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Perfectionnements apportés à un appareil de chauffage pour véhicules
La présente invention concerne un système de chauffage pour véhicules, notamment une méthode et un appareil pour le chauffage des véhicules automobiles propulsés par un moteur à combustion interne refroidi par eau. On pratique depuis longtemps la méthode consistant à utiliser la chaleur dissipée par l'eau de refroidis- sement d'un tel moteur au chauffage du véhicule muni de ce dernier.
Toutefois, la présente invention concerne plus spécialement des perfectionnements apportés à un tel système de chauffage et permet-
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tant au conducteur du véhicule d'obtenir aisément n'importe quelle température voulue dans l'habitacle du véhicule et de maintenir cette température nonobstant les variations de la vitesse et de la charge du véhicule et des conditions atmosphé- riques ambiantes.
En raison des conditions particulières inhérentes aux car- rosseries d'engins mobiles, le chauffage et la ventilation ap- propriées de telles carrosseries, notamment par temps froid, posent un problème très' embarrassant. Le problème du réglage exact de la température de l'habitacle se complique par des fac- teurs tels que les variations importantes dans la quantité de chaleur émanant des passagers eux-mêmes, les variations de la température de l'eau utilisée comme source de chaleur, les va- riations dans l'intensité et la direction des remous d'air autour de la carrosserie, les modifications de la température extérieure et les différents degrés d'étanchéité, qui varient d'une carrosse- rie à l'autre, voire pour une même carrosserie à mesure de son vieillissement.
Le seul fait d'obtenir une température appropriée dans l'ha- bitacle par temps froid ne constitue qu'un seul objectif, qui doit être atteint par un système satisfaisant de chauffage et de ven- tilation. Un tel système doit également servir à régler dans une certaine mesure l'humidité relative dans l'habitacle, afin d'éviter l'embuage ou le givrage des fenêtres, inévitables dans la plupart des conditions atmosphériques, lorsque cette humidité atteint une valeur trop élevée. Un système satisfaisant doit également per- mettre l'entrée de quantités contrôlées d'air frais,; exempt de poussières et d'un nouvel apport d'humidité, cela quelle que soit la saison de l'année.
L'invention, laquelle vise les objectifs ci-dessus, ainsi que d'autres, comprend la disposition, la construction et la combinaison des divers éléments du dispositif décrit ci-après, caractérisé, dans
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les revendications et représenté dans les dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en plan quelque peu schématique d'un véhicule dans lequel on a installé le système de chauffage et de ventilation décrit ici.
Fig. 2 est une vue en plan d'une partie de ce système mon- trant à plus grande échelle la soupape-papillon et la soufflerie employées pour contrôler l'écoulement de l'air.
Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2, sauf que le papillon a été amené dans une position correspondant à une remise en cir- cuit totale de l'air.
Fig. 4 est une vue analogue à la Fig. 2, dont elle diffère par le fait que le papillon est disposé de façon à empêcher toute remise en circuit de l'air.
Fig. 5 est une vue à plus grande échelle de la soupape-pa- pillon.
Fig. 6 est une coupe horizontale à plus grande échelle de cette soupape.
Dans la Fig. 1, qui est une vue en plan quelque peu schéma- tique de la partie avant d'un véhicule comportant le système de chauffage et de ventilation selon l'invention, le contour des ailes avant est désigné par 10 tandis que le contour du groupe moteur est désigné par 11. La cloison anti-feu qui sépare l'ha- bitacle du compartiment moteur est représentée 'en 12. Des ouver- tures 13 sont prévues à l'extrémité avant du véhicule, pour l'ad- mission de l'air extérieur au système de chauffage et de ventila- tion. L'air qui pénètre dans ces ouvertures se dirige vers l'ar- rière le long de conduits 14 enfermes dans un caisson 15 pouvant être solidaire des ailes 10.
L'extrémité arrière du conduit 14 est reliée à l'extrémité avant d'une chambre de soupape-papillon 16 par un manchon en caoutchouc 17. L'air pénétrant dans la chambre
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lô peut, le cas échéant, se diriger directement vers l'arrière et pénétrer dans l'habitacle en passant au-delà de déflecteurs 18.
L'air qui pénètre dans l'habitacle par le déflecteur 18 de gauche n'est pas cnauffé et sert uniquement à introduire dans l'habitacle de l'air frais et froid. L'air qui arrive par le conduit 14 de droite peut, suivant le réglage du papillon 23. soit pénétrer directement dans l'habitacle en passant par le déflecteur de droite 18, soit être dévié vers la gauche à travers une branche latérale 19 pour être repris par une. soufflerie 20 commandée par un moteur 21. Cette soufflerie sert à refouler l'air vers un corps de réchauffeur 23, où cet air est réchauffé par son passage sur un noyau de cuivre divisé, alimenté en eau chaude depuis le radiateur. Ce noyau est établi de telle façon que l'air réchauffé s'avance par la partie médiane et revient par les extrémités, pour ressortir à l'arrière.
Cet air réchauffé est ensuite refoulé dans un conduit 24 d'où il pénètre directe- ment dans l'habitacle. Le bord inférieur de ce conduit est muni d'une série d'ouvertures non représentées, destinées à distri- buer uniformément l'air réchauffé sur toute la largeur du véhicule.
L'extrémité de ce conduit est en outre munie d'une fente 35 qui envoie de l'air chaud en direction des pieds du conducteur. Des tubes 25 et 26 servent à diriger l'air chaud depuis le noyau vers le pare-brise, aux'fins de degivrage. Le flux d'air dans les tu- bes 25 et 26 peut éventuellement être réglé à l'aide de soupapes- papillons distinctes.
Le fonctionnement et le rôle de la chambre de soupape 16 ressortiront pleinement de l'examen simultané des Figs. 2, 3 et 4, dont chacune montre cette chambre en coupe. Lorsqu'il s'agit de réchauffer l'intérieur du véhicule, l'usager peut soit régler le papillon 22 de façon que la totalité de l'air fourni par la soufflerie 20 soit aspirée depuis l'intérieur du véhicule et remise en circuit à travers le réchauffeur, soit le régler
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de façon que la totalité de l'air qui traverse la soufflerie 20 arrive depuis l'extérieur du véhicule à travers le conduit 14, soit encore placer ce papillon dans une position intermédiaire, de manière qu'une partie de l'air soit aspirée depuis l'extérieur et qu'une autre partie soit remise dans le circuit.
Dans la Fig. 3, le papillon 22 est disposé de façon que son plan soit parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. Dans cette position, et lorsque la soufflerie est en marche, le vehicule etant en mouvement, l'air introduit par le conduit 14 se divise,, une partie de cet air passant par la soufflerie 20 s'échauffant dans le réchauffeur 23, pour pénétrer- dans l'habitacle par le conduit 24. Une autre par- tie de cet air ne pénètre pas dans le réchauffeur,mais pénètre directement dans l'habitacle en passant au-delà du déflecteur 18.
On remarquera que le rapport exact entre les quantités d.'air allant dans chacune de ces directions dépend dans une certaine mesure de l'effet de bélier imprimé à l'air qui pénètre dans le conduit 14, en raison de la vitesse du véhicule. Lorsque le véhi- cule est arrêté, il est évident que, le papillon 22 occupant la position de la Fig. 2, l'air provenant de l'habitacle sera dans une certaine mesure remis en circulation vers la soufflerie en passent par le déflecteur 18. Aux vitesses élevées, ce processus de remise en circulation diminue d'importance ou disparaît com- plètement.
Par temps très froid, ou lorsqu'on désire réaliser un chauf- fage maximum, le papillon 22 occupe la position de la Fig. 3, Dans cette position, l'air qui pénètre par le conduit de droite 14 est empêché par le papillon 22 de pénétrer dans l'habitacle à travers le déflecteur 18, comme indiqué par les flèches.
De cette façon, l'air contenu dans l'intérieur de l'habitacle est remis en circu- lation à travers le réchauffeur, d'oÙ élévation rapide de la tem- pérature dans l'habitacle*
Par temps doux, ou lorsque la quantité de chaleur requise est moins élevée, ou encore lorsqu'il s'agit de réduire l'humidité
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relative dans l'intérieur de l'habitacle afin de supprimer l'em- buage ou le givrage des surfaces internes des fenêtres, on place le papillon 22 dans la position selon la Fig. 4.
Lorsque le pa- pillon occupe cette position,- toute la quantité d'air qui pénètre dans l'habitacle à travers la soufflerie 20, le réchauffeur 23 et le conduit 24 arrive directement de l'extérieur et est réchauffée lors de son passage dans le réchauffeur.
L'étanchéité qu'offrent les carrosseries automobiles modernes rend possible et pour ainsi dire nécessaire un contrôle automati- que de la quantité de chaleur fournie à la carrosserie par un dis- positif de chauffage. Dans le dispositif selon l'invention, ce réglage est assuré par un élément thermostatique. Comme montré dans la Fig. l, l'eau chaude employée cornue source de chaleur est soutirée de la culasse du moteur par un tube 27 qui l'amène vers un thermostat 28.
Ce dernier représente un dispositif automatique grâce auquel l'eau qui traverse ce thermostat, et donc le réchauf- feur, est contrôlée en fonction de la température régnant dans l'habitacle. Ce contrôle thermostatique est réglable à la volon- té du conducteur. L'eau ayant passé le thermostat pénètre dans un tube 29 et est dirigée vers et à travers le noyau chauffant logé dans le corps de réchauffeur 23. Après avoir traversé ce noyau, l'eau est évacuée par le tuyau 30 vers une autre partie du système de refroidissement du moteur.
Vu que, pour des raisons techniques, le thermostat 28 doit être fixé à la cloison anti-feu 12, il ne réfléchit pas la température exacte à l'intérieur de le carrosse- rie, vu qu'il est isolé dans une certaine mesure du courant d'air chaud qui se dirige vers le bas et vers la gauche depuis le conduit 24. Pour apporter un correctif à cet état de choses, le corps de réchauffeur 23 présente sur sa face supérieure un bec embouti 37, qui est en communication directe avec l'air hautement réchauffé qui passe sur le noyau à l'intérieur du réchauffeur 23.
Cet air chaud quitte le réchauffeur 23 par le bec 37 et se dirige contre le ther-
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niostat 28. En choisissant convenablement les dimensions et l'em- placement du bec 37 et les positions relatives de ce bec et du thermostat 28, on peut faire en sorte que ce dernier réfléchisse exactement la température à l'intérieur de l'habitacle, alors qu'il ne s'y prête pas normalement en raison de son emplacements @ Les Figs. 5 et 6 sont des vues à plus grande échelle, res- pectivement en/plan et en coupe horizontale, d'une chambre de soupape-papillon.
La chambre 16 est constituée par un corps en tôle d'acier auquel vient se raccorder un embranchement latéral en tôle d'acier 19 et dans lequel est monté un papillon 22, lui- même constitué par deux élipses complémentaires en tôle 33, qui enserrent un joint elliptique en caoutchouc 34, l'ensemble 33-34 étant monté à pivotement à l'aide d'une tige 31 actionnée par un câble Bowden (non représenté) agissant sur une manivelle 32. On remarquera que les dimensions du joint 34 sont toujours supérieu- res aux dimensions correspondantes de la chambre 16. - Grâce à ces dimensions supérieures du joint 34, on obtient un joint étanche entre le papillon 22 et la chambre 16 dans chacune des positions de fermeture.
En plus de sa fonction comme joint étan- che lorsque la chambre de soupape est fermée, le joint en caout- chouc 34 et vu le fait que son petit axe est plus grand que le diamètre du boîtier de soupape 16, sert à imprimer au papillon 22 un effort qui l'amène au-delà de son point neutre, de sorte que ce papillon prend automatiquement une assise dans chacune de ces positions fermées, et reste dans celles-ci sans l'application d'une pression extérieure. La façon dont cet effort s'exerce ressort clairement d'une étude attentive de la position occupée par le joint de caoutchouc dans la Fig. 5 dans la zone immédiate- ment voisine de l'extrémité à manivelle de la tige 31, là où celle- ci traverse la paroi de la chambre de soupape.
Bien que cela n'ait pas été représenté dans les dessins, il va de soi qu'un papillon analogue peut être monté dans la chambre 16 de gauche, afin de
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contrôler le courant d'air frais à. travers le conduit 14 de gauche.
Grâce au dispositif décrit ci-dessus, le conducteur du véhi- cule a la possibilité de contrôler à. tout moment un courant d'air frais, le véhicule étant en mouvement, à travers le conduit 14 de gauche, le boîtier de soupape 16 de gauche et le déflecteur 18 de gauche. Grâce au conduit 14 de droite et au boîtier de soupape 16 de droite, il peut obtenir au choix une arrivée d'air frais non réchauffé, une arrivée d'air frais réchauffé, une exclusion complète d'air frais et une remise en circuit de l'air chauffé dans l'habitacle, ou n'importe quelle combinaison inter- médiaire d'air remis en circuit et d'air frais. Ce dispositif permet également un contrôle indépendant du mécanisme de dégi- vrage, ainsi qu'une commande thermostatique réglable, grâce à laquelle le conducteur peut'choisir la température la plus confor- table.
REVENDICATIONS.
1. Système de chauffage pour véhicules, caractérisé en ce qu'un conduit s'ouvre à l'atmosphère et aboutit à une chambre de soupape à bifurcation. un embranchement de cette bifurcation débouchant directement dans un habitacle, tandis que l'autre dé- bouche dans cet habitacle par l'intermédiaire d'un dispositif réchauffeur.