FR3076501A1 - Siege de vehicule automobile et element de siege equipe d'un systeme de ventilation et de controle thermique - Google Patents
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Abstract
Elément de siège (10) comprenant une coiffe (11) et une matelassure (12) configurée pour servir d'appui à un utilisateur et un système de ventilation et de contrôle thermique (16), le système de ventilation et de contrôle thermique (16) comprenant au moins un module thermoélectrique (20), un ventilateur (22), et un conduit (24) délimitant un passage d'air mettant en communication le ventilateur (22) et le module thermoélectrique (20), le système de ventilation et de contrôle thermique (16) étant configuré pour faire passer un flux d'air provenant de la coiffe (11) vers le ventilateur (22), le module thermoélectrique (20) étant configuré pour refroidir et/ou chauffer le flux d'air.
Description
SIEGE DE VEHICULE AUTOMOBILE ET ELEMENT DE SIEGE EQUIPE D’UN SYSTEME DE VENTILATION ET DE CONTROLE THERMIQUE L’invention concerne un siège de véhicule automobile et un élément de siège équipé d’un système de ventilation et de contrôle thermique. . En particulier, le système de ventilation et de contrôle thermique peut être un système de ventilation et de refroidissement. Le système de ventilation est dans ce cas de type aspirant et le système de refroidissement est de type thermoélectrique. Le système de ventilation et de contrôle thermique peut en outre être un système de ventilation et de chauffage.
Un véhicule automobile comprend généralement plusieurs sièges reliés à un plancher du véhicule. Un siège du véhicule comprend habituellement au moins deux éléments de siège : une assise et un dossier. L’élément de siège comprend une structure porteuse et une matelassure. La structure porteuse est rigide et directement reliée au plancher. La structure porteuse a pour fonction d’assurer la stabilité mécanique de l’élément de siège. La matelassure est moelleuse et est disposée entre la structure porteuse et un utilisateur de l’élément de siège. Ainsi, la matelassure assure le confort de l’utilisateur. Elle est généralement recouverte d’une coiffe. L’élément de siège peut également comprendre un système de ventilation en communication avec la matelassure. Le système de ventilation comprend au moins un ventilateur, qui est apte à souffler ou à aspirer de l’air dans ou depuis un habitacle du véhicule automobile, et ce, à travers la coiffe et la matelassure.
En particulier, il a été constaté que l’aspiration de l’air, en comparaison avec le soufflage de celui-ci, depuis l’habitacle du véhicule automobile est particulièrement avantageuse en termes de gestion de l’humidité, engendrée notamment par la sueur de l’occupant du siège de véhicule automobile.
Toutefois, l’air aspiré étant issu de l’habitacle du véhicule automobile, la température de cet air aspiré est identique, à celle de l’air de l’habitacle. La température de cet air aspiré peut même être supérieure à celle de l’habitacle en raison de la présence d’un utilisateur au contact de l’élément de siège. De ce fait, le siège, et en particulier la coiffe du siège, n’est pas suffisamment refroidie en fonction des conditions de température de l’air de l’habitacle.
Cependant, notamment pour des raisons de confort et des préférences de l’occupant, il est parfois souhaitable que le siège soit refroidi, c’est-à-dire que celui-ci se trouve à une température inférieure à celle obtenue seulement avec de l’air de l’habitacle.
Il existe à cet effet des systèmes de ventilation apte à refroidir un siège de véhicule automobile. Il est connu par exemple des systèmes de ventilation comprenant un ou plusieurs modules thermoélectriques mettant en œuvre l’effet Peltier. Ce type de module, placé dans le siège de véhicule automobile, est globalement plat et comprend une surface froide et une surface chaude, opposée à la surface froide. La différence de température entre les deux surfaces est fonction du courant électrique injecté dans le module ainsi que du sens de ce courant, permettant ainsi d’inverser les températures des deux surfaces.
Dans un mode de fonctionnement pour refroidir le siège, un ventilateur est prévu pour souffler l’air refroidit par la surface froide du module thermoélectrique à destination de l’occupant du siège, à travers la matelassure et la coiffe. Le module thermoélectrique permet ainsi de refroidir la coiffe de véhicule automobile. Toutefois, il est nécessaire de prévoir un mécanisme d’évacuation de la chaleur de la surface chaude. Ceci est prévu par le même ventilateur. Le ventilateur souffle ainsi de l’air aussi vers la surface chaude du module thermoélectrique. L’air chaud est ensuite évacué du siège, sous l’assise ou derrière le dossier. En d’autres termes, l’air chaud est évacué dans l’habitacle.
Cependant, ce type de système de ventilation par soufflage de l’air vers l’occupant ne permet pas de gérer efficacement l’humidité entraînée par la présence de l’occupant sur le siège. De plus, le flux d’air issu du ventilateur n’est pas utilisé en totalité pour ventiler l’occupant, soit il faut surdimensionner le ventilateur, engendrant une augmentation du niveau sonore du système pour assurer la ventilation de l’occupant, soit accepter un faible niveau de ventilation.
De plus, dans un mode de fonctionnement pour réchauffer le siège, le ventilateur est prévu pour souffler l’air réchauffé par la surface chaude du module thermoélectrique. Cependant, il a été constaté que l’efficacité d’un tel système basé sur la convection est faible par rapport au système traditionnel basé sur la conduction grâce à des nappes chauffantes placées sous la coiffe du siège.
Le but de l’invention est de proposer un système de ventilation et de contrôle thermique ne présentant pas au moins certains des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur. À cette fin, l’invention propose un élément de siège comprenant une coiffe et une matelassure configurée pour servir d’appui à un utilisateur et un système de ventilation et de contrôle thermique, le système de ventilation et de contrôle thermique comprenant au moins un module thermoélectrique, un ventilateur, et un conduit délimitant un passage d’air mettant en communication le ventilateur et le module thermoélectrique, le système de ventilation et de contrôle thermique étant configuré pour faire passer un flux d’air provenant de la coiffe vers le ventilateur, le module thermoélectrique étant configuré pour refroidir et/ou chauffer le flux d’air.
Le système de ventilation et de contrôle thermique permet ainsi de gérer efficacement le refroidissement ou le chauffage de l’élément de siège. Lorsque le système de ventilation et de contrôle thermique est un système de ventilation et de refroidissement, celui-ci permet de gérer efficacement le refroidissement tout en évacuant l’humidité présente entre la coiffe et l’occupant.
De plus, il est permet aussi, lors de l’inversion du courant électrique, d’avoir un système de chauffage par conduction.
Selon des modes de réalisation préférés, l’élément de siège selon l’invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le module thermoélectrique est adapté au moins pour chauffer le flux d’air ; - le module thermoélectrique est adapté au moins pour refroidir le flux d’air ; - le module thermoélectrique est configuré pour fonctionner sélectivement selon deux modes de fonctionnement, un mode de chauffage où le module thermoélectrique chauffe le flux d’air et un mode de refroidissement où le module thermoélectrique refroidit le flux d’air ; - l’élément de siège comprend au moins un échangeur thermique adapté pour faciliter des échanges thermiques entre le module thermoélectrique et le flux d’air ; - l’échangeur thermique est agencé dans le conduit et le module thermoélectrique est agencé entre l’échangeur thermique et la matelassure (12); - l’échangeur thermique est agencé dans la matelassure en communication avec les orifices du conduit et le module thermoélectrique est agencé entre l’échangeur thermique et la coiffe ; - l’échangeur thermique comprend un logement accueillant le module thermoélectrique ; - le système de ventilation et de contrôle thermique comprend deux modules thermoélectriques et deux échangeurs thermiques, chacun des deux modules thermoélectriques étant respectivement au contact d’un des échangeurs thermiques ; - l’élément de siège forme une assise ; - l’élément de siège forme un dossier.
Selon un autre aspect, l’invention se rapporte à un siège pour véhicule automobile comprenant un élément de siège selon l’invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée suivante, se référant aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 illustre une vue en coupe d’un élément de siège selon l’invention ; - La figure 2 illustre une vue en perspective de dessus du système de ventilation et de contrôle thermique selon l’invention ; - La figure 3 illustre une vue de dessous du système de ventilation et de contrôle thermique selon l’invention, le ventilateur ayant été enlevé ; - La figure 4 illustre une vue de face du système de ventilation et de contrôle thermique selon l’invention ; - La figure 5 illustre une vue éclatée du système de ventilation et de contrôle thermique selon l’invention le conduit ayant été enlevé ; - La figure 6 illustre une vue de dessous du dissipateur thermique selon l’invention ; - Les figures 7, 8, 9 et 10 illustrent une vue en perspective d’autres exemples du système de ventilation et de contrôle thermique selon l’invention.
La figure 1 illustre un élément de siège 10 en vue en coupe selon un mode de réalisation de l’invention. Par exemple, l’élément de siège 10 illustré à la figure 1 est une assise de siège d’un véhicule automobile.
On a représenté sur la figure 1 une direction X qui va de l’arrière vers l’avant du véhicule lorsque l’élément de siège 10 est disposé dans le véhicule. On a aussi représenté une direction verticale Z, qui va du bas vers le haut, et une direction Y perpendiculaire à ces deux directions X et Z, et qui va de la droite vers la gauche du véhicule. On notera que le plan XZ est un plan de symétrie pour l’élément de siège 10. L’élément de siège 10 comprend notamment, une coiffe 11, une matelassure 12, une structure porteuse 14 et un système de ventilation et de contrôle thermique 16.
La matelassure 12 est moelleuse et configurée pour servir d’appui à un utilisateur.
La coiffe 11 représente la surface de l’élément de siège 10 qui est en contact avec l’utilisateur. La coiffe 11 comprend une surface externe et interne. La surface externe est en général en cuir perforé mais peut aussi être dans une matière perméable à l’air. La surface interne comprend par exemple une mousse réticulée permettant la diffusion de l’air provenant du système de ventilation 16.
La matelassure 12 peut comprendre sur sa face externe, c’est à dire la face en contact avec la coiffe 11, une couche diffusive, notamment lorsque la surface active du module thermoélectrique 20 est réduite par rapport à la surface à traiter de la coiffe 11. Cette couche diffusive a pour but d’assurer les échanges thermiques sur la plus grande surface possible de l’élément de siège 10. La couche diffusive est de faible épaisseur, par exemple inférieure au millimètre, et a une surface comprise par exemple entre 200 cm2 et 900 cm2. Elle est dans une matière présentant une forte conduction thermique. Cette matière peut être du graphène mais aussi du cuivre, de l’argent ou des alliages.
La structure porteuse 14 confère à l’élément de siège 10 le maintien structurel nécessaire. En outre, la structure porteuse 14 est apte à être reliée à un plancher d’habitacle du véhicule 15, par exemple par l’intermédiaire de glissières 17. La structure porteuse 14 peut être de tout type et peut notamment comprendre une armature métallique.
Selon un exemple, tel qu’illustré à la figure 2, le système de ventilation 16 comprend un échangeur thermique 18, un module thermoélectrique 20, un ventilateur 22 et un conduit 24.
Le système de ventilation et de contrôle thermique 16 permet de ventiler l’élément de siège 10. Un tel système permet en outre de refroidir ou de chauffer l’élément de siège 10. Plus précisément, lorsque le système de ventilation et de contrôle thermique 16 refroidit l’élément de siège 10, le système de ventilation et de contrôle thermique 16 est qualifié de système de ventilation et de refroidissement. De même, lorsque le système de ventilation 16 chauffe l’élément de siège 10, le système de ventilation et de contrôle thermique 16 est qualifié de système de ventilation et de chauffage. Ce système de ventilation et de contrôle thermique 16 contribue ainsi au confort de l’utilisateur.
Le conduit 24 met en communication le ventilateur 22 avec les autres éléments du système de ventilation et de contrôle thermique 16, la matelassure 12 et la coiffe 11.
Le conduit 24 peut être formé d’un matériau polymère, par exemple une mousse polyéthylène thermoformée, ou un polypropylène chargé ou non en élastomère afin de diminuer sa rigidité, fournissant ainsi une bonne résistance mécanique au conduit 24 tout en assurant un niveau de souplesse satisfaisant pour le bon confort de l’occupant.
Le matériau peut aussi comporter une partie en matière non-tissé thermoformée. Ainsi, le conduit 24, formé en un matériau souple, est apte à se déformer élastiquement lorsque l’utilisateur exerce une pression sur la matelassure. En outre, le matériau souple a pour propriété d’absorber les vibrations mécaniques produites par le ventilateur 22 lorsque celui-ci est fixé directement sur le conduit 24. Ainsi, le confort ressenti par l’utilisateur de l’élément de siège 10 est accru. De plus, le système de ventilation et de contrôle thermique 16 de l’élément de siège 10 peut être introduit lors du moussage de la matelassure 12. Par suite l’élément de siège 10 est plus simple à fabriquer et à mettre en forme.
Comme illustré par exemple à la figure 4, le conduit 24 présente une face supérieure 26 et une face inférieure 28, selon la direction verticale Z.
La face supérieure 26, illustrée à la figure 2, est orientée vers la coiffe 11. La face supérieure 26 est en contact avec l’échangeur thermique 18. La face supérieure 26 comprend des orifices 27. Les orifices 27 mettent en communication l’extérieur et l’intérieur du conduit 24. Les orifices 27 sont disposés sur la face supérieure du conduit 26 de façon à répartir de manière uniforme l’air aspiré au niveau de la coiffe 11.
La face inférieure 28, illustrée à la figure 3, est orientée vers le plancher d’habitacle de véhicule 15 lorsque l’élément de siège 10 est une assise. En variante, lorsque l’élément de siège de siège 10 est un dossier (non-illustré), la face inférieure 28 est orientée vers le dos du siège. La face inférieure 28 est en contact avec le ventilateur 22. La face inférieure 28 présente en outre une ouverture circulaire 29. L’ouverture circulaire 29 est prévue pour mettre en communication l’intérieur du conduit 24 et le ventilateur 22. Dans cet exemple, l’ouverture circulaire 29 délimite aussi un passage d’air mettant en communication le ventilateur 22 et l’échangeur thermique 18.
Selon un exemple, le ventilateur 22 est fixé au conduit 24 par des moyens de fixation. Les moyens de fixation peuvent être par exemple des oreilles de fixation 30 et un point d’empiochage 32. Le conduit 24 comprend deux organes 33 complémentaires respectivement des deux oreilles 30 et du point d’empiochage 32. Le ventilateur 22 est ainsi fixé au conduit 24. Le ventilateur 22 est de forme circulaire, tout en étant relativement plat. Le diamètre du ventilateur est par exemple de 100 mm.
Le sens du flux d’air est orienté de l’occupant vers la coiffe 11 puis vers le conduit 26, l’échangeur thermique 18 puis vers le ventilateur 22. Ce système est un système aspirant permettant à la fois d’évacuer au mieux l’humidité entre l’occupant et la coiffe 11 ainsi que de refroidir l’échangeur thermique 18 par convection forcée.
En outre, le module thermoélectrique 20, tel qu’illustré par exemple sur les figures 2 et 5, transforme un courant électrique en une différence de température. Plus précisément, le module thermoélectrique 20 met en œuvre la thermoélectricité, et en particulier l’effet Peltier (c’est-à-dire l’effet thermoélectrique consistant en un phénomène physique de déplacement de chaleur en présence d’un courant électrique). Le module thermoélectrique 20 est alimenté par un courant et présente deux faces, l’une froide et l’autre chaude. En fonction du sens du courant électrique, la face froide devient chaude et la face chaude devient froide.
Par exemple, le module thermoélectrique 20 prend la forme d’un élément mince, de forme carrée. Par exemple, le module thermoélectrique 20 est de type rigide. Le module thermoélectrique est en outre une plaque carrée faisant 30 mm de côté. Selon un autre exemple, le module thermoélectrique 20 est une plaque carrée faisant 40 mm de côté. Le module thermoélectrique 20 comprend une face supérieure 40 et une face inférieure 42.
La face supérieure 40 du module thermoélectrique 20 est en contact avec la matelassure 12. Plus précisément, le module thermoélectrique 20 est en contact avec la face diffusive de la matelassure 12. La face inférieure 42 est en contact avec l’échangeur thermique 18.
Lorsque la coiffe 11 doit être refroidie, le module thermoélectrique 20 est en mode de refroidissmeent : la face chaude du module thermoélectrique 20 est la face inférieure 42, et la face froide est la face supérieure 40. A l’inverse, lorsque la coiffe 11 doit être chauffée, le module thermoélectrique 20 est en mode de chauffage : la face chaude du module thermoélectrique 20 est la face supérieure 40, et la face froide est la face inférieure 42. L’inversion de face chaude/froide se fait par inversion du sens du courant électrique.
Le module thermoélectrique 20 présente l’avantage d’être de construction simple. En outre, le module thermoélectrique 20 ne requiert pas d’utilisation de fluide frigorigène. Le module thermoélectrique 20 présente également l’avantage de ne pas entraîner de bruit au fonctionnement, ni de vibrations, celui-ci ne comprenant pas de pièce mobile. Cependant, lorsque le module thermoélectrique est utilisé afin de refroidir la coiffe 11, il est nécessaire d’évacuer les calories thermiques de la face chaude (face inférieure 42) du module thermoélectrique. Pour cela l’air provenant de la coiffe 11 et aspiré par le ventilateur 22. Ainsi l’action combinée du ventilateur 22 avec le module thermoélectrique 20 permet de refroidir la coiffe 11 ainsi que d’évacuer l’humidité entre l’occupant et la coiffe 11.
Par ailleurs, l’action combinée du module thermoélectrique 20 et de la couche diffusive spécifique de la matelassure 12 permet de propager le froid de la face froide (face supérieure 40) à la coiffe 11, ceci de façon particulièrement efficace sur une surface plus étendue que celle du module thermoélectrique 20. Décrivons à présent un exemple d’échangeur thermique 18 (figures 5 et 6) et de son intégration directement dans le conduit (figures 2, 3 et 4). L’échangeur thermique 18 est conçu de façon à améliorer le refroidissement de la surface chaude du module thermoélectrique 20, la surface chaude correspondant à la face inférieure 42 du module thermoélectrique 20 lorsque la coiffe 11 doit être refroidie. Plus précisément, l’échangeur thermique 18 permet d’évacuer les calories provenant de la surface chaude du module thermoélectrique 20 et ainsi permettre le bon fonctionnement du module thermoélectrique 20. Pour cela l’échangeur thermique 18 est dans le flux d’air provenant de la coiffe 11, et dans cet exemple, l’échangeur thermique 18 est placé à l’intérieur du conduit 24.
Cet échangeur thermique 18 comprend un élément central 37 et deux parties latérales. L’élément central 37 est fait par exemple d’un matériau en cuivre ou en alliage de cuivre (cupro-alliage). Selon un autre exemple, l’élément central 37 est fait d’un matériau en alliage d’aluminium. Ce type de matériaux présente l’avantage d’améliorer la conductivité thermique au sein de l’échangeur thermique 18.
En outre, l’échangeur thermique 18 comprend une partie supérieure 34. La partie supérieure 34 est orientée vers la matelassure 12. Par exemple, la partie supérieure 34 est en contact avec la matelassure 12. La partie supérieure 34 permet la fermeture du conduit 24 et ainsi son étanchéité. Cette partie supérieure 34 est de la même matière que le conduit 24 mais pourrait être de la même matière que l’élément central 37. L’échangeur thermique 18 est disposé dans le conduit 24 sous la matelassure 12. En particulier, comme ceci est visible plus en détail à la figure 5, l’échangeur thermique 18 est agencé par-dessus le ventilateur 22, selon la direction verticale Z. Ainsi l’échangeur thermique 18 est placé directement dans le flux d’air engendré par le ventilateur 22, permettant ainsi d’améliorer le refroidissement de la surface chaude du Peltier 20 par convection forcée. L’échangeur thermique 18 peut être traversé par des orifices 19, dans la direction verticale Z. Les orifices 19 coopèrent avec les orifices 27 du conduit 24 et permettent la ventilation de la coiffe 11. L’élément central 37 sur cet exemple fait face à l’ouverture circulaire 29 de la face inférieure 28 du conduit 22.
En outre, la partie supérieure 34 comprend un logement 38. Le logement 38 est apte à recevoir le module thermoélectrique 20. La face inférieure 42 du module thermoélectrique 20 repose dans le logement 38. La face inférieure 42 est donc en contact avec l’élément central 37, tandis que la face supérieure 40 du module thermoélectrique 20 est en contact avec la couche diffusive de la matelassure 12. Afin d’améliorer le transfert thermique au niveau des deux faces du module thermoélectrique, une pâte ou colle thermique est utilisée entre la face inférieure 42 et l’élément central 37 ainsi qu’entre la face supérieure 40 et la face diffusive de la matelassure 12. L’élément central 37, illustrée en détail à la figure 6, comprend des surfaces d’échange avec l’air. Plus précisément, ces surfaces d’échanges peuvent être des ailettes 44 permettant d’augmenter la surface d’échange avec l’air aspiré par le ventilateur 22. De plus, les ailettes 44 sont dessinées afin de ne pas perturber le flux d’air à travers le conduit 24. Proche de l’axe du ventilateur 22, ces ailettes 44 peuvent être remplacées par des tiges 46 qui permettent d’augmenter la surface d’échange entre l’air et l’échangeur thermique 18 sans perturber le flux d’air entrant dans le ventilateur 22. Les ailettes 44 et les tiges 46 font saillies depuis la face inférieure 36 vers le plancher d’habitacle du véhicule 15.
Les tiges 46 sont disposées dans la zone en regard du ventilateur 22. Plus précisément, les tiges 46 sont distribuées dans l’élément central 37. De ce fait, les tiges 46 sont agencées en regard du ventilateur 22. . Les ailettes 44 sont distribuées selon un schéma globalement concentrique depuis les parties latérales 35 de l’échangeur thermique 18 vers les tiges 46. Les ailettes 44 sont chacune de dimension différente. Cette particularité contribue à l’amélioration de l’échange thermique au sein de l’échangeur thermique 18.
Selon l’invention, l’échangeur thermique 18 ne comprend pas d’éléments mobiles. L’échangeur thermique 18 est ainsi particulièrement avantageux car il n’entraine pas de bruit dû à son fonctionnement, ni de vibrations. En d’autres termes, l’échangeur thermique 18 est un élément passif. Décrivons à présent le flux de l’air, représenté par des flèches dans les figures, au travers du système de ventilation 16 lorsque la coiffe 11 de l’élément de siège 10 en contact avec l’utilisateur doit être refroidie. D’une façon générale, l’air est aspiré depuis la coiffe 11, puis la matelassure 12 vers la structure porteuse 14.
Plus précisément, le ventilateur 22 crée une aspiration de l’air entre la coiffe 11 et l’occupant du siège 10. L’air aspiré entre dans le conduit 24 via les orifices 27 et 19. De plus cet air aspiré va venir en contact avec l’élément central 37 et les ailettes 44 de l’échangeur thermique 18 et ainsi refroidir l’échangeur thermique 18. Enfin, l’air traverse le ventilateur 22 et se dirige vers le plancher d’habitacle du véhicule 15. Ainsi l’air aspiré de la coiffe 11 est utilisé pour refroidir l’échangeur thermique 18 et ainsi refroidir la face inférieure 40 du module thermoélectrique 20 permettant ainsi son bon fonctionnement.
La présence du module thermoélectrique 20 permet ainsi de refroidir efficacement l’élément de siège 10. Le refroidissement de sa surface chaude est assuré grâce au système de ventilation et de contrôle thermique 16. Le système de ventilation et de contrôle thermique 16, aspirant l’air depuis la coiffe 11, assure en outre une bonne gestion de l’humidité entraînée par la présence de l’occupant sur le siège. Ainsi l’invention est particulièrement avantageuse, permettant à la fois d’assurer l’évacuation de l’humidité en particulier de la sueur de l’occupant grâce au système de ventilation et de contrôle thermique 16 ainsi que de refroidir la surface de contact avec l’occupant grâce à la présence du module thermoélectrique 20 sans devoir rajouter un autre artifice pour refroidir la surface chaude du module thermoélectrique 20.
Il est donc possible à l’occupant, en fonction de la température dans l’habitacle et de ses préférences, d’activer les fonctions suivantes : - La ventilation du siège uniquement, - La ventilation du siège avec refroidissement grâce à l’alimentation électrique du module thermoélectrique, - Le chauffage du siège uniquement grâce à l’inversion de l’alimentation du module thermoélectrique, - Le chauffage du siège avec la ventilation du siège. L’invention ne se limite pas au seul exemple illustré et des variantes sont facilement accessibles à l’homme de l’art, prises seules ou en combinaison.
Un exemple tel qu’illustré à la figure 7, le système de ventilation comprend deux modules thermoélectriques 20, de type rigide. Chaque module thermoélectrique 20 est associé à un échangeur thermique 18 respectif intégré dans le conduit 24.
Selon un autre exemple tel qu’illustré à la figure 8, le système de ventilation et de contrôle thermique 16 comprend deux modules thermoélectriques 20, de type flexible ou semi-flexible, permettant ainsi d’augmenter la surface du module thermoélectrique au-delà de 2500 mm2. Du fait de la taille importante de ce module thermoélectrique 20 et de son type flexible ou semi flexible, il est possible de le disposer au plus près de la coiffe 11. De plus, l’échangeur thermique 18 associé à chaque module thermoélectrique 20 peut être simplifié et intégré à la matelassure 12. Le flux d’air permettant le refroidissement du module thermoélectrique provient toujours de la coiffe 11, traverse des cavités 50 de la matelassure 12, longe la surface inférieure de l’échangeur thermique 18, passe à travers des puits 51 faits dans la matelassure 12. Les puits 51 sont en communication de fluide avec le conduit 24 (non représenté) via les orifices 27 du conduit 24.
Dans cet exemple, l’échangeur thermique 18 est de faible épaisseur, par exemple inférieur au millimètre, dans une matière présentant une forte conduction thermique. Cette matière peut être du graphène mais aussi du cuivre, de l’argent ou des alliages de ces différents matériaux.
Un autre exemple tel qu’illustré à la figure 9, le système de ventilation et de contrôle thermique 16 comprend deux modules thermoélectriques 20, de type flexible ou semi-flexible, permettant ainsi d’augmenter la surface du module thermoélectrique au-delà de 2500 mm2. Du fait de la taille importante de ce module thermoélectrique 20 et de son type flexible ou semi flexible, il est possible de le disposer au plus près de la coiffe 11. De plus, l’échangeur thermique 18 associé à chaque module thermoélectrique 20 peut être simplifié et intégré à la matelassure 12. Le flux d’air permettant le refroidissement du module thermoélectrique 20 provient toujours de la coiffe 11, traverse les cavités 50 de la matelassure 12, traverse l’échangeur thermique 18, passe à travers les puits 51 faits dans la matelassure 12. Les puits 51 sont en communication de fluide avec le conduit 24 (non représenté) via les orifices 27 du conduit 24.
Dans cet exemple illustré à la figure 9, l’échangeur thermique 18 est d’une épaisseur de 5 à 20 mm et est placé dans une cavité 52 de profondeur équivalente à l’échangeur thermique 18. L’échangeur thermique 18 permet le passage de l’air tangentiellement grâce à sa structure faite par un tissu de maille 3D afin d’augmenter le flux d’air sous l’échangeur thermique 18. De plus ce tissu de maille 3D peut être fait dans une matière présentant une forte conduction thermique afin d’améliorer le refroidissement du module thermoélectrique 20, cette matière peut être du graphène, du cuivre, de l’argent ou des alliages de ces différents matériaux.
Le dernier exemple tel qu’illustré à la figure 10, le système de ventilation comprend deux modules thermoélectriques 20, de type rigide, positionnés dans chacun des logements 38 présents dans les échangeurs thermiques 18. Les deux échangeurs thermiques 18, sont positionnés dans cavités 52 directement réalisées dans la matelassure 12. Le flux d’air permettant le refroidissement du module thermoélectrique 20 provient de la coiffe 11, traverse les cavités 40 de la matelassure 12, passe entre les différentes ailettes 44 de l’échangeur 18, passe à travers les puits 51 faits dans la matelassure 12. Les puits 51 sont en communication de fluide avec le conduit 24 via ses orifices 27.
Dans cet exemple, l’échangeur thermique 18 est composé de dix à trente ailettes 44 planes, d’une hauteur comprise entre 5 à 30 mm et d’une longueur de 30 à 70 mm. Ces ailettes 44 permettent d’augmenter la surface d’échange avec l’air qui traverse le dissipateur thermique 18 et ainsi d’améliorer la capacité de diffusion thermique.
Pour tous ces exemples, le flux d’air provient de la coiffe 11, système aspirant, et permet ainsi d’évacuer l’humidité entre l’occupant et la coiffe 11 du siège. De plus, ce flux air est en tout ou en partie utilisé pour refroidir l’échangeur thermique 18connecté au module thermoélectrique 20, ce qui permet ainsi d’avoir un refroidissement local de la coiffe 11 en plus de la ventilation de cette dernière.
Claims (12)
- Revendications1. Elément de siège (10) comprenant une coiffe (11 ) et une matelassure (12) configurée pour servir d’appui à un utilisateur et un système de ventilation et de contrôle thermique (16), le système de ventilation et de contrôle thermique (16) comprenant au moins un module thermoélectrique (20), un ventilateur (22), et un conduit (24) délimitant un passage d’air mettant en communication le ventilateur (22) et le module thermoélectrique (20), caractérisé en ce que le système de ventilation et de contrôle thermique (16) est configuré pour faire passer un flux d’air provenant de la coiffe (11) vers le ventilateur (22), le module thermoélectrique (20) étant configuré pour refroidir et/ou chauffer le flux d’air.
- 2. Elément de siège (10) selon la revendication 1, dans lequel le module thermoélectrique (20) est adapté au moins pour chauffer le flux d’air.
- 3. Elément de siège (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module thermoélectrique (20) est adapté au moins pour refroidir le flux d’air.
- 4. Elément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le module thermoélectrique (20) est configuré pour fonctionner sélectivement selon deux modes de fonctionnement, un mode de chauffage où le module thermoélectrique (20) chauffe le flux d’air et un mode de refroidissement où le module thermoélectrique (20) refroidit le flux d’air.
- 5. Elément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de siège (10) comprend au moins un échangeur thermique (18) adapté pour faciliter des échanges thermiques entre le module thermoélectrique (20) et le flux d’air.
- 6. Elément de siège selon la revendication 5, dans lequel l’échangeur thermique (18) est agencé dans le conduit (24) et le module thermoélectrique (20) est agencé entre l’échangeur thermique (18) et la matelassure (12).
- 7. Elément de siège selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l’échangeur thermique (18) est agencé dans la matelassure (12) en communication avec les orifices (27) du conduit (24) et le module thermoélectrique (20) est agencé entre l’échangeur thermique (18) et la coiffe (11).
- 8. Elément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel l’échangeur thermique (18) comprend un logement (38) accueillant le module thermoélectrique (20).
- 9. Elément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8 dans lequel le système de ventilation et de contrôle thermique (16) comprend deux modules thermoélectriques (20) et deux échangeurs thermiques (18), chacun des deux modules thermoélectriques (20) étant respectivement au contact d’un des échangeurs thermiques (18).
- 10. Elément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, formant une assise.
- 11. Elément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 formant un dossier.
- 12. Siège pour véhicule automobile comprenant un élément de siège (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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