WO2013182710A1 - Installation de conditionnement thermique d'un habitacle d'un véhicule, notamment un véhicule électrique - Google Patents
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- B60H1/00671—Damper doors moved by rotation; Grilles
- B60H1/00678—Damper doors moved by rotation; Grilles the axis of rotation being in the door plane, e.g. butterfly doors
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- B60H2001/00078—Assembling, manufacturing or layout details
- B60H2001/00085—Assembling, manufacturing or layout details of air intake
Definitions
- the technical field of the present invention is that of thermal conditioning installations of a passenger compartment of a motor vehicle.
- Such a heating, ventilation and / or air conditioning system comprises a housing defining a channel for circulating a flow of air intended to be distributed in the passenger compartment.
- a heat exchanger is disposed in the circulation channel to change the temperature of the air flow before being distributed in the passenger compartment, according to a command set by a vehicle occupant.
- Such a housing also comprises a distribution system channeling the flow of air in various zones of the passenger compartment, in particular an area disposed at a windshield of the vehicle and a lower zone, a central zone or an upper zone of the vehicle. the passenger compartment of the vehicle.
- the housing of the heating, ventilation and / or air conditioning installation is installed in the passenger compartment, between a board of the vehicle edge and a wall separating the passenger compartment and a motor compartment of the vehicle.
- the interior space of the passenger compartment is as wide as possible.
- the general dimensions of the vehicle are defined to correspond to specific uses. In particular, for urban use, the dimensions of the vehicle are reduced.
- the subject of the present invention is therefore a thermal conditioning installation for a motor vehicle, capable of allowing an aerothermal development of an air flow intended to be diffused in a passenger compartment of the vehicle, comprising at least one heat treatment module, able to heat-treat the air flow, comprising at least one air intake box for admission of the air flow into the heat treatment module and a motor-fan unit for circulating the flow of air in the heat treatment module.
- the air intake box is arranged above the fan motor unit, in a vertical direction.
- the air intake box comprises at least one external air inlet, for the admission of an external air flow into the heat treatment module, and at least one interior air inlet, for the admission of an interior air flow into the heat treatment module.
- the air intake box may comprise two outside air inlets and a single interior air inlet.
- the single interior air inlet is disposed between the two outside air inlets in a transverse direction.
- the air intake box comprises at least one selection means, adapted to allow admission of the indoor air flow and / or the outside air flow in the heat treatment module.
- the selection means is constituted by at least one flap, adapted to allow the opening and / or closing of the outside air inlet and / or the interior air inlet.
- the selection means comprises at least one external air inlet flap, able to open, respectively close, the outside air inlet, and at least one air inlet flap interior, able to open, respectively close, the interior air inlet.
- the outer air inlet flap and the inner air inlet flap are arranged on the same axis of rotation.
- the selection means comprises two outer air inlet flaps and a single inner air inlet flap.
- the single inner air inlet flap is disposed between the two outer air inlet flaps in a transverse direction.
- the outer air intake flap and the inner air inlet flap are "butterfly" type flaps.
- the air intake housing comprises at least one internal partition dividing the interior volume of the air inlet housing into an internal air intake chamber and a combustion chamber. outside air intake.
- the air inlet housing has two internal partitions dividing the interior volume of the air inlet housing into two outside air intake chambers and a single interior air inlet chamber.
- the single inner air intake chamber is disposed between the two outside air intake chambers in a transverse direction.
- a first advantage of the invention lies in the possibility of arranging the air intake box in the upper part of the thermal conditioning installation to reduce the overall size of the installation of thermal conditioning, and thus enlarge the available space in the passenger compartment, for the benefit of the occupants of the vehicle.
- Another advantage lies in the arrangement of the interior air inlet between the two outside air inlets. Such an arrangement allows the interior air inlet to be disposed near a partition wall between a front compartment and a passenger compartment of the vehicle.
- Another advantage lies in the arrangement of a selection means, adapted to allow admission of an interior air flow and / or an outside air flow, which is simple and compact.
- FIG. 1 is a partially exploded view in perspective of a thermal conditioning installation according to the present invention
- FIG. 2 is a perspective view of the thermal conditioning installation of FIG. 1;
- FIG. 3 is a perspective view of a heat treatment module of a thermal conditioning installation according to the present invention
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the heat treatment module of FIG. 3
- - Figures 5a, 5b and 5c are sectional views of an upper portion of the heat treatment module of Figure 3 in various configurations.
- Figures 1 and 2 are, respectively, perspective views of a thermal conditioning system 1 of a passenger compartment, including an electric vehicle.
- Such a thermal conditioning system 1 comprises, on the one hand, a partition wall 2 separating a passenger compartment H and a front compartment A of the vehicle, and, on the other hand, a thermal conditioning installation 3 allowing an aerothermal focusing an air flow intended to be diffused in the cockpit H.
- FIG. 1 shows the thermal conditioning system 1 prior to the assembly of the partition wall 2 and the thermal conditioning installation 3.
- FIG. 2 shows the thermal conditioning system 1 after the assembly of the partition wall 2 and thermal conditioning installation 3.
- the partition wall 2 takes, for example, the form of a sheet extending substantially vertically between a floor and a front windshield (not shown) of the vehicle.
- the front compartment A of the vehicle can for example receive one or more components of a vehicle propulsion chain, such as for example an electric motor, an inverter, computers, etc.
- the partition wall 2 also comprises at least one passage 6 against which the thermal conditioning installation 3 bears.
- the thermal conditioning installation 3 consists of two distinct parts.
- a first part is formed by a heat treatment module 8, allowing the aerothermal development of the air flow intended to be diffused in the passenger compartment H.
- a second part is formed by a distribution module 9 of the air flow, for distributing the flow of air from the heat treatment module 8 in various areas of the passenger compartment H, in particular an area located at a windshield of the vehicle , an area located in the lower part of the passenger compartment H, a zone in the middle part of a dashboard of the vehicle or a lateral zone of the passenger compartment H of the vehicle.
- the heat treatment module 8 and the distribution module 9 are two separate and disjoint subsets of the thermal conditioning installation 3.
- the heat treatment module 8 and the distribution module 9 are only interconnected by each other. a fixation at the passage 6. However, the heat treatment module 8 and the distribution module 9 are in aeraulic communication, through the passage 6, so that the air flow whose aerothermal development is provided by the heat treatment module 8 circulates in the distribution module 9 before rejoining the passenger compartment H.
- the heat treatment module 8 is disposed in the front compartment A and the distribution module 9 is disposed in the passenger compartment H.
- the heat treatment module 8 extends entirely, especially exclusively, into the front compartment A.
- the distribution module 9 extends entirely, and especially exclusively, in the cabin H.
- the heat treatment module 8 can be made integral with the partition wall 2, by means of securing means dedicated for this purpose. Such a connection is made to the right of the passage 6 allowing aeraulic communication between the heat treatment module 8 and the dispensing module 9.
- the heat treatment module 8 closes the passage 6 on the side of the front compartment A.
- the dispensing module 9 can also be secured to the partition wall 2, by means of its own securing means, or by using the securing means for fixing the heat treatment module 8 to the partition wall 2. Such fastening of the distribution module 9 is performed to the right of the passage 6, allowing the air flow communication between the heat treatment module 8 and the distribution module 9. Thus, the distribution module 9 closes the passage 6 on the side of the passenger compartment H.
- the partition wall 2 comprises two passages 6, to allow aeraulic connections between the heat treatment module 8 and the distribution module 9 by two separate air flows from the module heat treatment 8.
- the heat treatment module 8 may also include one or more fastening tabs similar to the fastening tabs 15 for securing the dispensing module 9 and / or the heat treatment module 8 with the partition wall 2.
- the heat treatment module 8 is the part of the thermal conditioning installation 3 ensuring the movement of the air flow intended to be diffused in the passenger compartment H, for example by means of a fan motor unit. 18. In addition, the heat treatment module 8 also ensures the thermal development of the air flow intended to be diffused in the passenger compartment H, in particular by heating and / or cooling it.
- the heat treatment module 8 comprises at least one first heat exchanger.
- the heat treatment module 8 also comprises a second heat exchanger.
- Figure 3 is a perspective view of the heat treatment module 8 of the thermal conditioning installation 3 according to the present invention.
- the heat treatment module 8 comprises a heat treatment box 17.
- the heat treatment box 17 comprises at least the motor-fan unit 18 arranged to circulate the flow of air in the thermal conditioning installation 3.
- Such motor-fan unit 18 comprises for example an electric motor driving in rotation a radial turbine disposed in the heat treatment box 17 delimiting the heat treatment module 8.
- the air flow enters the heat treatment module 8 by at least one air inlet, advantageously at least one outside air inlet 19 and at least one inside air inlet 20, and leaves at least one outlet of treated air.
- an outside air flow Fe is admitted by the outside air inlet 19 into the heat treatment module 8 and an interior air flow F 1 is admitted by the interior air inlet 20 into the module heat treatment 8.
- the partition wall 2 has a complementary opening, distinct from the passage 6 providing the air flow connection between the heat treatment module 8 and the distribution module 9.
- a complementary opening allows the introduction of the indoor air flow Fi from the passenger compartment H into the heat treatment module 8.
- the heat treatment box 17 comprises an air inlet box 24.
- the inlet housing of air 24 comprises the air inlet allowing admission of the air flow, in particular the indoor air flow Fi and / or the outside air flow Fe, in the heat treatment module 8.
- the air inlet housing 24 comprises at least the outside air inlet 19 and the interior air inlet 20.
- the external air flow Fe is a flow of air from outside the passenger compartment H. It is also called fresh air flow.
- the interior air flow Fi is a flow of air from the passenger compartment H. It is also referred to as recirculated air flow.
- the air intake box 24 has two outside air inlets 19 and a single interior air inlet 20. More specifically, the air inlet box 24 comprises two air intake ports 24. external air 19 disposed laterally on each side of the heat treatment box 17 and an inner air inlet 20 disposed between the two outside air inlets 19, in the transverse direction z.
- the heat treatment module 8 is therefore traversed by an air flow consisting entirely of the internal air flow Fi, or integrally by the external air flow Fe or by a mixture, in variable proportions, of the air flow.
- the air intake box 24 collects and channels the internal air flow Fi and / or the external air flow Fe to an intake channel. 26.
- the air intake duct 26 makes it possible to ensure a ventilation connection between the air intake box 24 and the motor-fan unit 18.
- the intake duct air 26 is connected to an intake port 28 of the motor-fan unit 18, visible in FIG. 4.
- the air flow is set in motion by the motor-fan unit 18 in order to pass through the treatment module 8 and the distribution module 9, before being distributed in the various zones of the passenger compartment H.
- the heat treatment module 8 may comprise a location 30 for a filtration device, in particular formed by a filter, in order to qualitatively treat the internal air flow Fi and / or the external air flow Fe entering the heat treatment module 8.
- such a filtering device is arranged downstream of the air inlet, in particular downstream of the outside air inlet 19 and the inside air inlet 20, particularly downstream of the air inlets. 19 outside and the inner air inlet 20, and upstream of the motor-fan unit 18.
- the filtration device is disposed in the air intake duct 26 and occupies the entirety of a cross section of the air intake duct 26 so that the totality of the air flow Inside Fi and / or outside air flow Fe entering the heat treatment module 8 is qualitatively processed.
- the filtration device can be arranged only downstream of the outside air inlet 19, respectively the outside air inlets 19, in order to filter only the outside air flow Fe. In such an arrangement, the flow Fi indoor air is not filtered prior to admission to the fan motor group 18.
- the filtration device is disposed in the air inlet box 24.
- Such an arrangement is particularly suitable when the filtration device is arranged only downstream of the outside air inlet 19, respectively outside air inlets 19.
- the heat treatment module 8 makes it possible to ensure the aerothermal treatment and the thermal focusing of the flow of air intended to be diffused in the passenger compartment H by modifying the temperature thereof.
- the heat treatment module 8 comprises at least a first heat exchanger, such as an electric radiator comprising electrical resistors or a heat exchanger traversed by a coolant, capable of ensuring a heat exchange with the flow of heat. air to warm or cool.
- a first heat exchanger such as an electric radiator comprising electrical resistors or a heat exchanger traversed by a coolant, capable of ensuring a heat exchange with the flow of heat. air to warm or cool.
- Figure 4 which is an exploded perspective view of the heat treatment module 8 of Figure 3.
- the heat treatment module 8 also comprises a selection means 32 adapted to allow admission of the intake air flow in the heat treatment box 17 from the outside air inlet 19 and / or the interior air inlet 20.
- the selection means 32 it is thus possible to allow admission to an indoor air flow Fi and / or external air flow Fe in the heat treatment module 8.
- the air flow can therefore consist exclusively of the indoor air flow Fi, or exclusively the external air flow Fe or a mixture, in variable proportions, of the interior air flow Fi and the external air flow Fe.
- the selection means 32 is constituted by at least one flap, suitable for allow opening and / or closing, total or part 1e, the outside air inlet 19 and the interior air inlet 20.
- the selection means 32 may comprise at least one outer air inlet flap 34, able to open, respectively close, the outside air inlet 19, and at least one inner air inlet flap 36, able to open, respectively close, the interior air inlet 20.
- the selection means 32 comprises two external air inlet flaps 34 able to open, respectively close, the two outside air inlets 19, and a single interior air inlet flap 36, able to open respectively close, the single interior air inlet 20.
- a particular embodiment of the present invention is such that the selection means 32 comprises at least one outer air inlet flap 34 and at least one inner air inlet flap 36 arranged on the same axis of rotation. 40.
- the opening and closing of the outside air inlet 19 and the interior air inlet 20 is made by simultaneous rotation of the outer air inlet flap 34 and the inner air inlet flap 36 about the axis of rotation 40.
- the selection means 32 comprises two external air inlet flaps 34 and a single interior air inlet flap 36 arranged on the same axis of rotation 40. More particularly, the single flap Inlet air inlet 36 is disposed between the two outer air inlet flaps 34, in the transverse direction z.
- the outer air inlet flap 34, or the inner air inlet flap 36 may be a "drum” type flap, or a "butterfly” type flap or a flap. of type "flag".
- the outer air inlet flap 34 and the inner air inlet flap 36 may also be of different respective shapes.
- the outer air inlet flap 34, or the inner air inlet flap 36 is a “butterfly” type flap.
- the outer air inlet flap 34 and the inner air inlet flap 36 are “butterfly” type flaps.
- the air intake box 24 and arranged in an upper part of the heat treatment box 17 delimiting the heat treatment module 8. Furthermore, the motor-fan unit 18 is in a lower part of the housing heat treatment unit 17 delimiting the heat treatment module 8.
- the air inlet housing 24 is arranged above the motor-fan unit 18, in the vertical direction y.
- the air intake box 24 is arranged entirely above the motor-fan unit 18.
- the air inlet box 24 is arranged at the right of the motor-fan unit 18.
- Such an arrangement defines a circulation of the air flow in the heat treatment module 8 according to which the flow of air enters the treatment module 8 by the air inlet housing 24, in a substantially horizontal direction, parallel to the longitudinal direction x.
- the air flow is channeled through the air intake duct 26 to the motor-fan unit 18, in a direction inclined downwardly with respect to the substantially horizontal direction of the air flow entering the duct.
- heat treatment module 8 that is to say inclined with respect to the longitudinal direction x.
- the air flow passes through the lower part of the heat treatment module 8 from the fan motor unit 18 towards the treated air outlet of the heat treatment module 8, preferably in a substantially horizontal direction, that is to say say substantially parallel to the longitudinal direction x.
- the circulation of the air flow in the heat treatment module 8 is in the form of "U".
- the heat treatment module 8 in the transverse direction z, is completely contained between a first vertical plane and a second vertical plane, parallel to each other and respectively perpendicular to the transverse direction z.
- the first vertical plane and the second vertical plane are positioned respectively at the outside air inlets 19. Accordingly, all the components of the heat treatment module 8 are arranged to be contained in the defined space between the first vertical plane and the second vertical plane.
- the outside air inlets 19 are respectively arranged in the first vertical plane and the second vertical plane, perpendicular to the transverse direction z. Furthermore, the interior air inlet 20 is arranged in a third vertical plane, or substantially vertical, perpendicular to the longitudinal direction x.
- FIGS. 5a, 5b and 5c are sectional views of the air intake box 24.
- the section is in a vertical plane P passing through by the axis of rotation 40 of the selection means 32.
- the plane P is perpendicular to the longitudinal direction x.
- Figure 5a is a sectional view in which the selection means 32 has been removed.
- Figure 5b is a sectional view in which the selection means 32 is in a so-called "recycling" position allowing admission of only the indoor air flow Fi.
- FIG. 5c is a sectional view in which the selection means 32 is in a so-called "fresh air” position allowing admission only of the outside air flow Fe.
- the selection means 32 may take various intermediate positions between the so-called “recycling” position and the so-called “fresh air” position to allow admission of a mixture of the indoor air flow Fi and the air flow. external Fe, in variable proportions according to the rotation of the selection means 32.
- the air inlet housing 24 has at least one internal partition 38 dividing the interior volume of the air inlet housing 24 into an interior air inlet chamber 42 and an air intake chamber 42. outside air 44.
- the air intake box 24 comprises two internal partitions 38 dividing the interior volume of the air inlet box 24 into two outside air intake chambers 44 and a single chamber of air.
- Inlet air intake 42 the single interior air intake chamber 42 is lined on both sides by the two internal partitions 38 and is between the two outside air intake chambers. .
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Abstract
L'invention concerne une installation de conditionnement thermique (3) pour un véhicule automobile, apte à permettre une mise au point aérothermique d'un flux d'air destiné à être diffusé dans un habitacle (H) du véhicule, comprenant au moins un module de traitement thermique (8), apte à traiter thermiquement le flux d'air, comportant au moins un boîtier d'entrée d'air (24) pour l'admission du flux d'air dans le module de traitement thermique (8) et un groupe moto-ventilateur (18) pour la mise en circulation du flux d'air dans le module de traitement thermique (8). Le boîtier d'entrée d'air (24) est agencé au dessus du groupe moto-ventilateur (18), selon une direction verticale (y).
Description
Installation de conditionnement thermique d'un habitacle d'un véhicule, notamment un véhicule électrique.
Le domaine technique de la présente invention est celui des installations de conditionnement thermique d'un habitacle d'un véhicule automobile.
Il est connu d'assurer la gestion thermique d'un habitacle d'un véhicule au moyen d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation agencée dans l'habitacle du véhicule. Une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend un boîtier délimitant un canal de circulation d'un flux d'air destiné à être diffusé dans l'habitacle. Un échangeur thermique est disposé dans le canal de circulation afin de modifier la température du flux d'air avant d'être diffusé dans l'habitacle, en fonction d'une commande fixée par un occupant du véhicule. Un tel boîtier comprend également un système de distribution canalisant le flux d'air dans diverses zones de l'habitacle, notamment une zone disposée au niveau d'un pare-brise du véhicule et une zone inférieure, une zone médiane ou une zone supérieure de l'habitacle du véhicule.
Le boîtier de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation est installé dans l'habitacle, entre une planche du bord du véhicule et une paroi séparant l'habitacle et un compartiment moteur du véhicule.
Afin d'assurer le confort des occupants du véhicule, il est souhaitable que l'espace intérieur de l'habitacle soit le plus vaste possible. Toutefois, les dimensions générales du véhicule sont définies pour correspondre à des utilisations spécifiques. En particulier, pour un usage urbain, les dimensions du véhicule sont réduites.
Dans une telle configuration, pour maintenir un niveau de confort acceptable, notamment pour un véhicule à usage urbain, il est souhaitable de réduire l'encombrement de certains composants, par exemple la planche de bord. Une telle réduction dimensionnelle rend alors impossible le positionnement d'une
installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation telle que connue de l'art antérieur.
De manière à prendre en compte les inconvénients et contraintes détaillés précédemment, la présente invention a donc pour objet une installation de conditionnement thermique pour un véhicule automobile, apte à permettre une mise au point aérothermique d'un flux d'air destiné à être diffusé dans un habitacle du véhicule, comprenant au moins un module de traitement thermique, apte à traiter thermiquement le flux d'air, comportant au moins un boîtier d'entrée d'air pour l'admission du flux d'air dans le module de traitement thermique et un groupe moto-ventilateur pour la mise en circulation du flux d'air dans le module de traitement thermique. De plus, le boîtier d'entrée d'air est agencé au dessus du groupe moto-ventilateur, selon une direction verticale. Préférentiellement, le boîtier d'entrée d'air comporte au moins une entrée d'air extérieur, pour l'admission d'un flux d'air extérieur dans le module de traitement thermique, et au moins une entrée d'air intérieur, pour l'admission d'un flux d'air intérieur dans le module de traitement thermique. En particulier, le boîtier d'entrée d'air peut comporter deux entrées d'air extérieur et une unique entrée d'air intérieur. Avantageusement, dans une telle configuration, l'unique entrée d'air intérieur est disposée entre les deux entrées d'air extérieur, selon une direction transversale. De plus, le boîtier d'entrée d'air comporte au moins un moyen de sélection, apte à autoriser une admission du flux d'air intérieur et/ou du flux d'air extérieur dans le module de traitement thermique.
Préférentiellement, le moyen de sélection est constitué par au moins un volet, apte à permettre l'ouverture et/ou la fermeture de l'entrée d'air extérieur et/ou de l'entrée d'air intérieur.
Selon un exemple particulier de réalisation, le moyen de sélection comporte au moins un volet d'entrée d'air extérieur, apte à ouvrir, respectivement fermer, l'entrée d'air extérieur, et au moins un volet d'entrée d'air intérieur, apte à ouvrir, respectivement fermer, l'entrée d'air intérieur.
Avantageusement, le volet d'entrée d'air extérieur et le volet d'entrée d'air intérieur sont agencés sur un même axe de rotation.
Selon une variante de réalisation, le moyen de sélection comporte deux volets d'entrée d'air extérieur et un unique volet d'entrée d'air intérieur. Avantageusement, dans une telle configuration, l'unique volet d'entrée d'air intérieur est disposé entre les deux volets d'entrée d'air extérieur selon une direction transversale.
Préférentiellement, le volet d'entrée d'air extérieur et le volet d'entrée d'air intérieur sont des volets de type "papillon".
Par ailleurs, selon un mode particulier de réalisation, le boîtier d'entrée d'air comporte au moins une cloison interne divisant le volume intérieur du boîtier d'entrée d'air en une chambre d'admission d'air intérieur et une chambre d'admission d'air extérieur.
En particulier, le boîtier d'entrée d'air comporte deux cloisons internes divisant le volume intérieur du boîtier d'entrée d'air en deux chambres d'admission d'air extérieur et une unique chambre d'admission d'air intérieur. Avantageusement, dans une telle configuration, l'unique chambre d'admission d'air intérieur est disposée entre les deux chambres d'admission d'air extérieur selon une direction transversale.
Un tout premier avantage selon l'invention réside dans la possibilité d'agencer le boîtier d'entrée d'air en partie supérieure de l'installation de conditionnement thermique afin de réduire l'encombrement général de l'installation de
conditionnement thermique, et ainsi agrandir l'espace disponible dans l'habitacle, au profit des occupants du véhicule.
Un autre avantage réside dans l'agencement de l'entrée d'air intérieur entre les deux entrées d'air extérieur. Une telle disposition permet que l'entrée d'air intérieur soit disposée à proximité d'une paroi de séparation entre un compartiment avant et un habitacle du véhicule.
Enfin, un autre avantage encore réside dans l'agencement d'un moyen de sélection, apte à autoriser une admission d'un flux d'air intérieur et/ou d'un flux d'air extérieur, qui soit simple et compact.
Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles :
- la figure 1 est une vue partiellement éclatée en perspective d'une installation de conditionnement thermique selon la présente invention,
- la figure 2 est une vue en perspective de l'installation de conditionnement thermique de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue en perspective d'un module de traitement thermique d'une installation de conditionnement thermique selon la présente invention, - la figure 4 est une vue en perspective éclatée du module de traitement thermique de la figure 3, et
- les figures 5a, 5b et 5c sont des vues en coupe d'une partie supérieure du module de traitement thermique de la figure 3 selon diverses configurations.
Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
Dans la présente description, il est fait référence à un repère orthonormé x, y, z, dans lequel la direction x définit une direction longitudinale, la direction y définit une direction verticale et la direction z définit une direction transversale.
Les figures 1 et 2 sont, respectivement, des vues en perspective d'un système de conditionnement thermique 1 d'un habitacle, notamment d'un véhicule électrique.
Un tel système de conditionnement thermique 1 comprend, d'une part, une paroi de séparation 2 séparant un habitacle H et un compartiment avant A du véhicule, et, d'autre part, une installation de conditionnement thermique 3 permettant une mise au point aérothermique d'un flux d'air destiné à être diffusé dans l'habitacle H.
Plus particulièrement, la figure 1 présente le système de conditionnement thermique 1 préalablement à l'assemblage de la paroi de séparation 2 et de l'installation de conditionnement thermique 3. La figure 2 présente le système de conditionnement thermique 1 après l'assemblage de la paroi de séparation 2 et de l'installation de conditionnement thermique 3.
La paroi de séparation 2 prend, par exemple, la forme d'une tôle s'étendant sensiblement verticalement entre un plancher et un pare-brise avant (non représentés) du véhicule. Le compartiment avant A du véhicule peut par exemple recevoir un ou plusieurs composants d'une chaîne de propulsion du véhicule, comme par exemple un moteur électrique, un onduleur, des calculateurs, etc ..
La paroi de séparation 2 comprend également au moins un passage 6 contre lequel l'installation de conditionnement thermique 3 vient en appui.
Selon la présente invention, l'installation de conditionnement thermique 3 est constituée de deux parties distinctes. D'une part, une première partie est formée par un module de traitement thermique 8, permettant la mise au point aérothermique du flux d'air destiné à être diffusé dans l'habitacle H. D'autre part, une deuxième partie est formée par un module de distribution 9 du flux d'air, permettant de distribuer le flux d'air issu du module de traitement thermique 8 dans diverses zones de l'habitacle H, en particulier une zone localisée au niveau d'un pare-brise du véhicule, une zone localisée en partie inférieure de l'habitacle H, une zone en partie médiane d'une planche de bord du véhicule ou une zone latérale de l'habitacle H du véhicule. Le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9 sont deux sous- ensembles distincts et disjoints de l'installation de conditionnement thermique 3. Plus particulièrement, le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9 sont uniquement reliés entre eux par une fixation au niveau du passage 6. Toutefois, le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9 sont en communication aéraulique, par l'intermédiaire du passage 6, de sorte que le flux d'air dont la mise au point aérothermique est assurée par le module de traitement thermique 8 circule dans le module de distribution 9 avant de rejoindre l'habitacle H. Selon la présente invention, le module de traitement thermique 8 est disposé dans le compartiment avant A et le module de distribution 9 est disposé dans l'habitacle H. De manière complémentaire, le module de traitement thermique 8 s'étend entièrement, notamment exclusivement, dans le compartiment avant A. De même, le module de distribution 9 s'étend entièrement, et notamment exclusivement, dans l'habitacle H.
Le module de traitement thermique 8 peut être rendu solidaire de la paroi de séparation 2, à l'aide de moyens de solidarisation dédiés à cet effet. Une telle solidarisation est effectuée au droit du passage 6 permettant une communication aéraulique entre le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9. Ainsi, le module de traitement thermique 8 ferme le passage 6 du côté du compartiment avant A.
Le module de distribution 9 peut également être solidaire de la paroi de séparation 2, à l'aide de moyens de solidarisation propres, ou en utilisant les moyens de solidarisation permettant de fixer le module de traitement thermique 8 sur la paroi de séparation 2. Une telle solidarisation du module de distribution 9 est effectuée au droit du passage 6, permettant la communication aéraulique entre le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9. Ainsi, le module de distribution 9 ferme le passage 6 du côté de l'habitacle H.
Avantageusement, selon un mode particulier de réalisation non représenté, la paroi de séparation 2 comprend deux passages 6, afin de permettre des liaisons aérauliques entre le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9 par deux flux d'air distincts issus du module de traitement thermique 8.
Le module de traitement thermique 8 peut également comporter une ou plusieurs pattes de fixations similaires aux pattes de fixations 15 permettant de solidariser le module de distribution 9 et/ou le module de traitement thermique 8 avec la paroi de séparation 2.
Le module de traitement thermique 8 est la partie de l'installation de conditionnement thermique 3 assurant la mise en mouvement du flux d'air destiné à être diffusé dans l'habitacle H, par exemple par l'intermédiaire d'un groupe moto- ventilateur 18. De plus, le module de traitement thermique 8 assure également la mise au point thermique du flux d'air destiné à être diffusé dans l'habitacle H, notamment en le réchauffant et/ou en le refroidissant. A cet effet, le module de traitement thermique 8 comprend au moins un premier échangeur de chaleur.
Avantageusement, le module de traitement thermique 8 comprend également un deuxième échangeur de chaleur.
La figure 3 est une vue en perspective du module de traitement thermique 8 de l'installation de conditionnement thermique 3 selon la présente invention.
Le module de traitement thermique 8 comprend un boîtier de traitement thermique 17. Le boîtier de traitement thermique 17 comprend au moins le groupe moto- ventilateur 18 agencé pour mettre en circulation le flux d'air dans l'installation de conditionnement thermique 3. Un tel groupe moto-ventilateur 18 comprend par exemple un moteur électrique entraînant en rotation une turbine radiale disposée dans le boîtier de traitement thermique 17 délimitant le module de traitement thermique 8. Selon la présente invention, le flux d'air pénètre dans le module de traitement thermique 8 par au moins une entrée d'air, avantageusement au moins une entrée d'air extérieur 19 et au moins une entrée d'air intérieur 20, et en sort par au moins une sortie d'air traité. En conséquence, un flux d'air extérieur Fe est admis par l'entrée d'air extérieur 19 dans le module de traitement thermique 8 et un flux d'air intérieur Fi est admis par l'entrée d'air intérieur 20 dans le module de traitement thermique 8.
Avantageusement, selon un mode particulier de réalisation non représenté, la paroi de séparation 2 comporte une ouverture complémentaire, distincte du passage 6 assurant la liaison aéraulique entre le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9. Une telle ouverture complémentaire permet l'introduction du flux d'air intérieur Fi en provenance de l'habitacle H dans le module de traitement thermique 8. De plus, le boîtier de traitement thermique 17 comporte un boîtier d'entrée d'air 24. Le boîtier d'entrée d'air 24 comprend l'entrée d'air permettant l'admission du flux d'air, notamment le flux d'air intérieur Fi et/ou le flux d'air extérieur Fe, dans le
module de traitement thermique 8. Préférentiellement, le boîtier d'entrée d'air 24 comporte au moins l'entrée d'air extérieur 19 et l'entrée d'air intérieur 20.
Le flux d'air extérieur Fe est un flux d'air en provenance de l'extérieur de l'habitacle H. On parle également de flux d'air frais. Le flux d'air intérieur Fi est un flux d'air en provenance de l'habitacle H. On parle également de flux d'air recirculé.
Selon un exemple particulier de réalisation, le boîtier d'entrée d'air 24 comporte deux entrées d'air extérieur 19 et une unique entrée d'air intérieur 20. Plus spécifiquement, le boîtier d'entrée d'air 24 comprend deux entrées d'air extérieur 19 disposées latéralement de chaque côté du boîtier de traitement thermique 17 et une entrée d'air intérieur 20 disposée entre les deux entrées d'air extérieur 19, selon la direction transversale z. Le module de traitement thermique 8 est donc parcouru par un flux d'air constitué intégralement par le flux d'air intérieur Fi, ou intégralement par le flux d'air extérieur Fe ou par un mélange, en proportions variables, du flux d'air intérieur Fi et du flux d'air extérieur Fe. Ainsi, le boîtier d'entrée d'air 24 permet de collecter et canaliser le flux d'air intérieur Fi et/ou le flux d'air extérieur Fe vers un canal d'admission d'air 26. Le canal d'admission d'air 26 permet d'assurer une liaison aéraulique entre le boîtier d'entrée d'air 24 et du groupe moto-ventilateur 18. A cet effet, le canal d'admission d'air 26 est connecté à un orifice d'admission 28 du groupe moto-ventilateur 18, visible sur la figure 4. Par suite, le flux d'air est mis en mouvement par le groupe moto-ventilateur 18 afin de traverser le module de traitement thermique 8 et le module de distribution 9, avant d'être diffusé dans les diverses zones de l'habitacle H. De façon complémentaire, le module de traitement thermique 8 peut comprendre un emplacement 30 pour un dispositif de filtration, notamment formé par un filtre,
afin de traiter qualitativement le flux d'air intérieur Fi et/ou le flux d'air extérieur Fe pénétrant dans le module de traitement thermique 8.
Avantageusement, un tel dispositif de filtration est agencé en aval de l'entrée d'air, notamment en aval de l'entrée d'air extérieur 19 et de l'entrée d'air intérieur 20, particulièrement en aval des entrées d'air extérieur 19 et de l'entrée d'air intérieur 20, et en amont du groupe moto-ventilateur 18.
Selon un exemple de réalisation, le dispositif de filtration est disposé dans le canal d'admission d'air 26 et occupe l'intégralité d'une section transversale du canal d'admission d'air 26 afin que la totalité du flux d'air intérieur Fi et/ou du flux d'air extérieur Fe pénétrant dans le module de traitement thermique 8 soit traité qualitativement. Alternativement, le dispositif de filtration peut être agencé uniquement en aval de l'entrée d'air extérieur 19, respectivement des entrées d'air extérieur 19, afin de filtrer uniquement le flux d'air extérieur Fe. Dans un tel agencement, le flux d'air intérieur Fi n'est pas filtré préalablement à une admission dans le groupe moto- ventilateur 18.
Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif de filtration est disposé dans le boîtier d'entrée d'air 24. Un tel agencement est particulièrement adapté lorsque le dispositif de filtration est agencé uniquement en aval de l'entrée d'air extérieur 19, respectivement des entrées d'air extérieur 19.
Le module de traitement thermique 8 permet d'assurer le traitement aérothermique et la mise au point thermique du flux d'air destiné à être diffusé dans l'habitacle H en modifiant la température de celui-ci. Pour ce faire, le module de traitement thermique 8 comporte au moins un premier échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur électrique comportant des résistances électrique ou un échangeur thermique parcouru par un fluide caloporteur, apte à assurer un échange thermique avec le flux d'air afin de le réchauffer ou de le refroidir.
On se reporte dorénavant à la figure 4 qui est une vue en perspective éclatée du module de traitement thermique 8 de la figure 3. Le module de traitement thermique 8 comprend également un moyen de sélection 32 apte à autoriser une admission du flux d'air admis dans le boîtier de traitement thermique 17 à partir de l'entrée d'air extérieur 19 et/ou de l'entrée d'air intérieur 20. Tel que mentionné précédemment, par l'intermédiaire du moyen de sélection 32, il est ainsi possible d'autoriser une admission en flux d'air intérieur Fi et/ou en flux d'air extérieur Fe dans le module de traitement thermique 8. Ainsi, le flux d'air peut donc être constitué exclusivement du flux d'air intérieur Fi, ou exclusivement du flux d'air extérieur Fe ou d'un mélange, en proportions variables, du flux d'air intérieur Fi et du flux d'air extérieur Fe. Le moyen de sélection 32 est constitué par au moins un volet, apte à permettre l'ouverture et/ou la fermeture, totale ou partielle, de l'entrée d'air extérieur 19 et de l'entrée d'air intérieur 20.
Le moyen de sélection 32 peut comporter au moins un volet d'entrée d'air extérieur 34, apte à ouvrir, respectivement fermer, l'entrée d'air extérieur 19, et au moins un volet d'entrée d'air intérieur 36, apte à ouvrir, respectivement fermer, l'entrée d'air intérieur 20.
Préférentiellement, le moyen de sélection 32 comporte deux volets d'entrée d'air extérieur 34 aptes à ouvrir, respectivement fermer, les deux entrées d'air extérieur 19, et un unique volet d'entrée d'air intérieur 36, apte à ouvrir, respectivement fermer, l'unique entrée d'air intérieur 20.
Un mode particulier de réalisation de la présente invention est tel que le moyen de sélection 32 comprend au moins un volet d'entrée d'air extérieur 34 et au moins un volet d'entrée d'air intérieur 36 agencés sur un même axe de rotation 40. Ainsi, l'ouverture et la fermeture de l'entrée d'air extérieur 19 et de l'entrée d'air intérieur
20 se fait par rotation simultanée du volet d'entrée d'air extérieur 34 et du volet d'entrée d'air intérieur 36 autour de l'axe de rotation 40.
Selon une variante de réalisation, le moyen de sélection 32 comprend deux volets d'entrée d'air extérieur 34 et un unique volet d'entrée d'air intérieur 36 agencés sur le même axe de rotation 40. Plus particulièrement, l'unique volet d'entrée d'air intérieur 36 est disposé entre les deux volets d'entrée d'air extérieur 34, selon la direction transversale z. Selon diverses formes de réalisation, le volet d'entrée d'air extérieur 34, respectivement le volet d'entrée d'air intérieur 36, peut être un volet de type "tambour", ou un volet de type "papillon" ou un volet de type "drapeau". De façon complémentaire, le volet d'entrée d'air extérieur 34 et le volet d'entrée d'air intérieur 36 peuvent également être de forme respective différente.
Avantageusement, le volet d'entrée d'air extérieur 34, respectivement le volet d'entrée d'air intérieur 36, est un volet de type "papillon". Préférentiellement, le volet d'entrée d'air extérieur 34 et le volet d'entrée d'air intérieur 36 sont des volets de type "papillon"
Selon la présente invention, le boîtier d'entrée d'air 24 et agencée dans une partie supérieure du boîtier de traitement thermique 17 délimitant le module de traitement thermique 8. Par ailleurs, le groupe moto-ventilateur 18 est dans une partie inférieure du boîtier de traitement thermique 17 délimitant le module de traitement thermique 8. Ainsi, le boîtier d'entrée d'air 24 est agencé au dessus du groupe moto-ventilateur 18, selon la direction verticale y. En particulier, le boîtier d'entrée d'air 24 est agencé intégralement au dessus du groupe moto-ventilateur 18. Préférentiellement, le boîtier d'entrée d'air 24 est disposé au droit du groupe moto- ventilateur 18.
Un tel agencement définit une circulation du flux d'air dans le module de traitement thermique 8 selon laquelle le flux d'air entre dans le module de traitement
thermique 8 par le boîtier d'entrée d'air 24, selon une direction sensiblement horizontale, parallèle à la direction longitudinale x. Par suite, le flux d'air est canalisé par le canal d'admission d'air 26 vers le groupe moto-ventilateur 18, selon une direction inclinée vers le bas par rapport à la direction sensiblement horizontale du flux d'air entrant dans le module de traitement thermique 8, c'est-à- dire inclinée par rapport à la direction longitudinale x. Enfin, le flux d'air parcourt la partie inférieure du module de traitement thermique 8 depuis le groupe moto- ventilateur 18 vers la sortie d'air traité du module de traitement thermique 8, préférentiellement selon une direction sensiblement horizontale, c'est-à-dire sensiblement parallèle à la direction longitudinale x. Ainsi défini, la circulation du flux d'air dans le module de traitement thermique 8 est en forme de "U".
Selon la présente invention, dans la direction transversale z, le module de traitement thermique 8 est intégralement contenu entre un premier plan vertical et un deuxième plan vertical, parallèles entre eux et respectivement perpendiculaires à la direction transversale z. Préférentiellement, le premier plan vertical et le deuxième plan vertical sont positionnés respectivement au niveau des entrées d'air extérieur 19. En conséquence, l'ensemble des composants du module de traitement thermique 8 sont disposés afin d'être contenus dans l'espace défini entre le premier plan vertical et le deuxième plan vertical.
Selon un mode complémentaire ou alternatif, les entrées d'air extérieur 19 sont agencées respectivement dans le premier plan vertical et le deuxième plan vertical, perpendiculaires à la direction transversale z. Par ailleurs, l'entrée d'air intérieur 20 est agencée dans un troisième plan vertical, ou sensiblement vertical, perpendiculaire à la direction longitudinale x.
Enfin, il est fait référence aux figures 5a, 5b et 5c qui sont des vues en coupe du boîtier d'entrée d'air 24. Sur l'ensemble des figures 5a, 5b et 5c, la coupe est selon un plan P vertical passant par l'axe de rotation 40 du moyen de sélection 32. Le plan P est donc perpendiculaire à la direction longitudinale x.
Notamment, la figure 5a est une vue en coupe dans laquelle le moyen de sélection 32 a été retiré. Par ailleurs, la figure 5b est une vue en coupe dans laquelle le moyen de sélection 32 est dans une position dite "recyclage" permettant une admission uniquement du flux d'air intérieur Fi. Enfin, la figure 5c est une vue en coupe dans laquelle le moyen de sélection 32 est dans une position dite "air frais" permettant une admission uniquement du flux d'air extérieur Fe.
Bien évidemment, le moyen de sélection 32 peut prendre diverses positions intermédiaires entre la position dite "recyclage" et la position dite "air frais" afin de permettre une admission d'un mélange du flux d'air intérieur Fi et du flux d'air extérieur Fe, en proportions variables selon la rotation du moyen de sélection 32.
Par ailleurs, le boîtier d'entrée d'air 24 comporte au moins une cloison interne 38 divisant le volume intérieur du boîtier d'entrée d'air 24 en une chambre d'admission d'air intérieur 42 et une chambre d'admission d'air extérieur 44.
Selon une variante de réalisation, le boîtier d'entrée d'air 24 comporte deux cloisons internes 38 divisant le volume intérieur du boîtier d'entrée d'air 24 en deux chambres d'admission d'air extérieur 44 et une unique chambre d'admission d'air intérieur 42. Avantageusement, l'unique chambre d'admission d'air intérieur 42 est bordée de part et d'autre par les deux cloisons internes 38 et est comprise entre les deux chambres d'admission d'air extérieur 44.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.
Claims
Revendications
Installation de conditionnement thermique (3) pour un véhicule automobile, apte à permettre une mise au point aérothermique d'un flux d'air destiné à être diffusé dans un habitacle (H) du véhicule, comprenant au moins un module de traitement thermique (8), apte à traiter thermiquement le flux d'air, comportant au moins un boîtier d'entrée d'air (24) pour l'admission du flux d'air dans le module de traitement thermique (8) et un groupe moto-ventilateur (18) pour la mise en circulation du flux d'air dans le module de traitement thermique (8), caractérisée en ce que le boîtier d'entrée d'air (24) est agencé au dessus du groupe moto-ventilateur (18), selon une direction verticale (y).
Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 1 , dans laquelle le boîtier d'entrée d'air (24) comporte au moins une entrée d'air extérieur (19), pour l'admission d'un flux d'air extérieur (Fe) dans le module de traitement thermique (8), et au moins une entrée d'air intérieur (20), pour l'admission d'un flux d'air intérieur (Fi) dans le module de traitement thermique (8).
Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 2, dans laquelle le boîtier d'entrée d'air (24) comporte deux entrées d'air extérieur (19) et une unique entrée d'air intérieur (20).
Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 3, dans laquelle l'unique entrée d'air intérieur (20) est disposée entre les deux entrées d'air extérieur (19), selon une direction transversale (z).
5. Installation de conditionnement thermique (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle le boîtier d'entrée d'air (24) comporte au moins un moyen de sélection (32), apte à autoriser une admission du flux d'air
intérieur (Fi) et/ou du flux d'air extérieur (Fe) dans le module de traitement thermique (8).
6. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 5, dans laquelle le moyen de sélection (32) est constitué par au moins un volet (34, 36), apte à permettre l'ouverture et/ou la fermeture de l'entrée d'air extérieur (19) et/ou de l'entrée d'air intérieur (20).
7. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 6, dans laquelle le moyen de sélection (32) comporte au moins un volet d'entrée d'air extérieur (34), apte à ouvrir, respectivement fermer, l'entrée d'air extérieur (19), et au moins un volet d'entrée d'air intérieur (36), apte à ouvrir, respectivement fermer, l'entrée d'air intérieur (20). 8. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 7, dans laquelle le volet d'entrée d'air extérieur (34) et le volet d'entrée d'air intérieur (36) sont agencés sur un même axe de rotation (40).
9. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle le moyen de sélection (32) comporte deux volets d'entrée d'air extérieur (34) et un unique volet d'entrée d'air intérieur (36).
10. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 9, dans laquelle l'unique volet d'entrée d'air intérieur (36) est disposé entre les deux volets d'entrée d'air extérieur (34) selon une direction transversale (z).
11. Installation de conditionnement thermique (3) selon l'une quelconques des revendications 7 à 10, dans laquelle le volet d'entrée d'air extérieur (34) et le volet d'entrée d'air intérieur (36) sont des volets de type "papillon".
12. Installation de conditionnement thermique (3) selon l'une quelconques des revendications précédentes, dans laquelle le boîtier d'entrée d'air (24)
comporte au moins une cloison interne (38) divisant le volume intérieur du boîtier d'entrée d'air (24) en une chambre d'admission d'air extérieur (44) et une chambre d'admission d'air intérieur (42). 13. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 12, dans laquelle le boîtier d'entrée d'air (24) comporte deux cloisons internes (38) divisant le volume intérieur du boîtier d'entrée d'air (24) en deux chambres d'admission d'air extérieur (44) et une unique chambre d'admission d'air intérieur (42).
14. Installation de conditionnement thermique (3) selon la revendication 13, dans laquelle l'unique chambre d'admission d'air intérieur (42) est disposée entre les deux chambres d'admission d'air extérieur (44) selon une direction transversale
(z).
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