DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE LIQUIDE POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de chauffage d'une quantité 5 de liquide pour un véhicule automobile. On s'intéresse dans la suite principalement mais non exclusivement au dispositif de chauffage d'un liquide de nettoyage, apte à être relié d'une part, à un réservoir contenant ledit liquide de nettoyage, et d'autre part, à au moins un gicleur ou un balai d'essuyage muni de rampes d'arrosage intégrées, placé à 10 proximité d'une surface à nettoyer d'un véhicule automobile, telle que le pare-brise et/ou la lunette arrière. Dans ce cas, le nettoyage des surfaces vitrées est réalisé par action conjointe du système permettant au liquide d'arriver jusqu'à ces surfaces, et du système d'essuyage à un ou deux balais équipant le véhicule. Cependant, la présente invention peut également être utilisée dans le 15 cadre du nettoyage d'autres surfaces, par exemple les parties extérieures des projecteurs ou phares, ou bien pour le chauffage de tout liquide. Il est déjà connu qu'un nettoyage amélioré des surfaces vitrées peut être obtenu en chauffant le liquide de nettoyage avant qu'il ne soit projeté sur la surface à nettoyer au moyen du ou des gicleurs. Par ailleurs, le liquide de 20 nettoyage chauffé peut également aider à des opérations de dégivrage du pare-brise. Différentes solutions ont déjà été proposées pour permettre une élévation de la température du liquide lave-glace : Une première solution connue consiste à utiliser directement l'énergie 25 du moteur du véhicule automobile pour chauffer le liquide de nettoyage. Les températures obtenues sont cependant trop importantes, typiquement supérieures à 70°C, ce qui crée le risque d'occasionner des brûlures graves sur des personnes se trouvant à proximité du véhicule. Une autre solution connue consiste à chauffer le liquide en utilisant 30 l'énergie du radiateur du véhicule automobile. Cette solution a cependant été peu utilisée car il est nécessaire d'attendre que le moteur chauffe un certain temps avant de pouvoir effectivement élever la température du liquide de 2 The present invention relates to a device for heating an amount of liquid for a motor vehicle. The following is mainly interested, but not exclusively, in the heating device of a cleaning liquid, which can be connected on the one hand to a reservoir containing said cleaning fluid, and on the other hand to at least one nozzle or wiper blade provided with integrated irrigation ramps, placed near a surface to be cleaned of a motor vehicle, such as the windshield and / or the rear window. In this case, the cleaning of the glazed surfaces is achieved by the joint action of the system allowing the liquid to reach these surfaces, and the wiper system with one or two brushes equipping the vehicle. However, the present invention may also be used in the cleaning of other surfaces, for example the exterior parts of headlamps or headlamps, or for the heating of any liquid. It is already known that improved cleaning of glazed surfaces can be achieved by heating the cleaning liquid before it is sprayed onto the surface to be cleaned by means of the nozzle (s). On the other hand, the heated cleaning liquid can also assist in windshield de-icing operations. Various solutions have already been proposed to allow a rise in the windscreen washer fluid temperature: A first known solution is to directly use the energy of the engine of the motor vehicle to heat the cleaning liquid. However, the temperatures obtained are too high, typically above 70 ° C, which creates the risk of causing serious burns on people in the vicinity of the vehicle. Another known solution is to heat the liquid using the energy of the radiator of the motor vehicle. This solution has however been little used because it is necessary to wait for the engine to warm up for a certain time before it can actually raise the temperature of the liquid by 2.
nettoyage. Dans une troisième solution proposée, une résistance placée directement dans le réservoir de liquide de nettoyage permet de chauffer ce liquide. Cette solution n'est cependant pas optimale du fait que l'ensemble du liquide contenu dans le réservoir doit à chaque fois être chauffé alors que seule une petite quantité de liquide est prélevée, augmentant de ce fait inutilement le temps de chauffage, et détruisant à terme les propriétés intrinsèques du liquide. Les dernières solutions connues consistent à utiliser un dispositif de chauffage placé dans le chemin de circulation du liquide entre le réservoir de liquide et le ou les gicleurs, permettant d'élever la température d'une quantité de liquide prélevée dans le réservoir au moment où l'on actionne la commande du lave-glace, généralement par le levier de commande placé à côté du volant et contrôlant entre autre l'actionnement des essuie-glace. Parmi ces solutions, le chauffage proprement dit s'effectue soit par contact direct d'une résistance chauffante avec le liquide à chauffer, soit par contact indirect. On connaît notamment du document US 2007/0084484 un dispositif de chauffage du liquide lave-glace avec contact indirect, dans lequel des éléments chauffants sont mis en contact avec une masse en matériau thermiquement conducteur de façon à chauffer cette masse. Un chemin pour l'écoulement du liquide entre une entrée et une sortie est pratiqué directement dans la masse. Le liquide, lors de son passage le long de ce chemin, absorbe ainsi la chaleur de la masse. Dans le mode de réalisation décrit, les éléments électriques de chauffage sont surmoulés par le matériau thermiquement conducteur formant la masse. cleaning. In a third proposed solution, a resistor placed directly in the cleaning liquid tank is used to heat the liquid. This solution is not optimal, however, because all the liquid in the tank must each time be heated while only a small amount of liquid is removed, thereby unnecessarily increasing the heating time, and destroying term the intrinsic properties of the liquid. The last known solutions consist in using a heating device placed in the liquid circulation path between the liquid reservoir and the nozzle (s), making it possible to raise the temperature of a quantity of liquid taken from the reservoir at the moment when the the windshield washer control is actuated, generally by the control lever placed beside the steering wheel and controlling, inter alia, the actuation of the windshield wipers. Among these solutions, the actual heating is carried out either by direct contact of a heating resistor with the liquid to be heated, or by indirect contact. Document US 2007/0084484 discloses a device for heating windscreen washer fluid with indirect contact, in which heating elements are brought into contact with a mass of thermally conductive material so as to heat this mass. A path for the flow of liquid between an inlet and an outlet is practiced directly in the mass. The liquid, as it passes along this path, thus absorbs the heat of the mass. In the embodiment described, the electric heating elements are overmolded by the thermally conductive material forming the mass.
Le principal inconvénient de ce type de structure est lié à l'inertie thermique de la masse. La durée nécessaire à l'obtention d'un liquide suffisamment chauffé est ainsi trop importante, ce qui est un désavantage, notamment dans des phases d'utilisations particulières du dispositif telles qu'une phase de dégivrage de pare-brise ou de lunette arrière. The main disadvantage of this type of structure is related to the thermal inertia of the mass. The time required to obtain a sufficiently heated liquid is thus too great, which is a disadvantage, especially in particular phases of use of the device such as a defrosting windshield or rear window.
En outre, le dispositif précédent reste encombrant et ne peut pas toujours être facilement adapté aux conditions environnementales d'un véhicule 3 In addition, the previous device remains bulky and can not always be easily adapted to the environmental conditions of a vehicle 3
donné. La présente invention a pour but de proposer un nouveau dispositif de chauffage palliant les inconvénients précités en proposant un dispositif apte à chauffer très rapidement la quantité de liquide souhaitée, et dont la structure puisse être adaptée très facilement à différents environnements. Ce but est atteint selon l'invention qui propose un dispositif de chauffage d'une quantité de liquide pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une structure souple comportant: - un élément électrique chauffant surmoulé dans une première nappe en 10 matériau souple de faible épaisseur ; - un élément tubulaire en matériau souple et thermiquement conducteur formant un canal de circulation pour recevoir te liquide à chauffer entre une entrée et une sortie du dispositif, disposé selon un plan parallèle à la première nappe et en contact avec la première nappe; 15 - une deuxième nappe souple en matériau thermiquement conducteur, s'étendant parallèlement à la première nappe et recouvrant l'ensemble formé par l'élément tubulaire et la première nappe. De préférence, le matériau pour la deuxième nappe est un gel thermiquement conducteur, et le matériau pour la première nappe est une 20 silicone. Avantageusement, l'élément tubulaire souple définit, dans un plan parallèle aux première et deuxième nappes, un canal de circulation de liquide en forme de serpentin. Dans ce cas, l'élément électrique chauffant est agencé de préférence, dans le plan de la première nappe, selon une forme de serpentin 25 en correspondance avec la forme du canal de circulation de liquide. Les avantages ainsi que d'autres particularités de l'invention seront détaillés dans la description qui suit d'un dispositif de chauffage de liquide conforme à la présente invention, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : 30 - la figure 1 illustre schématiquement les différents composants d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention; 4 given. The present invention aims to provide a new heating device overcoming the aforementioned drawbacks by providing a device capable of heating very quickly the desired amount of liquid, and whose structure can be adapted very easily to different environments. This object is achieved according to the invention which proposes a device for heating a quantity of liquid for a motor vehicle, characterized in that it comprises a flexible structure comprising: an electric heating element overmolded in a first ply of flexible material thin; a tubular element of flexible and thermally conductive material forming a circulation channel for receiving the liquid to be heated between an inlet and an outlet of the device, arranged in a plane parallel to the first ply and in contact with the first ply; A second flexible ply made of thermally conductive material, extending parallel to the first ply and covering the assembly formed by the tubular element and the first ply. Preferably, the material for the second web is a thermally conductive gel, and the material for the first web is a silicone. Advantageously, the flexible tubular element defines, in a plane parallel to the first and second plies, a liquid circulation channel in the form of a coil. In this case, the electric heating element is preferably arranged, in the plane of the first web, in a serpentine shape 25 corresponding to the shape of the liquid circulation channel. The advantages as well as other features of the invention will be detailed in the following description of a liquid heating device according to the present invention, with reference to the appended figures, in which: - Figure 1 illustrates schematically the various components of a heating device according to the invention; 4
- la figure 2 représente schématiquement une partie du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 représente schématiquement un agencement particulier possible du dispositif de la figure 1. - Figure 2 schematically shows a portion of the device of Figure 1; FIG. 3 schematically represents a possible particular arrangement of the device of FIG. 1.
En référence à la figure 1, la présente invention propose un dispositif de chauffage d'une quantité de liquide pour véhicule automobile comprenant une structure souple 1 comportant essentiellement trois composantes: La première composante est constituée par un élément 10 électrique chauffant surmoulé dans une première nappe 11 en matériau souple de 'faible épaisseur, par exemple de l'ordre de 2 mm. La figure 2 représente schématiquement un tel élément chauffant 10 sous la forme d'une résistance plate dont les deux extrémités sont reliées à des connexions 12, 13 d'alimentation électrique. D'autres formes de résistances ou d'autres types d'éléments chauffants peuvent néanmoins être utilisées sans départir du cadre de la présente invention. Le matériau utilisé pour la première nappe 11 est par exemple une silicone, ce qui permet d'obtenir à la fois la souplesse requise pour la nappe, et une bonne conductivité thermique. La deuxième composante est constituée d'un élément tubulaire 14 formant un canal de circulation pour recevoir le liquide à chauffer entre une entrée II et une sortie 0 (visible sur la figure 3) du dispositif. Comme illustré sur la figure 1, l'élément tubulaire 14 est disposé selon un plan parallèle à la première nappe 11 et en contact avec la première nappe 11. Le matériau pour l'élément tubulaire 14 doit être d'une part, suffisamment souple de façon à contribuer à la souplesse globale de la structure complète, et d'autre part, thermiquement conducteur pour permettre le transfert de chaleur depuis la première nappe 11 vers le liquide à chauffer. La troisième composante est constituée d'une deuxième nappe 15 souple en matériau thermiquement conducteur, s'étendant parallèlement à la première nappe 11 et recouvrant l'ensemble formé par l'élément tubulaire 14 et la première nappe 11. Cette deuxième nappe 15, réalisée par exemple au moyen d'un gel aux propriétés de transfert thermiques élevées, permet ainsi le maintien de l'élément tubulaire au contact de la première nappe, avec un minimum de déperdition de chaleur. Il est également possible de surmouler l'élément tubulaire. Pour augmenter la capacité du dispositif en termes de quantité de 5 liquide chauffé sans augmenter la taille de ce dispositif, l'élément tubulaire 14 souple définit avantageusement, dans un plan parallèle aux première et deuxième nappes 11, 15, un canal de circulation de liquide en forme de serpentin. Dans ce cas, le transfert thermique est encore augmenté en prévoyant 10 d'agencer l'élément électrique chauffant 10, dans le plan de la première nappe 11, également selon une forme de serpentin en correspondance avec la forme du canal de circulation de liquide. La structure qui vient d'être décrite est tout d'abord très simple à réaliser. Les étapes de fabrication consistent en effet à : 15 - réaliser un surmoulage d'une résistance par un matériau du type silicone, pour obtenir la première nappe de faible épaisseur ; -poser sur la première nappe le canal de circulation en forme de serpentin ; - recouvrir l'ensemble du gel pour réaliser la deuxième nappe. 20 La structure ainsi obtenue est de préférence protégée, voire maintenue, à l'intérieur d'un ou plusieurs éléments formant enveloppe de protection. On choisira de préférence de réaliser cette enveloppe en un matériau isolant thermique. Si l'on souhaite que l'ensemble ainsi constitué soit apte à subir des déformations, le matériau devra également présenter une certaine souplesse. 25 On obtient ainsi une structure de faible encombrement qui pourrait être utilisée directement dans la forme représentée sur la figure 1. En outre, la structure obtenue est souple, de sorte qu'elle peut subir des déformations et s'adapter en conséquence aux contraintes d'espace. On peut notamment plus facilement glisser cette structure entre deux éléments 30 faiblement espacés du véhicule automobile, en suivant le profil de ces éléments. En variante, la structure obtenue peut subir une étape supplémentaire 6 Referring to Figure 1, the present invention provides a device for heating a quantity of liquid for a motor vehicle comprising a flexible structure 1 comprising essentially three components: The first component is constituted by an electric heating element 10 molded into a first sheet 11 of soft material of small thickness, for example of the order of 2 mm. FIG. 2 diagrammatically represents such a heating element 10 in the form of a flat resistor whose two ends are connected to electrical supply connections 12, 13. Other forms of resistors or other types of heating elements may nevertheless be used without departing from the scope of the present invention. The material used for the first ply 11 is, for example, a silicone, which makes it possible to obtain both the flexibility required for the ply and good thermal conductivity. The second component consists of a tubular element 14 forming a circulation channel for receiving the liquid to be heated between an inlet II and an outlet 0 (visible in FIG. 3) of the device. As illustrated in FIG. 1, the tubular element 14 is disposed in a plane parallel to the first ply 11 and in contact with the first ply 11. The material for the tubular element 14 must be, on the one hand, sufficiently flexible to contribute to the overall flexibility of the complete structure, and secondly, thermally conductive to allow heat transfer from the first web 11 to the liquid to be heated. The third component consists of a second flexible ply 15 of thermally conductive material, extending parallel to the first ply 11 and covering the assembly formed by the tubular element 14 and the first ply 11. This second ply 15, made for example by means of a gel with high thermal transfer properties, thus allows the maintenance of the tubular element in contact with the first sheet, with a minimum of heat loss. It is also possible to overmold the tubular element. To increase the capacity of the device in terms of the amount of liquid heated without increasing the size of this device, the flexible tubular element 14 advantageously defines, in a plane parallel to the first and second plies 11, 15, a liquid circulation channel. in the form of a serpentine. In this case, the heat transfer is further increased by providing for arranging the electric heating element 10, in the plane of the first ply 11, also in a serpentine form corresponding to the shape of the liquid circulation channel. The structure that has just been described is very simple at first. The manufacturing steps consist in: - over-molding a resistance by a material of the silicone type, to obtain the first thin ply; deposit on the first layer the serpentine circulation channel; - Cover the entire gel to make the second layer. The structure thus obtained is preferably protected, or even maintained, inside one or more elements forming a protective envelope. This envelope will preferably be made of a thermal insulating material. If it is desired that the assembly thus formed be able to undergo deformations, the material must also have a certain flexibility. This gives a structure of small dimensions that could be used directly in the form shown in Figure 1. In addition, the resulting structure is flexible, so that it can undergo deformations and adapt accordingly to the constraints of 'space. This structure can more easily be slid between two elements 30 closely spaced from the motor vehicle, following the profile of these elements. Alternatively, the resulting structure may undergo an additional step 6
de conformation pour réduire encore les pertes possibles en échange thermique. La figure 3 illustre une telle conformation supplémentaire consistant à enrouler ta structure de la figure 1 sur elle-même de façon à emprisonner l'élément tubulaire 14 formant canal de circulation du liquide entre ta première nappe 11 et la deuxième nappe 15. L'ensemble est ensuite disposé à l'intérieur d'une enveloppe thermiquement isolante 16. Comme on le voit au centre de la figue 3, le dispositif comporte en outre une sonde de température 17 destinée à délivrer une mesure de température à un dispositif de contrôle électronique (non représenté) pour la gestion de 10 l'alimentation électrique de l'élément chauffant. D'autres types de conformations sont possibles. Notamment, la structure souple de la figure 1 pourrait être seulement repliée sur elle-même. Le dispositif de chauffage de liquide tel qu'il vient d'être décrit dans ses différentes réalisations possibles, peut servir pour le chauffage du liquide de 15 nettoyage d'un pare-brise ou d'une lunette arrière du véhicule automobile. Dans ce cas, l'entrée I est apte à recevoir une quantité de liquide provenant d'un réservoir de liquide de nettoyage, et la sortie 0 est apte à délivrer la quantité de liquide chauffé à au moins un gicleur d'un système de lave-glace équipant le véhicule. D'autres utilisations du dispositif peuvent néanmoins être envisagées 20 sans sortir du cadre de la présente invention. L'élément tubulaire peut également servir de résistance pour une alimentation électrique et être surmoulé dans le silicone ou du gel. conformation to further reduce possible losses in heat exchange. FIG. 3 illustrates such an additional conformation consisting in winding up the structure of FIG. 1 on itself so as to trap the tubular element 14 forming the liquid circulation channel between your first ply 11 and the second ply 15. The assembly is then placed inside a thermally insulating envelope 16. As seen in the center of FIG. 3, the device further comprises a temperature probe 17 intended to deliver a temperature measurement to an electronic control device ( not shown) for managing the power supply of the heating element. Other types of conformations are possible. In particular, the flexible structure of Figure 1 could only be folded on itself. The liquid heating device as just described in its various possible embodiments, can be used for heating the cleaning fluid of a windshield or a rear window of the motor vehicle. In this case, the inlet I is able to receive a quantity of liquid coming from a reservoir of cleaning liquid, and the outlet 0 is able to deliver the quantity of heated liquid to at least one nozzle of a lava system -glace equipping the vehicle. Other uses of the device can nevertheless be envisaged without departing from the scope of the present invention. The tubular element can also serve as a resistor for a power supply and be overmolded in the silicone or gel.