FR3058361A1

FR3058361A1 - Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d'un vehicule automobile

Info

Publication number: FR3058361A1
Application number: FR1660816A
Authority: FR
Inventors: Fabrice Ailloud; Bastien Jovet; Philippe Pierres; Amanda Martinell
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-11
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: FR3058361B1

Abstract

Dispositif (2) de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (4) définissant un canal (3) d'écoulement d'un flux d'air dans lequel sont logés : - un premier échangeur de chaleur (6) du type radiateur ; - un second échangeur de chaleur (8) du type évaporateur agencé en amont du premier échangeur de chaleur (6) par rapport à la direction de l'écoulement du flux d'air. Selon l'invention, le dispositif (2) comprend : - un premier chemin de contournement dit « haut» (35) du second échangeur de chaleur (8) dans lequel une partie du flux d'air est dévié ; - un second chemin de contournement dit « bas » (36) du second échangeur de chaleur (8) dans lequel une partie du flux d'air est dévié, lesdits chemins de contournement dits « haut » et « bas » (35, 36) étant agencés de part et d'autre du second échangeur de chaleur (8).

Description

058 361

60816 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :

(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national

COURBEVOIE ©IntCI⁸: B 60 H 1/00 (2017.01)

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION

A1

(© Date de dépôt : 08.11.16.	© Demandeur(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES
©) Priorité :	Société par actions simplifiée — FR.
	@ Inventeur(s) : AILLOUD FABRICE, JOVET
	BASTIEN, PIERRES PHILIPPE et MARTINELL
(43) Date de mise à la disposition du public de la	AMANDA.
demande : 11.05.18 Bulletin 18/19.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux	® Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES
apparentés :	Société par actions simplifiée.
©) Demande(s) d’extension :	© Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES.

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE, VENTILATION ET/OU CLIMATISATION POUR UN HABITACLE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE.

FR 3 058 361 - A1

Dispositif (2) de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (4) définissant un canal (3) d'écoulement d'un flux d'air dans lequel sont logés:

- un premier échangeur de chaleur (6) du type radiateur;

- un second échangeur de chaleur (8) du type évaporateur agencé en amont du premier échangeur de chaleur (6) par rapport à la direction de l'écoulement du flux d'air.

Selon l'invention, le dispositif (2) comprend:

- un premier chemin de contournement dit « haut» (35) du second échangeur de chaleur (8) dans lequel une partie du flux d'air est dévié;

- un second chemin de contournement dit « bas » (36) du second échangeur de chaleur (8) dans lequel une partie du flux d'air est dévié, lesdits chemins de contournement dits « haut » et « bas » (35, 36) étant agencés de part et d'autre du second échangeur de chaleur (8).

Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d’un véhicule automobile

Domaine de l’invention

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

Etat de la technique

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. Un tel dispositif est couramment appelé HVAC (pour Heating, Ventilation and Air-Conditioning en anglais). 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, un pulseur est mis en oeuvre pour faire circuler le flux d’air depuis l’entrée d’air vers la sortie d’air. Il peut s’agir d’un flux d’air neuf provenant de l’extérieur du véhicule ou d’un flux d’air recyclé provenant de l’habitacle du véhicule ou encore d’un mélange des flux d’air extérieur et recyclé.

Le boîtier loge aussi des moyens de traitement thermique, tels que des échangeurs thermiques, 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 organe de chauffage, notamment 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 selon le sens d’écoulement du flux 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’un premier organe de mixage, tel qu’un volet, afin de définir la proportion du flux d’air froid et du flux d’air chaud pénétrant dans la chambre de mixage principale. Cet organe de mixage 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. Dans ce cas, le traitement thermique est homogène, les différentes zones du véhicule étant aérées à une même température. Il s’agit d’un fonctionnement en mode mono-zone ou une zone.

Il est possible d’avoir une distinction de température entre les parties gauche et droite de l’habitacle, via notamment une cloison de séparation interne dans le boîtier. Il s’agit alors d’un fonctionnement en mode bi-zones ou deux zones, permettant un réglage séparé du flux d’air sortant respectivement au niveau des places à gauche et à droite de l’habitacle.

En complément, il peut être avantageux d’avoir en outre une distinction entre les zones avant et arrière de l’habitacle, notamment pour les véhicules haut de gamme. Il s’agit alors d’un fonctionnement en mode trois-quatre zones, permettant une distinction avant arrière, ainsi qu’une distinction entre les parties droite et gauche de la zone avant, et/ou les parties droite et gauche de la zone arrière.

Pour ce faire, le boîtier loge également une chambre de mixage secondaire destinée à générer un flux d’air secondaire pour aérer une ou plusieurs autres zones de l’habitacle.

La chambre de mixage secondaire est aussi en communication aéraulique avec l’organe de chauffage et apte à recevoir tout ou une partie du flux d’air ayant traversé l’évaporateur du dispositif de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation. La chambre de mixage secondaire est équipée d’un deuxième organe de mixage, tel qu’un volet, afin de définir la proportion du flux d’air froid et du flux d’air chaud pénétrant dans la chambre de mixage secondaire pour ajuster la température du flux d’air distribué dans les autres zones du véhicule.

Dans ce cas la chambre de mixage principale est généralement prévue dans une partie haute du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation tandis que la chambre de mixage secondaire est généralement prévue dans une partie basse du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Avec un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation fonctionnant selon un mode trois-quatre zones, il est connu que la chambre de mixage principale alimente les buses de sortie à l’avant de l’habitacle du véhicule, incluant les buses de sortie vers les pieds à l’avant, tandis que la chambre de mixage secondaire alimente les buses de sortie à l’arrière de l’habitacle.

Egalement, comme dit précédemment, le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation, peut être alimenté soit en air extérieur au véhicule (également appelé air neuf), soit en air de recyclage, c’est-à-dire issu de l’habitacle du véhicule. Suivant les conditions de fonctionnement, il peut être particulièrement intéressant d’utiliser de l’air extérieur pour l’introduire dans l’habitacle au niveau des buses de dégivrage situées à proximité du parebrise, après chauffage au travers du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation, et à l’inverse, d’utiliser de l’air de recyclage pour le rejeter dans l’habitacle au niveau des buses de pieds. Afin de garantir cette séparation entre les flux d’air extérieur et recyclé tout en pouvant sélectionner ou ajuster au mieux le type d’air à délivrer, on connaît des installations dites «double flux» également appelées «double layer» en anglais.

L’air extérieur est généralement peu chargé en humidité, lorsqu’il est froid, par comparaison avec l’air de recyclage, mais peut être relativement froid, en particulier en conditions hivernales. Le taux d’humidité de l’air neuf étant relativement faible, le risque de générer de la buée sur le pare-brise est donc également faible.

L’air de recyclage, quant à lui, a généralement un taux d’humidité supérieur à l’air extérieur, et est à une température proche de la température à atteindre, c’est-à-dire proche de la température de consigne définie par exemple par le conducteur ou le passager. De cette manière, même en conditions hivernales, il est possible de réchauffer plus rapidement cet air de recyclage à la température de consigne avant qu’il ne soit rejeté dans l’habitacle. Le confort pour les utilisateurs est grandement amélioré et le risque de générer de la buée sur le pare-brise est faible, cet air de recyclage étant rejeté à distance du pare-brise.

Dans ce cas, il est connu que la chambre de mixage principale alimente en air extérieur neuf les buses de dégivrage, tandis que la chambre de mixage secondaire alimente les buses de sortie vers les pieds à l’avant ainsi que vers les pieds à l’arrière de l’habitacle.

L’évaporateur du boitier appartient à une boucle de climatisation consistant en un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène. Ce circuit est composé de quatre éléments principaux : un compresseur, un détendeur, et deux échangeurs de chaleur (le condenseur et l’évaporateur mentionné précédemment).

Le compresseur fonctionne lorsque les occupants du véhicule souhaitent une température d’air inférieure à celle entrant dans l’HVAC ou lorsqu’il y a un besoin de déshumidifier l’air pour éviter l’embuage des vitres. Le déclenchement du compresseur est piloté par la régulation du tableau de contrôle du module de conditionnement d’air.

Le fonctionnement du compresseur entraîne une consommation énergétique. Or la tendance actuelle étant de réduire la consommation énergétique du véhicule dans sa globalité, il faut donc chercher à réduire celle du compresseur.

De plus le rendement du compresseur est faible lorsque la charge thermique est également faible, c'est-à-dire lorsque la température de l’air en amont de l’évaporateur est inférieure à une trentaine de degrés °C par exemple. Ce faible rendement provient du fait que le compresseur fonctionne en cylindrée réduite afin de fournir une faible puissance frigorifique. Or il serait préférable de faire fonctionner le compresseur avec une cylindrée plus importante pour fournir une puissance frigorifique plus élevée, et ensuite arrêter le fonctionnement du compresseur afin de conserver la même puissance frigorifique moyenne sur un cycle complet.

Résumé de l’invention

La présente invention a pour objectif de pallier aux différents inconvénients énoncés ci-dessus, en proposant un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile dans lequel le compresseur n’est plus sollicité en permanence comme dans l’art antérieur, tout en assurant un traitement thermique identique de l’habitacle, aussi bien vers la zone avant de l’habitacle que vers la zone arrière de l’habitacle (selon le sens de marche du véhicule), quel que soit le mode de fonctionnement du dispositif (une-deux zones, double flux, trois-quatre zones).

Pour cela, l’invention propose un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d’un véhicule automobile comprenant un boîtier définissant un canal d’écoulement d’un flux d’air dans lequel sont logés :

un premier échangeur de chaleur du type radiateur ;

un second échangeur de chaleur du type évaporateur agencé en amont du premier échangeur de chaleur par rapport à la direction de l’écoulement du flux d’air.

Ce dispositif se caractérise à titre principal en ce qu’il comprend également :

- un premier chemin de contournement dit « haut >> du second échangeur de chaleur dans lequel une partie du flux d’air est dévié ;

- un second chemin de contournement dit « bas >> du second échangeur de chaleur dans lequel une partie du flux d’air est dévié, lesdits chemins de contournement dits « haut >> et « bas >> étant agencés de part et d’autre du second échangeur de chaleur.

L’idée principale de cette invention consiste à dévier le flux d’air autour de l’évaporateur de manière à décorréler la température en aval de l’évaporateur de celle des sorties aérateurs lorsque les conditions thermiques le permettent et en fonction de la température de consigne dans l’habitacle, ce qui est le cas lorsque la charge thermique est faible.

En effet, le by-pass de l’évaporateur permet de « lisser >> la température en aval de l’évaporateur afin de garantir une température constante au niveau des aérateurs, et ce pour toutes les zones du véhicule.

Ce contournement d’une partie du flux d’air autour de l’évaporateur a pour conséquence de diminuer la variation de température de l’air en sortie des aérateurs malgré les enclenchements et arrêts du compresseur. Il devient alors possible de réaliser des cyclages du compresseur pour le faire fonctionner pendant un temps réduit, entre 5 et 30 secondes par exemple, pour augmenter sa cylindrée et donc son rendement, puis de l’arrêter pour conserver la même puissance frigorifique moyenne. Cette stratégie permet de réduire la consommation du compresseur lorsque la charge thermique est faible, tout en maintenant une température d’air soufflée constante pour satisfaire le confort des occupants du véhicule.

Le contournement de l’évaporateur permet donc finalement réduire la consommation du compresseur, afin qu’il ne soit pas sollicité en permanence avec un rendement faible. La consommation d’énergie est ainsi réduite.

Le fait d’avoir ces deux chemins de contournement permet de dévier le flux d’air à la fois vers le haut du boîtier où se situent des sorties d’air vers l’avant de l’habitacle selon le sens de marche du véhicule, et vers le bas du boîtier où se situent des sorties d’air vers l’arrière de l’habitacle selon le sens de marche du véhicule. Cette double déviation permet ainsi de gérer la distribution d’air vers l’avant et vers l’arrière de l’habitacle, et donc de gérer au mieux les besoins thermiques des passagers, et ce tout réduisant la consommation du compresseur.

Cette double déviation est aussi efficace dans le cas d’un fonctionnement en mode une-deux zones, que dans le cas d’un fonctionnement en mode trois-quatre zones, ou encore qu’il s’agisse d’un fonctionnement à simple flux ou double flux.

Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément :

les chemins de contournement dits « haut >> et « bas >> longent deux faces externes opposées du second échangeur de chaleur, lesdites faces externes étant orientées sensiblement parallèlement à la direction d’écoulement du flux d’air.

- le premier chemin de contournement dit « haut >> est agencé au-dessus du second échangeur de chaleur lorsque le dispositif est installé dans le véhicule automobile.

- le second chemin de contournement dit « bas >> est agencé en-dessous du second échangeur de chaleur lorsque le dispositif est installé dans le véhicule automobile.

- le dispositif comprend également :

o un premier chemin de contournement du premier échangeur de chaleur o un second chemin de contournement du premier échangeur de chaleur, lesdits chemins de contournement étant agencés de part et d’autre du premier échangeur de chaleur.

- le dispositif comporte une première chambre de mixage, en communication avec le premier chemin de contournement dit « haut >> du second échangeur de chaleur et localisée en aval du premier chemin de contournement dit « haut >> par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air, et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud et un flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs de chaleur puis acheminés vers des conduits aptes à alimenter des buses ventilant une zone avant de l’habitacle du véhicule.

le dispositif comporte un volet disposé entre le premier chemin de contournement dit « haut >> du second échangeur de chaleur et la première chambre de mixage.

- la première chambre de mixage est localisée en partie supérieure du boîtier lorsque le dispositif est installé dans le véhicule automobile.

Ledit premier chemin de contournement dit « haut >> du second échangeur de chaleur débouche dans une zone haute comprise entre le second échangeur de chaleur et ladite première chambre de mixage.

- ladite zone haute est localisée en amont du premier échangeur de chaleur.

- le dispositif comporte une seconde chambre de mixage, en communication avec le second chemin de contournement dit « bas >> du second échangeur de chaleur et localisée en aval du chemin de contournement bas par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air, et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud et un flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs de chaleur puis acheminés vers au moins un conduit apte à alimenter des buses ventilant une zone arrière de l’habitacle du véhicule.

- la seconde chambre de mixage est localisée en partie inférieure du boîtier lorsque le dispositif est installé dans le véhicule automobile.

ledit second chemin de contournement dit « bas » du second échangeur de chaleur débouche dans une zone basse comprise entre le second échangeur de chaleur et ladite seconde chambre de mixage.

- ladite zone basse est localisée en amont du premier échangeur de chaleur.

- le dispositif comporte un volet dit « haut » apte à obstruer au moins partiellement le premier chemin de contournement dit « haut » du second échangeur de chaleur.

- le dispositif comporte un volet dit « bas » apte à obstruer au moins partiellement le second chemin de contournement dit « bas » du second échangeur de chaleur.

- les volets dits « haut » et « bas » sont actionnés de manière indépendante.

- les volets dits « haut » et « bas » sont actionnés de manière dépendante.

- les volets dits « haut » et « bas » sont reliés mécaniquement de manière à avoir des mouvements coordonnés.

- le dispositif comporte deux volets disposés en amont du premier échangeur de chaleur et en aval du second échangeur de chaleur par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air, lesdits volets étant aptes à diriger le flux d’air soit à travers le premier échangeur de chaleur, soit via les premier et second chemins de contournement du premier échangeur de chaleur.

Présentation des figures

L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d’au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.

Sur ces dessins :

- la figure 1 est une vue de profil en coupe d’un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un module additionnel pour un fonctionnement en mode une-deux zones ;

- la figure 2 est une vue en coupe partielle d’une portion du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue en coupe partielle d’une portion du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un fonctionnement en mode double-flux ;

- la figure 4 est une vue en coupe partielle d’une portion du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un module additionnel pour un fonctionnement en mode trois-quatre zones ;

- la figure 5 illustre les flux d’air au sein du dispositif selon la figure 1 lorsque les chemins de contournement haut et bas sont fermés ;

- la figure 6 illustre les flux d’air au sein du dispositif selon la figure 1 lorsque les chemins de contournement haut et bas sont ouverts.

Description détaillée

L’invention concerne un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation tel que visible sur la figure 1, comprenant un canal 3 d’écoulement d’un flux d’air, défini par un boîtier 4.

On a schématisé sur la figure 1, un axe longitudinal X du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation qui correspond à l’axe longitudinal avant/arrière du véhicule qui est un axe horizontal, et un axe Z perpendiculaire à l’axe X, correspondant à l’axe vertical haut/bas du véhicule. Dans la présente, par haut et bas, ou avant et arrière, on se réfère à la disposition des éléments sur les figures, qui correspond à la disposition des éléments à l’état monté dans le véhicule et au sens de marche du véhicule.

Le boîtier 4 présente ici deux faces d’extrémité 4a, 4b longitudinales opposées selon l’axe X et deux faces opposées supérieure 4c et inférieure 4d selon l’axe Z, reliant deux faces latérales 4e opposées selon un axe Y transversal perpendiculaire au plan XZ.

Selon le mode de réalisation décrit, le boîtier 4 du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation peut comprendre de plus une cloison de séparation interne 5 agencée de manière à séparer le boîtier 4 en deux moitiés, avantageusement égales.

La cloison de séparation interne 5 s’étend selon un plan médian parallèle au plan XZ. Ainsi, lorsque le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation est implanté dans le véhicule, la cloison de séparation interne 5 se situe sensiblement en position verticale et dans l’axe longitudinal du véhicule. Cette cloison de séparation interne 5 permet une distinction entre un flux d’air à destination d’une partie gauche de l’habitacle et un flux d’air à destination d’une partie droite de l’habitacle. La cloison de séparation interne 5 sépare également en deux les composants du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation logés dans le boîtier 4.

Le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend de plus un premier module additionnel 200 pour un mode une-deux zones ou double flux, ou un deuxième module additionnel 300 pour un mode trois-quatre zones agencé sur le boîtier 4, ici sur une face d’extrémité longitudinale 4b du boîtier 4.

Les figures 1, 2, 5 et 6 illustrent un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation recevant le premier module additionnel 200 et apte à fonctionner pour un traitement thermique une-deux zones.

La figure 3 illustre un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation recevant également le premier module additionnel 200 et apte à fonctionner pour un traitement thermique double flux.

Enfin, la figure 4 illustre un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation recevant le deuxième module additionnel 300.

Moyens de traitement thermique et distribution du flux d’air dans l’habitacle

Moyens de traitement thermique du flux d’air à destination de l’habitacle

Un ou plusieurs moyens de traitement thermique 6, 7, 8 du flux d’air destiné à être distribué dans l’habitacle sont agencés dans le boîtier 4 du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Selon le mode de réalisation illustré, les moyens de traitement thermique comprennent un premier échangeur thermique 6, par exemple un radiateur, destiné à réchauffer au moins une partie du flux d’air circulant dans le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Le premier échangeur thermique 6 peut éventuellement être couplé à un radiateur électrique 7 additionnel destiné à réchauffer le flux d’air de manière plus rapide, notamment dans le cas d’un démarrage du véhicule. Le radiateur électrique 7 s’étend avantageusement sensiblement parallèlement au premier échangeur thermique 6.

Les moyens de traitement thermique peuvent comprendre également un deuxième échangeur thermique 8, par exemple un évaporateur, agencé en amont du premier échangeur thermique 6 selon le sens d’écoulement du flux d’air. Le deuxième échangeur thermique 8 est agencé de façon à refroidir et déshumidifier le flux d’air circulant dans le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

Distribution du flux d’air traité dans l’habitacle

Le flux d’air est introduit dans le boîtier 4 et après avoir été traité thermiquement éventuellement par les échangeurs thermiques, le flux d’air est dirigé vers une ou plusieurs sorties.

La sortie ou chaque sortie comprend un ou plusieurs conduits distribuant les flux d’air vers des buses débouchant dans l’habitacle.

Selon l’exemple illustré sur les figures, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend notamment :

- un conduit 10 de distribution du flux d’air pour la buse de dégivrage permettant de désembuer le pare-brise,

- un conduit 12 de distribution du flux d’air vers une ou plusieurs buses de ventilation latérales/centrales permettant de refroidir/réchauffer les passagers à l’avant du véhicule, et

- un conduit 14 de distribution du flux d’air vers une buse de sortie au niveau de pieds à l’avant de l’habitacle permettant de réchauffer les pieds des passagers à l’avant du véhicule. Par souci de clarté, ce conduit 14 est appelé par la suite conduit 14 de sortie pieds avant.

Ces conduits 10, 12, 14 alimentent en air traité la zone avant de l’habitacle.

Selon le mode de réalisation illustré, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation, comprend également un ou plusieurs conduits 24 destiné(s) à alimenter en air traité la zone arrière de l’habitacle, par exemple pour orienter le flux d’air vers une buse de sortie au niveau des pieds à l’arrière de l’habitacle permettant de réchauffer les pieds des passagers à l’arrière du véhicule et/ou vers une ou plusieurs buses de ventilation à l’arrière du véhicule.

Chacun de ces conduits 10, 12, 14, 24 peut être subdivisé en sous-conduits, notamment de manière à alimenter des parties droite et gauche de la zone appropriée de l’habitacle.

De plus, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention peut comprendre des volets 9, 11, 13 respectivement agencés dans les conduits 10, 12, 14 permettant de contrôler / bloquer l’accès des flux d’air aux différentes buses débouchant dans la zone avant de l’habitacle.

On peut également prévoir un ou plusieurs volets 23 agencés dans le ou chaque conduit 24 permettant de contrôler / bloquer l’accès des flux d’air aux différentes buses débouchant dans la zone arrière de l’habitacle.

Architecture du boîtier 4

Partie supérieure du boîtier 4 du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation

Afin de pouvoir distribuer les flux d’air vers les buses de sortie aux températures souhaitées, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et climatisation comprend une première chambre de mixage 15 du flux d’air. Un flux d’air chaud et un flux d’air froid, issus respectivement des échangeurs thermiques 6 et 8, peuvent être mélangés dans la première chambre de mixage 15 dans des proportions variables puis acheminés vers les buses de sortie débouchant dans l’habitacle.

La première chambre de mixage 15 est selon le mode de réalisation décrit dans une partie supérieure du boîtier 4 selon l’axe vertical Z.

Pour garantir que le flux d’air froid, issu du deuxième échangeur thermique 8, dans cet exemple un évaporateur, ne soit pas thermiquement contaminé par le premier échangeur thermique 6, dans cet exemple un radiateur, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend avantageusement un premier chemin de contournement 16 du premier échangeur thermique 6. Ainsi, le flux d’air froid, ayant traversé le deuxième échangeur thermique 8, peut circuler soit à travers le premier échangeur thermique 6 pour être réchauffé, soit contourner le premier échangeur thermique 6 par le premier chemin de contournement 16 pour conserver sa température.

Les deux flux d’air chaud et froid sont orientés en direction de la première chambre de mixage 15 pour y être mélangés et distribués vers les buses de sortie aux températures consignées.

En se référant à la figure 2, le flux d’air froid, ayant traversé le deuxième échangeur thermique 8, peut circuler à travers le premier échangeur thermique 6 tel que schématisé par les flèches en traits pleins, et/ou contourner le premier échangeur thermique 6 par le premier chemin de contournement 16 tel que schématisé par les flèches en tirets.

En outre, le boîtier 4 présente au niveau d’une face du boîtier 4, ici une face d’extrémité longitudinale 4b, une première ouverture 17 débouchant dans la première chambre de mixage 15. Cette première ouverture 17 est donc agencée en aval de la première chambre de mixage 15 et du premier chemin de contournement 16 lorsqu’il est prévu, selon le sens d’écoulement du flux d’air.

Cette première ouverture 17 est destinée à être obturée ou non selon le mode de fonctionnement choisi du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation.

La première ouverture 17 est obturée sur les modes de réalisation des figures 1, 2 et 3. Cette première ouverture 17 peut être obturée par une cloison C du boîtier 4, ici par une cloison C de la face d’extrémité longitudinale 4b du boîtier 4 recevant le premier module additionnel 200. Cette cloison C peut être réalisée d’une seule pièce avec la face d’extrémité longitudinale 4b.

Au contraire, cette première ouverture 17 n’est pas obturée dans le mode de réalisation de la figure 4 de manière à pouvoir mettre en communication la première chambre de mixage 15 avec le conduit 14 de sortie pieds avant. Ainsi, le flux d’air en provenance de la première chambre de mixage 15 peut circuler vers le conduit 14 de sortie pieds avant en passant par la première ouverture 17 et un canal de circulation d’air défini par le deuxième module additionnel 300.

Le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation peut comprendre en outre un premier volet 18 permettant de réguler la proportion de flux d’air froid passant par le premier échangeur thermique 6 et la proportion de flux d’air froid passant par le premier chemin de contournement 16.

Ce premier volet 18 est agencé en amont du premier échangeur thermique 6, et en aval du deuxième échangeur thermique 8, selon le sens d’écoulement du flux d’air. Il est possible, selon un mode de réalisation non représenté, d’agencer le premier volet 18 en aval du premier échangeur thermique 6 selon le sens d’écoulement du flux d’air.

Le premier volet 18 est monté mobile entre deux positions extrêmes :

- une position dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air, qui est dans cet exemple un flux d’air froid en sortie de l’évaporateur 8, au premier chemin de contournement 16 et

- une position dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air froid en sortie de l’évaporateur 8, au premier échangeur thermique 6.

Bien entendu, le premier volet 18 peut prendre toute position intermédiaire.

Ainsi, selon le positionnement du premier volet 18, le flux d’air froid issu du deuxième échangeur thermique 8 est orienté, dans des proportions variables, vers le premier échangeur thermique 6 et/ou directement vers la première chambre de mixage 15, puis vers les conduits 10, 12, 14.

Le premier volet 18 est par exemple de type coulissant et comprend une porte 21 sur laquelle est agencée une crémaillère coopérant avec un engrenage 20. La rotation de l’engrenage 20 entraîne le mouvement en translation de la porte 21 entre les deux positions extrêmes du premier volet 18.

L’accès du flux d’air froid au premier échangeur thermique 6, est par exemple réalisé par l’intermédiaire d’un premier couloir 19 correspondant à une portion du canal 3 d’écoulement d’un flux d’air situé entre un élément de séparation 30, qui sera décrit ultérieurement, et le premier échangeur thermique 6.

Un tel boîtier 4 peut être utilisé pour un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation adapté pour un traitement thermique homogène où les différentes zones du véhicule sont aérées à une même température, on parle alors de dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation mono-zone ou une zone.

Un tel boîtier 4 peut également être utilisé pour un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation permettant d’avoir une distinction de température entre les parties gauche et droite de l’habitacle. Il s’agit alors d’un fonctionnement en mode bizones ou deux zones permettant un réglage séparé du flux d’air sortant respectivement au niveau des places à gauche et à droite de l’habitacle. Dans ce cas, on peut prévoir des volets à commande indépendante dans chaque partie gauche droite du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Le boîtier 4 nécessite dans ce cas la cloison de séparation interne 5 décrite précédemment.

Partie inférieure du boîtier 4 du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation

En complément, il peut être avantageux d’avoir en outre une distinction entre les zones avant et arrière de l’habitacle. Il s’agit alors d’un fonctionnement en mode trois-quatre zones, permettant une distinction avant arrière, ainsi qu’une distinction entre les parties droite et gauche de la zone avant, et/ou entre les parties droite et gauche de la zone arrière.

Pour un fonctionnement trois-quatre zones, le boîtier 4 nécessite également la cloison de séparation interne 5.

Selon un autre exemple, il peut être avantageux de distinguer la circulation d’un flux d’air extérieur dit neuf et d’un flux d’air recyclé en provenance de l’habitacle. En effet, le flux d’air extérieur moins chargé en humidité que le flux d’air recyclé peut être soufflé dans l’habitacle au niveau des buses de dégivrage situées à proximité du pare-brise, après chauffage au travers du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation par exemple, tandis que le flux d’air de recyclage en provenance de l’habitacle, qui peut notamment être chauffé plus rapidement, peut être soufflé à travers les buses au niveau des pieds à distance du pare-brise, qu’il s’agisse de la région des pieds à l’avant ou à l’arrière de l’habitacle.

Le taux d’humidité du flux d’air neuf étant relativement faible, le risque de générer de la buée sur le pare-brise est donc également faible. A l’inverse, le flux d’air de recyclage pouvant être réchauffé plus rapidement à la température de consigne, le confort pour les utilisateurs est grandement amélioré.

Il s’agit d’un mode double flux appelé « double layer » en anglais.

Ainsi, afin de permettre notamment le fonctionnement du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon les modes trois-quatre zones ou encore double flux ou dual layer, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend une deuxième chambre de mixage 22.

Selon le mode de réalisation décrit, la deuxième chambre de mixage 22 est située dans une partie inférieure du boîtier 4 selon l’axe vertical Z, par opposition à la première chambre de mixage 15 qui se trouve dans une partie supérieure du boîtier 4 selon l’axe vertical Z.

De manière analogue à la première chambre de mixage 15, la deuxième chambre de mixage 22 permet aux flux d’air chaud et froid, issus respectivement des échangeurs thermiques 6 et 8, d’être mélangés dans des proportions variables puis acheminés vers au moins une buse débouchant dans la zone de l’habitacle appropriée par l’intermédiaire d’au moins un conduit 24.

Tout comme pour la première chambre de mixage 15, pour garantir que le flux d’air froid, issu du deuxième échangeur thermique 8, ne soit pas thermiquement contaminé par le premier échangeur thermique 6, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend avantageusement un deuxième chemin de contournement 26 du premier échangeur thermique 6. Le deuxième chemin de contournement 26 est ici agencé à distance du premier chemin de contournement 16. Les deux chemins de contournement 16 et 26 sont selon l’exemple illustré agencés de part et d’autre du premier échangeur thermique 6, suivant l’axe vertical Z.

Ainsi, le flux d’air froid, ayant traversé le deuxième échangeur thermique 8, circule soit à travers le premier échangeur thermique 6 pour être réchauffé, soit contourne le premier échangeur thermique 6 par le deuxième chemin de contournement 26 pour conserver sa température basse. Les deux flux d’air chaud et froid sont orientés en direction de la deuxième chambre de mixage 22 pour y être mélangés et distribués vers les buses de sortie de la zone du véhicule appropriée aux températures consignées.

En outre, le boîtier 4 présente au niveau de sa face d’extrémité longitudinale 4b une deuxième ouverture 27. Il s’agit ici de la même face d’extrémité longitudinale 4b du boîtier 4 présentant la première ouverture 17 débouchant dans la première chambre de mixage 15.

La deuxième ouverture 27 débouche dans la deuxième chambre de mixage 22. Cette deuxième ouverture 27 est donc agencée en aval de la deuxième chambre de mixage 22 et du deuxième chemin de contournement 26 lorsqu’il est prévu, selon le sens d’écoulement du flux d’air.

La deuxième ouverture 27 est dans cet exemple agencée sur le boîtier 4 de manière à déboucher dans la cavité d’assemblage qui est en communication aéraulique avec le conduit 14 de sortie pieds avant.

La deuxième ouverture 27 n’est pas obturée sur les modes de réalisation des figures 1 à 3, et permet de mettre en communication la deuxième chambre de mixage 22 avec le conduit 14 de sortie pieds avant. Au contraire, cette deuxième ouverture 27 est obturée dans le mode de réalisation de la figure 4. Cette deuxième ouverture 27 peut être obturée par une cloison prévue sur le deuxième module additionnel 300 pour un mode trois-quatre zones.

Selon le mode de fonctionnement choisi du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation, c’est la première ouverture 17 ou la deuxième ouverture 27 qui est obturée tandis que l’autre reste libre de façon à permettre la mise en communication du conduit 14 de sortie pieds avant avec l’une ou l’autre chambre de mixage 15 ou 22 associée.

Par ailleurs, afin de réaliser un mélange dans des proportions variables, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation peut comprendre un deuxième volet 28 permettant de réguler la proportion de flux d’air froid passant par le premier échangeur thermique 6 et la proportion de flux d’air froid passant par le deuxième chemin de contournement 26.

Le deuxième volet 28 est avantageusement agencé du même côté du premier échangeur thermique 6 que le premier volet 18. Le deuxième volet 28 est agencé en amont du premier échangeur thermique 6, et en aval du deuxième échangeur thermique 8, selon le sens d’écoulement du flux d’air. Il est possible, selon un mode de réalisation non représenté, d’agencer le deuxième volet 28 en aval du premier échangeur thermique 6 selon le sens d’écoulement du flux d’air.

Le deuxième volet 28 est mobile entre deux positions extrêmes, une position dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air froid au deuxième chemin de contournement 26 et une position dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air froid au premier échangeur thermique 6. Bien entendu, le deuxième volet 28 peut prendre toute position intermédiaire.

Selon un premier exemple de réalisation, le deuxième volet 28 peut être d’un type différent que le premier volet 18. Il peut s’agir par exemple d’un volet tambour. Bien évidemment, tout autre type de volet tel qu’un volet drapeau ou papillon convient.

Selon une variante non illustrée, le deuxième volet 28 peut être du même type que le premier volet 18, par exemple de type plan et coulissant.

Quel que soit le mode de réalisation du deuxième volet 28, selon son positionnement, le flux d’air froid issu du deuxième échangeur thermique 8 est orienté, dans des proportions variables, vers le premier échangeur thermique 6 et/ou directement vers la deuxième chambre de mixage 22 puis vers le conduit 24.

De façon similaire à la partie supérieure du boîtier 4, l’accès du flux d’air froid au premier échangeur thermique 6 est par exemple réalisé par l’intermédiaire d’un deuxième couloir 29 correspondant à une autre portion du canal 3 d’écoulement d’un flux d’air situé entre l’élément de séparation 30, et le premier échangeur thermique 6.

Comme vu précédemment, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l’invention, comprend deux chambres de mixage 15, 22, chacune étant apte à recevoir un flux d’air ayant traversé le premier échangeur thermique 6.

Séparation des parties supérieure et inférieure du boîtier 4 du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation

- Séparation du flux d’air à destination des chambres de mixage 15, 22

Pour garantir que chaque chambre de mixage 15, 22 reçoit la quantité appropriée de flux d’air chaud, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend un élément de séparation 30 permettant de séparer le flux d’air issu du deuxième échangeur thermique 8 en deux flux d’air distincts, chacun étant destiné à être orienté vers une chambre de mixage spécifique 15, 22. Chaque flux d’air a la possibilité de traverser une partie du premier échangeur thermique 6 par l’intermédiaire des couloirs 19, 29 et/ou un chemin de contournement 16, 26 pour aboutir à la chambre de mixage 15, 22 respective, dans les proportions adéquates pour garantir les températures de consigne respectives.

L’élément de séparation 30 consiste en une ou plusieurs parois.

On peut prévoir une paroi de séparation 30’ agencée entre le premier échangeur 6 et le radiateur électrique 7 additionnel formant un prolongement de l’élément de séparation 30.

- Séparation des chambres de mixage 15, 22

Comme dit précédemment, un tel dispositif 2 est adapté pour un traitement thermique multizone, c’est-à-dire que différentes zones du véhicule peuvent être aérées à des températures différentes.

Un passager peut commander une température de consigne pour le flux d’air issu de la première chambre de mixage 15, et un autre passager peut commander une température de consigne différente pour le flux d’air issu de la deuxième chambre de mixage 22.

Typiquement, il est avantageux pour un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation fonctionnant selon un mode en trois-quatre zones ou à double flux, d’avoir les deux chambres de mixage 15, 22 indépendantes. Tandis que pour un mode une-deux zones, il est plus avantageux d’avoir les chambres de mixage 15, 22 dépendantes.

Afin de garantir la dépendance ou l’indépendance des deux chambres de mixage 15, 22 un volet de séparation 32 est agencé entre les deux chambres de mixage 15, 22 pouvant ainsi soit les réunir, soit isoler l’une de l’autre.

Bien entendu, le volet de séparation 32 réunit les deux chambres de mixage 15, 22 en adoptant une position extrême dite « ouverte >>, tel qu’illustré sur les figures 1 et 2 et isole les deux chambres de mixage 15, 22 en adoptant une position extrême dite « fermée >>, tel qu’illustré sur les figures 3 et 4, et définit ainsi la partie supérieure du boîtier 4 comprenant la première chambre de mixage 15 et la partie inférieure du boîtier 4 comprenant la deuxième chambre de mixage 22, de part et d’autre du volet de séparation 32.

Le volet de séparation 32 est ici aligné avec l’élément de séparation 30, et éventuellement la paroi de séparation 30’. Cet alignement permet de compartimenter le boîtier 4 en deux.

En outre, la première ouverture 17 au niveau de la face d’extrémité longitudinale 4b du boîtier 4 débouchant dans la première chambre de mixage 15 et la deuxième ouverture 27 du boîtier 4 débouchant dans la deuxième chambre de mixage 22 sont agencées de part et d’autre de ce volet de séparation 32 selon l’axe vertical Z. Plus précisément, la première ouverture 17 est située au-dessus du volet de séparation 32 et la deuxième ouverture 27 est située en-dessous du volet de séparation 32.

Fonctionnement du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation

Mode une-deux zones

Pour un fonctionnement mono-zone ou bi-zones, le volet de séparation 32 des deux chambres de mixage 5 15, 22 est agencée dans la position dite « ouverte » réunissant les deux chambres de mixage 15, 22, tel qu’illustré sur les figures 1 et 2. La première chambre de mixage 15 et la deuxième chambre de mixage 22 sont dans ce cas dépendantes l’une de l’autre, ou autrement dit en communication aéraulique l’une avec l’autre.

Le premier module additionnel 200 est agencé sur le boîtier 4 au niveau de la cavité d’assemblage du boîtier 4 de façon à délimiter un canal de circulation du flux d’air entre la deuxième chambre de mixage 22 et le conduit 14 de sortie pieds avant via la deuxième ouverture 27 du boîtier 4.

De plus, le boîtier 4 présente sur sa face d’extrémité 4b une cloison C obturant la première ouverture 17.

De la sorte, le conduit 14 de sortie pieds avant est alimenté en air par la deuxième chambre de mixage 22 via la deuxième ouverture 27 du boîtier 4 mais aussi par la première chambre de mixage 15.

On peut ainsi réaliser un traitement thermique homogène par lequel les différentes zones du véhicule sont aérées à une même température, il s’agit du mode de fonctionnement mono-zone ou une zone.

En variante, on peut réaliser un traitement thermique avec une distinction de température entre les parties gauche et droite de l’habitacle grâce à l’agencement de la cloison de séparation interne 5 et par la commande indépendante des volets dans chaque partie gauche droite du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Il s’agit alors d’un fonctionnement en mode bizones ou deux zones permettant un réglage séparé du flux d’air sortant respectivement au niveau des places à gauche et à droite de l’habitacle.

Mode double flux ou double laver en anglais

Au contraire, si le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation doit fonctionner selon un mode dit double flux ou « double layer » en anglais, selon lequel l’air de l’habitacle à plus haute température est soufflé à travers les buses de pied et l’air extérieur présentant un taux d’humidité inférieur est soufflé à travers les buses de dégivrage, le volet de séparation 32 est agencé dans la position dite « fermée » isolant les deux chambres de mixage 15, 22, tel qu’illustré sur la figure 3. Une cloison 30” supplémentaire est mise en place dans le prolongement de la cloison 30 afin de créer deux parties distinctes en sortie du second échangeur de chaleur 8, de manière à dissocier le flux d’air extérieur du flux d’air recyclé passant à travers le second échangeur de chaleur 8. Cette cloison 30” peut être remplacée par un volet.

Le premier module additionnel 200 qui est donc le même que pour un mode de fonctionnement une-deux zones est agencé sur le boîtier 4 au niveau de la cavité d’assemblage du boîtier 4 de façon à délimiter un canal de circulation du flux d’air entre la deuxième chambre de mixage 22 et le conduit 14 de sortie pieds avant via la deuxième ouverture 27 du boîtier 4.

Selon ce mode double flux, le boîtier 4 présente également sur sa face d’extrémité 4b une cloison C obturant la première ouverture 17.

Ainsi, le conduit 14 de sortie pieds avant est alimenté en air uniquement par une seule chambre de mixage, ici la deuxième chambre de mixage 22.

Mode trois-quatre zones

Selon une autre variante, si le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation doit fonctionner selon un mode trois-quatre zones, permettant de réaliser un traitement thermique avec une distinction de température entre les zones avant et arrière et/ou gauche et droite,

- le volet de séparation 32 est agencé dans la position dite « fermée » isolant la première chambre de mixage 15 et la deuxième chambre de mixage 22, et

- le deuxième module additionnel 300 est agencé sur le boîtier 4 au niveau de la cavité d’assemblage du boîtier 4 de façon à délimiter un canal de circulation du flux d’air entre la première chambre de mixage 15 et le conduit 14 de sortie pieds avant via la première ouverture 17 du boîtier 4.

De la sorte, le flux d’air est apte à circuler depuis la première chambre de mixage 15, dans la partie supérieure du boîtier 4 par rapport au volet de séparation 32 et dans le canal de circulation du flux d’air formé par le deuxième module additionnel 300. Le flux d’air est dévié par rapport au canal de circulation du flux d’air défini selon les modes précédents unedeux zones ou double flux.

De plus, la deuxième ouverture 27 du boîtier 4 est avantageusement obturée par le deuxième module additionnel 300.

Ainsi, le conduit 14 de sortie pieds avant est alimenté en air par une seule chambre de mixage, ici la première chambre de mixage 15.

Contournement du second échangeur de chaleur 8

Dans tous les modes de fonctionnement décrits précédemment, il est d’usage que l’intégralité du flux d’air, qu’il s’agisse du flux d’air neuf ou du flux d’air recyclé, traverse le second échangeur de chaleur 8.

Dans une optique de réduction de la consommation énergétique du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisation et du soulagement du compresseur de la boucle de climatisation à laquelle appartient le second échangeur de chaleur 8, le flux d’air neuf et/ou recyclé peut contourner le second échangeur de chaleur 8, grâce à :

- un chemin de contournement haut 35 du second échangeur de chaleur 8 ;

- un chemin de contournement bas 36 du second échangeur de chaleur 8.

Dans ce cas, le second échangeur de chaleur 8 est moins sollicité, ce qui réduit la charge et donc la consommation du compresseur.

Le chemin de contournement haut 35 est agencé au-dessus du second échangeur de chaleur 8. Il prend naissance au niveau d’une entrée 33 située en amont du second échangeur de chaleur 8, en partie supérieure du boitier 4, et débouche dans une zone haute 39 comprise entre le second échangeur de chaleur 8 et la première chambre de mixage 15.

Le flux d’air arrivant dans cette zone haute 39 peut ensuite se diriger classiquement :

- soit vers le premier chemin de contournement 16 du premier échangeur de chaleur 6, pour arriver jusqu’à la première chambre de mixage 15 ;

- soit vers le couloir 19 pour traverser le premier échangeur de chaleur 6 ;

- soit vers le couloir 29, si le volet 28 le permet, pour traverser le premier échangeur de chaleur et arriver jusqu’à la seconde chambre de mixage 22.

Un volet haut 37 est prévu dans le chemin de contournement haut 35 afin de réguler la proportion de flux d’air passant à travers le second échangeur de chaleur 8, et la proportion du flux d’air passant au-dessus du second échangeur de chaleur 8.

Ce volet haut 37 est monté mobile entre deux positions extrêmes :

- une position fermée dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air dévié à la zone haute 39 ;

- une position ouverte dans laquelle il laisse passer l’intégralité du flux d’air dévié vers la zone haute 39.

Bien entendu, le volet haut 37 peut prendre toute position intermédiaire.

Selon un exemple de réalisation, le volet haut 37 peut consister en un volet tambour. Tout autre type de volet peut convenir.

En mode désembuage/dégivrage, il est préférable de fermer au moins partiellement le chemin de contournement haut 35 du second échangeur de chaleur 8, afin que la majeure partie du flux d’air destiné à arriver dans la première chambre de mixage 15, et a fortiori dans le conduit de distribution pare-brise 10, soit passée à travers l’évaporateur 8 afin qu’elle soit moins chargée en humidité et que la fonction de désembuage / dégivrage ne soit pas altérée.

Le chemin de contournement bas 36 est agencé en-dessous du second échangeur de chaleur 8. Il prend naissance au niveau d’une entrée 34 située en amont du second échangeur de chaleur 8, en partie inférieure du boitier 4, et débouche dans une zone basse 40 comprise entre le second échangeur de chaleur 8 et la deuxième chambre de mixage 22. Plus précisément, la zone basse 40 est comprise entre le second échangeur de chaleur 8 et le volet 28.

Le flux d’air arrivant dans cette zone basse 40 peut ensuite se diriger classiquement :

- soit vers le deuxième chemin de contournement 26 du premier échangeur de chaleur 6, pour arriver jusqu’à la deuxième chambre de mixage 22 ;

- soit vers le couloir 19 pour traverser le premier échangeur de chaleur 6 ;

Un volet bas 38 est prévu dans le chemin de contournement bas 36 afin de réguler la proportion de flux d’air passant à travers le second échangeur de chaleur 8, et la proportion du flux d’air passant en-dessous du second échangeur de chaleur 8.

Ce volet bas 38 est monté mobile entre deux positions extrêmes :

- une position fermée dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air dévié à la zone basse 40 ;

- une position ouverte dans laquelle il laisse passer l’intégralité du flux d’air dévié vers la zone basse 40.

Bien entendu, le volet bas 38 peut prendre toute position intermédiaire.

Selon un exemple de réalisation, le volet bas 38 peut consister en un volet tambour. Tout autre type de volet peut convenir.

La figure 5 illustre le cheminement des flux d’air, par les flèches pleines, lorsque les volets haut 37 et bas 38 sont totalement fermés.

La figure 6 illustre le cheminement des flux d’air, par les flèches pleines, lorsque les volets haut 37 et bas 38 sont totalement ouverts. Selon la configuration présentée, la majorité du flux d’air passe toujours à travers le second échangeur de chaleur 8. Ce flux d’air est symbolisé par les flèches en pointillé. Cependant, il est possible d’envisager de positionner les volets haut 37 et bas 38 directement en amont du second échangeur de chaleur 8.

Ces deux déviations du flux d’air sont compatibles avec tous les modes de fonctionnement décrits précédemment, qu’il s’agisse d’un mode une-deux zones, trois-quatre zones, ou encore double flux.

En mode une-deux zones, il peut être pratique d’avoir les volets haut 37 et bas 38 dépendants, afin d’harmoniser les proportions de flux d’air dans les deux chemins de contournement haut 35 et bas 36. Par exemple, ces volets haut 37 et bas 38 peuvent être reliés par une cinématique externe, du type bielle reliant les deux leviers de commande des deux volets 37, 38 , de manière à les faire bouger de concert.

En mode trois-quatre zones, ou double flux, les deux volets haut 37 et bas 38 doivent pouvoir bouger indépendamment, afin de pouvoir contrôler chacun la proportion de flux d’air dévié. En effet, le flux d’air passant par le chemin de contournement haut 35 sera dirigé uniquement vers la première chambre de mixage 15, tandis que le flux d’air passant par le chemin de contournement bas 36 sera dirigé uniquement vers la deuxième chambre de mixage 22, les deux chambres de mixage 15,22 étant isolées l’une de l’autre.

Dans ce cas, chaque volet haut 37 et bas 38 possède son propre actionneur.

Les configurations montrées aux figures citées ne sont que des exemples possibles, nullement limitatifs, de l’invention qui englobe au contraire les variantes de formes et de conceptions à la portée de l’homme de l’art.

Claims

Revendications

1. Dispositif (2) de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d’un véhicule automobile, comprenant un boîtier (4) définissant un canal (3) d’écoulement d’un flux d’air dans lequel sont logés :

- un premier échangeur de chaleur (6) du type radiateur ;

- un second échangeur de chaleur (8) du type évaporateur agencé en amont du premier échangeur de chaleur (6) par rapport à la direction de l’écoulement du flux d’air ;

caractérisé en ce qu’il comprend :

- un premier chemin de contournement dit « haut» (35) du second échangeur de chaleur (8) dans lequel une partie du flux d’air est dévié ;

- un second chemin de contournement dit « bas » (36) du second échangeur de chaleur (8) dans lequel une partie du flux d’air est dévié, lesdits chemins de contournement dits « haut » et « bas » (35, 36) étant agencés de part et d’autre du second échangeur de chaleur (8).
2. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits chemins de contournement dits « haut » et « bas » (35, 36) longent deux faces externes opposées du second échangeur de chaleur (8), lesdites faces externes étant orientées sensiblement parallèlement à la directement d’écoulement du flux d’air.
3. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend également :

un premier chemin de contournement (16) du premier échangeur de chaleur (6),

- un second chemin de contournement (26) du premier échangeur de chaleur (6), lesdits chemin de contournement (16, 26) étant agencés de part et d’autre du premier échangeur de chaleur (6).
4. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une première chambre de mixage (15), en communication avec le premier chemin de contournement dit « haut » (35) du second échangeur de chaleur (8) et localisée en aval du premier chemin de contournement dit « haut » (35) du second échangeur de chaleur (8) par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air, et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud et un flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs de chaleur (6,8) puis acheminés vers des conduits (10,12,14) aptes à alimenter des buses ventilant une zone avant de l’habitacle du véhicule.
5. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un volet (21) disposé entre le premier chemin de contournement dit « haut » (35) du second échangeur de chaleur (8) et la première chambre de mixage (15).
6. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une seconde chambre de mixage (22), en communication avec le second chemin de contournement dit « bas » (36) du second échangeur de chaleur (8) et localisée en aval du second chemin de contournement dit « bas » (36) du second échangeur de chaleur (8) par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air, et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud et un flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs de chaleur (6,8) puis acheminés vers au moins un conduit (24) apte à alimenter des buses ventilant une zone arrière de l’habitacle du véhicule.
7. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un volet dit « haut » (37) apte à obstruer au moins partiellement le premier chemin de contournement dit « haut » (35) du second échangeur de chaleur (8).
8. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un volet dit « bas » (38) apte à obstruer au moins partiellement le second chemin de contournement dit « bas » (36) du second échangeur de chaleur (8).
9. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les volets dits « haut » et « bas » (37, 38) sont actionnés de manière indépendante.
10. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les volets dits « haut » et « bas » (37, 38) sont reliés mécaniquement de manière à avoir des mouvements coordonnés.
11. Dispositif (2) selon l’une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu’il comporte deux volets (21,28) disposés en amont du premier échangeur de chaleur (6) et en aval du second échangeur de chaleur (8) par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air, lesdits volets (21,28) étant aptes à diriger le flux d’air soit à travers le premier échangeur de chaleur (6), soit via les premier et second chemins de contournement (16,26) du premier échangeur de chaleur (6).

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