FR3054488B1 - Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un premier échangeur de chaleur (4), un deuxième échangeur de chaleur (6) et une volute (26) destinée à loger un pulseur (8) et comprenant une entrée d'air (28) inscrite dans un plan (P). Selon l'invention, le deuxième échangeur (6) s'inscrit dans un plan (R) orthogonal au plan (P) de ladite entrée d'air (28) de volute (26). L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un tel dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Description

Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile

Domaine Technique de l’invention

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile.

Etat de la technique antérieur

Un véhicule automobile est couramment équipé d’un dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour réguler les paramètres aérothermiques d’un flux d’air distribué vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule. Le dispositif comprend généralement un boîtier délimité par des cloisons dans lesquelles sont ménagées des ouvertures, dont au moins une entrée d'air et au moins une sortie d'air.

De façon connue, le boîtier loge un pulseur pour faire circuler le flux d'air depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air. Le boîtier loge aussi des moyens de traitement thermique pour réchauffer et/ou refroidir le flux d'air préalablement à sa distribution à l'intérieur de l'habitacle. A titre d'exemple, les moyens de traitement thermique peuvent comprendre un évaporateur qui est destiné à refroidir et déshumidifier le flux d’air le traversant, ainsi qu’un radiateur, éventuellement associé à un radiateur additionnel, qui est destiné à réchauffer le flux d’air qui le traverse.

Il est connu, dans ces dispositifs, d’avoir un évaporateur disposé en aval de l'entrée d'air, de sorte que la totalité du flux d'air entrant à l’intérieur du boîtier soit déshumidifié par l’évaporateur. Puis, le flux d'air froid ainsi généré est admis dans une chambre de mixage principale et/ou orienté vers un organe de chauffage, notamment un radiateur et éventuellement un radiateur additionnel, pour obtenir un flux d’air chaud. La chambre de mixage principale sert à mélanger un ou plusieurs flux d'air froid et/ou chaud de sorte que le flux d’air issu du mélange, ayant la température de consigne souhaitée, soit distribué vers des zones spécifiques de l’habitacle du véhicule automobile. La chambre de mixage principale est pourvue d’au moins un organe de mixage afin de définir la proportion du flux d'air froid et du flux d'air chaud issu de la chambre de chauffage pénétrant dans la chambre de mixage principale. Cet organe permet ainsi d'ajuster la température du flux d'air mélangé destiné à être distribué dans la(es) zone(s) dédiées de l’habitacle, comme par exemple les zones avant et arrière, ou gauche et droite dans l’habitacle du véhicule automobile.

Bien qu’un tel dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation permette de réaliser une gestion aéraulique pour plusieurs zones du véhicule, il existe toutefois de nombreuses contraintes en termes de volume et de poids pour ces dispositifs. En effet, les dispositifs de chauffage, ventilation et/ou climatisation sont généralement disposés sous la planche de bord du véhicule automobile, ceci implique le rehaussement des planches de bord limitant ainsi la visibilité du conducteur.

Exposé de l’invention

La présente invention vise à optimiser l’encombrement stérique vertical d’un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Pour cela, l’invention propose un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un premier échangeur de chaleur, un deuxième échangeur de chaleur et une volute destinée à loger un pulseur et comprenant une entrée d’air inscrite dans un plan. Selon l’invention le deuxième échangeur s’inscrit dans un plan orthogonal au plan de ladite entrée d’air de volute.

De cette manière, l’invention permet d’avoir un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation moins encombrant que ceux de l’art antérieur. En effet, le fait d’agencer un des échangeurs de chaleur dans un plan parallèle à, et proche de, l’axe de rotation du pulseur permet de limiter de manière optimale la hauteur dudit dispositif.

Des modes de réalisations particuliers selon l'invention proposent que : - le dispositif comprend un boîtier de forme allongée et dans lequel le pulseur, les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont alignés dans un axe transversal dudit boîtier ; - le premier échangeur est incliné par rapport à un plan perpendiculaire au plan du deuxième échangeur ; - les premier et deuxième échangeurs de chaleur forment un angle compris dans un intervalle de 30° à 70° ; - un conduit d’évacuation des condensais est de forme aplatie s’étendant dans une direction sensiblement parallèle au plan du deuxième échangeur de chaleur. - le premier échangeur de chaleur est un évaporateur et le deuxième échangeur de chaleur est un radiateur ; le dispositif comprend en outre un chemin de contournement du premier échangeur de chaleur ; le dispositif comprend en outre deux chemins de contournement du deuxième échangeur de chaleur, lesdits chemins de contournement du deuxième échangeur de chaleur étant agencés de part et d’autre du deuxième échangeur de chaleur ; - le dispositif comprend au moins trois conduits aptes à guider un flux d’air vers les buses de dégivrage, des pieds, ou de ventilation, chaque conduit comprenant une entrée, lesdites entrées étant coplanaires ; - le dispositif comprenant un déflecteur agencé en amont du deuxième échangeur de chaleur et en aval du premier échangeur de chaleur par rapport à sens d’écoulement d’un flux d’air; - le déflecteur fixe comprend une section incurvée située au niveau de sa zone centrale, et deux sections rectilignes situées de part et d’autre de la section incurvée. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation tel que décrit précédemment dans lequel le deuxième échangeur de chaleur est agencé de manière horizontale par rapport au véhicule à l’état monté.

Le véhicule automobile selon l’invention est tel que le pulseur, les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont alignés dans un axe transversal Y du véhicule à l’état monté.

Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :

La figure 1 illustre une vue de côté tronquée de l’ensemble du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention ;

La figure 2 illustre une vue de profil d’une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention ;

La figure 3 illustre schématiquement une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention ;

La figure 4 illustre une vue de haut d’une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention ;

La figure 5 illustre une vue de côté tronquée d’une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention ; - Les figures 6A à 6C illustrent de manière schématique selon une vue de profil, différents modes de réalisation du dispositif selon l’invention ;

Les figures 7A à 7C illustrent différents modes de fonctionnement du dispositif selon l’invention ;

La figure 8 illustre une vue de côté d’une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention.

Description détaillée des modes de réalisation

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.

Sur les figures 1 et 5 est schématisé un trièdre XYZ où un axe longitudinal X du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation correspond à l’axe longitudinal avant/arrière du véhicule. Un axe transversal Y du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation correspond à l’axe transversal droite/gauche du véhicule, et un axe vertical Z du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation correspond à l’axe vertical haut/bas du véhicule, chaque axe étant perpendiculaire les uns aux autres.

Pour obtenir un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation avec un faible encombrement stérique vertical, l’invention telle qu’illustrée à la figure 1, propose un dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un boîtier 2 de forme allongée définissant un canal d’écoulement 3 d’un flux air dans lequel sont logés des moyens de traitement thermique du flux d’air destiné à être distribué dans l’habitacle.

Les moyens de traitement thermique comprennent un premier échangeur de chaleur 4, par exemple un évaporateur, destiné à refroidir et déshumidifier l’intégralité du flux d’air circulant dans le dispositif 1 de chauffage.

Les moyens de traitement thermique comprennent également un deuxième échangeur de chaleur 6, exemple un radiateur, destiné à réchauffer une partie du flux d’air circulant dans le dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation, et est agencé en aval, par rapport à la direction de l’écoulement du flux d’air, du premier échangeur de chaleur 4. Le deuxième échangeur de chaleur 6 peut éventuellement être couplé à un radiateur électrique 7 additionnel destiné à réchauffer le flux d’air de manière plus rapide, notamment lors du démarrage du véhicule.

Le flux d’air est introduit dans le boîtier 2 par l’intermédiaire d’au moins une entrée d’air 10 puis est dirigé par l’intermédiaire d’un pulseur 8 vers au moins une sortie, après avoir été traité thermiquement par les échangeurs de chaleur 4, 6, 7. Ladite sortie comprend plusieurs conduits illustrés en figure 2 distribuant les flux d’air vers des buses débouchant dans l’habitacle avec notamment le conduit 12 menant le flux d’air vers la buse de dégivrage permettant de désembuer le pare-brise, le conduit 14 amenant le flux d’air vers la buse de ventilation latéraux/centraux permettant de refroidir/réchauffer les passagers du véhicule, ainsi que le conduit 16 orientant le flux d’air vers la buse pied permettant de refroidir/réchauffer les pieds des passagers avant du véhicule. Comme illustrées sur la figure 2, les entrées des trois conduits 12,14,16 menant le flux d’air vers les buses de ventilation, dégivrage et pieds sont coplanaires. En d’autres termes, les entrées des trois conduits 12,14,16 sont inscrits dans un même plan parallèle au plan définit par le deuxième échangeur de chaleur 6. Le deuxième échangeur de chaleur 6 comprend deux chambres collectrices et un faisceau thermique comprenant un ensemble de tubes ou plaques et on considère ici que le faisceau thermique définit un plan R qui sera décrit ultérieurement.

Le pulseur 8, illustré en figure 3, comprend un moteur 18 et une roue à pales 20. Le moteur 18, qui peut être électrique à courant continu sans balai. Le moteur 18 est solidaire d’un arbre de transmission 22 de sorte que lorsque le moteur induit un mouvement de pivotement, l’arbre de transmission 22 est entraîné en rotation. L’arbre de transmission 22 est relié, par l’intermédiaire d’un moyeu 24, à une pale ou à une pluralité de pales agencées dans une roue à pales 20 permettant ainsi de générer un flux d’air lorsque l’arbre de transmission 22, et donc la roue à pales 20, sont entraînés en rotation. Ainsi, la roue à pale 20 tourne autour d’un axe de rotation A, qu’on appellera axe de rotation A du pulseur 8, correspondant à l’axe longitudinal de l’arbre de transmission 22.

Le pulseur 8 est contenu dans une partie du boîtier 2, ou carter, en forme de spirale, communément appelé volute 26 illustrée en figure 4, de manière à ce que le flux d’air entrant F1 est orienté vers les parois de la volute 26, épousant ainsi la trajectoire circulaire définie par ces parois telle qu’illustrée par les flèches F2. La volute 26 présente une entrée d’air 28 correspondant à un orifice présent au sein du carter en spirale. La volute 26 présente une évolution radiale en partant d’un point N appelé le nez de la volute, sur une gamme d’angle Θ, ici 360°. La volute 26 présente ensuite une sortie 30 de volute ayant la forme d’un conduit rectiligne de manière à ce que le flux d’air sortant de la volute 26 suive cette même forme.

Comme illustrée sur les figures 3 et 4, l’entrée d’air 28 de la volute 26 est inscrite dans un plan P qui est orthogonal à l’axe de rotation A du pulseur.

Afin de gain en hauteur, le deuxième échangeur de chaleur 6 est inscrit dans un plan R qui est orthogonal au plan P de l’entrée d’air 28 de la volute 26. En d’autres termes, le deuxième échangeur de chaleur 6 s’inscrit dans un plan R parallèle à l’axe de rotation A du pulseur. En se référant par rapport aux véhicule, le plan P de l’entrée d’air 28 de la volute 26 correspond au plan définit par les axes transversal et vertical YZ du véhicule tandis que le plan R du deuxième échangeur de chaleur 6 correspond au plan définit par les axes longitudinal et transversal XY du véhicule. Autrement dit, le deuxième échangeur de chaleur 6 est agencé à l’horizontal par rapport au dispositif 1 de chauffage, ventilation et/climatisation ou encore par rapport au véhicule une fois à l’état monté. Ceci permet donc un gain considérable en hauteur.

Afin de limiter les contraintes stériques encore plus, le premier échangeur de chaleur 4 est incliné par rapport à un plan E orthogonal au plan R du deuxième échangeur. Plus précisément, la figure 5 illustre un plan E qui est orthogonal au plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6. Le plan E est également orthogonal au plan P dans lequel est inscrite l’entrée d’air 28 de la volute 26. Le premier échangeur de chaleur 4 est incliné par rapport au plan E de manière à réduire efficacement la hauteur du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Tel qu’illustré à la figure 5, le pulseur 8, les premier et deuxième échangeurs de chaleur 4,6 sont alignés dans l’axe transversal Y du véhicule. Autrement dit, le dispositif 1 comprend un boîtier 2 de forme allongée dans lequel sont contenus le pulseur 8, les premier et deuxième échangeurs de chaleur 4,6 , le pulseur 8, les premier et deuxième échangeurs de chaleur 4,6 étant alignés dans un axe transversal Y dudit boîtier.

Le premier échangeur de chaleur 4 comprend deux chambres collectrices et un faisceau thermique comprenant un ensemble de tubes ou plaques. En considérant que le faisceau thermique définit un plan F comme illustré sur la figure 5, l’angle entre le plan F et le plan E est compris dans un intervalle allant de [20° à 60°]. De manière analogue, l’angle entre le plan F du premier échangeur de chaleur 4 et le plan R du deuxième échangeur de chaleur 6 est compris dans un intervalle allant de [30° à 70°].

Les figures 6A à 6C illustrent de manière schématique un tel agencement selon une vue de profil. La figure 6A correspond à une inclinaison forte du premier échangeur de chaleur 4 où l’angle dessiné entre le plan F dans lequel est inscrit le premier échangeur de chaleur 4 et le plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6 est égal à 30°. De manière analogue et en raison de l’orthogonalité entre les plans R et E comme établit précédemment, l’angle dessiné entre les plans R et E est égal à 60°. La figure 6B correspond à une faible inclinaison du premier échangeur de chaleur 4 où l’angle dessiné entre le plan F dans lequel est inscrit le premier échangeur de chaleur 4 et le plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6 est égal à 70°, de la même manière que l’angle dessiné entre les plans R et E est égal à 20°. Bien évidement l’invention ne se limite pas à ces deux valeurs et tout mode de réalisation avec un angle compris entre ces deux valeurs rentre dans le cadre de l’invention comme illustré à la figure 6C avec un angle entre les plans R et F égal à 40°.

Dans un mode de réalisation selon l’invention, le dispositif 1 comprend un conduit d’évacuation 32 permettant de guider les condensais vers l’extérieur du boîtier 2. Afin de réduire la hauteur du dispositif, le conduit d’évacuation 32 est de forme aplatie et s’étend dans une direction sensiblement parallèle au plan R du deuxième échangeur de chaleur 6 comme illustré sur la figure 1. En d’autres termes, le conduit d’évacuation 32 présente un canal d’écoulement 35 ayant une section de forme oblongue, comme illustré ici, ou toute autre forme dont la largueur dépasse la hauteur telle que elliptique, rectangulaire, etc.

Selon un autre mode de réalisation non illustré, le dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation présente un canal de contournement du premier échangeur de chaleur 4. Le flux d’air sortant de la volute 26 se répartit dans le canal d’écoulement 3 de manière à ce qu’une partie du flux d’air puisse traverser le premier échangeur de chaleur 4 et l’autre partie du flux d’air puisse passer par le canal de contournement. Avec de tels moyens de contournement, il est possible de faire fonctionner le compresseur de façon cyclique avec un meilleur rendement.

Une fois que le flux d’air a été refroidi par le premier échangeur de chaleur 4, ou a contourné le premier échangeur de chaleur 4, il est guidé au sein du canal d’écoulement 3 vers le deuxième échangeur de chaleur 6 comme illustré sur la figure 1 selon une direction générale en U. Le dispositif 1, ayant une hauteur minimale de par l’inclinaison horizontale du deuxième échangeur de chaleur 6, il est nécessaire de pouvoir dévier le flux d’air dans une direction verticale Z afin de pouvoir garantir une meilleure répartition du flux d’air sur l’intégralité de la surface du deuxième échangeur de chaleur 6. Le dispositif 1 comprend un déflecteur fixe 64, à savoir un organe servant à modifier la direction d'un écoulement situé en amont du deuxième échangeur de chaleur 6, correspondant à une cloison fixe ou encore un aubage. On remarque ici que le déflecteur fixe 64 comprend une section incurvée 66 située au niveau d’une zone centrale, et deux sections rectilignes 68,70 situées de part et d’autre de la section incurvée. Un tel agencement permet d’intercepter et de redresser le flux d’air vers le deuxième échangeur de chaleur 6 de manière optimale. Bien évidemment l’invention ne se limite pas au nombre de déflecteurs agencés au sein du dispositif.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 2, pour garantir que le flux d’air froid, issu du premier échangeur de chaleur 4, ne soit pas thermiquement contaminé par le deuxième échangeur de chaleur 6, le dispositif 1 comprend en outre un premier et deuxième chemins de contournement 34,36 du deuxième échangeur de chaleur 6. Les premier et deuxième chemins de contournement 34,36 sont agencés à distance l’un de l’autre, notamment de part et d’autre du deuxième échangeur de chaleur 6. Ainsi, le flux d’air froid, ayant traversé le premier échangeur de chaleur 4, circule soit à travers le deuxième échangeur de chaleur 6 pour être réchauffé, soit contourne le deuxième échangeur de chaleur 6 par les premier et deuxième chemins de contournement 34,36 afin de conserver sa basse température. Les flux d’air chaud et froid sont alors orientés en direction d’une zone de mixage 15 pour y être mélangés et distribués vers les buses de sortie aux températures consignées. Pour réaliser ce mélange dans des proportions variables, le dispositif 1 comprend un premier volet 38 permettant de réguler la proportion de flux d’air froid passant par le deuxième échangeur de chaleur 6 et la proportion de flux d’air froid passant par le premier chemin de contournement 34. Le dispositif 1 comprend en outre un deuxième volet 40 permettant de réguler la proportion de flux d’air froid passant par le deuxième échangeur de chaleur 6 et la proportion de flux d’air froid passant par le deuxième chemin de contournement 36. Un tel agencement est particulièrement avantageux puisque grâce aux deux chemins de contournements 34,36 du deuxième échangeur de chaleur 6, le flux d’air froid est divisé en deux sous-flux, permettant ainsi de réduire les pertes de charge sur le circuit d’air froid. En effet, si l’utilisateur souhaite avoir les zones de dégivrage et des pieds aérées en air froid, il convient de guider le flux d’air froid vers les conduits 12,16 correspondants par l’intermédiaire des premiers et deuxième chemin de contournement 34,36. Etant donné que chaque conduit peut être alimenté en air frais par un chemin de contournement correspondant, ceci permet de réduire la hauteur de la zone de mixage et de réduire ainsi la hauteur du dispositif 1 de chauffage.

Le premier volet 38 est de type coulissant et comprend une porte coulissante 42 sur laquelle est agencée au moins une crémaillère. Afin de mettre le premier volet 38 en mouvement, au moins un engrenage 44 complémentaire à la crémaillère est mis en rotation autour d’un axe par un actionneur non illustré. La rotation de l’engrenage 44 entraîne le mouvement en translation de la porte coulissante 42 entre deux positions extrêmes, une première position extrême où le premier volet 38 bloque l’accès du flux d’air froid au premier chemin de contournement 34 et une seconde position extrême où le premier volet 38 bloque l’accès du flux d’air froid au deuxième échangeur de chaleur 6 au maximum comme illustré sur la figure 2.

Le deuxième volet 40, ou organe de régulation, est d’un type différent que le premier volet 38. Tel qu’illustré sur le mode de réalisation de la figure 2, le deuxième volet 40 comprend un volet pivotant 46, ici un volet papillon, couplé, à une plaque coulissante 50. Bien évidemment, tout autre type de volet tel qu’un volet drapeau ou tambour convient à mettre en œuvre le dispositif 1 selon l’invention. L’usage d’une plaque coulissante est particulièrement bien adapté pour le dispositif 1 selon l’invention puisque qu’elle correspond à un moyen de réguler le débit du flux d’air occupant peu de hauteur et pouvant être disposée au plus près du deuxième échangeur de chaleur 6, représentant ainsi un gain en hauteur.

Le deuxième volet 40 comprend ici un volet papillon 46, c'est-à-dire un volet comprenant un arbre de rotation 52 et une ou deux pales 54 agencées de part et d’autre de l’arbre de rotation 52. Le volet papillon 46 est relié à la plaque coulissante 50 par l’intermédiaire d’une bielle 48 qui synchronise les déplacements du volet papillon 46 et de la plaque coulissante 50. La bielle 48 présente à chaque extrémité un moyen de liaison apte à relier la bielle 48 respectivement au volet papillon 46 et à la plaque coulissante 50. Le premier moyen de liaison relie le volet papillon 46 à la bielle 48 et le second moyen de liaison relie la plaque coulissante 50 à la bielle 48. Le premier moyen de liaison comprend au moins un orifice agencé sur la bielle 48 dans lequel est introduit au moins un pion agencé sur une paroi du volet papillon 46.

Le pion est avantageusement agencé sur une extrémité des pales du volet papillon 46 de manière à avoir le plus d’amplitude de mouvement. Bien évidemment, l’invention ne se limite pas à ce mode de réalisation, le pion peut être agencé sur la bielle 48 et l’orifice sur le volet papillon 46. De la même manière, d’autres moyens de solidarisation selon des modes de réalisation non illustrés peuvent être envisagé, par exemple la bielle 48 peut être surmoulée à une extrémité du volet papillon 46, ou encore le volet papillon 46 et la bielle 48 ne forment qu’une seule pièce monobloc formant continuité de matière.

De la même manière, le second moyen de liaison relie la bielle 48 à la plaque coulissante 50. Le second moyen de liaison comprend au moins un orifice agencé sur la bielle 48 dans lequel est introduit au moins un pion agencé sur un bras 56, ledit bras 56 étant lui-même fixé à la plaque coulissante 50. Bien évidemment l’invention ne se limite pas à ce mode de réalisation, le pion peut être agencé sur la bielle 48 et l’orifice sur le bras 56. De la même manière, d’autres moyens de solidarisation selon des modes de réalisation non illustrés peuvent être envisagé, par exemple la bielle 48 peut être surmoulée à une extrémité de la plaque coulissante 50, la bielle 48 et le bras 56 peuvent ne former qu’une seule pièce en formant continuité de matière. L’actionneur non illustré en entraînant la rotation du volet papillon 46, donc de la pale, provoque le déplacement la bielle 48. Par ce même mouvement, la plaque coulissante 50 est transposée entre deux positions extrêmes. Le volet papillon 46 et la plaque coulissante 50 sont agencées de manière à ce que dans une première position extrême, illustrée en figure 2, le volet papillon 46 bloque intégralement l’accès du flux d’air froid au deuxième chemin de contournement 36 tandis que la plaque coulissante 50 permet l’accès du flux d’air froid à travers le deuxième échangeur de chaleur 6 tout en bloquant partiellement l’accès du flux d’air froid au premier chemin de contournement 34 et dans une seconde position extrême où la plaque coulissante 50 bloque au maximum l’accès du flux d’air froid au deuxième échangeur de chaleur 6 tandis que le volet papillon 46 laisse passer le flux d’air froid par le deuxième chemin de contournement 36.

Il est donc possible pour les volets 38,40 de bloquer intégralement l’accès du flux d’air froid, issu du premier échangeur de chaleur 4, au deuxième échangeur de chaleur 6 de manière conjointe dans une position extrême.

Afin de faciliter le déplacement de la plaque coulissante 50, ladite plaque comprend en outre un deuxième bras 58 solidaire de celle-ci et comprenant à son extrémité un pion pouvant glisser au sein d’un rail 60, ou d’une glissière ou rainure, comme illustré sur la figure 2, le rail 60 étant agencé sur une paroi du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend en outre un élément de séparation 62 permettant de séparer le flux d’air issu du premier échangeur de chaleur 4 en deux flux d’air distincts, chacun étant destiné à être orienté vers une partie distincte du deuxième échangeur de chaleur 6. L’élément de séparation 62 tel qu’illustré à la figure 2, correspond à ensemble de parois reliées entre elles formant ainsi un polygone creux. Toutefois, une unique paroi suffit pour remplir cette fonction. L’élément de séparation 62 comprend des moyens de réceptions aptes à accueillir les premier et deuxième volets 38,40. Ces moyens de réceptions correspondent ici, à une paroi présentant un creux dans lequel la porte coulissante 42 du premier volet 38 est apte à coopérer avec et une paroi plane contre laquelle la plaque coulissante 50 du deuxième volet 40 peut venir prendre appui. Bien sur, il est possible d’envisager d’autres moyens de réceptions tels qu’une butée surmoulée sur une paroi plane par exemple. L’élément de séparation 62 sépare le flux d’air issu du premier échangeur de chaleur 4 en deux flux d’air. Chaque flux d’air a la possibilité de traverser une partie du deuxième échangeur de chaleur 6 et/ou un chemin de contournement 34, 36 dans les proportions adéquates pour garantir les températures de consigne respectives. L’élément de séparation 62 peut correspondre à une partie du déflecteur fixe 64, ou il peut être solidarisé à ce dernier.

Les figures 7A à 7C illustrent différents modes de fonctionnement du dispositif 1 selon l’invention. Spécifiquement la figure 7A illustre le mode 100% dégivrage, la figure 7B illustre le mode 100% pieds, et la figure 7C illustre le mode 100% ventilation.

Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 7A, le conduit 14 menant le flux d’air vers les buses de ventilation, ou aérateurs centraux, et le conduit 16 orientant le flux d’air vers la buse pied sont obturés, le flux d’air passant inéluctablement par le conduit 12 vers la buse de dégivrage. Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 7B, le conduit 14 menant le flux d’air vers les buses de ventilation et le conduit 12 orientant le flux d’air vers la buse de dégivrage sont obturés, le flux d’air passant donc par le conduit 16 vers la buse des pieds. Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 7C, le conduit 16 menant le flux d’air vers les buses des pieds et le conduit 12 orientant le flux d’air vers la buse de dégivrage sont obturés, le flux d’air passant donc par le conduit 14 vers les buses de ventilation, ou aérateurs centraux.

Le dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend des moyens de régulations pour faire obstacle au, ou permettre le, passage du flux d’air à travers les conduits menant le flux d’air vers les sorties appropriées. Ces moyens de régulation comprennent un premier volet coulissant 72 et un second volet coulissant 74 aptes à obturer les trois conduits, chaque volet étant apte à obturer deux conduits. Chaque volet coulissant 72 et 74 se déplace entre deux positions extrêmes qui seront décrites ci-dessous.

Le premier volet coulissant 72 translate entre deux positions, une première position extrême où il obture intégralement le conduit 14 menant le flux d’air vers les buses de ventilation, ou aérateurs centraux comme illustré en figure 7A, et une deuxième position extrême où il obture intégralement le conduit 12 orientant le flux d’air vers la buse de dégivrage comme montré en figure 7B. Le second volet coulissant 74 translate également entre deux positions, une première position extrême où il obture intégralement le conduit 16 menant le flux d’air vers les buses des pieds comme illustré en figure 7A, et une deuxième position extrême où il obture intégralement le conduit 12 orientant le flux d’air vers la buse de dégivrage comme montré en figure 7B. On comprend donc que lorsque les deux volets coulissants 72,74 sont dans la position extrême dite de recouvrement où ils obturent simultanément un seul et même conduit 12, les deux volets coulissants 72,74 se chevauchent au moins partiellement, voire ils peuvent se chevaucher intégralement dans ladite position extrême de recouvrement. Bien évidemment, les volets coulissants 72,74 sont aptes à adopter toute position intermédiaire de manière à laisser passer de l’air dans n’importe quel conduit désiré dans les proportions appropriées.

La figure 8 illustre une vue partielle du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention, et notamment l’ensemble des volets coulissants 72,74.

Chaque volet coulissant comprend une porte coulissante 76, 78 sur laquelle est agencée une crémaillère ainsi qu’au moins un engrenage 80 coopérant avec la dite crémaillère. Afin d’avoir un mouvement uniforme et régulier des portes coulissantes 76,78, chaque porte 76,78 est sous la forme d’une plaque plane et rectangulaire et qui comprend deux crémaillères agencées aux extrémités opposées de la plaque. Chaque crémaillère coopère avec un engrenage 80, ce qui résulte en un moyen de régulation comprenant une porte coulissante 76,78 et deux engrenages 80.

Le premier volet coulissant 72 comprend donc deux engrenages 80 dont les centres, correspondant aux axes de rotation, sont reliés entre eux par un lien ici sous la forme d’un tube cylindrique 84 creux, un actionneur non représenté induisant la rotation d’un des engrenages 80. Un tel système permet donc la transmission du mouvement induit par l’actionneur d’un engrenage 80 à l’autre, garantissant ainsi une meilleure translation de la porte coulissante 76.

Le second volet coulissant 74 comprend également deux engrenages 80 dont les centres sont reliés entre eux par un lien, ici sous la forme d’une tige 82 métallique ou en plastique rigide, un actionneur non représenté induisant la rotation d’un des engrenages 80. La tige 82 correspond à une tige fine de section rectangulaire et plus particulièrement carrée. Ainsi, on garantit que l’axe de rotation ne gène pas l’écoulement du flux d’air de par la section minimale de la tige 82. Il convient également de souligner que les engrenages 80 des premier et second volets coulissants 72,74 sont reliés par des liens de forme différente, un étant une tige 82 de section carrée et l’autre étant un tube cylindrique 84 de section circulaire.

Comme illustré en figure 2, afin de ne pas gêner l’écoulement du flux d’air, il est également possible de d’introduire un compartiment 86 au sein du boîtier 2 entre deux conduits 12,16 afin d’y agencer le lien 82,84 entre les engrenages 80. Ainsi, la tige ou le cylindre creux n’est plus dans le canal d’écoulement 3 du flux d’air réduisant ainsi les pertes de charges. Par compartiment on entend une partie du boîtier 2 qui a été divisée par des cloisons, ou autrement dit une cellule intérieure au moins partiellement ou entièrement cloisonnée.

Comme décrit précédemment, chaque volet coulissant 72,74 comprend une porte coulissante 76,78 sur lequel est agencée deux crémaillères coopérant chacune avec un engrenage 80. Selon l’invention, lesdits engrenages 80 du premier volet coulissant 72 sont situés d’une part de la porte coulissante 76, par exemple située an amont par rapport à l’écoulement du flux d’air, tandis que les engrenages 80 du second volet coulissant 74 sont situés de l’autre versant de la porte coulissante 78, autrement dit en aval par rapport à l’écoulement du flux d’air. En d’autres termes, les engrenages 80 du premier et second volet coulissant 72,74 sont situés de part et d’autre des portes coulissantes 76,78.

Comme illustré sur la figure 7C, les entrées des conduits 12, 14, 16 sont inscrites dans un même plan S, ou autrement dit, lesdites entrées sont coplanaires. Afin de gagner en hauteur, il convient d’inscrire les volets coulissants 72,74 dans des plans sensiblement parallèles au plan S des entrées des conduits 12,14,16. De même, afin d’avoir un dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation de hauteur optimale, le plan S des desdites entrées des conduits 12,14,16 est parallèle au plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6. Bien évidemment, les portes coulissantes 76,78 se déplacent dans un plan sensiblement parallèle au plan R dudit échangeur de chaleur.

Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples de réalisation sont donnés à titre d’illustration de l’objet de l’invention. L’invention n’est pas limitée à ces modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d’exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l’homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toute combinaison des différents modes de réalisation décrits précédemment.

Claims (12)

1. Revendications

   1. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un premier échangeur de chaleur (4), un deuxième échangeur de chaleur (6) et une volute (26) destinée à loger un pulseur (8) et comprenant une entrée d’air (28) inscrite dans un plan (P), le deuxième échangeur de chaleur (6) s’inscrivant dans un plan (R) orthogonal au plan (P) de ladite entrée d’air (28) de volute, caractérisé en ce que le premier échangeur (4) est incliné par rapport à un plan (E) perpendiculaire au plan du deuxième échangeur (6), le plan (E) étant également orthogonal au plan (P) dans lequel est inscrite l’entrée d’air (28) de la volute (26).
2. 2. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la revendication 1, comprenant un boîtier (2) de forme allongée et dans lequel le pulseur (8), les premier et deuxième échangeurs de chaleur (4, 6) sont alignés dans un axe transversal (Y) dudit boîtier.
3. 3. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel les premier et deuxième échangeurs de chaleur (4,6) forment un angle compris dans un intervalle de 30°à 70°.
4. 4. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel un conduit d’évacuation (32) des condensais est de forme aplatie s’étendant dans une direction sensiblement parallèle au plan (R) du deuxième échangeur de chaleur (6).
5. 5. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le premier échangeur de chaleur (4) est un évaporateur et le deuxième échangeur de chaleur (6) est un radiateur.
6. 6. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre un chemin de contournement du premier échangeur de chaleur (4).
7. 7. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant en outre deux chemins de contournement (34,36) du deuxième échangeur de chaleur (6), lesdits chemins de contournement (34,36) du deuxième échangeur de chaleur (6) étant agencés de part et d’autre du deuxième échangeur de chaleur (6).
8. 8. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant au moins trois conduits (12,14,16) aptes à guider un flux d’air vers les buses de dégivrage, des pieds, ou de ventilation, chaque conduit (12,14,16) comprenant une entrée, lesdites entrées étant coplanaires.
9. 9. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un déflecteur (64) agencé en amont du deuxième échangeur de chaleur (6).
10. 10. Dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la revendication 9, dans lequel le déflecteur (64) comprend une section incurvée (66) située au niveau de sa zone centrale, et deux sections rectilignes (68,70) situées de part et d’autre de la section incurvée (66).
11. 11. Véhicule automobile comprenant un dispositif (1) de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le deuxième échangeur de chaleur (6) est agencé de manière horizontale par rapport au véhicule à l’état monté.
12. 12. Véhicule automobile selon la revendication 11, dans lequel le pulseur (8), les premier et deuxième échangeurs de chaleur (4, 6) sont alignés dans un axe transversal (Y) du véhicule à l’état monté.