FR3105370A1 - Module de ventilation pour véhicule automobile à turbomachine tangentielle - Google Patents

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Amrid Mammeri
Kamel Azzouz
Sebastien Garnier
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457—Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

Module de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, comprenant au moins une turbomachine tangentielle (30) munie de roues à aubes (32) comprenant des pales (34) montées mobiles autour d’un axe de rotation. Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

MODULE DE VENTILATION POUR VÉHICULE AUTOMOBILE À TURBOMACHINE TANGENTIELLE
L’invention se rapporte à un module de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, à turbomachine tangentielle.
Sur les véhicules automobiles, un système dit de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation est responsable du chauffage, de la ventilation et/ou de la climatisation lorsqu’elle est présente. Ce système est parfois désigné par l’acronyme HVAC (de l’anglais «Heat Ventilation and Air-Conditioning»). Ce système HVAC comprend différentes fonctions relatives au traitement de l’air dans l’habitacle du véhicule. Le système HVAC comprend ainsi différentes pièces contribuant aux différentes fonctions qui sont soit intégrées dans un boitier dit boitier HVAC, soient en périphérie du boitier HVAC.
Un boitier HVAC comporte essentiellement un ventilateur centrifuge (également appelé « pulseur » ou « blower »), responsable de la mise en mouvement du flux d’air éjecté vers l’habitacle. Cependant, le boitier HVAC peut comporter d’autres éléments. Ainsi, le boitier HVAC peut notamment comporter un évaporateur permettant de générer un flux d’air frais ; et un radiateur permettant de générer un flux d’air chaud.
Parmi les pièces périphériques au boitier HVAC, du système HVAC, on comprend notamment une ou plusieurs bouches d’entrée d’air du système HVAC, généralement disposées sous une grille d’auvent du véhicule automobile, et une ou plusieurs bouches de sortie d’air du système HVAC, généralement disposées dans l’habitacle et/ou dans le tableau de bord du véhicule automobile.
Le ventilateur mis en œuvre dans ce système HVAC est particulièrement encombrant, ce qui nuit à l’intégration du système HVAC dans les différents véhicules automobiles.
L’invention vise à proposer un dispositif perfectionné de ventilation pour un système HVAC.
À cet effet, l’invention a pour objet un module de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, comprenant au moins une turbomachine tangentielle munie de roues à aubes comprenant des pales montées mobiles autour d’un axe de rotation.
Ainsi, avantageusement, on met en œuvre au moins une turbomachine qui permet d’obtenir un flux d’air mieux réparti dans le système de ventilation.
En outre, le module de ventilation selon l’invention permet d’obtenir un débit équivalent au débit d’un ventilateur centrifuge connu, avec un encombrement moindre.
Selon un autre aspect, le module comprend un logement de réception de ladite au moins une turbomachine tangentielle.
Selon un autre aspect, le logement comprend une ouverture formant entrée d’air du module de ventilation.
Selon un autre aspect, le logement comprend une paroi de guidage d’un flux d’air.
Selon un autre aspect, le logement forme une cassette destinée à être solidaire d’un corps principal d’un système de ventilation, chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile.
Selon un autre aspect, le module comprend plus d’une turbomachine tangentielle, par exemple deux turbomachines, notamment s’étendant parallèlement l’une à l’autre.
L’invention a également pour objet un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, comprenant le module tel que décrit ci-avant dans toutes ses combinaisons.
Selon un autre aspect, le système comprend au moins un échangeur thermique.
Selon un autre aspect, ladite au moins une turbomachine tangentielle est agencée de sorte à créer un flux d’air à proximité de l‘au moins un échangeur thermique.
Selon un autre aspect, ladite au moins une turbomachine est disposée en amont de l’échangeur thermique relativement au sens d’écoulement dudit flux d’air dans le système.
Selon un autre aspect, l’échangeur thermique est un radiateur de chauffage.
Selon un autre aspect, le système comprend des connexions de circulation du fluide liquide dans le radiateur.
Selon un autre aspect, le système comprend un corps principal, le corps principal étant un boîtier à l’intérieur duquel un flux d’air peut circuler depuis le radiateur vers des bouches de sortie.
Selon un autre aspect, le système comprend un évaporateur.
Selon un autre aspect, le système comprend une chambre de mixage à la sortie de l’évaporateur de sorte à assurer une recombinaison de flux d’air entre un flux d’air ayant traversé l’évaporateur et un flux d’air ayant contourné l’évaporateur.
Selon un autre aspect, le système comprend des volets pour contrôler le passage d’air à travers les bouches de sorties.
Selon un autre aspect, le module de refroidissement est fermé sur l’extérieur du système à l’exception de l’ouverture.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels:
est une vue en perspective d’un système de chauffage, climatisation et/ou ventilation muni d’un module de ventilation selon la présente invention;
est une autre vue en perspective du système de la figure 1;
est une vue similaire à la vue de la figure 3, un logement du module de ventilation n’étant pas illustré; et
est une vue en coupe longitudinale du système de la figure 1.
Description de modes de réalisation
Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonction identique portent le même signe de référence. À fin de concision de la présente description, ces éléments ne sont pas décrits en détails dans chaque mode de réalisation. Au contraire, seules les différences entre les variantes de réalisation sont décrites en détails.
Sur les figures, on a illustré des repères (X, Y, Z). La direction X correspond à une direction, longitudinale, d’avancement du véhicule automobile. La direction Y, transversale, est définie comme étant perpendiculaire à la direction longitudinale X. Plus spécifiquement, les directions longitudinale et transversale X et Y sont peuvent par exemple appartenir sensiblement à un plan sensiblement horizontal. La direction Z correspond quant à elle à une direction verticale.
Sur les figures 1 à 4, on a illustré un système de ventilation, chauffage, et/ou climatisation 100 équipé d’un module de ventilation 22.
Le système 100 est destiné à alimenter un habitacle de véhicule automobile en air à une température choisie par les occupants du véhicule, dite température de confort.
Le module de ventilation 22 comprend au moins une turbomachine tangentielle associée à au moins un échangeur thermique. Sur les figures, le module comprend un unique échangeur thermique 26 auquel est associée une unique turbomachine tangentielle 30.
Comme visible sur la figure 3, la turbomachine tangentielle 30 comprend une pluralité de roues à aubes 32 munies de pales 34 montées rotatives autour d’un arbre 36 s’étendant le long d’un axe de rotation A30. Sur le mode de réalisation illustré, l’arbre 36 s’étend parallèlement à l’axe transversal Y.
Le module de ventilation 22 comprend également un logement 40 d’au moins la turbomachine 30. Le logement 40 comprend une portion 38 formant volute de la turbomachine tangentielle 30 et une portion de guidage d’air 42.
Comme il ressort des figures, la portion de guidage d’air 42 et la volute 38 sont solidaires, de sorte que le logement constitue une cassette dont est équipé le système 100. La cassette est solidaire d’un corps principal 102 du système 100, comme il sera détaillé ultérieurement.
La portion de guidage 42 permet de guider l’air dans le système 100 depuis la turbomachine 30 jusqu’à l’échangeur 26. La volute 38 permet de loger la turbomachine tangentielle 30 et de guider depuis une ouverture 44 jusqu’à la portion de guidage 42, visible sur la figure 2. L’ouverture 44 forme l’entrée d’un flux d’air F dans le système 100. L’ouverture 44 s’étend longitudinalement le long de l’axe Y.
Comme il ressort des figures, l’échangeur thermique 26 présente une forme générale parallélépipédique. Une longueur L de l’échangeur s’étend le long de la direction Y, l’échangeur étant incliné dans un plan (X, Z). L’échangeur 26 est disposé en aval relativement au sens d’écoulement du flux d’air F dans le système 100. Préférentiellement, l’échangeur thermique 26 est un évaporateur qui permet de chauffer l’air du système 100. Des connexions 46, 48 font circuler le fluide liquide dans l’évaporateur 26.
Ainsi, comme il ressort de la description qui précède, le flux d’air F pénètre dans le système 100 par l’ouverture 44 du module 22, en étant aspiré par la turbomachine 30. Le flux d’air F traverse ensuite l’évaporateur 26 où il est éventuellement chauffé avant de pénétrer dans le corps principal 102 du système 100, maintenant décrit plus en détail. On note que la paroi de guidage 42 assure d’une part que le flux d’air F entre dans le module 22 uniquement par l’ouverture 44 et d’autre part que le flux d’air F se dirige depuis l’évaporateur 26 jusque dans le corps principal 102.
Comme visible sur les figures, le corps principal 102 est un boîtier à l’intérieur duquel le flux d’air F circule depuis l’évaporateur 26 vers des bouches de sortie 50, 52, 54 à destination respectivement d’une partie basse (dite sortie pieds), d’une colonne centrale et d’un pare-brise du véhicule.
Comme illustré sur la figure 4, le système 100 comprend également un radiateur 56 pour refroidir et assécher l’air. Un canal 58 permet à l’air de traverser le radiateur 56 tandis qu’un canal 60 permet à l’air de contourner le radiateur 56, les proportions d’air traversant et contournant le radiateur 56 dépendant de la température de confort, et de la température et/ou humidité initiale(s) du flux d’air F entrant dans le système 100. A la sortie du radiateur, une chambre de mixage 62 assure une recombinaison du flux d’air qui se dirige ensuite jusqu’aux bouches de sortie 50 et/ou 52 et/ou 54. Le système 100 comprend avantageusement des volets pour contrôler le passage d’air à travers les bouches de sorties.
Le flux d’air F issu du module 22 circule dans le canal 58 et/ou 60 avant d’être recombiné dans la chambre de mixage 62. Il quitte ensuite le système 100, à la température de confort, via les bouches de sortie 50 à 54, vers l’habitacle du véhicule.
Ainsi, le module de ventilation 22 selon la présente invention est peu encombrant, ce qui assure que le système 100 soit plus compact. Le module 22, grâce à la turbomachine tangentielle et au positionnement du radiateur par rapport à la turbomachine, assure également une circulation homogène de l’air dans le radiateur, encore améliorée par le guidage de l’air depuis le module 22 jusque dans le corps principal 102, ce qui garantit une plus grande efficacité du système 100 et un meilleur confort des utilisateurs du véhicule. De surcroît, le module 22 étant fermé sur l’extérieur du système 100 à l’exception de l’ouverture 44, le système 100 est particulièrement peu bruyant.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation illustré. En particulier, on peut prévoir plus d’une turbomachine tangentielle, par exemple deux turbomachines, par exemple parallèles l’une à l’autre.

Claims (10)

  1. Module de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, comprenant au moins une turbomachine tangentielle (30) munie de roues à aubes (32) comprenant des pales (34) mobiles autour d’un axe de rotation (A30).
  2. Module selon la revendication précédente, comprenant un logement (40) de réception de ladite au moins une turbomachine tangentielle (30).
  3. Module selon la revendication précédente, dans lequel le logement (40) comprend une ouverture (44) formant entrée d’air du module de ventilation (22).
  4. Module selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le logement (40) comprend une paroi (42) de guidage d’un flux d’air (F).
  5. Module selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel le logement forme une cassette destinée à être solidaire d’un corps principal d’un système de ventilation, chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile.
  6. Système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour un véhicule automobile, comprenant un module de ventilation selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  7. Système selon la revendication précédente, comprenant au moins un échangeur thermique (26, 56).
  8. Système selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une turbomachine tangentielle (30) est agencée de sorte à créer un flux d’air (F) à proximité dudit au moins un échangeur thermique (26).
  9. Système selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une turbomachine (30) est disposée en amont de l’échangeur thermique (26) relativement au sens d’écoulement dudit flux d’air (F) dans le système.
  10. Système selon l’une des revendications 7 à 9, dans lequel l’échangeur thermique (26) est un évaporateur.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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