FR2883511A1 - Boitier d'admission d'air pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un habitacle de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un boîtier d'admission d'air pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule automobile. Le boîtier (10) comprend une entrée d'air extérieur (16), une entrée d'air recirculé (18), une sortie d'air (26), un volet tambour (28) monté pivotant dans le boîtier (10) autour d'un axe de rotation (AA) pour contrôler un flux d'air provenant de l'entrée d'air extérieur (16) et/ou de l'entrée d'air recirculé (18) et gagnant la sortie d'air (26). Le boîtier (10) loge un dispositif de traitement d'air (40), par exemple un filtre à air, placé sur le trajet du flux d'air en amont de la sortie d'air (26) et disposé dans une région du boîtier qui est traversée par l'axe de rotation (AA) du volet tambour (28), ce qui permet de réduire l'encombrement du boîtier et de l'installation. Application aux véhicules automobiles.
Description
Boîtier d'admission d'air pour une installation de chauffage, ventilation
et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule automobile
L'invention se rapporte au domaine des installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation des habitacles de véhicules automobiles.
Elle concerne plus particulièrement un boîtier d'admission d'air pour une telle installation, comprenant une entrée d'air extérieur, une entrée d'air recirculé, une sortie d'air, et un volet tambour monté pivotant dans le boîtier autour d'un axe de rotation pour contrôler un flux d'air provenant de l'entrée d'air extérieur et/ou de l'entrée d'air recirculé et gagnant la sortie d'air.
Un tel boîtier d'admission d'air est utilisé pour alimenter une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule automobile, soit par de l'air extérieur prélevé hors de l'habitacle, soit par de l'air recirculé prélevé à l'intérieur de l'habitacle, soit encore par un mélange d'air extérieur et d'air recirculé. Le contrôle de l'entrée d'air extérieur et de l'entrée d'air recirculé est effectué par un volet tambour monté pivotant autour d'un axe de rotation et comportant généralement une paroi en forme de portion cylindrique. Ce volet tambour peut pivoter dans le boîtier entre deux positions extrêmes et prendre différentes positions intermédiaires pour contrôler le flux d'air qui gagne la sortie d'air. Cette sortie est habituellement reliée à une volute logeant une turbine pour envoyer le flux d'air dans l'installation proprement dite et y être traité, c'est à dire réchauffé ou refroidi, avant d'être distribué dans l'habitacle.
II est connu aussi de disposer à l'interface du boîtier d'admission d'air et de l'installation proprement dite un dispositif de traitement d'air, tel que par exemple un filtre à air.
Habituellement, ce dispositif supplémentaire est disposé entre le boîtier et l'installation proprement dite, ce qui génère de l'encombrement. Ainsi, dans le cas où la sortie d'air du boîtier d'admission d'air est située en partie inférieure du boîtier, ceci augmente notablement l'encombrement du boîtier dans la direction verticale.
L'invention a notamment pour but de surmonter un tel inconvénient.
Elle vise en particulier à procurer un boîtier d'admission d'air du type défini en introduction dont l'encombrement peut être réduit par rapport aux boîtiers existant dans la technique antérieure.
C'est encore un but de l'invention de procurer un tel boîtier d'admission d'air qui peut être fabriqué facilement et à moindre coût.
L'invention propose à cet effet un boîtier d'admission d'air du type défini en introduction, dans lequel le boîtier loge un dispositif de traitement d'air placé sur le trajet du flux d'air en amont de la sortie d'air et disposé dans une région du boîtier qui est traversée par l'axe de rotation du volet tambour.
Ainsi, le dispositif de traitement d'air est placé directement dans le boîtier en amont de la sortie d'air, et non pas à la sortie du boîtier comme dans la technique antérieure.
En outre, ce dispositif de traitement d'air est disposé dans une région du boîtier qui est traversée par l'axe de rotation du volet tambour.
Par cette expression, on veut dire que l'axe de rotation du volet, qui est généralement défini par deux demi-arbres s'étendant de part et d'autre du volet, coupe virtuellement une région du boîtier où se trouve placé le dispositif de traitement d'air, c'est-à-dire qu'il coupe également ce dispositif de traitement d'air.
II en résulte que le dispositif de traitement d'air se trouve placé, au moins en partie, dans la zone d'évolution du volet tambour, ce qui permet de limiter l'encombrement.
Au contraire, dans la technique antérieure, comme rappelé plus haut, un tel dispositif de 25 traitement d'air était situé extérieurement au boîtier en générant un encombrement supplémentaire.
Le dispositif de traitement d'air a de préférence sensiblement la forme d'un parallélépipède et comporte deux faces principales généralement parallèles, entre lesquelles passe l'axe de rotation du volet tambour. II est avantageux que les deux faces principales du dispositif de traitement d'air comprennent une face principale d'entrée disposée du côté de l'entrée d'air extérieur et de l'entrée d'air recirculé, et une face principale de sortie disposée du côté de la sortie d'air.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le volet tambour comporte une paroi en forme de portion cylindrique reliée à deux flasques d'extrémité espacés dans la direction de l'axe de rotation et portant chacun un demi-arbre de rotation. Le dispositif de traitement d'air est alors avantageusement logé entre les deux flasques d'extrémité.
De manière préférentielle, la paroi en forme de portion cylindrique du volet tambour s'étend sur un intervalle angulaire limité correspondant à un angle aigu, et les deux flasques d'extrémités sont formés chacun d'un secteur angulaire correspondant sensiblement audit intervalle angulaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend une paroi d'entrée dans laquelle sont formées l'entrée d'air extérieur et l'entrée d'air recirculé et une paroi de sortie, opposée à la paroi d'entrée, dans laquelle est formée la sortie d'air. II est avantageux, en ce cas, que la paroi d'entrée s'étende sur un intervalle angulaire d'environ 180 degrés, et que la paroi de sortie soit sensiblement plane.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le boîtier comporte une trappe d'accès pour le montage et/ou le remplacement du dispositif de traitement d'air.
Le boîtier est avantageusement formé de deux parties moulées présentant des surfaces 20 de jonction de formes conjuguées délimitant deux paliers pour le passage de deux demi-arbres de rotation du volet tambour.
Le dispositif de traitement d'air, logé dans le boîtier, peut revêtir différentes formes.
Dans une application préférentielle de l'invention, le dispositif de traitement d'air est un filtre à air. En ce cas, ce filtre peut être choisi notamment parmi des filtres électrostatiques, des filtres photocatalytiques, des filtres à gaz et des filtres à particules.
Le dispositif de traitement d'air peut aussi être réalisé sous la forme d'un radiateur de 30 chauffage ou encore d'un échangeur de chaleur, en particulier d'un évaporateur d'un circuit de climatisation.
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un boîtier d'admission d'air selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale du boîtier de la figure 1, le plan de coupe étant perpendiculaire à l'axe de rotation du volet tambour; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; et - la figure 4 est une vue d'extrémité du boîtier des figures 1 à 3.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui montre un boîtier d'admission d'air, désigné dans son ensemble par la référence 10 et destiné à une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule automobile. Le boîtier comporte une paroi d'entrée 12 ayant, dans l'exemple de réalisation, la forme d'une paroi partiellement ajourée, généralement cylindrique, s'étendant sur un intervalle angulaire d'environ 180 degrés par rapport à un axe AA, dans l'exemple. Cette paroi 12 s'étend entre deux parois latérales 14 (voir la coupe de la figure 3) dont chacune s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe AA précité.
Dans la paroi 12 sont formées deux entrées d'air, à savoir une entrée d'air extérieur 16 et une entrée d'air recirculé 18, qui sont dans des positions angulaires décalées par rapport à l'axe AA. L'entrée d'air extérieur 16 est réalisée sous la forme d'un canal d'air coudé comportant une bouche d'entrée 20 délimitant une ouverture de forme sensiblement rectangulaire. La bouche d'entrée 20 comporte une bride 21 pour fixer l'entrée d'air sur une paroi de séparation (non représentée) disposée entre le compartiment moteur et l'habitacle du véhicule. Toutefois, selon un autre mode de réalisation, le canal d'air pourrait être droit. L'entrée d'air extérieur 16 est destinée à admettre à l'intérieur du boîtier 10 un flux d'air extérieur (comme représenté par la flèche AE) prélevé à l'extérieur de l'habitacle du véhicule automobile.
L'entrée d'air recirculé 18 est formée directement dans la paroi d'entrée 12 et sert à admettre, à l'intérieur du boîtier 10, un flux d'air recirculé prélevé à l'intérieur de l'habitacle (comme représenté par la flèche AR). L'entrée d'air recirculé 18 est munie d'une grille 22 pour retenir d'éventuels déchets qui seraient véhiculés par le flux d'air recirculé. Toutefois, selon un autre mode de réalisation, un canal d'air pourrait guider le flux d'air recirculé jusqu'à l'entrée d'air 18.
A l'opposé de la paroi d'entrée 12 et des entrées d'air 16 et 18 se trouve une paroi de sortie 24 dans laquelle est formée une sortie d'air 26 (figures 2 et 3). Dans l'exemple de réalisation, cette paroi est sensiblement plane et se trouve disposée en partie inférieure du boîtier, dans la position de montage du boîtier sur un véhicule. La sortie d'air 26 délimite une ouverture de forme préférentiellement circulaire (figures 2 et 3), dont l'axe est sensiblement vertical et orthogonal à l'axe AA. La sortie d'air 26 est traversée par un flux d'air sortant AS et elle est destinée à être raccordée à l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation du véhicule. Elle permet un raccordement direct à une turbine d'aspiration (non représentée), et plus particulièrement à une volute logeant une telle turbine. En variante, les entrées d'air 16 et 18 et la sortie d'air 26 pourraient être orientées dans des directions non perpendiculaires à l'axe de rotation AA du volet tambour.
Les entrées d'air 16 et 18 sont contrôlées par un volet tambour 28 qui comporte une paroi en forme de portion cylindrique 30 s'étendant sur un intervalle angulaire limité correspondant à un angle aigu, typiquement d'environ 60 degrés dans l'exemple. Cette paroi est reliée à deux flasques d'extrémité 32 espacés dans la direction de l'axe AA et formés chacun d'un secteur angulaire correspondant sensiblement à l'intervalle angulaire du volet tambour. Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 1 et 2, le volet tambour 28 est renforcé par des nervures extérieures 34 qui s'étendent le long de la paroi en forme de portion cylindrique 30, parallèlement à l'axe AA, et à l'extérieur des flasques 32 dans la direction radiale.
Le volet tambour 28 est monté pivotant autour de l'axe AA grâce à deux demi-arbres 36 formant des portées cylindriques disposées de manière coaxiale. Les deux demi-arbres 36 traversent respectivement les deux parois latérales 14 du boîtier (figure 3). L'un des demi-arbres 36 (représenté sur le côté gauche de la figure 3) est couplé à un dispositif d'entraînement 38, par exemple un moteur électrique du type pas à pas ou d'un câble de commande de type "Bowden", qui permet de placer le volet tambour 28 dans une position choisie pour contrôler le flux d'air provenant de l'entrée d'air extérieur 14 et/ou de l'entrée d'air circulé qui va gagner la sortie d'air 26.
Le boîtier d'air 10 loge en outre un dispositif de traitement d'air 40, dans l'exemple un filtre à air de type électrostatique. Le filtre à air 40 possède une forme généralement parallélépipédique et comporte deux faces principales généralement parallèles, à savoir une face principale d'entrée 42 disposée du côté des entrées d'air 16 et 18 et une face principale de sortie 44 disposée du côté de la sortie d'air 26. Ce filtre à air comporte en outre deux faces latérales 46 disposées du côté des faces latérales 14 du boîtier 10 et venant se loger contre deux parois de guidage 48 (figure 3). Le filtre à air 40 comporte en outre une paroi d'extrémité 50 venant en butée contre une paroi de butée 52 du boîtier (figure 2) et une autre paroi d'extrémité 54 qui, dans la position de montage du filtre, dépasse vers l'extérieur du boîtier. Le boîtier comporte à cet effet une embouchure 56 (figure 4) fermée par une trappe d'accès 58. Selon une autre réalisation, la trappe 58 pourrait être intégrée au filtre à air 40.
Le filtre à air 40 comporte une partie filtrante 60 et une partie électrique 62 qui se trouve placée dans l'embouchure 56 et qui est destinée à être reliée à une alimentation électrique appropriée (non représentée).
Comme on le voit sur les figures 1 à 3, l'axe M coupe la région où est logé le filtre à air 40 et passe entre les deux faces principales 42 et 44 de celui-ci. Dans l'exemple, cet axe de rotation se trouve situé plus proche de la face principale de sortie 44 que de la face principale d'entrée 42. Ceci permet de loger le filtre à air 40 (et plus généralement un dispositif de traitement d'air) à l'intérieur même du boîtier, en amont de la sortie d'air, et dans la région où passe l'axe de rotation du volet. Ceci permet de réduire l'encombrement en hauteur du boîtier, dans le cas où la paroi de sortie du boîtier est dirigée vers le bas comme dans l'exemple représenté. On a représenté sur la figure 1 les axes habituels du véhicule: axe longitudinal X, axe transversal Y et axe vertical Z. Dans l'exemple, le boîtier de l'invention permet un gain en encombrement dans la direction de l'axe vertical Z, donc en hauteur.
Le boîtier est avantageusement réalisé par moulage d'une matière plastique et comporte deux parties principales, à savoir une partie inférieure 64 qui intègre la paroi de sortie 24 et une partie supérieure 66 qui intègre la paroi d'entrée 12 et les deux entrées d'air 16 et 18. Les parties 64 et 66, qui sont moulées, présentent des surfaces de jonction 68, respectivement 70, de formes conjuguées. Ces surfaces délimitent deux paliers 72 (figures 3 et 4) pour le passage des deux demi- arbres de rotation 36 issus du volet tambour. Ainsi, le volet tambour peut être inséré au montage entre les deux parties de boîtier 64 et 66 et il se trouve ensuite emprisonné lorsque les deux parties du boîtier sont mutuellement assemblées.
La trappe d'accès 58 permet le montage du filtre et son démontage, par exemple en vue de son remplacement, selon le principe d'un montage en tiroir. Dans l'exemple, les surfaces de jonction 68 et 70 délimitent un plan de joint sensiblement horizontal. Toutefois, dans une variante de réalisation, le plan de joint pourrait être sensiblement vertical et les paliers formés en une seule partie sur les deux faces.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes de réalisation. Ainsi, dans le cas où le dispositif de traitement d'air est un filtre, il pourrait s'agir aussi d'un filtre d'une autre nature, par exemple d'un filtre photo-catalytique, d'un filtre à particules ou d'un filtre à gaz.
Egalement, le dispositif de traitement d'air peut servir à refroidir ou réchauffer le flux d'air dans le boîtier.
Ainsi, le dispositif de traitement d'air peut être un radiateur de chauffage. En ce cas ce dernier peut être choisi parmi: - les radiateurs électriques à résistances, - les radiateurs électriques à résistances à coefficient de température positif (résistances CTP), - les radiateurs à eau à mixage sur l'eau, et - les radiateurs à eau à mixage sur l'air.
Le dispositif de traitement d'air peut être aussi un échangeur de chaleur, par exemple d'un évaporateur d'un circuit de climatisation.
L'invention trouve ainsi une application aux équipements des véhicules automobiles.
Claims (16)
1. Boîtier d'admission d'air pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule automobile, comprenant une entrée d'air extérieur (16), une entrée d'air recirculé (18), une sortie d'air (26) et un volet tambour (28) monté pivotant dans le boîtier (10) autour d'un axe de rotation (AA) pour contrôler un flux d'air provenant de l'entrée d'air extérieur (16) et/ou de l'entrée d'air recirculé (18) et gagnant la sortie d'air (26), caractérisé en ce que le boîtier (10) loge un dispositif de traitement d'air (40) placé sur le trajet du flux d'air en amont de la sortie d'air (26) et disposé dans une région du boîtier (10) qui est traversée par l'axe de rotation (AA) du volet tambour (28).
2. Boîtier d'admission d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de traitement d'air (40) a sensiblement la forme d'un parallélépipède et comporte deux faces principales (42, 44) généralement parallèles, entre lesquelles passe l'axe de rotation (AA) du volet tambour.
3. Boîtier d'admission d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux faces principales du dispositif de traitement d'air (40) comprennent une face principale d'entrée (42) disposée du côté de l'entrée d'air extérieur (16) et/ou de l'entrée d'air recirculé (18), et une face principale de sortie (44) disposée du côté de la sortie d'air (26).
4. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volet tambour (28) comporte une paroi en forme de portion cylindrique (30) reliée à deux flasques d'extrémité (32) espacés dans la direction de l'axe de rotation (AA) et portant chacun un demi-arbre de rotation (36).
5. Boîtier d'admission d'air selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de traitement d'air (40) est logé entre les deux flasques d'extrémité (32).
6. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la paroi en forme de portion cylindrique (30) du volet tambour (28) s'étend sur un intervalle angulaire limité correspondant à un angle aigu, et en ce que les deux flasques d'extrémité (32) sont formés chacun d'un secteur angulaire correspondant sensiblement audit intervalle angulaire.
7. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi d'entrée (12) dans laquelle sont formées l'entrée d'air extérieur (16) et l'entrée d'air recirculé (18) et une paroi de sortie (24), opposée à la paroi d'entrée (12), dans laquelle est formée la sortie d'air (26).
8. Boîtier d'admission d'air selon la revendication 7, caractérisé en ce que la paroi d'entrée (12) s'étend sur un intervalle angulaire d'environ 180 degrés.
9. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la paroi de sortie (24) est sensiblement plane.
10. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une trappe d'accès (58) pour le montage et/ou le remplacement du dispositif de traitement d'air (40).
11. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est formé de deux parties moulées (64, 66) présentant des surfaces de jonction (68, 70) de formes conjuguées délimitant deux paliers (72) pour le passage de deux demi-arbres de rotation (36) du volet tambour (28).
12. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de traitement d'air (40) est un filtre à air.
13. Boîtier d'admission d'air selon la revendication 12, caractérisé en ce que le filtre à air est choisi parmi des filtres électrostatiques, des filtres photocatalytiques, des filtres à gaz et des filtres à particules.
14. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de traitement d'air (40) est un radiateur de chauffage.
15. Boîtier d'admission d'air selon la revendication 14, caractérisé en ce que le radiateur de chauffage (40) est choisi parmi: _ les radiateurs électriques à résistances, _ les radiateurs électriques à résistances à coefficient de température positif, _ les radiateurs à eau à mixage sur l'eau, et _ les radiateurs à eau à mixage sur l'air.
16. Boîtier d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de traitement d'air (40) est un échangeur de chaleur.
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