FR3046958A1 - Boitier d'entree d'air et installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile correspondante - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un boîtier d'entrée d'air (1), notamment pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant : - au moins une entrée d'air, - au moins une sortie d'air (21), - un groupe moto-ventilateur (3) comprenant une roue de ventilateur (7) apte à aspirer un flux d'air en provenance d'une entrée d'air, et - une volute (17) : • destinée à loger la roue de ventilateur (7) et • présentant un contour débutant par un nez de volute (19) et évoluant jusqu'à la sortie d'air (21), Selon l'invention, - le boîtier d'entrée d'air (1) comporte au moins un déflecteur (29) agencé pour dévier le flux d'air de façon à le diriger vers la sortie d'air (21), et - le déflecteur (29) s'étend au niveau du nez de volute, dans le prolongement d'une paroi de la volute (17) et de façon tangentielle à la roue de ventilateur (7).

Description

Boîtier d’entrée d’air et installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile correspondante L’invention est du domaine des installations de ventilation, chauffage et/ou climatisation. L’invention concerne en particulier un boîtier d’entrée d’air notamment d’une telle installation.

Dans le domaine automobile, il est courant d’équiper un véhicule d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour réguler les paramètres aérothermiques de l’air contenu dans l’habitacle du véhicule en distribuant de l’air dans l’habitacle du véhicule.

Une telle installation comprend un boîtier d’entrée d’air qui est équipé de bouches d’entrée d’air pour admettre au moins un flux d’air à l’intérieur du boîtier, et d’un groupe moto-ventilateur aussi appelé pulseur, comportant notamment une roue de ventilateur logée dans une volute et un moteur électrique apte à mettre en rotation la roue de ventilateur pour aspirer le flux d’air en provenance d’une entrée d’air du boîtier d’entrée d’air. Le flux d’air entrant dans la volute est propulsé vers un ou plusieurs dispositifs de traitement thermique. De façon connue, la volute définit un nez de volute et une sortie d’air généralement vers un dispositif de traitement thermique de l’installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation. L’air sortant du boîtier d’entrée d’air est évacué vers l’habitacle du véhicule en passant à travers la volute puis le ou les dispositifs de traitement thermique.

Plus particulièrement, le boîtier d’entrée d’air est généralement pourvu d’une bouche d’entrée d’air extérieur qui permet l’admission à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air d’un flux d’air extérieur en provenance de l’extérieur de l’habitacle du véhicule, et d’une bouche d’entrée d’air recirculé ou de recyclage qui permet l’admission à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air d’un flux d’air recirculé en provenance de l’habitacle. La roue de ventilateur logée dans la volute permet de faire circuler les flux d’air, indifféremment extérieur et/ou recirculé, depuis une des bouches d’entrée d’air qui leur est affectée.

La mise en œuvre de la roue de ventilateur et du moteur et/ou le flux d’air induit par la roue de ventilateur génère des vibrations. Ces vibrations sont à l’origine de nuisances sonores et vibratoires qui se propagent jusque dans l’habitacle, via les conduits, et les éléments structurels du véhicule, induisant une gêne auditive pour les occupants du véhicule.

Il s’avère que selon la nature du flux d’air admis à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air, c’est-à-dire selon le fait que le flux d’air admis à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air est un flux d’air extérieur ou recirculé, les nuisances sonores induites diffèrent. Il en découle que des premières nuisances sonores sont générées lorsque le flux d’air extérieur est admis à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air, et que des deuxièmes nuisances sonores sont générées lorsque le flux d’air recirculé est admis à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air.

Notamment, les premières nuisances sonores en mode d’alimentation en air extérieur peuvent être plus importantes que les deuxièmes nuisances sonores en mode d’alimentation en air recirculé. Ceci est dû à la présence d’un espace entre la virole du boîtier d’entrée d’air définissant l’ouverture d’admission pour le flux d’air et la roue de ventilateur par lequel le flux d’air aspiré qui est expulsé radialement pour circuler vers la sortie d’air, tend à passer et circuler de nouveau au niveau de la roue de ventilateur au lieu d’être dirigé vers la sortie d’air du boîtier d’entrée d’air. En effet, du fait du phénomène de contre-pression dans le circuit du flux d’air recirculé, la pression que doit vaincre le pulseur est plus faible qu’en air extérieur.

Ainsi, en particulier lorsque l’installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation passe d’un mode d’alimentation en air recirculé provenant de l’habitacle à un mode d’alimentation en air extérieur, la différence acoustique entre les premières et deuxièmes nuisances sonores peut être perceptible par les occupants du véhicule et cela peut constituer une gêne pour eux.

Une solution connue consiste à équiper le boîtier d’entrée d’air d’un écran ou masque acoustique au niveau de l’aspiration d’air du boîtier d’entrée d’air. Toutefois cette solution réduit l’ouverture d’admission d’air du boîtier d’entrée d’air et augmente les pertes de charge. L’invention a donc pour objectif de pallier au moins partiellement ces problèmes de l’art antérieur en proposant un boîtier d’entrée d’air notamment d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile permettant de réduire les nuisances sonores notamment provoquées par un changement d’admission d’air à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation d’un véhicule automobile comprenant un tel boîtier d’entrée d’air. À cet effet, l’invention a pour objet un boîtier d’entrée d’air, notamment pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant : au moins une entrée d’air, au moins une sortie d’air un groupe moto-ventilateur comprenant une roue de ventilateur apte à aspirer un flux d’air en provenance d’une entrée d’air, et une volute destinée à loger la roue de ventilateur et présentant un contour débutant par un nez de volute et évoluant jusqu’à la sortie d’air.

Selon l’invention, le boîtier d’entrée d’air comporte au moins un déflecteur agencé pour dévier le flux d’air de façon à le diriger vers la sortie d’air, et le déflecteur s’étend au niveau du nez de volute, dans le prolongement d’une paroi de la volute et de façon tangentielle à la roue de ventilateur.

Un tel déflecteur empêche au flux d’air aspiré par la roue de ventilateur puis évacué pour circuler vers la sortie d’air de circuler de nouveau dans la roue de ventilateur. En outre, l’agencement du déflecteur ne génère pas de pertes de charge additionnelles.

Le boîtier d’entrée d’air peut en outre comporter l’une ou l’autre des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : le déflecteur est disposé sur une portion formant une continuité de la paroi de la volute ; le déflecteur est réalisé sous forme d’une nervure ; le boîtier d’entrée d’air présente une virole définissant une ouverture d’admission du flux d’air aspiré par la roue de ventilateur, la roue de ventilateur comporte une pluralité de pales jointes à une extrémité par un bandeau, et le déflecteur s’étend entre la virole et le bandeau en couvrant ledit bandeau ; la roue de ventilateur présente une partie sensiblement en forme de bol, dans lequel les pales de la roue de ventilateur prennent naissance sur le bord périphérique de la partie sensiblement en forme de bol, et dans lequel le bandeau est agencé du côté opposé à la partie sensiblement en forme de bol ; le déflecteur est sensiblement droit ; le déflecteur est sensiblement courbé ; le déflecteur est réalisé d’une seule pièce avec le boîtier d’entrée d’air ; le déflecteur est une pièce rapportée sur la volute du boîtier d’entrée d’air ; le déflecteur s’étend sur une longueur comprise entre 45mm et 60mm ; la volute définit une forme sensiblement en spirale débutant par le nez de volute ; le déflecteur s’étend au niveau du nez de volute du côté opposé à la forme en spirale. L’invention concerne également une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un boîtier d’entrée d’air tel que défini précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d’un boîtier d’entrée d’air notamment pour une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile, - la figure 2 est une vue de dessus du boîtier d’entrée d’air comprenant un déflecteur selon l’invention, - la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant une volute du boîtier d’entrée d’air recevant une roue de ventilateur et munie du déflecteur, - la figure 4 est une vue schématique montrant un déflecteur agencé sur la volute du boîtier d’entrée d’air, et - la figure 5 est une autre vue schématique montrant le déflecteur agencé sur la volute.

Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.

On a représenté sur la figure 1 de façon schématique une partie d’une installation de chauffage, ventilation et/ou de climatisation équipant un véhicule automobile comprenant un boîtier d’entrée d’air 1.

Un groupe moto-ventilateur 3, également appelé pulseur, partiellement représenté sur les figures, est destiné à être monté dans le boîtier d’entrée d’air 1.

Le groupe moto-ventilateur 3 est agencé de manière à faire circuler un flux d’air. Π peut s’agir d’un flux d’air extérieur prélevé à l’extérieur de l’habitacle, ou d’un flux d’air prélevé à l’intérieur de l’habitacle dit flux d’air recirculé ou de recyclage, ou encore un mélange d’un flux d’air extérieur et d’un flux d’air recirculé. À cet effet, le boîtier d’entrée d’air 1 comprend au moins une entrée d’air, en particulier au moins une entrée d’air extérieur (non représentée) qui permet l’admission à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air 1 d’un flux d’air extérieur aussi appelé « air frais » en provenance de l’extérieur de l’habitacle, et au moins une entrée d’air recirculé ou de recyclage (non représentée) qui permet l’admission à l’intérieur du boîtier d’entrée d’air d’un flux d’air recirculé en provenance de l’habitacle.

Le groupe moto-ventilateur 3 permet de diriger le flux d’air vers un conduit (non représenté) de l’installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation qui distribue le flux d’air vers des bouches de sortie (non représentées) s’ouvrant dans l’habitacle du véhicule.

En référence aux figures 1 et 2, le groupe moto-ventilateur 3 comporte un moteur 5 et une roue de ventilateur 7 ou roue de pulseur destinée à être entraînée par le moteur 5, de façon à assurer la mise en mouvement du flux d’air. Le moteur 5 s’étend autour d’un axe longitudinal A, correspondant à l’axe de rotation du moteur 5. Le moteur 5 et la roue de ventilateur 7 sont co-axiaux dans l’exemple illustré sur la figure 2. Le moteur 5 est apte à entraîner la roue de ventilateur 7 en rotation autour de l’axe longitudinal A.

La roue de ventilateur 7 présente une forme générale, par exemple sensiblement cylindrique, avec une face ouverte. La roue de ventilateur 7 est apte à aspirer un flux d’air par cette face ouverte tel que schématisé par la flèche Fl sur la figure 1, puis à évacuer ce flux d’air par le côté, c’est-à-dire ici radialement, tel que schématisé par les flèches F2 sur la figure 1.

Selon le mode de réalisation décrit, la roue de ventilateur 7 présente une partie 9 ayant une forme sensiblement en bol mieux visible sur les figures 1 et 3. Cette partie 9 est par la suite désignée par bol 9. Le bol 9 est de forme sensiblement convexe avec sa convexité orientée vers l’intérieur de la roue de ventilateur 7. Le bol 9 est à l’opposé de la face ouverte de la roue de ventilateur 7.

La roue de ventilateur 7 comporte de plus un moyeu 11 ici sensiblement au centre du bol 9, pour recevoir une extrémité libre d’un arbre de transmission du moteur 5, de façon à relier mécaniquement la roue de ventilateur 7 au moteur 5.

La roue de ventilateur 7 peut comprendre une pluralité de pales 13 ou ailettes. Les pales 13 s’étendent dans cet exemple depuis la périphérie du bol 9, selon une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A. Ces pales 13 prennent donc naissance sur le bord périphérique du bol 9. Autrement dit, selon le mode de réalisation illustré, les pales 13 s’étendent longitudinalement en éloignement par rapport au bord périphérique du bol 9. En outre, du côté opposé au bol 9, les pales 13 sont jointes à leur extrémité libre par un bandeau 15. Le bandeau 15 est donc du côté de la face ouverte de la roue de ventilateur 7.

Par ailleurs, le boîtier d’air 1 présente une volute 17, dans laquelle le groupe moto-ventilateur 3 est de préférence destiné à être monté pour assurer la canalisation du flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur 3.

La volute 17 est dans cet exemple de forme sensiblement en spirale. La volute 17 présente un contour débutant par une zone appelée «nez de volute » 19. On peut définir aussi le nez de volute 19 comme la zone orientée vers ou pénétrant dans l’espace intérieur du boîtier d’entrée d’air 1. La section de la volute 17 sensiblement en spirale évolue à partir du nez de volute 19 jusqu’à une zone de sortie d’air 21 du boîtier d’entrée d’air 1. Dans l’exemple illustré, un élément 22, tel qu’un dispositif de traitement thermique tel qu’un échangeur de chaleur, est agencé au niveau de la sortie d’air 21.

Afin de recevoir la roue de ventilateur 7, la volute 17 définit un logement 23, tel que cela est mieux visible sur la figure 3, dans lequel peut être logée la roue de ventilateur 7. Ce logement 23 est par exemple centré sur l’axe longitudinal A.

De plus, le boîtier d’entrée d’air 1 présente une ouverture 25 d’admission d’air et la roue de ventilateur 7 est reçue dans le logement 23, de sorte que, dans cet exemple, le bol 9 soit du côté opposé à l’ouverture 25 d’admission d’air et que la face ouverte de la roue de ventilateur 7, notamment le bandeau 15 joignant les pales 13, soit au niveau de l’ouverture 25 d’admission d’air. Le boîtier d’entrée d’air 1 présente donc une face ouverte d’admission d’air. Lorsque la roue de ventilateur 7 logée dans la volute 17 est entraînée en rotation, le flux d’air aspiré via la face d’admission d’air, c’est-à-dire via l’ouverture 25 d’admission d’air, et mis en circulation par la roue de ventilateur 7 est extrait du boîtier d’entrée d’air 1 via la sortie d’air 21 raccordée par exemple au conduit (non illustré) de l’installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation.

La face du boîtier d’entrée d’air 1 opposée à la face d’admission d’air présentant l’ouverture d’admission d’air 25 est généralement fermée par un support moteur (non représenté) du groupe moto-ventilateur 3.

Le boîtier d’entrée d’air 1 peut présenter une virole 27 délimitant l’ouverture 25 d’admission d’air. Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 3, il existe un espace entre la face ouverte de la roue de ventilateur 7 et la face ouverte d’admission d’air du boîtier d’entrée d’air 1. Plus précisément ici l’espace est situé entre l’extrémité libre des pales 23 et/ou le bandeau 15 de la roue de ventilateur 7 et la virole 27 du boîtier d’entrée d’air 1.

Le boîtier d’entrée d’air 1 comporte en outre au moins un déflecteur 29 visible sur les figures 2 à 5.

Le déflecteur 29 est agencé pour dévier le flux d’air de façon à le diriger vers la sortie d’air 21. Plus précisément, le déflecteur 29 est agencé de façon à empêcher que le flux d’air aspiré par la roue de ventilateur 7 et expulsé radialement ne circule de nouveau vers la roue de ventilateur 7 du fait de l’espace entre la virole 27 et la face ouverte de la roue de ventilateur 7.

Pour ce faire, le déflecteur 29 est agencé à proximité du nez de volute 19. Plus précisément, le déflecteur 29 s’étend au niveau ou à partir du nez de volute 19, dans le prolongement d’une paroi de la volute 17. Autrement dit, le déflecteur 29 s’étend du côté du nez de volute 19 opposé à la forme évoluant en spirale de la volute 17. Avantageusement, le déflecteur 29 est disposé sur une portion formant une continuité de la paroi de la volute 17.

En outre, le déflecteur 29 s’étend de façon tangentielle à la roue de ventilateur 7. Le déflecteur 29 peut être sensiblement droit ou sensiblement courbé comme dans l’exemple de la figure 2.

Un tel déflecteur 29 est, de façon préférée, un élément distinct de nez de volute 19, ce qui offre une plus grande souplesse quant à l’agencement et aux dimensions de ce déflecteur 29, par rapport à une modification du nez de volute 19 par exemple.

Le déflecteur 29 est par exemple réalisé sous forme d’une nervure.

Le déflecteur 29 s’étend sur une longueur £ choisie suffisamment grande pour permettre de dévier efficacement le flux d’air qui serait aspiré de nouveau par la roue de ventilateur 7 sans gêner la circulation du flux d’air vers la sortie d’air 21. Avantageusement, le déflecteur 29 s’étend sur une longueur £ comprise entre 45mm et 60mm.

Préférentiellement, la distance d entre le centre de la roue de ventilateur 7, correspondant au centre du moteur 5, et l’extrémité libre du déflecteur 29 est choisie sensiblement égale à la distance entre le centre de la roue de ventilateur 7, correspondant au centre du moteur 5, et le nez de volute 19.

En effet, lorsque la distance d est supérieure à la distance entre le centre de la roue de ventilateur 7 et le nez de volute 19, l’extrémité libre du déflecteur 29 s’éloigne de la roue de ventilateur 7, une partie du flux d’air est dans ce cas redirigée vers l’intérieur de la roue de ventilateur 7, ce qui augmente les pertes de charge.

Et au contraire, lorsque la distance d est inférieure à la distance entre le centre de la roue de ventilateur 7 et le nez de volute 19, cela génère plus de nuisances sonores du fait des harmoniques des pales 13.

En outre, en référence à la figure 3, le déflecteur 29 peut s’étendre sur une hauteur h admissible entre la virole 27 et le bandeau 15 en couvrant ce bandeau 15.

Autrement dit, le déflecteur 29 ne s’étend pas sur toute la hauteur du prolongement de la paroi de la volute 17. De la sorte, le déflecteur 29 s’étend sur une petite distance et ne masque pas les pales 13 de la roue de ventilateur 7. Plus précisément, au vu de la disposition des éléments sur la figure 3, le déflecteur 29 est donc agencé uniquement dans la partie supérieure de la volute 17.

Par ailleurs, le déflecteur 29 peut être réalisé d’une seule pièce avec le boîtier d’entrée d’air 1 ou en variante il peut s’agir d’une pièce rapportée sur la volute 17 par exemple par surmoulage.

Le déflecteur 29 d’air selon l’invention agencé dans le prolongement du nez de volute 19 et tangentiellement à la roue de ventilateur 7 permet donc d’empêcher la recirculation du flux d’air pulsé vers la roue de ventilateur 7. En s’étendant sur une petite distance h dans la partie supérieure de la volute 17, le déflecteur 29 ne masque pas les pales 13 de la roue de ventilateur 7. De cette façon, il n’y a pas d’obstacle en amont au niveau de l’aspiration de l’air ou en aval, en référence au sens de circulation du flux d’air, qui empêcherait la roue de ventilateur 7 d’aspirer et d’expulser correctement le flux d’air.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Boîtier d’entrée d’air (1), notamment pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, comprenant : - au moins une entrée d’air, - au moins une sortie d’air (21), - un groupe moto-ventilateur (3) comprenant une roue de ventilateur (7) apte à aspirer un flux d’air en provenance d’une entrée d’air, et - une volute (17) : • destinée à loger la roue de ventilateur (7) et • présentant un contour débutant par un nez de volute (19) et évoluant jusqu’à la sortie d’air (21), caractérisé en ce que : - le boîtier d’entrée d’air (1) comporte au moins un déflecteur (29) agencé pour dévier le flux d’air de façon à le diriger vers la sortie d’air (21), et en ce que - le déflecteur (29) s’étend au niveau du nez de volute (19), dans le prolongement d’une paroi de la volute (17) et de façon tangentielle à la roue de ventilateur (7).
2. 2. Boîtier d’entrée d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel le déflecteur (29) est disposé sur une portion formant une continuité de la paroi de la volute (17).
3. 3. Boîtier d’entrée d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel le déflecteur (29) est réalisé sous forme d’une nervure.
4. 4. Boîtier d’entrée d’air (1) selon l’une des revendications précédentes, - présentant une virole (27) définissant une ouverture d’admission du flux d’air aspiré par la roue de ventilateur (7), - dans lequel la roue de ventilateur (7) comporte une pluralité de pales (13) jointes à une extrémité par un bandeau (15), et - dans lequel le déflecteur (29) s’étend entre la virole (27) et le bandeau (15) en couvrant ledit bandeau (15).
5. 5. Boîtier d’entrée d’air (1) selon la revendication précédente, dans lequel la roue de ventilateur (7) présente une partie sensiblement en forme de bol (9), dans lequel les pales (13) de la roue de ventilateur (7) prennent naissance sur le bord périphérique de la partie sensiblement en forme de bol (9), et dans lequel le bandeau (15) est agencé du côté opposé à la partie sensiblement en forme de bol (9).
6. 6. Boîtier d’entrée d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur (29) est sensiblement droit ou sensiblement courbé.
7. 7. Boîtier d’entrée d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur (29) est réalisé d’une seule pièce avec le boîtier d’entrée d’air (1) ou est une pièce rapportée sur la volute (17) du boîtier d’entrée d’air (1).
8. 8. Boîtier d’entrée d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le déflecteur (29) s’étend sur une longueur (£) comprise entre 45mm et 60mm.
9. 9. Boîtier d’entrée d’air (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la volute (17) définit une forme sensiblement en spirale débutant par le nez de volute (19) et dans lequel le déflecteur (29) s’étend au niveau du nez de volute du côté opposé à la forme en spirale.
10. 10. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un boîtier d’entrée d’air (1) conforme à l’une quelconque des revendications précédentes.