kinetic energy. All or part of the recycled energy could be lost without the invention.
Avantageusement, le dispositif de chauffage comprend un turbocompresseur 20 d'alimentation du moteur thermique en air comprimé, un dispositif de prélèvement d'une fraction de cet air en aval du turbocompresseur et de détournement de cette fraction vers l'épurateur, en un écoulement de chauffage et de régénération de cet épurateur, ainsi que des moyens de commutation déplaçables entre au moins un premier état, dans lequel un chemin pour l'écoulement de chauffage et de régénération est défini de manière à passer à 25 travers l'épurateur puis à déboucher à l'extérieur de l'habitacle du véhicule, et un deuxième état, dans lequel le dispositif de prélèvement et de détournement est inopérant tandis que le système de ventilation est réglé pour souffler de l'air dans l'habitacle. Advantageously, the heating device comprises a turbocharger 20 for supplying the heat engine with compressed air, a device for sampling a fraction of this air downstream of the turbocharger and for diverting this fraction to the scrubber, into a flow of heating and regenerating this scrubber, as well as movable switching means between at least a first state, wherein a path for the heating and regenerating flow is defined so as to pass through the scrubber and then to unclog outside the passenger compartment, and a second state, in which the sampling and diversion device is inoperative while the ventilation system is set to blow air into the passenger compartment.
Lors de sa traversée du turbocompresseur, l'air comprimé par ce turbocompresseur 30 est chauffé suffisamment pour pouvoir provoquer la désorption des gaz retenus par l'épurateur. Une fraction de cet air comprimé peut être prélevée en amont du moteur thermique et employée pour régénérer l'épurateur. 2938795 -4- Avantageusement, un dispositif de refroidissement de l'air comprimé à destination du moteur thermique est connecté entre un refoulement du turbocompresseur et une admission du moteur thermique, le dispositif de prélèvement et de détournement étant raccordé en amont de ce dispositif de refroidissement de manière à prélever l'air pour 5 l'écoulement de chauffage et de régénération avant un refroidissement de cet air. During its passage through the turbocharger, the compressed air by the turbocharger 30 is sufficiently heated to be able to cause desorption of the gases retained by the scrubber. A fraction of this compressed air can be taken upstream of the engine and used to regenerate the scrubber. Advantageously, a device for cooling the compressed air intended for the heat engine is connected between a discharge of the turbocharger and an intake of the heat engine, the sampling and diverting device being connected upstream of this cooling device. so as to withdraw air for the heating and regeneration flow prior to cooling this air.
Avantageusement, un dispositif de refroidissement de l'air comprimé à destination du moteur thermique est connecté entre un refoulement du turbocompresseur et une admission du moteur thermique, le dispositif de prélèvement et de détournement étant 10 raccordé en aval de ce dispositif de refroidissement de manière à prélever l'air pour l'écoulement de chauffage et de régénération après un refroidissement de cet air. Advantageously, a device for cooling the compressed air intended for the heat engine is connected between a discharge of the turbocharger and an intake of the heat engine, the sampling and diverting device being connected downstream of this cooling device so as to withdraw the air for the heating and regeneration flow after a cooling of this air.
Avantageusement, le système d'alimentation en air d'un habitacle comprend un ventilateur d'entraînement de l'air à destination de l'habitacle, à travers l'épurateur, dans 15 un premier sens d'écoulement, depuis une prise d'air extérieur vers l'habitacle, le dispositif de prélèvement et de détournement débouchant entre le ventilateur et l'épurateur que, dès que placés dans leur premier état, les moyens de commutation isolent l'un de l'autre de manière sensiblement hermétique. Advantageously, the air supply system of a passenger compartment comprises an air entrainment fan intended for the passenger compartment, through the purifier, in a first direction of flow, from an intake of air. outside air to the passenger compartment, the sampling device and diverting opening between the fan and the purifier that, as soon as placed in their first state, the switching means isolate one of the other substantially hermetically.
20 Avantageusement, selon le premier sens d'écoulement, l'épurateur est en amont du ventilateur de manière à être traversé par l'écoulement de chauffage et de régénération dans un deuxième sens opposé au premier sens. Advantageously, in the first direction of flow, the purifier is upstream of the fan so as to be traversed by the heating and regeneration flow in a second direction opposite to the first direction.
Avantageusement, selon ledit premier sens d'écoulement, l'épurateur est en aval du 25 ventilateur de manière à être traversé par l'écoulement de chauffage et de régénération dans ledit premier sens. Advantageously, according to said first direction of flow, the purifier is downstream of the fan so as to be traversed by the heating and regeneration flow in said first direction.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile entraîné par un système de propulsion comprenant au moins un moteur thermique. Ce véhicule comprend un 30 habitacle pour au moins un passager, ainsi qu'un système d'alimentation en air tel que défini ci-dessus, pour fournir de l'air audit habitacle. 2938795 -5- L'invention a encore pour objet un procédé de régénération d'un épurateur de traitement d'air à destination d'un habitacle d'un véhicule automobile. Dans ce procédé, on fait chauffer l'épurateur à partir de l'énergie des gaz de combustion produits par un moteur thermique d'entraînement du véhicule automobile. Avantageusement, dans ce procédé, on prélève une fraction de l'air comprimé par un turbocompresseur alimentant le moteur thermique en air comprimé, et on fait passer cette fraction à travers l'épurateur. The invention also relates to a motor vehicle driven by a propulsion system comprising at least one engine. This vehicle comprises a cockpit for at least one passenger, as well as an air supply system as defined above, for supplying air to said passenger compartment. The invention also relates to a method of regenerating an air treatment purifier for a passenger compartment of a motor vehicle. In this method, the scrubber is heated from the energy of the combustion gases produced by a drive motor of the motor vehicle. Advantageously, in this process, a fraction of the compressed air is withdrawn by a turbocharger supplying the heat engine with compressed air, and this fraction is passed through the scrubber.
10 Avantageusement, ledit épurateur dans le procédé est l'épurateur d'un système d'alimentation en air tel que défini précédemment, dans lequel on met en oeuvre ce procédé. Advantageously, said purifier in the process is the purifier of an air supply system as defined above, in which this method is implemented.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'une portion d'un véhicule automobile et, notamment, d'un agencement qui se trouve dans ce véhicule automobile et dont un système de ventilation, de chauffage et de 20 climatisation de l'habitacle du véhicule est selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 et représente le même agencement que cette figure 1, tout en en illustrant un autre mode de fonctionnement ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 et représente un agencement 25 semblable à celui de cette figure 1, sauf en ce que son système de ventilation, de chauffage et de climatisation est selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 et représente un agencement semblable à celui de cette figure 1, sauf en ce que son système de ventilation, de 30 chauffage et de climatisation est selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 et illustre un autre mode de fonctionnement de l'agencement représenté à cette figure 4 ; et 5 2938795 -6- - la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 et représente un agencement semblable à celui de cette figure 1, sauf en ce que son système de ventilation, de chauffage et de climatisation est selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood on reading the following description given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view, partially in section, a portion of a motor vehicle and, in particular, an arrangement that is in this motor vehicle and a ventilation system, heating and air conditioning of the passenger compartment of the vehicle is according to a first embodiment of the invention; FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 and shows the same arrangement as this FIG. 1, while illustrating another mode of operation; FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 and shows an arrangement similar to that of FIG. 1, except that its ventilation, heating and air conditioning system is according to a second embodiment of the invention. ; FIG. 4 is a view similar to FIG. 1 and shows an arrangement similar to that of FIG. 1, except that its ventilation, heating and air conditioning system is according to a third embodiment of the invention; ; FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 and illustrates another mode of operation of the arrangement represented in FIG. 4; and FIG. 6 is a view similar to FIG. 1 and shows an arrangement similar to that of FIG. 1, except that its ventilation, heating and air conditioning system is in a fourth embodiment of FIG. embodiment of the invention.
MANIERES POSSIBLES DE REALISER L'INVENTION Sur la figure 1, la référence 1 et la référence 2 désignent respectivement un capot et un pare-brise qui font partie d'un véhicule automobile et que relie une boîte de collecte et d'évacuation d'eaux de ruissellement ou boîte à eau 3, pourvue d'une grille ou crépine 4. POSSIBLE WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1, reference numeral 1 and reference numeral 2 denote respectively a hood and a windshield which are part of a motor vehicle and which connect a collection and drainage box. runoff or water box 3, provided with a grid or strainer 4.
Dans le compartiment moteur fermé par le capot 1 se trouve un moteur thermique ou moteur à combustion interne 5, auquel est associé un turbocompresseur 6 et qui a pour fonction première d'entraîner le véhicule automobile. In the engine compartment closed by the hood 1 is a heat engine or internal combustion engine 5, which is associated with a turbocharger 6 and whose primary function is to drive the motor vehicle.
15 Une prise d'air atmosphérique 11 équipe l'admission de la partie compresseur du turbocompresseur 6. Un conduit 9 raccorde le refoulement 12 de cette partie compresseur à l'admission 13 du moteur thermique 5. Il est pourvu d'un échangeur de chaleur 10 pour le refroidissement de l'air destiné à alimenter le moteur 5 après avoir été comprimé par le turbocompresseur 6. Pourvu d'une vanne ou soupape d'obturation 16, un conduit 14 de 20 détournement d'une partie de cet air possède une embouchure de prélèvement 15 qui donne dans le conduit 9 et qui est raccordée entre le turbocompresseur 6 et l'échangeur de chaleur 10. An atmospheric air intake 11 equips the intake of the compressor part of the turbocharger 6. A duct 9 connects the discharge 12 of this compressor part to the inlet 13 of the heat engine 5. It is provided with a heat exchanger 10 for cooling the air for supplying the engine 5 after being compressed by the turbocharger 6. With a valve or shut-off valve 16, a conduit 14 for diverting part of this air has a sampling opening 15 which leads into the duct 9 and which is connected between the turbocharger 6 and the heat exchanger 10.
Un segment d'entrée 7 d'un conduit d'évacuation de gaz de combustion relie le 25 refoulement du moteur 5 à la partie motrice que comporte le turbocompresseur 6. En aval du turbocompresseur 6, ce conduit d'évacuation des gaz de combustion se poursuit par un pot d'échappement 8. An inlet segment 7 of a flue gas discharge duct connects the discharge of the engine 5 to the driving part of the turbocharger 6. Downstream of the turbocharger 6, this flue gas exhaust duct continues with a muffler 8.
La grille 4 se trouve au niveau d'une prise d'air atmosphérique qui forme l'entrée 30 d'un système 20 de ventilation, de chauffage et de climatisation de l'habitacle 21 du véhicule. Ce système 20 comporte un corps d'assemblage 22, qui délimite un chemin pour l'air atmosphérique dirigé vers l'habitacle 21, après avoir été puisé à l'extérieur du véhicule au niveau de ladite prise d'air, et dans lequel est monté un pulseur ou ventilateur 5 10 2938795 -7- 23 d'entraînement de cet air. En sortie du corps 22 est raccordée l'embouchure d'un dispositif 24 de répartition de l'air vers différents points de l'habitacle 21 et de soufflage de l'air en ces différents points. The grid 4 is at an atmospheric intake which forms the inlet 30 of a ventilation, heating and air conditioning system 20 of the passenger compartment 21 of the vehicle. This system 20 comprises an assembly body 22, which delimits a path for atmospheric air directed towards the passenger compartment 21, after having been drawn outside the vehicle at said air intake, and in which is mounted a blower or fan for driving this air. At the outlet of the body 22 is connected the mouth of a device 24 for distribution of air to different points of the passenger compartment 21 and air blowing at these points.
5 Dans le présent texte et dans les revendications annexées, les termes entrée , amont , aval et sortie , ainsi que les termes analogues, se réfèrent au sens de progression de l'air entraîné par le pulseur 23. In the present text and in the appended claims, the terms inlet, upstream, downstream and outlet, as well as similar terms, refer to the direction of progression of the air entrained by the blower 23.
Dans le corps d'assemblage 22, sur le chemin de l'air de renouvellement à 10 destination de l'habitacle, sont montés un filtre combiné 25, un évaporateur de refroidissement 26 constitutif d'un dispositif de refroidissement connu en soi, ainsi qu'un aérotherme ou échangeur de chaleur 27, qui est destiné à chauffer l'air de renouvellement d'une manière connue en soi, en lui transmettant de la chaleur acheminée depuis le moteur 5, par un liquide caloporteur circulant dans des conduits non représentés dans un 15 souci de clarté. In the assembly body 22, on the path of the renewal air to the passenger compartment, are mounted a combined filter 25, a cooling evaporator 26 constituting a cooling device known per se, and a heater or heat exchanger 27, which is intended to heat the renewal air in a manner known per se, by transmitting heat conveyed from the engine 5, by a coolant circulating in ducts not shown in FIG. a concern for clarity.
De manière également connue en soi, le filtre combiné 25 comprend une ou plusieurs membranes poreuses de retenue de particules solides dans l'air à destination de l'habitacle, ainsi qu'un épurateur A ayant pour fonction d'effectuer une filtration gazeuse 20 et pouvant, par exemple, comprendre du charbon actif, ou du zéolite, ou bien encore un autre adsorbant adapté pour débarrasser l'air à destination de l'habitacle d'odeurs, de polluants gazeux ou d'autres gaz indésirables dilués dans cet air. Also known per se, the combined filter 25 comprises one or more porous membranes for retaining solid particles in the air intended for the passenger compartment, as well as a purifier A whose function is to carry out a gaseous filtration. which may, for example, comprise activated carbon, or zeolite, or else another adsorbent adapted to rid the air for the passenger compartment of odors, gaseous pollutants or other undesirable gases diluted in this air.
En aval du filtre combiné 25, un volet de répartition 30 est prévu pour régler, d'une 25 manière connue en soi, quelle proportion d'air doit passer dans l'aérotherme 27 avant de parvenir à l'habitacle 21 et quelle proportion d'air doit éviter cet aérotherme 27 dans son cheminement vers l'habitacle 21. Downstream of the combined filter 25, a distribution flap 30 is provided for adjusting, in a manner known per se, what proportion of air must pass into the heater 27 before reaching the passenger compartment 21 and what proportion of the air The air must avoid this heater 27 in its path towards the passenger compartment 21.
Un passage 31 d'évacuation de condensats par gravité met en communication le 30 chemin pour l'air et l'atmosphère extérieure, entre le filtre combiné 25 et le volet 30. A gravity discharge passage 31 communicates the air path and the external atmosphere between the combination filter 25 and the flap 30.
Un volet de commutation 32 est disposé en aval du filtre 25, à la jonction de deux chemins amont pour l'air de ventilation, à savoir le chemin commençant à l'extérieur du 2938795 -8- véhicule, au niveau de la grille 4, et un chemin ayant son entrée au niveau de l'habitacle 21. Le volet 32 est à même de commuter le raccordement de l'aspiration du pulseur 23, en pouvant être basculé entre une position en mode renouvellement, dans lequel l'air entraîné vers l'habitacle 21 est puisé à l'extérieur du véhicule, et une position en mode 5 recyclage, dans lequel l'air entraîné par le pulseur 23 vient de cet habitacle et y retourne. A switching flap 32 is disposed downstream of the filter 25, at the junction of two upstream paths for the ventilation air, namely the path starting outside the vehicle, at the gate 4, and a path having its entry at the passenger compartment 21. The flap 32 is able to switch the connection of the suction of the blower 23, being able to be tilted between a position in renewal mode, in which the air is driven towards the passenger compartment 21 is drawn outside the vehicle, and a position in recycling mode, in which the air driven by the blower 23 comes from this cabin and returns there.
Le conduit de détournement 14 débouche en aval du filtre 25, entre ce filtre 25 et le pulseur 23, dans un conduit définissant une partie du chemin pour l'air atmosphérique dirigé vers l'habitacle 21, après avoir été puisé à l'extérieur du véhicule au niveau de la 10 prise d'air, en fonctionnement normal du système de ventilation 20. The diversion duct 14 opens downstream of the filter 25, between this filter 25 and the blower 23, in a duct defining a portion of the path for the atmospheric air directed towards the passenger compartment 21, after having been drawn outside the vehicle at the air intake, in normal operation of the ventilation system 20.
Sur la figure 1, le système de ventilation, de chauffage et de climatisation 20 est en fonctionnement normal. Il ventile l'habitacle 21 et en renouvelle l'air avec de l'air atmosphérique aspiré à l'extérieur du véhicule. Les flèches E1 symbolisent l'écoulement 15 de cet air, qui est puisé au niveau de la grille 4 et qui est entraîné par le pulseur 23 de manière à traverser successivement le filtre 25, l'évaporateur 26 et l'aérotherme 27. Après avoir été éventuellement refroidi par l'évaporateur 26 ou réchauffé par l'aérotherme 27, l'air de renouvellement entraîné par le pulseur 23 est refoulé dans l'habitacle 21 par le dispositif de répartition et de soufflage 24. Le filtre 25 est à la température de l'air 20 extérieur et son épurateur A adsorbe divers gaz indésirables, notamment des odeurs et/ou des polluants nocifs, et en débarrasse ainsi l'air de l'écoulement El qui le traverse. In Figure 1, the ventilation system, heating and air conditioning 20 is in normal operation. It ventilates the cabin 21 and renews the air with atmospheric air sucked outside the vehicle. The arrows E1 symbolize the flow 15 of this air, which is drawn at the gate 4 and which is driven by the blower 23 so as to successively pass through the filter 25, the evaporator 26 and the heater 27. possibly cooled by the evaporator 26 or heated by the heater 27, the renewal air driven by the blower 23 is discharged into the passenger compartment 21 by the distribution and blowing device 24. The filter 25 is at the temperature external air and its scrubber A adsorb various undesirable gases, especially odors and / or harmful pollutants, and thus clears the air of the flow El which passes through it.
Toujours sur la figure 1, la soupape 16 en position fermée obture le conduit de détournement 14 et isole ainsi hermétiquement le refoulement 12 du turbocompresseur 6 25 et le chemin défini par le système 20 pour l'air de renouvellement à destination de l'habitacle 21. Par ailleurs, le moteur 5 et le turbocompresseur 6 fonctionnent normalement, d'une manière connue en soi. Les flèches Al symbolisent l'écoulement de l'air comburant depuis la prise d'air 11, dans le compresseur 6, le conduit 9, et l'échangeur de chaleur 10, jusqu'à l'admission 13 du moteur 5. Les flèches E2 30 symbolisent l'écoulement des gaz de combustion que le moteur 5 produit en fonctionnant et rejette. 2938795 -9- Sur la figure 2, le volet 32 a été basculé de manière à faire fonctionner le système 20 en mode recyclage, dans lequel l'air refoulé par le système 20 dans l'habitacle 21 a été auparavant prélevé dans ce même habitacle 21. Le volet 32 réalise alors une obturation entre deux parties du système 20, à savoir celle où débouche le conduit de détournement 5 14 et celle comprenant l'admission du pulseur 23. Still in FIG. 1, the valve 16 in the closed position closes off the diversion duct 14 and thus hermetically isolates the discharge 12 from the turbocharger 6 and the path defined by the system 20 for the renewal air to the passenger compartment 21 Furthermore, the engine 5 and the turbocharger 6 operate normally, in a manner known per se. The arrows Al symbolize the flow of the combustion air from the air intake 11, in the compressor 6, the duct 9, and the heat exchanger 10, to the inlet 13 of the engine 5. The arrows E2 symbolize the flow of combustion gases that the engine 5 produces while operating and discharging. In FIG. 2, the flap 32 has been tilted so as to make the system 20 work in recycling mode, in which the air discharged by the system 20 into the passenger compartment 21 has previously been taken from this same passenger compartment. 21. The shutter 32 then closes between two parts of the system 20, namely that where the diversion duct 14 opens and that comprising the admission of the blower 23.
Toujours sur la figure 2, les gaz de combustion s'échappant du moteur thermique 5 entraînent le turbocompresseur 6, qui comprime de l'air atmosphérique aspiré au niveau de la prise 11. Comme le volet 16 est en position ouverte, l'écoulement d'air AI généré 10 par le turbocompresseur 6 se divise au niveau de l'embouchure 15, en un écoulement principal A2 en direction de l'admission du moteur 5 et en un écoulement secondaire A3 cheminant dans le conduit 14, à destination du système 20. En d'autres termes, une fraction de l'air comprimé par le turbocompresseur 6 est prélevée avant l'admission du moteur 5 et détournée vers le filtre 25. En même temps qu'il est comprimé, l'air aspiré 15 puis refoulé par le turbocompresseur 6 voit sa température s'élever. En effet, cet air reçoit de la chaleur que le turbocompresseur 6 lui transfère, après l'avoir lui-même reçu des gaz de combustion chauds. L'élévation de température de l'air dans le turbocompresseur 6 résulte également de sa compression. Still in FIG. 2, the combustion gases escaping from the heat engine 5 drive the turbocharger 6, which compresses atmospheric air sucked at the plug 11. Since the flap 16 is in the open position, the flow of The air AI generated by the turbocharger 6 splits at the mouth 15, into a main flow A2 towards the intake of the engine 5 and into a secondary flow A3 running in the duct 14, to the system 20. In other words, a fraction of the compressed air by the turbocharger 6 is taken before the intake of the engine 5 and diverted to the filter 25. At the same time as it is compressed, the air sucked 15 and then discharged by the turbocharger 6 sees its temperature rise. Indeed, this air receives heat that the turbocharger 6 transfers to him, after having himself received hot combustion gases. The rise in air temperature in the turbocharger 6 also results from its compression.
20 Lorsqu'il traverse le filtre 25, l'écoulement secondaire A3 d'air chaud chauffe l'adsorbant A du filtre 25 jusqu'à amener celui-ci au dessus de sa température de désorption. En même temps, il emporte avec lui les molécules gazeuses que relargue cet adsorbant A en phase de désorption du fait de sa température suffisamment élevée. Il y a donc alors régénération de l'adsorbant A. L'écoulement d'air A3 traverse le filtre 25 dans 25 le sens inverse de l'écoulement El et s'échappe du système 20 par la grille 4. As it passes through the filter 25, the secondary flow A3 of hot air heats the adsorbent A of the filter 25 to bring it above its desorption temperature. At the same time, it carries with it the gaseous molecules released by this adsorbent A in the desorption phase because of its sufficiently high temperature. There is then regeneration of the adsorbent A. The air flow A3 passes through the filter 25 in the opposite direction of the flow E1 and escapes from the system 20 through the gate 4.
Le chauffage de l'épurateur A lors de sa régénération dans le filtre 25 en place s'effectue sans consommation d'énergie électrique, en employant de l'énergie cinétique et thermique qui, sans cela, serait au moins en partie perdue. Cette régénération est donc 30 particulièrement économe. En outre, elle est obtenue grâce à un dispositif simple et robuste, sans nécessiter un démontage de l'épurateur. 2938795 - 10 - Une régénération selon le principe illustré à la figure 2 est programmée régulièrement, avant que l'épurateur A du filtre 25 puisse être saturé. Par exemple, une nouvelle régénération peut systématiquement avoir lieu dès que le véhicule a parcouru une distance prédéterminée depuis la dernière régénération et/ou dès qu'une durée 5 prédéterminée d'utilisation du véhicule s'est écoulée depuis la dernière régénération. The heating of the scrubber A during its regeneration in the filter 25 in place takes place without consumption of electrical energy, employing kinetic and thermal energy which otherwise would be at least partly lost. This regeneration is therefore particularly economical. In addition, it is achieved through a simple and robust device, without the need to dismantle the purifier. Regeneration according to the principle illustrated in Figure 2 is programmed regularly, before the purifier A of the filter 25 can be saturated. For example, a new regeneration can systematically take place as soon as the vehicle has traveled a predetermined distance since the last regeneration and / or as soon as a predetermined duration of use of the vehicle has elapsed since the last regeneration.
Sur la figure 3 est représenté un système de ventilation, de chauffage et de climatisation 120 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui le distingue du système de ventilation, de chauffage et de 10 climatisation 20. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie référencée de ce système 120 est construite en ajoutant cent à la référence désignant cette partie dans le système 20. Ainsi sont notamment construites les références du turbocompresseur 106 et de la soupape 116 visibles à la figure 3. In Figure 3 is shown a ventilation system, heating and air conditioning 120 according to another embodiment of the invention. In what follows, only what distinguishes it from the ventilation, heating and air-conditioning system 20 is described. In addition, a reference used hereinafter to designate a referenced part of this system 120 is constructed by adding one hundred to the reference designating this part in the system 20. In particular, the references of the turbocompressor 106 and the valve 116 visible in FIG. 3 are constructed.
15 L'embouchure 115 se trouve en aval de l'échangeur de chaleur 110, entre cet échangeur 110 et l'admission 113 du moteur 105. L'air prélevé par cette embouchure 115 a donc été refroidi avant d'être détourné par le conduit 114 en un écoulement de régénération A3. Il reste néanmoins suffisamment chaud pour régénérer l'adsorbant A du filtre 125. A cet égard, le débit et/ou la température du liquide de refroidissement mis en 20 relation d'échanges thermiques avec l'écoulement d'air AI dans l'échangeur de chaleur 110 est avantageusement régulé pendant les régénérations, de manière que la température de l'écoulement A3 de régénération de l'épurateur A soit contrôlée et maintenue autour d'une valeur prédéterminée. A la figure 3, il y a régénération de l'adsorbant A et recyclage de l'air de l'habitacle, comme à la figure 2. 25 Sur les figures 4 et 5 est représenté un système de ventilation, de chauffage et de climatisation 200 selon encore un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui le distingue du système de ventilation, de chauffage et de climatisation 20. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie 30 référencée de ce système 220 est construite en ajoutant deux cents à la référence désignant cette partie dans le système 20. 2938795 -11- Le filtre 225 est disposé en aval du pulseur 223, tandis que le conduit de détournement 214 débouche en aval du pulseur 223 et en amont du filtre 225. Entre le pulseur 223 et le débouché du conduit de détournement 214, un volet 250 est à même d'obturer le chemin défini par le système 220. Le volet 230 est à même d'obturer ce 5 chemin à destination de l'habitacle, en aval du filtre combiné 225. The mouth 115 is located downstream of the heat exchanger 110 between this exchanger 110 and the inlet 113 of the engine 105. The air taken by this mouth 115 has therefore been cooled before being diverted by the duct. 114 into a regeneration flow A3. It remains nevertheless hot enough to regenerate the adsorbent A of the filter 125. In this respect, the flow rate and / or the temperature of the coolant placed in heat exchange relation with the air flow AI in the exchanger Preferably, the heat flow 110 is controlled during the regenerations so that the temperature of the regenerator flow A3 of the purifier A is controlled and maintained around a predetermined value. In Figure 3, there is regeneration of the adsorbent A and recirculation of the air of the passenger compartment, as in Figure 2. In Figures 4 and 5 is shown a ventilation system, heating and air conditioning 200 according to yet another embodiment of the invention. In what follows, only what distinguishes it from the ventilation, heating and air-conditioning system 20 is described. In addition, a reference used hereinafter to designate a referenced part of this system 220 is constructed by adding two hundred the reference designating this part in the system 20. The filter 225 is disposed downstream of the blower 223, while the diversion duct 214 opens downstream of the blower 223 and upstream of the filter 225. Between the blower 223 and the outlet of the diversion duct 214, a shutter 250 is able to close the path defined by the system 220. The shutter 230 is able to close this path to the passenger compartment, downstream of the combined filter 225.
Sur la figure 4, le volet 250 est en position ouverte, tandis que la soupape 216 obture le conduit de détournement 214. Le système de ventilation, de chauffage et de climatisation 220 est en fonctionnement normal. Il ventile l'habitacle 221 et en renouvelle 10 l'air avec de l'air atmosphérique puisé à l'extérieur du véhicule. Le moteur thermique 205 et le turbocompresseur 206 ont un fonctionnement classique. In Figure 4, the flap 250 is in the open position, while the valve 216 closes the diverting duct 214. The ventilation system, heating and air conditioning 220 is in normal operation. It ventilates the passenger compartment 221 and renews the air with atmospheric air drawn from outside the vehicle. The heat engine 205 and the turbocharger 206 have a conventional operation.
Sur la figure 5, le pulseur 223 est à l'arrêt et le volet 250 est en position fermée. Le volet 230 obture hermétiquement le chemin à destination de l'habitacle 221, dont le 15 système 220 ne renouvelle ni ne recycle l'air. In Figure 5, the blower 223 is stopped and the flap 250 is in the closed position. The shutter 230 seals the path to the passenger compartment 221, the system 220 of which does not renew or recycle the air.
Toujours sur la figure 5, le moteur 205 et le turbocompresseur 206 sont en marche. La soupape 216 est en position ouverte et de l'air prélevé en aval du refoulement du turbocompresseur 206, par le conduit 214, est dirigé vers le filtre 225, dont il traverse et 20 régénère l'adsorbant A. L'air chargé des polluants désorbés est contraint de s'échapper par le passage d'évacuation des condensats 231, vers l'extérieur. Still in FIG. 5, the engine 205 and the turbocharger 206 are running. The valve 216 is in the open position and air taken downstream of the discharge of the turbocharger 206, through the conduit 214, is directed to the filter 225, which it passes through and regenerates the adsorbent A. The air loaded pollutants desorbed is forced to escape through the discharge passage of the condensate 231, outwardly.
Sur la figure 6 est représenté un système de ventilation, de chauffage et de climatisation 320 selon encore un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui 25 suit, on ne décrit que ce qui le distingue du système de ventilation, de chauffage et de climatisation 220. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie référencée de ce système 320 est construite en ajoutant cent à la référence désignant cette partie dans le système 220. Ainsi sont notamment construites les références du turbocompresseur 306 et de la soupape 316 visibles à la figure 6. 30 L'embouchure 315 du conduit 314 se trouve en aval de l'échangeur de chaleur 310, entre cet échangeur 310 et l'admission 313 du moteur 305. L'air prélevé par cette embouchure 315, puis détournée par le conduit 314 en un écoulement de régénération A3, 2938795 - 12 - a donc été refroidi. Il reste néanmoins suffisamment chaud pour régénérer l'adsorbant A du filtre 325. A cet égard, le débit et/ou la température du liquide de refroidissement mis en relation d'échanges thermiques avec l'écoulement d'air Al dans l'échangeur de chaleur 310 est avantageusement régulé pendant les régénérations, de manière que la température 5 de l'écoulement A3 de régénération de l'épurateur A soit contrôlée et maintenue autour d'une température prédéterminée. A la figure 6, il y a régénération de l'adsorbant A et recyclage de l'air de l'habitacle, comme à la figure 5. In Figure 6 is shown a ventilation system, heating and air conditioning 320 according to yet another embodiment of the invention. In what follows, only what distinguishes it from the ventilation, heating and air-conditioning system 220 is described. In addition, a reference used hereinafter to refer to a referenced part of this system 320 is constructed by adding one hundred to the reference designating this part in the system 220. In particular, the references of the turbocompressor 306 and the valve 316 visible in FIG. 6 are constructed. The mouth 315 of the duct 314 is located downstream of the heat exchanger 310. between this exchanger 310 and the inlet 313 of the motor 305. The air taken by this mouth 315, then diverted through the conduit 314 into a regeneration flow A3, 2938795 - 12 - has been cooled. It remains nevertheless hot enough to regenerate the adsorbent A of the filter 325. In this respect, the flow rate and / or the temperature of the coolant placed in heat exchange relation with the air flow Al in the heat exchanger. The heat 310 is advantageously controlled during the regenerations, so that the temperature of the regenerator flow A3 of the purifier A is controlled and maintained around a predetermined temperature. In Figure 6, there is regeneration of the adsorbent A and recirculation of the air of the passenger compartment, as in Figure 5.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En 10 particulier, l'épurateur régénéré par chauffage à partir de l'énergie de gaz de combustion du moteur thermique peut ne pas être implanté dans un filtre combiné et être indépendant de tout filtre à particules. En outre, l'énergie servant au chauffage de l'épurateur pendant sa régénération peut être extraite des gaz de combustion et transférée à cet épurateur autrement que par l'intermédiaire d'un turbocompresseur et de l'air comprimé et chauffé 15 par celui-ci. The invention is not limited to the embodiments described above. In particular, the scrubber regenerated by heating from the heat engine combustion gas energy may not be implanted in a combined filter and be independent of any particulate filter. In addition, the energy used to heat the scrubber during its regeneration can be extracted from the flue gases and transferred to this scrubber other than through a turbocharger and compressed air and heated by it. this.
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| FR0857974A FR2938795A1 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | System for supplying air to a cabin of a motor vehicle operated by a heat engine that works by producing combustion gas, comprises an air cleaner for treating atmospheric air of the cabin, and a device for intermittent regeneration of air |
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| FR0857974A FR2938795A1 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | System for supplying air to a cabin of a motor vehicle operated by a heat engine that works by producing combustion gas, comprises an air cleaner for treating atmospheric air of the cabin, and a device for intermittent regeneration of air |
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| FR0857974A Pending FR2938795A1 (en) | 2008-11-24 | 2008-11-24 | System for supplying air to a cabin of a motor vehicle operated by a heat engine that works by producing combustion gas, comprises an air cleaner for treating atmospheric air of the cabin, and a device for intermittent regeneration of air |
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| FR (1) | FR2938795A1 (en) |
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2008
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