FR2780144A1 - Procede de sechage d'un evaporateur et installation de chauffage-climatisation mettant en oeuvre ce procede - Google Patents

Abstract

Une installation de chauffage-climatisation de véhicule automobile comprend un pulseur (20) propre à envoyer un flux d'air dans un boîtier principal (22) contenant un évaporateur (24) et un radiateur de chauffage (26), ainsi qu'un conduit annexe (42) qui contient un produit déshydratant (54) et qui est propre à communiquer avec le boîtier principal, sous le contrôle d'au moins un volet (48, 50), par deux ouvertures de communication (44, 46) situées respectivement en amont et en aval de l'évaporateur. On produit un flux d'air de séchage (F2) qui circule dans une boucle fermée et balaye l'évaporateur (24) et le produit déshydratant (54), ce qui permet d'éliminer l'humidité résiduelle contenue dans l'évaporateur.

Description

Procédé de séchage d'un évaporateur et installation de chauffaqe-

climatisation mettant en oeuvre ce procédé L'invention concerne un procédé de séchage d'un évaporateur

dans une installation de chauffage-climatisation de l'habita-

cle d'un véhicule automobile, ainsi qu'une installation pour

la mise en oeuvre de ce procédé.

Dans une installation classique de chauffage-climatisation de véhicule automobile, il est prévu un pulseur d'air propre à envoyer un flux d'air pulsé dans un boîtier principal qui contient un évaporateur de climatisation et un radiateur de

chauffage.

Le flux d'air qui est pulsé dans le boîtier principal peut

être soit un flux d'air extérieur, prélevé hors de l'habita-

cle du véhicule, soit un flux d'air recirculé prélevé dans

l'habitacle, soit encore un mélange des deux.

Dans certains cas, le flux d'air pulsé est chargé d'humidité et cette humidité se condense lors de la traversée de

l'évaporateur pour former des condensats ou eaux de condensa-

tion.

Le traitement des condensats constitue l'un des problèmes les plus contraignants de la climatisation automobile. En effet, il se pose non seulement le problème de l'évacuation continue des condensats lors du fonctionnement de la climatisation, mais aussi, et surtout, le problème de l'évacuation de

l'humidité qui reste sur l'évaporateur après son utilisation.

En effet, la présence de cette humidité résiduelle présente

deux risques principaux.

Tout d'abord, lorsque l'installation de climatisation est

utilisée en mode chauffage immédiatement après son utilisa-

tion en mode climatisation ou en déshumidification, l'humi-

dité piégée par l'évaporateur est restituée rapidement à l'air, ce qui peut poser un problème d'embuage immédiat du

pare-brise du véhicule.

De plus, l'accumulation de l'humidité sur l'évaporateur est source de prolifération de micro-organismes, générateurs

d'odeurs nauséabondes.

Différentes solutions ont déjà été proposées pour le traite-

ment de cette humidité résiduelle. Ainsi, par exemple, le Brevet US 5 514 248 propose un traitement de surface qui,

malheureusement, a une durée de vie limitée.

Une autre solution consiste à utiliser des produits net-

toyants ou odorants, comme enseigné par exemple par les publications JP 81 56582 et US 4 677 902. Toutefois, ces

produits sont coûteux à mettre en oeuvre.

D'autres solutions connues consistent à sécher l'évaporateur, par exemple par transmission de la chaleur du radiateur par conduction (publication JP 81 3258), utilisation des gaz d'échappement (JP 81 32856), positionnement de l'évaporateur en amont du radiateur (JP 82 76721), utilisation d'un pulseur réversible (JP 81 32864), ventilation en mode maximal lorsque

le véhicule est en stationnement (US 5 546 754).

L'invention vise à apporter une autre solution pour résoudre

ce problème.

Elle propose à cet effet un procédé de séchage d'un évapora-

teur dans une installation de chauffage-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, lequel comprend une opération de séchage dans laquelle on produit un flux d'air de séchage qui balaye en boucle fermée l'évaporateur et un

produit déshydratant.

Ainsi, après chaque utilisation de la climatisation et à l'arrêt du véhicule, il suffit de mettre en marche le pulseur pour créer un flux ou courant d'air qui balaye, en boucle

fermée, successivement l'évaporateur et le produit déshydra-

tant. Cette action permet un séchage rapide de l'évaporateur.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, on utilise un produit déshydratant régénérable à la chaleur. Le procédé prévoit alors en outre une opération de régénération du produit déshydratant par apport de chaleur et balayage par

un flux d'air pour évacuer l'humidité extraite du produit.

Cette opération de régénération est conduite de préférence

après l'arrêt du véhicule.

Sous un autre aspect l'invention concerne une installation de

chauffage-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automo-

bile, comprenant un pulseur d'air propre à envoyer un flux

d'air pulsé dans un boîtier principal contenant un évapora-

teur de climatisation et un radiateur de chauffage, cette

installation permettant la mise en oeuvre du procédé ci-

dessus. Conformément à l'invention, l'installation comprend en outre un conduit annexe qui contient un produit déshydratant et qui est propre à communiquer avec le boîtier principal, sous le

contrôle d'au moins un volet, par deux ouvertures de communi-

cation situées respectivement en amont et en aval de l'évapo-

rateur, ce qui permet de produire un flux d'air de séchage qui circule dans une boucle fermée constituée par le conduit annexe et une partie au moins du boîtier principal et qui

balaye l'évaporateur et le produit déshydratant.

Ainsi, pour sécher l'évaporateur, on fait communiquer le

boîtier principal et le conduit annexe et l'on fait fonction-

ner le pulseur. L'humidité piégée par l'évaporateur est ainsi entraînée par le flux d'air et absorbée par le produit

déshydratant.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les ouvertu-

res de communication du conduit annexe comprennent une ouverture amont débouchant dans un boîtier d'entrée d'air qui est muni d'une entrée d'air extérieur et d'une entrée d'air recirculé et qui loge le pulseur, ainsi qu'une ouverture aval qui débouche dans le boitier principal entre l'évaporateur et

le radiateur de chauffage.

Avantageusement, l'ouverture amont précitée débouche dans le boîtier d'entrée d'air, soit à proximité de l'entrée d'air

recirculé, soit à proximité du pulseur d'air.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le(s) volet(s) est (sont) propre(s) à prendre au moins une position de fonctionnement normal en laquelle le conduit annexe est isolé du boîtier principal et une position de séchage en laquelle le conduit annexe communique avec le boîtier

principal et le pulseur est en fonctionnement.

Avantageusement, on prévoit une temporisation propre à amener le(s) volet(s) dans la position de séchage pendant un temps

limité après arrêt du véhicule.

De préférence, le produit déshydratant est contenu sur un

support perforé du type filtre logé dans le conduit annexe.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le produit déshydratant est un produit régénérable par la chaleur, tel que par exemple une zéolite ou un gel de silice,

et des moyens sont prévus pour régénérer le produit déshydra-

tant. De préférence, ces moyens de régénération comprennent un support sur lequel est disposé le produit déshydratant et au moins un tube traversé par un fluide chaud et servant à

l'alimentation du radiateur de chauffage.

En pareil cas, le(s) volet(s) est (sont) propre(s) à prendre en outre une position de régénération en laquelle le conduit annexe communique avec le boîtier principal et le pulseur est

en fonctionnement.

Dans la position de régénération, le boîtier d'entrée d'air est avantageusement alimenté partiellement par de l'air recirculé. En variante, dans cette position de régénération, le(s)

volet(s) est (sont) en une position d'ouverture partielle.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre

d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels:

- la figure 1 est un schéma d'une installation de chauffage-

climatisation de véhicule automobile, conformément à une première forme de réalisation de l'invention, représentée en mode de fonctionnement normal avec alimentation en air extérieur;

- la figure 2 est un schéma analogue à la figure 1, l'instal-

lation étant représentée dans un mode de fonctionnement normal, avec alimentation en air recirculé;

- la figure 3 est une vue analogue aux précédentes, l'instal-

lation étant représentée dans un mode de fonctionnement correspondant au séchage de l'évaporateur;

- la figure 4 est une vue analogue aux précédentes représen-

tant l'installation dans un mode de fonctionnement en régénération;

- la figure 5 est une vue analogue aux précédentes représen-

tant l'installation dans un mode de fonctionnement avec séchage et alimentation en air recirculé; et - la figure 6 est un schéma montrant une installation selon

une deuxième forme de réalisation de l'invention, l'installa-

tion étant représentée en mode de fonctionnement normal, avec

alimentation en air recirculé.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente une installation 10 pour le chauffage et la climatisation de l'habitacle H d'un véhicule automobile. L'installation 10 comprend un boîtier d'entrée d'air 12 muni d'une entrée 14 pour de l'air extérieur AE, prélevé hors de l'habitacle H, et une entrée 16 pour de l'air recirculé AR prélevé dans l'habitacle H. Un volet 18 monté pivotant permet d'alimenter

le boîtier 12, de façon sélective, soit par de l'air exté-

rieur AE, soit par de l'air recirculé AR, soit par un mélange

des deux.

Le boîtier 12 loge également un pulseur d'air 20 propre à envoyer un flux d'air F1 dans un boîtier principal 22, formant conduit, et contenant un évaporateur 24 relié à un circuit classique de climatisation. Le boîtier 22 loge en outre, en aval de l'évaporateur 24, un radiateur de chauffage 26, à côté duquel est ménagé un passage d'air froid 28. Un volet de mixage 30 monté pivotant autour d'un axe 32, permet de répartir le flux d'air entre une partie qui traverse le radiateur 26 (branche d'air chaud) et une autre partie qui s'écoule par le passage 28 (branche d'air froid). En aval du radiateur 26 se trouve une zone de mixage 34 qui reçoit un air à température réglée et qui alimente un conduit 36 alimentant des bouches de dégivrage/désembuage du pare-brise, un conduit 38 alimentant des bouches d'aération prévues sur la planche de bord du véhicule et un conduit 40 alimentant des bouches prévues en partie inférieure de l'habitacle, dans

la région des pieds des passagers.

La structure de l'installation, telle qu'elle vient d'être décrite jusqu'à présent, est connue en soi. Elle permet de produire un flux d'air à température ajustée qui est ensuite réparti entre les conduits 36, 38 et 40 par des moyens de

distribution appropriés (non représentés).

Conformément à l'invention, l'installation 10 est munie en outre d'un conduit annexe 42 possédant une ouverture de communication 44, dite "ouverture amont", débouchant dans le boîtier d'entrée d'air 12 à proximité de l'entrée d'air recirculé 16. En outre, le conduit annexe 42 comporte une ouverture de communication 46, dite "ouverture aval" qui débouche latéralement dans le boîtier principal 22 entre l'évaporateur 24 et le radiateur de chauffage 26. Les ouvertures 44 et 46 sont contrôlées respectivement par deux volets pivotants 48 et 50 susceptibles d'être actionnés, de façon coordonnée, par des moyens de commandes 52. A l'intérieur du conduit annexe 42 se trouve un support perforé 54 contenant un produit déshydratant et susceptible d'être traversé par un flux d'air circulant dans le conduit annexe 42. Ce support perforé présente une structure ouverte et peut être réalisé par exemple sous la forme d'une grille,

d'une mousse, etc.. qui contient un produit déshydratant.

Dans l'exemple, on utilise un produit régénérable par la

chaleur, tel que par exemple une zéolite ou un gel de silice.

Un tel produit déshydratant est propre à absorber l'humidité contenue dans un flux d'air et à libérer ensuite cette

humidité par régénération sous l'action de la chaleur.

Le support 54 est traversé par les tubes 56 et 58 qui servent à l'alimentation du radiateur de chauffage 26 en fluide chaud. Dans l'exemple, le radiateur 26 est traversé par le liquide chaud qui sert au refroidissement du moteur, les tubes 56 et 58 servant respectivement de tube d'entrée et de

tube de sortie.

Par ailleurs, les moyens de commande 52 sont reliés à une

temporisation 60 dont le rôle sera expliqué plus loin.

Dans la configuration de la figure 1, qui correspond à un mode de fonctionnement normal, avec alimentation en air extérieur, le volet 18 ferme l'entrée d'air recirculé pour

que le boîtier 12 soit alimenté par de l'air extérieur AE.

Par ailleurs, sous l'action des moyens de commande 52, les volets 48 et 50 ferment respectivement l'ouverture amont 44 et l'ouverture aval 46 du conduit annexe 42, si bien que ce conduit est isolé. Par conséquent, l'installation fonctionne comme une installation classique et le flux d'air F1 ne peut

circuler que dans le boîtier principal.

On se réfère maintenant à la figure 2 qui montre une autre

configuration de l'installation dans un mode de fonctionne-

ment normal, mais avec alimentation en air recirculé.

Par rapport à la configuration précédente, la position du volet 18 a changé puisque ce dernier ferme l'entrée 14 d'air extérieur, si bien que le boîtier 12 est alimenté par de l'air recirculé AR. L'ouverture amont 44 du conduit annexe 42 est toujours fermée tandis que son ouverture aval 46 peut

être ouverte ou fermée.

Lorsque la climatisation est en fonctionnement, l'air humide se condense au contact des parois froides de l'évaporateur, ce qui fournit un condensat qui est évacué de manière

continue par un conduit d'évacuation approprié (non représen-

té). Après l'arrêt du véhicule, il reste toujours de l'humi-

dité accrochée sur les parois de l'évaporateur.

L'invention permet d'éliminer l'humidité résiduelle restant accrochée sur les parois de l'évaporateur 24. Après l'arrêt du véhicule, la temporisation 60 agit sur les moyens de commande 52 pour placer les volets 48 et 50 dans une position d'ouverture qui permet de faire communiquer l'ouverture 44 avec le boîtier d'entrée d'air 12 et l'ouverture 46 avec le boîtier principal 22. Par ailleurs, le volet 18 est mis dans

une position de fermeture de l'entrée d'air extérieur 14.

Toujours sous l'action de la temporisation 60, les moyens de commande 52 agissent sur le pulseur 20 pour le mettre en fonctionnement, si bien qu'il se crée un flux d'air F2 qui circule dans une boucle fermée constituée par une partie du boitier principal 22 et par le conduit annexe 42. Le flux d'air F2 traverse l'évaporateur 24 et se charge en humidité,

puis traverse le support 54 contenant le produit déshydra-

tant, si bien que ce dernier absorbe l'humidité contenue dans

le flux d'air. Ceci provoque un séchage rapide de l'évapora-

teur pendant une durée appropriée imposée par la temporisa-

tion 60.

La mise en marche de cette opération de séchage est faite après l'arrêt du véhicule. De préférence, cette opération se fera également après vérification de l'absence de passagers dans l'habitacle par des moyens de vérification appropriés, par exemple déconnexion des ceintures ou fermeture de la portière, signal d'un capteur de présence tel qu'un capteur implanté dans un siège, etc. Lorsque le temps de temporisation est écoulé, les moyens de commande 52 agissent sur les volets pour les ramener dans le mode de fonctionnement normal et arrêtent également le

fonctionnement du pulseur.

Le produit déshydratant s'étant chargé d'humidité, il est

nécessaire de le régénérer par apport de chaleur.

Cette régénération s'effectue au démarrage du véhicule, comme

on va le décrire maintenant en référence à la figure 4.

Les moyens de commande 52 agissent pour placer le volet d'entrée d'air 18 dans une position en laquelle le boîtier d'entrée d'air 12 est alimenté partiellement par de l'air recirculé, via le conduit annexe 42. Pour cela, le volet 18 est dans une position intermédiaire entre ses positions

extrêmes correspondant aux fermetures des entrées 14 et 16.

Le volet amont 48 fait communiquer le conduit annexe 42 avec le boîtier d'entrée d'air. En outre, le volet aval 50 est en position d'ouverture. Le volet de mixage 30 est dans une

position indifférente.

Au démarrage du moteur, la température du fluide de refroi-

dissement du moteur s'élève très rapidement, ce qui élève également la température du support perforé 54 et provoque la

régénération du produit déshydratant.

Le pulseur étant en fonctionnement, il se produit un flux d'air F3 qui circule, au moins en partie, en circuit fermé, et balaye le support perforé 54 pour enlever l'humidité qui est au moins en partie recueillie par les parois froides de l'évaporateur et au moins en partie envoyée progressivement dans l'habitacle H. Dans la configuration de la figure 5, l'installation est représentée dans un mode de fonctionnement séchage et air recirculé. Le volet d'entrée d'air 18 ferme l'entrée d'air extérieur 14 et ouvre l'entrée d'air recirculé 16. Le volet amont 48 est dans une position entrouverte et le volet aval est en position ouverte. L'installation fonctionne alors par alimentation en air recirculé, tout en obtenant en même temps un séchage de l'évaporateur, grâce à l'ouverture

partielle du volet 48 ou du volet 50.

On se réfère maintenant à la figure 6 qui représente une variante de l'installation. Par rapport à l'installation décrite précédemment, la différence principale réside dans le fait que l'ouverture amont 44 du conduit annexe 42 débouche toujours dans le boîtier d'entrée d'air 12, mais à proximité du pulseur 20, au lieu d'être à proximité des entrées 14 et 16. Pour le reste, le fonctionnement de l'installation est

semblable à celui de l'installation précédente.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et est

susceptible de nombreuses variantes.

En particulier, la structure du conduit annexe, ainsi que celle du support contenant le produit déshydratant sont

susceptibles de nombreuses variantes de réalisation.

L'invention permet ainsi de procurer un séchage rapide de l'évaporateur de l'installation après fonctionnement de la climatisation.

Claims (14)

Revendications

1. Procédé de séchage d'un évaporateur dans une installa-

tion de chauffage-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une opération de séchage dans laquelle on produit un flux d'air de séchage (F2) qui balaye en boucle fermée l'évaporateur (24) et un produit

déshydratant (54).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que on utilise un produit déshydratant régénérable à la chaleur,

et en ce qu'il est prévu en outre une opération de régénéra-

tion dudit produit par apport de chaleur et balayage par un

flux d'air pour évacuer l'humidité extraite du produit.

3. Installation de chauffage-climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, propre à la mise en oeuvre du

procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant un

pulseur d'air (20) propre à envoyer un flux d'air pulsé (F1) dans un boîtier principal (22) contenant un évaporateur de climatisation (24) et un radiateur de chauffage (26), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un conduit annexe (42) qui contient un produit déshydratant (54) et qui est propre à communiquer avec le boitier principal (22), sous le contrôle d'au moins un volet (48, 50), par deux ouvertures de communication (44, 46) situées respectivement en amont et en aval de l'évaporateur (24), ce qui permet de produire un flux d'air de séchage qui circule dans une boucle fermée constituée par le conduit annexe (42) et une partie au moins du boîtier principal (22) et qui balaye l'évaporateur (24) et

le produit déshydratant (54).

4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ouvertures de communication (44, 46) du conduit annexe (42) comprennent une ouverture amont (44) débouchant dans un boîtier d'entrée d'air (12) qui est muni d'une entrée

(14) d'air extérieur (AE) et d'une entrée (16) d'air recir-

culé (AR) et qui loge le pulseur (20), ainsi qu'une ouverture aval (46) qui débouche dans le boîtier principal (22) entre

l'évaporateur (24) et le radiateur de chauffage (26).

5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'ouverture amont (44) débouche dans le boîtier d'entrée d'air (12) à proximité de l'entrée d'air recirculé (16).

6. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'ouverture amont (44) débouche dans le boîtier

d'entrée d'air (12) à proximité du pulseur (20).

7. Installation selon l'une des revendications 3 à 6,

caractérisée en ce que le(s) volet(s) est (sont) propre(s) à prendre au moins une position de fonctionnement normal en

laquelle le conduit annexe (42) est isolé du boîtier princi-

pal (22) et une position de séchage en laquelle le conduit annexe (42) communique avec le boîtier principal (22) et le

pulseur (20) est en fonctionnement.

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une temporisation (60) propre à amener le(s) volet(s) (48, 50) dans la position de séchage pendant

un temps limité après arrêt du véhicule.

9. Installation selon l'une des revendications 3 à 8,

caractérisée en ce que le produit déshydratant est contenu sur un support perforé (54), du type filtre, logé dans le

conduit annexe (42).

10. Installation selon l'une des revendications 3 à 9,

caractérisée en ce que le produit déshydratant est un produit régénérable par la chaleur, tel que par exemple une zéolite ou un gel de silice, et en ce que sont prévus en outre des

moyens pour régénérer le produit déshydratant.

11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de régénération du produit déshydratant comprennent un support (54) sur lequel est disposé le produit déshydratant et au moins un tube (56, 58) traversé par un fluide chaud et servant à l'alimentation du radiateur de

chauffage (26).

12. Installation selon les revendications 7 et 10, prises en

combinaison, caractérisée en ce que le(s) volet(s) (48, 50) est (sont) propre(s) à prendre une position de régénération en laquelle le conduit annexe (42) communique avec le boîtier

principal (22) et le pulseur (20) est en fonctionnement.

13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que, dans la position de régénération, le boîtier d'entrée

d'air (12) est alimenté partiellement par de l'air recirculé.

14. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que, dans la position de régénération, le(s) volet(s) (48,

50) est (sont) en une position d'ouverture partielle.