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t1nv,ut1on 1 pour objet un dlopositit de chauffage et de ventilation pour *ppoxoilo de ohaultage à air train tonot1onnant au 801tn de Carburants otn par11oul1lr pour la climatisation do l'tsptot réservé aux p"'as.. dada les
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véhicules automobile..
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Dispooitit de chauffage et de ventilation pour appareil! de chauffage à air fraie fonotionnant au moyen de OMwantt en
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particulier pour véhicules automobiles"
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On connaît déjà des dispositifs de chauffage et de ventilation qui, par exemple dans les appareils de chauf- fage à air fraie, utilisent également le courant d'air frais pour la ventilation de l'espace réservé aux passagers pendant les mois d'été. A cet effet, il a été proposé de prévoir des dispositifs mécaniques additionnels, se présentant sous forme d'accouplements ou de mécanismes de réglage,qui interrompent ou réduisent le couple de commande d'un moteur de ventilateur aux une série d'éléments additionnels, tels que pompe à carburant, pulvérisateur de carburant et soufflante à air de combustion.
Ces dispositifs additionnels sont compliqués et, par conséquent, onéreux;ils doivent être commandes à distan- ce et sont d'autant moins sûrs qu'ils sont disposés près de la zone de combustion de l'appareil et que la dépense d'énergie nécessaire à l'actionnement peut être inadmissiblement accrue du fait de l'encrassement et du manque de graissage. Toutefois, le fait de renoncer à la commande à distance est exclu pour des raisons de facilité d'emploi et une manipulation directement sur l'appareil doit être limitée à la mesure absolument nécessai- re.
Le but de l'invention est donc de réduire, ou de rendre absolument superflue, la dépense en dispositifs mécaniques pour l'inversion de marché du mécanisme chauffage-ven- tilation, et de rendre simple et sûre la commande à distance permettant cette inversion.
Ceci est réalisé, suivant l'invention, par l'inversion du sens de ..cotation du moteur du ventilateur à l'aide d'un inverseur de pôle, sous forme d'interrupteur à distance, le débit de la pompe à carburant étant éventuelle'* ment interrompe, de même que l'effet du pulvérisateur de car- burant et de la soufflante à air de combustion, grâce à l'inter- vention d'un accouplement à roue libre.
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Les mesures qui permettent de résoudre le problème suivant l'invention supposent donc une opération de connexion électrique simple, qui, comme on le sait, est possi- ble sans difficultés dans le cas du fonctionnement à courant:
continu usuel dans la technique électrique des véhicules auto- mobiles, et qui produit, par inversion de pôle, le renversement du sens de marche d'un moteur à collecteur, L'invention met cette possibilité à profit! par l'inversion du sens de rotation du moteur, les éléments superflue sont rendue inactifs, une inversion du sens de rotation de la pompe ayant tout d'abord c'est-à-dire de 1 'empêcher de fournir du carburant. pour effet de rendre celle-ci inactive, Le pulvérisateur et la soufflante à air de combustion, tournant en même temps en sont inverse, sont automatiquement rendue inactifs par l'absence de carburant;
l'emploi d'un accouplement à roue libre, de préfé- rance, met toutefois également ces organes à l'arrêt, ce qui se traduit par une économie d'énergie motrice et, par cuite, d'éner- gie électrique. Pour autant qu'une soufflent@ radiale soit pré- vue, le courant d'air traie est amené -nous forme d'air chaud ou d'air froid selon le sens de rotation du moteur du ventila- leur-' à l'intérieur de la voiture, dont il assure le chauffage ou le refroidissement.
En variante de ce principe de réalisation d'un appareil de chauffage et de ventilation, il est prévu d'é- quiper éventuellement 1' appareil dune soufflante axiale, au lieu de prévoir une soufflante radiale, ceci dans le but de chauffer l'intérieur de la voiture par amenée d'air chaud qui y est soufflé, et de le refroidir par contre par une évacuation d'air c'est-à-dire par aspiration de l'air échauffé hors de la voiture.
La climatisation par évacuation d'air pré- sente divers avantages par rapport à l'introduction d'air en vue du refroidissement. Pendant les mois d'été, de la poussière
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est notamment introduite à l'intérieur de la voiture, dans une mesure excessive ,avec le courant d'air frais; cette poussière s'y dépose car elle n'est pas complètement chassée par les dis- positifs d'évacuation d'air de la voitura. Ceci se produit dans des proportions particulièrement gênantes en raison du montage de l'appareil à proximité du sol,l'air frais étant aspiré à proximité du sol.
L'évacuation de l'air, c'est-à-dire l'aspira- tion de l'air usé et échauffé hors de la voiture, permet le passage de l'air par les dispositifs d'aération prévu. d'ailleurs à cet effet,et il se produit un passage d'air plus important , qui donne une agréable sensation de rafraîchissement et dont l'intensité peut être réglée par l'ouverture et la fermeture des dispositifs d'aération existants du véhicule.
L'application du principe de l'invention à un appareil de chauffage à air frais sera décrite de façon dé- taillée à l'aide d'un exemple pratique. L'application de l'in- vention ne se limite cependant pas à ces appareils mais elle est également possible, avec succès, dans le cas d'appareils à air mixte par exemple.
La figure 1 représente schématiquement le mon- tage d'un appareil de chauffage à sir frais.
Les figures 2 et 3 donnent des détails du dis- positif de soufflante.
Il sera tout d'abord question de la réalisa- tion selon laquelle, dans les deux cas, c'est-à-dire tant pour le chauffage que pour la ventilation, de l'air frais est aspiré et introduit dans l'intérieur de la voiture. L'effet de oentri- tugation d'une soufflante radiale sera d'aspirer de l'air, dans les deux sens de rotation de celle-ci, et de le chasser par les canaux de l'appareil de chauffage.
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Comme on peut le voir a la figura 10 1' frais page* dans **"*au dans les canaux annulaires 2. qui sont oh#uftéo de l'intérieur par les ces brûlés chaud du brûleur 3, lorsque 'appareil. été réglé pour le chauffage*
Le ventilateur radial 1 est commandé par un
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moteur électrique 4, auquel sont accouplés, du 06té dU brûleur, une soufflante d'air de combustion $ et un pulvérisateur de car- burent 6, et, du côté aspiration, outre la ventilateur radial,
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une pompe à carburant 7* Tous ces éléments sort disposés ooaxîa- lement les uns par rapport aux autre..
de aime que par rapport au système tubulaire de leéchangeur de chaleur, Ire sens du cou- rant d'air frai. , l'intérieur de l'appareil est le mime, qu'il *,agisse du chauffage ou du refroidissement, et le passage de
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00 courant;
t'opara comme suits
Le ventilateur radial 1 chasse l'air frais aspiré contre la paroi interne de l'enveloppe et. le long de
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celle-ci, jusque dans la zona de l'aohangaur de chaleur et dans laquelle l'air 40 répartit alors entre deux canaux annulaires kt Dans coo canaux ne produit, dans l'un des 0"', le chauffage de l'air (air ohaud), dans l'autre oas, les 0 anaux servent uni- quement au passage de l'air (air froid), L'arrivée de l'air à l'intérieur de la voiture ne fait soit diraotaaaat, par l'ouver- ture antérieure 9 de l'appareil, soit par un conduit tubulaire et une combinaison de tuyères.
L'air de combustion est égale-
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ment prélevé sur l'atmosphère ambiant. par la soufflante 5, gr4- o@ à une tubulure d'aspiration 10. Il arrive au brûleur en 1"" 11'o1d1...e.nt à ton passage, le =tour électrique 4. 04 brûleur se trouve dans un tube central de l' 'ohanS8u de enalaur 8, dont la moitié dirigée vers le brûleur est séparée de l'autre par un anneau d'étranglement do flamme Ils Par conséquent# la son* de oombuation du mélange de carburant et d'air est divisée en une chambra de combustion principale 12 et une chambre de acabustîou secondaire 13.
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La pompe .. carburant 7 fournit le carburant au pulvérisateur rotatif 6, qui le vaporise dans la chambre de combustion principale la.L'air de combustion introduit se mélange au carburant pulvérisé, en formant un violent tourbillon. Le mé- lange, dès lors inflammable, entre en combustion grâce à une bougie d'allumage 14, la combustion s'entretenant d'elle-mime au cours du fonctionnement.
Par l'anneau d'étranglement de flam- me 11, le cône de flamme qui se forme s'engage dans la chambre de combustion secondaire 13, de laquelle, après combustion tota- le, les gaz brûlas, après avoir travers' des canaux radiaux 15, passent dans la partie à double paroi de l'échangeur de chaleur 8, pour arriver ensuite à l'air libre par la sortie 16 réservée aux gas de combustion. La chaleur de combustion est transmise au courant d'air frais par les parois de l'échangeur de chaleur, 8.
L'enveloppe de tôle extérieure 17 est en mê- me temps refroidie par l'air qui la longe.
Pour pouvoir utiliser l'appareil pour la ven- tilation, il faut actionner un inverseur de pôle 18, qui sert en môme temps d'organe de commande à distance.
Le principe de cet inverseur de pela est le - suivant! les conducteurs du moteur électrique 4 sont alternati- vement raccordes au pôle positif et au pôle négatif d'une tour- ce de courant, par exemple la batterie du véhicule* Le sens de rotation du moteur 4 est donc également inversé. Dans la réali- sation pratique, ces inverseurs de pôle sont soit des interrup- tours rotatifs, soit des interrupteurs basculants. La figure 1 représente schématiquement l'inverseur de pôle 18;les deux conducteurs électriques 19 allant au moteur 4 sont alternative- ment parcourus par le courant électrique, en fonction du pôle choisi à la batterie.
L'effet de l'inversion du sens de rotation du moteur électrique 4, en vue de l'aération et du refroidisse- ment de l'intérieur du véhicule, est le suivant)
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Ainsi qu'il a déjà été dit, rien ne change au point de vue travail data la zone du ventilateur radial ' tapirent
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l'air trains i û # tst-à-dlrs que celui-ci exerce, même pour le gens de :ro%tion inversés g 8 tfftts de centrifugation de l'air et, par conséquent, d'aspiration, de compression et de débita Par. contre, la pompe à carburant 7, dans le cas d'un accouplement rigide, reohassaralt son contenu dans le réservoir ";
oontinue- rait à marcher à vide, a' ..t..à-d1re sans fournir de Carburant.
Cette simple inversion du sens de rotation de la pompe 1 oarbu. rant permet.datt.1n4r't .ans difficulté, le but visé ici, qui est d'interrompre l'amené. de carburant. Seul pourrait être con- sidéré comme un inconvénient le fait que le retour subséquent au fonctionnement du chauffage nécessiterait un certain lancement de la pompe, jusqu'à ce que celle-ci soit à nouveau remplie de carburant.
De plus, il se produit un accroissement d'usure de la pompe, de même qu'une consommation additionnelle d'énergie élec- trique par rapport au cas où le moteur électrique 4 fonctionne sans subir cette sollicitation,
Cet inconvénient peut être écarté par l'inoor- poration d'un accouplement à roue libre 20 dans la commande do la pompe, qui, grâce à une vis sans fin 21, dérive de l'arbre du moteur électrique 4 la traversant, et qui se compose d'un
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pignon de vis sans fin 22, monté du obt6 pompe# Le sontage de l'accouplement à roue libre ao se fait par exemple dans le pi- gnon 22 de la vis sans fin,
de telle sorte que celui-ci puisse
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se trouver en engagement constant; avec la vis eau fin ai* Un autre accouplement à roue libre 2 sera monte, avec le même effet, entre le moteur électrique 4 et la soufflent# à air de oombuam tîon > ou le pulvérisateur 61 cet accouplement mettra cet der- niera à l'arrêt pour des rainons d'économie d'énergie électrique au moteur électrique 4, qui, de os fait, aéra moins 4ollioit4o
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Ce sera donc seul le moteur, avec le ventilateur radial 1 aspi- rant l'air frais, qui participera à l'aération*
Comme déjà indiqué au début de ce mémoire, on augmente l'effet d'aération, non pas en amenant de l'air frais additionnel, en vue du refroidissement,
à l'intérieur de la voiture, maie en évacuant de celle-ci l'air usé et en fai- sent arriver de l'air frais par les moyens de Ventilation donnés du véhicule.Ceci exige la transformation de l'appareil en souf- flante axiale qui opère une inversion du sens de passage du cou- rant d'air frais, quand le sons de rotation du moteur de la souf- flante est modifiée !Une inversion du sens de rotation du moteur d'une soufflante axiale détermine une inversion du sens d'écou- lement de l'air.
Selon le sena de rotation de la soufflante, il ! est donc possible d'aspirer le courant d'air frais, de l'extérieur en vue de chauffer l'espace réservé aux voyageurs et de le diri- ger vers l'intérieur de la voiture par les canaux chauffants, ou de chasser l'air de l'intérieur de la voiture, vers l'extérieur, ! par les canaux chauffants alors inactifs.
Les figures 2 et 3 représentent l'agencement d'une soufflante radiale 24 (figure 2) et d'une soufflante axia- le 25 (figure 3) dans un appareil de chauffage. La soufflante axiale 25 est pourvue, à sa partie antérieure, des aubes direct triées d'entrée d'air 26, nécessaires pour l'accroissement de son degré d'efficacité, aubes qui sont disposées radialement sur un élément distributeur d'air central 27.
Les , conditions de va*. cordement & l'appareil de chauffe sont semblables pour les deux types de soufflantes, de sorte qu'on peut, au choix, selon le genre de ventilation prévu, adjoindre l'une ou l'autre soufflan- te à l'appareil.
Il s'agit loi d'une opération à faire une fois, qui détermine uniquement l@ genre de climatisation de l'air frais par amenée d'air ou par évacuation d'air, mais qui, en tout cas, rend efficaces le chauffage et la ventilation proprement dits,
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Le mont age d'une soufflante radiale ou d'une, soufflante axiale restera donc, dans la plupart des cas une mesure à prendre une foie, et il a un effet déterminant sur le genre de ventilation de l'espace réservé aux voyageur))). L'effet exercé sur la soufflante, selon l'invention, par inversion du sent de rotation détermine par contre l'adoucissement de la tempéra.
ture et le refroidissement de l'espace réservé aux voyageurs.
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Les deux mesurée apportent, par des moyens simples, effioaoeaent et de façon absolument sûre, la solution aux problèmes initiale- ment poses, tout en écartant complètement les inconvénients que présentaient jusqu'ici les appareils connus* LEGENDE 1. Ventilateur radial 2. Canaux annulaires 3. Brûleur 4. Moteur électrique 5. Soufflante d'air de combustion 6. Pulvérisateur de carburant
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7. Pompe à carburant , 8. Echangeur de chaleur 9. Ouverture antérieure 10. Tubulure d'aspiration 11.Anneau d'étranglement de la flamme @ 12. Chambre de combustion principale 13. Chambre de combustion secondaire 14. Bougie d'allumage < 15. Canaux radiaux 16.
Sortit des gas brûles
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174 Enveloppe de tôle extérieure .# '/: 18. Inverseur de pele r ./..*.
19* Ocnduot'U1"!J électriques . , ; 20* Accouplement à roue libre ' A- Aoooupl....n1J ....où. 1:1.'0... ..{ A 21Vis sans fin @
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