FR2650540A1

FR2650540A1 - Installation de climatisation pour vehicules

Info

Publication number: FR2650540A1
Application number: FR9009827A
Authority: FR
Inventors: Klaus Arold; Heinz Koukal; Gernot Karioth; Hans Trube
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1991-02-08
Anticipated expiration: 2010-08-01
Also published as: FR2650540B1; GB9016928D0; DE3925726C2; JPH03208720A; GB2235976B; DE3925726A1; JPH0686170B2; US5050486A; GB2235976A

Abstract

Cette installation comprend un ventilateur 10, un évaporateur 11, un échangeur de chaleur 12 et une boîte de distribution d'air 13 comprenant une ouverture de sortie d'air 17 alimentant une bouche centrale ainsi que des ouvertures de sortie d'air 27 alimentant des bouches latérales. La boîte 13 est raccordée directement à l'évaporateur et l'échangeur 12 divise cette boîte en compartiments avant 14 et arrière 15. L'ouverture 17 alimentant la branche centrale est reliée au compartiment avant par un volet de prise partielle d'air froid et communique avec le compartiment arrière 15 par deux conduits de dérivation 21 commandés par des volets d'adoucissement 25 et munis des ouvertures 27 alimentant les branches latérales. En " refroidissement maximal " l'air froid est envoyé directement du compartiment avant 14 aux bouches centrale et latérales.

Description

Installation de climatisation pour véhicules L'invention sa rapporte à une

installation de climatisation pour véhicules comprenant un ventilateur avec, en aval de celui-ci, un évaporateur, un échangeur de chaleur et une botte de distribution d'air présentant des ouvertuces de sortie d'air alimentant au moins une

bouche centrale ainsi que des bouches latérales et éven-

tuellement des bouches de plancher, de fond d'habitacle et de dégivrage, et qui est raccordée directement à l'évaporateur par sa section d'admission et renferme l'échangeur de chaleur à peu près en position centrale,

de sorte qu'elle est divisée en un compartiment avant di-

rigé vers l'évaporateur et un compartiment arrière situé

derrière l'échangeur de chaleur, vu de l'évaporateur, ce-

pendant qu'à partir du compartiment avant de la botte de distribution d'air, dans la région supérieure de cette botte, est branchée une tubulure d'air qui porte en bout

l'ouverture de sortie d'air alimentant la bouche centra-

le, et dont au moins une ouverture d'entrée qui s'étend sur toute la largeur de l'évaporateur peut être obturée sélectivement à l'intérieur de la botte de distribution d'air à l'aide d'un volet de prise partielle d'air froid.

Dans une installation de climatisation déjà con-

nue (DE 35 42 626 A1), l'échangeur de chaleur. est dispo-

sé à l'entrée de la botte de distribution d'air. Dans la région supérieure de la botte de distribution d'air, est

prévue l'ouverture de sortie d'air qui alimente la bou-

che de dégivrage et, dans les deux régions latérales de

la botte de distribution d'air, sont prévues des ouvertu-

res de sortie d'air menant-aux bouches latérales et de

plancher. L'ouverture de sortie d'air alimentant la bou-

che centrale est disposée à l'extréihité d'un conduit

d'air frais qui se divise en deux conduites dérivées sé-

parées qui se dirigent vers l'amont, latéralement à gau-

che et à droite de l'échangeur de chaleur, et se termi-

nent en arrière de l'évaporateur chacune par une ouvertu-

re d'entrée d'air. En aval et au-dessous de ce point de ramification, le conduit d'air frais est en liaison avec la botte de distribution d'air par l'intermédiaire d'une ouverture de liaison équipée d'un volet mélangeur. Dans chaque conduite dérivée est disposé un volet de réglage

de l'air frais. Par réglage du volet mélangeur et des vo-

lets de réglage de l'air frais, on peut régler la tempe-

rature désirée de l'air qui sort par la bouche centrale.

L'alimentation de l'habitacle en air frais qui ne traver-

se pas l'échangeur de chaleur, ou le refroidissement maximal de l'habitacle, ne peut se produire que par la

bouche centrale.

Dans une installation de climatisation du genre cité au début et également connue (DE 33 0O 137 A1)

l'échangeur de chaleur qui est ici aussi disposé en posi-

tion à peu près centrale dans la botte de distribution

d'air, ne couvre que partiellement la section transversa-

le libre de cette botte et laisse libre au-dessus de l'échangeur de chaleur une ouverture de dérivation qui admet un écoulement direct de l'air froid.sortant de

l'évaporateur dans le compartiment arrière, en contour-

nant l'échangeur de chaleur. A l'aide d'un volet de ré-

glage associé à l'ouverture de dérivation, on règle les

fractions d'air qui passent à travers l'échangeur de cha-

leur et par l'ouverture de dérivation. Dans l'une des deux positions extrêmes du volet de réglage, l'ouverture de dérivation est entièrement fermée et, dans l'autre de

ces positions extrêmes, l'échangeur de chaleur est entiè-

rement masqué, de sorte que l'air s'écoule, soit exclusi-

vement à travers l'échangeur de chaleur (régime de chauf-

fage maximal), soit exclusivement à travers l'ouverture de dérivation (régime de refroidissement maximal). Les fractions d'air se remélangent dans un conduit d'air qui relie le compartiment arrière à la bouche centrale, et

dans lequel sont disposées également les bouches de plan-

cher et de fond d'habitacle. La bouche centrale et 'les bouches de plancher et de fond d'habitacle sont ainsi alimentées en permanence en air de même température. Le volet de prise partielle d'air froid permet d'assurer

une alimentation directe additionnelle de la bouche cen-

trale en air froid, même dans le régime chauffage sauf

dans le régime "chauffage maximal". Il commande une ou-

verture de passage d'air placée directement à l'arrière

de l'ouverture de dérivation, qui relie directement l'ou-

verture de dérivation à la boucha centrale en contour-

nant le conduit d'air qui part du compartiment arrière.

Sous l'effet du volet de prise partielle d'air froid, de l'air froid se mélange dans la bouche centrale, au Elux d'air adouci envoyé à la bouche centrale par le conduit d'air, de sorte qu'on obtient un meilleur échelonnement des températures dans l'habitacle. Il n'est pas possible d'alimenter séparément la bouche centrale avec de l'air froid ni d'alimenter les bouches de fond d'habitacle et de plancher exclusivement avec de l'air chaud. Pour le

régime "refroidissement maximal", il faut placer le vo-

let de réglage dans sa position extrême qui Eerme

l'échangeur de chaleur. Dans ce cas, aussi bien la bou-

che centrale que les bouches de plancher et de fond d'ha-

bitacle sont alimentées en air froid. En ouvrant en sup-

plément le volet de prise partielle d'air froid, on aug-

mente la proportion de l'air froid qui est envoyée a la

bouche centrale.

L'invention se donne pour but de créer une ins-

tallation de climatisation du genre cité au début dans laquelle, avec suppression du volet de réglage servant à

diviser le flux d'air en air chaud et air froid, on dis-

pose de la possibilité d'alimenter séparément la bouche centrale en air froid ou en air frais dans le régime chaufface et dans laquellejdans le régime "refroidissement maximal" ou "renouvellement de l'air", pour obtenir un

refroidissement plus rapide de l'habitacle ou un renou-

vellement plus rapide de l'air de l'habitacle, l'amenée d'air froid ou d'air frais dans l'habitacle se produise par l'intermédiaire de la bouche centrale et des bouches latérales, et éventuellement aussi par l'intermédiaire

des bouches de fond d'habitacle et/ou de plancher.

Selon l'invention, ce problème est résolu par

une installation de climatisation du genre cité au dé-

but, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur recou-

vre entièrement la section libre de la botte de distribu-

tion d'air et en ce que, du compartiment arrrière de la

botte de distribution d'air, partent deux conduits de dé-

rivation qui contournent latéralement l'échangeur de cha-

leur et se terminent dans la tubulure d'air, en ce que les ouvertures de transfert des conduits de dérivation

dans la tubulure d'air peuvent être fermées sélective-

ment à l'aide de volets d'adoucissement et en ce que les

ouvertures de sortie d'air alimentant les bouches latéra-

les sont disposées dans les deux conduits de dérivation.

Grâce au fait que l'échangeur de chaleur est lo-

gé danê la botte de distribution d'air et grâce à La for-

mation des conduits de dérivation qui mènent du compartiment arrière de la botte de distribution d'air à la tubulure

d'air en contournant l'échangeur de chaleur et en pas-

sant au-dessus du volet de prise partielle d'air froid, ainsi que grâce au fait que les bouches latérales sont

disposées dans ces conduits de dérivation, dans le régi-

me chauffage, l'air chaud est envoyé par les conduits de dérivation du côté arrière de l'échangeur de chaleur à

la tubulure d'air qui alimente à la bouche centrale.

L'air chaud atteint aussi bien les bouches latérales que la bouche centrale. A l'aide des volets d'adoucissement, on peut procéder à une division du débit d'air entre les bouches latérales et la bouche centrale. En ouvrant le volet de prise partielle de l'air froid, on peut, soit ajouter de l'air froid à la bouche centrale (les volets d'adoucissement sont ouverts), soit alimenter la bouche centrale exclusivement avec de l'air froid (les volets

d'adoucissement sont fermés). Dans.le régime "refroidis-

sement maximal" ou "renouvellement de l'air", le volet de prise partielle d'air froid est entièrement ouvert alors que les volets d'adoucissement sont ouverts. L'air frais ou l'air froid passe dans la tubulure d'air en se dirigeant vers la.bouche centrale de même que, en sens inverse, l'air chaud parcourt les conduits de dérivation et sort par les bouches latérales; De cette façon, le

débit d'air est augmenté et l'établissement de l'atmos-

phère plus froide désirée dans l'habitacle est obtenu

beaucoup plus rapidement.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les ouvertures de sortie d'air alimentant les bouches de fond d'habitacle et de plancher sont disposées dans la

région des conduits de dérivation qui recouvre latérale-

ment le compartiment arrière de la botte de distribution

d'air, cependant que l'ouverture de sortie d'air alimen-

tant la bouche de fond d'habitacle se trouve latérale-

ment à peu près à mi-hauteur de ladite région du conduit et que l'ouverture de' sortie d'air alimentant la bouche

de plancher est disposée à l'extrémité frontale inférieu-

re de cette région du conduit.

Si, dans une forme de réalisation de l'inven-

tion, les ouvertures de sortie d'air alimentant les bou-

ches de plancher et de fond d'habitacle sont elles aussi disposées dans les conduits de dérivation latéraux et si

ceux-ci sont munis de volets de réglage, ces bouches peu-

vent elles aussi au besoin être mises à proEit pour

aérer l'habitacle. dans les régimes "refroidissement maxi-

mal" et "renouvellement de l'air".

L'invention est décrite de façon plus détaillée ci-après à propos d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin. Sur ce dessin schématique: la figure 1 est une vue de côté d'une installa- tion de climatisation pour un véhicule automobile; la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1;

la figure 3 est une coupe selon la ligne III-

III de la figure 1.

L'installation de climatisation qui est repré-

sentée par une vue de côté schématique sur la figure 1, comprend un ventilateur 10, un évaporateur 11 et un échangeur de chaleur 12 qui sont disposés dans cet ordre en aval du flux du ventilateur. L'échangeur de chaleur 12 est disposé à peu pros en position centrale dans une

botte de distribution d'air 13 qui se raccorde directe-

ment à l'évaporateur 11 par sa section d'entrée. L'échan-

geur de chaleur 12 s'étend sur toute la section libre de la botte de distribution d'air 13 et divise cette botte en un compartiment avant 14 dirigé vers l'évaporateur 11 et un compartiment arrière situé derrière l'échangeur de chaleur 12, vu de l'évaporateur 11. Dans le compartiment avant 14, plus précisément dans la région supérieure de la botte de distribution d'air 13, prend naissance une

tubulure d'air 16 qui porte, à son extrémité, une ouver-

ture de sortie d'air 17 alimentant une bouche centrale,

non représentée en détail, qui est agencée sur le ta-

bleau de bord du véhicule. L'ouverture de sortie d'air 17 est munie d'un volet d'arrêt d'air 18 à l'aide duquel on peut régler le flux d'air débité dans l'habitacle,

qui passe par l'ouverture de sortie d'air 17. L'ouvertu-

re d'entrée de la tubulure d'air 16 dans la botte de dis-

tribution d'air 13, qui s'étend sur toute la largeur de l'échangeur de chaleur 12, est munie d'un volet de prise partielle d'air froid 20 à l'aide duquel on peut laisser passer ou arrêter le flux d'air allant du compartiment

avant 14 à la tubulure d'air 16.

Du compartiment arrière 15 de la botte de dis-

tribution d'air 13 partent deux conduits de dérivation

21 et 22 (figure 3) qui contournent l'échangeur de cha-

leur 12 en longeant latéralement la botte de distribu-

tion d'air 13 et se terminent dans la tubulure d'air 16 au-dessus du volet de prise partielle d'air froid 20. Au droit des ouvertures de transfert 23, 24 des conduits de

dérivation 21, 22 dans la tubulure d'air 16, sont dispo-

sés des volets d'adoucissement 25, 26 (figure 3) à l'ai-

de desquels ces conduits peuvent être ouverts- ou fermés.

Ainsi qu'on peut le, voir sur la figure 1 pour 13 le conduit de dérivation 21, les conduits de dérivation 21, 22 s'étendent latéralement le long du compartiment arrière de la botte de distribution d'air 13. Dans cette région, ils s'étendent sur toute la hauteur verticale du compartiment arrière 15 et, de là, longent la botte de distribution d'air 13 latéralement avec une section de

conduit réduite jusqu'à la tubulure d'air 16. Pour illus-

trer ce tracé des conduits de dérivation 21, 22, on a in-

diqué en trait mixte dans la vue en coupe de la figure

3, le tracé, non visible en soi, du conduit de dériva-

tion 21 dans la région de l'échangeur de chaleur 12 et du compartiment arrière 15. Dans le segment de section réduite de chacun des conduits de dérivation 21,.22, est prévue une ouverture de sortie d'air 27 alimentant une

bouche latérale. Dans la région de chacun des deux con-

duits de dérivation 21, 22 qui recouvrent latéralement le compartiment arrière 15 de la botte de distribution d'air 13, sont prévues une ouverture de sortie d'air 28

alimentant une bouche de fond d'habitacle et une ouvertu-

re de sortie d'air 29 alimentant une bouche de plancher.

Les deux ouvertures de sortie d'air 28, 29 sont, munies d'un volet d'arrêt d'air 30 ou 31. Alors que l'ouverture de sortie 28 est disposée latéralement dans les conduits de dérivation 21, 22, l'ouverture de sortie d'air 29 est prévue à l'extrémité frontale inférieure, dirigée vers le plancher de l'habitacle, du conduit de dérivation cor- respondant 21, 22. Dans la botte de distribution d'air 13, est prévue, dans le compartiment arrière 15, dans la paroi limite supérieure de la botte de distribution d'air 13, une ouverture de sortie d'air 32 alimentant une bouche de dégivrage qui est également équipée d'un

volet d'arrêt d'air 33.

Sur les figures 1 et 2, la circulation de l'air chaud est indiquée par des flèches en trait continu, la

circulation de l'air froid en régime normal par des Elè-

ches interrompues et la circulation de l'air froid dans le régime "refroidissement maximal" par des flèches en trait mixte. Dans le régime air chaud, l'air refoulé par le ventilateur 10 traverse l'évaporateur 11, parvient

dans le compartiment avant 14 de la botte de distribu-

tion d'air 13 et traverse l'échangeur de chaleur 12 lors-

que le volet de prise partielle d'air froid 20 est fer-

mé. L'air chaud qui est de cette- façon présent dans le compartiment arrière 15 de la botte de distribution

d'air 13 revient en sens inverse par les conduits de dé-

rivation 21, 22 et, d'une part, sort par les ouvertures de sortie d'air 27 alimentant les bouches latérales et

pénètre dans l'habitacle en passant par ces bouches, tan-

dis que, d'autre part, lorsque les volets d'air 25, 26 sont ouverts, il pénètre dans la tubulure d'air 16, pour

déboucher ici aussi dans l'habitacle en passant par l'ou-

verture de sortie d'air 17 de la bouche centrale. Si le volet d'arrêt d'air 33 prévu dans l'ouverture de sortie d'air 32 alimentant la bouche de dégivrage est lui aussi

ouvert, de l'air chaad peut ici aussi sortir vers le pa-

re-brise de l'habitacle. -Lorsque les volets d'arrêt d'air 30 et 31 prévus sur les ouvertures de sortie 28 et 29 des bouches de fond d'habitacle et de plancher sont ouverts, on peut aussi envoyer de l'air chaud dans ces

régions de l'habitacle. S'il s'agit de refroidir en régi-

me normal, il faut ouvrir le volet de prise partielle d'air froid 20, de sorte que l'air froid refroidi dans l'évaporateur il qui sort du compartiment avant 14 de la botte de distribution d'air 13 pénètre directement dans

la tubulure d'air 16. Maintenant, l'habitacle est alimen-

té en air froid par la bouche centrale.

Dans le régime "refroidissement maximal", le vo-

let de prise partielle d'air froid 20, de même que les volets d'adoucissement 25, 26 prévus dans les conduits de dérivation 21, 22 sont entièrement ouverts, ce qui

zeut être déclenche par un appareil d'actionnement correspon- -

dant, par exemple à l'aide d'une logique de commande.

Dans ce cas, l'air froid parcourt aussi bien la tubulure

d'air 16 que - en sens inverse comme l'air chaud -, les-

conduits de dérivation 21, 22, pour aboutir à l'habita-

cle en passant par les ouvertures de sortie d'air 27 des bouches latérales. Si besoin, les volets d'arrêt d'air , 31 prévus sur les ouvertures de sortie d'air 28, 29 alimentant la bouche de fond d'habitacle et la bouche de

plancher peuvent être ouverts, pour laisser également en-

trer de l'air froid dans cette région. Grace au fait que de l'air froid débouche simultanément en différents points de l'habitacle, on obtient un refroidissement de

l'habitacle qui est plus rapide que si ce "refroidisse-

ment" en régime normal devait être assuré exclusivement

par la bouche centrale.

Lorsque l'installation de climatisation est mi-

se à l'arrêt, le régime "refroidissement maximal" peut être utilisé pour le renouvellement rapide de l'air de l'habitacle, par introduction d'un grand courant d'air

frais passant par les bouches centrale et latérales.

R E V E N D I C T I O N S

1. Installation de climatisation pour véhicules comprenant un ventilateur avec, en aval de celui-ci, un

évaporateur, un échangeur de chaleur et une botte de dis-

tribution d'air présentant des ouvertures de sortie d'air alimentant au moins une bouche centrale ainsi que des bouches latérales et éventuellement des bouches de plancher, de fond d'habitacle et de dégivrage, et qui est raccordée directement à l'évaporateur par sa section d'admission et renferme l'échangeur de chaleur à peu près en position centrale, de sorte qu'elle est divisée en un compartiment avant dirigé vers l'ivaporateur et un

compartiment arrière situé derrière l'échangeur de cha-

leur, vu de l'évaporateur, cependant qu'à partir du com-

oartiment avant de la botte de distribution d'air, dans

la région supérieure de cette botte, est branchée une tu-

bulure d'air qui porte en bout l'ouverture de sortie d'air menant à la bouche centrale, et dont au moins une ouverture d'entrée qui s'étend sur toute la largeur de

l'évaporateur peut être obturée sélectivement à l'int4-

rieur de la botte de distribution d'air à l'aide d'un vo-

let de prise partielle d'air froid, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur (12) recouvre entièrement la section libre de la botte de distribution d'air (13) et en ce que, du compartiment arrrière (15) de la botte de

distribution d'air (13), partent deux conduits de dériva-

tion (21, 22) qui contournent latéralement l'échangeur de chaleur (12) et se terminent dans la tubulure d'air (16), en ce que les ouvertures de transfert (23, 24) des conduits de dérivation (21, 22) dans la tubulure d'air

(16) peuvent être fermées sélectivement à l'aide de vo-

lets d'adoucissement (25, 26) et en ce que les ouvertu-

res de sortie d'air (27) alimentant les bouches latéra-

les sont disposées dans les deux conduits de dérivation il

21, 22).

2. Installation de climatisation selon la reven-

dication 1, caractérisée en ce que les conduits de déri-

vation (21, 22) prennent naissance latéralement sur le compartiment arrière -(15) de la botte de distribution d'air (13), s'étendent sur toute la hauteur verticale du

compartiment dans cette région et, de là, longent latéra-

lement la botte de distribution d'air (13), avec une sec-

tion de conduit réduite, pour aboutir à la tubulure

d'air (16).

3. Installation de climatisation selon la reven-

dication 2, caract-risée en ce que les ouvertures de sor-

tie d'air menant aux bouches latérales sont disposées dans les segments des conduits de dérivation (21, 22)

qui présentent la section de conduit réduite.

4. Installation de climatisation selon une des

revendications 2 et 3, caractérisée en ce que, dans cha-

cun des deux conduits de dérivation (21, 22), est agen-

cée une ouverture respective de sortie d'air (28, 29) alimentant

une bouche de fond d'habitacle et une bouche de plan-

cher, ces ouvertures pouvant être fermées à l'aide de vo-

lets d'arrêt d'air (30, 31).

5. Installation de climatisation selon la reven-

dication 4, caractérisée en ce que les ouvertures de sor-

tie d'air (28, 29) alimentant les bouches de fond d'habi-

tacle et de plancher sont disposées dans la région des

conduits de dérivation (21, 22) qui recouvre latérale-

ment le compartiment arrière (15) de la botte de distri-

bution d'air (13), cependant que l'ouverture de sortie d'air (28) alimentant la bouche de fond d'habitacle se

trouve latéralement à peu près à mi-hauteur de ladite ré-

gion du conduit et que l'ouverture de sortie d'air (29)

alimentant la bouche de plancher est disposée à l'extré-

mité frontale inférieure de cette région du conduit.

6. Installation de climatisation selon une des

revendications 1 à 5, caractérise en ce qu'un volet

d'arrêt d'air (18) est associé à l'ouverture de sortie

d'air (17) alimentant la bouche centrale.

7. Installation de climatisation selon une des

revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, dans le

compartiment arrière (15) de la boite de distribution

d'air (13), plus précisément dans la paroi limite supé-

rieure de ce compartiment, sont disposées des ouvertures

de sortie (32) alimentant au moins une bouche de dégivra-

ge.