WO2018020106A1 - Organe de regulation d'un flux d'air pour un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile - Google Patents

Organe de regulation d'un flux d'air pour un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile Download PDF

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WO2018020106A1
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flap
air
heat exchanger
air flow
sliding plate
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PCT/FR2017/051966
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Jan Liska
Philippe Pierres
Daisuke Araki
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Valeo Systemes Thermiques
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Definitions

  • the present invention relates to the field of regulating an air flow for a heating, ventilation and / or air conditioning device for a motor vehicle.
  • a motor vehicle is commonly equipped with a ventilation device, heating and / or air conditioning to regulate the aerothermal parameters of a flow of air distributed to the interior of the passenger compartment of the vehicle.
  • the device generally comprises a housing delimited by partitions in which openings are provided, including at least one air inlet and at least one air outlet.
  • the housing houses a blower to circulate the air flow from the air inlet to the air outlet.
  • the housing also houses heat treatment means for heating and / or cooling the air flow prior to its distribution inside the passenger compartment.
  • the heat treatment means may comprise an evaporator which is intended to cool and dehumidify the flow of air passing through it, as well as a radiator, possibly associated with an additional radiator, which is intended to heat the flow of air passing through it. It is known in these devices to have an evaporator disposed downstream of the air inlet, so that all of the air flow entering the interior of the housing is dehumidified by the evaporator.
  • the cold air stream thus generated is admitted into a main mixing chamber and / or directed towards a heating element, in particular a radiator and optionally an additional radiator, to obtain a flow of hot air.
  • the main mixing chamber is used to mix one or more cold and / or hot air streams so that the air flow from the mixture, having the desired set temperature, is distributed to specific areas of the passenger compartment of the vehicle. motor vehicle.
  • the main mixing chamber is provided with at least one mixing device to define the proportion of the cold air flow and the flow of hot air from the heating chamber entering the main mixing chamber.
  • This member thus makes it possible to adjust the temperature of the mixed air flow intended to be distributed in the dedicated area (s) of the passenger compartment, such as, for example, the front and rear zones, or left and right zones in the passenger compartment. cabin of the motor vehicle.
  • heating, ventilation and / or air conditioning device makes it possible to conduct aeration management for several areas of the vehicle, there are however numerous constraints in terms of volume and weight for these devices. Indeed, the heating, ventilation and / or air conditioning devices are generally arranged under the dashboard of the motor vehicle, this implies the raising of the dashboards thus limiting the visibility of the driver.
  • the present invention aims to optimize the vertical steric hindrance of a heating, ventilation and / or air conditioning and this with optimized kinematics.
  • the invention proposes a device for regulating an airflow for a heating, ventilation and / or air-conditioning device for a motor vehicle, comprising a pivoting flap and a sliding plate, characterized in that the pivoting flap and the plate sliding are interconnected.
  • the invention makes it possible to have a heating, ventilation and / or air conditioning device that is less cumbersome than those of the prior art. Indeed, the fact of arranging a sliding plate within said device allows a considerable gain in height. In addition, by connecting this plate to a pivoting flap, the kinematics is greatly simplified.
  • the pivoting flap and the connecting rod form a single piece forming a continuity of material
  • At least one pin is arranged on the pivoting flap and at least one orifice is arranged on the connecting rod, the pin being introduced into said orifice;
  • the pivoting flap is a butterfly flap comprising at least one blade and a rotation shaft located in the center of the flap;
  • the pivoting flap is a flag flap comprising at least one blade and a rotation shaft located at one end of the flap; - The pivoting flap is a drum flap;
  • the sliding plate comprises at least a first arm on which is arranged a pin, said pin being inserted into an orifice arranged on the connecting rod;
  • the sliding plate further comprises a second arm comprising at its end a pin adapted to slide in a rail or a slide.
  • the invention also relates to a heating, ventilation and / or air conditioning device comprising a regulator of an air flow as previously described, a heat exchanger, and at least one bypass path of said heat exchanger, characterized in that that the pivoting flap and the sliding plate are arranged so that in a first extreme position, the pivoting shutter integrally closes said bypass path, the sliding plate allowing the flow of air to pass through the heat exchanger, and in a second extreme position, the sliding plate seals at least part of the access to the heat exchanger, the pivoting flap allowing the flow of air to pass through said bypass path, the regulating member moving between these two extreme positions .
  • the device according to the invention comprises:
  • first flap and a second flap at least partially obstructing the flow channel of the air flow, said flaps being located close to the second heat exchanger
  • first flap is of sliding type while the second flap is of a type pivoting flap plus a sliding plate interconnected.
  • FIG. 1 illustrates a truncated side view of the entire heating, ventilation and / or air conditioning according to the invention
  • FIG. 2 illustrates a side view of a portion of the heating, ventilation and / or air conditioning device according to the invention
  • FIG. 3 diagrammatically illustrates part of the heating, ventilation and / or air conditioning device according to the invention
  • FIG. 4 illustrates a view from above of part of the heating, ventilation and / or air conditioning device according to the invention
  • FIG. 5 illustrates a truncated side view of a part of the heating, ventilation and / or air conditioning device according to the invention
  • FIGS. 6A to 6C schematically illustrate, in a side view, various embodiments of the device according to the invention.
  • FIGS. 7A to 7C illustrate different modes of operation of the device according to the invention.
  • FIG. 8 illustrates a side view of a part of the heating, ventilation and / or air conditioning device according to the invention.
  • Figures 1 and 5 is schematized a XYZ trihedron where a longitudinal axis X of the device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning is the longitudinal axis front / rear of the vehicle.
  • a transverse axis Y of the heating, ventilation and / or air conditioning device 1 corresponds to the right / left transverse axis of the vehicle, and a vertical axis Z of the heating, ventilation and / or air conditioning device 1 corresponds to the vertical axis. / bottom of the vehicle, each axis being perpendicular to each other.
  • the invention as illustrated in FIG. 1, proposes a device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning comprising a housing 2 defining a channel. flow 3 of an air flow in which are housed heat treatment means of the air flow intended to be distributed in the passenger compartment.
  • the heat treatment means comprise a first heat exchanger 4, for example an evaporator, for cooling and dehumidifying the entire flow of air flowing in the heating device 1.
  • the heat treatment means also comprise a second heat exchanger 6, for example a radiator, intended to heat a part of the air flow circulating in the heating, ventilation and / or air conditioning device 1, and is arranged downstream, with respect to to the direction of flow of the air flow, the first heat exchanger 4.
  • the second heat exchanger 6 may optionally be coupled to an additional electric heater 7 for heating the airflow more rapidly, in particular when starting the vehicle.
  • the flow of air is introduced into the casing 2 via at least one air inlet 10 and then is directed via a blower 8 to at least one outlet, after having been heat treated by the heat exchangers 4, 6, 7.
  • Said outlet comprises several ducts illustrated in Figure 2 distributing air flows to nozzles opening into the passenger compartment including the conduit 12 leading the air flow to the defrosting nozzle allowing demisting the windshield, the duct 14 bringing the air flow to the side / central ventilation nozzle for cooling / heating the passengers of the vehicle, and the duct 16 directing the air flow to the foot nozzle allowing cool / warm the feet of the front passengers of the vehicle.
  • the entries of the three ducts 12,14,16 leading the air flow to the ventilation nozzles, defrost and feet are coplanar.
  • the entries of the three ducts 12, 14, 16 are inscribed in the same plane parallel to the plane defined by the second heat exchanger 6.
  • the second heat exchanger 6 comprises two collector chambers and a heat bundle comprising a set of tubes or plates and it is considered here that the heat beam defines a plane R which will be described later.
  • the blower 8, illustrated in FIG. 3, comprises a motor 18 and a bladed wheel 20.
  • the motor 18, which can be electric DC brushless.
  • the motor 18 is integral with a transmission shaft 22 so that when the motor induces a pivoting movement, the transmission shaft 22 is rotated.
  • the transmission shaft 22 is connected, via a hub 24, to a blade or to a plurality of blades arranged in a paddle wheel 20 thus making it possible to generate a flow of air when the transmission shaft 22, and therefore the impeller 20, are rotated.
  • the blade wheel 20 rotates about an axis of rotation A, which will be called axis of rotation A of the blower 8, corresponding to the longitudinal axis of the transmission shaft 22.
  • the blower 8 is contained in a part of the casing 2, or casing, in the form of a spiral, commonly called volute 26 illustrated in FIG. 4, so that the inflow of incoming air F1 is directed towards the walls of the volute 26 , thus marrying the circular path defined by these walls as illustrated by the arrows F2.
  • the volute 26 has an air inlet 28 corresponding to an orifice present in the spiral housing.
  • the volute 26 has a radial evolution starting from a point N called the nose of the volute, over a range of angle ⁇ , here 360 °.
  • the volute 26 then has a volute outlet 30 in the form of a straight duct so that the air flow exiting the volute 26 follows this same shape.
  • the air inlet 28 of the volute 26 is inscribed in a plane P which is orthogonal to the axis of rotation A of the blower.
  • the second heat exchanger 6 is inscribed in a plane R which is orthogonal to the plane P of the air inlet 28 of the volute 26.
  • the second heat exchanger 6 s inscribed in a plane R parallel to the axis of rotation A of the blower.
  • the plane P of the air inlet 28 of the volute 26 corresponds to the plane defined by the transverse and vertical axes YZ of the vehicle while the plane R of the second heat exchanger 6 corresponds to the plane defined by the longitudinal and transverse axes XY of the vehicle.
  • the second heat exchanger 6 is arranged horizontally relative to the device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning or with respect to the vehicle once in the assembled state. This allows a considerable gain in height.
  • the first heat exchanger 4 is inclined with respect to a plane E orthogonal to the plane R of the second exchanger. More precisely, FIG. 5 illustrates a plane E which is orthogonal to the plane R in which the second heat exchanger 6 is inscribed. The plane E is also orthogonal to the plane P in which is inscribed the air inlet 28 of the volute 26.
  • the first heat exchanger 4 is inclined relative to the plane E so as to effectively reduce the height of the device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning. As illustrated in Figure 5, the blower 8, the first and second heat exchangers 4,6 are aligned in the transverse axis Y of the vehicle.
  • the first heat exchanger 4 comprises two collector chambers and a heat bundle comprising a set of tubes or plates. Considering that the heat beam defines a plane F as illustrated in Figure 5, the angle between the plane F and the plane E is in a range from [20 ° to 60 °]. Similarly, the angle between the plane F of the first heat exchanger 4 and the plane R of the second heat exchanger 6 is in a range from [30 ° to 70 e ].
  • FIG. 6A corresponds to a steep inclination of the first heat exchanger 4 where the angle drawn between the plane F in which is inscribed the first heat exchanger 4 and the plane R in which is inscribed the second heat exchanger 6 is equal to 30 °. Similarly, and because of the orthogonality between the R and E planes as previously established, the angle drawn between the planes R and E is equal to 60 °.
  • FIG. 6A corresponds to a steep inclination of the first heat exchanger 4 where the angle drawn between the plane F in which is inscribed the first heat exchanger 4 and the plane R in which is inscribed the second heat exchanger 6 is equal to 30 °.
  • the angle drawn between the planes R and E is equal to 60 °.
  • the device 1 comprises a discharge duct 32 for guiding the condensates towards the outside of the casing 2.
  • the evacuation duct 32 is of a shape flattened and extends in a direction substantially parallel to the plane R of the second heat exchanger 6 as illustrated in FIG.
  • the exhaust duct 32 has a flow channel 35 having an oblong section, as illustrated here, or any other shape whose width exceeds the height such as elliptical, rectangular, etc.
  • the device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning has a bypass channel of the first heat exchanger 4.
  • the air flow leaving the volute 26 is distributed in the flow channel 3 so that a part of the air flow can pass through the first heat exchanger 4 and the other part of the air flow can pass through the bypass channel.
  • bypass means it is possible to operate the compressor cyclically with better efficiency.
  • the device 1 having a minimum height of the horizontal inclination of the second heat exchanger 6, it is necessary to be able to deflect the air flow in a vertical direction Z so as to ensure a better distribution of the air flow over the entire surface of the second heat exchanger 6.
  • the device 1 comprises a fixed deflector 64, namely a member for modifying the direction of a flow located upstream of the second heat exchanger 6, corresponding to a fixed partition or a vane.
  • the fixed deflector 64 comprises a curved section 66 located at a central zone, and two straight sections 68,70 located on either side of the curved section. Such an arrangement makes it possible to intercept and straighten the flow of air to the second heat exchanger 6 optimally.
  • the invention is not limited to the number of deflectors arranged within the device.
  • the device 1 in order to guarantee that the cold air flow coming from the first heat exchanger 4 is not thermally contaminated by the second heat exchanger 6, the device 1 also comprises a first and second bypass 34,36 of the second heat exchanger 6.
  • the first and second bypass 34,36 are arranged at a distance from each other, especially on either side of the second heat exchanger 6
  • the flow of cold air, having passed through the first heat exchanger 4 circulates either through the second heat exchanger 6 to be heated, or bypasses the second heat exchanger 6 by the first and second bypass paths 34 , 36 to maintain its low temperature.
  • the hot and cold air streams are then directed to a mixing zone for mixing and distribution to the outlet nozzles at the recorded temperatures.
  • the device 1 comprises a first flap 38 for regulating the proportion of cold air flow passing through the second heat exchanger 6 and the proportion of cold air flow passing through the first path Bypass 34.
  • the device 1 further comprises a second flap 40 for regulating the proportion of cold air flow passing through the second heat exchanger 6 and the proportion of cold air flow passing through the second bypass path 36
  • Such an arrangement is particularly advantageous since, thanks to the two bypass paths 34,36 of the second heat exchanger 6, the cold air flow is divided into two sub-streams, thus making it possible to reduce the pressure drops on the circuit. 'cold air.
  • the first flap 38 is of sliding type and comprises a sliding door 42 on which is arranged at least one rack. In order to put the first flap 38 in motion, at least one gear 44 complementary to the rack is rotated about an axis by an actuator not shown.
  • the rotation of the gear 44 causes the translational movement of the sliding door 42 between two extreme positions, a first extreme position where the first flap 38 blocks the access of the cold air flow to the first bypass path 34 and a second extreme position where the first flap 38 blocks the access of the cold air flow to the second heat exchanger 6 at most as shown in Figure 2.
  • the first flap 38 covers the access, for the air flow at the second heat exchanger 6 of a surface of dimension equal to that of the sliding door 42.
  • the first flap 38 is not adapted to block the entire surface of the second heat exchanger 6.
  • the second flap 40, or regulating member, is of a different type than the first flap 38. As illustrated in the embodiment of FIG.
  • the second flap 40 comprises a pivoting flap 46, here a butterfly flap, coupled to a plate sliding 50.
  • a pivoting flap 46 here a butterfly flap
  • a plate sliding 50 any other type of such a flap shutter flag or drum suitable to implement the device 1 according to the invention.
  • the use of a sliding plate is particularly well suited for the device 1 according to the invention since it corresponds to a means of regulating the flow of the airflow occupying little height and can be arranged closer to the second. heat exchanger 6, thus representing a gain in height.
  • the second flap 40 here comprises a butterfly flap 46, that is to say a flap comprising a rotation shaft 52 and one or two blades 54 arranged on either side of the rotation shaft 52.
  • the butterfly flap 46 is connected to the sliding plate 50 via a rod 48 which synchronizes the movements of the butterfly flap 46 and the sliding plate 50.
  • the connecting rod 48 has at each end a connecting means capable of connecting the connecting rod 48 respectively the butterfly flap 46 and the sliding plate 50.
  • the first connecting means connects the butterfly flap 46 to the rod 48 and the second connecting means connects the sliding plate 50 to the rod 48.
  • the first connecting means comprises at least one orifice arranged on the rod 48 in which is introduced at least one pin arranged on a wall of the butterfly flap 46.
  • the pin is advantageously arranged on one end of the blades 54 of the butterfly flap 46 so as to have the greatest range of motion.
  • the pin can be arranged on the connecting rod 48 and the orifice on the butterfly flap 46.
  • the connecting rod 48 may be overmolded at one end of the butterfly flap 46, or the butterfly flap 46 and the connecting rod 48 form a single piece forming a continuity of material.
  • the second connecting means connects the connecting rod 48 to the sliding plate 50.
  • the second connecting means comprises at least one orifice arranged on the connecting rod 48 into which at least one pin is placed on an arm 56, said arm 56 being itself attached to the sliding plate 50.
  • the pin can be arranged on the connecting rod 48 and the orifice on the arm 56.
  • other fastening means according to non-illustrated embodiments may be envisaged, for example the connecting rod 48 may be overmolded at one end of the sliding plate 50, the connecting rod 48 and the arm 56 may form a single piece forming continuity of matter.
  • the sliding plate 50 is transposed between two extreme positions.
  • the butterfly flap 46 and the sliding plate 50 are arranged so that in a first extreme position, illustrated in FIG. 2, the butterfly flap 46 completely blocks the access of the cold air flow to the second bypass path 36 while the sliding plate 50 passes the flow of air through the second heat exchanger 6, while partially blocking the access of the cold air flow to the first bypass path 34, and in a second extreme position where the sliding plate 50 blocks the maximum access of the cold air flow to the second heat exchanger 6 while the butterfly flap 46 passes the cold air flow through the second bypass path 36.
  • the sliding plate 50 blocks the air flow. access, for the flow of air, to the second exchanger 6 with a surface of dimension equal to that of the sliding plate 50.
  • said plate further comprises a second arm 58 integral with it and comprising at its end a pin capable of slide within a rail 60, or a slide or groove, as shown in Figure 2, the rail 60 being arranged on a wall of the device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning device further comprises a separating element 62 making it possible to separate the air flow coming from the first heat exchanger 4 into two distinct air flows, each of which is intended to be oriented towards a part distinct from the second heat exchanger 6.
  • the separating element 62 as illustrated in Figure 2 corresponds to set of walls interconnected thereby forming a hollow polygon. However, a single wall is sufficient to fulfill this function.
  • the separating element 62 comprises reception means able to accommodate the first and second flaps 38,40.
  • These receiving means correspond here to a wall having a recess in which the sliding door 42 of the first flap 38 is adapted to cooperate with and a flat wall against which the sliding plate 50 of the second flap 40 can come to bear.
  • reception means such as a stop molded on a flat wall for example.
  • the separating element 62 separates the air flow coming from the first heat exchanger 4 into two air streams. Each air flow has the possibility of crossing a part of the second heat exchanger 6 and / or a bypass path 34, 36 in the appropriate proportions to guarantee the respective setpoint temperatures.
  • the separating element 62 may correspond to a part of the fixed deflector 64, or it may be secured to the latter.
  • FIGS. 7A to 7C illustrate different modes of operation of the device 1 according to the invention. Specifically Figure 7A illustrates the 100% defrost mode, Figure 7B illustrates the 100% feet mode, and Figure 7C illustrates the 100% ventilation mode.
  • the duct 14 leading the flow of air towards the ventilation nozzles, or central vents, and the duct 16 directing the flow of air towards the foot nozzle are closed, the flow of air air passing inevitably through the conduit 12 to the defrosting nozzle.
  • the duct 14 leading the flow of air towards the ventilation nozzles and the duct 12 directing the flow of air towards the defrosting nozzle are closed, the airflow thus passing through. through the conduit 16 to the foot nozzle.
  • the duct 16 leading the flow of air towards the nozzles of the feet and the duct 12 directing the flow of air towards the deicing nozzle are closed, the air flow thus passing through the conduit 14 to the ventilation nozzles, or central vents.
  • the device 1 for heating, ventilation and / or air conditioning includes regulating means for obstructing or allowing the flow of air through the ducts leading the air flow to the appropriate outlets.
  • These regulating means comprise a first sliding shutter 72 and a second sliding shutter 74 able to close the three ducts, each shutter being able to close off two ducts.
  • Each sliding shutter 72 and 74 moves between two extreme positions which will be described below.
  • the first sliding shutter 72 translates between two positions, a first extreme position where it completely closes the duct 14 leading the flow of air towards the ventilation nozzles, or central vents as illustrated in FIG. 7A, and a second extreme position where it closes.
  • integrally the duct 12 directing the flow of air to the defrosting nozzle as shown in Figure 7B.
  • the second sliding shutter 74 also translates between two positions, a first extreme position where it completely closes the duct 16 leading the flow of air towards the foot nozzles as shown in FIG. 7A, and a second extreme position where it completely closes the duct. 12 directing the airflow to the defrosting nozzle as shown in Figure 7B. It is therefore understood that when the two sliding shutters 72,74 are in the extreme position called overlap where they simultaneously close a single duct 12, the two sliding shutters 72,74 overlap at least partially, or they can overlap completely in said extreme position of recovery. Of course, the sliding shutters 72,74 are able to adopt any intermediate position so as to let air into any desired conduit in the appropriate proportions.
  • FIG. 8 illustrates a partial view of the heating, ventilation and / or air conditioning device 1 according to the invention, and in particular the set of sliding shutters 72, 74.
  • Each sliding shutter comprises a sliding door 76, 78 on which is arranged a rack and at least one gear 80 cooperating with said rack.
  • each door 76, 78 is in the form of a flat rectangular plate and which comprises two racks arranged at the opposite ends of the plate.
  • Each rack cooperates with a gear 80, which results in a regulating means comprising a sliding door 76, 78 and two gears 80.
  • the first sliding shutter 72 thus comprises two gears 80 whose centers, corresponding to the axes of rotation, are interconnected by a link here in the form of a hollow cylindrical tube 84, a not shown actuator inducing the rotation of one of the gears 80.
  • a link here in the form of a hollow cylindrical tube 84
  • the second sliding shutter 74 also comprises two gears 80 whose centers are interconnected by a link, here in the form of a rod 82 or of rigid plastic, an unrepresented actuator inducing the rotation of a 80.
  • the rod 82 corresponds to a thin rod of rectangular section and more particularly square.
  • gears 80 of the first and second sliding flaps 72, 74 are connected by links of different shape, one being a rod 82 of square section and the other being a cylindrical tube 84 of circular section.
  • each sliding shutter 72, 74 comprises a sliding door 76, 78 on which is arranged two racks each cooperating with a gear 80.
  • said gears 80 of the first sliding shutter 72 are situated on the one hand by the sliding door 76, for example located an upstream relative to the flow of the air flow, while the gears 80 of the second sliding shutter 74 are located on the other side of the sliding door 78, in other words downstream by relative to the flow of the air flow.
  • the gears 80 of the first and second sliding shutters 72, 74 are located on either side of the sliding doors 76, 78.
  • the entries of the conduits 12, 14, 16 are written in the same plane S, or in other words, the said inputs are coplanar.
  • the sliding shutters 72, 74 should be inscribed in planes substantially parallel to the plane S of the entries of the ducts 12, 14, 16.
  • the plane S of said duct entries 12,14,16 is parallel to the plane R in which is inscribed the second heat exchanger 6
  • the sliding doors 76, 78 move in a plane substantially parallel to the plane R of said heat exchanger.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un organe de régulation (40) d'un flux d'air pour dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un volet pivotant (46) et une plaque coulissante (50) caractérisé en ce que le volet pivotant (46) et la plaque coulissante (50) sont reliés entre eux. L'invention concerne également un dispositif (2) de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un tel organe de régulation (40).

Description

ORGANE DE REGULATION D'UN FLUX D'AIR POUR UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE, VENTILATION ET/OU CLIMATISATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE
Domaine Technique de l'invention
La présente invention concerne le domaine des organes de régulation d'un flux d'air pour un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile.
Etat de la technique antérieur
Un véhicule automobile est couramment équipé d'un dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour réguler les paramètres aérothermiques d'un flux d'air distribué vers l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Le dispositif comprend généralement un boîtier délimité par des cloisons dans lesquelles sont ménagées des ouvertures, dont au moins une entrée d'air et au moins une sortie d'air.
De façon connue, le boîtier loge un pulseur pour faire circuler le flux d'air depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air. Le boîtier loge aussi des moyens de traitement thermique pour réchauffer et/ou refroidir le flux d'air préalablement à sa distribution à l'intérieur de l'habitacle. A titre d'exemple, les moyens de traitement thermique peuvent comprendre un évaporateur qui est destiné à refroidir et déshumidifier le flux d'air le traversant, ainsi qu'un radiateur, éventuellement associé à un radiateur additionnel, qui est destiné à réchauffer le flux d'air qui le traverse. II est connu, dans ces dispositifs, d'avoir un évaporateur disposé en aval de l'entrée d'air, de sorte que la totalité du flux d'air entrant à l'intérieur du boîtier soit déshumidifié par l'évaporateur. Puis, le flux d'air froid ainsi généré est admis dans une chambre de mixage principale et/ou orienté vers un organe de chauffage, notamment un radiateur et éventuellement un radiateur additionnel, pour obtenir un flux d'air chaud. La chambre de mixage principale sert à mélanger un ou plusieurs flux d'air froid et/ou chaud de sorte que le flux d'air issu du mélange, ayant la température de consigne souhaitée, soit distribué vers des zones spécifiques de l'habitacle du véhicule automobile. La chambre de mixage principale est pourvue d'au moins un organe de mixage afin de définir la proportion du flux d'air froid et du flux d'air chaud issu de la chambre de chauffage pénétrant dans la chambre de mixage principale. Cet organe permet ainsi d'ajuster la température du flux d'air mélangé destiné à être distribué dans la(es) zone(s) dédiées de l'habitacle, comme par exemple les zones avant et arrière, ou gauche et droite dans l'habitacle du véhicule automobile. Toutefois, ceci implique une cinématique du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation complexe.
Bien qu'un tel dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation permette de réaliser une gestion aéraulique pour plusieurs zones du véhicule, il existe toutefois de nombreuses contraintes en termes de volume et de poids pour ces dispositifs. En effet, les dispositifs de chauffage, ventilation et/ou climatisation sont généralement disposés sous la planche de bord du véhicule automobile, ceci implique le rehaussement des planches de bord limitant ainsi la visibilité du conducteur.
Exposé de l'invention
La présente invention vise à optimiser l'encombrement stérique vertical d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation et ceci avec une cinématique optimisée.
Pour cela, l'invention propose un organe de régulation d'un flux d'air pour dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un volet pivotant et une plaque coulissante caractérisé en ce que le volet pivotant et la plaque coulissante sont reliés entre eux.
De cette manière, l'invention permet d'avoir un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation moins encombrant que ceux de l'art antérieur. En effet, le fait d'agencer une plaque coulissante au sein dudit dispositif permet un gain en hauteur considérable. De plus, en reliant cette plaque à un volet pivotant, la cinématique est ainsi grandement simplifiée.
Des modes de réalisations particuliers selon l'invention proposent que :
- le volet pivotant et la plaque coulissante sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une bielle ;
- le volet pivotant et la bielle ne forment qu'une seule pièce monobloc formant continuité de matière ;
- lequel au moins un pion est agencé sur le volet pivotant et au moins un orifice est agencé sur la bielle, le pion étant introduit dans ledit orifice ;
- le volet pivotant est un volet papillon comprenant au moins une pale et un arbre de rotation situé au centre du volet ;
- le volet pivotant est un volet drapeau comprenant au moins une pale et un arbre de rotation situé à une extrémité du volet ; - le volet pivotant est un volet tambour ;
- la plaque coulissante comprend au moins un premier bras sur lequel est agencé un pion, ledit pion étant introduit au sein d'un orifice agencé sur la bielle ;
- la plaque coulissante comprend en outre un deuxième bras comprenant à son extrémité un pion apte à glisser au sein d'un rail ou d'une glissière.
L'invention concerne également un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un organe de régulation d'un flux d'air comme décrit précédemment, un échangeur de chaleur, et au moins un chemin de contournement dudit échangeur de chaleur, caractérisé en ce que le volet pivotant et la plaque coulissante sont agencés de manière à ce que dans une première position extrême, le volet pivotant obture intégralement ledit chemin de contournement, la plaque coulissante laissant passer le flux d'air par l'échangeur de chaleur, et dans une seconde position extrême, la plaque coulissante obture au moins en partie l'accès au échangeur de chaleur, le volet pivotant laissant passer le flux d'air par ledit chemin de contournement, l'organe de régulation se déplaçant entre ces deux positions extrêmes.
Le dispositif selon l'invention comprend :
- un premier échangeur de chaleur,
- un canal d'écoulement d'un flux d'air où est agencé le premier échangeur de chaleur,
- un premier chemin de contournement du deuxième échangeur de chaleur,
- un deuxième chemin de contournement du deuxième échangeur de chaleur,
- un premier volet et un deuxième volet obstruant au moins partiellement le canal d'écoulement du flux d'air, lesdits volets étant situés à proximité du deuxième échangeur de chaleur,
caractérisé en ce que le premier volet est de type coulissant tandis que le deuxième volet est d'un type volet pivotant plus une plaque coulissante reliés entre eux.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
- La figure 1 illustre une vue de côté tronquée de l'ensemble du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention ;
- La figure 2 illustre une vue de profil d'une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention ; - La figure 3 illustre schématiquement une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention ;
- La figure 4 illustre une vue de haut d'une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention ;
- La figure 5 illustre une vue de côté tronquée d'une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention ;
- Les figures 6A à 6C illustrent de manière schématique selon une vue de profil, différents modes de réalisation du dispositif selon l'invention ;
Les figures 7 A à 7C illustrent différents modes de fonctionnement du dispositif selon l'invention ;
La figure 8 illustre une vue de côté d'une partie du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention.
Description détaillée des modes de réalisation
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 seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Sur les figures 1 et 5 est schématisé un trièdre XYZ où un axe longitudinal X du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation correspond à l'axe longitudinal avant/arrière du véhicule. Un axe transversal Y du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation correspond à l'axe transversal droite/gauche du véhicule, et un axe vertical Z du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation correspond à l'axe vertical haut/bas du véhicule, chaque axe étant perpendiculaire les uns aux autres.
Pour obtenir un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation avec un faible encombrement stérique vertical, l'invention telle qu'illustrée à la figure 1 , propose un dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un boîtier 2 définissant un canal d'écoulement 3 d'un flux air dans lequel sont logés des moyens de traitement thermique du flux d'air destiné à être distribué dans l'habitacle. Les moyens de traitement thermique comprennent un premier échangeur de chaleur 4, par exemple un évaporateur, destiné à refroidir et déshumidifier l'intégralité du flux d'air circulant dans le dispositif 1 de chauffage. Les moyens de traitement thermique comprennent également un deuxième échangeur de chaleur 6, exemple un radiateur, destiné à réchauffer une partie du flux d'air circulant dans le dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation, et est agencé en aval, par rapport à la direction de l'écoulement du flux d'air, du premier échangeur de chaleur 4. Le deuxième échangeur de chaleur 6 peut éventuellement être couplé à un radiateur électrique 7 additionnel destiné à réchauffer le flux d'air de manière plus rapide, notamment lors du démarrage du véhicule.
Le flux d'air est introduit dans le boîtier 2 par l'intermédiaire d'au moins une entrée d'air 10 puis est dirigé par l'intermédiaire d'un pulseur 8 vers au moins une sortie, après avoir été traité thermiquement par les échangeurs de chaleur 4, 6, 7. Ladite sortie comprend plusieurs conduits illustrés en figure 2 distribuant les flux d'air vers des buses débouchant dans l'habitacle avec notamment le conduit 12 menant le flux d'air vers la buse de dégivrage permettant de désembuer le pare-brise, le conduit 14 amenant le flux d'air vers la buse de ventilation latéraux/centraux permettant de refroidir/réchauffer les passagers du véhicule, ainsi que le conduit 16 orientant le flux d'air vers la buse pied permettant de refroidir/réchauffer les pieds des passagers avant du véhicule. Comme illustrées sur la figure 2, les entrées des trois conduits 12,14,16 menant le flux d'air vers les buses de ventilation, dégivrage et pieds sont coplanaires. En d'autres termes, les entrées des trois conduits 12,14,16 sont inscrits dans un même plan parallèle au plan définit par le deuxième échangeur de chaleur 6. Le deuxième échangeur de chaleur 6 comprend deux chambres collectrices et un faisceau thermique comprenant un ensemble de tubes ou plaques et on considère ici que le faisceau thermique définit un plan R qui sera décrit ultérieurement.
Le pulseur 8, illustré en figure 3, comprend un moteur 18 et une roue à pales 20. Le moteur 18, qui peut être électrique à courant continu sans balai. Le moteur 18 est solidaire d'un arbre de transmission 22 de sorte que lorsque le moteur induit un mouvement de pivotement, l'arbre de transmission 22 est entraîné en rotation. L'arbre de transmission 22 est relié, par l'intermédiaire d'un moyeu 24, à une pale ou à une pluralité de pales agencées dans une roue à pales 20 permettant ainsi de générer un flux d'air lorsque l'arbre de transmission 22, et donc la roue à pales 20, sont entraînés en rotation. Ainsi, la roue à pale 20 tourne autour d'un axe de rotation A, qu'on appellera axe de rotation A du pulseur 8, correspondant à l'axe longitudinal de l'arbre de transmission 22. Le pulseur 8 est contenu dans une partie du boîtier 2, ou carter, en forme de spirale, communément appelé volute 26 illustrée en figure 4, de manière à ce que le flux d'air entrant F1 est orienté vers les parois de la volute 26, épousant ainsi la trajectoire circulaire définie par ces parois telle qu'illustrée par les flèches F2. La volute 26 présente une entrée d'air 28 correspondant à un orifice présent au sein du carter en spirale. La volute 26 présente une évolution radiale en partant d'un point N appelé le nez de la volute, sur une gamme d'angle Θ, ici 360°. La volute 26 présente ensuite une sortie 30 de volute ayant la forme d'un conduit rectiligne de manière à ce que le flux d'air sortant de la volute 26 suive cette même forme.
Comme illustrée sur les figures 3 et 4, l'entrée d'air 28 de la volute 26 est inscrite dans un plan P qui est orthogonal à l'axe de rotation A du pulseur.
Afin de gain en hauteur, le deuxième échangeur de chaleur 6 est inscrit dans un plan R qui est orthogonal au plan P de l'entrée d'air 28 de la volute 26. En d'autres termes, le deuxième échangeur de chaleur 6 s'inscrit dans un plan R parallèle à l'axe de rotation A du pulseur. En se référant par rapport aux véhicule, le plan P de l'entrée d'air 28 de la volute 26 correspond au plan définit par les axes transversal et vertical YZ du véhicule tandis que le plan R du deuxième échangeur de chaleur 6 correspond au plan définit par les axes longitudinal et transversal XY du véhicule. Autrement dit, le deuxième échangeur de chaleur 6 est agencé à l'horizontal par rapport au dispositif 1 de chauffage, ventilation et/climatisation ou encore par rapport au véhicule une fois à l'état monté. Ceci permet donc un gain considérable en hauteur.
Afin de limiter les contraintes stériques encore plus, le premier échangeur de chaleur 4 est incliné par rapport à un plan E orthogonal au plan R du deuxième échangeur. Plus précisément, la figure 5 illustre un plan E qui est orthogonal au plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6. Le plan E est également orthogonal au plan P dans lequel est inscrite l'entrée d'air 28 de la volute 26. Le premier échangeur de chaleur 4 est incliné par rapport au plan E de manière à réduire efficacement la hauteur du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation. Tel qu'illustré à la figure 5, le pulseur 8, les premier et deuxième échangeurs de chaleur 4,6 sont alignés dans l'axe transversal Y du véhicule.
Le premier échangeur de chaleur 4 comprend deux chambres collectrices et un faisceau thermique comprenant un ensemble de tubes ou plaques. En considérant que le faisceau thermique définit un plan F comme illustré sur la figure 5, l'angle entre le plan F et le plan E est compris dans un intervalle allant de [20 ° à 60°]. De manière analogue, l'angle entre le plan F du premier échangeur de chaleur 4 et le plan R du deuxième échangeur de chaleur 6 est compris dans un intervalle allant de [30 ° à 70e].
Les figures 6A à 6C illustrent de manière schématique un tel agencement selon une vue de profil. La figure 6A correspond à une inclinaison forte du premier échangeur de chaleur 4 où l'angle dessiné entre le plan F dans lequel est inscrit le premier échangeur de chaleur 4 et le plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6 est égal à 30°. De manière analogue et en raison de l'orthogonalité entre les plans R et E comme établit précédemment, l'angle dessiné entre les plans R et E est égal à 60°. La figure 6B correspond à une faible inclinaison du premier échangeur de chaleur 4 où l'angle dessiné entre le plan F dans lequel est inscrit le premier échangeur de chaleur 4 et le plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6 est égal à 70 ° de la même manière que l'angle dessiné entre les plans R et E est égal à 20°. Bien évidement l'invention ne se limite pas à ces deux valeurs et tout mode de réalisation avec un angle compris entre ces deux valeurs rentre dans le cadre de l'invention comme illustré à la figure 6C avec un angle entre les plans R et F égal à 40 °.
Dans un mode de réalisation selon l'invention, le dispositif 1 comprend un conduit d'évacuation 32 permettant de guider les condensais vers l'extérieur du boîtier 2. Afin de réduire la hauteur du dispositif, le conduit d'évacuation 32 est de forme aplatie et s'étend dans une direction sensiblement parallèle au plan R du deuxième échangeur de chaleur 6 comme illustré sur la figure 1 . En d'autres termes, le conduit d'évacuation 32 présente un canal d'écoulement 35 ayant une section de forme oblongue, comme illustré ici, ou toute autre forme dont la largueur dépasse la hauteur telle que elliptique, rectangulaire, etc.
Selon un autre mode de réalisation non illustré, le dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation présente un canal de contournement du premier échangeur de chaleur 4. Le flux d'air sortant de la volute 26 se répartit dans le canal d'écoulement 3 de manière à ce qu'une partie du flux d'air puisse traverser le premier échangeur de chaleur 4 et l'autre partie du flux d'air puisse passer par le canal de contournement. Avec de tels moyens de contournement, il est possible de faire fonctionner le compresseur de façon cyclique avec un meilleur rendement.
Une fois que le flux d'air a été refroidi par le premier échangeur de chaleur 4, ou a contourné le premier échangeur de chaleur 4, il est guidé au sein du canal d'écoulement 3 vers le deuxième échangeur de chaleur 6 comme illustré sur la figure 1 selon une direction générale en U. Le dispositif 1 , ayant une hauteur minimale de par l'inclinaison horizontale du deuxième échangeur de chaleur 6, il est nécessaire de pouvoir dévier le flux d'air dans une direction verticale Z afin de pouvoir garantir une meilleure répartition du flux d'air sur l'intégralité de la surface du deuxième échangeur de chaleur 6. Le dispositif 1 comprend un déflecteur fixe 64, à savoir un organe servant à modifier la direction d'un écoulement situé en amont du deuxième échangeur de chaleur 6, correspondant à une cloison fixe ou encore un aubage. On remarque ici que le déflecteur fixe 64 comprend une section incurvée 66 située au niveau d'une zone centrale, et deux sections rectilignes 68,70 situées de part et d'autre de la section incurvée. Un tel agencement permet d'intercepter et de redresser le flux d'air vers le deuxième échangeur de chaleur 6 de manière optimale. Bien évidemment l'invention ne se limite pas au nombre de déflecteurs agencés au sein du dispositif.
Selon le mode de réalisation illustré à la figure 2, pour garantir que le flux d'air froid, issu du premier échangeur de chaleur 4, ne soit pas thermiquement contaminé par le deuxième échangeur de chaleur 6, le dispositif 1 comprend en outre un premier et deuxième chemins de contournement 34,36 du deuxième échangeur de chaleur 6. Les premier et deuxième chemins de contournement 34,36 sont agencés à distance l'un de l'autre, notamment de part et d'autre du deuxième échangeur de chaleur 6. Ainsi, le flux d'air froid, ayant traversé le premier échangeur de chaleur 4, circule soit à travers le deuxième échangeur de chaleur 6 pour être réchauffé, soit contourne le deuxième échangeur de chaleur 6 par les premier et deuxième chemins de contournement 34,36 afin de conserver sa basse température. Les flux d'air chaud et froid sont alors orientés en direction d'une zone de mixage 15 pour y être mélangés et distribués vers les buses de sortie aux températures consignées. Pour réaliser ce mélange dans des proportions variables, le dispositif 1 comprend un premier volet 38 permettant de réguler la proportion de flux d'air froid passant par le deuxième échangeur de chaleur 6 et la proportion de flux d'air froid passant par le premier chemin de contournement 34. Le dispositif 1 comprend en outre un deuxième volet 40 permettant de réguler la proportion de flux d'air froid passant par le deuxième échangeur de chaleur 6 et la proportion de flux d'air froid passant par le deuxième chemin de contournement 36. Un tel agencement est particulièrement avantageux puisque grâce aux deux chemins de contournements 34,36 du deuxième échangeur de chaleur 6, le flux d'air froid est divisé en deux sous-flux, permettant ainsi de réduire les pertes de charge sur le circuit d'air froid. En effet, si l'utilisateur souhaite avoir les zones de dégivrage et des pieds aérées en air froid, il convient de guider le flux d'air froid vers les conduits 12,16 correspondants par l'intermédiaire des premiers et deuxième chemin de contournement 34,36. Etant donné que chaque conduit peut être alimenté en air frais par un chemin de contournement correspondant, ceci permet de réduire la hauteur de la zone de mixage et de réduire ainsi la hauteur du dispositif 1 de chauffage. Le premier volet 38 est de type coulissant et comprend une porte coulissante 42 sur laquelle est agencée au moins une crémaillère. Afin de mettre le premier volet 38 en mouvement, au moins un engrenage 44 complémentaire à la crémaillère est mis en rotation autour d'un axe par un actionneur non illustré. La rotation de l'engrenage 44 entraîne le mouvement en translation de la porte coulissante 42 entre deux positions extrêmes, une première position extrême où le premier volet 38 bloque l'accès du flux d'air froid au premier chemin de contournement 34 et une seconde position extrême où le premier volet 38 bloque l'accès du flux d'air froid au deuxième échangeur de chaleur 6 au maximum comme illustré sur la figure 2. Autrement dit, le premier volet 38 couvre l'accès, pour le flux d'air, au deuxième échangeur 6 d'une surface de dimension égale à celle de la porte coulissante 42. Le premier volet 38 n'est pas adapté pour bloquer l'intégralité de la surface du deuxième échangeur de chaleur 6. Le deuxième volet 40, ou organe de régulation, est d'un type différent que le premier volet 38. Tel qu'illustré sur le mode de réalisation de la figure 2, le deuxième volet 40 comprend un volet pivotant 46, ici un volet papillon, couplé, à une plaque coulissante 50. Bien évidemment, tout autre type de volet tel qu'un volet drapeau ou tambour convient à mettre en œuvre le dispositif 1 selon l'invention. L'usage d'une plaque coulissante est particulièrement bien adapté pour le dispositif 1 selon l'invention puisque qu'elle correspond à un moyen de réguler le débit du flux d'air occupant peu de hauteur et pouvant être disposée au plus près du deuxième échangeur de chaleur 6, représentant ainsi un gain en hauteur. Le deuxième volet 40 comprend ici un volet papillon 46, c'est-à-dire un volet comprenant un arbre de rotation 52 et une ou deux pales 54 agencées de part et d'autre de l'arbre de rotation 52. Le volet papillon 46 est relié à la plaque coulissante 50 par l'intermédiaire d'une bielle 48 qui synchronise les déplacements du volet papillon 46 et de la plaque coulissante 50. La bielle 48 présente à chaque extrémité un moyen de liaison apte à relier la bielle 48 respectivement au volet papillon 46 et à la plaque coulissante 50. Le premier moyen de liaison relie le volet papillon 46 à la bielle 48 et le second moyen de liaison relie la plaque coulissante 50 à la bielle 48. Le premier moyen de liaison comprend au moins un orifice agencé sur la bielle 48 dans lequel est introduit au moins un pion agencé sur une paroi du volet papillon 46.
Le pion est avantageusement agencé sur une extrémité des pales 54 du volet papillon 46 de manière à avoir le plus d'amplitude de mouvement. Bien évidemment, l'invention ne se limite pas à ce mode de réalisation, le pion peut être agencé sur la bielle 48 et l'orifice sur le volet papillon 46. De la même manière, d'autres moyens de solidarisation selon des modes de réalisation non illustrés peuvent être envisagé, par exemple la bielle 48 peut être surmoulée à une extrémité du volet papillon 46, ou encore le volet papillon 46 et la bielle 48 ne forment qu'une seule pièce monobloc formant continuité de matière.
De la même manière, le second moyen de liaison relie la bielle 48 à la plaque coulissante 50. Le second moyen de liaison comprend au moins un orifice agencé sur la bielle 48 dans lequel est introduit au moins un pion agencé sur un bras 56, ledit bras 56 étant lui-même fixé à la plaque coulissante 50. Bien évidemment l'invention ne se limite pas à ce mode de réalisation, le pion peut être agencé sur la bielle 48 et l'orifice sur le bras 56. De la même manière, d'autres moyens de solidarisation selon des modes de réalisation non illustrés peuvent être envisagé, par exemple la bielle 48 peut être surmoulée à une extrémité de la plaque coulissante 50, la bielle 48 et le bras 56 peuvent ne former qu'une seule pièce en formant continuité de matière.
L'actionneur non illustré en entraînant la rotation du volet papillon 46, donc de la pale 54, provoque le déplacement la bielle 48. Par ce même mouvement, la plaque coulissante 50 est transposée entre deux positions extrêmes. Le volet papillon 46 et la plaque coulissante 50 sont agencées de manière à ce que dans une première position extrême, illustrée en figure 2, le volet papillon 46 bloque intégralement l'accès du flux d'air froid au deuxième chemin de contournement 36 tandis que la plaque coulissante 50 laisse passer le flux d'air à travers le deuxième échangeur de chaleur 6, tout en bloquant partiellement l'accès du flux d'air froid au premier chemin de contournement 34, et dans une seconde position extrême où la plaque coulissante 50 bloque au maximum l'accès du flux d'air froid au deuxième échangeur de chaleur 6 tandis que le volet papillon 46 laisse passer le flux d'air froid par le deuxième chemin de contournement 36. Autrement dit, la plaque coulissante 50 bloque l'accès, pour le flux d'air, au deuxième échangeur 6 d'une surface de dimension égale à celle de la plaque coulissante 50.
Il est donc possible pour les volets 38,40 de bloquer intégralement l'accès du flux d'air froid, issu du premier échangeur de chaleur 4, au deuxième échangeur de chaleur 6 de manière conjointe dans une position extrême. Afin de faciliter le déplacement de la plaque coulissante 50, ladite plaque comprend en outre un deuxième bras 58 solidaire de celle-ci et comprenant à son extrémité un pion pouvant glisser au sein d'un rail 60, ou d'une glissière ou rainure, comme illustré sur la figure 2, le rail 60 étant agencé sur une paroi du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation.
Le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend en outre un élément de séparation 62 permettant de séparer le flux d'air issu du premier échangeur de chaleur 4 en deux flux d'air distincts, chacun étant destiné à être orienté vers une partie distincte du deuxième échangeur de chaleur 6. L'élément de séparation 62 tel qu'illustré à la figure 2, correspond à ensemble de parois reliées entre elles formant ainsi un polygone creux. Toutefois, une unique paroi suffit pour remplir cette fonction.
L'élément de séparation 62 comprend des moyens de réceptions aptes à accueillir les premier et deuxième volets 38,40. Ces moyens de réceptions correspondent ici, à une paroi présentant un creux dans lequel la porte coulissante 42 du premier volet 38 est apte à coopérer avec et une paroi plane contre laquelle la plaque coulissante 50 du deuxième volet 40 peut venir prendre appui. Bien sur, il est possible d'envisager d'autres moyens de réceptions tels qu'une butée surmoulée sur une paroi plane par exemple.
L'élément de séparation 62 sépare le flux d'air issu du premier échangeur de chaleur 4 en deux flux d'air. Chaque flux d'air a la possibilité de traverser une partie du deuxième échangeur de chaleur 6 et/ou un chemin de contournement 34, 36 dans les proportions adéquates pour garantir les températures de consigne respectives. L'élément de séparation 62 peut correspondre à une partie du déflecteur fixe 64, ou il peut être solidarisé à ce dernier. Les figures 7A à 7C illustrent différents modes de fonctionnement du dispositif 1 selon l'invention. Spécifiquement la figure 7A illustre le mode 100% dégivrage, la figure 7B illustre le mode 100% pieds, et la figure 7C illustre le mode 100% ventilation.
Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 7A, le conduit 14 menant le flux d'air vers les buses de ventilation, ou aérateurs centraux, et le conduit 16 orientant le flux d'air vers la buse pied sont obturés, le flux d'air passant inéluctablement par le conduit 12 vers la buse de dégivrage. Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 7B, le conduit 14 menant le flux d'air vers les buses de ventilation et le conduit 12 orientant le flux d'air vers la buse de dégivrage sont obturés, le flux d'air passant donc par le conduit 16 vers la buse des pieds. Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 7C, le conduit 16 menant le flux d'air vers les buses des pieds et le conduit 12 orientant le flux d'air vers la buse de dégivrage sont obturés, le flux d'air passant donc par le conduit 14 vers les buses de ventilation, ou aérateurs centraux.
Le dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend des moyens de régulations pour faire obstacle au, ou permettre le, passage du flux d'air à travers les conduits menant le flux d'air vers les sorties appropriées. Ces moyens de régulation comprennent un premier volet coulissant 72 et un second volet coulissant 74 aptes à obturer les trois conduits, chaque volet étant apte à obturer deux conduits. Chaque volet coulissant 72 et 74 se déplace entre deux positions extrêmes qui seront décrites ci-dessous. Le premier volet coulissant 72 translate entre deux positions, une première position extrême où il obture intégralement le conduit 14 menant le flux d'air vers les buses de ventilation, ou aérateurs centraux comme illustré en figure 7A, et une deuxième position extrême où il obture intégralement le conduit 12 orientant le flux d'air vers la buse de dégivrage comme montré en figure 7B. Le second volet coulissant 74 translate également entre deux positions, une première position extrême où il obture intégralement le conduit 16 menant le flux d'air vers les buses des pieds comme illustré en figure 7A, et une deuxième position extrême où il obture intégralement le conduit 12 orientant le flux d'air vers la buse de dégivrage comme montré en figure 7B. On comprend donc que lorsque les deux volets coulissants 72,74 sont dans la position extrême dite de recouvrement où ils obturent simultanément un seul et même conduit 12, les deux volets coulissants 72,74 se chevauchent au moins partiellement, voire ils peuvent se chevaucher intégralement dans ladite position extrême de recouvrement. Bien évidemment, les volets coulissants 72,74 sont aptes à adopter toute position intermédiaire de manière à laisser passer de l'air dans n'importe quel conduit désiré dans les proportions appropriées. La figure 8 illustre une vue partielle du dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'invention, et notamment l'ensemble des volets coulissants 72,74.
Chaque volet coulissant comprend une porte coulissante 76, 78 sur laquelle est agencée une crémaillère ainsi qu'au moins un engrenage 80 coopérant avec la dite crémaillère. Afin d'avoir un mouvement uniforme et régulier des portes coulissantes 76,78, chaque porte 76,78 est sous la forme d'une plaque plane et rectangulaire et qui comprend deux crémaillères agencées aux extrémités opposées de la plaque. Chaque crémaillère coopère avec un engrenage 80, ce qui résulte en un moyen de régulation comprenant une porte coulissante 76,78 et deux engrenages 80.
Le premier volet coulissant 72 comprend donc deux engrenages 80 dont les centres, correspondant aux axes de rotation, sont reliés entre eux par un lien ici sous la forme d'un tube cylindrique 84 creux, un actionneur non représenté induisant la rotation d'un des engrenages 80. Un tel système permet donc la transmission du mouvement induit par l'actionneur d'un engrenage 80 à l'autre, garantissant ainsi une meilleure translation de la porte coulissante 76. Le second volet coulissant 74 comprend également deux engrenages 80 dont les centres sont reliés entre eux par un lien, ici sous la forme d'une tige 82 métallique ou en plastique rigide, un actionneur non représenté induisant la rotation d'un des engrenages 80. La tige 82 correspond à une tige fine de section rectangulaire et plus particulièrement carrée. Ainsi, on garantit que l'axe de rotation ne gène pas l'écoulement du flux d'air de par la section minimale de la tige 82. Il convient également de souligner que les engrenages 80 des premier et second volets coulissants 72,74 sont reliés par des liens de forme différente, un étant une tige 82 de section carrée et l'autre étant un tube cylindrique 84 de section circulaire.
Comme illustré en figure 2, afin de ne pas gêner l'écoulement du flux d'air, il est également possible de d'introduire un compartiment 86 au sein du boîtier 2 entre deux conduits 12,16 afin d'y agencer le lien 82,84 entre les engrenages 80. Ainsi, la tige ou le cylindre creux n'est plus dans le canal d'écoulement 3 du flux d'air réduisant ainsi les pertes de charges. Par compartiment on entend une partie du boîtier 2 qui a été divisée par des cloisons, ou autrement dit une cellule intérieure au moins partiellement ou entièrement cloisonnée. Comme décrit précédemment, chaque volet coulissant 72,74 comprend une porte coulissante 76,78 sur lequel est agencée deux crémaillères coopérant chacune avec un engrenage 80. Selon l'invention, lesdits engrenages 80 du premier volet coulissant 72 sont situés d'une part de la porte coulissante 76, par exemple située an amont par rapport à l'écoulement du flux d'air, tandis que les engrenages 80 du second volet coulissant 74 sont situés de l'autre versant de la porte coulissante 78, autrement dit en aval par rapport à l'écoulement du flux d'air. En d'autres termes, les engrenages 80 du premier et second volet coulissant 72,74 sont situés de part et d'autre des portes coulissantes 76,78.
Comme illustré sur la figure 7C, les entrées des conduits 12, 14, 16 sont inscrites dans un même plan S, ou autrement dit, lesdites entrées sont coplanaires. Afin de gagner en hauteur, il convient d'inscrire les volets coulissants 72,74 dans des plans sensiblement parallèles au plan S des entrées des conduits 12,14,16. De même, afin d'avoir un dispositif 1 de chauffage, ventilation et/ou climatisation de hauteur optimale, le plan S des desdites entrées des conduits 12,14,16 est parallèle au plan R dans lequel est inscrit le deuxième échangeur de chaleur 6. Bien évidemment, les portes coulissantes 76,78 se déplacent dans un plan sensiblement parallèle au plan R dudit échangeur de chaleur. Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples de réalisation sont donnés à titre d'illustration de l'objet de l'invention. L'invention n'est pas limitée à ces 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 toute combinaison des différents modes de réalisation décrits précédemment.

Claims

Revendications
1 . Organe de régulation (40) d'un flux d'air pour dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un volet pivotant (46) et une plaque coulissante (50) caractérisé en ce que le volet pivotant (46) et la plaque coulissante (50) sont reliés entre eux.
2. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon la revendication 1 , dans lequel le volet pivotant (46) et la plaque coulissante (50) sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'une bielle (48).
3. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que le volet pivotant (46) et la bielle (48) ne forment qu'une seule pièce monobloc formant continuité de matière.
4. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon la revendication 2, dans lequel au moins un pion est agencé sur le volet pivotant (46) et au moins un orifice est agencé sur la bielle (48), le pion étant introduit dans ledit orifice.
5. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le volet pivotant (46) est un volet papillon comprenant au moins une pale (54) et un arbre de rotation (52) situé au centre dudit volet (46).
6. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le volet pivotant (46) est un volet drapeau comprenant au moins une pale (54) et un arbre de rotation (52) situé à une extrémité dudit volet (46).
7. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le volet pivotant (46) est un volet tambour.
8. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon l'une des revendications 2 à 7, dans lequel la plaque coulissante (50) comprend au moins un premier bras (56) sur lequel est agencé un pion, ledit pion étant introduit au sein d'un orifice agencé sur la bielle (48).
9. Organe de régulation (40) d'un flux d'air selon la revendication 1 à 8, dans lequel la plaque coulissante (50) comprend en outre un deuxième bras (58) comprenant à son extrémité un pion apte à glisser au sein d'un rail (60).
10. Dispositif (2) de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprenant un organe de régulation (40) d'un flux d'air selon la revendication 1 à 9, un échangeur de chaleur (6), et au moins un chemin de contournement (36) dudit échangeur de chaleur, caractérisé en ce que le volet pivotant (46) et la plaque coulissante (50) sont agencés de manière à ce que dans une première position extrême, le volet pivotant (46) obture intégralement ledit chemin de contournement (36), la plaque coulissante (50) laissant passer le flux d'air par l'échangeur de chaleur (6), et dans une seconde position extrême, la plaque coulissante (50) obture au moins en partie l'accès au échangeur de chaleur (6), le volet pivotant (46) laissant passer le flux d'air par ledit chemin de contournement (36), l'organe de régulation (40) se déplaçant entre ces deux positions extrêmes.
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