FR2799412A1

FR2799412A1 - Heating or air conditioning installation for motor vehicles, uses rigid structure that combines reinforcement of the vehicle structure with integral air delivery ducts and housings for heater, fan and evaporator

Info

Publication number: FR2799412A1
Application number: FR9912450A
Authority: FR
Inventors: Gilles Elliot
Original assignee: Valeo Climatisation SA
Current assignee: Valeo Climatisation SA
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-04-13
Anticipated expiration: 2019-10-06
Also published as: FR2799412B1

Abstract

The installation is formed as a rigid structure (1) made up of multiple hollow passages, which integrates a hollow structural beam (21,25) with air delivery ducts. A heat source is housed in chambers (9) at the ends of the installation, an evaporator is housed in a central chamber (15) along with an air filter, and an air circulation fan is housed in another central chamber (11).

Description

INSTALLATION DE CHAUFFAGE ETIOU CLIMATISATION PRESENTANT UN SYSTEME DE DISTRIBUTION D'AIRDANS L'HABITACLE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte principalementà une installation de chauffage et/ou climatisation présentant un système de distribution d'air chaud et/ou froid dans l'habitacle d'un véhicule automobile. HEATING SYSTEM AIR CONDITIONING PRESENTING AN AIR DISTRIBUTION SYSTEM IN THE DITCH The present invention mainly relates to a heating and / or air-conditioning system having a hot and / or cold air distribution system in a heating and / or air-conditioning system. the passenger compartment of a motor vehicle.

Les véhicules automobiles modernes comportent de nombreux équipements dont le volume risque d'empiéter sur l'espace de l'habitacle. Un ensemble de canalisations assure la distribution d'air froid (ventilation, climatisation) ou chaud (chauffage) dans l'habitacle. D'autre part, la structure d'un véhicule automobile est habituellement renforcée par une poutre transversale. Ainsi, un constructeur automobile doit loger dans un même espace les canalisations d'amenee d'air, la poutre de renforcement, la planche de bord ainsi que équipements, tels que des coussins de sécurité (airbag en terminologie anglo saxonne) ou analogues. Modern motor vehicles have a lot of equipment, the volume of which can encroach on the space of the passenger compartment. A set of pipes ensures the distribution of cold air (ventilation, air conditioning) or hot air (heating) in the passenger compartment. On the other hand, the structure of a motor vehicle is usually reinforced by a transverse beam. Thus, a car manufacturer must house in the same space the air supply lines, the reinforcing beam, the dashboard and equipment, such as airbags (airbag in English terminology) or the like.

On connaît ainsi du Brevet Européen EP 0 607 585 un tableau bord intégrant un échangeur de chaleur, un conduit servantà envoyer un flux d'airà l'échangeur de chaleur, des ouïes de sortie et un système de distribution de flux d'air, dans lequel le corps de tableau de bord est constitué par deux coques définissant un volume creux définissant un unique conduit transversal constituant système de distribution de flux d'air. Thus European Patent EP 0 607 585 discloses an onboard board incorporating a heat exchanger, a duct serving to to send an air stream to the heat exchanger, outlet openings and an airflow distribution system, in which the dashboard body is constituted by two shells defining a hollow volume defining a single transverse duct constituting a flow distribution system; air.

Ce dispositif, même s'il est de structure relativement simple occupe un volume important, ce qui est relativement pénalisant étant donné que, dans véhicules actuels, la gestion de l'espace doit être optimisée. This device, even if it is relatively simple structure occupies a large volume, which is relatively disadvantageous given that, in current vehicles, space management must be optimized.

Le BrevetUS 4,391,465 a proposé un ensemble en deux parties dont l'une constitue une structure porteuse présentant une fonction mécanique, dont l'autre, qui ne présente pas de fonction mécanique particulière, sertà loger des instruments de tableau de bord et des conduits du système de ventilation du véhicule. Ce concept ne permet pas non plus d'optimiser l'espace occupe par les différents équipements du véhicule. US Pat. No. 4,391,465 has proposed a two-part assembly, one of which constitutes a bearing structure having a mechanical function, the other of which, having no particular mechanical function, serves to house dashboard instruments and vehicle ventilation system ducts. This concept also does not optimize the space occupied by the various equipment of the vehicle.

Le BrevetUS 5,564,515 a proposé une structure en nid d'abeille présentant un niveau supérieur regroupant les conduits de distribution d'air et un niveau inférieur regroupant les éléments de chauffage de ventilation et de conditionnement d'air. Cette structureà deux niveaux est volumineuse, notamment en raison du fait que la structure en nid d'abeille qui permet d'obtenir une réduction de poids, tendà augmenter l'espace occupé. Patent US 5,564,515 has proposed a honeycomb structure having a higher level grouping the air distribution ducts and a lower level grouping the ventilation and air conditioning heating elements. This two-tiered structure is bulky, particularly because the honeycomb structure that provides weight reduction tends to increase to increase. occupied space.

La présente invention viseà l'obtention d'une installation fonctionnelle, de structure relativement simple et qui permet de diminuer l'espace occupe. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir système de distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile ayant faible emprise sur l'habitacle. C'est également un but de la présente invention d'offrir un système de distribution d'air permettant, sur commande, d'amener de l'air chaud ou froid dans divers points de l'habitacle. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un système distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile minimisant le nombre pièces nécessairesà l'assemblage du véhicule, Notamment, le système selon la présente invention peut jouer le rôle d'une structure de renforcement du véhicule. The present invention aims to achieve a functional installation, relatively simple structure and reduces the space occupied. It is therefore an object of the present invention to provide an air distribution system in the passenger compartment of a motor vehicle having a low grip on the passenger compartment. It is also an object of the present invention to provide an air distribution system allowing, on command, to bring hot or cold air in various points of the passenger compartment. It is also an object of the present invention to provide an air distribution system in the passenger compartment of a motor vehicle minimizing the number of parts required to assemble the vehicle, in particular the The system according to the present invention can act as a vehicle reinforcement structure.

C'est également un but de la présente invention d'offrir un sous- ensemble prêtà être monté, assurant la climatisation, la ventilation et/ou le chauffage d'un habitacle d'un véhicule automobile. It is also an object of the present invention to provide a subassembly ready to be mounted, providing air conditioning, ventilation and / or heating of a passenger compartment of a motor vehicle.

C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un véhicule comportant de nombreux équipements et dont l'habitacle offre un espace disponible important. C'est également un but de la présente invention d'offrir un véhicule très rigide, comportant un habitacle indéformable et présentant une bonne résistance aux chocs frontaux et latéraux. Au moins un des buts précités est atteint par une installation présentant un système de distribution d'air dans l'habitacle d'un véhicule automobile comportant un ensemble disposé transversalement et ancré sur la structure véhicule et comportant d'une part au moins une poutre creuse de renforcement de structure dudit véhicule et formant au moins certaines desdites canalisations d'amenée d'air, et d'autre part au moins un élément d'échange de chaleur (par exemple radiateur et/ou condenseur et/ou évaporateur), en communication avec au moins dite canalisation d'amenée d'air. La poutre creuse de renforcement peut représenter des ouvertures débouchant dans l'habitacle du véhicule. Au moins un élément de chauffage, par exemple un radiateur, peut être logé dans au moins un compartiment de l'ensemble rigide. En particulier, deux éléments de chauffage peuvent être disposés chacun dans un compartiment situéà une extrémité de la poutre. It is also an object of the present invention to provide a vehicle with many equipment and whose cabin offers significant space available. It is also an object of the present invention to provide a very rigid vehicle, comprising a non-deformable passenger compartment and having good resistance to frontal and lateral impacts. At least one of the aforementioned aims is achieved by an installation having an air distribution system in the passenger compartment of a motor vehicle comprising a set arranged transversely and anchored to the vehicle structure and having on the one hand at least one hollow beam reinforcing the structure of said vehicle and forming at least some of said air supply lines, and secondly at least one heat exchange element (for example radiator and / or condenser and / or evaporator), in communication with at least said air supply duct. The hollow reinforcement beam may represent openings opening into the passenger compartment of the vehicle. At least one heating element, for example a radiator, can be housed in at least one compartment of the rigid assembly. In particular, two heating elements may each be arranged in a compartment located at one end of the beam.

Un évaporateur et éventuellement un filtreà air peuvent être logés dans un compartiment de l'ensemble rigide, situé par exemple dans une région centrale de la poutre. Au moins un moyen de pompage d'air tel qu'un pulseur peut être logé dans compartiment de l'ensemble rigide. An evaporator and optionally an air filter may be housed in a compartment of the rigid assembly, located for example in a central region of the beam. At least one air pumping means such as a blower can be housed in the compartment of the rigid assembly.

L'ensemble rigide peut être composé de deux demi-coques assemblées, notamment selon un plan horizontal. The rigid assembly may be composed of two half-shells assembled, in particular in a horizontal plane.

La poutre creuse peut être une poutre transversale et/ou une traverse inférieure de baie. The hollow beam may be a transverse beam and / or a lower berry beam.

L'installation peut en particulier présenter première région creuse formant poutre transversale et une deuxième région creuse formant une traverse inférieure de baie, reliées par des troisième et quatrième régions creuses définissant également des passages de distribution d'air. The installation may in particular have first hollow region forming transverse beam and a second hollow region forming a lower cross-bay, connected by third and fourth hollow regions also defining air distribution passages.

La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et des figures annexées, données comme des exemples non limitatifs, et sur lesquelles: - la figure1 est une vue isométrique éclatée de trois-quarts arrière d'un premier exemple de réalisation d'un système selon la présente invention; - la figure 2 est une vue isométrique éclatée de trois-quarts avant du système de la figure1 ; - la figure3 est une vue isométrique de trois-quarts arrière du système de la figure1 ; - la figure 4 est une vue isométrique de trois-quarts avant du système de la figure1 ; - la figure5 est une vue isométrique de trois-quarts avant d'un deuxième exemple de réalisation d'un système selon la présente invention; - la figure6 est une vue isométrique de trois-quarts arrière d'un troisième exemple de réalisation d'un système selon la présente invention. The present invention will be better understood by means of the description below and the appended figures, given as non-limiting examples, and on which : - the figure 1 is an exploded isometric view of three-quarter rear of a first embodiment of a system according to the present invention ; - - Figure 2 is an exploded isometric view of three-quarter front of the system of Figure 1; - Figure 3 is an isometric view of rear three-quarter Figure 4 is an isometric view of three-quarters front of the system of Figure 1; 5 is an isometric view of three-quarters front of a second embodiment of a system according to the present invention ; - Figure 6 is an isometric view of three-quarter rear of a third embodiment of a system according to the feel invention.

Sur les figures1 à 6, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. In the figures 1 to 6, we used the same references to designate the same elements.

Sur les figures1 à 4, on peut voir un premier exemple de réalisation d'un système selon la présente invention comportant un ensemble rigide1 formant une poutre susceptible d'être ancrée transversalement dans un véhicule automobile de manièreà renforcer sa structure et comportant des conduits d'amenée d'air froid ou chaud terminés par une pluralité d'ouvertures débouchant dans l'habitacle d'un véhicule automobile. Cette position occupe notamment l'espace utilisé par un élément de renforcement de structure (position transversale et/ou traverse inférieure bain). L'ensemble rigide1 est un corps creux composé par exemple d'une demi- coque supérieure3 et d'une demi-coque inférieure5, réalisée par exemple, en tôle emboutie en matière plastique ou en matériau composite d'épaisseur suffisante pour l'ensemble rigide1 creux fasse fonction de poutre de renforcement. deux demi-coques 3 et5 sont assemblées de manière hermétique eny incorporant divers équipements tels que radiateurs et/ou condenseur7, avantageusement disposés dans deux compartiments9 situésà proximité des extrémités opposees de l'ensemble rigide1, un pulseur, une turbine, un ventilateur ou analogue (non illustrés) disposés dans un compartiment cylindrique11 situé par exempleà l'arrière gauche de l'ensemble rigide1. Le compartiment11 est relié par une canalisation1 à un compartiment central15 de réception d'un évaporateur17 d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Avantageusement, entre la canalisation13 et l'évaporateur17, on interpose un filtre19. Des canalisations 21, par exemple de sections rectangulaires, transversales par rapport au véhicule automobile, s'étendent sur toute la longueur du système selon la présente invention. L'ensemble rigide1 selon l'invention peut comporter d'autres équipements, tels que moteur d'essuie-glaces, séparateur d'air ou compresseur électrique du dispositif de climatisation. Le système selon la présente invention comporte une pluralité d'ouvertures23.1 à 23.8 d'amenée d'air dans l'habitacle du véhicule. Par exemple, une ouverture23.1 dont l'axe est disposé verticalement vers le haut,à l'extrémité gauche de la poutre et une ouverture23.2 dont l'axe est disposé verticalement vers le haut,à l'extrémité droite de la poutre assurent le dégivrage et/ou le désembuage pare-brise. Une ouverture23.3 dont l'axe est vertical, opposéeà l'ouverture23.1 assure l'amené d'air au niveau des pieds de la partie gauche de l'habitacle (pieds du conducteur dans un véhicule destinéà la circulationà droite). Une ouverture 23.4 dirigée vers le bas, d'axe vertical, opposéeà l'ouverture23.2 assure l'amené d'air au niveau des pieds du côté droit de l'habitacle. In the figures 1 to 4, we can see a first embodiment of a system according to the present invention comprising a rigid assembly 1 forming a beam that can be anchored transversely in a motor vehicle so as to strengthen its structure and comprising hot or cold air supply ducts terminated by a plurality of openings opening into the passenger compartment of a motor vehicle. This position occupies in particular the space used by a structural reinforcement element (transverse position and / or lower bath crossbar). The rigid assembly 1 is a hollow body composed for example of an upper half-shell 3 and of a lower half-shell 5, made for example, pressed sheet metal plastic or composite material of sufficient thickness for the rigid assembly 1 hollow acts as reinforcement beam. two half-shells 3 and 5 are hermetically assembled in y incorporating various equipment such as radiators and / or condenser 7, advantageously arranged in two compartments 9 located at near the opposite ends of the rigid assembly 1, a blower, a turbine, a fan or the like (not shown) arranged in a cylindrical compartment 11 located for example to the left rear of the rigid assembly 1. The compartment 11 is connected by a line 1 to a central compartment 15 for receiving an evaporator 17 'an air conditioning system of the passenger compartment of a motor vehicle. Advantageously, between the pipe 13 and the evaporator 17, is interposed a filter 19. Pipes 21, for example of rectangular sections, transverse relative to the motor vehicle, extend over the entire length of the system according to the present invention. The rigid assembly 1 according to the invention may comprise other equipment, such as wiper motor, air separator or electric compressor of the air conditioning device. The system according to the present invention comprises a plurality of openings 23.1 to 23.8 of air supply in the passenger compartment of the vehicle. For example, an opening 23.1 whose axis is vertically upward, to the left end of the beam, and an opening 23.2 whose axis is arranged vertically upward, at the right end of the beam provide defrosting and / or defogging windshield. An opening 23.3 whose axis is vertical, opposite to the opening 23.1 ensures the air intake at the feet of the left side of the cockpit (driver's feet in a vehicle intended to to traffic to right). An opening 23.4 directed downwards, of vertical axis, opposite to the opening 23.2 ensures the air intake at the level of the feet of the right side of the cockpit.

Une ouverture23.5, d'axe horizontal, disposéeà l'extrémité gauche système selon la présente invention, assure l'aération latérale gauche, alors qu'une ouverture23.6, d'axe horizontal, disposée du côté droit de l'habitacle assure l'aération latérale droite. Les ouvertures23.7 et23.8, placées au centre, assurent l'aération centrale de l'habitacle. Le système selon la présente invention comporte les moyens de type connus pour diriger l'airà la température désirée vers la ou les ouvertures23.1 à 23.8. Ces dernières sont équipées de volets permettant de diriger l'air dans l'habitacle de manièreà assurer le confort des occupants du véhicule. A horizontal axis aperture <23.5, , disposed at the left-hand end of the system according to the present invention, provides left lateral aeration, while an opening 23.6, horizontal axis, arranged on the right side of the passenger compartment ensures the right side ventilation. The openings 23.7 and 23.8, placed in the center, ensure the central ventilation of the cockpit. The system according to the present invention comprises the known type of means for directing the air to the desired temperature towards the opening (s) 23.1 to 23.8. The latter are equipped with shutters to direct air into the passenger compartment so as to ensure the comfort of the occupants of the vehicle.

En particulier, il est avantageux de disposer l'évaporateur17 et/ou le pulseur dans la partie centrale de la poutre, ce qui permet de distribuer de l'air frais vers la console de l'habitacle par les conduits de sortie23.7 et23.8, ainsi que sur les côtés par les conduits de sortie23.5 et23.6 par l'intermédiaire des canalisations 21 qui relient les compartiments9 et15. Les canalisations 21 servent égalementà distribuer de l'air chaud partir des éléments7, vers le centre de la partie avant de l'habitacle (conduits de sortie23.7 et23.8). In particular, it is advantageous to have the evaporator 17 and / or the blower in the central part of the beam, which makes it possible to distribute fresh air towards the cabin console by the outlet ducts 23.7 and 23.8, as well as on the sides by the outlet ducts 23.5 and 23.6 by through the pipes 21 which connect the compartments 9 and 15. The pipes 21 also serve to distribute hot air from the elements 7, towards the center of the front part of the cockpit (exit ducts 23.7 and 23.8).

Dans l'exemple non limitatif illustré, les diverses canalisations mises en oeuvre ont avantageusement une section carrée ou rectangulaire. In the nonlimiting example illustrated, the various pipes used advantageously have a square or rectangular section.

Sur la figure5, on peut voir une variante de réalisation d'un système selon la présente invention, comportant, en outre, une traverse inférieure de baie25 parallèleà la canalisation 21 et disposée vers l'avant du véhicule. La traverse inférieure de baie est une pièce de structure situéeà la base du pare-brise. Elle peut être intégrée au tablier séparant l'habitacle du compartiment moteur. La traverse inférieure de baie25 est par exemple munie d'une ouverture centrale23.9 débouchant vers le haut pour compléter le dégivrage et/ou le désembuage du pare- brise. Ce concept metà profit le fait que sur un véhicule, la poutre transversale et la traverse inférieure de baie sont situées sensiblement dans un même plan horizontal. L'ensemble tel que représenté présente ainsi un contour fermé comportant les poutres creuses 21 et25 et les régions creuses9 formant également des canalisations d'amenée d'air et formant un cadre (par exemple rectangulaire), ce qui lui confère une rigidité élevée. Le compartiment15 est situéà l'intérieur de ce cadre, d'où une bonne protection pour le pulseur et/ou l'évaporateur17, tout en assurant la distribution de l'air dans tous les endroits désirés de l'avant de l'habitacle, sans qu'il soit besoin d'un boitier de protection. Comme dans le cas des figures1 à 4, l'ensemble rigide1 est avantageusement constituée de deux demi-coques supérieure3 et inférieure5. L'ensemble présente ainsi un maximum d'intégration de fonctions,à savoir rigidité (poutre transversale, traverse inférieure de baie), intégration des éléments fonctionnels de l'installation de chauffage-climatisation et distribution d'air par les canalisations 21 et23.1 à 23.9 intégréesà l'ensemble rigide1. Sur la figure6, on peut voir une variante de realisation du dispositif 1 selon les figures1 à 4, comportant deux compartiments11.1 et 11.2 avantageusement identiques de réception d'un puiseur, d'une turbine ou d'un ventilateur. Dans l'exemple illustré, chacun des compartiments11.1 et 11.2 forment sensiblement un cylindre d'axe horizontal disposéà l'opposé ouvertures23.7 et 23.8. Cette disposition est également applicable au cas de la figure6. In FIG. 5, an alternative embodiment of a system according to the present invention can be seen, further comprising a parallel bottom rail 25 parallel to the pipe 21 and disposed towards the front of the vehicle. The lower bay rail is a structural piece located at the base of the windshield. It can be integrated into the deck separating the passenger compartment from the engine compartment. The lower crossbar 25 is for example provided with a central opening 23.9 opening upwards to complete the defrosting and / or defogging of the windshield. This concept puts in advantage the fact that on a vehicle, the transverse beam and the lower berry beam are located substantially in the same horizontal plane. The assembly as shown thus has a closed contour comprising the hollow beams 21 and 25 and the hollow regions 9 also forming air supply pipes and forming a frame (for example rectangular), which gives it a high rigidity. The compartment 15 is located to inside this frame, hence a good protection for the blower and / or the evaporator 17, while ensuring the distribution of air in all the desired areas of the front of the cabin, without the need for a protective box. As in the case of the figures 1 to 4, the rigid assembly 1 advantageously consists of two upper half-shells 3 and lower 5. The assembly thus presents a maximum of integration of functions, to know stiffness (transverse beam, lower cross of bay), integration of the functional elements of the heating installation -climatization and distribution of air through the pipes 21 and 23.1 to 23.9 integrated to the rigid assembly 1. In the figure 6, we can see an alternative embodiment of the device 1 according to the figures 1 to 4, comprising two compartments 11.1 and 11.2 advantageously identical receiving a brewer, a turbine or a fan. In the illustrated example, each of the compartments 11.1 and 11.2 substantially form a cylinder of horizontal axis arranged to the opposite openings 23.7 and 23.8. This provision is also applicable to the case of Figure 6.

A titre de variante, il est possible, dans le cadre de la présente invention, de disposer un élément chauffant tel qu'un radiateur dans le compartiment 25 et de réaliser un évaporateur en deux parties, connecté en parallèle ou en série, et disposées dans les compartiments d'extrémité9. A as a variant, it is possible, in the context of the present invention, to arrange a heating element such as a radiator in the compartment 25 and to make an evaporator in two parts, connected in parallel or in series, and arranged in the end compartments 9.

Claims

CLAIMS 1. Heating-air-conditioning installation comprising an air distribution system in the passenger compartment of a motor vehicle comprising air distribution, characterized in that it comprises a rigid assembly (1) arranged transversely and anchored on the vehicle structure and integrating on the one hand at least one hollow beam (21, 25) of reinforcing the structure of said vehicle forming at least some of said air supply ducts, and secondly at least one heat exchange element (7, 17) in communication with at least one air supply duct. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the hollow reinforcement beam (21) has openings (23.1 to 23.9) opening into the passenger compartment of the vehicle. 3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one element (7) heating the air distributed in the passenger compartment of the motor vehicle, said element (7) being housed in at least a first compartment (9) of the rigid assembly (1 4. Installation according to claim 3, characterized in that the rigid assembly (1) comprises two heating elements (7) each of which is located in a (9) compartment at one end of the (1) beam. 5 Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an evaporator (17) ensuring the cooling of the air distributed in said passenger compartment, said evaporator (17) being housed in the second compartment (15) of the rigid assembly (1). 6. Installation according to the claim 5, characterized in that i l comprises a filter to air (19) housed in said second compartment (15) of the beam. 7. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for pumping air such that at least one blower housed in a third compartment 1) of the rigid assembly (1). 8. Installation according to one of the claims 5 to 7, characterized in that said second compartment (15) is disposed in a central region of the beam . 9 Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the rigid assembly (1) is composed of two half-shells (3, 5) assemblies. 10. Installation according to claim 9, characterized in that the two half-shells (3, 5) are assembled in a horizontal plane. 11. Installation according to any one of the claims characterized in that the rigid assembly (1) has a first hollow region (21) forming a transverse beam and a second hollow region (25) forming a lower berry beam. 12. Installation according to claim 11, characterized in that the first (21) and second (25) hollow regions are interconnected third and fourth hollow region (9) defining air distribution passages. Installation according to claim 12, characterized in that the first (21) and second (25) hollow regions are connected at their ends to said third and fourth hollow regions (9), to form a rigid frame. Installation according to one of the claims 11 or 13, characterized in that the lower crossbar (25) has an opening (23.9 ) defrosting or demisting the windshield.