EP4324294A1 - Corps de chauffe et dispositif de chauffage électrique correspondant - Google Patents

Corps de chauffe et dispositif de chauffage électrique correspondant

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Publication number
EP4324294A1
EP4324294A1 EP22722422.7A EP22722422A EP4324294A1 EP 4324294 A1 EP4324294 A1 EP 4324294A1 EP 22722422 A EP22722422 A EP 22722422A EP 4324294 A1 EP4324294 A1 EP 4324294A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
electric heating
heating element
deformation
heating body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22722422.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sofia Bellarbi
Daisuke Araki
Thierry Barbier
Arnaud Faivre
Becem NAJJAR
Nicolas Siffrein-Blanc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4324294A1 publication Critical patent/EP4324294A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2221—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating an intermediate liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0072—Special adaptations
    • F24H1/009—Special adaptations for vehicle systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/081—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using electric energy supply
    • F24H3/085—The tubes containing an electrically heated intermediate fluid, e.g. water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H2001/2268—Constructional features
    • B60H2001/2278—Connectors, water supply, housing, mounting brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54

Definitions

  • the field of the present invention is that of electrical devices for heating and circulating a fluid, in particular a liquid, in particular for a ventilation, heating and/or air conditioning installation for the passenger compartment of a vehicle. automobile, in particular electric or hybrid.
  • the invention relates more particularly to a heating element for such an electric heating device.
  • the heating of the air intended for the heat treatment of the passenger compartment of a motor vehicle with a heat engine is ensured by heat exchange between a flow of air and a heat transfer fluid such as a liquid, by means of a heat exchanger.
  • a heat transfer fluid such as a liquid
  • heat exchanger In the case of hybrid or electric vehicles, electric heating devices are known which form a source of calories and in which an electric current circulates to raise the temperature of a heating body extending longitudinally in a casing of this heating device. The liquid to be heated thus passes through the electric heating device and is brought into contact with the heating body. There is then an exchange of calories between the heating element and the liquid intended to heat the passenger compartment, which then heats up in turn.
  • the heating body usually comprises at least one electrical heating element, for example one or more heating resistors.
  • the electric heating elements can be multiple in the same electric heating device.
  • the electric heating device comprises a casing delimiting at least in part a fluid circulation chamber, such as liquid, within the casing.
  • the electric heating element or elements are arranged in this chamber.
  • the casing can accommodate an electrical circuit carrying electrical components and making it possible in particular to connect electrical terminals of each electrical heating element to an electrical power supply system, for example at high voltage.
  • the electric heating elements are therefore mounted cantilevered in the casing.
  • the electric heating device mounted on a motor vehicle, or even for example at the level of the engine, is caused to move, vibrate, and the various parts of the electric heating device can collide, in particular the electric heating elements such only heating resistors of the heating body between them and with the interior of the case. This generates noise, and moreover can accelerate the deterioration of the parts which come into contact.
  • the materials of the various organs or elements of the heating body and of the corresponding electric heating device are quite varied.
  • the electric heating elements of the heating body and the additional part forming a spacer can be made of different metal materials or metal alloys.
  • the internal wall of the casing delimiting the circulation chamber is generally made of another material or metal alloy.
  • a temperature sensor can also be placed in the circulation chamber to monitor the temperature of the electric heating element(s), it too can be made of a still different material or metal alloy.
  • the various organs or metal elements present in the chamber are potentially subject to a risk of galvanic corrosion.
  • the additional part forming a spacer between the electric heating elements and the internal wall of the casing is damaged by galvanic corrosion.
  • the object of the invention is to at least partially overcome one or more of the problems of the prior art by proposing a heating body whose maintenance is improved while making it possible to limit the noise due to the vibrations likely to be generated in use in a motor vehicle in particular.
  • Another objective may be to limit the risk of galvanic corrosion of at least one element or component of the heating body.
  • the subject of the invention is a heating body, in particular for an electric fluid heating device for a motor vehicle, the heating body comprising at least one electric heating element configured to be arranged in a circulation chamber of the fluid defined at least in part by a housing of said device, and at least one support at least in part elastic and flexible, the support comprising: a base arranged facing one end of said at least one electric heating element, and a predefined number legs extending from the base towards said at least one electric heating element.
  • At least two legs of the support have at least one deformation configured to keep the support in contact with said at least one electric heating element.
  • the support is mounted and held in a fixed manner on said at least one electric heating element.
  • This assembly of the heating body is stable and remains so, for example during transport of the heating body, before insertion into the fluid circulation chamber defined by the housing of the corresponding electric heating device.
  • the heating body may also comprise one or more of the following characteristics described below, taken separately or in combination.
  • Said at least one deformation can be arranged at a different length on said at least two legs of the support.
  • Said at least one electric heating element defines, for example, at least in part, a helical shape.
  • said at least one deformation can be arranged so as to be clipped, to be retained, between two windings of the helical shape.
  • said at least one electrical heating element defines a hollow shape and the support comprises at least one external tab extending outward from the shape hollow and having at least one deformation configured to keep the support in contact with the outside of said at least one electric heating element. It may be a first deformation on said at least one outer tab.
  • the support may comprise at least one internal tab extending towards the interior of the hollow shape, and having at least one deformation configured to keep the support in contact with the interior of said at least one electric heating element. It may be a second deformation on said at least one internal tab. The first deformation and the second deformation may be similar or different.
  • the external lugs may be intended to come into contact with the internal wall of the casing when the heating body is arranged in the fluid circulation chamber.
  • the heating body comprises an electric heating element and an associated support.
  • the heating body comprises at least two concentric electric heating elements, including an external electric heating element placed around an internal electric heating element.
  • a support can be associated with the two electric heating elements.
  • the support may include at least a first leg extending outward from the external electric heating element, and having at least one deformation configured to keep the support in contact with the outside of the external electric heating element.
  • the support may include at least one second leg extending between the concentric electric heating elements and having at least one deformation configured to keep the support in contact with the internal electric heating element.
  • said at least two tabs having at least one deformation comprise at least two portions, a first portion and a second portion in the extension of one another.
  • Said at least one electric heating element extends for example mainly along a longitudinal axis.
  • the first portion may extend from the base of the support, perpendicular to the longitudinal axis of said at least one electric heating element.
  • the second portion can extend for example parallel to the longitudinal axis of said at least one electric heating element.
  • Said at least one deformation may be provided on the second portion of the tab.
  • the first portion of at least one lug having a deformation can be part of a circle with a diameter smaller than the outer diameter of said at least one electric heating element.
  • the first portion of said at least one first leg can be part of a circle with a diameter smaller than the outer diameter of the external electrical heating element.
  • the first portion of said at least one second leg can be part of a circle with a diameter smaller than the outer diameter of the internal electrical heating element.
  • the first portion of said at least one outer tab may optionally be part of a circle with a diameter smaller than the outer diameter of this electric heating element.
  • said at least one deformation can be produced by bending.
  • Said at least one deformation can be chosen from an undulation, a wave shape, a rounded shape, a curved shape, a hook shape.
  • At least one deformation is produced by an undulation whose apex is oriented towards the interior of the hollow shape defined by the heating body.
  • the corrugation can be clipped, retained, between two windings of the helical shape.
  • the undulation can come to be maintained under a winding of the helical shape, depending on the orientation of the heating body when it is arranged in the fluid circulation chamber of said device.
  • At least one deformation is produced by bending one end of the tab towards a winding of the electrical heating element with which the tab is intended to cooperate to ensure the maintenance.
  • the support may comprise at least one lug having at least one contact element, for example of generally spherical shape, configured to be arranged in mechanical contact with an internal wall of the casing delimiting at least in part the fluid circulation chamber.
  • the spherical contact element is for example made in the form of a convex bubble or bump, with convexity oriented towards the outside of the heating body, that is to say intended to be oriented towards the internal wall of the housing.
  • the spherical contact element allows point contact with the internal wall of the casing, which makes it possible to avoid possible scratches by these tabs of the support on the internal wall of the casing.
  • the tab having said at least one contact element of generally spherical shape can be inclined with respect to the longitudinal axis of said at least one electric heating element, that is to say along a direction forming a non-zero angle with the longitudinal axis, so as to come into contact with the internal wall of the casing when the heating body is arranged in the fluid circulation chamber.
  • the support comprises a galvanic anti-corrosion coating.
  • the support is made of spring steel, for example stainless steel such as SUS 304.
  • the coating may be tetra-fluoroethylene more commonly known by the abbreviation Teflon. Such a coating promotes the maintenance of the support on the heating element by increasing the coefficient of friction, while making it possible to limit the risk of galvanic corrosion.
  • the invention also relates to a device for electric heating of a fluid, such as a liquid, in particular for a motor vehicle, comprising at least one heating body as defined above, and a box delimiting, at least in part, at least a fluid circulation chamber in which said at least one heating body extends.
  • a device for electric heating of a fluid such as a liquid, in particular for a motor vehicle, comprising at least one heating body as defined above, and a box delimiting, at least in part, at least a fluid circulation chamber in which said at least one heating body extends.
  • the invention also relates to an installation for heating and/or ventilation and/or air conditioning of an air flow comprising an electric heating device as defined above.
  • Figure 1 shows a device for electric heating of a liquid.
  • FIG. 2 is a sectional view of an electric heating device comprising a heating body according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view of an electric heating device comprising a heating body according to a second embodiment.
  • Figure 4 is a representation of the heating body according to the first embodiment.
  • Figure 5 is a perspective view of a support for the heating body according to the first embodiment.
  • Figure 6 is a top view of the support according to the first embodiment of Figures 4 and 5.
  • Figure 7 is a cross-sectional view partially showing the heating body according to the first embodiment arranged in a fluid circulation chamber of the electric heating device.
  • FIG. 8 is a representation of the heating body according to the second embodiment comprising two electric heating elements.
  • Figure 9 is a perspective view of a support for the heating body according to the second embodiment.
  • Figure 10 is a top view of the support according to the second embodiment of Figures 8 and 9.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view partially showing the heating body according to the second embodiment arranged in a fluid circulation chamber of the electric heating device.
  • certain elements can be indexed, for example first element or second element. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name close but not identical elements. This indexing does not imply a priority of one element relative to another and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description. Nor does this indexing imply an order in time.
  • Figure 1 shows an electric heating device 1, in particular for a motor vehicle such as an electric or hybrid vehicle.
  • This electric heating device 1 is intended in particular to cooperate with an installation for heating and/or ventilation and/or air conditioning of an air flow for such a motor vehicle.
  • This is an electric heating device 1 for heating a fluid, in particular a liquid such as glycol water.
  • the electric heating device 1 comprises a casing 3.
  • the casing 3 can have a generally cylindrical or conical shape or even a generally parallelepipedic shape.
  • the electric heating device 1 comprises at least one fluid circulation chamber 31, such as liquid, hidden by the casing 3 in FIG. 1.
  • This chamber 31 is delimited at least in part by the casing 3.
  • the chamber 31 can be defined with a generally cylindrical or conical shape or even a parallelepipedal shape.
  • the electric heating device 1 may comprise a partition 5, on which the casing 3 is fixed, and making it possible to close the casing 3.
  • the electric heating device 1 further comprises at least one heating body 7, 107, two embodiments of which are shown in Figures 2 and 3, which is arranged in the chamber 31.
  • the heating body 7, 107 may have a generally hollow shape.
  • the electric heating element(s) 9, 9a, 9b are for example metallic, in particular stainless steel.
  • the heating body 7 comprises a single electrical heating element 9 such as an electrical heating resistor.
  • the heating body 107 comprises two electrical heating elements 9a, 9b such as two electrical heating resistors.
  • the heating body 7, 107, and more precisely the electric heating element or elements 9, 9a, 9b extend into the chamber 31
  • the heating body 7, 107, and more precisely the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b, extend mainly along a longitudinal axis A.
  • the fluid for example the liquid to be heated
  • the fluid can circulate within the chamber 31 and rise in temperature on contact with the electrical heating element(s) 9, 9a, 9b by heat exchange.
  • the heated liquid can then be evacuated from the electric heating device 1, so as to be directed to other components of the motor vehicle.
  • the electrical heating elements 9, 9a, 9b are provided with electrical terminals 91.
  • the electrical terminals 91 extend for example in a direction substantially parallel to the longitudinal axis A.
  • the heating body 7, 107 may also comprise a base 11.
  • the electrical heating element or elements 9 may be fixed in a sealed manner on this base 11.
  • a first mechanical connection is thus formed between the electrical heating element or elements 9 and the base 11.
  • the base 11 is held, fixed in the housing 3. It thus makes it possible to mechanically connect the electric heating element or elements 9 and a internal wall of the casing 3 delimiting the chamber 31 and extending opposite the heating body 7, 107.
  • the base 11 extends transversely with respect to the longitudinal axis A.
  • the electrical terminals 91 of the electrical heating element(s) 9, 9a, 9b extend from the side of the base 11 opposite the chamber 31, so as to be able to be connected to an electrical power supply, for example via an electrical or electronic circuit.
  • the base 11 can in particular achieve a separation between the chamber 31 and a cavity 33 of the electric heating device 1, for example of the housing 3, within which can be mounted for example the electric or electronic circuit (not shown) or at least an element for connecting the electrical terminals 91 to the electrical or electronic circuit for example.
  • the arrangement of the base 11 and the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b defines a generally cylindrical shape of the heating body 7, 107.
  • the latter thus has a first longitudinal end formed by the base 11 and a second longitudinal end opposite the base 11.
  • the element 9 or each electrical heating element 9a, 9b can be shaped so as to define a cylindrical shape or at least partly helical, for example by being at least partly rolled up.
  • the two electric heating elements 9a, 9b are concentric, one being arranged around the other.
  • the electric heating elements 9a, 9b are wound around the same winding axis, here coincident with the longitudinal axis A.
  • winding axis here coincident with the longitudinal axis A.
  • other configurations can be envisaged.
  • the heating body 7, 107 ( Figure 2 or 3) is advantageously arranged in the chamber 31, so that, in a plane orthogonal to the longitudinal axis A, all the points on a wound portion or winding 93, of a electric heating element 9, 9a, 9b are equidistant, or substantially equidistant, from the internal wall of the casing 3 delimiting the chamber 31.
  • the heating body 7, respectively 107 further comprises at least one support 13, respectively 113.
  • the support 13, 113 can be arranged at one end, in particular a longitudinal end, of the heating body 7, 107, and more specifically at least one electric heating element 9, 9a, 9b.
  • the support 13, 113 can be provided opposite the base 11.
  • Such a support 13, 113 can be associated with a single electric heating element 9 as shown in the example of Figure 2, or alternatively with two electric heating elements 9a, 9b as shown in the example of Figure 3.
  • a second mechanical connection is thus formed between the element 9 or the electrical heating elements 9a, 9b and the support 13, 113.
  • This second mechanical connection is separate from the first mechanical connection at the level of the base 11.
  • the support 13, 113 can mechanically connect the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b and the internal wall of the casing 3 extending opposite the heating body 7, 107.
  • the support 13, 113 can be made of a thermally conductive material.
  • the material is chosen so as to withstand a large number of cycles. It is in particular a metallic material, configured to withstand the operating temperatures of electric heating elements 9, 9a, 9b, with which the support 13, 113 is in mechanical contact.
  • the support 13, 113 can be made of a metallic material or a different metallic alloy from the electrical heating element(s) 9, 9a, 9b.
  • the support 13, 113 can be made of spring steel in particular.
  • Such a support 13, 113 is at least partly elastic and flexible, which makes it possible to compensate for the tolerance intervals of the electric heating device 1. More generally, the support 13, 113 is shaped according to a balance between rigidity and flexibility to guarantee mechanical contact with the element 9 or the electric heating elements, 9a, 9b in the chamber 31. The support 13, 113 can be configured to resist a holding force which can vary for example in a non-limiting way between ION and 5 WE.
  • a first embodiment of support 13 is best seen in Figures 4 through 7, and a second embodiment of support 113 is best seen in Figures 8 through 11.
  • the support 13, respectively 113 comprises a base 15, respectively 115, and a predefined number of legs 17, 19, respectively 117, 119, 121.
  • a predefined number of legs 17, 19, respectively 117, 119, 121 Preferably, at least three legs 17, 19, respectively 117, 119, 121 or a multiple of three are provided.
  • the arrangement of the lugs 17, 19, respectively 117, 119, 121 is linked to the general shape of the heating body 7, respectively 107, and in particular to the longitudinal end of the electrical heating element(s) 9, 9a, 9b with which the support 13, respectively 113, cooperates.
  • the tabs 17, 19, respectively 117, 119, 121 are arranged in a circular fashion. They are advantageously regularly distributed over 360°.
  • At least two of the legs of the support 13, 113 have at least one deformation 23, 25, 27 allowing the support 13 or 113 to be kept in contact with at least one electric heating element 9, 9a, 9b.
  • the deformation 23, 25, 27 can be chosen in a non-limiting manner from an undulation, a wave shape, a rounded shape, a curved shape, a hook shape.
  • the position of the deformation 23, 25, 27 is provided to adapt to the geometry of the associated electric heating element 9, 9a, 9b.
  • a support 13 is associated with a single electric heating element 9.
  • the support 13 is configured to be held on the electric heating element 9 before assembly of the heating body 7 in the chamber 31.
  • the base 15 is arranged transversely opposite one end, in particular a longitudinal end, of the electrical heating element 9. This base 15 is advantageously centered on the longitudinal axis A.
  • the base 15 has a general circular or disc shape.
  • the tabs 17, 19 extend from the base 15 in the direction of the electric heating element 9.
  • the tabs 17, 19 can all extend from the same circumference of the base 15.
  • the tabs 17, 19 are extend for example from the peripheral edge of the base 15.
  • all the tabs 17 and 19 can come into contact with the electrical heating element 9, either inside or outside the latter.
  • the support 13 may comprise at least one tab called the external tab 17 and at least one tab called the internal tab 19.
  • the support 13 comprises at least three external tabs 17 and at least three internal tabs 19.
  • the tabs 17 extend from the base 15 towards the outside of the generally hollow shape of the heating body 7, in particular towards the outside of the electric heating element 9.
  • the internal tabs 19 extend from the base 15 towards inside the generally hollow shape of the heating body 7, in particular towards the inside of the electric heating element 9.
  • the tabs 17, 19 can be of any suitable shape to ensure contact with the electric heating element 9.
  • the lugs 17, 19 extend for example first radially from the base 15 then in the direction of the electrical heating element 9.
  • the outer lugs 17, respectively inner 19, thus have at least two portions 17a, 17b, respectively 19a , 19b, in the extension of one another.
  • a first portion 17a, 19a respectively, extends radially from the base 15, that is perpendicular to the longitudinal axis A. This first portion 17a, 19a is also called the radial portion.
  • a second portion 17b, 19b respectively, extends towards the electric heating element 9.
  • the second portions 17b, 19b of the tabs 17, 19 can extend along the same orientation with respect to the central axis of the base 15, which coincides with the longitudinal axis A.
  • the second portions 17b, 19b here extend parallel or substantially parallel to the longitudinal axis A longitudinal, and are called longitudinal portions.
  • the change of direction can be obtained by bending.
  • the legs 17, 19 are not all bent to the same length. They are alternately bent to two different lengths.
  • the outer lugs 17 have radial portions 17a that are longer than the radial portions 19a of the inner lugs 19.
  • the electrical heating element 9 wound in the helical shape defines an internal diameter D9i inside the electrical heating element 9 and an external diameter D9e outside the electrical heating element 9 which is greater than the inner diameter D9i.
  • the radial portions 19a of the internal tabs 19 can be part of a circle Cl of first diameter DI.
  • the first diameter DI can be equal or substantially equal to the inner diameter D9i of the electrical heating element 9.
  • the radial portions 17a of the outer tabs 17 are for example part of another circle C2 of second diameter D2 greater than the first diameter DI.
  • the second diameter D2 may be less than the external diameter D9e of the electrical heating element 9.
  • this difference in diameters may lead to deformation of the external tabs 17 which become extend outside the electric heating element 9, which contributes to the mechanical contact and the maintenance of the support 13 on the electric heating element 9.
  • the tabs 17, 19 may have different lengths calculated so as to ensure contact points with different rolled portions 93 of the element. electric heater 9.
  • the outer legs 17 and / or inner 19 may have longitudinal portions 17b, respectively 19b, of different lengths.
  • the outer tabs 17 respectively have at least a first deformation 23.
  • This first deformation 23 is configured to keep the support 13 in contact with the outside of the electric heating element 9.
  • the first deformation 23 is provided at the level of the longitudinal portion 17b of an outer leg 17.
  • the first deformation 23 can be made by bending.
  • the external tabs 17 can be globally straight before being deformed, so that the first deformation 23 protrudes with respect to the general plane defined by the external tab 17, in particular its longitudinal portion 17b.
  • This first deformation 23 can be produced in the form of an undulation or even a wave or rounded shape.
  • the top of the corrugation is oriented towards the inside of the hollow shape of the heating body 7.
  • the deformation 23 such as an undulation can come to bear under a wound portion 93 of the electric heating element 9, defining a general helical shape, depending on the orientation of the heating body 7 when it is arranged in the chamber 31.
  • the deformation 23 is positioned between two wound portions 93 of the electric heating element 9.
  • this deformation 23 such as a corrugation is clipped, or in other words retained, between the two rolled portions 93.
  • the support 13 remains in position in a stable manner. The corrugation does not move towards another wound portion 93 of the electric heating element 9. In this way, the support 13 is fixed on the electric heating element 9 before the assembly of the heating body 7 in the chamber 31 .
  • the first deformations 23 can be provided at different lengths on the outer legs 17.
  • the internal tabs 19 may have at least a second deformation 25.
  • This second deformation 25 may be provided to maintain the support 13 in contact with the interior of the electric heating element 9.
  • the second deformation 25 may be provided on the longitudinal portion 19b of the inner tab 19.
  • the second deformation 25 provided on the internal tabs 19 can be similar to or different from the first deformation 23 provided on the external tabs 17.
  • the second deformation 25 can be achieved by bending a free end of an internal tab 19. This is in particular the end of the second portion 19b of an internal leg 19.
  • the curved end can be oriented in the direction of the electric heating element 9.
  • the curved end of the internal leg 19 can come to rest under a rolled up portion 93 of the electric heating element 9, according to the orientation of the heating body 7 when it is arranged in the chamber 31.
  • the external tabs 17 or at least some external tabs 17, can be shaped so as to also ensure mechanical contact with the internal wall of the housing 3 , it is in particular a side surface of the housing 3, when the heating body 7 is arranged in the fluid circulation chamber.
  • the second embodiment of the support 113 is described below in more detail, with reference to FIGS. 8 to 11. Only the differences with respect to the first embodiment are detailed below.
  • a single support 113 can be associated with the two electric heating elements 9a, 9b. It is configured to be held on the electric heating elements 9a, 9b, before assembly of the heating body 107 in the chamber 31.
  • the support 113 can be arranged at least in part between the two separate concentric electric heating elements 9a, 9b.
  • the support 113 makes it possible to maintain a distance between the electric heating elements 9a, 9b so that they do not come into contact with each other and that there is no overlap. More precisely, the support 113 is arranged in such a way as to limit or even avoid any direct contact between the electrical heating elements 9a, 9b, whether at the level of their terminal sections connected to the base 11 or of their respective wound portions 93.
  • the base 115 of the support 113 is arranged transversely facing one end, in particular a longitudinal end, of the two electric heating elements 9a. 9b.
  • the base 115 can be made similar to the first embodiment and is not described again below.
  • the support 113 comprises at least a first tab 117 extending towards the outside of the external electric heating element 9b.
  • the first leg 117 has at least one deformation 27 configured to keep the support 113 in contact with the outside of the external electric heating element 9b.
  • the support 113 comprises at least three first tabs 117.
  • the first tabs 117 form can be considered as external tabs.
  • the support 113 also includes at least a second leg 119 extending between the two concentric electric heating elements 9a, 9b.
  • the second leg 119 may also have at least one deformation 27 configured to keep the support in contact with the internal electrical heating element 9a.
  • the support 113 comprises at least three second legs 119.
  • the second legs 119 can be considered as internal legs.
  • the deformations 27 can be similar on the first legs 117 and on the second legs 119, as in the example illustrated. Alternatively, the deformations provided on the first tabs 117 may be different from the deformations provided on the second tabs 119.
  • the deformations 27 can be provided at different lengths on the legs 117, 119.
  • the support 113 further comprises at least one third lug 121 shaped to ensure mechanical contact with the internal wall of the casing 3, when the heating body 107 is arranged in the chamber 31.
  • the support 113 comprises at least three third legs 121.
  • the three series of legs 117, 119, 121 are advantageously arranged alternately around the base 115.
  • the legs 117, respectively 119, respectively 121 have at least a first portion also called radial portion 117a, respectively 119a, respectively 121a, extending for example radially from the base 115, and a second portion 117b, respectively 119b, respectively 121b, in the extension of the first portion 117a, or 119a, or 121a.
  • the second portion of a first or second leg 117, 119 is also called the longitudinal portion, and extends towards the electrical heating elements 9a, 9b, parallel or substantially parallel to the longitudinal axis A.
  • the tabs 117, 119, 121 are not bent to the same length and thus have radial portions of different lengths.
  • the first tabs 117 have radial portions 117a that are longer than the radial portions 119a of the second tabs 119.
  • the third tabs 121 have, for example, radial portions 121a that are longer than those of the other two tabs 117, 119.
  • the first electrical heating element 9a called internal, wound in a helical shape
  • the second electrical heating element 9b called external, wound in a helical shape, has a second external diameter D9b on the external side of the external electrical heating element 9b.
  • the second diameter D9b is greater than the first diameter D9a.
  • the radial portions 119a of the second tabs 119 can fit into a circle Cl' of first diameter Dl'.
  • the radial portions 117a of the first lugs 117 fit for example in another circle C2' of second diameter D2'.
  • the second diameter D2′ is in particular greater than the first diameter D1′.
  • the first diameter D1′ is less than the outer diameter D9a of the internal electrical heating element 9a
  • the second diameter D2′ is smaller than the outer diameter D9b of the external electrical heating element 9b.
  • the legs 117, respectively 119 may have longitudinal portions 117b, respectively 119b, of different lengths.
  • the deformations 27 are provided on the longitudinal portions 117b, 119b of the first and second legs 117, 119. They may be undulations or waves.
  • the corrugations formed on the first and second tabs 117 and 119 can all be oriented in the same way as in the example shown.
  • the top of an undulation is here oriented towards the inside of the hollow shape of the heating body 107.
  • the undulations can be maintained under the respective wound parts 93 of the electrical heating elements 9a, 9b, depending on the orientation of the heating body. heater 107 when arranged in chamber 31.
  • At least one of the lugs is intended to come into mechanical contact with the internal wall of the casing 3 when the heating body 107 is arranged in the chamber 31.
  • This is for example third legs 121.
  • the third legs 121 extend outside the external electric heating element 9b. They extend in the direction of the internal wall of the casing 3 when the heating body 107 is arranged in the chamber 31. To do this, the third tabs 121 are inclined with respect to the longitudinal axis A. They extend along a direction forming a non-zero angle a with the longitudinal axis A.
  • the third tabs 121 have at least one contact element 29 configured to be arranged in mechanical contact with an internal wall of the casing delimiting at least in part the fluid circulation chamber.
  • a contact element 29 is provided on the second portion 121b of a third leg 121. More specifically, the contact element 29 is provided at the free end of the second portion 121b of the third leg 121.
  • This contact element 29 is shaped to prevent damage to the internal wall of the casing 3, against which it is intended to bear. It can also be a deformation of the tab 121, but in this case the deformation does not have the function of maintaining the support on an electric heating element 9a, 9b but the mechanical contact with the internal wall of the box 3 .
  • the contact element 29 is advantageously of generally spherical, curved or even convex shape, as in the example illustrated.
  • the spherical contact element 29 is for example made in the form of a bubble or a domed or convex bump, with its convexity oriented towards the internal wall of the casing 3.
  • the spherical contact element 29 allows point contact with the internal wall of the casing, which avoids damaging the wall internal housing 3 during mechanical contact, in particular to avoid possible scratches by these tabs of the support on the internal wall of the housing.
  • a leg of the support 13, 113 comprises both a deformation configured to hold the support 13,
  • a contact element for example of generally spherical shape, configured to be arranged in mechanical contact with the internal wall of the housing 3, when the heating body 7 , 107 is arranged in room 31.
  • the support 13, 113 may include a galvanic anti-corrosion coating.
  • a galvanic anti-corrosion coating promotes the maintenance of the support 13, 113 on the electric heating element 9, 9a, 9b by increasing the coefficient of friction, while making it possible to avoid a problem of galvanic corrosion.
  • the support 13, 113 is made of spring steel, in particular stainless steel such as SUS 304.
  • the coating may be tetrafluoroethylene more commonly known by the abbreviation Teflon. Of course, other materials than Teflon can be used for the anti-corrosion coating.
  • a fluoropolymer such as polytetrafluoroethylene (also known by the acronym PTFE) or copper or any other steel making it possible to ensure the galvanic anti-corrosion function.
  • the support 13, 113 according to one or other of the embodiments described above is held, and advantageously clipped, on the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b during assembly of the heating body 7, 107, so as to form a unitary assembly which is maintained.
  • the maintenance of the support 13, 113 on the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b is not dependent on the arrangement of the heating body 7, 107 in the chamber 31 defined by the housing 3 of the device electric heater 1 matching.
  • the support 13, 113 once positioned on the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b, remains maintained, clipped, in the intended orientation.
  • the parts forming the heating body 7, 107 are not offset relative to each other, for example during transport, before being assembled in the corresponding electric heating device 1.
  • the support 13, 113 complements the fixing of the electrical element heater 9 or electric heating elements 9a, 9b, on the base 11, to limit the movement of the electric heating element or elements 9, 9a, 9b within the housing 3.
  • the support 13, 113 makes it possible to maintain a distance between the element 9 or the electric heating elements 9a, 9b of the heating body 7, 107 with the internal wall of the casing 3.
  • the support 113 also makes it possible to maintain the electric heating elements 9a, 9b, at the same distance from one of the other, to prevent them from colliding inside the casing 3 when used in a motor vehicle, and thus to limit the generation of noise.

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Abstract

L'invention concerne un corps de chauffe (7) comprenant au moins un élément électrique chauffant (9) configuré pour être agencé dans une chambre de circulation de fluide, et au moins un support (13) au moins en partie élastique et flexible, le support (13) comportant une base (15) agencée en regard d'une extrémité dudit au moins un élément électrique chauffant (9), et un nombre prédéfini de pattes (17, 19) s'étendant à partir de la base (15) en direction dudit au moins un élément électrique chauffant (9). Selon l'invention, au moins deux pattes (17, 19) du support (13) présentent au moins une déformation (23) configurée pour maintenir le support (13) en contact avec ledit au moins un élément électrique chauffant (9). L'invention concerne également un dispositif de chauffage électrique comportant un tel corps de chauffe (7).

Description

CORPS DE CHAUFFE ET DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ÉEECTRIQUE CORRESPONDANT
Le domaine de la présente invention est celui des dispositifs électriques de chauffage et de circulation d’un fluide, en particulier d’un liquide, notamment pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un habitacle d’un véhicule automobile notamment électrique ou hybride. L’invention concerne plus particulièrement un corps de chauffe pour un tel dispositif de chauffage électrique.
Le chauffage de l’air destiné au traitement thermique de l’habitacle d’un véhicule automobile à moteur thermique est assuré par échange de chaleur entre un flux d’air et un fluide caloporteur tel qu’un liquide, par le biais d’un échangeur thermique. Dans le cas des véhicules hybrides ou électriques, des dispositifs de chauffage électrique sont connus qui forment une source de calories et dans lesquels un courant électrique circule pour monter en température un corps de chauffe s’étendant longitudinalement dans un boîtier de ce dispositif de chauffage. Le liquide à chauffer traverse ainsi le dispositif de chauffage électrique et est mis au contact du corps de chauffe. Il s’effectue alors un échange de calories entre le corps de chauffe et le liquide destiné au chauffage de l’habitacle, qui chauffe alors à son tour.
Le corps de chauffe comporte habituellement au moins un élément électrique chauffant, par exemple une ou plusieurs résistances chauffantes. Afin d’obtenir une puissance de chauffe suffisante pour le fonctionnement souhaité, les éléments électriques chauffants peuvent être multiples dans un même dispositif de chauffage électrique.
Selon une solution connue, le dispositif de chauffage électrique comporte un boîtier délimitant au moins en partie une chambre de circulation du fluide, tel que du liquide, au sein du boîtier. Le ou les éléments électriques chauffants, généralement portés par un socle, sont agencés dans cette chambre.
De plus, le boîtier peut héberger un circuit électrique portant des composants électriques et permettant notamment de connecter des terminaux électriques de chaque élément électrique chauffant à un système d’alimentation électrique, par exemple à haute tension.
Lorsque plusieurs éléments électriques chauffants, il est avantageux de réaliser la fixation de tous les éléments électriques chauffants sur le même socle de façon à concentrer les mesures d’étanchéité au niveau de cette paroi. Les éléments électriques chauffants sont donc montés en porte à faux dans le boîtier. En utilisation, le dispositif de chauffage électrique, monté sur un véhicule automobile, voire par exemple au niveau du moteur, est amené à bouger, vibrer, et les différentes pièces du dispositif de chauffage électrique peuvent s’entrechoquer, notamment les éléments électriques chauffants tels que des résistances chauffantes du corps de chauffe entre eux et avec l’intérieur du boîtier. Ceci génère du bruit, et de plus peut accélérer la détérioration des pièces qui entrent en contact.
Afin de réduire ce montage en porte à faux, il a été proposé d’agencer dans la chambre de circulation du fluide, une pièce supplémentaire ou entretoise formant une liaison mécanique entre les éléments électriques chauffants et la paroi interne du boîtier délimitant la chambre de circulation du fluide. Cette entretoise est maintenue sur les éléments électriques chauffants par la paroi interne du boîtier. Ainsi, avant assemblage du dispositif de chauffage électrique, G entretoise n’est pas maintenue en position sur les éléments chauffants électriques, elle peut tourner et s’enlever facilement. L’agencement de cette entretoise sur les éléments électriques chauffants dans la position et selon l’orientation souhaitées, ne peut être réalisé que lors de l’assemblage final du dispositif de chauffage électrique, ce qui nécessite un transport des pièces séparées avant assemblage.
Par ailleurs, les matériaux des différents organes ou éléments du corps de chauffe et du dispositif de chauffage électrique correspondant sont assez variés. Notamment, les éléments électriques chauffants du corps de chauffe et la pièce supplémentaire formant entretoise peuvent être réalisés dans des matériaux métalliques ou alliages métalliques différents. Également, la paroi interne du boîtier délimitant la chambre de circulation est généralement dans un autre matériau ou alliage métallique. Une sonde de température peut également être disposée dans la chambre de circulation pour surveiller la température du ou des éléments électriques chauffants, elle aussi peut être réalisée dans un matériau ou alliage métallique encore différent.
Lorsque le fluide circulant dans la chambre est un liquide tel que de l’eau glycolée, les différents organes ou éléments métalliques présents dans la chambre sont potentiellement soumis à un risque de corrosion galvanique. En particulier, il peut y avoir un risque qu’une matière se déporte sur une autre matière par le biais du courant électrique circulant dans les éléments électriques chauffants. Il est notamment possible que la pièce supplémentaire formant entretoise entre les éléments électriques chauffants et la paroi interne du boîtier, soit détériorée par corrosion galvanique. L’invention a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des problèmes de l’art antérieur en proposant un corps de chauffe dont le maintien est amélioré tout en permettant de limiter le bruit dû aux vibrations susceptibles d’être générées en utilisation dans un véhicule automobile notamment.
Un autre objectif peut être de limiter le risque de corrosion galvanique d’au moins un élément ou organe du corps de chauffe.
À cet effet, l’invention a pour objet un corps de chauffe notamment pour un dispositif de chauffage électrique d’un fluide pour véhicule automobile, le corps de chauffe comprenant au moins un élément électrique chauffant configuré pour être agencé dans une chambre de circulation du fluide définie au moins en partie par un boîtier dudit dispositif, et au moins un support au moins en partie élastique et flexible, le support comportant : une base agencée en regard d’une extrémité dudit au moins un élément électrique chauffant, et un nombre prédéfini de pattes s’étendant à partir de la base en direction dudit au moins un élément électrique chauffant.
Selon l’invention, au moins deux pattes du support présentent au moins une déformation configurée pour maintenir le support en contact avec ledit au moins un élément électrique chauffant.
Ainsi, le support est monté et maintenu de façon fixe sur ledit au moins un élément électrique chauffant. Cet assemblage du corps de chauffe est stable et le reste, par exemple lors du transport du corps de chauffe, avant insertion dans la chambre de circulation du fluide définie par le boîtier du dispositif de chauffage électrique correspondant.
Le corps de chauffe peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
Ladite au moins une déformation peut être disposée à une longueur différente sur lesdites au moins deux pattes du support.
Ledit moins un élément électrique chauffant définit par exemple au moins en partie une forme hélicoïdale. Dans ce cas, ladite au moins une déformation peut être agencée de façon à être clippée, à être retenue, entre deux enroulements de la forme hélicoïdale.
Selon un aspect, ledit moins un élément électrique chauffant définit une forme creuse et le support comporte au moins une patte externe s’étendant vers l’extérieur de la forme creuse et présentant au moins une déformation configurée pour maintenir le support en contact avec l’extérieur dudit au moins un élément électrique chauffant. Il peut s’agir d’une première déformation sur ladite au moins une patte externe.
Le support peut comporter au moins une patte interne s’étendant vers l’intérieur de la forme creuse, et présentant au moins une déformation configurée pour maintenir le support en contact avec l’intérieur dudit au moins un élément électrique chauffant. Il peut s’agir d’une deuxième déformation sur ladite au moins une patte interne. La première déformation et la deuxième déformation peuvent être similaires ou différentes.
Les pattes externes peuvent être destinées à venir en contact avec la paroi interne du boîtier lorsque le corps de chauffe est agencé dans la chambre de circulation du fluide.
Selon un premier mode de réalisation, le corps de chauffe comporte un élément électrique chauffant et un support associé.
Selon un deuxième mode de réalisation, le corps de chauffe comporte au moins deux éléments électriques chauffants concentriques, dont un élément électrique chauffant externe disposé autour d’un élément électrique chauffant interne. Un support peut être associé aux deux éléments électriques chauffants.
Le support peut comporter au moins une première patte s’étendant vers l’extérieur de l’élément électrique chauffant externe, et présentant au moins une déformation configurée pour maintenir le support en contact avec l’extérieur de l’élément électrique chauffant externe.
Le support peut comporter au moins une deuxième patte s’étendant entre les éléments électriques chauffants concentriques et présentant au moins une déformation configurée pour maintenir le support en contact avec l’élément électrique chauffant interne.
Selon un aspect, lesdites au moins deux pattes présentant au moins une déformation comportent au moins deux portions, une première portion et une deuxième portion dans le prolongement l’une de l’autre.
Ledit au moins un élément électrique chauffant s’étend par exemple principalement selon un axe longitudinal. Dans ce cas, la première portion peut s’étendre à partir de la base du support, perpendiculairement à l’axe longitudinal dudit au moins un élément électrique chauffant. La deuxième portion peut s’étendre par exemple parallèlement à l’axe longitudinal dudit au moins un élément électrique chauffant. Ladite au moins une déformation peut être prévue sur la deuxième portion de la patte.
La première portion d’au moins une patte présentant une déformation peut s’inscrire dans un cercle de diamètre inférieur au diamètre extérieur dudit au moins un élément électrique chauffant.
Selon le deuxième mode de réalisation avec deux éléments électriques chauffants concentriques, la première portion de ladite au moins une première patte peut s’inscrire dans un cercle de diamètre inférieur au diamètre extérieur de l’élément électrique chauffant externe. La première portion de ladite au moins une deuxième patte peut s’inscrire dans un cercle de diamètre inférieur au diamètre extérieur de l’élément électrique chauffant interne.
Selon le premier mode de réalisation avec un seul élément électrique chauffant, la première portion de ladite au moins une patte externe peut éventuellement s’inscrire dans un cercle de diamètre inférieur au diamètre extérieur de cet élément électrique chauffant.
Selon un autre aspect, ladite au moins une déformation peut être réalisée par pliage.
Ladite au moins une déformation peut être choisie parmi une ondulation, une forme de vague, une forme arrondie, une forme recourbée, une forme de crochet.
Selon un exemple, au moins une déformation est réalisée par une ondulation dont le sommet est orienté vers l’intérieur de la forme creuse définie par le corps de chauffe.
L’ondulation peut être clippée, retenue, entre deux enroulements de la forme hélicoïdale.
En alternative, l’ondulation peut venir se maintenir sous un enroulement de la forme hélicoïdale, selon l’orientation du corps de chauffe lorsqu’il est agencé dans la chambre de circulation du fluide dudit dispositif.
Selon un autre exemple, au moins une déformation est réalisée en recourbant une extrémité de la patte vers un enroulement de l’élément électrique chauffant avec lequel la patte est destinée à coopérer pour assurer le maintien.
Le support peut comporter au moins une patte présentant au moins un élément de contact, par exemple de forme générale sphérique, configuré pour être agencé en contact mécanique avec une paroi interne du boîtier délimitant au moins en partie la chambre de circulation du fluide. L’élément de contact sphérique est par exemple réalisé sous forme de bulle ou bosse convexe, de convexité orientée vers l’extérieur du corps de chauffe, c'est-à-dire destinée à être orientée vers la paroi interne du boîtier. L’élément de contact sphérique permet un contact ponctuel avec la paroi interne du boîtier, ce qui permet d’éviter d’éventuelles griffures par ces pattes du support sur la paroi interne du boîtier.
Par ailleurs, la patte présentant ledit au moins un élément de contact de forme générale sphérique peut être inclinée par rapport à l’axe longitudinal dudit au moins un élément électrique chauffant, c'est-à-dire selon une direction formant un angle non nul avec l’axe longitudinal, de manière à venir en contact avec la paroi interne du boîtier lorsque le corps de chauffe est agencé dans la chambre de circulation du fluide.
Selon un autre aspect, le support comporte un revêtement anti-corrosion galvanique. Par exemple, le support est réalisé en acier ressort, par exemple en acier inoxydable tel que du SUS 304. Le revêtement peut être du tétra-fluoroéthylène plus communément connu sous l’abréviation téflon. Un tel revêtement favorise le maintien du support sur l’élément chauffant en augmentant le coefficient de frottement, tout en permettant de limiter le risque de corrosion galvanique.
L’invention concerne également un dispositif de chauffage électrique d’un fluide, tel qu’un liquide, notamment pour véhicule automobile, comportant au moins un corps de chauffe tel que défini précédemment, et un boîtier délimitant, au moins en partie, au moins une chambre de circulation du fluide dans laquelle s’étend ledit au moins un corps de chauffe.
L’invention concerne aussi une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation d’un flux d’air comportant un dispositif de chauffage électrique tel que défini ci-dessus.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
La figure 1 montre un dispositif de chauffage électrique d’un liquide.
La figure 2 est une vue une coupe d’un dispositif de chauffage électrique comportant un corps de chauffe selon un premier mode de réalisation. La figure 3 est une vue une coupe d’un dispositif de chauffage électrique comportant un corps de chauffe selon un deuxième mode de réalisation.
La figure 4 est une représentation du corps de chauffe selon le premier mode de réalisation.
La figure 5 est une vue en perspective d’un support du corps de chauffe selon le premier mode de réalisation.
La figure 6 est une vue de dessus du support selon le premier mode de réalisation des figures 4 et 5.
La figure 7 est une vue en coupe transversale montrant en partie le corps de chauffe selon le premier mode de réalisation agencé dans une chambre de circulation de fluide du dispositif de chauffage électrique.
La figure 8 est une représentation du corps de chauffe selon le deuxième mode de réalisation comprenant deux éléments électriques chauffants.
La figure 9 est une vue en perspective d’un support du corps de chauffe selon le deuxième mode de réalisation.
La figure 10 est une vue de dessus du support selon le deuxième mode de réalisation des figures 8 et 9.
La figure 11 est une vue en coupe transversale montrant en partie le corps de chauffe selon le deuxième mode de réalisation agencé dans une chambre de circulation de fluide du dispositif de chauffage électrique.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
La figure 1 montre un dispositif de chauffage électrique 1, en particulier pour un véhicule automobile tel qu’un véhicule électrique ou hybride. Ce dispositif de chauffage électrique 1, est destiné notamment à coopérer avec une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation d’un flux d’air pour un tel véhicule automobile. Il s’agit d’un dispositif de chauffage électrique 1 permettant de chauffer un fluide, en particulier un liquide tel que de l’eau glycolée.
Le dispositif de chauffage électrique 1 comprend un boîtier 3. Le boîtier 3 peut présenter une forme générale cylindrique ou conique ou encore une forme générale parallélépipédique.
Le dispositif de chauffage électrique 1, comprend au moins une chambre 31 de circulation du fluide, tel que du liquide, masquée par le boîtier 3 sur la figure 1. Cette chambre 31 est délimitée au moins en partie par le boîtier 3. La chambre 31 peut être définie avec une forme générale cylindrique ou conique ou encore une forme parallélépipédique.
Le dispositif de chauffage électrique 1 peut comprendre une cloison 5, sur laquelle est fixé le boîtier 3, et permettant de fermer le boîtier 3.
Le dispositif de chauffage électrique 1 comporte en outre au moins un corps de chauffe 7, 107, dont deux modes de réalisation sont représentés sur les figures 2 et 3, qui est agencé dans la chambre 31.
De façon générale, le corps de chauffe 7, 107 peut présenter une forme générale creuse.
Il comporte un ou plusieurs éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b. Il s’agit en particulier d’une ou plusieurs résistances électriques chauffantes. Le ou les éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b sont par exemple métalliques, notamment en acier inoxydable.
Selon le premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, le corps de chauffe 7 comporte un seul élément électrique chauffant 9 tel qu’une résistance électrique chauffante. Selon le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 3, le corps de chauffe 107 comporte deux éléments électriques chauffants 9a, 9b tels que deux résistances électriques chauffantes. Selon l’un ou l’autre des modes de réalisation des figures 2 et 3, le corps de chauffe 7, 107, et plus précisément l’élément ou les éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b, s’étendent dans la chambre 31. Le corps de chauffe 7, 107, et plus précisément l’élément 9 ou les éléments électriques chauffants 9a, 9b, s’étendent principalement selon un axe longitudinal A.
En fonctionnement, le fluide, par exemple du liquide à chauffer, peut circuler au sein de la chambre 31 et, monter en température au contact du ou des éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b par échange thermique. Le liquide chauffé peut ensuite être évacué du dispositif de chauffage électrique 1, de manière à être dirigé vers d’autres composants du véhicule automobile.
Les éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b sont pourvus de terminaux électriques 91. Les terminaux électriques 91, s’étendent par exemple dans une direction sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A.
Le corps de chauffe 7, 107 peut comporter également un socle 11. L’élément ou les éléments électriques chauffants 9 peuvent être fixés de manière étanche sur ce socle 11. Une première liaison mécanique est ainsi formée entre l’élément ou les éléments électriques chauffants 9 et le socle 11. Lorsque le corps de chauffe 7, 107 est agencé dans la chambre 31, le socle 11 est maintenu, fixé dans le boîtier 3. Il permet ainsi de relier mécaniquement l’élément ou les éléments électriques chauffants 9 et une paroi interne du boîtier 3 délimitant la chambre 31 et s’étendant en regard du corps de chauffe 7, 107.
Le socle 11 s’étend transversalement par rapport à l’axe longitudinal A.
Les terminaux électriques 91 du ou des éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b s’étendent du côté du socle 11 opposé à la chambre 31, de façon à pourvoir être raccordés à une alimentation électrique, par exemple via un circuit électrique ou électronique.
Le socle 11 peut notamment réaliser une séparation entre la chambre 31 et une cavité 33 du dispositif de chauffage électrique 1, par exemple du boîtier 3, au sein de laquelle peut être monté par exemple le circuit électrique ou électronique (non représenté) ou au moins un élément de raccordement des terminaux électriques 91 au circuit électrique ou électronique par exemple.
Dans les exemples illustrés, l’agencement du socle 11 et de l’élément 9 ou des éléments 9a, 9b électriques chauffants définit une forme générale cylindrique du corps de chauffe 7, 107. Ce dernier présente ainsi une première extrémité longitudinale formée par le socle 11 et une deuxième extrémité longitudinale opposée au socle 11.
Plus précisément, l’élément 9 ou chaque élément électrique chauffant 9a, 9b peut être mis en forme de façon à définir une forme cylindrique ou au moins en partie hélicoïdale, par exemple en étant au moins en partie enroulé.
En particulier, selon le deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 3, les deux éléments électriques chauffants 9a, 9b, chacun au moins en partie enroulé, sont concentriques, l’un étant disposé autour de l’autre. Les éléments électriques chauffants 9a, 9b sont enroulés autour d’un même axe d’enroulement, ici confondu avec l’axe longitudinal A. Bien entendu, d’autres configurations peuvent être envisagées.
Le corps de chauffe 7, 107 (figure 2 ou 3) est avantageusement agencé dans la chambre 31, de sorte que, dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal A, tous les points sur une portion enroulée ou enroulement 93, d’un élément électrique chauffant 9, 9a, 9b sont équidistants, ou sensiblement équidistants, de la paroi interne du boîtier 3 délimitant la chambre 31.
Le corps de chauffe 7, respectivement 107, comporte de plus au moins un support 13, respectivement 113. Le support 13, 113 peut être agencé au niveau d’une extrémité, notamment une extrémité longitudinale, du corps de chauffe 7, 107, et plus précisément d’au moins un élément électrique chauffant 9, 9a, 9b. En particulier, le support 13, 113 peut être prévu à l’opposé du socle 11.
Un tel support 13, 113 peut être associé à un seul élément électrique chauffant 9 comme représenté dans l’exemple de la figure 2, ou en alternative à deux éléments électriques chauffants 9a, 9b comme représenté dans l’exemple de la figure 3.
Une deuxième liaison mécanique est ainsi formée entre l’élément 9 ou les éléments électriques chauffants 9a, 9b et le support 13, 113. Cette deuxième liaison mécanique est distincte de la première liaison mécanique au niveau du socle 11. Lorsque le corps de chauffe 7, 107 est agencé dans la chambre 31, le support 13, 113 peut relier mécaniquement l’élément 9 ou les éléments électriques chauffants 9a, 9b et la paroi interne du boîtier 3 s’étendant en regard du corps de chauffe 7, 107.
Le support 13, 113 peut être réalisé dans un matériau conducteur thermique. Le matériau est choisi de façon à tenir un nombre important de cycles. Il s’agit en particulier d’un matériau métallique, configuré pour résister aux températures de fonctionnement des éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b, avec lesquels le support 13, 113 est en contact mécanique. Le support 13, 113 peut être dans un matériau métallique ou un alliage métallique différent du ou des éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b. En particulier, le support 13, 113 peut être réalisé en acier ressort notamment.
Un tel support 13, 113 est au moins en partie élastique et flexible, ce qui permet de compenser les intervalles de tolérances du dispositif de chauffage électrique 1. Plus généralement, le support 13, 113 est conformé selon un équilibre entre rigidité et flexibilité pour garantir un contact mécanique avec l’élément 9 ou les éléments électriques chauffants, 9a, 9b dans la chambre 31. Le support 13, 113 peut être configuré pour résister à un effort de maintien qui peut varier par exemple de façon non limitative entre ION et 5 ON.
Un premier mode de réalisation du support 13 est mieux visible sur les figures 4 à 7, et un deuxième mode de réalisation du support 113 est mieux visible sur les figures 8 à 11.
Selon l’un ou l’autre des modes, le support 13, respectivement 113, comporte une base 15, respectivement 115, et un nombre prédéfini de pattes 17, 19, respectivement 117, 119, 121. De préférence, au moins trois pattes 17, 19, respectivement 117, 119, 121 ou un multiple de trois sont prévues.
La disposition des pattes 17, 19, respectivement 117, 119, 121, est liée à la forme générale du corps de chauffe 7, respectivement 107, et en particulier à l’extrémité longitudinale du ou des éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b avec laquelle le support 13, respectivement 113, coopère. Selon les exemples illustrés, les pattes 17, 19, respectivement 117, 119, 121, sont disposées de façon circulaire. Elles sont avantageusement régulièrement réparties sur 360°.
De plus, au moins deux des pattes du support 13, 113, présentent au moins une déformation 23, 25, 27 permettant de maintenir le support 13 ou 113 en contact avec au moins un élément électrique chauffant 9, 9a, 9b. La déformation 23, 25, 27 peut être choisie de façon non limitative parmi une ondulation, une forme de vague, une forme arrondie, une forme recourbée, une forme de crochet. La position de la déformation 23, 25, 27 est prévue pour s’adapter à la géométrie de l’élément électrique chauffant 9, 9a, 9b associé.
Premier mode de réalisation On décrit ci-après plus en détail le premier mode de réalisation du support 13, en référence aux figures 4 à 7.
Un support 13 est associé à un seul élément électrique chauffant 9. Le support 13 est configuré pour se maintenir sur l’élément électrique chauffant 9 avant assemblage du corps de chauffe 7 dans la chambre 31.
La base 15 est agencée transversalement en regard d’une extrémité, notamment une extrémité longitudinale, de l’élément électrique chauffant 9. Cette base 15 est avantageusement centrée sur l’axe longitudinal A. Dans l’exemple illustré, la base 15 présente une forme générale circulaire ou de disque.
Les pattes 17, 19 s’étendent à partir de la base 15 en direction de l’élément électrique chauffant 9. Les pattes 17, 19 peuvent toutes s’étendre depuis une même circonférence de la base 15. Les pattes 17, 19 s’étendent par exemple depuis la bordure périphérique de la base 15.
Selon ce premier mode de réalisation, toutes les pattes 17 et 19 peuvent venir en contact avec l’élément électrique chauffant 9, soit à l’intérieur soit à l’extérieur de ce dernier.
Pour ce faire, le support 13 peut comprendre au moins une patte dite patte externe 17 et au moins une patte dite patte interne 19. En particulier, le support 13 comporte au moins trois pattes externes 17 et au moins trois pattes internes 19. Les pattes externes 17 s’étendent depuis la base 15 vers l’extérieur de la forme générale creuse du corps de chauffe 7, en particulier vers l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9. Les pattes internes 19 s’étendent depuis la base 15 vers l’intérieur de la forme générale creuse du corps de chauffe 7, en particulier vers l’intérieur de l’élément électrique chauffant 9.
On peut prévoir par exemple une alternance de pattes externes 17 et de pattes internes 19 autour de la base 15.
Les pattes 17, 19 peuvent être de toute forme appropriée pour assurer le contact avec l’élément électrique chauffant 9.
Les pattes 17, 19 s’étendent par exemple d’abord radialement depuis la base 15 puis en direction de l’élément électrique chauffant 9. Les pattes externes 17, respectivement internes 19, présentent ainsi au moins deux portions 17a, 17b, respectivement 19a, 19b, dans le prolongement l’une de l’autre. Une première portion 17a, respectivement 19a, s’étend radialement à partir de la base 15, soit perpendiculairement à l’axe longitudinal A. Cette première portion 17a, 19a est aussi appelée portion radiale.
Une deuxième portion 17b, respectivement 19b, s’étend vers l’élément électrique chauffant 9. De plus, les deuxièmes portions 17b, 19b des pattes 17, 19 peuvent s’étendre suivant une même orientation par rapport à l’axe central de la base 15, qui est confondu avec l’axe longitudinal A. Les deuxièmes portions 17b, 19b s’étendent ici de façon parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A longitudinales, et sont appelées portions longitudinales.
Les termes « radialement », « radial », « longitudinalement », « longitudinal » sont définis ci-dessus par rapport l’axe central de la base 15, qui est confondu avec l’axe longitudinal
A.
Le changement de direction peut être obtenu par pliage. Selon l’exemple illustré, les pattes 17, 19 ne sont pas toutes pliées à la même longueur. Elles sont alternativement pliées à deux longueurs différentes. En particulier, les pattes externes 17 présentent des portions radiales 17a plus longues que les portions radiales 19a des pattes internes 19.
Dans l’exemple illustré, l’élément électrique chauffant 9 enroulé selon la forme hélicoïdale, définit un diamètre intérieur D9i à l’intérieur de l’élément électrique chauffant 9 et un diamètre extérieur D9e à l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9 qui est supérieur au diamètre intérieur D9i. Les portions radiales 19a des pattes internes 19 peuvent s’inscrire dans un cercle Cl de premier diamètre DI. Le premier diamètre DI peut être égal ou sensiblement égal au diamètre intérieur D9i de l’élément électrique chauffant 9. Les portions radiales 17a des pattes externes 17 s’inscrivent par exemple dans un autre cercle C2 de deuxième diamètre D2 supérieur au premier diamètre DI.
Le deuxième diamètre D2 peut être inférieur au diamètre extérieur D9e de l’élément électrique chauffant 9. À l’assemblage du support 13 sur l’élément électrique chauffant 9, cette différence de diamètres peut entraîner une déformation des pattes externes 17 qui viennent s’étendre à l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9, ce qui participe au contact mécanique et au maintien du support 13 sur l’élément électrique chauffant 9.
De plus, les pattes 17, 19 peuvent présenter des longueurs différentes calculées de façon à assurer des points de contact avec différentes portions enroulées 93 de l’élément électrique chauffant 9. Ainsi, les pattes externes 17 et/ou internes 19 peuvent présenter des portions longitudinales 17b, respectivement 19b, de longueurs différentes.
Les pattes externes 17 présentent respectivement au moins une première déformation 23. Cette première déformation 23 est configurée pour maintenir le support 13 en contact avec l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9. En particulier, la première déformation 23 est ménagée au niveau de la portion longitudinale 17b d’une patte externe 17.
La première déformation 23 peut être réalisée par pliage.
Les pattes externes 17 peuvent être globalement droites avant d’être déformées, de sorte que la première déformation 23 fait saillie par rapport au plan général défini par la patte externe 17, en particulier sa portion longitudinale 17b.
Cette première déformation 23 peut être réalisée sous forme d’une ondulation ou encore une forme de vague ou arrondie. Le sommet de l’ondulation est orienté vers l’intérieur de la forme creuse du corps de chauffe 7.
La déformation 23 telle qu’une ondulation peut venir en appui sous une portion enroulée 93 de l’élément électrique chauffant 9, définissant une forme générale hélicoïdale, selon l’orientation du corps de chauffe 7 lorsqu’il est agencé dans la chambre 31. En particulier, comme dans l’exemple illustré, la déformation 23 vient se positionner entre deux portions enroulées 93 de l’élément électrique chauffant 9.
Avantageusement, cette déformation 23 telle qu’une ondulation est clippée, ou autrement dit retenue, entre les deux portions enroulées 93. Une fois l’ondulation clippée, le support 13 reste en position de façon stable. L’ondulation ne se déplace pas vers une autre portion enroulée 93 de l’élément électrique chauffant 9. De la sorte, le support 13 est fixé sur l’élément électrique chauffant 9 avant l’assemblage du corps de chauffe 7 dans la chambre 31.
Les premières déformations 23 peuvent être prévues à des longueurs différentes sur les pattes externes 17.
En complément, les pattes internes 19 peuvent présenter au moins une deuxième déformation 25. Cette deuxième déformation 25 peut être prévue pour maintenir le support 13 en contact avec l’intérieur de l’élément électrique chauffant 9. La deuxième déformation 25 peut être prévue sur la portion longitudinale 19b de la patte interne 19. La deuxième déformation 25 prévue sur les pattes internes 19 peut être similaire ou différente de la première déformation 23 prévue sur les pattes externes 17. Dans l’exemple illustré, la deuxième déformation 25 peut être réalisée en recourbant une extrémité libre d’une patte interne 19. Il s’agit en particulier de l’extrémité de la deuxième portion 19b d’une patte interne 19.
L’extrémité recourbée peut être orientée en direction de l’élément électrique chauffant 9. En particulier, l’extrémité recourbée de la patte interne 19 peut venir en appui sous une portion enroulée 93 de l’élément électrique chauffant 9, selon l’orientation du corps de chauffe 7 lorsqu’il est agencé dans la chambre 31.
Par ailleurs, en plus du contact mécanique avec l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9, les pattes externes 17 ou au moins certaines pattes externes 17, peuvent être conformées de façon à assurer également un contact mécanique avec la paroi interne du boîtier 3, il s’agit notamment d’une surface latérale du boîtier 3, lorsque le corps de chauffe 7 est agencé dans la chambre de circulation du fluide.
Deuxième mode de réalisation
On décrit ci-après plus en détail le deuxième mode de réalisation du support 113, en référence aux figures 8 à 11. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation sont détaillées ci-après.
Un seul support 113 peut être associé aux deux éléments électriques chauffants 9a, 9b. Il est configuré pour se maintenir sur les éléments électriques chauffants 9a, 9b, avant assemblage du corps de chauffe 107 dans la chambre 31.
Le support 113 peut être agencé au moins en partie entre les deux éléments électriques chauffants 9a, 9b concentriques distincts. Le support 113 permet de maintenir une distance entre les éléments électriques chauffants 9a, 9b afin qu’ils n’entrent pas en contact l’un avec l’autre et qu’il n’y ait pas de chevauchement. Plus précisément, le support 113 est agencé de façon à limiter voire éviter tout contact direct entre les éléments électriques chauffants 9a, 9b, que ce soit au niveau de leurs sections terminales raccordées au socle 11 ou de leurs portions enroulées 93 respectives.
La base 115 du support 113 est agencée transversalement en regard d’une extrémité, notamment une extrémité longitudinale, des deux éléments électriques chauffants 9a. 9b. La base 115 peut être réalisée de façon similaire au premier mode de réalisation et n’est pas décrite de nouveau ci-après. Dans l’exemple illustré avec un élément électrique chauffant externe 9b disposé autour d’un élément électrique chauffant interne 9a, le support 113 comporte au moins une première patte 117 s’étendant vers l’extérieur de l’élément électrique chauffant externe 9b. La première patte 117 présente au moins une déformation 27 configurée pour maintenir le support 113 en contact avec l’extérieur de l’élément électrique chauffant externe 9b. En particulier, le support 113 comporte au moins trois premières pattes 117. Les premières pattes 117 forment peuvent être considérées comme des pattes externes.
Le support 113 comporte également au moins une deuxième patte 119 s’étendant entre les deux éléments électriques chauffants concentriques 9a, 9b. La deuxième patte 119 peut présenter également au moins une déformation 27 configurée pour maintenir le support en contact avec l’élément électrique chauffant interne 9a. En particulier, le support 113 comporte au moins trois deuxièmes pattes 119. Les deuxièmes pattes 119 peuvent être considérées comme des pattes internes.
Les déformations 27 peuvent être similaires sur les premières pattes 117 et sur les deuxièmes pattes 119, comme dans l’exemple illustré. En alternative, les déformations prévues sur les premières pattes 117 peuvent être différentes des déformations prévues sur les deuxièmes pattes 119.
Les déformations 27 peuvent être prévues à des longueurs différentes sur les pattes 117, 119.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le support 113 comporte en outre au moins une troisième patte 121 conformée pour assurer un contact mécanique avec la paroi interne du boîtier 3, lorsque le corps de chauffe 107 est agencé dans la chambre 31. Selon l’exemple particulier représenté, le support 113 comporte au moins trois troisièmes pattes 121.
Les trois séries de pattes 117, 119, 121 sont avantageusement disposées en alternance autour de la base 115.
Les pattes 117, respectivement 119, respectivement 121, présentent au moins une première portion aussi appelée portion radiale 117a, respectivement 119a, respectivement 121a, s’étendant par exemple radialement à partir de la base 115, et une deuxième portion 117b, respectivement 119b, respectivement 121b, dans le prolongement de la première portion 117a, ou 119a, ou 121a.
De façon similaire au premier mode de réalisation, la deuxième portion d’une première ou deuxième patte 117, 119 est aussi appelée portion longitudinale, et s’étend vers les éléments électriques chauffants 9a, 9b, de façon parallèle ou sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A.
Les pattes 117, 119, 121 ne sont pas pliées à la même longueur et présentent ainsi des portions radiales de longueurs différentes. En particulier, les premières pattes 117 présentent des portions radiales 117a plus longues que les portions radiales 119a des deuxièmes pattes 119. Les troisièmes pattes 121 présentent par exemple des portions radiales 121a plus longues que celles des deux autres pattes 117, 119.
Dans l’exemple illustré, le premier élément électrique chauffant 9a, dit interne, enroulé selon une forme hélicoïdale, présente un premier diamètre D9a externe du côté extérieur de l’élément électrique chauffant 9a interne. Le deuxième élément électrique chauffant 9b, dit externe, enroulé selon une forme hélicoïdale, présente un deuxième diamètre D9b externe du côté extérieur de l’élément électrique chauffant 9b externe. Le deuxième diamètre D9b est supérieur au premier diamètre D9a.
Les portions radiales 119a des deuxièmes pattes 119 peuvent s’inscrire dans un cercle Cl’ de premier diamètre Dl’. Les portions radiales 117a des premières pattes 117 s’inscrivent par exemple dans un autre cercle C2’ de deuxième diamètre D2’. Le deuxième diamètre D2’ est notamment supérieur au premier diamètre Dl’.
De façon avantageuse, le premier diamètre Dl’ est inférieur au diamètre extérieur D9a de l’élément électrique chauffant 9a interne, et le deuxième diamètre D2’ est inférieur au diamètre extérieur D9b de l’élément électrique chauffant 9b externe. À l’assemblage du support 113 sur les éléments électriques chauffants 9a, 9b, ces différences de diamètres peuvent entraîner une déformation des pattes 117, 119. En effet, les premières pattes 117 se déforment pour venir s’étendre à l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9b externe, et notamment venir s’appuyer contre l’élément électrique chauffant externe 9b. Également, les deuxièmes pattes 119 se déforment pour venir s’étendre entre les deux éléments électriques chauffants 9a, 9b, et notamment venir s’appuyer contre l’élément électrique chauffant interne 9a. Cette déformation des pattes 117, 119 permet de garantir le contact mécanique et le maintien du support 113 sur les éléments électriques chauffants 9a, 9b.
De plus, les pattes 117, respectivement 119, peuvent présenter des portions longitudinales 117b, respectivement 119b, de longueurs différentes. Les déformations 27 sont prévues sur les portions longitudinales 117b, 119b des premières et deuxièmes pattes 117, 119. Il peut s’agir d’ondulations ou de vagues. Les ondulations formées sur les premières et deuxièmes pattes 117 et 119 peuvent toutes être orientées de la même façon comme dans l’exemple représenté. Le sommet d’une ondulation est ici orienté vers l’intérieur de la forme creuse du corps de chauffe 107. Les ondulations peuvent venir se maintenir sous des parties enroulées 93 respectives des éléments électriques chauffants 9a, 9b, selon l’orientation du corps de chauffe 107 lorsqu’il est agencé dans la chambre 31.
Par ailleurs, selon ce deuxième mode de réalisation, au moins l’une des pattes est destinée à venir en contact mécanique avec la paroi interne du boîtier 3 lorsque le corps de chauffe 107 est agencé dans la chambre 31. Il s’agit par exemple des troisièmes pattes 121.
Les troisièmes pattes 121 s’étendent à l’extérieur de l’élément électrique chauffant 9b externe. Elles s’étendent en direction de la paroi interne du boîtier 3 lorsque le corps de chauffe 107 est agencé dans la chambre 31. Pour ce faire, les troisièmes pattes 121 sont inclinées par rapport à l’axe longitudinal A. Elles s’étendent selon une direction formant un angle a non nul avec l’axe longitudinal A.
Les troisièmes pattes 121 présentent au moins un élément de contact 29 configuré pour être agencé en contact mécanique avec une paroi interne du boîtier délimitant au moins en partie la chambre de circulation du fluide. Un tel élément de contact 29 est prévu sur la deuxième portion 121b d’une troisième patte 121. Plus précisément, l’élément de contact 29 est prévu à l’extrémité libre de la deuxième portion 121b de la troisième patte 121.
Cet élément de contact 29 est conformé pour éviter la détérioration de la paroi interne du boîtier 3, contre laquelle il est destiné à venir en appui. Il peut s’agir également d’une déformation de la patte 121, mais dans ce cas la déformation n’a pas pour fonction le maintien du support sur un élément chauffant électrique 9a, 9b mais le contact mécanique avec la paroi interne du boîtier 3.
L’élément de contact 29 est avantageusement de forme générale sphérique, ou bombée ou encore convexe, comme dans l’exemple illustré. L’élément de contact 29 sphérique est par exemple réalisé sous forme de bulle ou bosse bombée ou convexe, de convexité orientée vers la paroi interne du boîtier 3. L’élément de contact 29 sphérique permet un contact ponctuel avec la paroi interne du boîtier, ce qui permet d’éviter d’abîmer la paroi interne du boîtier 3 lors du contact mécanique, notamment d’éviter d’éventuelles griffures par ces pattes du support sur la paroi interne du boîtier.
Il est envisageable qu’une patte du support 13, 113 selon l’un ou l’autre des modes de réalisation, comporte à la fois une déformation configurée pour maintenir le support 13,
113 en contact avec au moins un élément électrique chauffant 9, 9a, 9b, et un élément de contact, par exemple de forme générale sphérique, configuré pour être agencé en contact mécanique avec la paroi interne du boîtier 3, lorsque le corps de chauffe 7, 107 est agencé dans la chambre 31.
Par ailleurs, selon l’un ou l’autre des modes de réalisation précédemment décrits, le support 13, 113 peut comporter un revêtement anti-corrosion galvanique. Un tel revêtement favorise le maintien du support 13, 113 sur l’élément chauffant électrique 9, 9a, 9b en augmentant le coefficient de frottement, tout en permettant d’éviter un problème de corrosion galvanique. Par exemple, le support 13, 113 est réalisé en acier ressort, notamment en acier inoxydable tel que du SUS 304. Le revêtement peut être du tétra- fluoroéthylène plus communément connu sous l’abréviation téflon. Bien entendu, d’autres matériaux, que le téflon, peuvent être utilisés pour le revêtement anti-corrosion. De façon non exhaustive, on peut citer par exemple du fluoropolymère tel que du polytétrafluoroéthylène (également connu sous le sigle PTFE) ou du cuivre ou encore tout autre acier permettant d’assurer la fonction anti-corrosion galvanique.
Ainsi, le support 13, 113 selon l’un ou l’autre des modes de réalisation précédemment décrits est maintenu, et avantageusement clippé, sur l’élément 9 ou les éléments 9a, 9b électriques chauffants lors de l’assemblage du corps de chauffe 7, 107, de manière à former un ensemble unitaire qui se maintient. Autrement dit, le maintien du support 13, 113 sur l’élément 9 ou les éléments 9a, 9b électriques chauffants n’est pas tributaire de l’agencement du corps de chauffe 7, 107 dans la chambre 31 définie par le boîtier 3 du dispositif de chauffage électrique 1 correspondant. En effet, le support 13, 113 une fois positionné sur l’élément 9 ou les éléments 9a, 9b électriques chauffants, reste maintenu, clippé, dans l’orientation prévue. Les pièces formant le corps de chauffe 7, 107 ne sont pas décalées les unes par rapport aux autres par exemple lors d’un transport avant d’être assemblées dans le dispositif de chauffage électrique 1 correspondant.
Par ailleurs, lorsque le corps de chauffe 7, 107 est agencé dans la chambre 31 définie par le boîtier 3, le support 13, 113 vient en complément de la fixation de l’élément électrique chauffant 9 ou des éléments électriques chauffants 9a, 9b, sur le socle 11, pour limiter le mouvement de l’élément ou des éléments électriques chauffants 9, 9a, 9b au sein du boîtier 3.
De plus, le support 13, 113 permet de maintenir une distance entre l’élément 9 ou les éléments 9a, 9b électriques chauffants du corps de chauffe 7, 107 avec la paroi interne du boîtier 3.
Enfin, selon le deuxième mode de réalisation précédemment décrit d’un corps de chauffe 107 avec plusieurs éléments électriques chauffants 9a, 9b, le support 113 permet en outre de maintenir les éléments électriques chauffants 9a, 9b, à la même distance l’une de l’autre, pour éviter qu’ils ne s’entrechoquent à l’intérieur du boîtier 3 en utilisation dans un véhicule automobile, et de limiter ainsi la génération de bruit.

Claims

Revendications
1. Corps de chauffe (7 ; 107) notamment pour un dispositif (1) de chauffage électrique d’un fluide pour véhicule automobile, le corps de chauffe (7 ; 107) comprenant au moins un élément électrique chauffant (9 ; 9a, 9b) configuré pour être agencé dans une chambre (31) de circulation du fluide définie au moins en partie par un boîtier (3) dudit dispositif (1), et au moins un support (13 ; 113) au moins en partie élastique et flexible, le support (13 ; 113) comportant : une base (15 ; 115) agencée en regard d’une extrémité dudit au moins un élément électrique chauffant (9 ; 9a, 9b), et un nombre prédéfini de pattes (17, 19 ; 117, 119, 121) s’étendant à partir de la base (15) en direction dudit au moins un élément électrique chauffant (9 ; 9a, 9b), caractérisé en ce qu’au moins deux pattes (17, 19 ; 117, 119) du support (13 ; 113) présentent au moins une déformation (23, 25 ; 27) configurée pour maintenir le support (13 ; 113) en contact avec ledit au moins un élément électrique chauffant (9 ; 9a, 9b).
2. Corps de chauffe (7 ; 107) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une déformation (23, 25 ; 27) est disposée à une longueur différente sur lesdites au moins deux pattes (17, 19 ; 117, 119) du support (13 ; 113).
3. Corps de chauffe (7) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moins un élément électrique chauffant (9) définit au moins en partie une forme hélicoïdale, et dans lequel ladite au moins une déformation (23) est agencée de façon à être clippée entre deux enroulements (93) de la forme hélicoïdale.
4. Corps de chauffe (7) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moins un élément électrique chauffant (9) définit une forme creuse, et dans lequel le support (13) comporte : au moins une patte externe (17) s’étendant vers l’extérieur de la forme creuse, et présentant au moins une première déformation (23) configurée pour maintenir le support (13) en contact avec l’extérieur dudit au moins un élément électrique chauffant (9), et au moins une patte interne (19) s’étendant vers l’intérieur de la forme creuse, et présentant au moins une deuxième déformation (25) configurée pour maintenir le support (13) en contact avec l’intérieur dudit au moins un élément électrique chauffant (9).
5. Corps de chauffe (107) selon l’une des revendications 1 à 3, comportant au moins deux éléments électriques chauffants concentriques (9a, 9b), dont un élément électrique chauffant externe (9b) disposé autour d’un élément électrique chauffant interne (9a), et dans lequel le support (113) comporte : au moins une première patte (117) s’étendant vers l’extérieur de l’élément électrique chauffant externe, et présentant au moins une déformation (27) configurée pour maintenir le support (113) en contact avec l’extérieur de l’élément électrique chauffant externe (9b), et au moins une deuxième patte (119) s’étendant entre les éléments électriques chauffants concentriques (9a, 9b) et présentant au moins une déformation (27) configurée pour maintenir le support (113) en contact avec l’élément électrique chauffant interne (9a).
6. Corps de chauffe (7 ; 107) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une déformation (23, 25 ; 27) est choisie parmi une ondulation, une forme de vague, une forme arrondie, une forme recourbée, une forme de crochet.
7. Corps de chauffe (107) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support (113) comporte au moins une patte (121) présentant au moins un élément de contact (29) de forme générale sphérique configuré pour être agencé en contact mécanique avec une paroi interne du boîtier (3) délimitant au moins en partie la chambre (31) de circulation du fluide.
8. Corps de chauffe (107) selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un élément électrique chauffant (9a, 9b) s’étend principalement selon un axe longitudinal (A), et dans lequel la patte (121) présentant ledit au moins un élément de contact (29) de forme générale sphérique s’étend selon une direction formant un angle (a) non nul avec l’axe longitudinal (A), de manière à venir en contact avec la paroi interne du boîtier (3) lorsque le corps de chauffe (107) est agencé dans la chambre (31) de circulation du fluide.
9. Corps de chauffe (7 ; 107) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support (13 ; 113) comporte un revêtement anti-corrosion galvanique.
10. Dispositif (1) de chauffage électrique d’un fluide, notamment pour véhicule automobile, comportant au moins un corps de chauffe (7 ; 107) selon l’une des revendications précédentes, et un boîtier (3) délimitant, au moins en partie, au moins une chambre (31) de circulation du fluide dans laquelle s’étend ledit au moins un corps de chauffe (7 ; 107).
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