FR2784942A1 - Heating-ventilation of cabin of motor vehicle with controlled air extraction using adjustable obturator curtain mounted on rollers - Google Patents
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- B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
- B60H1/248—Air-extractors, air-evacuation from the vehicle interior
Abstract
Description
Installation de chauffage-ventilation de 1'habitacle d'un véhicule automobile à extracteur d'air contrôlé
L'invention concerne les installations de chauffage-ventilation de 1'habitacle des véhicules automobiles.Heating-ventilation installation of the passenger compartment of a motor vehicle with controlled air extractor
The invention relates to heating-ventilation installations for the passenger compartment of motor vehicles.
Ces installations comportent un ensemble pour produire un flux d'air frais ou réfrigéré, ou réchauffé, qui est déli vré à diverses conduites dedistribution débouchant en différents points de l'habitacle.These installations comprise an assembly for producing a flow of fresh or refrigerated or heated air which is supplied to various distribution ducts opening at different points in the passenger compartment.
Cet ensemble comporte un groupe moto-ventilateur ou"pulseur"permettant de forcer sous pression le flux d'air vers l'habitacle. Pour permettre une circulation et un renouvellement de l'air à l'intérieur du véhicule, l'air sous pression est évacué de 1'habitacle par un ou plusieurs"extracteurs", généralement placés à l'arrière du véhicule. Ces extracteurs mettent en communication 1'habitacle avec l'en- vironnement extérieur du véhicule et permettent la sortie de l'air par différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur.This assembly includes a motor-fan unit or "blower" allowing the air flow to the cabin to be forced under pressure. To allow air circulation and renewal inside the vehicle, the pressurized air is removed from the passenger compartment by one or more "extractors", generally placed at the rear of the vehicle. These extractors put the passenger compartment in communication with the outside environment of the vehicle and allow the air to exit by pressure difference between the inside and the outside.
Jusqu'à présent, ces extracteurs étaient généralement réalisés sous la forme de clapets, pour permettre d'assurer une fonction anti-retour.Until now, these extractors have generally been produced in the form of valves, in order to ensure a non-return function.
Les extracteurs de ce type présentent cependant l'inconvénient d'introduire dans le trajet de circulation du flux d'air une perte de charge relativement importante, nécessitant un pulseur d'air de puissance élevée, donc plus coûteux, plus encombrant et plus bruyant.Extractors of this type, however, have the disadvantage of introducing into the air flow circulation path a relatively large pressure drop, requiring an air blower of high power, therefore more expensive, more bulky and noisier.
L'un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients, en proposant une nouvelle structure d'extracteur permettant d'optimiser la perméabilité de 1'habitacle automobile en fonction de la configuration de cet habitacle et des paramètres de réglage de l'installation de chauffageventilation, autorisant une réduction corrélative de la puissance du pulseur, donc de son coût, de son volume et du niveau sonore engendré.One of the aims of the invention is to remedy these drawbacks by proposing a new extractor structure making it possible to optimize the permeability of the passenger compartment as a function of the configuration of this passenger compartment and of the parameters for adjusting the 'ventilation-heating installation, allowing a corresponding reduction in the power of the blower, therefore its cost, its volume and the noise level generated.
À cet effet, l'invention propose une installation de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant au moins un extracteur d'air apte à mettre en communication le volume intérieur de l'habitacle et l'air extérieur ambiant et évacuer l'air de l'habitacle par différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur.To this end, the invention provides a heating-ventilation installation for the passenger compartment of a motor vehicle, comprising at least one air extractor capable of bringing the interior volume of the passenger compartment into communication with the ambient outside air. and evacuate the air from the passenger compartment by pressure difference between the interior and the exterior.
Conformément à l'invention, l'extracteur comporte un passage d'air pourvu de moyens d'occultation à section variable, et il est prévu des moyens de commande pour modifier de manière sélective ladite section.According to the invention, the extractor comprises an air passage provided with concealment means with variable section, and control means are provided for selectively modifying said section.
Les moyens d'occultation peuvent notamment comprendre un obturateur à rideau, à volet ou encore à mémoire de forme.The concealment means may in particular comprise a curtain shutter, a shutter or a shape memory.
Très avantageusement, les moyens de commande sont à modifier également le débit d'un pulseur d'alimentation d'air de l'habitacle, la section des moyens d'occultation et le débit d'air du pulseur étant ajustés concurremment en fonction des paramètres de réglage de l'installation de chauffage-ventilation.Very advantageously, the control means are also to modify the flow rate of a blower for supplying air to the passenger compartment, the section of the concealing means and the air flow rate of the blower being adjusted concurrently as a function of the parameters for adjusting the heating-ventilation installation.
On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule, montrant l'emplacement des extracteurs ; -la figure 2 est une vue en coupe d'un extracteur selon l'invention ; -la figure 3 est une caractéristique donnant la perte de charge en fonction du débit, pour un extracteur de l'art antérieur et un extracteur selon l'invention ; -la figure 4 est une vue schématique montrant la manière dont on peut combiner le réglage du pulseur et celui de 1'extracteur ; -la figure 5 est une caractéristique illustrant la manière de régler la section de 1'extracteur en fonction du débit dans l'installation de la figure 4 ; et -la figure 6 illustre le moyen de réglage de la vitesse du pulseur dans l'installation de la figure 4.We will now describe an example of implementation of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of a vehicle, showing the location of the extractors; FIG. 2 is a sectional view of an extractor according to the invention; FIG. 3 is a characteristic giving the pressure drop as a function of the flow rate, for an extractor of the prior art and an extractor according to the invention; FIG. 4 is a schematic view showing the way in which the adjustment of the blower and that of the extractor can be combined; FIG. 5 is a characteristic illustrating the manner of adjusting the section of the extractor as a function of the flow rate in the installation of FIG. 4; and FIG. 6 illustrates the means for adjusting the speed of the blower in the installation of FIG. 4.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne des extracteurs d'air, généralement disposés aux extrémités de la plage arrière 12 du véhicule. Ces extracteurs permettent d'évacuer de 1'habitacle 14 l'air produit par l'ensemble de chauffage-ventilation, dont la circulation est forcée vers 1'habitacle par un groupe moto-ventilateur ou"pulseur".In FIG. 1, the reference 10 designates air extractors, generally disposed at the ends of the rear shelf 12 of the vehicle. These extractors allow the air produced by the heating-ventilation assembly to be evacuated from the passenger compartment 14, the circulation of which is forced towards the passenger compartment by a motor-fan unit or "blower".
L'extracteur d'air assure la mise en communication du volume intérieur de 1'habitacle 14 avec l'environnement extérieur du véhicule la sortie de l'air résultant de la différence entre pression intérieure Pint et pression extérieure pext'
La figure 2 montre, en coupe, la structure particulière de 1'extracteur 10 selon l'invention.The air extractor ensures the communication of the interior volume of the passenger compartment 14 with the exterior environment of the vehicle, the air outlet resulting from the difference between interior pressure Pint and exterior pressure pext '
FIG. 2 shows, in section, the particular structure of the extractor 10 according to the invention.
Cet extracteur, unique ou multiple, qui peut tre monté sur la plage arrière 12 ou ailleurs, est un dispositif à section réglable à volonté, en fonction de paramètres qui seront décrits par la suite. Il peut notamment comprendre un dispositif du type"volet rideau"comportant un film 16, encore appelé"store"ou"rideau", entouré sur deux rouleaux espacés 18,20. Le rideau est disposé transversalement à l'ouverture de passage d'air (entrée 24 et sortie 26) et comprend des régions ouvertes et pleines permettant, en fonction de la position du rideau, de faire varier la section de passage entre ouverture d'entrée 24 et ouverture de sortie 26 et contrôler ainsi le débit du flux d'air. This extractor, single or multiple, which can be mounted on the rear shelf 12 or elsewhere, is a device with an adjustable section at will, as a function of parameters which will be described later. It may in particular comprise a device of the "curtain shutter" type comprising a film 16, also called "blind" or "curtain", surrounded on two spaced rollers 18,20. The curtain is arranged transversely to the air passage opening (inlet 24 and outlet 26) and includes open and solid regions allowing, depending on the position of the curtain, to vary the passage section between inlet opening 24 and outlet opening 26 and thus control the flow rate of the air flow.
Pour plus de détails sur la structure d'un tel obturateur à rideau, on pourra se référer au FR-A-2 580 791, qui décrit un tel dispositif dans une application différente, à savoir la délivrance et la distribution du flux d'air soufflé par le pulseur, mais qui peut tre adapté par l'homme du métier pour en faire un extracteur d'air selon l'invention.For more details on the structure of such a curtain shutter, reference may be made to FR-A-2 580 791, which describes such a device in a different application, namely the delivery and distribution of the air flow. blown by the blower, but which can be adapted by a person skilled in the art to make it an air extractor according to the invention.
Ces dispositifs connus du type"obturateur à rideau"pré- sentent de nombreux avantages, notamment leur grande compacité et le gain de profondeur important par rapport, par exemple, à des obturateurs du type à clapet. En outre, ils peuvent tre très aisément manoeuvres et motorisés, à la différence des clapets des extracteurs connus, qui engendrent une résistance importante à l'air et obligent donc à recourir à des pulseurs de puissance plus importante.These known devices of the "curtain shutter" type have many advantages, in particular their great compactness and the significant gain in depth compared, for example, with shutters of the valve type. In addition, they can be very easily maneuvered and motorized, unlike the valves of known extractors, which generate significant resistance to air and therefore require the use of blowers of greater power.
On notera cependant que l'utilisation d'un moyen d'occultation du type obturateur à rideau n'est pas limitative, et que l'on peut également employer d'autres dispositifs dans lesquels il est possible de faire varier de manière contrôlée la section de passage, par exemple des dispositifs comportant un volet, une pièce à mémoire de forme ou tout autre système pouvant tre actionné par une commande mécanique, électrique ou autre.Note however that the use of a concealment means of the curtain shutter type is not limiting, and that it is also possible to use other devices in which it is possible to vary the section in a controlled manner passage, for example devices comprising a shutter, a shape memory part or any other system that can be actuated by mechanical, electrical or other control.
Du point de vue aéraulique, les avantages procurés par 1'extracteur selon l'invention sont illustrés par la figure 3.From the ventilation point of view, the advantages provided by the extractor according to the invention are illustrated in FIG. 3.
Cette figure donne la perte de charge Ap en fonction du débit Q du flux d'air.This figure gives the pressure drop Ap as a function of the flow rate Q of the air flow.
Le point de fonctionnement se situe à l'intersection de la caractéristique PA du pulseur et de celle A du circuit aé- raulique en aval de ce pulseur. Sur la figure, ce point de fonctionnement, pour un débit Q, se situe à une perte de charge (Pint-Pext) de valeur Apl. The operating point is located at the intersection of the characteristic PA of the blower and that A of the aeraulic circuit downstream of this blower. In the figure, this operating point, for a flow rate Q, is located at a pressure drop (Pint-Pext) of value Apl.
Grâce à la configuration de l'invention, on peut agrandir la section de passage des extracteurs et diminuer ainsi la perte de charge du circuit, donnant une nouvelle courbe de perte de charge B. On peut ainsi passer, à débit Q identique, d'une caractéristique de pulseur PA à une caractéris- tique de pulseur PB, correspondant à une diminution AP de la puissance aéraulique à fournir, du fait de l'abaissement de la différence Ap2 entre pressions intérieure et exté rieure. <
En effet, le système de pulsage d'air d'un habitacle automobile est dimensionné en fonction de deux paramètres : le débit d'air maximal désiré et les pertes de charge qu'il doit vaincre (puissance aéraulique). En diminuant ce second paramètre (diminution de la perte de charge par agrandissement de la section d'extraction), le dimensionnement du système de pulsage d'air peut tre réduit avec les avantages corrélatifs qui en découlent : réduction de la puissance du moteur (moindre coût, volume réduit), réduction de taille de la turbine et de la volute (donc pulseur de plus petit volume) et réduction du bruit engendré par le moteur.Thanks to the configuration of the invention, it is possible to enlarge the passage section of the extractors and thus reduce the pressure drop of the circuit, giving a new pressure drop curve B. It is thus possible to pass, at identical flow rate Q, from a characteristic of pulser PA to a characteristic of pulser PB, corresponding to a reduction AP in the air power to be supplied, due to the lowering of the difference Ap2 between internal and external pressures. <
In fact, the air pulsation system of a passenger compartment is dimensioned as a function of two parameters: the maximum desired air flow and the pressure drops which it must overcome (air power). By reducing this second parameter (reduction of the pressure drop by enlarging the extraction section), the dimensioning of the air pulsation system can be reduced with the correlative advantages which result from it: reduction of the engine power (less cost, reduced volume), reduction in size of the turbine and of the volute (therefore pulsator of smaller volume) and reduction of the noise generated by the motor.
Très avantageusement, comme on l'a schématisé sur la figure 4, on commande conjointement la section S de 1'extracteur (ou des extracteurs) 10 et la vitesse, donc le débit, du pulseur 28.Very advantageously, as shown diagrammatically in FIG. 4, the section S of the extractor (or extractors) 10 and the speed, therefore the flow rate, of the blower 28 are jointly controlled.
Cette commande combinée est opérée par exemple par le bloc 30 de pilotage de l'installation de chauffage-ventilation en fonction des paramètres de réglage (température, débit, etc.) de cette installation.This combined command is operated for example by the block 30 for controlling the heating-ventilation installation as a function of the adjustment parameters (temperature, flow rate, etc.) of this installation.
On peut ainsi, comme illustré figures 5 et 6, prévoir plusieurs points de fonctionnement 1,2,3,4 en combinant des débits Q1, Q2, Q3, Q4 pour le pulseur 28 et des sections
Sol, S1 pour 1'extracteur 10. On peut ainsi prévoir deux sections de passage possibles, une section normale So et une section maximale S1. Les auatre points de fonctionnement pourront tre alors simplement obtenus en mettant deux résistances 32,34 sélectivement en série avec le moteur du pulseur 28.It is thus possible, as illustrated in FIGS. 5 and 6, to provide several operating points 1,2,3,4 by combining flow rates Q1, Q2, Q3, Q4 for the blower 28 and sections
Sol, S1 for the extractor 10. It is thus possible to provide two possible passage sections, a normal section So and a maximum section S1. The four operating points can then be simply obtained by putting two resistors 32, 34 selectively in series with the motor of the blower 28.
L'installation selon l'invention permet ainsi de supprimer une ou plusieurs résistances de la fonction de commande de pulsage d'air, et/ou d'augmenter le nombre de positions de vitesse du pulseur au tableau de commande, les vitesses étant modifiées en faisant varier les sections d'extraction, à tension moteur identique (vitesses V1, V2, V3, V4 sur la figure 6). The installation according to the invention thus makes it possible to remove one or more resistors from the air pulsation control function, and / or to increase the number of blower speed positions on the control panel, the speeds being modified by varying the extraction sections, at identical motor voltage (speeds V1, V2, V3, V4 in Figure 6).
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| FR9813442A FR2784942B1 (en) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | INSTALLATION FOR HEATING-VENTILATION OF THE INTERIOR OF A MOTOR VEHICLE WITH CONTROLLED AIR EXTRACTOR |
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| FR9813442A FR2784942B1 (en) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | INSTALLATION FOR HEATING-VENTILATION OF THE INTERIOR OF A MOTOR VEHICLE WITH CONTROLLED AIR EXTRACTOR |
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ID=9532028
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| FR (1) | FR2784942B1 (en) |
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1998
- 1998-10-27 FR FR9813442A patent/FR2784942B1/en not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 040 (M - 454) 18 February 1986 (1986-02-18) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2784942B1 (en) | 2000-12-22 |
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