FR2855789A1 - AUTOMOTIVE FAN AERATOR - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un aérateur (1), comprenant :- un conduit (2) délimité par une paroi (3);- une grille d'orientation d'écoulement (4) disposée à une extrémité de l'aérateur;- au moins deux déflecteurs (5, 6) disposés en vis-à-vis dans le conduit (2), mobiles sur une plage d'obturation entre des positions d'ouverture et de fermetures respectives, coopérant pour dévier au moins une partie du flux d'air du voisinage d'une partie de la paroi vers le centre du conduit sur la plage d'obturation.L'invention permet de réduire le bruit généré par un aérateur pour un débit donné.The invention relates to an aerator (1), comprising: - a duct (2) delimited by a wall (3); - a flow orientation grid (4) arranged at one end of the aerator; - at the at least two deflectors (5, 6) arranged vis-à-vis in the duct (2), movable over a sealing area between respective open and closed positions, cooperating to deflect at least part of the flow d air from the vicinity of a portion of the wall towards the center of the duct over the obturation range. The invention makes it possible to reduce the noise generated by an aerator for a given flow rate.
Description
ii
AERATEUR DE VENTILATEUR AUTOMOBILEAUTOMOTIVE FAN AERATOR
La présente invention concerne les systèmes de ventilation de véhicules automobiles, et en particulier les aérateurs de tels systèmes de ventilation. The present invention relates to ventilation systems of motor vehicles, and in particular to the aerators of such ventilation systems.
La planche de bord d'un véhicule automobile inclut 5 habituellement 4 aérateurs: deux sont disposés aux extrémités de la planche de bord à proximité des vitres de portières respectives du conducteur et du passager, deux autres sont situées au centre de la planche de bord. The dashboard of a motor vehicle usually includes 4 air vents: two are arranged at the ends of the dashboard near the door windows of the driver and passenger, two others are located in the center of the dashboard.
Un aérateur est alimenté en air par un ventilateur. An aerator is supplied with air by a fan.
Un aérateur comprend classiquement un conduit. Un aérateur comprend également une grille constituée d'ailettes verticales et horizontales disposées à une extrémité aval du conduit et destinées à diriger le 15 flux d'air dans l'habitacle. Un aérateur comprend également un clapet de commande rotatif, disposé au centre du conduit à une position intermédiaire en amont de la grille et destiné à régler le débit d'air. An aerator conventionally comprises a duct. An aerator also includes a grid consisting of vertical and horizontal fins arranged at a downstream end of the duct and intended to direct the air flow in the passenger compartment. An aerator also includes a rotary control valve, located in the center of the duct at an intermediate position upstream of the grid and intended to regulate the air flow.
Le clapet et la grille génèrent des fluctuations 20 dans l'écoulement d'air, qui créent de fortes turbulences, ce qui aboutit à une génération de bruit. The valve and the grid generate fluctuations in the air flow, which create strong turbulence, which results in noise generation.
De plus, les turbulences générées par le clapet sont encore amplifiées en aval par la grille, et par conséquent le bruit généré par l'aérateur est également 25 amplifié. Une interaction entre le clapet et la grille augmente encore la génération de bruit. Même lorsque le clapet est en position d'ouverture maximale, il obstrue partiellement le conduit. Cela occasionne une perte de charge et génère suffisamment de turbulences dans 30 l'écoulement pour occasionner un bruit gênant. In addition, the turbulence generated by the valve is further amplified downstream by the grid, and therefore the noise generated by the aerator is also amplified. Interaction between the valve and the grille further increases the generation of noise. Even when the valve is in the fully open position, it partially obstructs the duct. This causes a pressure drop and generates enough turbulence in the flow to cause annoying noise.
Le document DE-A-10018268 décrit un élément de réglage de flux d'aération de véhicule. Cet élément comprend plusieurs obturateurs pivotants répartis transversalement dans un conduit d'aération. Les sifflements en position ouverte des obturateurs sont ainsi réduits par rapport au sifflement constaté dans 5 le système à clapet précédent. Mais du fait de la présence de plusieurs obturateurs, le bruit global généré par l'aérateur est malgré tout augmenté. Document DE-A-10018268 describes an element for regulating the ventilation flow of a vehicle. This element comprises several pivoting shutters distributed transversely in an air duct. The whistling sound in the open position of the shutters is thus reduced compared to the whistling sound observed in the preceding valve system. However, due to the presence of several shutters, the overall noise generated by the aerator is nevertheless increased.
Le document WO-A-9722487 décrit un dispositif muni d'un système de réglage du débit dans un conduit. Ce 10 dispositif est constitué d'un clapet de commande pivotant et d'un conduit. Le conduit présente une section amont et une section aval de sections différentes. La jonction entre les sections amont et aval forme ainsi un siège d'étanchéité pour le clapet 15 pivotant. L'axe de rotation du clapet est situé au niveau d'une paroi du conduit. En position ouverte, le clapet est en contact avec la paroi afin de réduire la perte de charge dans l'écoulement. The document WO-A-9722487 describes a device provided with a system for adjusting the flow rate in a duct. This device consists of a pivoting control valve and a duct. The conduit has an upstream section and a downstream section of different sections. The junction between the upstream and downstream sections thus forms a sealing seat for the pivoting valve 15. The axis of rotation of the valve is located at a wall of the duct. In the open position, the valve is in contact with the wall in order to reduce the pressure drop in the flow.
Ce dispositif présente des inconvénients: en 20 position ouverte du clapet, la différence de section et une partie de l'axe saillant dans le conduit génèrent dans l'écoulement des turbulences génératrices de bruit. En outre, en position d'ouverture intermédiaire du clapet, le bruit généré est trop important. Ce 25 dispositif nécessite en outre l'utilisation d'un conduit présentant deux sections distinctes. This device has drawbacks: in the open position of the valve, the difference in cross-section and part of the protruding axis in the duct generate noise-generating turbulence in the flow. In addition, in the intermediate opening position of the valve, the noise generated is too great. This device further requires the use of a conduit having two separate sections.
Les nuisances sonores précédemment décrites doivent être considérées comme particulièrement gênantes à l'heure ou l'insonorisation de l'habitacle est 30 considérée comme une composante essentielle du confort d'un véhicule automobile. De plus, pour améliorer le confort du véhicule, le débit d'air traversant les aérateurs devient de plus en plus important. The noise pollution described above must be considered particularly troublesome at the time when soundproofing of the passenger compartment is considered to be an essential component of the comfort of a motor vehicle. In addition, to improve vehicle comfort, the air flow through the aerators becomes more and more important.
La présente invention a pour but de remédier à un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention propose ainsi un aérateur, comprenant: -un conduit délimité par une paroi; -une grille d'orientation d'écoulement disposée à une extrémité de l'aérateur; -au moins deux déflecteurs disposés en vis-àvis dans le conduit, mobiles sur une plage d'obturation entre des positions d'ouverture 10 et de fermetures respectives, coopérant pour dévier au moins une partie du flux d'air du voisinage d'une partie de la paroi vers le centre du conduit sur la plage d'obturation. The object of the present invention is to remedy one or more of these drawbacks. The invention thus proposes an aerator, comprising: a duct delimited by a wall; -a flow orientation grid disposed at one end of the aerator; at least two deflectors arranged vis-à-vis in the duct, movable on a shutter range between open positions 10 and respective closings, cooperating to deflect at least part of the air flow in the vicinity of a part of the wall towards the center of the duct on the sealing range.
Cette description donnée à titre d'exemple non 15 limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels: Les figures 1 et 2, des vues en coupe schématiques d'une première variante de l'invention, respectivement 20 pour des positions pleine ouverture et fermeture intermédiaire du dispositif d'obturation; Les figures 3 et 4, des vues en coupe schématiques d'une seconde variante de l'invention, respectivement pour des positions pleine ouverture et fermeture 25 intermédiaire du dispositif d'obturation; Les figures 5 et 6, des vues en coupe schématiques d'une troisième variante de l'invention, respectivement pour des positions pleine ouverture et fermeture intermédiaire du dispositif d'obturation. This description given by way of nonlimiting example will make it easier to understand how the invention can be implemented with reference to the appended drawings in which: FIGS. 1 and 2, schematic sectional views of a first variant of the invention , respectively 20 for full opening and intermediate closing positions of the closure device; Figures 3 and 4, schematic sectional views of a second variant of the invention, respectively for full opening and intermediate closing positions of the closure device; Figures 5 and 6, schematic sectional views of a third variant of the invention, respectively for full opening and intermediate closing positions of the closure device.
L'inventeur a notamment constaté que le bruit généré par le dispositif du document WO-A-9722487 lorsque son clapet était en position intermédiaire, était entre autre du au rabattement de l'écoulement sur une paroi du conduit. The inventor has noted in particular that the noise generated by the device of document WO-A-9722487 when its valve was in the intermediate position, was inter alia due to the drawdown of the flow on a wall of the duct.
L'invention propose de dévier au moins une partie du flux d'air s'écoulant au voisinage de la paroi du conduit d'un aérateur vers le centre du conduit au moyen de deux déflecteurs. The invention proposes to deflect at least part of the air flow flowing in the vicinity of the wall of the duct of an aerator towards the center of the duct by means of two deflectors.
Des exemples d'aérateurs selon l'invention sont représentés aux figures 1 à 6. La flèche représentée sur chaque figure illustre le sens de l'écoulement dans le conduit. Les figures 1, 3 et 5 représentent des aérateurs en position d'ouverture intégrale. Les 10 figures 2, 4 et 6 représentent ces mêmes aérateurs en position de fermeture intermédiaire. Examples of aerators according to the invention are shown in Figures 1 to 6. The arrow shown in each figure illustrates the direction of flow in the conduit. Figures 1, 3 and 5 show aerators in the fully open position. Figures 2, 4 and 6 show these same aerators in the intermediate closed position.
Un aérateur 1 selon l'invention comprend ainsi un conduit 2 délimité par une paroi 3, une grille d'orientation d'écoulement 4 disposée à une extrémité 15 de l'aérateur, au moins deux déflecteurs 5 et 6 disposés en vis-à-vis dans le conduit 2, mobiles sur une plage d'obturation entre des positions d'ouverture et de fermetures respectives, coopérant pour dévier au moins une partie du flux d'air du voisinage d'une 20 partie de la paroi 3 vers le centre du conduit 2 sur la plage d'obturation. An aerator 1 according to the invention thus comprises a duct 2 delimited by a wall 3, a flow orientation grid 4 disposed at one end 15 of the aerator, at least two deflectors 5 and 6 arranged facing each other. screws in the duct 2, movable on a sealing range between respective open and closed positions, cooperating to deflect at least part of the air flow in the vicinity of a part of the wall 3 towards the center of duct 2 on the shutter range.
L'écoulement d'air étant canalisé au centre du conduit sur la plage d'obturation, le bruit généré à l'extrémité du conduit par les bords de la paroi est 25 réduit. De plus, l'écoulement est moins perturbé lorsqu'il traverse la grille, ce qui réduit encore le bruit généré par l'aérateur. Since the air flow is channeled in the center of the duct over the sealing range, the noise generated at the end of the duct by the edges of the wall is reduced. In addition, the flow is less disturbed when it passes through the grid, which further reduces the noise generated by the aerator.
Dans les différentes variantes représentées aux figures 1 à 6, les déflecteurs pivotent par rapport à 30 la paroi entre les positions d'ouverture et de fermeture. Les axes de pivotement respectifs de ces déflecteurs 5 et 6 sont disposés dans la paroi 3, transversalement à l'axe du conduit 2, sur des faces de la paroi opposées. In the different variants shown in FIGS. 1 to 6, the deflectors pivot relative to the wall between the open and closed positions. The respective pivot axes of these deflectors 5 and 6 are arranged in the wall 3, transverse to the axis of the duct 2, on opposite faces of the wall.
Pour une section de passage donnée, deux déflecteurs 5 et 6 présentent une inclinaison moindre par rapport à la direction de l'écoulement qu'un unique déflecteur selon l'art antérieur. Ainsi, la composante 5 transversale des fluctuations de forces dans le fluide au niveau des déflecteurs est augmentée. L'efficacité acoustique des déflecteurs est améliorée car le bruit dont ils sont la source est atténué. For a given passage section, two deflectors 5 and 6 have a less inclination relative to the direction of flow than a single deflector according to the prior art. Thus, the transverse component of the force fluctuations in the fluid at the level of the deflectors is increased. The acoustic efficiency of the deflectors is improved because the noise of which they are the source is attenuated.
Dans les exemples des figures 1, 2, 5 et 6, chaque 10 déflecteur 5 ou 6 présente à une extrémité une articulation 51 ou 61 disposée dans la paroi. Chaque articulation permet bien entendu de former l'axe de pivotement du déflecteur associé. Cette solution est d'une part simple à mettre en oeuvre et garantit une 15 bonne déviation du flux le plus proche de la paroi 3 vers le centre du conduit 2. In the examples of Figures 1, 2, 5 and 6, each deflector 5 or 6 has at one end a hinge 51 or 61 disposed in the wall. Each articulation of course makes it possible to form the pivot axis of the associated deflector. This solution is on the one hand simple to implement and guarantees a good deflection of the flow closest to the wall 3 towards the center of the duct 2.
On peut également envisager, comme représenté aux figures 3 et 4, d'articuler les déflecteurs 5 et 6 avec des bras 52 et 62. Ces bras sont par exemple logés 20 respectivement dans des cavités 31 et 32 de la paroi en position ouverte des déflecteurs (figure 3). It is also possible, as shown in FIGS. 3 and 4, to articulate the deflectors 5 and 6 with arms 52 and 62. These arms are for example housed 20 respectively in cavities 31 and 32 of the wall in the open position of the deflectors (figure 3).
Afin de réduire les sifflements en position fermée, on peut d'une part prévoir que la distance entre les axes de pivotement des déflecteurs soit inférieure à la 25 somme des longueurs des déflecteurs, ou prévoir que les déflecteurs soient jointifs ou étanche en position de fermeture. In order to reduce the whistling sound in the closed position, it can on the one hand provide that the distance between the pivot axes of the deflectors is less than the sum of the lengths of the deflectors, or provide that the deflectors are contiguous or sealed in the closed position .
Afin de réduire les pertes de charge et les bruits en position ouverte, on peut prévoir que les 30 déflecteurs 5 et 6 soient disposés entre leur axe de rotation et la grille 4. In order to reduce the pressure losses and the noises in the open position, provision may be made for the deflectors 5 and 6 to be arranged between their axis of rotation and the grid 4.
Les déflecteurs sont disposés à une position intermédiaire dans la direction de l'écoulement à l'intérieur du conduit. The deflectors are arranged at an intermediate position in the direction of flow inside the duct.
Afin de réduire encore les pertes de charge et les bruits en position ouverte, la variante des figures 5 et 6 propose de ménager des cavités 33 et 34 dans la paroi 3 du conduit 2. Ces cavités 33 et 34 sont 5 disposées dans des positions transversales opposées du conduit 2. Chaque cavité loge un déflecteur respectif en position d'ouverture (figure 5). On peut par exemple rendre les déflecteurs 5 et 6 affleurants au reste de la surface de la paroi 3 pour réduire la perte de 10 charge en position ouverte. In order to further reduce pressure drops and noise in the open position, the variant of FIGS. 5 and 6 proposes to provide cavities 33 and 34 in the wall 3 of the duct 2. These cavities 33 and 34 are arranged in transverse positions opposite of the duct 2. Each cavity houses a respective deflector in the open position (FIG. 5). One can for example make the deflectors 5 and 6 flush with the rest of the surface of the wall 3 to reduce the pressure drop in the open position.
La grille 4 présente avantageusement plusieurs lamelles orientables réparties transversalement à l'extrémité du conduit 2. Les moyens d'orientation des lamelles sont connus en soi dans le domaine des 15 aérateurs automobiles. The grid 4 advantageously has several orientable strips distributed transversely at the end of the duct 2. The means for orienting the strips are known per se in the field of automobile aerators.
On prévoit avantageusement en outre un dispositif (non représenté) entraînant en synchronisme les déflecteurs sur la plage d'obturation. L'homme de métier saura mettre en oeuvre tout moyen adéquat pour 20 réaliser ce synchronisme. Advantageously, a device (not shown) is also provided which drives the deflectors synchronously on the shutter range. Those skilled in the art will know how to use any suitable means to achieve this synchronism.
La section transversale du conduit 2 peut être globalement circulaire ou carrée ou de toute autre forme adéquate, par exemple choisie parmi les formes connues de l'homme de métier. The cross section of the duct 2 can be generally circular or square or of any other suitable shape, for example chosen from among the shapes known to those skilled in the art.
L'invention n'est bien entendu pas limitée aux modes de réalisation décrits ou illustrés. On peut notamment prévoir que les déflecteurs utilisés dans l'invention ne soient pas montés rotatifs par rapport au conduit mais coulissants. Par ailleurs, bien que les 30 conduits des aérateurs aient été représentés rectilignes, on peut envisager tout autre géométrie pour ces aérateurs. L'invention est bien en entendu utilisable en utilisant trois ou quatre déflecteurs. The invention is of course not limited to the embodiments described or illustrated. One can in particular provide that the deflectors used in the invention are not rotatably mounted relative to the duct but sliding. Furthermore, although the 30 ducts of the aerators have been shown to be straight, any other geometry can be envisaged for these aerators. The invention is of course usable by using three or four deflectors.
Claims (9)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2003-06-06 FR FR0306895A patent/FR2855789B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FR2855789B1 (en) | 2005-08-05 |
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| ST | Notification of lapse |
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