FR2915134A1 - Dispositif de ventilation,en particulier pour une installation de chauffage ou de climatisation d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de ventilation comprenant un boîtier principal (2) ayant au moins une enveloppe (6) en forme de volute, une turbine (8) logée dans l'enveloppe et mobile autour d'un axe de rotation, un boîtier d'entrée d'air (12) assemblé à l'enveloppe par des moyens d'assemblage.Ces moyens d'assemblage sont un premier et un deuxième ensemble s'emboîtant mutuellement et ils comprennent des surfaces de portée (16, 18) centrées sur un axe de pivotement (7).

Description

1 Dispositif de ventilation, en particulier pour une installation de

chauffage ou de climatisation d'un véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de ventilation destiné notamment à équiper un véhicule automobile, par exemple comme élément d'une installation de chauffage, de climatisation ou de ventilation de l'habitacle. Elle concerne également une installlation de chauffage, climatisation ou ventilation d'un habitacle de véhicule comprenant un tel dispositif de ventilation.

Parmi les dispositifs de ventilation courants, il existe les ventilateurs à turbine où une turbine à aubes est entraînée en rotation par un moteur dans un boîtier en forme de volute. La turbine aspire l'air par une ouverture axiale du boîtier et le refoule selon un flux dans un conduit radial de refoulement. Lorsque le véhicule est volumineux, c'est-à-dire qu'il comporte au moins trois rangées de sièges, et lorsque l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation est utilisée pour traiter l'air de chacun de ces sièges, de tels dispositifs de ventilation sont utilisés comme dispositifs supplémentaires de sorte à faciliter l'acheminement de l'air traité par l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation vers les places arrières. Ces dispositifs de ventilation supplémentaires, aussi appelés booster , permettent de réduire la perte de charge due à la longueur des conduits d'air acheminant l'air jusqu'aux sièges les plus éloignés de l'avant du véhicule. Ces dispositifs de ventilation supplémentaires, reliés à l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation, sont souvent placés dans des endroits du véhicule dans lesquels l'espace dédié à ces dispositifs de ventilation est réduit. Par exemple, le dispositif de ventilation se trouve sous un siège ou entre deux sièges, ou dans un faux plancher, avec un axe de rotation vertical ou horizontal. Ces dispositifs de ventilation supplémentaires sont alors munis du côté de l'ouverture axiale du boîtier d'un conduit d'aspiration qui déporte radialement la bouche d'entrée d'air relativement à l'ouverture axiale de la volute. Ce conduit d'aspiration permet ainsi de réduire l'encombrement du dispositif de ventilation supplémentaire. Or, pour chaque type de véhicule, la localisation d'un dispositif de ventilation 2 supplémentaire et son raccordement aéraulique à l'installation de ventilation, chauffage et/ou climai:isation est différent. De ce fait, on utilise des boîtiers ayant la même volute et le même conduit de refoulement, par contre un conduit d'aspiration différent pour chaque véhicule.

Pour répondre à la demande des constructeurs d'automobile, les équipementiers sont donc obligés de multiplier les types de boîtier, et donc les références de dispositifs de ventilation. A cela s'ajoutent des problèmes de coût de fabrication. En règle générale les boîtiers sont réalisés en matière plastique, il faut donc tenir compte de contraintes liées au démoulage de la pièce. De ce fait, certains boîtiers peuvent être très onéreux à fabriquer. La demande de brevet FR2664541 décrit la construction d'un dispositif de ventilation qui permet son montage dans l'installation dans différentes configurations, par exemple selon que le véhicule est équipé d'un volant à gauche ou à droite. Les différentes configurations sont obtenues au montage par un simple retournement de pièces avant leur assemblage. Un tel mode de construction n'offre cependant qu'un nombre limité d'implantations possibles. Un but de l'inventiion est de proposer un dispositif de ventilation qui est amélioré en ce qu'il offre au constructeur d'automobile une plus grande souplesse d'utilisation.

Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de ventilation qui est amélioré en ce qu'il revient moins cher à fabriquer. Ces buts et d'autres buts qui apparaîtront dans la suite sont atteints par le dispositif de l'invention. Ce dispositif de ventilation comprend un boîtier principal ayant au moins une enveloppe en forme de volute, une turbine logée l'enveloppe et mobile autour d'un axe de rotation, un boîtier d'entrée d'air assemblé à l'enveloppe par des moyens d'assemblage. Selon l'invention, ces moyens d'assemblage sont un premier ensemble et un deuxième ensemble s"emboîtant mutuellement et ils comprennent des surfaces 30 de portée centrées sur un axe de pivotement. De cette façon, le boîtier d'entrée d'air est monté sur l'enveloppe par un emboîtement, et il peut être placé sans difficulté opératoire dans différentes 3 positions angulaires par rapport à l'enveloppe. Ainsi, une multitude de configuration d'implantation du dispositif de ventilation est possible avec un unique boîtier d'entrée d'air, c'est-à-dire un unique conduit d'aspiration d'air, et une unique enveloppe en forme de volute.

L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous et aux dessins qui lui sont attachés. La figure 1 montre en vue de dessus un dispositif de ventilation selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 représente le dispositif de la figure 1 en vue de côté.

La figure 3 illustre une variante de mise en oeuvre de l'invention. La figure 4 est relative à une variante de construction. La figure 5 montre une variante de mise en oeuvre de l'invention. La figure 6 représente en vue de face le dispositif de la fig. 5. Les figures 7 et 8 montrent un détail de construction du dispositif de la fig. 5.

La figure 9 illustre une variante de mise en oeuvre de l'invention.

Les figures 1 et 2 représentent un dispositif de ventilation 1. Ce dispositif comprend un boîtier 2 qui présente une bouche d'entrée d'air 3 et une bouche de refoulement 5. Le boîtier principal 2 comprend une enveloppe 6 en forme de volute. L'enveloppe renferme une turbine à aubes 8 qui est entraînée par un moteur 9. Le moteur et la turbine sont centrés sur un axe 7 autour duquel l'enveloppe 6 prend sa forme de volute. De façon classique, l'air est aspiré par une ouverture axiale 10 de l'enveloppe 6, et il est refoulé selon un flux par un conduit de refoulement orienté de façon radiale jusqu'à la bouche de refoulement 5. L'ouverture axiale 10 d'entrée d'air est circulaire. L'air est dirigé vers l'ouverture 10 par un boîtier d'entrée d'air 12. Le boîtier a une manche d'admission 13 dont l'extrémité libre est formée par la bouche d'entrée d'air 3, et un corps de boîtier 15 qui communique avec l'enveloppe 6 par l'intermédiaire de l'ouverture axiale 10. Dans le mode de réalisation représenté, la manche d'admission 13 est orientée perpendiculairement à l'axe 7. Ceci n'est pas limitatif, et la manche pourrait présenter toute autre orientation oblique relativement à l'axe 7, y compris une orientation parallèle à cet axe 4 Le boîtier d'air 12 est assemblé à l'enveloppe 6 au niveau de l'ouverture axiale 10 pour former le boîtier principal 2. Le boîtier d'entrée d'air et l'enveloppe sont assemblés par un emboîtement mutuel de moyens d'assemblage comprenant un premier ensemble et d'un deuxième ensemble.

Chaque ensemble comprend des surfaces de portée mutuelles qui sont centrées sur un axe de pivotement. On entend par emboîtement mutuel le fait que les deux ensembles sont réalisés de sorte à assurer une coopération de forme. Cette coopération de forme permet alors à la fois de maintenir le boîtier d'air 12 à l'enveloppe 6 et de laisser libre en orientation l'entrée d'air 3 du boîtier d'air 12. La direction d'emboîtement et l'axe de pivotement sont parallèles. De préférence, l'axe de pivotement est aligné avec l'axe de rotation de la turbine et l'axe de centrage de l'ouverture axiale. De cette façon, une fois emboîté sur l'enveloppe, le boîtier d'entrée d'air peut pivoter autour de son axe de pivotement pour orienter la manche d'admission 13 dans la position angulaire voulue. Egalement, les moyens d'assemblage sont des moyens à montage en force, c'est à dire qu'une fois emboîté, le boîtier d'entrée d'air ne présente qu'un seul degré de liberté en rotation relativement à l'enveloppe, la coopération des surfaces de portée empêchant en particulier tout déboîtement dans les conditions normales d'utilisation du dispositif. De préférence, l'ouverture axiale 10 de l'enveloppe 6 est formée par une virole 14 qui canalise l'air en entrée vers l'ouverture latérale de la turbine. Selon le mode de réalisation illustré en figure 2, la virole est issue de la paroi latérale de l'enveloppe 6, c'est à dire qu'en direction de l'intérieur de l'enveloppe la paroi latérale 15 de l'enveloppe se resserre selon un goulot qui dirige l'air vers l'ouverture latérale de la turbine. La figure 2 montre un premier mode de construction des surfaces de portée. De l'autre côté de la virole 14 la paroi 15 de l'enveloppe présente un premier ensemble sous la forme d'un col 16 en saillie. Le col 16 offre sur l'extérieur une surface de portée cylindrique de révolution et centrée sur l'axe 7. De préférence, l'extrémité du col est munie d'un rebord périphérique 18 orienté radialement vers l'extérieur.

Le boîtier d'entrée d'air possède de son côté un deuxième ensemble sous la forme d'un manchon 20 cylindrique de révolution qui est prévu pour s'emboîter sur le col 16. A cet effet, le diamètre intérieur du manchon est légèrement supérieur au diamètre extérieur du col. Le manchon offre vers l'intérieur une 5 paroi cylindrique de révolution qui forme une surface de portée. L'extrémité du manchon est munie d'un rebord radial 21 périphérique qui est orienté vers l'intérieur. Le manchon est prévu pour être emboîté sur le col, en forçant légèrement pour que le rebord 21 du manchon franchisse le rebord 18 du col. Une fois l'emboîtement réalisé, la coopération entre les surfaces de portée du col et du manchon permet de faire pivoter le boîtier d'entrée d'air relativement à l'enveloppe autour de l'axe 7. En outre, les rebords 18 et 21 empêchent le boîtier d'entrée d'air de se déboîter dans les conditions normales d'utilisation du dispositif. Les rebords 18 et 21 ne gênent pas la rotation du boîtier d'entrée d'air relativement à l'enveloppe. De préférence, l'un ou les deux rebords sont chanfreinés pour faciliter l'emboîtement du manchon sur le col. Le frottement entre les surfaces de portée de l'enveloppe et du boîtier d'entrée d'air contribue à maintenir le boîtier d'air relativement au boîtier dans la position angulaire qui lui est donnée.

De préférence, la paroi du manchon 20 est prolongée par une jupe formée par une lèvre circulaire 22 de fine épaisseur dont la longueur est légèrement supérieure à la distance entre l'extrémité du manchon et la paroi latérale de l'enveloppe. Ainsi, du fait de son élasticité relative, la lèvre est comprimée contre la paroi latérale de l'enveloppe, elle assure une bonne étanchéité entre l'enveloppe et le boîtier d'entrée d'air. En outre, elle contribue à maintenir le boîtier d'entrée d'air en position angulaire relativement à l'enveloppe. La forme du col et du manchon permet de façon avantageuse de réaliser une enveloppe et un boîtier d'entrée d'air munis de ces éléments en mettant en oeuvre une technique connue de moulage par injection. Des variantes de construction sont possibles. En particulier on pourrait inverser la disposition relative du col et du manchon. Egalement la virole pourrait être issue du boîtier d'entrée d'air au lieu de l'enveloppe. 6 Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, la surface de portée du premier ensemble de l'enveloppe est formée par la surface cylindrique qui délimite l'ouverture axiale de l'enveloppe sur l'épaisseur de la paroi. Eventuellement on peut prévoir de renforcer localement cette épaisseur de façon à augmenter la superficie de la surface de portée. La figure 3 illustre un tel mode de construction. La paroi latérale 25 de l'enveloppe 26 présente une ouverture axiale de forme circulaire délimitée par une paroi 28 centrée sur l'axe 27 de rotation de la turbine. L'ouverture est rase, c'est à dire qu'elle ne présente pas de virole ou de col en saillie comme c'était le cas précédemment. La paroi intérieure 28 de l'ouverture axiale forme une surface de portée. De son côté, le boîtier d'entrée d'air 30 possède un manchon 31 qui se prolonge par un goulot 32. Un deuxième ensemble sous la forme d'une collerette 34 entoure le manchon. La collerette est circulaire, son diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur de l'ouverture axiale, et son épaisseur est sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi latérale de l'enveloppe au niveau de l'ouverture axiale. La surface externe 35 de la collerette forme une surface de portée qui coopère avec la surface de portée 28.

De cette façon, le boîtier d'entrée d'air peut être monté sur l'enveloppe par emboîtement de la collerette dans l'ouverture axiale. Une fois monté, le boîtier d'entrée d'air peut pivoter autour de l'axe 27. Le goulot 32 forme une virole qui dirige l'air vers l'ouverture latérale de la turbine. Pour réaliser un montage en force, la paroi intérieure 28 de l'ouverture axiale possède un cordon périphérique 39 en forme de demi boudin qui se loge dans une rainure 41 de forme complémentaire, creusée dans la surface externe 35 de la collerette 34. L'engagement de ces formes l'une dans l'autre demande un engagement en force qui une fois réalisé empêche un déboîtement du boîtier d'entrée d'air dans les conditions normales d'utilisation du dispositif.

Egalement ces formes contribuent à une bonne étanchéité de la liaison entre le boîtier et l'enveloppe. Pour faciliter l'engagement de la collerette dans 7 l'ouverture axiale, on peut prévoir un chanfrein au niveau des arêtes qui entrent en contact lors de cet engagement. L'enveloppe et le boîtier d'entrée d'air sont réalisés par une technique conventionnelle de moulage, et la présence des moyens d'emboîtement ne nécessite pas la mise en oeuvre d'un outillage particulier. D'autres modes de construction des moyens de montage en force sont aussi possibles. Par exemple on peut inverser l'ouverture axiale et la collerette, c'est à dire que le manchon et la collerette peuvent être issus de l'enveloppe et pénétrer dans l'ouverture axiale du boîtier d'entrée d'air. Egalement on peut doubler l'ensemble cordon/rainure sur la hauteur des surfaces de portée. Egalement on peut donner aux moyens de montage en force la forme de dents de sapin qui est représentée en figure 4. Cette figure montre d'un côté la collerette 44 avec la surface de portée 45, et de l'autre la paroi 46 de l'enveloppe avec la surface de portée 47. Les deux surfaces de portée possèdent un relief circulaire complémentaire en forme de dents sapin. Les dents sont orientées dans le sens qui favorise l'emboîtement du boîtier d'entrée d'air sur l'enveloppe, c'est à dire pour chacun des éléments la face inclinée des dents orientée vers l'autre élément. Ici, les moyens de montage en force s'étendent sur toute la hauteur des surfaces. Ces surfaces s'opposent à un déboîtement du boîtier d'entrée d'air, sans toutefois gêner la rotation du boîtier. En outre, du fait de leur ajustement et de la forme de leur relief, elles renforcent l'étanchéité de la liaison entre le boîtier d'entrée d'air et l'enveloppe. Les figures 5 et 6 illustrent une variante de construction. Les moyens d'assemblage entre l'enveloppe 50 et le boîtier d'entrée d'air 51 comprennent un moyen de verrouillage. Ce moyen est ici formé par une nervure 53 et une languette 54. La nervure est dressée en saillie relativement à la paroi latérale 56 de l'enveloppe 50 et parallèlement à la direction d'emboîtement du boîtier d'entrée d'air sur l'enveloppe. La languette 54 est solidaire de la paroi du boîtier d'entrée d'air, elle s'étend transversalement à la direction d'emboîtement, sa longueur est suffisante pour qu'elle vienne en contact avec la nervure lors de l'emboîtement du boîtier d'entrée d'air sur l'enveloppe. De préférence, la languette est élastiquement 8 déformable dans la direction d'emboîtement du boîtier d'entrée d'air, et rigide dans une direction transversale. Par exemple la languette est réalisée d'une seule pièce avec le boîtier d'entrée d'air lors de sa fabrication. Des moyens d'indexation angulaire autorisent l'emboîtement du boîtier d'entrée d'air sur l'enveloppe seulement si la languette est alignée avec la nervure. Ces moyens dépendent de la nature des moyens d'emboîtement. Par exemple pour des moyens d'emboîtement du type à rebord comme ceux décrits relativement aux figures 1 et 2, les moyens d'indexation comprennent pour le col 58 de l'enveloppe une pluralité d'ergots 59a, 59b, 59c répartis à la périphérie, et pour le manchon 60 du boîtier d'entrée d'air une pluralité d'encoches 62a, 62b, 62c. Les ergots et les encoches sont disposés de façon symétrique les uns par rapport aux autres autour de l'axe 64 de telle façon que l'emboîtement du boîtier d'air sur l'enveloppe qui se traduit par l'engagement des ergots dans les encoches ne soit possible que lorsque les ergots et les encoches sont en regard deux à deux. Dans cette position angulaire, la languette 54 se trouve dans l'alignement de la nervure 53. La languette est alors sollicitée en flexion au contact de la face supérieure de la nervure lors de l'emboîtement du boîtier d'entrée d'air. Une fois l'emboîtement réalisé on fait pivoter le boîtier d'air pour que la languette s'éloigne de la nervure et se redresse en échappant à la nervure. Dès lors, la languette empêche tout retour vers la position angulaire où le boîtier a été emboîté sur l'enveloppe en venant buter contre l'une ou l'autre des faces latérales de la nervure. La disposition des ergots est irrégulière pour que les ergots se trouvent en regard des encoches seulement dans la position angulaire d'emboîtement. De préférence, cette position angulaire d'emboîtement est une position non fonctionnelle du boîtier d'entrée d'air, c'est à dire une position angulaire non utile dans les conditions normales d'utilisation du dispositif.

De préférence, une jupe semblable à la jupe 22 du premier mode de réalisation, ou tout autre moyen approprié renforce l'étanchéité entre l'enveloppe et le boîtier d'entrée d'air.

9 La figure 7 est relative à un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. Le boîtier 72 comprend deux enveloppes en volute 75 et 76, chacune d'elles délimitant un compartiment où est logée une turbine. Les turbines sont entraînées par un moteur qui est situé entre les deux enveloppes 75 et 76. Un boîtier d'entrée d'air 78 dessert les turbines des deux compartiments. Le boîtier d'entrée d'air 78 est rnonté entre les deux enveloppes 75 et 76 à l'aide de moyens d'assemblage par emboîtement tels que ceux qui ont été décrits précédemment. Ainsi, le boîtier d'entrée d'air peut pivoter par rapport aux enveloppes autour d'un axe 79 Naturellement la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, on peut prévoir tout moyen approprié pour fixer le dispositif de ventilation dans le véhicule, par exemple des oreilles ou des pattes solidaires de l'enveloppe.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1- Dispositif de ventilation comprenant un boîtier principal (2, 72) ayant au moins une enveloppe (6, 75, 76) en forme de volute, une turbine (8) logée dans l'enveloppe et mobile autour d'un axe de rotation (7), un boîtier d'entrée d'air (12, 78) assemblé à l'enveloppe par des moyens d'assemblage, caractérisé par le fait que les moyens d'assemblage sont un premier et un deuxième ensemble s'emboîtant mutuellement et qu'ils comprennent des surfaces de portée (16, 18, 20, 21, 28, 35, 39, 41, 45, 47) centrées sur un axe de pivotement (7, 27, 64, 77)

2- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier ensemble comprend un col (16) et le deuxième ensemble comprend un manchon (20), le col (16) et le manchon (20) s'engageant l'un dans l'autre.

3- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'extrémité du col (16) est munie d'un rebord périphérique (18) orienté radialement vers l'extérieur, et l'extrémité du manchon est munie d'un rebord radial (21) qui est orienté vers l'intérieur.

4- Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la paroi du manchon (20) est prolongée par une jupe (22).

5- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier ensemble comprend la paroi interne (28, 47) d'une ouverture axiale et le deuxième ensemble comprend une collerette (34, 44) engagée dans l'ouverture axiale.

6- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les moyens d'assemblage comprennent un cordon périphérique (39) en forme de demi boudin et une rainure de forme complémentaire.

7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'assemblage comprennent des moyens de verrouillage du boîtier d'air (51) sur l'enveloppe (50).

8- Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les moyens de verrouillage comprennent une nervure (53) en saillie qui est dressée parallèlement à la direction d'emboîtement et une languette (54) orientée transversalement à la direction d'emboîtement.

9- Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les moyens d'assemblage comprennent des moyens d'indexation angulaire (59a, 59b, 59c, 62a, 62b, 62c) du boîtier d'entrée d'air (51) relativement à l'enveloppe (50).

10- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'axe de pivotement du boîtier d'entrée d'air (7, 27, 64, 77) est aligné avec l'axe de rotation de la turbine (7).

11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le boîtier principal (72) comprend deux enveloppes en volute (75, 76) et un boîtier d'entrée d'air (78) monté entre les enveloppes (75, 76).

12- Installation de chauffage, de climatisation ou de ventilation de l'habitacle d'un véhicule, dans lequel elle comprend un dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes.