FR2693257A1

FR2693257A1 - Air conditioning system for a motor vehicle.

Info

Publication number: FR2693257A1
Application number: FR9307840A
Authority: FR
Inventors: Rinckleb Tilo
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1994-01-07
Anticipated expiration: 2013-06-28
Also published as: FR2693257B1; DE4221549C2; DE4221549A1

Abstract

L'invention concerne une installation de climatisation pour véhicules automobiles comportant un évaporateur (1) parcouru par un courant d'air et un séparateur de gouttelettes (8) disposé dans le courant d'air et formé d'une grille à mailles étroites. La grille se compose d'un grand nombre de corps (LO) alignés mutuellement en rangées et qui font saillie d'un plan de base commun (31); pour réduire le poids et obtenir une grande efficacité de séparation, le séparateur de gouttelettes (8) comporte au moins deux couches (30), reliées entre elles, d'un tissu en matière plastique, dont les fils sont orientés dans l'essentiel perpendiculairement à la direction (6) du courant d'air, les corps précités (10) étant en forme de pyramides, les sommets (12) des pyramides d'une couche étant situés à la hauteur du plan de base (31) de l'autre couche et inversement.The invention relates to an air conditioning installation for motor vehicles comprising an evaporator (1) through which an air stream flows and a droplet separator (8) arranged in the air stream and formed of a narrow mesh grid. The grid consists of a large number of bodies (LO) mutually aligned in rows and which protrude from a common base plane (31); to reduce weight and achieve high separation efficiency, the droplet separator (8) comprises at least two layers (30), interconnected, of a plastic fabric, the threads of which are oriented essentially perpendicularly to the direction (6) of the air flow, the aforementioned bodies (10) being in the form of pyramids, the vertices (12) of the pyramids of a layer being situated at the height of the base plane (31) of the other layer and vice versa.

Description

La présente invention concerne une installation de climatisation,The present invention relates to an air conditioning installation,

notamment pour véhicules automobiles, comportant un évaporateur parcouru par un courant d'air et un séparateur de gouttelettes disposé dans le courant d'air et se composant d'une grille à mailles étroites comportant un grand nombre de corps alignés en rangées in particular for motor vehicles, comprising an evaporator traversed by an air current and a droplet separator arranged in the air stream and consisting of a narrow-mesh grid comprising a large number of bodies aligned in rows

et qui font saillie d'un plan de base commun. and which project from a common basic plane.

Dans des installations de climatisation de ce genre, le froid produit est cédé par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur à un courant d'air qui est introduit dans l'habitacle du véhicule Le courant d'air peut être constitué par de l'air sortant de l'habitacle (mode de fonctionnement avec circulation d'air) et/ou In such air-conditioning installations, the cold produced is transferred via a heat exchanger to a stream of air which is introduced into the passenger compartment of the vehicle. air coming out of the passenger compartment (operating mode with air circulation) and / or

par de l'air frais Dans les deux cas, lors du refroidisse- in both cases, when cooling

ment de l'air dans l'évaporateur, de l'humidité se conden- air in the evaporator, moisture condenses

se et se dépose sous forme de gouttelettes d'eau sur les serpentins tubulaires et sur les lamelles d'échange de chaleur Ces gouttelettes seront entraînées par le courant d'air vers la sortie d'air et seront désagrégées and is deposited in the form of water droplets on the tubular coils and on the heat exchange slats These droplets will be driven by the air flow towards the air outlet and will be disaggregated

en cet endroit de sorte que des gouttelettes d'eau pertur- in this place so that water droplets disturb

batrices peuvent pénétrer avec le courant d'air refroidi batrices can penetrate with the cooled air flow

dans l'habitacle du véhicule Pour retenir les gouttelet- in the cabin of the vehicle To retain the gouttelet-

tes condensées, il est par conséquent prévu du côté de sortie de l'échangeur de chaleur une grille métallique à mailles étroites qui se compose, pour éviter la rouille, d'un métal noble La grille en acier allié est pourvue d'une forme ondulée par poinçonnage de telle sorte qu'il se forme des corps faisant saillie d'un plan de base, condensate, a narrow mesh metal grid is therefore provided on the outlet side of the heat exchanger which is composed of a noble metal to prevent rusting. The alloy steel grid is provided with a corrugated shape by punching so that bodies protruding from a base plane are formed,

notamment les ondulations s'étendant d'un côté longitu- particularly the undulations extending from one longitudinal side

dinal à l'autre côté longitudinal de la grille Une telle grille en acier allié retient évidemment la majeure partie des gouttelettes d'eau condensée qui se forment mais elle a cependant un poids important et elle a tendance notamment dans des installations de climatisation montées dans des véhicules à être affectée par des vibrations propres produisant du bruit et pour cette raison la grille dinal to the other longitudinal side of the grid Such an alloy steel grid obviously retains most of the droplets of condensed water that are formed but it has a significant weight and it tends especially in air conditioning installations mounted in vehicles to be affected by own vibrations producing noise and for this reason the grid

est collée sur sa surface en plusieurs points avec l'éva- is stuck on its surface in several points with the

porateur ou bien avec les lamelles de l'évaporateur. porator or with the slats of the evaporator.

Cela constitue une opération coûteuse et limite les possi- This is an expensive operation and limits the possibilities

bilités d'entretien de l'évaporateur dans des proportions importantes. L'invention a pour but de perfectionner une installation de climatisation du type précité de telle sorte que, pour un faible poids et une faible complication technique de fabrication, le courant d'air pénétrant dans l'habitacle du véhicule soit exempt de gouttelettes maintenance of the evaporator in significant proportions. The object of the invention is to improve an air conditioning installation of the aforementioned type so that, for a low weight and a low technical manufacturing complication, the air flow entering the passenger compartment of the vehicle is free of droplets.

d'eau condensée.of condensed water.

Ce problème est résolu conformément à l'inven- This problem is solved according to the invention

tion en ce que les corps ont des formes de pyramides et la grille se compose d'au moins deux couches d'un tissu de matière plastique, reliées entre elles, décalées mutuellement, les sommets des corps en forme de pyramides d'une des couches étant situés à la hauteur du plan de base de l'autre couche, et inversement, et les fils, reliés entre eux, du tissu en matière plastique étant orientés sensiblement perpendiculairement à la direction in that the bodies have pyramid shapes and the grid consists of at least two layers of a plastic fabric, interconnected, mutually offset, the vertices of the pyramid-shaped bodies of one of the layers. being located at the height of the base plane of the other layer, and vice versa, and the interconnected wires of the plastic fabric being oriented substantially perpendicular to the direction

d'écoulement du courant d'air.flow of the air stream.

La disposition spatiale particulière de la grille en matière plastique permet d'obtenir un degré de séparation extrêmement grand, qui est meilleur qu'avec The particular spatial arrangement of the plastic grid makes it possible to obtain an extremely large degree of separation, which is better than

les grilles en acier allié de profil ondulé connues. alloy steel grids of known corrugated profile.

La grille en matière plastique conforme à l'invention peut être découpée d'une manière simple à la grandeur correspondante, elle est facile à manipuler et a un faible The plastic grid according to the invention can be cut in a simple manner to the corresponding size, it is easy to handle and has a low

poids Elle peut être disposée directement du côté de- It can be arranged directly on the

sortie de l'évaporateur du fait qu'elle n'a qu'une faible tendance à être affectée par des vibrations propres et the evaporator outlet because it has only a slight tendency to be affected by clean vibrations and

que, même en cas d'impact sur les lamelles de l'évapora- that, even in the event of an impact on the lamellae

teur, il ne se produit pas beaucoup de bruit. but there is not much noise.

Avantageusement, les corps en forme de pyramides Advantageously, the bodies in the form of pyramids

sont chacun constitués de quatre surfaces latérales trian- each consist of four lateral surfaces

gulaires ayant un sommet commun et dont les côtés de base définissent le plan de base des couches de la grille en matière plastique Les corps en forme de pyramides adjacents sont alors avantageusement reliés respectivement, avec identité de recouvrement sur les côtés de base des triangles. Selon une autre particularité de l'invention, les grilles en matière plastique découpées sont agencées, The adjoining pyramid-shaped bodies are then advantageously connected, respectively, with overlap identity on the base sides of the triangles, with the base sides defining the base plane of the layers of the plastic grid. According to another particularity of the invention, the cut plastic grids are arranged,

dans la zone des côtés de délimitation, de façon à compor- in the area of the delimitation sides, so as to

ter des bords rigides par déformation thermoplastique, auquel cas des bords rigides mutuellement opposés peuvent être profilés sous forme de moulures élastiques de serrage, qui maintiennent la grille en matière plastique directement rigid edges by thermoplastic deformation, in which case mutually opposite rigid edges may be shaped as resilient clamping moldings, which hold the plastic grid directly

sur le cadre de l'évaporateur.on the frame of the evaporator.

Selon une autre particularité de l'invention, les bords rigides forment un cadre fermé, qui peut être maintenu, notamment d'une manière simple et de façon échangeable, dans des barres de guidage, mutuellement opposées, de l'évaporateur ou bien dans un carter recevant l'évaporateur. According to another particularity of the invention, the rigid edges form a closed frame, which can be maintained, in particular simply and exchangeably, in mutually opposite guide bars of the evaporator or in a housing receiving the evaporator.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the

vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- will be highlighted later in the description of the

tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation du côté de sortie d'écoulement d'un évaporateur, la Figure 2 est une vue en plan de l'évaporateur de la Figure 1, FIG. 1 is an elevation view of the outlet side of an evaporator, FIG. 2 is a plan view of the evaporator, FIG. evaporator of Figure 1,

la Figure 3 est une vue en élévation latérale de l'évapora- Figure 3 is a side elevational view of the evaporator

teur de la Figure 1, la Figure 4 est une vue en plan de la grille en matière plastique d'un séparateur de gouttelettes, la Figure 5 est une vue en élévation latérale de la grille en matière plastique de la Figure 4, la Figure 6 est une vue en coupe faite selon la ligne A-A de la Figure 4, la Figure 7 est une vue en coupe d'un carter pourvu d'un évaporateur, la Figure 8 est une vue en coupe d'un évaporateur associé Figure 4 is a plan view of the plastic grid of a droplet separator, Figure 5 is a side view of the plastic grid of Figure 4, Figure 6 is a plan view of the plastic grid of a droplet separator; FIG. 7 is a sectional view of a casing provided with an evaporator, FIG. 8 is a sectional view of an associated evaporator.

à une grille.to a grid.

Comme le montrent les Figures 1 à 3, l'évapora- As shown in Figures 1 to 3, the evaporation

teur 1 se compose d'un grand nombre de serpentins tubulai- 1 consists of a large number of tubular coils

res 2 maintenus dans un châssis et dans lesquels passe un agent de refroidissement L'agent de refroidissement pénètre par les tubes d'admission 3, il est vaporisé en recevant de la chaleur et il est évacué sous forme gazeuse par l'intermédiaire des tubes 4 Les serpentins tubulaires 2 sont situés dans un groupe de lamelles 5, qui est traversé dans le sens de la flèche 6 par un courant d'air. Comme le montrent notamment les Figures 2 et 3, il est prévu, du côté de sortie 7 de l'évaporateur 1, un séparateur de gouttelettes 8, qui se compose d'une 2 The coolant enters the frame through which the coolant passes through the inlet tubes 3, is vaporized by receiving heat and is discharged in gaseous form through the tubes 4 The tubular coils 2 are located in a group of slats 5, which is traversed in the direction of the arrow 6 by a stream of air. As shown in particular in Figures 2 and 3, there is provided, on the outlet side 7 of the evaporator 1, a droplet separator 8, which consists of a

grille à mailles étroites La grille est orientée perpen- narrow grid The grid is oriented perpendicularly

diculairement à l'écoulement d'ai-r dans toute la section de passage dans l'évaporateur et elle est maintenue sur due to the flow of ai-r throughout the passage section in the evaporator and is maintained on

son châssis.its chassis.

La grille à mailles étroites du séparateur de goutteletts 8 se compose d'au moins deux couches 30 reliées l'une avec l'autre et formées d'un tissu en matière plastique, comme le montrent les Figures 4 à 6 La grille se compose de deux couches 30 de même structure, chaque couche comportant un grand nombre de corps 10 alignés spatialement en rangées et qui sont agencés avec des The narrow mesh grid of the droplet separator 8 is composed of at least two layers 30 connected to each other and formed of a plastic fabric, as shown in FIGS. 4-6. The grid consists of two layers 30 of the same structure, each layer having a large number of bodies spatially aligned in rows and which are arranged with

formes de pyramides dans l'exemple de réalisation repré- forms of pyramids in the exemplary embodiment

senté Chaque corps 10 en forme de pyramide se compose de trois surfaces latérales triangulaires 11 ayant un sommet commun 12, les côtés de base 13 formant une surface carrée et déterminant le plan de base 31, duquel font saillie les corps en forme de pyramides Chaque corps en forme de pyramide 10 est relié à quatre autres corps Each body 10 in the form of a pyramid is composed of three triangular side surfaces 11 having a common apex 12, the base sides 13 forming a square surface and determining the base plane 31, from which the pyramid-shaped bodies project. Pyramid-shaped 10 is connected to four other bodies

en forme de pyramides, les surfaces latérales 11 mutuel- in the form of pyramids, the mutual lateral surfaces 11

lement opposées étant reliées entre elles, avec identité de recouvrement, sur les côtés de base 13 Les corps en forme de pyramides forment ainsi des rangées qui the opposing sides being interconnected, with overlapping identity, on the base sides 13 The pyramid-shaped bodies thus form rows which

sont ainsi disposées mutuellement orthogonalement. are thus arranged mutually orthogonally.

Comme le montre la vue en coupe de la Figure 6 et également la vue en élévation latérale de la Figure 5, les plans de base 31 des deux couches 30 du tissu en matière plastique sont espacés l'un de l'autre d'une As shown in sectional view of FIG. 6 and also in the side elevational view of FIG. 5, the base planes 31 of the two layers 30 of the plastic fabric are spaced apart from one another by

distance a, qui est comprise entre environ 2 et 7 mm et s'élève avantageu- distance a, which is between about 2 and 7 mm and advantageously

sement à environ 5 mn Les corps 10 en forme de pyramides sont situés nu- The bodies 10 in the form of pyramids are situated

tuellement l'un en regard de l'autre, les sommets 12 d'une couche 30 étant situés à la hauteur du plan de base 31 tandis que les sommets 12 de l'autre couche 30 étant situés à la hauteur one against the other, the vertices 12 of a layer 30 being located at the height of the base plane 31 while the vertices 12 of the other layer 30 being located at the height

de l'autre plan de base 31 Les deux couches sont mutuel- of the other basic plan 31 The two layers are mutual

lement décalées de telle sorte que, en un point bas situé entre quatre corps 10 en forme de pyramides, se touchant mutuellement, d'une des couches, vient se placer le sommet staggered so that at a low point between four pyramid-shaped bodies 10 touching each other, one of the layers, is placed at the top

12 d'un corps 10 en forme de pyramide de l'autre couche. 12 of a pyramid-shaped body 10 of the other layer.

Les fils, liés entre eux, du tissu en matière The son, linked together, of the material fabric

plastique conforme à l'invention sont orientés dans l'es- according to the invention are oriented in the field of

sentiel perpendiculairement à la direction d'écoulement du courant d'air, ces fils étant des monofilaments Ils sont constitués de matières thermoplastiques, comme PETP, perpendicular to the direction of flow of the air stream, these wires being monofilaments They consist of thermoplastic materials, such as PETP,

PP, HTPP, PVDF, ETFE ou Teflon.PP, HTPP, PVDF, ETFE or Teflon.

Une grille en matière plastique agencée de cette manière sera découpée pour être installée comme un séparateur de gouttelettes dans un évaporateur et elle sera fixée sur le châssis du carter de l'évaporateur, par exemple par collage Avantageusement, la grille en matière plastique est fixée de façon échangeable et, A plastic grid arranged in this manner will be cut to be installed as a droplet separator in an evaporator and it will be fixed to the frame of the evaporator housing, for example by gluing. Advantageously, the plastic grid is secured with exchangeable way and,

à cet effet, les bords supérieur et inférieur de délimita- for this purpose, the upper and lower edges of

tion 20, 21, orientés parallèlement aux serpentins tubu- 20, 21, oriented parallel to the tubular coils

laires, seront convertis par déformation thermoplastique en un bord rigide 20 a ou 21 a Les bords rigides seront they will be converted by thermoplastic deformation into a rigid edge 20a or 21a. The rigid edges will be

comme le montre la Figure 3 recourbés perpendicu- as shown in Figure 3 curved perpendicular

lairement au plan de la grille en matière plastique, les extrémités libres étant légèrement rabattues vers l'intérieur Les moulures élastiques de serrage 20 b et 21 b ainsi obtenues serviront à accrocher la grille en the stretch at the plane of the plastic grid, the free ends being slightly folded inwards The resilient clamping moldings 20b and 21b thus obtained will be used to hang the grid in

matière plastique sur le châssis de l'évaporateur. plastic material on the evaporator frame.

Dans la forme de réalisation de la Figure 7, le bord périphérique de délimitation de la grille en matière plastique est converti sous forme de bords rigides par déformation thermoplastique, ces bords rigides formant avantageusement un cadre fermé 19 Le cadre entourant la grille en matière plastique sera engagé par deux côtés In the embodiment of FIG. 7, the peripheral delimiting edge of the plastic grid is converted in the form of rigid edges by thermoplastic deformation, these rigid edges advantageously forming a closed frame. The frame surrounding the plastic grid will be engaged by two sides

mutuellement opposés dans des barres de guidage 18 mutuel- mutually opposed in mutual guide bars 18

lement opposées d'un carter 17 en avant du côté de sortie d'écoulement de l'évaporateur Il peut être avantageux d'engager dans les barres de guidage 18 a, en avant du The opposite of a housing 17 in front of the flow outlet side of the evaporator It may be advantageous to engage in the guide bars 18a, in front of the

côté d'entrée d'écoulement dans l'évaporateur, un sépara- flow inlet side in the evaporator, a separator

teur de gouttelettes se présentant sous la forme de la grille en matière plastique selon l'invention de façon à empêcher d'entrer dans l'évaporateur 1 de l'eau de projection qui aurait été éventuellement entraînée dans l'air frais, ou bien de façon à réduire le sifflement (bruit) engendré sur les lamelles de l'évaporateur par droplet carrier in the form of the plastic grid according to the invention so as to prevent the entry into the evaporator 1 of the projection water which would have possibly been entrained in the fresh air, or else to reduce the hissing (noise) generated on the slats of the evaporator by

une sortie tangentielle d'écoulement. a tangential flow outlet.

Dans l'exemple de réalisation de la Figure 8, il est prévu, sur des côtés mutuellement opposés du châssis 41 de l'évaporateur des crochets 42 solidaires de ce châssis et qui traversent la grille en matière In the embodiment of Figure 8, there are provided on mutually opposite sides of the frame 41 of the evaporator hooks 42 integral with the frame and which pass through the grid material

plastique de façon à la maintenir en position sur l'évapo- plastic in order to keep it in position on the evapo-

rateur 1.rator 1.

On a obtenu de très bons résultats de séparation avec des corps en forme de pyramides qui ont une longueur de côtés, mesurée dans le plan de base, de 1 à 15 mm, notamment de 13 mm A cet égard, la structure globale ouverte de la grille par rapport a l'écoulement ef fluent Very good separation results have been obtained with pyramid-shaped bodies which have a length of sides, measured in the base plane, of 1 to 15 mm, in particular 13 mm in this respect, the open overall structure of the grid with respect to flow ef fluent

de l'eau se condensant s'est avérée avantageuse. condensing water has proved advantageous.

Claims

1 Air conditioning installation, in particular for motor vehicles, comprising an evaporator (1)

with a draft and a drop separator.

apparatus (8) arranged in the stream of air and consisting of a narrow-mesh grid having a large number of rows-aligned bodies (10) projecting from a common base plane (31), characterized in that that the bodies have pyramid shapes and the grid consists of at least two layers of a plastic fabric, interconnected, mutually offset, the vertices of the pyramid-shaped bodies of one of the layers being located at the height of the base plane of the other layer, and vice versa, and the wires, connected between

them, plastic fabric being oriented sensitive-

perpendicular to the direction of flow

of the air stream.

2 Air conditioning system according to the

cation 1, characterized in that the shaped bodies (10)

pyramids each consist of four lateral surfaces.

triangular webs (11) having a common apex (12) and whose base sides (13) define the plane of

base (31).

3 Air conditioning system according to the claim

2, characterized in that the adjacent pyramid-shaped bodies are preferably respectively connected, with overlapping identity, to the base sides.

triangles.

4 Air conditioning system according to one of the

Claims 1 to 3, characterized in that the sides

base (13) of the lateral surfaces (11) have a length

about 10 to 15 mm, preferably 13 mm.

Air conditioning system according to one of

Claims 1 to 4, characterized in that the spacing

(a) between the base planes (31) of the two layers

is between about 2 and 7 mm,

tagbly to 5 mm.

6 Air conditioning system according to one of the

Claims 1 to 5, characterized in that the sides

of delimitation (20, 21) of the plastic grid are folded in the form of a rigid edge (20 a, 21 a)

by thermoplastic deformation.

7 Air conditioning system according to the

cation 6, characterized in that the rigid edges form

a closed frame.

8 Air conditioning system according to the

cation 6, characterized in that the rigid edge is deformed

to create an elastic clamping molding.

9 Air conditioning system according to the claim

7, characterized in that the frame is held in a position adjacent to the evaporator (1) in guide bars (18, 18 a) located in positions

mutually opposed.

Air conditioning system according to one of

Claims 1 to 6, characterized in that the edge

is fixed by gluing on the evaporator (1).