Module de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour siège de véhicule.
Domaine technique de l'invention.
L'invention est du domaine des installations de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, pour habitacle de véhicule notamment. Elle a pour objet un module de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un siège, de véhicule notamment.
Etat de la technique.
Il est connu d'apporter un confort aux occupants d'un véhicule par une ventilation de l'habitacle. A cet effet, le véhicule est équipé d'une installation principale de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation. Pour améliorer le confort des passagers, il a été proposé des dispositifs annexes de chauffage et de ventilation destinés aux sièges. Ces dispositifs comprennent par exemple un conduit de mise en communication du siège avec l'installation principale. Un boîtier intermédiaire logeant un pulseur relais est relié au siège par un conduit.
On pourra par exemple se reporter aux documents US64783S9, US5921100 et US6059018 qui décrivent des dispositifs du genre.
Plus particulièrement selon US6059018, le boîtier est fixé au plancher, tandis que selon US6478369 et US5921100, le boîtier est fixé au siège.
Dans ce genre de dispositifs, le siège est par exemple ventilé par soufflage d'air à travers une garniture poreuse du siège. Selon un autre dispositif, la ventilation du siège est réalisée par aspiration d'air à travers une garniture poreuse du siège. Par exemple encore, le siège est ventilé par circulation d'air dans son volume intérieur.
I! est aussi connu de chauffer les sièges de véhicule aux moyens de nappes chauffantes fonctionnant par alimentation électrique. Un tel dispositif est efficace s'il est associé à une régulation fine pour ne pas induire d'inconfort aux passagers. Une telle régulation induit un coût élevé.
Ces dispositifs de l'art antérieur offrent des capacités restreintes, tant au regard de leurs fonctionnalités qu'au regard des résultats qu'ils procurent. Il apparaît donc le besoin de doter les sièges des véhicules d'un dispositif permettant de faire varier leur température, tant positivement que négativement, qui présente des fonctionnalités plus étendues et des performances de variations de températures satisfaisantes, dans des plages de temps les plus réduites possibles.
Il apparaît aussi utile de proposer de tels dispositifs dont le fonctionnement soit susceptible d'être indépendant du fonctionnement de l'installation principale de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation de l'habitacle du véhicule.
Par ailleurs, l'implantation du dispositif au voisinage du siège doit prendre en compte les contraintes usuelles de ce dernier, notamment au regard de son encombrement général, de sa mobilité, et de la déformation de l'assise recevant l'occupant du véhicule, notamment au regard de sa flèche tant en statique qu'en dynamique. Il en ressort qu'un tel dispositif doit présenter un encombrement le plus faible possible, notamment en épaisseur, avec des modalités d'implantation qui n'induise pas de gêne (bruits, vibrations ...) et qui ne soit pas visible par les occupants du véhicule.
En outre, un tel dispositif doit être peu coûteux et être agencé de manière à pouvoir être installé optionnellement sur le véhicule.
Objet de l'invention.
La présente invention s'inscrit dans cette démarche, et vise à proposer un module de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un siège de véhicule, dont l'organisation permette de répondre au mieux à l'ensemble des contraintes énoncées précédemment.
Le module de la présente invention est un module de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation pour un siège, notamment de véhicule. Ce module comprend un boîtier muni d'au moins une bouche d'admission et d'au moins une bouche d'évacuation de l'air vers le siège.
Selon la présente invention, un tel module est principalement reconnaissable en ce qu'au moins une première bouche d'admission d'air est en relation avec une installation principale de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation par l'intermédiaire d'un conduit, tandis qu'une seconde bouche d'admission d'air est en communication avec l'environnement extérieur, et notamment avec l'habitacle du véhicule ou de manière analogue avec une prise d'air extérieur. Avantageusement, l'une au moins des bouches d'admission est équipée d'un élément filtrant, tel qu'un filtre à particules.
De préférence, le boîtier loge au moins un organe, tel que volet ou analogue, de répartition de l'air admis à travers l'une et/ou l'autre des bouches d'admission vers une volute ménagée par le boîtier et logeant une roue d'un pulseur. Ces dispositions permettent d'effectuer une pré-ventilation du siège par recyclage de l'air de l'habitacle ou prise d'air extérieur, préalablement à l'admission vers la volute de l'air en provenance de l'installation principale.
Le module comporte avantageusement des organes de chauffage disposés en aval de la volute au voisinage de la bouche d'évacuation, pour placer ces organes de chauffage au plus près des zones du siège à traiter. Une telle disposition des
organes de chauffage permet aussi d'éviter un échauffement parasite du moteur du pulseur.
La bouche d'évacuation est préférentiellement subdivisée en deux bouches respectivement affectées au dossier et à l'assise du siège, pour provoquer une variation de la température du siège indépendamment des besoins de l'assise et du dossier.
Selon une variante de réalisation, il peut être envisagé une pluralité de bouches d'évacuation permettant d'alimenter diverses zones à traiter du siège.
Les bouches d'évacuation sont de préférence chacune équipées d'un organe de chauffage qui leur est affecté. Ces organes de chauffage sont notamment des CTP fonctionnant de préférence en tout ou rien indépendamment l'une de l'autre, d'une puissance comprise entre 100W et 150W. Les CTP sont avantageusement assemblées entre elles pour être conjointement connectées à la carte électronique. Préférentiellement, cette connexion électrique se fait sans faisceau électrique intermédiaire.
Les bouches d'admission forment de préférence l'ouverture d'entrée de conduits d'admission, dont les ouvertures de sortie sont communicantes sur la volute et sont équipés du volet.
La bouche d'évacuation forme notamment l'ouverture de sortie d'un conduit d'évacuation, dont l'ouverture d'entrée est communicante sur la volute.
L'épaisseur du boîtier est avantageusement sensiblement définie par la hauteur de la volute, et plus particulièrement par l'ensemble comprenant la volute et son canal d'approvisionnement d'air qui la rehausse. Les conduits d'admission et le conduit d'évacuation sont ménagés latéralement à cette volute, pour conférer au boîtier une conformation globalement plane de faible épaisseur.
Les conduits d'admission sont plus particulièrement ménagés en superposition sur un même côté du boîtier tandis que le conduit d'évacuation est ménagé sur un autre côté du boîtier.
Les côtés du boîtier auxquels sont respectivement ménagés les conduits d'admission et le conduit d'évacuation sont des côtés avantageusement concourants, pour éviter un encombrement du boîtier suivant une même direction latérale.
La première bouche d'admission est de préférence formée à partir d'un canal orienté sensiblement parallèlement au conduit d'évacuation. Ce canal s'étend notamment dans le plan sensiblement médian du boîtier.
La deuxième bouche d'admission est de préférence ménagée sous le premier conduit d'admission affecté à la première bouche d'admission, en étant latéralement décalée vers la volute par rapport à la première bouche d'admission.
Le boîtier loge en outre une carte de commande et d'alimentation en énergie des organes électriques du module. Cette carte électronique est rapportée latéralement sur le boîtier au côté de ce dernier opposé à celui comportant les conduits d'admission.
L'organe de répartition est manœuvrable par un organe moteur porté par le boîtier. Selon diverses variantes, cet organe moteur est soit logé à l'intérieur du boîtier, soit disposé à l'extérieur du boîtier.
Le module est avantageusement équipé de moyens de fixation au siège, en zone avant de celui-ci. Ces moyens de fixation sont par exemple constitués par une plaque de fixation solidaire du boîtier qui est rapportée par vissage sur le siège. Un tel montage peut se faire alternativement sur les rails de coulissement du siège, ou sur un élément de la structure du siège, notamment d'assise ou de dossier.
Le boîtier est par exemple formé d'une coque principale ménageant la volute, et d'au moins un capot de fermeture.
Le premier conduit d'admission affecté à la première bouche d'admission est plus particulièrement ménagé sur la coque principale, tandis que le deuxième conduit d'admission, affecté à la deuxième bouche d'admission, est ménagé entre la coque principale et un capot inférieur. De préférence, ce capot inférieur ménage avec la coque principale un débouché d'évacuation affecté au dossier, tandis qu'un capot supérieur ménage avec la coque principale un débouché d'évacuation affecté à l'assise.
Une paroi latérale ferme avantageusement le boîtier du côté de ce dernier comportant la carte électronique, des ouvertures étant ménagées à travers cette paroi pour le passage d'organes de connexion des organes électriques du module.
Description des figures.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va en être faite d'une forme préférée de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :
Les fig.1 et fig.2 sont des illustrations en perspective éclatée d'un module de l'invention selon une forme préférée de réalisation. Les fig.3, fig.4, fig.5 sont des illustrations en perspective assemblée du module représenté sur les fig.1 et fig.2.
Sur les figures, le module de la présente invention comprend un boîtier (1) comportant un couple de bouches d'admission d'air (2,3). Une première bouche (2) d'admission d'air est en relation par l'intermédiaire d'un conduit avec l'installation principale de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation du véhicule. Une seconde bouche (3) d'admission d'air est en communication avec
l'habitacle du véhicule, et est préférentiellement équipée d'un filtre à particules. Ce boîtier (1) comporte en outre au moins une bouche d'évacuation (4,5) de l'air vers le siège du véhicule, et plus particulièrement un couple de bouches d'évacuation (4,5) respectivement affectées à l'assise et au dossier du siège. Ce boîtier (1) loge un pulseur (6) notamment muni d'une roue à aubes ou analogue, et au moins un organe de répartition (7) de l'air admis à travers l'une et/ou l'autre des bouches d'admission (2,3) vers la volute (8) du pulseur (6) ménagée par le boîtier (1), à partir de laquelle volute (8) l'air admis circule vers la bouche d'évacuation (4,5).
Dans l'exemple de réalisation illustré, l'organe de répartition (7) est constitué par un volet.
La bouche d'évacuation est préférentiellement subdivisée en un couple de bouches d'évacuation, qui sont réparties en une bouche supérieure (4) affectée à l'assise et une bouche inférieure (5) affectée au dossier. Le boîtier (1) loge en outre au moins un organe de chauffage (11) de l'air réparti vers le siège, notamment CTP (résistance à coefficient de température positif), avantageusement disposé en aval de la volute (8), au voisinage des bouches d'évacuation (4,5).
Plus particulièrement, les bouches d'évacuation (4,5) sont préférentiellement chacune équipées d'un organe de chauffage respectif (12,13) d'assise et de dossier, CTP notamment, qui sont de ce fait placés au plus proche de la surface du siège à chauffer pour une meilleure sensation pour les occupants du véhicule. Ces organes de chauffage (12,13) sont d'une puissance préférée de l'ordre de 100 à 150 W. Les CTP sont disposées en aval du pulseur pour ne pas créer d'échauffement parasite de l'air brasé par le pulseur (6). Un tel choix de disposition des organes de chauffage permet "également d'offrir un meilleur compromis entre la performance de chauffage obtenue et la consommation eh énergie électrique.
Selon une variante de réalisation, ces organes de chauffage fonctionnent indépendamment l'un de l'autre. Les contraintes de températures à modifier pour le siège étant susceptibles d'être différentes entre celles du dossier et celles de l'assise, l'efficacité du module en est accrue en permettant de modifier indépendamment la température du dossier et celle de l'assise.
Les organes de chauffage (12,13) sont préférentiellement assemblés l'un à l'autre pour leur implantation en une opération de pose avantageusement commune sur une carte électronique (14).
Cette carte électronique (14), PCB notamment, est une carte électronique d'alimentation en énergie et de commande des organes électriques du module, notamment du pulseur (6), de l'organe de manœuvre (10) du volet et de la ou des CTP (11 ,12,13). La carte électronique (14) est avantageusement en relation avec un tableau de commande, par exemple localisée sur le tableau de bord du véhicule ou à proximité du siège.
L'organe de répartition (7) est de préférence manœuvrable par un organe moteur (10), motoréducteur par exemple. On comprendra que d'autres organes moteur analogues peuvent être utilisés, tel qu'un électroaimant ou un vérin. Cet organe moteur est notamment porté par le boîtier (1) selon diverses variantes soit à l'intérieur de celui-ci, soit à l'extérieur tel qu'illustré. L'organe de manœuvre (10) du volet (7), motoréducteur notamment, comporte des organes de connexion coopérant par clipsage ou par liaison filaire avec des organes de connexion brasés ou clipsés sur la carte électronique (14).
Le boîtier (1), avantageusement de conformation globalement plane, est de préférence d'une épaisseur sensiblement définie par la hauteur de la volute (8) qu'il forme autour de la roue du pulseur (6). Plus particulièrement, cette épaisseur est définie par la hauteur de la volute augmentée de l'épaisseur de son canal d'approvisionnement en air qui la rehausse habituellement.
Les bouches d'admission (2,3) sont préférentiellement ménagées latéralement à cette volute (8), et sont en communication avec des conduits d'admission premier (15) et deuxième (16) respectivement affectés aux première (4) et deuxième (5) bouches d'admission. Ces conduits d'admission (1 5,16) sont avantageusement globalement plans, et sont de préférence sensiblement placés en superposition pour déboucher sur la volute (8).
Des conduits d'évacuation (17,18) respectivement affectés aux bouches d'évacuation (4,5) sont avantageusement ménagés latéralement à la volute (8) pour l'échappée de l'air hors du boîtier (1) à travers la bouche d'évacuation correspondante (4,5). Les directions d'extension des conduits d'admission (15,16) et des conduits d'évacuation (17,18) sont de préférence concourantes, pour éviter un encombrement du boîtier (1) suivant une même direction latérale.
La première bouche d'admission (2) est préférentieliement formée d'un canal orienté sensiblement parallèlement aux conduits d'évacuation (17,18), ce canal s'étendant dans le plan sensiblement médian du boîtier (1). La deuxième bouche d'admission (3) est de préférence formée d'une ouverture ménagée sous le premier conduit d'admission (15), en étant décalée latéralement vers la volute (8) par rapport au dit canal pour ne pas gêner le raccordement de la première bouche d'admission (2) avec l'installation principale du véhicule.
L'air est avantageusement acheminé à l'intérieur d u boîtier (1) depuis une face latérale de ce dernier vers la volute (8), puis de la volute (8) vers une autre face latérale du boîtier (1) concourante à la précédente. Selon un autre mode de réalisation, ces deux faces sont susceptibles d'être parallèles.
Les volumes d'air ventilés par le pulseur à travers le boîtier (1) sont compris entre 10m3/heure et 25m3/heure en vitesse maximum et entre 5m3/heure et 20m3/heure en vitesse minimum. Idéalement, ces volumes d'air sont de l'ordre de 15 m3/heure à 20 m3/heure en vitesse maximum et de l'ordre de 10 m3/heure à 15 m3/heure en vitesse minimum.
Les dimensions du boîtier (1) pour une telle circulation d'air autorisent néanmoins son implantation sur la structure du siège, d'assise notamment, vers l'avant de ce dernier sous la garniture, ou encore sur les rails de coulissement du siège. Lorsque le module est implanté de la sorte sur un siège avant, celui-ci est invisible pour les passagers arrière et ne gêne par le passage des pieds.
A titre indicatif, l'épaisseur du boîtier (1) est comprise entre 30mm et 40mm, et notamment d'une épaisseur de l'ordre de 35mm, ses dimensions latérales étant inscriptibles sensiblement dans un rectangle, voire un carré, de l'ordre de 200 mm à 350 mm de côté, et préférentiellement de 230mm à 330mm.
La carte électronique (14) est de préférence placée sur le boîtier (1) latéralement à la volute (8), au côté du boîtier (1) opposé à celui comportant les conduits d'admission (15,16), en s'étendant sensiblement suivant les dimensions latérales correspondantes du boîtier (1). Les organes de chauffage (11 ,12,13) sont avantageusement directement connectés sur la carte électronique (14), par l'intermédiaire de languettes de, connexion ou analogues notamment, pour éviter une liaison filaire de puissance d'alimentation en énergie des organes de chauffage (11 ,12,13). Un tel assemblage des organes de chauffage (11 ,12,13) et de la carte électronique (14) permet à l'ensemble d'être monté directement dans le boîtier (1)
L'organe de répartition (7) est notamment articulé sur le boîtier (1) au débouché aval des conduits d'admission (15,16), de préférence sensiblement dans le plan général médian du boîtier (1). Une pignonerie, non représentée, est d e préférence interposée entre le volet (7) et son organe de manœuvre (10), pour verrouiller le volet (7) en une quelconque position au moins, et notamment en l'u ne au moins des positions de fin de course. Selon une variante de réalisation, il est possible de disposer d'un mécanisme de verrouillage du volet en au moins une position , intermédiaire. L'organe de manœuvre (10) du volet (7) est préférentiellement supporté par le boîtier (1) à son côté opposé à celui ménageant les conduits d'évacuation (17,18), tandis que la pignonerie est placée en bordure de ces
derniers. Cette pignonerie est par exemple constituée de deux pignons et d'une came, ou encore d'une vis sans fin et d'un pignon, ou d'un jeu analogue d'organes de transmission.
Des butées élastiques sont préférentiellement disposées en fin de course du volet (7). Ces butées sont par exemple ménagées sur le boîtier (1) par moulage, ou encore sont constituées d'éléments rapportés.
Le boîtier (1) est notamment organisé en au moins deux coques globalement planes assemblées entre elles. De préférence, une coque principale (19) ménage la volute (8) et se prolonge par l'un au moins des conduits d'admission (15,16), et notamment le premier conduit d'admission (15). De préférence encore, cette coque principale (19) est une coque médiane fermée par un capot inférieur (20) et un capot supérieur (21). La coque principale (19) ménage préférentiellement, en coopération avec le capot inférieur (20), le deuxième conduit d'admission (16) et l'une au moins des bouches d'évacuation (4,5), notamment celle (5) affectée au dossier. La coque principale (19) ménage aussi Ie cas échéant, en coopération avec le capot supérieur (21), la bouche d'évacuation (4) affectée à l'assise. Le boîtier (1) est notamment fermé par une paroi latérale (22) en regard sur la carte électronique (14), hors de laquelle paroi latérale (22) émergent les organes de raccordement électrique des divers composants électriques du module, CTP (11 ,12,13), Motoréducteur (10) et pulseur (6) notamment. Le capot inférieur (20) comporte une platine (23) porteuse du pulseur (6), qui est de préférence rapportée sur la coque principale (19).
Le piquage d'air du module sur l'installation principale est notamment réalisé par un orifice ménagé en sortie de l'évaporateur, d'un diamètre de l'ordre de 30 mm. Le conduit reliant l'installation principale au module est d'une section de l'ordre de 700 mm2, pour offrir un meilleur compromis entre débit d'air délivré, encombrement, vitesse d'air délivré, impact acoustique et pertes thermiques.
II est apparu qu'une telle organisation du module donnait des résultats satisfaisants pour un encombrement le plus faible possible, qui autorise son implantation sur l'ossature de l'assise. A titre indicatif en situation de chambrage de l'habitacle, une pré-ventilation à partir d'un recyclage par Ie pulseur de l'air de l'habitacle ou par une prise d'air extérieur, permet d'abaisser la température du siège, de 5 °C à 1O0C après 5 mn à 10 mn de fonctionnement.
Cette pré-ventilation étant effectuée, une admission d'air dans Ie module en provenance de l'installation principale du véhicule permet d'abaisser encore la température du siège de 10DC et de 15°C après 5 mn à 10 mn de fonctionnement.
On notera que le module de la présente invention est plus particulièrement destiné à la ventilation d'un siège de véhicule, mais que cette destination ne saurait être limitative quant à Ia portée de la présente invention. Par exemple, d'autres applications résident dans la ventilation d'un siège de salle de cinéma ou d'un siège d'un avion par exemple.