FR3058362B1 - Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d'un vehicule automobile - Google Patents

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 ; - au moins un conduit (10, 12, 14) agencé sur une première face (4c) du boîtier (4) et apte à alimenter en air des buses ventilant une zone avant de l'habitacle du véhicule ; - au moins un conduit (24) agencé sur une seconde face (4d) du boîtier (4) et apte à alimenter en air des buses ventilant une zone arrière de l'habitacle du véhicule. Selon l'invention, le dispositif (2) comprend : - un chemin de contournement (33) du second échangeur de chaleur (8) débouchant au voisinage du (des) conduit(s) (10,12,14) agencé(s) sur la première face (4c) du boîtier, et dans lequel une partie du flux d'air est dévié ; - des moyens d'acheminement d'au moins une partie de l'air dévié vers le(s) conduit(s) (24) agencé(s) sur la seconde face (4d) du boîtier (4).

Description

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

Domaine de l’invention

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

Etat de la technique

Un véhicule automobile est couramment équipé d’un dispositif de ventilation, dechauffage et/ou de climatisation pour réguler les paramètres aérothermiques d’un flux d’airdistribué vers l’intérieur de l’habitacle du véhicule. Un tel dispositif est couramment appeléHVAC (pour Heating, Ventilation and Air-Conditioning en anglais). Le dispositif comprendgénéralement un boîtier délimité par des cloisons dans lesquelles sont ménagées desouvertures, dont au moins une entrée d’air et au moins une sortie d’air.

De façon connue, un pulseur est mis en œuvre pour faire circuler le flux d’air depuisl’entrée d’air vers la sortie d’air. Il peut s’agir d’un flux d’air neuf provenant de l’extérieur duvéhicule ou d’un flux d’air recyclé provenant de l’habitacle du véhicule ou encore d’unmélange des flux d’air extérieur et recyclé.

Le boîtier loge aussi des moyens de traitement thermique, tels que des échangeursthermiques, pour réchauffer et/ou refroidir le flux d’air préalablement à sa distribution àl’intérieur de l’habitacle. A titre d’exemple, les moyens de traitement thermique peuventcomprendre un évaporateur qui est destiné à refroidir et déshumidifier le flux d’air letraversant, ainsi qu’un organe de chauffage, notamment un radiateur, éventuellementassocié 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’entréed’air selon le sens d’écoulement du flux d’air, de sorte que la totalité du flux d’air entrant àl’intérieur du boîtier soit déshumidifié par l’évaporateur. Puis, le flux d’air froid ainsi généréest admis dans une chambre de mixage principale et/ou orienté vers un organe de chauffage, notamment un radiateur et éventuellement un radiateur additionnel, pour obtenirun flux d’air chaud.

La chambre de mixage principale sert à mélanger un ou plusieurs flux d’air froid et/ouchaud de sorte que le flux d’air issu du mélange, ayant la température de consignesouhaitée, soit distribué vers des zones spécifiques de l’habitacle du véhicule automobile. Lachambre 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 chambrede mixage principale. Cet organe de mixage permet ainsi d’ajuster la température du fluxd’air mélangé destiné à être distribué dans la(es) zone(s) dédiées de l’habitacle, comme parexemple les zones avant et arrière. Dans ce cas, le traitement thermique est homogène, lesdifférentes zones du véhicule étant aérées à une même température. II s’agit d’unfonctionnement en mode mono-zone ou une zone. II est possible d’avoir une distinction de température entre les parties gauche et droitede l’habitacle, via notamment une cloison de séparation interne dans le boîtier. II s’agit alorsd’un fonctionnement en mode bi-zones ou deux zones, permettant un réglage séparé du fluxd’air sortant respectivement au niveau des places à gauche et à droite de l’habitacle.

La chambre de mixage principale alimente des buses de sortie à l’avant de l’habitacledu véhicule, incluant des buses de sortie vers les pieds à l’avant, ainsi que des buses desortie à l’arrière de l’habitacle. L’évaporateur du boîtier appartient à une boucle de climatisation consistant en uncircuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène. Ce circuit est composé de quatreéléments principaux : un compresseur, un détendeur, et deux échangeurs de chaleur (lecondenseur et l’évaporateur mentionné précédemment).

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

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

De plus le rendement du compresseur est faible lorsque la charge thermique estégalement faible, c'est-à-dire lorsque la température de l’air en amont de l’évaporateur estinférieure 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 puissancefrigorifique. Or il serait préférable de faire fonctionner le compresseur avec une cylindréeplus importante pour fournir une puissance frigorifique plus élevée, et ensuite arrêter lefonctionnement du compresseur afin de conserver la même puissance frigorifique moyennesur un cycle complet. Résumé de l’invention

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

Pour cela, l’invention propose un dispositif de chauffage, ventilation et/ouclimatisation pour un habitacle d’un véhicule automobile, comprenant un boîtier définissantun 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 dupremier échangeur de chaleur par rapport à la direction de l’écoulement du flux d’air ; au moins un conduit agencé sur une première face du boîtier et apte àalimenter en air des buses ventilant une zone avant de l’habitacle du véhicule; au moins un conduit agencé sur une seconde face du boîtier, ladite secondeface du boîtier étant distincte de ladite première face du boîtier, et apte à alimenter en air desbuses ventilant une zone arrière de l’habitacle du véhicule.

Ce dispositif se caractérise à titre principal en ce qu’il comprend également : - un chemin de contournement dit « haut » du second échangeur de chaleurdébouchant au voisinage du (des) conduit(s) agencé(s) sur la première face du boîtier, etdans lequel une partie du flux d’air est dévié ; - des moyens d’acheminement d’au moins une partie de l’air dévié vers le(s)conduit(s) agencé(s) sur la seconde face du boîtier. L’idée principale de cette invention consiste à dévier le flux d’air autour del’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 latempérature de consigne dans l’habitacle, ce qui est le cas lorsque la charge thermique estfaible.

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

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

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

Lorsque le boîtier est positionné dans le véhicule, le fait d’avoir ce chemin decontournement permet de dévier le flux d’air vers le haut du boîtier où se situent des sortiesd’air vers l’avant de l’habitacle. Et le fait d’avoir les moyens d’acheminement permet dedévier une partie du flux d’air vers le bas du boîtier où se situent des sorties d’air versl’arrière de l’habitacle. Cette double déviation permet ainsi de gérer la distribution d’air versl’avant et vers l’arrière de l’habitacle, et donc de gérer au mieux les besoins thermiques despassagers, et ce tout en réduisant la consommation du compresseur.

Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être prisensemble ou séparément : - le conduit apte à alimenter en air des buses ventilant une zone arrière del’habitacle est agencé au voisinage d’une partie du boitier opposée à la premièreface du boîtier. - la seconde face du boîtier est agencée à l’opposée de la première face du boîtier,lesdits moyens d’acheminement consistent en un tube de déflexion s’étendant àtravers le boîtier. - le dispositif comporte une première chambre de mixage, localisée au voisinagede la première face du boîtier, et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaudet un flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs dechaleur puis acheminés vers le(s) conduit(s) agencé(s) sur la première face duboîtier, ledit chemin de contournement haut du second échangeur de chaleurdébouchant dans une zone dite « haute » comprise entre le second échangeur dechaleur et ladite première chambre de mixage. - ladite zone haute est localisée en amont du premier échangeur de chaleur. - ledit tube de déflexion prend naissance dans ladite zone haute - ledit tube de déflexion est d’allure rectiligne, sans zone de perte de charge. - le tube de déflexion est scindé en deux parties, de manière à présenter deuxcanaux internes, via une cloison de séparation interne agencée de manière àséparer le boîtier en deux moitiés. - le dispositif comporte une seconde chambre de mixage, localisée au voisinage dela seconde face du boîtier, et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud etun flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs dechaleur puis acheminés vers le(s) conduit(s) agencé(s) sur la seconde face duboîtier, ledit tube de déflexion débouchant dans ladite seconde chambre demixage. - le dispositif comporte un volet haut apte à obstruer au moins partiellement lechemin de contournement haut.

Présentation des figures L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques etavantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicativedétaillée qui va suivre, d’au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titred’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence au dessin schématique annexé.

Cette figure 1 est une vue de profil en coupe d’un dispositif de chauffage, ventilationet/ou climatisation fonctionnant en mode une-deux zones selon l’invention.

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

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

Le boîtier 4 présente ici deux faces d’extrémité 4a, 4b longitudinales opposées selonl’axe X et deux faces opposées supérieure 4c et inférieure 4d selon l’axe Z, reliant deuxfaces 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 5agencée 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 levéhicule, la cloison de séparation interne 5 se situe sensiblement en position verticale etdans l’axe longitudinal du véhicule. Cette cloison de séparation interne 5 permet unedistinction entre un flux d’air à destination d’une partie gauche de l’habitacle et un flux d’air àdestination d’une partie droite de l’habitacle. La cloison de séparation interne 5 sépareégalement en deux les composants du dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ouclimatisation logés dans le boîtier 4.

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 êtredistribué 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 thermiquecomprennent un premier échangeur thermique 6, par exemple un radiateur, destiné àréchauffer 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 radiateurélectrique 7 additionnel destiné à réchauffer le flux d’air de manière plus rapide, notammentdans le cas d’un démarrage du véhicule. Le radiateur électrique 7 s’étend avantageusementsensiblement parallèlement au premier échangeur thermique 6.

Les moyens de traitement thermique peuvent comprendre également un deuxièmeéchangeur thermique 8, par exemple un évaporateur, agencé en amont du premieréchangeur thermique 6 selon le sens d’écoulement du flux d’air. Le deuxième échangeurthermique 8 est agencé de façon à refroidir et déshumidifier le flux d’air circulant dans ledispositif 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 éventuellement traitéthermiquement par les échangeurs thermiques, le flux d’air est dirigé vers une ou plusieurssorties.

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

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 dedésembuer le pare-brise, - un conduit 12 de distribution du flux d’air vers une ou plusieurs buses de ventilationlatérales/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 piedsà l’avant de l’habitacle permettant de réchauffer les pieds des passagers à l’avant duvéhicule. Par souci de clarté, ce conduit 14 est appelé par la suite conduit 14 de sortie piedsavant.

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/ouclimatisation, comprend également un ou plusieurs conduits 24 destiné(s) à alimenter en airtraité la zone arrière de l’habitacle, par exemple pour orienter le flux d’air vers une buse desortie au niveau des pieds à l’arrière de l’habitacle permettant de réchauffer les pieds despassagers à l’arrière du véhicule et/ou vers une ou plusieurs buses de ventilation à l’arrièredu 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 del’habitacle.

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

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

Architecture de la 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 températuressouhaitées, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et climatisation comprend une premièrechambre de mixage 15 du flux d’air. Un flux d’air chaud et un flux d’air froid, issusrespectivement des échangeurs thermiques 6 et 8, peuvent être mélangés dans la premièrechambre de mixage 15 dans des proportions variables puis acheminés vers les buses desortie débouchant dans l’habitacle.

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

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

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

La première chambre de mixage 15 est mise en communication avec le conduit 14 desortie pieds avant.

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

Ce premier volet 18 est agencé en amont du premier échangeur thermique 6, et enaval du deuxième échangeur thermique 8, 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 unflux 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 del’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 deuxièmeéchangeur thermique 8 est orienté, dans des proportions variables, vers le premieréchangeur thermique 6 et/ou directement vers la première chambre de mixage 15, puis versles conduits 10, 12, 14.

Le premier volet 18 est par exemple de type coulissant et comprend une porte 21 surlaquelle est agencée une crémaillère coopérant avec un engrenage 20. La rotation del’engrenage 20 entraîne le mouvement en translation de la porte 21 entre les deux positionsextrêmes du premier volet 18. L’accès du flux d’air froid au premier échangeur thermique 6, est par exemple réalisépar l’intermédiaire d’un premier couloir 19 correspondant à une portion du canal 3d’écoulement d’un flux d’air situé entre un élément de séparation 30 et le premier échangeurthermique 6.

Un tel boîtier 4 peut être utilisé pour un dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ouclimatisation adapté pour un traitement thermique homogène où les différentes zones duvéhicule 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 lesparties gauche et droite de l’habitacle. II s’agit alors d’un fonctionnement en mode bizonesou deux zones permettant un réglage séparé du flux d’air sortant respectivement au niveaudes places à gauche et à droite de l’habitacle. Dans ce cas, on peut prévoir des volets àcommande 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 séparationinterne 5 décrite précédemment.

Architecture de la partie inférieure du boîtier 4 du dispositif 2 de chauffage, ventilationet/ou climatisation

Selon le mode de réalisation illustré en figure 1, le dispositif 2 de chauffage,ventilation et/ou climatisation comprend une deuxième chambre de mixage 22 située dansune partie inférieure du boîtier 4 selon l’axe vertical Z, par opposition à la première chambrede 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 demixage 22 permet aux flux d’air chaud et froid, issus respectivement des échangeursthermiques 6 et 8, d’être mélangés dans des proportions variables puis acheminés vers aumoins une buse débouchant dans la zone de l’habitacle appropriée par l’intermédiaire d’aumoins un conduit 24.

Tout comme pour la première chambre de mixage 15, pour garantir que le flux d’airfroid, issu du deuxième échangeur thermique 8, ne soit pas thermiquement contaminé par lepremier échangeur thermique 6, le dispositif 2 de chauffage, ventilation et/ou climatisationcomprend avantageusement un deuxième chemin de contournement 26 du premieréchangeur thermique 6. Le deuxième chemin de contournement 26 est ici agencé à distancedu premier chemin de contournement 16. Les deux chemins de contournement 16 et 26 sontselon 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, circulesoit à travers le premier échangeur thermique 6 pour être réchauffé, soit contourne lepremier échangeur thermique 6 par le deuxième chemin de contournement 26 pourconserver sa température basse. Les deux flux d’air chaud et froid sont orientés en directionde la deuxième chambre de mixage 22 pour y être mélangés et distribués vers les buses desortie de la zone du véhicule appropriée aux températures consignées. En particulier, ladeuxième chambre de mixage 22 est mise en communication avec le conduit 14 de sortiepieds avant et avec le conduit 24 alimentant les buses de sortie arrière.

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

Le deuxième volet 28 est avantageusement agencé du même côté du premieréchangeur thermique 6 que le premier volet 18. Le deuxième volet 28 est agencé en amontdu premier échangeur thermique 6, et en aval du deuxième échangeur thermique 8, selon lesens d’écoulement du flux d’air.

Le deuxième volet 28 est mobile entre deux positions extrêmes, une position danslaquelle il bloque l’accès du flux d’air froid au deuxième chemin de contournement 26 et uneposition 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 typedifférent que le premier volet 18. Il peut s’agir par exemple d’un volet tambour. Bienévidemment, 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 lepremier 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 proportionsvariables, vers le premier échangeur thermique 6 et/ou directement vers la deuxièmechambre 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 aupremier échangeur thermique 6 est par exemple réalisé par l’intermédiaire d’un deuxièmecouloir 29 correspondant à une autre portion du canal 3 d’écoulement d’un flux d’air situéentre l’élément de séparation 30, et le premier échangeur thermique 6.

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

Typiquement, il est avantageux pour un dispositif de chauffage, ventilation et/ouclimatisation fonctionnant selon un mode en trois-quatre zones ou à double flux, d’avoir lesdeux chambres de mixage 15, 22 indépendantes. Tandis que pour un mode une-deuxzones, 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 pouvantainsi soit les réunir, soit isoler l’une de l’autre.

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

Pour un fonctionnement mono-zone ou bi-zones, le volet de séparation 32 des deuxchambres de mixage 15, 22 est agencée dans la position dite « ouverte » réunissant lesdeux chambres de mixage 15, 22, tel qu’illustré sur la figure 1. La première chambre de mixage 15 et la deuxième chambre de mixage 22 sont dans ce cas dépendantes l’une del’autre, ou autrement dit en communication aéraulique l’une avec l’autre. II existe un canal decirculation du flux d’air entre la deuxième chambre de mixage 22 et le conduit 14 de sortiepieds avant via l’ouverture 27 du boîtier 4.

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

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

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

Contournement du second échangeur de chaleur 8

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

Dans une optique de réduction de la consommation énergétique du dispositif 2 dechauffage, ventilation et/ou climatisation et du soulagement du compresseur de la boucle declimatisation à laquelle appartient le second échangeur de chaleur 8, le flux d’air neuf et/ourecyclé peut contourner le second échangeur de chaleur 8, grâce à un chemin decontournement haut 33 du second échangeur de chaleur 8.

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

Le chemin de contournement haut 33 est agencé au-dessus du second échangeur dechaleur 8. II prend naissance en amont du second échangeur de chaleur 8, en partiesupérieure du boîtier 4, et débouche dans une zone haute 35 comprise entre le secondéchangeur de chaleur 8 et la première chambre de mixage 15.

Le flux d’air arrivant dans cette zone haute 35 peut ensuite se diriger classiquement : - vers le premier chemin de contournement 16 du premier échangeur de chaleur 6,pour arriver jusqu’à la première chambre de mixage 15 ; - et/ou vers un tube de déflexion 1 pour arriver jusqu’à la deuxième chambre demixage 22 ; - et/ou vers le couloir 19 pour traverser le premier échangeur de chaleur 6 ; - et/ou vers le couloir 29, si le volet 28 le permet, pour traverser le premier échangeurde chaleur et arriver jusqu’à la seconde chambre de mixage 22.

Un volet haut 34 est prévu dans le chemin de contournement haut 33 afin de régulerla proportion de flux d’air passant à travers le second échangeur de chaleur 8, et laproportion du flux d’air passant au-dessus du second échangeur de chaleur 8.

Ce volet haut 34 est monté mobile entre deux positions extrêmes : - une position fermée dans laquelle il bloque l’accès du flux d’air dévié à la zonehaute 35 ; - une position ouverte dans laquelle il laisse passer l’intégralité du flux d’air déviévers la zone haute 35.

Bien entendu, le volet haut 34 peut prendre toute position intermédiaire.

Selon un exemple de réalisation, le volet haut 34 peut consister en un volet tambour.Tout autre type de volet peut convenir.

En mode désembuage/dégivrage, il est préférable de fermer au moins partiellementle chemin de contournement haut 33 du second échangeur de chaleur 8, afin que la majeurepartie du flux d’air destiné à arriver dans la première chambre de mixage 15, et a fortioridans le conduit de distribution pare-brise 10, soit passée à travers l’évaporateur 8 afin qu’ellesoit moins chargée en humidité et que la fonction de désembuage / dégivrage ne soit pasaltérée.

Le tube de déflexion 1 traverse le boîtier 4 obliquement. Son entrée se situe en partiesupérieure du boîtier 4, au niveau de la zone haute 35 dans laquelle arrive le flux d’air dévié.Sa sortie se situe en partie inférieure du boîtier 4, au niveau de la deuxième chambre demixage 22.

Par conséquent, au moins une partie du flux d’air dévié pénètre à l’intérieur du tube1, et arrive ensuite dans la deuxième chambre de mixage 22, donc à proximité immédiatedes conduits 24 de distribution de la zone arrière de l’habitacle. L’autre partie du flux d’airdévié arrive principalement dans la première chambre de mixage 15, donc à proximitéimmédiate des conduits 10, 12 de distribution de la zone avant de l’habitacle.

Dans l’exemple présenté, le conduit 14 de distribution vers les pieds avant del’habitacle est situé au voisinage de la deuxième chambre de mixage 22. Ainsi le flux d’airpassant via le tube 1 alimente ce conduit 14 de la zone avant en sus des conduits 24 de lazone arrière. Cependant, le conduit 14 pourrait être localisé plus haut dans le boîtier 4 et êtrealors alimenté via la première chambre de mixage 15.

La combinaison du chemin de contournement haut 33 avec le tube de déflexion 1permet de dévier le flux d’air du second échangeur de chaleur 8 de manière à ce qu’il« travaille » moins, tout en renvoyant cet air dévié aussi bien vers la zone avant del’habitacle que vers la zone arrière de l’habitacle.

Le tube de déflexion 1 est de préférence d’allure rectiligne. Mais tout autre forme peutêtre envisagée. L’idéal est d’éviter les zones de perte de charge avec des formes angulaires.

Le tube de déflexion 1 peut être scindé en deux parties par la cloison de séparationinterne 5 qui sépare en deux les différents composants du dispositif 2 de chauffage,ventilation et/ou climatisation. Le tube 1 présente alors deux canaux internes, pour distinguerle flux d’air à destination de la partie gauche de l’habitacle, et le flux d’air à destination de lapartie droite de l’habitacle.

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 deconceptions à la portée de l’homme de l’art.

Claims (9)

1. Revendications

   1. Dispositif (2) de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour un habitacle d’unvéhicule automobile, comprenant un boîtier (4) définissant un canal (3) d’écoulementd’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 dupremier échangeur de chaleur (6) par rapport à la direction de l’écoulement duflux d’air ; au moins un conduit (10, 12) agencé sur une première face (4c) du boîtier (4) etapte à alimenter en air des buses ventilant une zone avant de l’habitacle duvéhicule ; - au moins un conduit (24) agencé sur une seconde face (4d) du boîtier (4) et apteà alimenter en air des buses ventilant une zone arrière de l’habitacle du véhicule ; ledit dispositif comprenant : - un chemin de contournement (33) du second échangeur de chaleur (8) débouchantau voisinage du (des) conduit(s) (10,12) agencé(s) sur la première face (4c) duboîtier, et dans lequel une partie du flux d’air est dévié ; - des moyens d’acheminement d’au moins une partie de l’air dévié vers le(s)conduit(s) (24) agencé(s) sur la seconde face (4d) du boîtier (4) ; caractérisé en ce que lesdits moyens d’acheminement consistent en un tube dedéflexion (1) s’étendant à travers le boîtier (4).
2. 2. Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel la seconde face (4d) duboîtier (4) est agencée à l’opposée de la première face (4c) du boîtier (4).
3. 3. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’ilcomporte une première chambre de mixage (15), localisée au voisinage de lapremière face (4c) du boîtier (4), et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud etun flux d’air froid issus respectivement des premier et second échangeurs de chaleur(6,8) puis acheminés vers le(s) conduit(s) (10,12,14), ledit chemin de contournement(33) du second échangeur de chaleur (8) débouchant dans une zone dite « haute »(35) comprise entre le second échangeur de chaleur (8) et ladite première chambrede mixage (15).
4. 4. Dispositif (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite zonehaute (35) est localisée en amont du premier échangeur de chaleur (6).
5. 5. Disppsitif (2) selon l’une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que ledit tube dedéflexion (1) prend naissance dans ladite zone haute (35).
6. 6. Dispositif (2) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit tube dedéflexion (1) est d’allure rectiligne, sans zone de perte de charge.
7. 7. Dispositif (2) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le tube dedéflexion (1) est scindé en deux parties, de manière à présenter deux canauxinternes, via une cloison de séparation interne (5) agencée de manière à séparer leboîtier (4) en deux moitiés.
8. 8. Dispositif (2) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporteune seconde chambre de mixage (22), localisée au voisinage de la seconde face (4d)du boîtier (4), et dans laquelle sont mélangés un flux d’air chaud et un flux d’air froidissus respectivement des premier et second échangeurs de chaleur (6,8) puisacheminés vers le(s) conduit(s) (24), ledit tube de déflexion (1) débouchant dansladite seconde chambre de mixage (22).
9. 9. Dispositif (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’ilcomporte un volet (37) apte à obstruer au moins partiellement le chemin decontournement (33).