VEHICULE AUTOMOBILE

La présente invention concerne un boîtier destiné à être monté sur une portière de véhicule automobile. Ce dispositif fait partie d’un dispositif de distribution d’air pour véhicule de type automobile.

Généralement, un véhicule automobile est équipé d’un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation qui permet de traiter thermiquement l’air puis de l’envoyer vers l’habitacle du véhicule. Le système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation est configuré pour atteindre un confort thermique consigne répondant à une demande d’un usager, et par exemple une température donnée de l’air présent dans une zone ou l’autre de l’habitacle du véhicule. Pour cela, le système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation aspire de l’air extérieur et/ou de l’air de l’habitacle puis le traite par des passages successifs dans des échangeurs thermiques notamment afin qu’il atteigne des conditions de température et/ou de vitesse de ventilation déterminées permettant de se rapprocher du confort thermique consigne. L’air traité est alors projeté dans l’habitacle par le biais d’aérateurs disposés de façon appropriée pour l’alimentation en air traité de telle ou telle zone de l’habitacle. Selon que l’on vise une alimentation en air traité des places avant ou des places arrière, ces aérateurs peuvent être disposés au niveau de la planche de bord, de la console centrale ou bien dans les montants latéraux du véhicule.

Le système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation est amené à traiter une quantité significative d’air avant d’atteindre le confort thermique consigne. Or, de nos jours, les usagers exigent d’atteindre ce confort thermique consigne de manière plus rapide, sans altérer la qualité de l’air de l’habitacle. Les constructeurs et les équipementiers automobiles se doivent alors de proposer des systèmes de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation répondant à ces exigences sans que cela ne génère de coûts trop importants, tout en restant avec un système compact, léger et facile d’implantation. Une autre contrainte est la standardisation des véhicules, où les constructeurs doivent pouvoir s’adapter aux besoins du consommateur et d’implémenter ou non un tel système selon les désirs de l’acheteur du véhicule.

Le but de la présente invention est donc de fournir une solution pour améliorer à la fois la distribution de l’air et le confort thermique de l’habitacle, sans surdimensionner le système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation et qui peut être facilement monté ou démonté.

Dans ce contexte, l’invention a pour objet un boîtier, notamment amovible, destiné à être monté sur une portière de véhicule automobile comprenant

- une chambre, délimitée par au moins une paroi, agencée à l’intérieur du boîtier

- une première entrée d’air pour une admission directe d’un premier flux d’air dans la chambre,

- une deuxième entrée d’air pour une admission d’un deuxième flux d’air au sein du boîtier,

- une sortie d’air,

la deuxième entrée d’air, la chambre et la sortie d’air étant reliés fluidiquement.

Ainsi, l’invention permet au deux flux d’air de se mélanger ce qui assure un meilleur brassage de l’air de l’habitacle améliorant ainsi le confort des usagers. En effet, en augmentant la quantité d’air brassé, les mélanges thermiques entre les différents flux d’air se font plus rapidement. Le boîtier correspond à un élément facilement préhensible qui peut être facilement monté ou retiré d’une portière de véhicule.

Selon une ou plusieurs caractéristiques de l’invention, pouvant être prise seule ou en combinaison, on pourra prévoir que :

- la chambre comprend un aubage s’étendant à l’intérieur de la chambre ;

- le boîtier présente une forme galbée ; - un conduit est relié à la deuxième entrée d’air pour l’admission directe du deuxième flux d’air à l’intérieur de la chambre, le deuxième flux d’air provenant d’un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation ;

- le conduit comprend des soufflets ;

- la chambre présente une section de forme oblongue ;

- un canal pour l’écoulement au moins partiel du premier et deuxième flux d’air s’étend de la première entrée d’air à la sortie d’air et est délimité par les parois du boitier et ladite au moins une cloison de la chambre ;

- la chambre débouche dans le canal par un rétrécissement ;

- le boitier comprend une première partie, une chambre, correspondant à l’amenée du premier flux d’air traité issu du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation, cette chambre débouchant dans une deuxième partie du boitier agencé à l’extérieur de la chambre par un rétrécissement ;

- le rétrécissement s’étend tout le long de la chambre, selon une direction suivie par le flux d’air traité dans la bouche de la deuxième entrée d’air ou dans le conduit d’amenée relié à cette deuxième entrée d’air ;

- le boitier comprend une zone de mélange dans laquelle le deuxième flux d’air traité et issu du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation et le premier flux d’air de l’habitacle sont destinés à se mélanger en léchant la cloison formant la chambre selon une trajectoire tangentielle à cette cloison.

L’invention concerne également un ensemble d’une portière de véhicule comprenant un support pour un boitier et d’un boitier tel que décrit ci-dessus.

Selon l’invention la portière comprend au moins un panneau de garniture et une carrosserie de porte formant ensemble la portière.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :

- la figure 1 est une représentation en perspective d’une partie du boitier selon l’invention, - la figure 2 est une représentation en perspective du boîtier selon un mode de réalisation selon l’invention,

- la figure 3 est une représentation schématique en coupe du boîtier selon l’invention.

- la figure 4 est une représentation schématique partielle en coupe d’un habitacle de véhicule automobile et d’une portière du véhicule comprenant un boîtier selon un exemple de réalisation de la présente invention,

- la figure 5 est une représentation schématique en perspective d’une partie de l’habitacle du véhicule automobile et de la portière comprenant le boîtier.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.

Dans la description qui suit, les notions relatives telles que « interne », « externe », « supérieur », « inférieur », « avant » ou « arrière » sont définies par rapport à un habitacle du véhicule automobile et au véhicule lui-même. La notion d’« interne » selon ce repère signifie que l’élément considéré se situe ou se dirige vers l’habitacle, tandis que la notion « d’externe » selon ce repère signifie que l’élément considéré se situe ou se dirige vers l’extérieur du véhicule automobile, en s’éloignant de l’habitacle. La notion de « supérieur » selon ce repère signifie que l’élément considéré se situe ou se dirige vers le pavillon du véhicule automobile, tandis que la notion d’«inférieur » selon ce repère signifie que l’élément considéré se situe ou se dirige vers le plancher du véhicule automobile. Un axe longitudinal L est défini comme l’axe selon lequel le véhicule automobile s’étend selon sa longueur, l’axe longitudinal L étant parallèle à un axe d’avancement du véhicule automobile en cours de roulage. Dans la description qui va suivre, on se référera aussi à une orientation en fonction d’un axe vertical V défini comme étant l’axe perpendiculaire au plancher du véhicule en cours de roulage et d’un axe transversal T défini comme étant l’axe perpendiculaire à la fois à l’axe longitudinal L et à l’axe transversal T. On comprend alors que les notions « interne » et « externe » sont entendues selon l’axe transversal T, les notions de « supérieur » et « inférieur » sont entendues selon l’axe vertical V et les notions d’« avant » et « arrière » s’entendent par rapport à l’axe longitudinal L, l’« avant » du véhicule étant défini comme étant la partie du véhicule devant le conducteur en condition de roulage et « l’arrière » étant la partie située derrière le dossier du siège conducteur. Les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à l’écoulement d’un flux d’air.

Les figures 1 et 2 illustrent un boîtier 30 selon la présente invention. Le boîtier est défini par un ensemble de parois 31 , ici au nombre de quatre, agencées de manière à définir un volume interne 32, ou espace interne. Tel qu’illustré sur les figures 1 et 2, le boîtier 30 correspond ici à un parallélépipède rectangle avec quatre parois 31 contigües et les deux autres faces opposées 33 étant vide ou étant dotée d’une grille 34. Autrement dit, le boîtier 30 comprend donc quatre parois 31 qui définissent un volume interne 32, ou une cavité, le boîtier comprend en outre une première entrée d’air 35 pour laisser entrer un premier flux d’air FR au sein du boîtier 30 et une sortie d’air 36 pour laisser sortir un flux d’air FS du boîtier 30. Le boîtier 30 comprend donc un canal 42 pour l’écoulement du flux d’air FR depuis la première entrée d’air 35 jusqu’à la sortie d’air 36.

Le boîtier 30 selon l’invention comprend en outre une chambre 37, délimitée par au moins une cloison 38, agencée à l’intérieur du boîtier 30 au sein du volume interne 32. Le boîtier 30 comprend en outre une deuxième entrée d’air 39 pour une admission directe d’un deuxième flux d’air FE au sein de la chambre 37. Le canal 42 correspond au volume interne 32 du boîtier 30 situé à l’extérieur de la chambre 37, autrement dit, le canal 42 est délimité par les parois 31 du boîtier 30 et par ladite cloison 38 de la chambre 37. La chambre 37 présente au moins une surface confondue avec une paroi 31 du boîtier 30, la deuxième entrée d’air 39 étant agencée sur cette surface.

Le boîtier 30 selon l’invention est agencé de manière à ce que la première entrée d’air 35, la chambre 37 et la sortie d’air 36 soient reliés fluidiquement. Autrement dit, la chambre 37 présente une ouverture 40 agencée de manière à permettre au deuxième flux d’air FE de s’écouler en dehors de la chambre 37 et de se mélanger au premier flux d’air FR au sein du volume interne 32 et du canal 42. En d’autres termes, le premier flux d’air FR pénètre au sein du boîtier par l’entrée d’air 35 et s’écoule au sein boîtier 30 en direction de la sortie d’air 36, le deuxième flux d’air FE pénètre directement à l’intérieur de la chambre 37 puis s’écoule à travers l’ouverture 40 au sein du boîtier 32 dans le canal 42. La chambre 37 débouche dans le canal 42 de manière à permettre au deuxième flux d’air FE de se mélanger au premier flux d’air FR. Autrement dit, le boîtier 30, comprend un canal 42 pour l’écoulement du premier et deuxième flux d’air FE, FR et s’étend de la première entrée d’air 35 jusqu’à la sortie 36 est délimité par les parois 31 du boîtier 30 et ladite au moins une cloison 38 de la chambre 37.

Selon l’invention, le premier flux d’air FR peut par exemple provenir de l’habitacle du véhicule tandis que le deuxième flux d’air FE peut par exemple provenir d’un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation (non représenté) situé en amont du boîtier. Afin de répondre à une demande d’un usager sur le confort thermique consigne de l’habitacle 5, la température du deuxième flux d’air FE traité peut varier, notamment entre le chaud, le froid et le tempéré, ainsi que la vitesse du deuxième flux d’air FE traité en faisant varier la vitesse du ventilateur du système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. Le boîtier 30 selon l’invention permet à l’air de l’habitacle 5 de se mélanger avec un air traité en provenance du système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, ce qui assure un meilleur brassage de l’air de l’habitacle améliorant ainsi le confort des usagers, en assurant un renouvellement de l’air de l’habitacle et en atteignant plus rapidement un confort thermique consigne. En effet, en augmentant la quantité d’air brassé, les mélanges thermiques entre les différents flux d’air se font plus rapidement.

Afin de permettre un meilleur mélange entre les deux flux d’air FE, FR, la chambre 37 la chambre comprend un aubage 46 s’étendant au sein de son espace interne. Cet aubage 46 correspond à une cloison interne, autrement dit, une nervure, gouttière, protubérance ou encore excroissance, qui s’étend en partie à l’intérieur de la chambre 37. L’aubage 46 a une forme en quart de cercle et sert à dévier la trajectoire du deuxième flux d’air FE induisant ainsi des turbulences. Le deuxième flux d’air FE pénètre par la deuxième entrée d’air 39 au sein de la chambre 37 dans la partie supérieure 48 de la chambre 37 située au dessus de l’aubage 46. Ledit flux d’air FE est alors orienté vers l’ouverture 40 afin de pouvoir déboucher dans le canal 42, l’ouverture étant agencé dans la partie inférieure 49 de la chambre située en dessous de l’aubage 46.

Comme illustrée en figure 3, la chambre 37 débouche dans le canal 42 par un rétrécissement 51. En d’autres termes, la chambre 37 comprend une ouverture 40 permettant au deuxième flux d’air FE de s’écouler de la chambre 37 dans le canal 42. Cette ouverture 40, s’étendant tout du long de la cloison 38, comprend un rétrécissement 51 de la section de passage de manière à créer une différence de pression entre l’intérieure de la chambre 37 et le canal 42, à l’extérieur de la chambre 37. Etant donné le différentiel de pression, le deuxième flux d’air FE situé à l’intérieur de la chambre 37 est donc aspiré en direction du rétrécissement 51 puis est propulsé à l’intérieur du canal 42 où il est mélangé au premier flux d’air FR, et s’écoule jusqu’à la sortie d’air 36. En d’autres termes, le rétrécissement 51 provoque une réduction de section de passage accélérant et augmentant le débit du deuxième flux d’air FE traité issu du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation qui génère alors une dépression susceptible d’aspirer le premier flux d’air issu de l’habitacle via la première entrée d’air 35.

Comme illustrée en figure 3, la chambre 37 présente une section de forme oblongue. Autrement dit, la chambre 37 présente une section d’une forme qui est plus longue que large et dont les angles sont arrondis. En d’autres termes, la coupe plane transversale de la chambre 37 est de forme oblongue. Cette forme, en combinaison avec l’angle de sortie du deuxième flux d’air FE au niveau du rétrécissement 51 , permet d’induire un effet Coandâ, où la cloison 38 de la chambre 37 correspond à une surface de Coandâ où les flux d’air FE et FR sont mutuellement déviés le long cette cloison 38, notamment au niveau de la surface plane et de la surface convexe (bord arrondi), améliorant ainsi leur mélange.

Comme illustré en figure 2, le boîtier 30 comprend un conduit 52 relié à la deuxième entrée d’air 39 pour l’admission directe du deuxième flux d’air FE à l’intérieure de la chambre 37. Le conduit 52 est par exemple relié au système de chauffage, ventilation et/ou climatisation du véhicule, ainsi le deuxième flux d’air FE provenant du système de chauffage, ventilation, et/ou climatisation aboutit directement dans la chambre 37.

Selon un mode de réalisation, le conduit 52 comprend des soufflets 54 comme illustré en figure 5. En effet, le boîtier 30 est agencé pour être monté dans une portière 4. Or la portière sera amenée à être ouverte et fermée, si bien qu’en agençant un soufflet 54, c'est-à-dire un élément formé d'une cavité en matériau souple apte à se dilater afin de se remplir d'air par aspiration et à se vider par compression en produisant un jet d'air dirigé, on s’assure de la bonne étanchéité et d’éviter les pertes de flux d’air.

Afin de s’adapter à la forme de la portière, le boîtier 30 peut présenter une forme droite, ou rectiligne, ou une forme galbée, ou cintrée.

La figure 4 montre un habitacle 5 de véhicule automobile dans lequel un boîtier 30 est intégré à une portière 4 dont la structure et les parois forment un corps creux 10. Le corps creux 1 comprend au moins trois bouches 6, 7, 8 débouchant dans l’habitacle 5.

La figure 4 montre également que la portière 2 comprend une carrosserie de porte 22 ici associée à un premier panneau de garniture 21 et un deuxième panneau de garniture 23 de l’autre côté. Les panneaux de garniture 21 ,23 sont agencés de part et d’autre du boîtier 30. Les panneaux de garniture 21 ,23 et la carrosserie de porte 22 forment entre eux un corps creux 10, ou un canal dans lequel est agencé le boîtier 30. La carrosserie de porte 22 délimite le véhicule automobile par rapport à l’extérieur du véhicule automobile et présente une face exposée à l’extérieur du véhicule automobile ainsi qu’une face tournée vers le corps creux 10. La portière comprend un moyen de support 61 pour porter le boîtier 30. Le moyen de support 61 peut correspondre à des crochets, des encoches étant agencé sur le boîtier 31 , un grillage sur lequel le boîtier 30 est posé. Le boîtier 30 peut aussi être maintenu uniquement par les deux panneaux de garniture 21 ,23.

Les panneaux de garniture 21 ,23 et la carrosserie de porte 22, sont au moins partiellement reliés par des parois s’étendant transversalement par rapport à ces faces. Plus particulièrement, on définit une première paroi transversale supportant la charnière permettant la mobilité de la portière 2 par rapport au véhicule, et une deuxième paroi transversale comprenant un système de verrouillage de la portière 2. On comprend alors que la première paroi transversale est située à l’avant du véhicule en comparaison à la deuxième paroi transversale qui est située plus à l’arrière du véhicule, selon le repère précédemment défini.

La figure 4 permettent de distinguer parmi les bouches 6, 7, 8, du dispositif de distribution d’air exploitant un boîtier 30 une première bouche de sortie 6 agencée au pied de la vitre 9, une deuxième bouche de sortie 7 agencée au niveau des accoudoirs 63 et une troisième bouche d’entrée 8 agencée au niveau de la zone des pieds, ou au niveau du plancher de l’habitacle 5.

La figure 5 montre que plusieurs bouches de sortie 6, 7 débouchant dans le corps creux 10 peuvent être prévues. Concernant la disposition de ces bouches de sortie 6, 7 par rapport à la portière 2, une première bouche de sortie 6 est disposée au pied d’une vitre 9 et une deuxième bouche de sortie 7 est disposée au niveau d’un repose bras, ou accoudoir 63 afin de délivrer un flux d’air 70 émis en direction du buste d’un usager du véhicule.

De manière générale, chaque bouche de sortie 6,7 est située dans une partie supérieure de la portière 2 selon le référentiel précédemment défini. En d’autres termes, chaque bouche de sortie 7 est située plus près du pavillon que du plancher du véhicule automobile. Les bouches de sortie 6, 7 ne sont pas coaxiale

Selon l’invention, et comme cela est illustré par les figures 4 et 5, une troisième bouche d’entrée 8 est prévue. Cette bouche d’entrée 8 additionnelle correspond à une paroi poreuse débouchant aussi dans le corps creux 10. Plus précisément, la bouche d’entrée 8 additionnelle est disposée sur le panneau de garniture 23, de sorte qu’un flux d’air FR de l’habitacle 5 est aspiré au sein du corps creux 10, puis pénètre dans le boîtier 30 au niveau de la première entrée d’air 35 du boîtier 30 puis est mélangé avec le deuxième flux d’air FE traité au niveau du canal 42. Le flux d’air mélangé s’écoule par la sortie d’air 36 du boîtier 30 et est orienté à travers le corps creux vers les bouches de sorties 6,7.

Le principe de l’aspiration d’un flux par l’écoulement d’un autre flux se nomme l’induction de flux, le premier flux d’air FR issu de l’habitacle formant alors un flux induit par une dépression du deuxième flux d’air FE issu du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation dans le boîtier 30. Le deuxième flux d’air FE et le premier flux d’air FR mélangés forment alors le flux d’air FS qui est émis par la ou les bouches de sortie 6,7.

Afin d’assurer un meilleur brassage du mélange entre le deuxième flux d’air issu de l’HVAC et le premier flux d’air FR issu de l’habitacle, le corps creux 10 peut être équipé d’un canal de mixage agencé pour recueillir ces deux flux en aval de la bouche d’entrée 8 et de les guider jusqu’aux bouches de sorties 6, 7, avec, par exemple, un ou plusieurs perturbateurs de flux disposés dans ce canal de mixage afin d’optimiser le mélange du flux d’air FE avec le flux d’air FR au sein du corps creux 10.

La bouche d’entrée 8 est configurée en termes de dimension, de disposition, ou de caractéristiques physiques de telle manière que le deuxième flux d’air FE entrant dans le canal 42 du boîtier ne puisse pas sortir par la bouche d’entrée 8. La vitesse du deuxième flux d’air FE entrant dans le canal 42 peut également participer à éviter sa sortie par la bouche d’entrée 8.

Sans sortir du cadre de l’invention, plusieurs bouches d’entrée 8 peuvent être prévues. Il est à noter que, la ou les bouches d’entrée 8 sont situées dans une partie inférieure de la portière 2. En d’autres termes, chaque bouche d’entrée 8 est située plus près du plancher que du pavillon du véhicule automobile. Plus précisément, la ou les bouches d’entrée 8 sont situées plus près de la face inférieure de la portière 2, voire sous les accoudoirs 63, que ne l’est le boîtier 30. Ainsi, selon le référentiel précédemment défini, la ou les bouches d’entrée 8 sont disposées en dessous du boîtier 30 selon l’axe vertical V.

La bouche d’entrée 8 correspond ici à une paroi poreuse apte à laisser passer un flux d’air issu de l’habitacle pénétrer au sein du corps creux 10 présent dans la portière 4. Le flux d’air FR pénètre au sein du boîtier 30, éventuellement en traversant le support 61 , par la première entrée d’air 35.

L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits pour un exemple de réalisation particulier, et s’applique également à toutes combinaisons de ces moyens ou configurations, ainsi qu’aux équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations avec les équivalents. En effet, si l’invention a été décrite et illustrée selon différentes réalisations dans le cadre d’une portière de véhicule, il va de soi que d’autres éléments formant des corps creux dans l’habitacle peuvent être envisagées sans que cela nuise à l’invention.

Selon un mode de réalisation non illustré, au moins un échangeur de chaleur peut être agencé au sein du boîtier 30. Par exemple, un dispositif de chauffage électrique, ou radiateur sur air électrique, peut être agencé au sein du boîtier, ledit dispositif de chauffage comprenant au moins un élément chauffant, telle une pierre à coefficient thermique positif (aussi connue sous l’acronyme anglais « PTC »), disposé dans un cadre et apte à laisser passer un flux d’air de manière à réchauffer le flux d’air. Ce radiateur électrique peut être agencé au sein du boîtier au niveau de la première entrée d’air 35 de manière à réchauffer le premier flux d’air FR. Plus précisément le dispositif de chauffage peut être agencé en aval, par rapport au premier flux d’air FR, de la première entrée d’air 35 et en amont, par rapport au premier flux d’air FR, de l’ouverture 40. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de chauffage peut être agencé en aval, par rapport à un flux d’air, de l’ouverture 40. Selon un autre mode de réalisation, l’échangeur de chaleur peut être agencé entre le support 61 et le boîtier 30. Selon un autre mode de réalisation, l’échangeur de chaleur peut être agencé entre le support 61 et le boîtier 30. Selon un autre mode de réalisation, l’échangeur de chaleur peut être agencé entre les panneaux de garniture 21 ,23 et la carrosserie de porte 22 au sein du corps creux 10 de manière à réchauffer le premier flux d’air FR et/ou le deuxième flux d’air FE.