FR3129108A1 - Aérateur, module de gestion thermique et système de gestion thermique correspondants - Google Patents

Aérateur, module de gestion thermique et système de gestion thermique correspondants Download PDF

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William Lapierre
Mohamed-Amine Boubaker
Clement Bassignani
Ismail OU KESSOU
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Abstract

Aérateur, module de gestion thermique et système de gestion thermique correspondants L’invention concerne un aérateur (11) pour habitacle notamment de véhicule automobile, configuré pour diffuser un flux d’air en direction de l’habitacle, l’aérateur (11) étant configuré pour être raccordé fluidiquement à un conduit d’air (7) dans lequel est destiné à circuler le flux d’air à diffuser, l’aérateur (11) comportant une buse (15) et au moins un actionneur (13) configuré pour entraîner en rotation la buse (13) autour d’un axe de rotation (A1, A2) de façon à orienter le flux d’air. Selon l’invention, la buse (15) comprend une base (17) réalisée dans un premier matériau et configurée pour être fixée au conduit d’air (7), et au moins une membrane (23) réalisée dans un deuxième matériau plus flexible que le premier matériau, la membrane (23) étant déformable élastiquement au moins selon une direction (A3) orthogonale à l’axe de rotation (A1, A2). L’invention concerne également un module de gestion thermique comprenant au moins un tel aérateur, et un système de gestion thermique comprenant un tel module de gestion thermique. Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

Aérateur, module de gestion thermique et système de gestion thermique correspondants
La présente invention concerne un aérateur pour habitacle, en particulier de véhicule automobile. L’aérateur permet de ventiler l’habitacle, notamment dans le cadre d’une gestion thermique de l’habitacle. L’invention concerne également un module de gestion thermique comportant un tel aérateur. L’invention concerne encore un système de gestion thermique correspondant comprenant le module de gestion thermique et au moins un module de détection associé.
Afin d’assurer le confort thermique d’occupants de véhicules notamment automobiles, ces derniers intègrent le plus souvent un système de gestion thermique permettant d’établir dans l’habitacle une température inférieure à la température externe. Les modules de gestion thermique de tels systèmes comportent généralement au moins un ventilateur permettant de mettre en mouvement un flux d’air et un dispositif d’échange thermique disposé dans un conduit d’air dans lequel circule le flux d’air mis en mouvement. Le dispositif d’échange thermique comporte un ou plusieurs éléments d’échange thermique ou de conditionnement thermique tels que des compresseurs, évaporateurs, échangeurs et fonctionnant notamment pour refroidir ou réchauffer le flux d’air. Une pluralité d’aérateurs répartis dans l’habitacle permet de ventiler le flux d’air en sortie du conduit d’air en divers points de l’habitacle (console centrale, pieds des occupants, plafonnier etc.).
Selon les solutions connues, les aérateurs comportent des grilles à persiennes et des lamelles de guidage, et émettent un flux d’air diffus, large, uniforme et à vitesse d’écoulement réduite. Les modules de gestion thermique visent souvent à conditionner thermiquement de façon uniforme la totalité de l’air à destination de l’habitacle. La puissance de gestion thermique est ainsi uniforme quelle que soit la taille, la position et la corpulence de l’utilisateur tel qu’un occupant du véhicule. La seule personnalisation possible est effectuée par orientation des lamelles de guidage des aérateurs, et par contrôle de débits.
L’habitacle du véhicule présente une inertie thermique importante, et des espaces dans lesquels les occupants ne se trouvent pas sont aussi refroidis, tandis que des points chauds tels que des parties de corps d’un occupant exposés au soleil ne sont pas spécifiquement refroidis. Le confort ressenti est ainsi réduit.
Ainsi, pendant plusieurs dizaines de secondes à plusieurs minutes, un utilisateur peut ne ressentir que partiellement voire pas du tout le refroidissement ou en variante le réchauffement de l’air fourni par le module de gestion thermique.
Selon une solution connue, les aérateurs peuvent présenter en extrémité une buse de diffusion du flux d’air qui peut être entraînée par un actionneur de façon à modifier l’orientation du flux d’air. Une telle buse est réalisée dans un matériau rigide de sorte que le couple à appliquer par l’actionneur est relativement important. De plus, cette buse rigide présente un débattement limité de sorte que la direction réglée en orientant la buse ne permet d’adapter que de façon minime le flux d’air à l’utilisateur tel que l’occupant du véhicule, et ne permet de cibler précisément certaines parties du corps de l’utilisateur.
L’invention a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients de l’art antérieur précités en proposant un aérateur permettant une orientation du flux d’air optimisée avec une portée permettant de couvrir des parties du corps spécifiques de l’utilisateur nécessitant un apport ciblé de fraîcheur ou de chaleur.
À cet effet, l’invention a pour objet un aérateur pour habitacle notamment de véhicule automobile, configuré pour diffuser un flux d’air en direction de l’habitacle, l’aérateur étant configuré pour être raccordé fluidiquement à un conduit d’air dans lequel est destiné à circuler le flux d’air à diffuser, l’aérateur comportant une buse et au moins un actionneur configuré pour entraîner en rotation la buse autour d’un axe de rotation de façon à orienter le flux d’air.
Selon l’invention, la buse comprend une base réalisée dans un premier matériau, et configurée pour être fixée au conduit d’air. La buse comprend également au moins une membrane réalisée dans un deuxième matériau plus flexible que le premier matériau. La membrane est déformable élastiquement au moins selon une direction orthogonale à l’axe de rotation.
La flexibilité ou souplesse de la membrane permet d’augmenter le degré de liberté de la buse, et permet ainsi d’ajuster plus précisément l’orientation de la buse en direction d’une partie spécifique du corps d’un utilisateur nécessitant un rafraîchissement ou un apport de chaleur.
De plus, l’au moins un actionneur peut être plus petit que dans les solutions de l’art antérieur avec des buses rigides, sans membrane souple, car il y a moins de couple à appliquer.
L’aérateur peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
L’aérateur comprend au moins un premier actionneur configuré pour entraîner en rotation la buse autour d’un premier axe de rotation et un deuxième actionneur configuré pour entraîner en rotation la buse autour d’un deuxième axe de rotation.
La membrane est déformable élastiquement selon une direction orthogonale au premier axe de rotation et au deuxième axe de rotation.
Le premier axe de rotation et le deuxième axe de rotation sont par exemple orthogonaux.
Au moins l’un des actionneurs est configuré pour entraîner en rotation la buse selon un angle de débattement de l’ordre de 90°. Les deux actionneurs peuvent être configurés pour entraîner en rotation la buse selon un angle de débattement de l’ordre de 90°. L’angle de débattement peut donc être de l’ordre de 90° pour les deux rotations.
Le matériau de la membrane présente une dureté inférieure à 40 Shore A. En particulier, le matériau de la membrane présente une dureté comprise notamment entre 30 Shore A et 40 Shore A.
À titre d’exemple, le matériau de la membrane peut comprendre du caoutchouc ou tout type d’élastomère.
La membrane peut présenter une forme générale cylindrique.
Selon un mode de réalisation, la membrane présente une forme pliée en accordéon avec un nombre prédéfini de plis. Les plis peuvent être disposés selon un pas prédéfini.
Les plis peuvent être réalisés sur la surface externe de la membrane.
Les plis sont par exemple réalisés radialement par rapport à l’axe d’extension principal de la membrane, notamment l’axe longitudinal lorsque la membrane est de forme générale cylindrique.
La buse comprend une sortie d’air présentant un orifice pour l’écoulement du flux d’air.
L’orifice de la sortie d’air présente par exemple un diamètre fixe. Ce diamètre peut être choisi pour diffuser un jet de flux d’air de forme conique d’angle de l’ordre de 5°.
La sortie d’air peut être de forme générale conique agencée dans le prolongement de la membrane par exemple de forme générale cylindrique.
La sortie d’air peut présenter une surface externe concave, de concavité orientée vers l’intérieur de la buse. Cette forme particulière de la sortie d’air permet de générer une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la buse. Cette différence de Pression permet de jouer sur les vitesses du flux d’air en sortie de la buse.
La buse peut comporter au moins une portion rigide réalisée dans un matériau plus rigide que le deuxième matériau de la membrane. Le ou au moins l’un des actionneurs est fixé sur une portion rigide de la buse.
Selon un mode de réalisation, la membrane peut être fixée de manière étanche à la base, de façon à garantir l’étanchéité à l’air lors d’un mouvement de la buse autour de l’axe de rotation. En variante ou en complément, la membrane peut être fixée de manière étanche à une ou plusieurs portions rigides de la buse.
Par exemple, la buse peut comprendre une portion rigide définissant la sortie d’air. La membrane souple est alors agencée entre la base rigide et la sortie d’air rigide. En alternative, la buse pourrait comporter une première partie rigide comportant la base et un manchon rigide, et une deuxième partie souple comportant la membrane et définissant la sortie d’air.
L’invention concerne aussi un module de gestion thermique pour habitacle notamment de véhicule automobile. Un tel module de gestion thermique comporte :
  • au moins une entrée d’air,
  • au moins un ventilateur configuré pour mettre en mouvement un flux d’air prélevé à partir de l’entrée d’air,
  • au moins un conduit d’air dans lequel est destiné à circuler le flux d’air mis en mouvement,
  • un dispositif d’échange thermique disposé dans le conduit d’air et configuré pour conditionner thermiquement le flux d’air,
  • au moins un aérateur tel que défini précédemment, raccordé fluidiquement à une sortie du conduit d’air en aval du dispositif d’échange thermique selon le sens d’écoulement flux d’air, et configuré pour diffuser le flux d’air conditionné thermiquement en direction de l’habitacle, et
  • une unité de contrôle configurée pour contrôler le ventilateur, le dispositif d’échange thermique et au moins un actionneur de l’aérateur.
Le dispositif d’échange thermique comporte par exemple des cellules thermoélectriques à effet Peltier.
L’invention concerne également un système de gestion thermique notamment de véhicule automobile. Un tel système comporte au moins un module de gestion thermique tel que défini précédemment, et au moins un module de détection comportant au moins un capteur d’une grandeur relative à un état thermique d’au moins une partie du corps d’un utilisateur dudit système, et configuré pour échanger au moins une donnée avec l’unité de contrôle du module de gestion thermique.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
montre de façon schématique un habitacle de véhicule notamment automobile équipé d’un module de gestion thermique et d’un module de détection.
est une vue en perspective d’un exemple de réalisation du module de gestion thermique.
est une vue en perspective d’un exemple de réalisation d’un aérateur du module de gestion thermique.
montre plus en détail une buse de l’aérateur.
est une vue de côté de l’aérateur.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un unique mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
La montre de façon schématique un système de gestion thermique 100 agencé dans cet exemple dans un habitacle de véhicule notamment automobile. Ce système de gestion thermique 100 est en particulier intégré au plafond de l’habitacle du véhicule. Tout autre emplacement peut être envisagé.
Le système de gestion thermique 100 peut être configuré pour produire un flux d’air F. Il permet de diriger le flux d’air F (sommairement représenté par des flèches) en direction d’un utilisateur U, ici un occupant du véhicule notamment le conducteur. Le flux d’air F est orienté vers des parties spécifiques du corps de l’utilisateur U, dans l’exemple illustré vers sa tête, ses épaules et ses mains.
Le système de gestion thermique 100 comporte au moins un module de gestion thermique 101 et au moins un module de détection 103. Un seul module de gestion thermique 101, par exemple au niveau d’un rabat de pare-soleil, et un seul un module de détection 103 associé, par exemple au niveau du plafonnier, sont représentés dans l’exemple illustré. Le système de gestion thermique 100 peut comprendre plusieurs modules 101, 103 avec en particulier au moins un module de gestion thermique 101 et un module de détection 103 associé, assignés à chaque occupant du véhicule.
Le module de détection 103 peut comporter un ou plusieurs capteurs (non représentés). Ces capteurs sont configurés pour relever au moins une grandeur relative à un état thermique d’au moins une partie du corps de l’utilisateur U ou de plusieurs utilisateurs. La grandeur détectée par ces capteurs peut être une température intérieure de l’habitacle, une température mesurée d’une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur. Ces capteurs peuvent également d’autres caractéristiques comme par exemple la position, la taille de l’utilisateur, permettant de générer un profil thermique de l’utilisateur.
À titre d’exemple, les capteurs comportent une ou plusieurs caméras, telles que des caméras dans le domaine infra-rouge, des caméras à très grand angle (en particulier de type "fisheye" en anglais ou "œil de poisson" en français), des caméras permettant d’établir une image stéréoscopique de l’utilisateur U, des émetteurs de lumière structurée ou des caméras tridimensionnelles à temps de vol ("3D ToF" pour "three dimensional time of flight" en anglais). Les caméras sont par exemple agencées de sorte que leurs champs de vision respectifs soient dirigés vers une ou plusieurs positions attendues du ou des utilisateurs. En variante ou en complément, les capteurs peuvent comprendre des émetteurs/récepteurs ultrasons, un lidar ou des capteurs capacitifs.
Le module de détection 103 est configuré pour échanger au moins une donnée avec le module de gestion thermique 101.
L’invention concerne notamment le module de gestion thermique 101 dont un exemple de réalisation est montré sur la .
Le module de gestion thermique 101 peut être alimenté en courant via un câblage électrique connecté au réseau électrique du véhicule ou en variante à un moyen de stockage d’énergie propre.
Ce module de gestion thermique 101 peut comporter un boîtier 1 recevant les différents éléments du module de gestion thermique 101 listés notamment ci-après. Le boîtier 1 présente au moins une entrée d’air 3.
Selon le mode de réalisation illustré, le module de gestion thermique 101 comporte notamment une soufflerie 5 avec au moins un ventilateur aussi appelé pulseur configuré pour mettre en mouvement le flux d’air prélevé à partir de l’entrée d’air 3. Le module de gestion thermique 101 comporte également au moins un conduit d’air 7 dans lequel est destiné à circuler le flux d’air mis en mouvement. Ce conduit d’air 7 est donc en communication fluidique avec l’entrée d’air 3. Il est délimité à l’intérieur du boîtier 1, par exemple entre deux coques assemblées du boîtier 1. Un dispositif d’échange thermique 9 est avantageusement disposé dans le conduit d’air 7. Enfin, au moins un aérateur 11 est raccordé fluidiquement à une sortie du conduit d’air 7, en aval du dispositif d’échange thermique 9 lorsqu’il est prévu, selon le sens d’écoulement flux d’air.
Le module de gestion thermique 101 peut comporter en outre une unité de contrôle (non visible sur les figures) configurée pour contrôler le ventilateur 5, le dispositif d’échange thermique 9 et un ou plusieurs actionneurs 13 de l’aérateur 11. Une telle unité de contrôle peut éventuellement être reçue à l’intérieur du boîtier 1.
Des précisions concernant ces différents éléments du module de gestion thermique 101 sont décrites ci-après.
L’entrée d’air 3 peut être raccordée fluidiquement soit à une prise d’air extérieur, soit à une prise d’air dit recirculé c'est-à-dire circulant dans l’habitacle. En particulier, la provenance de l’air peut être sélectionnée au moyen de clapets et volets, par exemple de façon automatique par l’unité de contrôle et/ou manuellement par l’utilisateur U à l’aide d’un organe de commande présent dans l’habitacle.
Le ventilateur peut par exemple être un ventilateur à pales.
Le dispositif d’échange thermique 9 est configuré pour conditionner thermiquement le flux d’air. Il comporte par exemple des cellules thermoélectriques à effet Peltier destinées à être en contact thermique avec le flux d’air mis en mouvement. Il peut s’agir d’un dispositif de refroidissement à effet Peltier.
L’aérateur 11 est par exemple destiné à déboucher dans l’habitacle du véhicule. Il permet de diffuser en direction de l’habitacle, le flux d’air mis en mouvement par le ventilateur et avantageusement conditionné thermiquement par le dispositif d’échange thermique 9. Il est par exemple agencé à une extrémité du conduit d’air 7 opposée à la soufflerie 5. Dans l’exemple illustré, le module de gestion thermique 101 ne présente qu’une sortie d’air raccordée à un aérateur. En alternative, plusieurs sorties d’air et plusieurs aérateurs 11 associés peuvent être prévus.
L’invention concerne plus particulièrement l’aérateur 11 dont un exemple de réalisation est montré plus en détail sur la .
L’aérateur 11 comporte une buse 15 et au moins un actionneur 13 configuré pour entraîner en rotation la buse 15 autour d’un axe de rotation de façon à orienter le flux d’air.
L’actionneur 13 permet d’incliner l’aérateur 11 de façon à pouvoir diriger le flux d’air pour couvrir une partie du corps de l’utilisateur. Il peut s’agir d’un servomoteur, ou d’un moteur électrique pas-à-pas (aussi nommé "stepper" en anglais).
De façon avantageuse, l’aérateur 11 comprend plus d’un actionneur 13 afin d’augmenter la mobilité de la buse 15 et d’améliorer l’orientation du flux d’air et ainsi le confort thermique de l’utilisateur. La buse 15 est ainsi multidirectionnelle. Dans l’exemple illustré, l’aérateur 11 comporte un premier actionneur 13 configuré pour entraîner en rotation la buse 15 autour d’un premier axe de rotation A1 et un deuxième actionneur 13 configuré pour entraîner en rotation la buse 15 autour d’un deuxième axe de rotation A2. Le premier axe de rotation A1 et le deuxième axe de rotation A2 sont dans cet exemple orthogonaux.
En référence à l’orientation de la , le premier axe de rotation A1 est par exemple un axe horizontal et le premier actionneur 13 permet un mouvement de la buse 15 de haut en bas comme schématisé par la flèche R1. En se référant également à l’orientation de la , le deuxième axe de rotation A2 est par exemple un axe vertical et le deuxième actionneur 13 permet un mouvement de la buse 15 de gauche à droite comme schématisé par la flèche R2.
Concernant la buse 15, mieux visible sur la , elle comprend une base 17 permettant notamment la fixation de la buse 15 au conduit d’air du module de gestion thermique précédemment décrit. La base 17 peut être réalisée dans un premier matériau, dit rigide. Ce premier matériau est choisi résistant à la chaleur, par exemple à une température de fonctionnement pouvant atteindre jusqu’à 60°C. Ce premier matériau peut présenter une dureté supérieure à 40 Shore A.
La buse 15 comporte de plus une sortie d’air 19 présentant au moins un orifice 21 pour l’écoulement du flux d’air. Plus précisément, le flux d’air conditionné thermiquement en provenance du conduit d’air précédemment décrit peut être diffusé dans l’habitacle via cet orifice 21.
La buse 15 comporte en outre au moins une membrane 23, réalisée dans un deuxième matériau plus flexible que le premier matériau de la base 17. Cette membrane 23 forme une membrane souple.
Le matériau de la membrane présente une dureté inférieure à 40 Shore A, par exemple comprise entre 30 Shore A et 40 Shore A. À titre d’exemple, le matériau de la membrane peut comprendre du caoutchouc, ou tout type d’élastomère.
De préférence, le matériau flexible de la membrane 23 est choisi de façon à résister à la chaleur, par exemple à une température pouvant atteindre jusqu’à 60°C, et minimiser ainsi un risque de dilatation. Également, l’épaisseur de la membrane 23 peut être choisie en fonction des contraintes de température, et d’efforts à appliquer sur la membrane 23 de façon à limiter le risque de déchirements.
La membrane 23 est déformable élastiquement au moins selon une direction orthogonale à l’axe de rotation A1, A2. En particulier, la membrane 23 est déformable élastiquement selon une direction orthogonale au premier axe de rotation A1 et au deuxième axe de rotation A2.
La membrane 23 peut présenter une forme générale cylindrique d’axe longitudinal A3. Selon un mode de réalisation illustré, la membrane 23 est déformable élastiquement selon cet axe longitudinal A3.
À titre d’exemple, la membrane 23 présente une forme pliée en accordéon ou une forme de soufflet. La membrane 23 présente par exemple un nombre prédéfini de plis disposés selon un pas prédéfini. Un tel pas peut être régulier et constant. Le nombre de plis et/ou le pas peuvent être déterminés en fonction de l’angle de débattement.
Les plis sont réalisés sur la surface externe de la membrane 23. Ils sont réalisés radialement par rapport à l’axe d’extension principal de la membrane, ici l’axe longitudinal A3 de la forme cylindrique. Le nombre de plis et leur épaisseur peuvent être étudiés de façon à permettre une distance de déplacement prédéfinie de la membrane 23. Dans l’exemple illustré, les plis sont réalisés sur toute la membrane 23. Il est également possible de prévoir des plis sur une partie de la membrane 23 ou de prévoir plusieurs séries de plis le long de la membrane 23.
Grâce à la flexibilité de la membrane 23, au moins l’un des actionneurs 13 peut entraîner en rotation la buse 15 selon un angle de débattement α (voir ) qui peut être de l’ordre de 90°. L’angle de débattement α peut avantageusement être de l’ordre de 90° pour les deux rotations. Autrement dit, la buse 15 présente avantageusement un débattement horizontal et un débattement vertical de l’ordre de 90°, permettant de balayer une grande partie du corps de l’utilisateur de sorte que le flux d’air F peut être précisément orienté vers une partie spécifique du corps de l’utilisateur.
Les actionneurs 13 peuvent être plus petits que dans les solutions de l’art antérieur avec des buses rigides, sans membrane 23 souple, car il y a moins de couple à appliquer.
Par ailleurs, la sortie d’air 19 présente une forme générale conique agencée dans le prolongement de la membrane 23 cylindrique, d’axe confondu avec l’axe longitudinal A3. La sortie d’air 19 conique et la membrane 23 cylindrique sont concentriques.
La sortie d’air 19 présente une surface externe 25 concave ou sensiblement concave. La courbure ou concavité de la surface externe 25 est orientée vers l’intérieur de la buse 15. Cette forme particulière de la sortie d’air permet de générer une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la buse 15. Cette différence de Pression permet de jouer sur les vitesses du flux d’air en sortie de la buse 15, de façon à ajuster au mieux le flux d’air selon le confort thermique de l’utilisateur recherché.
L’orifice 21 de la sortie d’air 19 est disposé relativement au centre et à l’extrémité de la forme conique. Il est en particulier de forme générale circulaire. L’orifice 21 de la sortie d’air 19 présente par exemple un diamètre fixe. Ce diamètre peut être choisi pour diffuser un jet de flux d’air sous forme de flux conique d’angle β de l’ordre de 5°.
La buse 15 peut comporter de plus au moins une portion rigide réalisée dans un matériau plus rigide que le deuxième matériau de la membrane 23. Selon le mode de réalisation illustré, la base 17 forme une portion rigide et la buse 15 peut comporter en outre au moins une autre portion rigide. Par exemple, la sortie d’air 19 peut être définie par une portion rigide de la buse 15. La sortie d’air 19 peut être réalisée dans le même premier matériau que la base 17.
La membrane 23 souple est dans cet exemple agencée entre la base 17 rigide et la sortie d’air 19 rigide.
En alternative, la buse 15 pourrait comporter une première partie rigide comportant la base 17 et une partie cylindrique ou manchon rigide, et comporter une deuxième partie souple comportant la membrane 23 et définissant la sortie d’air 19.
Les actionneurs 13 sont fixés sur une portion rigide de la buse 15.
La membrane 23 peut être fixée de manière étanche à la base, de façon à garantir l’étanchéité à l’air lors d’un mouvement de la buse 15 autour de l’axe de rotation A1, A2. En variante ou en complément, la membrane 23 peut être fixée de manière étanche à une ou plusieurs portions rigides de la buse 15.
L’aérateur 11 peut comprendre en outre une interface 27 rigide, visible sur la , c'est-à-dire de matériau plus rigide que le matériau flexible de la membrane 23.
Cette interface 27 est notamment fixée aux portions rigides de la buse 15. Dans l’exemple illustré, l’interface 27 rigide peut être fixée d’une part à la sortie d’air 19 rigide et d’autre part à la base 17 rigide. La fixation peut se faire par exemple par vissage et éventuellement collage. Cette interface porte également au moins en partie le ou les actionneurs 13, ce qui permet de transmettre les mouvements.
Cette interface 27 peut également être destinée à être interposée entre la base 17 de la buse 15 et le conduit d’air du module de gestion thermique précédemment décrit. La fixation de la base et/ou de l’interface rigide au conduit d’air peut se faire par vissage, clipsage.
Cette interface 27 peut présenter une première partie 27a et une deuxième partie 27b. La première partie 27a peut être fixée à la base 17 de la buse 15. Cette première partie 27a est par exemple de forme similaire à la forme de la base 17. La deuxième partie 27b peut être fixée à une portion rigide de la buse 15, par exemple à la sortie d’air rigide 19. Cette deuxième partie 27b présente par exemple une forme d’étrier ou en « U ». Les deux parties 27a, 27b peuvent être reliées par des bras 27c. Ces bras 27c peuvent être formés d’une seule pièce avec l’une ou l’autre de ces parties.
Ainsi, en fonctionnement, l’unité de contrôle (non visible) par exemple intégrée au module de gestion thermique 101 (figures 1 et 2), est configurée pour générer un profil thermique de l’utilisateur U, et pour actionner le ventilateur, le dispositif d’échange thermique 9, le ou les actionneurs 13 de l’aérateur 11 en fonction du profil thermique généré.
Le profil thermique d’un utilisateur U permet d’adapter le flux d’air F en sortie de l’aérateur 11 formant une bulle de fraîcheur ou de chaleur à sa morphologie et sa position, et un refroidissement ou réchauffement ciblé peut être effectué sur les parties du corps exposées tout en suivant leurs mouvements. Le profil thermique peut comprendre au moins un paramètre ou grandeur parmi : la présence ou l’absence d’un ou plusieurs utilisateurs U, leur position, leur taille, la position de parties du corps du ou de chaque utilisateur, la température de parties du corps du ou de chaque utilisateur, notamment de leur tête et de leurs mains, la température en différents points de l’habitacle, la présence de rayonnement solaire incident dans l’habitacle ou sur au moins une partie du corps du ou de chaque utilisateur, la température extérieure, et éventuellement l’état ouvert ou fermé d’ouvrants ou de fenêtres du véhicule, la position du siège du ou de chaque utilisateur.
Le profil thermique est établi à partir notamment des données relevées par le module de détection 103, telles que des images prises par des caméras intégrées dans le module de détection 103, et éventuellement à partir de tout autre paramètre ou grandeur influant sur l’état et le ressenti thermique de l’utilisateur U. Pour cela, l’unité de contrôle est configurée pour échanger une ou plusieurs données avec le module de détection 103, et en particulier avec le ou les capteurs du module de détection 103. L’unité de contrôle peut en outre être connectée à d’autres capteurs du véhicule, tels que des capteurs d’état ouvert ou fermé de fenêtres ou d’ouvrant (portières, toit ouvrant etc.) du véhicule, des thermomètres placés en différents points de l’habitacle, des capteurs de pression intégrés aux sièges (utilisés notamment dans le cadre de la détection de passagers non-attachés).
L’unité de contrôle peut comporter en particulier une unité de mémoire pour stocker les images et paramètres mesurés ou estimés par les capteurs. Elle peut comprendre une unité de calcul pour établir le profil thermique.
L’unité de contrôle peut piloter le ventilateur et les actionneurs 13 de façon à adapter le débit et la finesse du flux à une consigne sélectionnée par l’utilisateur U et/ou à une température intérieure détectée, voire à la température mesurée de parties exposées du corps de l’utilisateur U. L’unité de contrôle peut piloter en particulier l’actionneur ou les actionneurs 13, par injection contrôlée de courant. Pour ce faire, les actionneurs 13 peuvent être reliés électriquement à l’unité de contrôle à l’aide de câbles électriques 29 visibles sur la .
Selon le mode de réalisation décrit et représenté sur les figures 1 et 2, l’aérateur 11 est raccordé fluidiquement en sortie du conduit d’air 7 intégrant un dispositif d’échange thermique 9 du module de gestion thermique 101. En variante, l’aérateur 11 peut être raccordé à la sortie d’un conduit d’air sans dispositif d’échange thermique propre, reliant l’aérateur à un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation existant dans le véhicule notamment automobile.
En conclusion, la membrane 23 dite membrane souple de l’aérateur 11 permet de réduire les contraintes cinématiques pour l’entraînement en rotation de la buse 15 par le ou les actionneurs 13 tout en augmentant les degrés de liberté de la buse 15. Les actionneurs 13 peuvent être plus petits et moins coûteux que dans les solutions de l’art antérieur à buse rigide. Enfin, la forme particulière conique et concave de la sortie d’air permet d’adapter la forme du flux d’air en sortie afin de créer une dépression et ainsi permettre de jouer sur les vitesses d’air en sortie de la buse 15.

Claims (10)

  1. Aérateur (11) pour habitacle notamment de véhicule automobile, configuré pour diffuser un flux d’air (F) en direction de l’habitacle, l’aérateur (11) étant configuré pour être raccordé fluidiquement à un conduit d’air (7) dans lequel est destiné à circuler le flux d’air (F) à diffuser, l’aérateur (11) comportant une buse (15) et au moins un actionneur (13) configuré pour entraîner en rotation la buse (13) autour d’un axe de rotation (A1, A2) de façon à orienter le flux d’air (F),caractérisé en ce quela buse (15) comprend :
    • une base (17) réalisée dans un premier matériau, et configurée pour être fixée au conduit d’air (7), et
    • au moins une membrane (23) réalisée dans un deuxième matériau plus flexible que le premier matériau, la membrane (23) étant déformable élastiquement au moins selon une direction (A3) orthogonale à l’axe de rotation (A1, A2).
  2. Aérateur (11) selon la revendication précédente :
    • comprenant au moins un premier actionneur (13) configuré pour entraîner en rotation la buse (15) autour d’un premier axe de rotation (A1) et un deuxième actionneur (13) configuré pour entraîner en rotation la buse (15) autour d’un deuxième axe de rotation (A2), et
    • la membrane (23) est déformable élastiquement selon une direction (A3) orthogonale aux premier (A1) et deuxième (A2) axes de rotation.
  3. Aérateur (11) selon la revendication précédente, dans lequel au moins l’un des actionneurs (13) est configuré pour entraîner en rotation la buse (15) selon un angle de débattement de l’ordre de 90°.
  4. Aérateur (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le matériau de la membrane (23) présente une dureté inférieure à 40 Shore A, notamment comprise entre 30 Shore A et 40 Shore A.
  5. Aérateur (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la membrane (23) présente une forme pliée en accordéon avec un nombre prédéfini de plis disposés selon un pas prédéfini.
  6. Aérateur (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
    • la membrane (23) présente une forme générale cylindrique, et
    • la buse (15) comprend une sortie d’air (19) présentant un orifice (21) pour l’écoulement du flux d’air (F), la sortie d’air (19) étant de forme générale conique agencée dans le prolongement de la membrane (23).
  7. Aérateur (11) selon la revendication précédente, dans lequel la sortie d’air (19) présente une surface externe (25) concave, de concavité orientée vers l’intérieur de la buse (15).
  8. Aérateur (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la buse (15) comporte au moins une portion rigide réalisée dans un matériau plus rigide que le deuxième matériau de la membrane (23), ledit au moins un actionneur (13) étant fixé sur une portion rigide de la buse (15).
  9. Module de gestion thermique (101) pour habitacle notamment de véhicule automobile, ledit module (101) comportant :
    • au moins une entrée d’air (3),
    • au moins un ventilateur configuré pour mettre en mouvement un flux d’air prélevé à partir de l’entrée d’air (3),
    • au moins un conduit d’air (7) dans lequel est destiné à circuler le flux d’air (F) mis en mouvement,
    • un dispositif d’échange thermique (9) disposé dans le conduit d’air (7) et configuré pour conditionner thermiquement le flux d’air (F),
    • au moins un aérateur (11) selon l’une des revendications précédentes, raccordé fluidiquement à une sortie du conduit d’air (7) en aval du dispositif d’échange thermique (9) selon le sens d’écoulement flux d’air, et configuré pour diffuser le flux d’air (F) conditionné thermiquement en direction de l’habitacle, et
    • une unité de contrôle configurée pour contrôler le ventilateur, le dispositif d’échange thermique (9) et au moins un actionneur (13) de l’aérateur (11).
  10. Système de gestion thermique (100) notamment de véhicule automobile, ledit système (100) comportant :
    • au moins un module de gestion thermique (101) selon la revendication précédente, et
    • au moins un module de détection (103) comportant au moins un capteur d’une grandeur relative à un état thermique d’au moins une partie du corps d’un utilisateur dudit système, et configuré pour échanger au moins une donnée avec l’unité de contrôle du module de gestion thermique (101).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010064608A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Denso Corp 流体流吹出装置
WO2013185012A1 (fr) * 2012-06-08 2013-12-12 Johnson Controls Technology Company Ensemble d'aération à matériau flexible
FR3084295A1 (fr) * 2018-07-25 2020-01-31 Renault S.A.S Systeme de diffusion d'air.
WO2020065219A1 (fr) * 2018-09-27 2020-04-02 Valeo Systemes Thermiques Aerateur de vehicule automobile

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010064608A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Denso Corp 流体流吹出装置
WO2013185012A1 (fr) * 2012-06-08 2013-12-12 Johnson Controls Technology Company Ensemble d'aération à matériau flexible
FR3084295A1 (fr) * 2018-07-25 2020-01-31 Renault S.A.S Systeme de diffusion d'air.
WO2020065219A1 (fr) * 2018-09-27 2020-04-02 Valeo Systemes Thermiques Aerateur de vehicule automobile

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