FR3078022A1 - Cadre d'un dispositif de chauffage electrique comprenant un element deformable - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un cadre (3) d'un dispositif de chauffage électrique d'un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, ledit cadre (3) comprenant au moins un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7) destiné à recevoir un élément chauffant, l'au moins un logement (7) étant défini par des parois (21, 23, 25) présentant chacune un axe d'allongement principal (23A, 25A) le long duquel elles s'étendent, avec au moins une des parois (21, 23, 25), dite paroi principale (21, 23, 25), comprenant au moins un élément déformable élastiquement (10), l'élément déformable élastiquement (10) comportant une première partie flexible, dite base flexible (11), et une extrémité libre (13), Dans une position de repos, la base flexible (11) de l'élément déformable (10) comprend un axe d'allongement principal (11A) confondu avec l'axe d'allongement principal (23A, 25A) de ladite paroi principale (21, 23, 25) et l'élément déformable (10) comprend une deuxième partie formée par un élément (12) s'étendant en saillie de la base flexible (11) et vers l'intérieur du logement (7).

Description

L’invention concerne les dispositifs de chauffage électrique, notamment pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile.

Le réchauffage de l’air destiné au chauffage de l’habitacle d’un véhicule automobile, ainsi qu’au désembuage et au dégivrage des surfaces vitrées, est assuré par échange de chaleur entre un flux d’air et un liquide de refroidissement du moteur circulant dans un échangeur de chaleur.

Au démarrage du moteur et pendant une certaine durée suivant le temps de démarrage, les calories transportées par le liquide de refroidissement du moteur sont insuffisantes pour assurer un chauffage rapide et efficace de l’air amené à être soufflé dans l’habitacle. Cela est observé plus particulièrement avec certains types de moteur et présente un inconvénient par temps froid, car non seulement la température interne de l’habitacle ne peut être élevée rapidement, mais en outre les fonctions de désembuage et de dégivrage ne peuvent être assurées efficacement.

Pour remédier à ces inconvénients, il a été proposé de monter un dispositif de chauffage électrique additionnel dans le flux d’air dirigé vers l’habitacle.

Un tel dispositif de chauffage électrique additionnel comprend généralement un cadre présentant un corps de chauffe comportant une pluralité de logements de réception d’éléments chauffants. Ces éléments chauffants sont respectivement formés par des plaques conductrices parallèles entre lesquelles sont montés des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif (CTP), et des éléments radiants augmentant la surface d’échange thermique avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique.

On connaît des dispositifs de chauffage électrique dans lesquels, le logement, défini par des parois, comporte des moyens de déformation plastique disposés en saillie de ces parois. Ces moyens de déformation plastique permettent de contraindre et de déformer plastiquement chaque élément chauffant en direction de la paroi opposée du logement, notamment lors de leur insertion dans le logement. Ces moyens de déformation plastique permettent donc de plaquer les éléments chauffants dans le logement en les déformant. Cependant, la déformation des éléments chauffants peut impacter les performances des dispositifs de chauffage.

Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une solution pour maintenir les éléments chauffants dans le cadre du dispositif de chauffage électrique sans les déformer.

L’invention propose à cet effet un cadre d’un dispositif de chauffage électrique d’un flux d’air circulant à l’intérieur d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile, ledit cadre comprenant au moins un compartiment de chauffe présentant au moins un logement destiné à recevoir un élément cbauffant, l’au moins un logement étant défini par des parois présentant chacune un axe d’allongement principal le long duquel elles s’étendent, avec au moins une des parois, dite paroi principale, comprenant au moins un élément déformable, l’élément déformable comportant une première partie flexible, dite base flexible, et une extrémité libre. Dans une position de repos, la base flexible de l’élément déformable comprend un axe d’allongement principal confondu avec l’axe d’allongement principal de ladite paroi principale et l’élément déformable comprend une deuxième partie formée par un élément s’étendant en saillie de la base flexible et vers l’intérieur du logement, appelé élément en saillie. L’élément déformable élastiquement, par l’agencement de la base flexible et de l’élément en saillie dans la position de repos, est notamment destiné à compenser un jeu entre l’élément cbauffant et le logement correspondant lors de son insertion.

Ainsi, l’invention offre une alternative pour le maintien des éléments chauffants dans un dispositif de chauffage. En effet, la présence de l’élément déformable avec ses deux parties permet de maintenir l’élément cbauffant dans le logement en compensant le jeu existant entre l’élément cbauffant et le logement quel que soit la dimension du jeu. Par compenser le jeu, on entend que l’élément en saillie est destiné à venir au contact de l’élément cbauffant. La présence de la partie flexible permet d’éviter une déformation de l’élément cbauffant lorsque celui-ci vient au contact de l’élément en saillie. Ainsi, les performances des éléments chauffants ne sont pas altérées.

Le fait qu’en position de repos l’élément déformable, et plus particulièrement la base flexible, s’étendent dans le prolongement de la paroi principale, c’est-à-dire lorsque l’élément déformable n’est pas sollicité, permet de s’assurer que la force d’insertion nécessaire pour la mise en place de l’élément cbauffant dans le logement reste limitée. En d’autres termes, l’élément déformable n’est pas destiné à gêner l’insertion de l’élément cbauffant dans son logement. Cet agencement permet par ailleurs de protéger l’élément déformable et plus particulièrement la base flexible, en la laissant dans le prolongement de la paroi principale, et donc moins sujette à des risques de casse lors du transport des dispositifs de chauffage avant que les éléments chauffants ne soient montés dans les cadres.

Selon une ou plusieurs caractéristiques pouvant être prise seule ou en en combinaison, on pourra prévoir que :

- L’extrémité libre de l’élément déformable s’étend dans un plan oblique ou perpendiculaire par rapport à l’axe d’allongement principal de la base flexible. La présence d’une telle extrémité libre participe à la mobilité de l’élément déformable. On comprend alors qu’il existe un espace entre l’extrémité libre de la base flexible et une des parois définissant le logement qui est située dans un prolongement de la paroi principale.

- Un espace est prévu entre l’extrémité libre de l’élément déformable et une des parois définissant le logement, ladite paroi étant située dans un prolongement de la paroi principale.

- La paroi située dans le prolongement de la paroi principale est une deuxième partie de la paroi principale. On entend par là que la paroi située dans le prolongement de la paroi principale présente un axe d’allongement principal confondu avec celui de la paroi principale.

- La paroi située dans le prolongement de la paroi principale est une paroi de fond du logement. En d’autres termes, la paroi située dans le prolongement de la paroi principale présente un axe d’allongement principal sécant de celui de la paroi principale. Plus précisément, la paroi située dans le prolongement de la paroi principale présente un axe d’allongement principal perpendiculaire avec celui de la paroi principale.

- L’extrémité libre de l’élément déformable est tournée vers une paroi de fond définissant le logement. En d’autres termes, l’espace défini précédemment est situé plus près d’une paroi de fond définissant le logement que ne l’est l’extrémité libre.

- L’extrémité libre de l’élément déformable est tournée vers une ouverture du logement formant un accès par lequel l’élément cbauffant est destiné à être inséré dans le logement. En d’autres termes, l’espace défini précédemment est situé plus loin d’une paroi de fond définissant le logement que ne l’est l’extrémité libre.

- L’élément déformable est situé dans une zone définie entre une paroi de fond définissant le logement et au moins deux tiers d’une longueur de l’élément cbauffant.

- L’élément déformable présente une longueur, mesurée le long d’un axe longitudinal, comprise entre 10 et 15% d’une longueur de la paroi principale.

- L’au moins une des parois du cadre comprenant au moins un élément déformable élastiquement présente un axe d’allongement principal destiné à s’étendre parallèlement à un axe d’allongement de l’élément cbauffant. Autrement dit, la paroi principale comprenant l’élément déformable est une paroi longitudinale du cadre.

- Le cadre comprend une pluralité de parois longitudinales parmi lesquelles deux parois longitudinales latérales délimitent une dimension du compartiment de cbauffe et au moins une paroi longitudinale intermédiaire s’étendant parallèlement aux parois longitudinales latérales et à l’intérieur du compartiment de chauffe de manière à définir plusieurs logement à l’intérieur du compartiment de chauffe et en ce que la paroi principale comprenant l’élément déformable est une paroi longitudinale intermédiaire du cadre.

- Au moins une des parois longitudinales latérales comprend l’élément déformable.

- L’élément en saillie disposé sur la base flexible affleure l’extrémité libre de l’élément déformable. En d’autres termes, l’élément en saillie présente une surface au moins en partie dans la continuité de l’extrémité libre de la base flexible. Ainsi, l’élément en saillie est disposé à une extrémité de la base flexible, et il est donc soumis au plus long mouvement de pivotement de la base flexible, ce qui permet de s’adapter à toute valeur de jeu entre l’élément chauffant et les parois délimitant le logement.

- L’élément en saillie présente une hauteur, mesurée le long d’un axe vertical et à partir de la base flexible, comprise entre 0,5 et 1,5 millimètre, de manière à compenser un jeu entre l’élément chauffant et le logement. La hauteur de l’élément en saillie est mesurée à partir de la base flexible et le long de l’axe vertical. 11 est à noter que selon le référentiel défini plus loin, l’axe vertical est perpendiculaire à la fois à un axe d’allongement de la paroi principale et à une direction suivie par un flux d’air destiné à être chauffé par l’élément chauffant et donc à traverser le dispositif de chauffage. Cette fourchette de valeur prend en considération la somme d’un jeu minimal détecté sur la plupart des dispositifs de chauffage et du déplacement possible de l’élément déformable.

- L’élément en saillie présente une surface de contact, tournée vers l’intérieur du logement, bombée. Par bombée, on entend que la surface de contact suit un profil sphérique s’étendant en saillie du logement. Une telle surface bombée permet d’être facilement démoulée et facilite donc la fabrication d’un élément déformable comprenant un tel élément en saillie.

- L’élément en saillie présente une surface de contact, tournée vers l’intérieur du logement, prenant la forme d’une pente agencée de telle sorte que la hauteur, mesurée le long d’un axe vertical augmente en suivant un sens d’insertion destiné à être suivi par un élément chauffant lors de son insertion dans le logement. En d’autres termes, la pente suivie par l’élément en saillie augmente à mesure d’un rapprochement avec une paroi située dans le prolongement de la paroi principale, telle que la paroi de fond ou une deuxième partie de la paroi principale. Une telle pente permet d’accompagner progressivement l’élément chauffant le long de l’élément en saillie et permet d’éviter une augmentation brutale de l’effort d’insertion nécessaire pour insérer complètement l’élément chauffant dans son logement.

- La pente suivie par la surface de contact de l’élément en saillie est régulière et continue.

- La pente suivie par la surface de contact de l’élément en saillie est telle que la hauteur de l’élément en saillie augmente par palier de manière à former un escalier.

- L’élément en saillie présente une largeur égale à au moins un tiers de la largeur de la paroi principale, la largeur étant mesurée le long d’une direction suivie par un flux d’air destiné à être chauffé par l’élément chauffant. Plus précisément, selon le référentiel présenté plus loin, la largeur est mesurée le long de l’axe transversal.

- L’élément en saillie présente une largeur comprise entre 1 millimètre et 5 millimètres.

- L’élément en saillie présente une largeur au moins égale à une largeur de l’élément chauffant, les largeurs étant toutes mesurées selon le même référentiel et le long d’une direction suivie par un flux d’air destiné à être chauffé par l’élément chauffant, soit l’axe transversal tel qu’il est défini plus loin.

- L’élément en saillie présente une largeur égale à une hauteur de la paroi principale, les largeurs étant toutes mesurées selon le même référentiel et le long d’une direction suivie par un flux d’air destiné à être chauffé par l’élément chauffant.

- Dans une position de contrainte, l’élément déformable élastiquement est configuré pour se déplacer le long d’un axe vertical et vers l’extérieur du logement. Selon le référentiel défini plus loin, l’axe vertical est perpendiculaire à la fois à un axe d’allongement de la paroi principale et à une direction suivie par un flux d’air destiné à être chauffé par l’élément chauffant. 11 est à noter que, l’insertion de l’élément chauffant dans le logement a tendance à pousser l’élément en saillie présent sur l’élément déformable vers l’extérieur du logement. Autrement dit, en position de contrainte, c’està-dire en présence d’un élément chauffant à l’intérieur du logement, l’élément déformable s’est déplacé de manière à dégager le logement. On peut également dire que l’extrémité libre de la base flexible s’est déplacé en s’éloignant de l’élément chauffant destiné à venir dans le logement.

- Le cadre comprend un dispositif de blocage en position de l’élément déformable comprenant au moins un cran disposé sur l’élément déformable et/ou sur une paroi située dans un prolongement de la paroi principale. Un cran correspond à une entaille faite dans un corps pour en accrocher un autre ou servir d’arrêt. Le cran participe donc au blocage en position de l’élément déformable.

- L’au moins un cran est ménagé sur l’extrémité libre de la base flexible de manière à servir d’arrêt par rapport à la paroi située dans le prolongement de la paroi principale.

- L’extrémité libre et la paroi située dans le prolongement de la paroi principale comprennent chacune des crans pour servir d’arrêt en position à l’élément déformable.

- La paroi principale comprend une zone surdimensionnée ou une zone de faible épaisseur, formant un axe pivot participant à une mobilité de l’élément déformable. La présence d’un axe pivot permet de concentrer les efforts en rotation autour de cet axe. La zone surdimensionnée présente l’avantage d’être facilement démoulée. La zone de faible épaisseur représente une zone de fragilité de la paroi principale qui permet de concentrer les efforts en rotation autour de cette zone. Cette zone de fragilité est dimensionnée de telle manière que la paroi principale ne risque pas de se fracturer.

L’invention a également pour objet un dispositif de chauffage électrique comprenant au moins un élément chauffant caractérisé en ce qu’il comprend un cadre tel que défini précédemment dans lequel l’au moins un élément chauffant est disposé.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :

- la figure 1 est une vue d’ensemble, de face, d’un dispositif de chauffage électrique selon l’invention, comprenant un cadre dans lequel trois éléments chauffants ont été insérés et à une extrémité duquel est fixée une interface de connexion électrique ;

- la figure 2 est un agrandissement d’une partie du cadre d’un dispositif de chauffage électrique selon l’invention montrant un élément déformable équipant une des parois longitudinales du cadre ;

- les figures 3A à 3D sont des agrandissements d’une partie du cadre d’un dispositif de chauffage électrique selon l’invention montrant des variantes de réalisation de l’élément déformable ;

- les figures 4A et 4B sont des agrandissements d’une partie du cadre d’un dispositif de chauffage électrique selon l’invention montrant une variante de réalisation d’un élément déformable, notamment muni d’un dispositif de blocage en position, respectivement avant et après insertion d’un élément chauffant dans un logement correspondant.

faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée et peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Toutefois, il est à noter que ces figures n’exposent qu’une partie des exemples de réalisation possibles selon l’invention.

Dans la description qui va suivre, on se référera à une orientation en fonction des axes longitudinaux L, verticaux V et transversaux T, tels qu’ils sont définis par le trièdre L,V,T représenté sur les figures. L’axe longitudinal L correspond à la direction d’allongement du cadre du dispositif de chauffage électrique, l’axe transversal T perpendiculaire à l’axe longitudinal L, correspond à la direction suivie par le flux d’air à réchauffer traversant le dispositif de chauffage et l’axe vertical V est perpendiculaire à la fois à l’axe longitudinal L et à l’axe transversal T. 11 est à noter que le choix des appellations de ces axes n’est pas limitatif de l’orientation que peut prendre le dispositif de chauffage électrique dans son application à un véhicule automobile.

Le dispositif de chauffage électrique 1 montré en figure 1 est destiné à être logé dans un conduit de circulation d’air d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, de manière à transformer l'énergie électrique prélevée sur le véhicule en énergie thermique restituée dans l’air traversant ce conduit. L’installation n’est pas représentée ici, mais on comprendra qu’un conduit principal de cette installation comporte de façon classique une ouverture réalisée dans la paroi pour l’insertion du dispositif de chauffage électrique 1.

La figure 1 montre un dispositif de chauffage électrique 1 selon l’invention, comprenant un cadre 3 dans lequel des éléments chauffants 5, aptes à transformer un courant électrique en énergie thermique, ont été insérés. Pour compenser les jeux de fabrication existant entre les éléments chauffants 5 et le cadre 3, le cadre 3 comprend des éléments déformables 10 qui seront décrits plus loin.

Les éléments chauffants 5 comprennent des moyens aptes à échanger de la chaleur, tels que des éléments radiants 53 permettant d’augmenter la surface d’échange thermique, avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique 1. Les éléments chauffants 5 comprennent également des électrodes 54 entre lesquelles sont disposées des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif 55 (CTP), et contre lesquelles sont fixés les éléments radiants 53· Les électrodes 54 et les résistances CTP 55 permettent de transformer un courant électrique en énergie thermique. 11 est à noter que les résistances à coefficient de température positif 55 peuvent être collées directement sur les éléments radiants 53·

Le cadre 3 comporte un compartiment de chauffe 3θ> formant un carter de réception pour les éléments chauffants 5, et une interface de connexion 100 ménagée à une de ses extrémités. Les éléments chauffants 5 sont insérés dans des logements 7 ménagés à l’intérieur du compartiment de chauffe 3θ· L’interface de connexion 100 vient fermer un accès par lequel sont insérés les éléments chauffants 5 dans les logements 7 du compartiment de chauffe 3θ> en même temps qu’elle permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 1 à un réseau électrique du véhicule permettant l’alimentation électrique des éléments chauffants 5·

Le cadre 3 et le compartiment de chauffe 3θ présentent une forme de parallélépipède rectangle. Les deux faces principales du cadre 3, respectivement avant et arrière, opposées selon l’axe transversal T, sont ajourées pour permettre le passage d’un flux d’air et une diffusion de chaleur dans le conduit où le dispositif de chauffage électrique 1 est installé. Le cadre 3 comprend un plan médian correspondant à un plan passant par une moitié du cadre et étant perpendiculaire à une direction suivie par le flux d’air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique 10. 11 est entendu que les faces avant et arrière du cadre 3 s’étendent dans des plans parallèles au plan médian.

On note également que le cadre 3 comprend des barrettes 9 disposées, ici, entre chaque logement 7 et s’étendant dans le plan médian du cadre 3 ou dans un plan parallèle au plan médian. Ces barrettes 9 participent à la rigidifîcation du cadre 3 et comprennent des fentes d’aération 9θ autorisant le flux d’air à circuler à travers. Les fentes d’aération 9θ sont positionnées les unes à la suite des autres selon l’axe longitudinal L du dispositif de chauffage 1. Selon une variante de réalisation, les barrettes sont disposées uniquement sur la périphérie du compartiment de chauffe 3θ> ainsi les logements 7 sont accolés les uns aux autres. Selon une autre variante de réalisation, les passages d’air ménagés dans la barrette prennent une forme différente de celle illustrés des fentes rectilignes.

Le compartiment de chauffe 3θ comprend une pluralité de parois. Parmi ces parois, on distingue des parois longitudinales 23, 25 s’étendant selon l’axe longitudinal L avec deux parois longitudinales latérales 23 et au moins une paroi longitudinale intermédiaire 25· Les parois longitudinales latérales 23 délimitent entre elles une dimension transversale du compartiment de chauffe 3θ> et les parois longitudinales intermédiaires 25 s’étendent parallèlement aux parois longitudinales latérales 23 et à l’intérieur du compartiment de chauffe 3θ> de manière à définir, entre elles et avec les parois longitudinales latérales 23, plusieurs logements 7 à l’intérieur du compartiment de chauffe 3θ· Ainsi, chaque logement 7 du cadre 3 est délimité par des parois. Plus précisément, chaque logement 7 est défini par deux parois longitudinales 23, 25, qui peuvent être latérale 23 ou intermédiaire 25· Selon l’exemple de réalisation illustré, le cadre 3 comprend trois logements 7 avec un logement central et deux logements latéraux 7 situés de part et d’autre du logement central 7·

Pour un logement 7 latéral donné, on définit alors une paroi longitudinale latérale 23, dite première paroi longitudinale, et une paroi longitudinale intermédiaire 25, dite deuxième paroi longitudinale, délimitant, entre elles et transversalement, un chemin d’insertion pour l’élément chauffant 5· Le chemin d’insertion correspond au chemin emprunté par l’élément chauffant 5 lors de son insertion. L’écartement entre la première paroi longitudinale 23 et la deuxième paroi longitudinale 25 du même logement 7 latéral correspond à la dimension transversale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près.

Comme cela est plus visible en figure 2, on peut voir que la première paroi longitudinale 23 s’étend le long d’un premier axe d’allongement principal 23A parallèle à l’axe longitudinal L et la deuxième paroi longitudinale 25 s’étend le long d’un deuxième axe d’allongement principal 25A parallèle à la fois à l’axe longitudinal L et au premier axe d’allongement principal 23A.

Dans le cas d’un logement 7 central, on définit de manière arbitraire une première paroi longitudinale intermédiaire 24a et une deuxième paroi longitudinale intermédiaire 24b (cf. figure 1). L’écartement entre la première et la deuxième paroi longitudinale intermédiaire 24a, 24b correspond à la dimension transversale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près. On définit alors que la première paroi longitudinale intermédiaire 24a s’étend le long d’un axe d’allongement principal 24A et que la deuxième paroi longitudinale intermédiaire 24b s’étend le long d’un axe d’allongement principal 24B, parallèles entre eux et à l’axe longitudinal L.

Chaque logement 7 est délimité par ailleurs par une paroi de fond 21 s’étendant selon l’axe vertical V. Cette paroi de fond 21 est située à l’opposé de l’ouverture par laquelle les éléments chauffants 5 sont insérés dans le compartiment de chauffe 3θ· 11 est à noter que, selon l’exemple de réalisation illustré, les éléments chauffant 5 sont insérés dans les logements 7 en suivant une direction d’insertion parallèle à l’axe longitudinal L. Le sens d’insertion S est quant à lui défini depuis l’ouverture vers la paroi de fond 21.

Selon l’exemple illustré sur la figure 1, des éléments de mise en butée 210 s’étendent à partir de la paroi de fond 21, en direction de l’ouverture. Autrement dit, chaque élément de mise en butée 210 s’étend selon l’axe longitudinal L vers l’intérieur du logement 7· Deux éléments de mise en butée 210 peuvent être prévus par logement 7· De manière générale, le nombre d’éléments de mise en butée 210 dans un logement 7 est égal au nombre d’éléments radiants 53 équipant l’élément chauffant 5 destiné à entrer dans ce logement 7·

Le cadre 3 comprend également des nervures 6 (référencées par exemple sur la figure 2) délimitant verticalement le chemin d’insertion de l’élément chauffant 5· Pour cela, les nervures 6 s’étendent au minimum entre deux parois longitudinales 23, 25 formant le même logement 7, et il convient de noter que ces nervures ont également un rôle de rigidifïcation du cadre 3 et du compartiment de chauffe 3θ· L’écartement entre deux nervures 6 situées de part et d’autre du chemin d’insertion selon l’axe transversal T correspond à la dimension verticale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près.

Selon l’invention et afin de compenser les jeux de fabrication entre un élément chauffant 5 et les parois délimitant le logement 7 recevant cet élément chauffant, le cadre 3 et plus particulièrement au moins une paroi longitudinale 23, 25 comprend au moins un élément déformable 10.

Plus particulièrement, au moins une des parois délimitant le logement 7, dite paroi principale, comprend au moins un élément déformable élastiquement 10. Selon l’exemple illustré et tel que cela est notamment visible sur la figure 1, une paroi longitudinale 23, 25 sur deux comprend un ou plusieurs éléments déformables 10, ici au nombre de trois par parois longitudinales 23, 25· Bien entendu, il est envisageable que les deux parois participant à délimiter un même logement comportent chacune au moins un élément déformable élastiquement 10 afin de compenser un jeu de ίο fabrication entre l’élément chauffant 5 et ce logement 7·

Tel que cela sera décrit plus en détails ci-après, et notamment en décrivant l’insertion d’un élément chauffant 5 dans l’un des logements 7 équipé d’un tel élément déformable élastiquement 10, il convient de noter que l’élément 10 est déformable élastiquement en ce qu’il peut pivoter, notamment autour d’un axe transversal T, pour prendre une position de contrainte, c’est-à-dire une position déformée, sous l’effet de l’insertion de l’élément chauffant 5 dans le logement 7, tendant à pousser l’élément déformable 10 hors du logement, et en ce qu’un effet de rappel élastique tend à rappeler l’élément déformable 10 dans sa position d’origine dans le logement, de telle sorte que c’est alors l’élément déformable élastiquement 10 qui pousse sur l’élément chauffant 5 pour le maintenir en position dans le logement 7·

Comme cela est plus visible sur les figures 2 à 3D, chaque élément déformable élastiquement 10 comprend une première partie flexible, dite base flexible 11 et une deuxième partie formée par un élément s’étendant en saillie de la base flexible 11, dit élément en saillie 12. Dans la position d’origine de l’élément déformable élastiquement 10, et donc dans la position qu’il tend à reprendre par rappel élastique après sa déformation, l’élément en saillie 12 s’étend depuis la base flexible 11 vers l’intérieur du logement 7, afin de compenser un jeu entre l’élément chauffant 5 et le logement 7·

L’élément déformable 10 est solidaire de la paroi principale 23, 25 d’un côté, et comprend une extrémité libre 13 de l’autre côté. Plus particulièrement, l’extrémité libre 13 est une extrémité longitudinale de l’élément déformable 10 et elle est dite libre, dans le sens où cette extrémité n’est pas solidaire d’une des parois du cadre. Une telle extrémité libre 13 permet d’autoriser le déplacement de l’élément déformable 10. On comprend alors qu’un espace E est prévu entre l’extrémité libre 13 de l’élément déformable 10 et une des parois 21, 23, 25 définissant le logement 7 et située dans le prolongement de la paroi principale 23, 25 supportant l’élément déformable 10.

Selon la disposition de l’élément déformable 10 sur la paroi principale 23, 25, la paroi située dans le prolongement de la paroi principale est la paroi de fond 21 ou une deuxième partie de la paroi principale 23, 25· Dans le cas où la paroi située dans le prolongement de la paroi principale est la paroi de fond 21, celle-ci présente un axe d’allongement principal perpendiculaire avec l’axe d’allongement principal 23A, 25A de la paroi principale 23, 25· Dans le cas où la paroi 23, 25 située dans le prolongement de la paroi principale est une deuxième partie de la paroi principale 23, 25, celle-ci présente un axe d’allongement principal confondu avec celui de la paroi principale.

est à noter que la position de l’extrémité libre 13 de l’élément déformable 10 dans le cadre 3 peut varier. En effet, comme cela est illustré par les figures 1, 2, 3A et 3B> l’extrémité libre 13 est tournée vers la paroi de fond 21 tandis que sur les figures 3C et 3D, l’extrémité libre 13 est tournée vers l’ouverture par laquelle les éléments chauffants 5 sont insérés. En d’autres termes, l’espace E défini précédemment peut être situé plus près de la paroi de fond 21 que ne l’est l’extrémité libre 13, comme cela est montré sur les figures 1, 2, 3A et 3B ou l’espace E défini précédemment peut être situé plus loin de la paroi de fond 21 que ne l’est l’extrémité libre 13, comme cela est montré sur les figures 3C et 3D.

Que l’extrémité libre 13 de l’élément déformable 10 soit tournée vers la paroi de fond 21 ou non, on note que la face formant l’extrémité libre 13 s’étend dans un plan oblique ou perpendiculaire à l’axe d’allongement principal 11A de la base flexible 11. Selon l’exemple de réalisation montré en figure 2, la face formant l’extrémité libre 13 s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe d’allongement principal 11A de la base flexible 11.

En position de repos, c’est-à-dire lorsque l’élément déformable 10 n’est pas sollicité, la base flexible 11 de l’élément déformable 10 comprend un axe d’allongement principal 11A confondu avec l’axe d’allongement principal 23A, 25A, 24A, 24B de la paroi principale. Plus précisément, on peut voir sur la figure 2 que la paroi intermédiaire 25 définissant un des logements 7 latéraux s’étend le long de l’axe d’allongement principal 25A qui est confondu avec l’axe d’allongement principal 11A de la base flexible 11. Une telle position de la base flexible 11 permet de dimensionner plus aisément l’élément en saillie 12 destiné à compenser les jeux de fabrication entre l’élément chauffant 5 et le logement 7· En effet, sachant que le jeu de fabrication entre l’élément chauffant 5 et le logement 7 est généralement compris entre 0,2 millimètre et 0,5 millimètre, l’élément en saillie 12 présente donc une hauteur H12, mesurée selon l’axe vertical V, sensiblement égale à 0,5 millimètre. Lorsque l’élément en saillie 12 présente une hauteur H12 de 0,5 millimètre alors que le jeu est inférieur à 0,5 millimètre, l’élément en saillie 12 est poussé par l’élément chauffant 5 en dehors du logement du fait de la flexibilité de l’élément déformable 10, et le caractère élastique de la déformation de cet élément déformable participe à plaquer l’élément en saillie 12 contre l’élément chauffant une fois celui-ci inséré et donc à s’assurer de la compensation correcte de jeu. La hauteur maximale de l’élément en saillie 12, mesurée selon l’axe vertical V, peut être supérieure à 0,5 millimètre sans toutefois excéder 1,5 millimètre. De préférence, la hauteur H12 de l’élément en saillie 12, mesurée selon l’axe vertical V, est comprise entre 0,5 et 1,5 millimètre et plus particulièrement entre 1 et 1,5 millimètre.

est à noter qu’en cas de pluralité d’éléments déformables élastiquement sur des parois longitudinales définissant un même logement, la somme des hauteurs de chacun des éléments en saillie 12 correspondant est prise en considération, et notamment lorsque ces éléments déformables élastiquement sont disposés dans la même zone du logement.

Ainsi, la présence de l’élément déformable élastiquement 10 avec la base flexible 11 et l’élément en saillie 12 permet de maintenir l’élément chauffant 5 dans le logement 7 en compensant le jeu existant entre l’élément chauffant 5 et le logement 7 quel que soit la dimension du jeu. Par compenser le jeu, on entend que l’élément en saillie 12 est destiné à venir au contact de l’élément chauffant 5 pour éviter que celui-ci débatte dans le logement. Le dimensionnement de la base flexible 11 permet de faire escamoter l’élément en saillie 12 au passage de l’élément chauffant sans que celui-ci se déforme.

Par ailleurs, le débattement des éléments chauffants 5 à l’intérieur des logements pouvant être plus important à leurs extrémités longitudinales proches de la paroi de fond, il est préférable que les éléments déformables 10 soient situés dans une zone Z1 définie entre la paroi de fond 21 et au moins deux tiers de la longueur de l’élément chauffant 5 (cf. figure 1). Plus précisément, lorsque l’élément chauffant 5 est inséré, l’élément déformable 10 est situé de préférence dans une zone Z2 située à 5 millimètres minimum de l’extrémité longitudinale de l’élément chauffant 5 en regard de la paroi de fond et à 12 millimètres maximum de cette extrémité longitudinale (cf. figure 1).

En termes de dimensionnement, l’élément déformable 10 présente une longueur LO, mesurée selon l’axe longitudinal L, qui peut être comprise entre 10 et 15% de la paroi principale 23, 25·

Les figures 2 à 3D montrent que l’élément déformable 10 peut prendre différentes formes. Plus particulièrement, la figure 2 montre que l’élément en saillie 12 de l’élément déformable 10 présente une pente depuis la paroi longitudinale qui le porte jusqu’à l’extrémité libre 13, cette pente étant telle que la hauteur, c’est-à-dire la dimension selon l’axe vertical V, de cet élément en saillie augmente en suivant le sens S d’insertion de l’élément chauffant 5· Une telle pente permet d’accompagner progressivement l’élément chauffant 5 le long de l’élément en saillie 12 et permet d’éviter une augmentation brutale de l’effort d’insertion nécessaire pour insérer complètement l’élément chauffant 5 dans son logement 7· 11 est à noter que selon cet exemple de réalisation, la pente de l’élément en saillie 12 est régulière de sorte que la hauteur de l’élément en saillie 12 augmente de manière régulière et continue. Selon une variante de réalisation illustrée par la figure 3A, la pente est telle que la hauteur de l’élément en saillie 12 augmente par palier de manière à former un escalier.

Les figures 1 et 3B à 3D illustrent un autre exemple de réalisation de l’élément déformable 10, dans lequel l’élément en saillie 12 est bombé. Plus précisément, c’est la surface tournée vers l’intérieur du logement, appelée surface de contact de l’élément en saillie 12, qui est bombée. Une telle surface bombée permet d’être facilement démoulée et facilite la fabrication de l’élément déformable 10 comprenant un tel élément en saillie 12. Par « bombé », on entend que la surface de contact suit un profil partiellement sphérique s’étendant en saillie du logement 7· est à noter que pour l’ensemble de ces exemples de réalisation, l’élément en saillie 12 est, dans tous les cas, disposé sur la base flexible 11 de manière à affleurer l’extrémité libre 13 de l’élément déformable 10. Une telle disposition permet à l’élément en saillie 12 d’être soumis au plus grand mouvement de la base flexible 11, ce qui lui permet de s’adapter à une plus grande plage de valeur de jeu entre l’élément chauffant 5 et le logement 7·

Même si les différentes vues ne permettent pas d’apprécier la largeur de l’élément déformable 10 par rapport à la paroi principale 23, 25, la largeur étant mesurée le long de l’axe transversal T ou autrement dit, selon la direction suivie par le flux d’air traversant le dispositif de chauffage 1, il est à préciser que l’élément déformable 10 présente une même largeur que la paroi principale 23, 25 et que l’élément en saillie 12 présente une largeur égale au moins à un tiers de la largeur de la paroi principale 23, 25· De préférence, l’élément en saillie 12 présente une largeur comprise entre 1 millimètre et 5 millimètres. Selon une réalisation, l’élément en saillie 12 présente une largeur au moins égale à la largeur de l’élément chauffant 5· Pour des raisons de simplification de fabrication, il peut également être prévu que l’élément en saillie 12 présente une largeur égale à la largeur de la paroi principale 23, 25·

Les exemples de réalisation illustrés par les figures 3C et 3D montrent que pour faciliter les mouvements de pivotement de la base flexible 11 de l’élément déformable 10, la paroi principale 23, 25 peut comprendre une zone surdimensionnée 26 ou une zone de faible épaisseur 27· Dans les deux cas, ces zones 26, 27 forment une modification de la section de la paroi longitudinale, ce qui génère un axe pivot P participant à la mobilité de l’élément déformable 10. En effet, la présence d’un axe pivot P permet de concentrer les efforts de pivotement autour de cet axe. 11 est à noter que l’axe pivot P est parallèle à l’axe transversal T et à l’axe suivi par le flux d’air traversant le dispositif de chauffage 1.

La figure 3C montre que la zone surdimensionnée 26 se présente sous la forme d’un cylindre traversant de part en part la paroi principale 23, 25- Selon cet exemple de réalisation, la hauteur maximale H1 de la zone surdimensionnée 26, mesurée le long de l’axe vertical V, est supérieure à la hauteur maximale H2 de l’élément déformable 10. Toutefois, cette hauteur maximale H1 de la zone surdimensionnée doit être telle que la zone surdimensionnée 26 ne s’étend pas plus loin dans le logement que l’élément en saillie 12, de manière à ne pas gêner l’insertion de l’élément chauffant 5· La zone surdimensionnée 26 présente l’avantage de pouvoir être facilement démoulée lors de la fabrication.

La figure 3D montre que la zone de faible épaisseur 27 se présente sous la forme d’une gorge traversant de part en part la paroi principale 23, 25, selon l’axe transversal T. Ainsi, la zone de faible épaisseur 27 représente une zone de fragilité de la paroi principale 23, 25 qui permet de concentrer les efforts de pivotement autour de cette zone 27· Cette zone de fragilité est dimensionnée de telle manière que l’élément déformable 10 ne risque pas de casser au moment de sa déformation.

On va maintenant décrire le montage du dispositif de chauffage électrique 1 comprenant le cadre 3 selon l’invention, en référence aux figures 4A et 4B. Plus précisément, ces figures 4A, 4B illustrent l’insertion de l’un des éléments chauffants 5 dans l’un des logements 7 équipé d’un élément déformable élastiquement 10. De plus, sur ces figures, on peut voir que le cadre 3 est équipé d’un dispositif de blocage en position 40, qui sera décrit plus loin dans la description.

On réalise dans un premier temps l’insertion des éléments chauffants 5 dans les logements appropriés 7 à l’intérieur du compartiment de chauffe 3θ· Pour cela, on insère les éléments chauffants 5 par l’ouverture formée à une extrémité du cadre 3, et on fait glisser les éléments chauffants 5 en translation vers la paroi de fond 21 du logement 7, notamment selon le sens d’insertion matérialisé par la flèche S. La figure 4A montre qu’en position de repos, l’élément déformable élastiquement 10 et plus particulièrement la base flexible 11 présentent un axe confondu avec l’axe 23A de la paroi principale 23·

Au passage de l’élément déformable 10, l’élément chauffant 5 et notamment l’élément radiant 53 tourné vers l’élément déformable 10, vient au contact de l’élément en saillie 12. Suite à ce contact, la base flexible 11 est déviée de son axe 11A, en suivant une direction opposée au logement 7· Plus particulièrement, la figure 4B montre qu’en position de contrainte, ou position déformée, l’élément déformable 10 pivote autour de l’axe de pivot formé à sa jonction avec la paroi longitudinale qui le porte. 11 en résulte un déplacement de l’élément déformable 10 le long de l’axe vertical V et suivant un sens de déplacement Si dirigé vers l’extérieur du logement 7· En effet, l’insertion de l’élément chauffant 5 dans le logement 7 pousse l’élément en saillie 12 de l’élément déformable 10 vers l’extérieur du logement 7· En raison de la rigidité de l’élément chauffant 5 et de la flexibilité de l’élément déformable 10, l’élément chauffant 5 n’est pas déformé et l’effort d’insertion est quasiment inchangé par rapport à une partie où il n’y a pas d’élément déformable 10.

Le caractère élastique de la déformation de l’élément déformable 10 tend à ramener la base flexible 11 et l’élément en saillie qu’elle porte dans la position d’origine de l’élément déformable. De la sorte, la surface de contact de l’élément en saillie 12, qui présente sur les figures une forme bombée mais qui pourrait tel que cela a été précédemment décrit prendre une forme de rampe inclinée avec une pente caractéristique, est poussée par effet élastique vers l’intérieur du logement et contre l’élément chauffant qui a pris place dans ce logement.

Dans la position de contrainte illustrée sur la figure 4B, dans laquelle une position d’équilibre assure le contact entre l’élément en saillie et l’élément chauffant, la base flexible 11 présente un axe d’allongement principal 11A sécant de l’axe d’allongement 23A de la paroi principale 23 en formant un an gle β représentatif du jeu existant entre l’élément chauffant 5 et le logement 7·

Ainsi, une fois inséré, l’élément chauffant 5 reste au contact de l’élément déformable 10, qui reste lui aussi en position de contrainte. Dans cette position, les jeux de fabrication entre l’élément chauffant 5 et le logement 7 sont compensés, au niveau de l’élément déformable 10.

L’insertion de l’élément chauffant 5 se poursuit jusqu’à ce qu’il rencontre les éléments de mise en butée 210 ou la paroi de fond 21.

Selon les exemples de réalisation illustrés sur les figures 4A et 4B> on peut voir que le cadre 3 comprend un dispositif de blocage en position 40 comportant des crans 41 disposés sur l’extrémité libre 13 de l’élément déformable. Cet agencement des crans 41 sert d’arrêt en position de l’élément déformable 10 par rapport à la paroi 21, 23, 25 située dans le prolongement de la paroi comprenant l’élément déformable 10. A cet effet et comme cela est illustré, la paroi 21, 23, 25 située dans le prolongement de la paroi comprenant l’élément déformable 10 comporte, à son extrémité libre, des crans formant une pointe 45 pour faciliter l’arrêt en position. La pointe 45, présentant un sommet dans l’axe de la paroi principale, est destinée à venir au contact d’un ou de plusieurs des crans 41 de l’élément déformable 10. Selon une variante de réalisation, l’élément déformable 10 ne comprend pas de crans 41 et la pointe 45 est destinée à venir au contact de l’extrémité libre 13 de l’élément déformable 10, le dispositif de blocage en position étant formé par la déformation de la matière de l’extrémité libre par la pointe 45, qui s’engage à force dans cette matière. Selon une autre variante de réalisation, la paroi située dans le prolongement de la paroi principale 23, 25 ne présente pas de pointe 45 et les crans 41 de l’élément déformable 10 sont destinés à venir s’engager dans la matière de la paroi située dans le prolongement.

Un tel dispositif de blocage 40 permet d’éviter le déplacement de l’élément déformable 10 en cas de vibrations et permet de s’assurer que les jeux de fabrication restent compensés, même en cas de roulage.

Enfin, le compartiment de chauffe 30 est fermé par l’interface de connexion 100. L’interface de connexion 100 est alors disposée à une extrémité du compartiment de chauffe 30 et permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 1 à un réseau électrique du véhicule. Le dispositif de chauffage 1 est ensuite inséré dans un conduit de l’installation de chauffage-ventilation et/ou climatisation.

La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un dispositif de chauffage 1 dans lequel les éléments chauffants 5 sont facilement insérés et ne débattent pas à l’intérieur de leur logement.

L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations. De même, si l’invention a été ici décrite selon des variantes de réalisation mettant en œuvre chacune séparément un type d’agencement des éléments déformables élastiquement, il va de soi que les différents agencements présentés peuvent être combinés sans que cela nuise à l’invention.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Cadre (3) d’un dispositif de chauffage électrique (1) d’un flux d’air circulant à l’intérieur d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile, ledit cadre (3) comprenant au moins un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7) destiné à recevoir un élément cbauffant (5), l’au moins un logement (7) étant défini par des parois (21, 23, 25, 24a, 24b) présentant chacune un axe d’allongement principal (23A, 25A, 24A, 24B) le long duquel elles s’étendent, avec au moins une des parois (21, 23, 25, 24a, 24b), dite paroi principale (21, 23, 25, 24a, 24b), comprenant au moins un élément déformable élastiquement (10), l’élément déformable élastiquement (10) comportant une base flexible (11), et une extrémité libre (13), caractérisé en ce que dans une position de repos, la base flexible (11) de l’élément déformable (10) comprend un axe d’allongement principal (11A) confondu avec l’axe d’allongement principal (23A, 25A, 24A, 24B) de ladite paroi principale (21, 23, 25, 24a, 24b) et en ce que l’élément déformable (10) comprend une deuxième partie formée par un élément (12) s’étendant en saillie de la base flexible (11) et vers l’intérieur du logement (7).
2. 2. Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’au moins une des parois (23, 25, 24a, 24b) du cadre comprenant au moins un élément déformable élastiquement (10) présente un axe d’allongement principal (23A, 25A, 24A, 24B) destiné à s’étendre parallèlement à un axe d’allongement de l’élément chauffant.
3. 3. Cadre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’élément en saillie (12) disposé sur la base flexible (11) affleure l’extrémité libre (13) de l’élément déformable (10).
4. 4. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément en saillie (12) présente une hauteur (H12), mesurée le long d’un axe vertical (V) et à partir de la base flexible (11), comprise entre 0,5 et 1,5 millimètre.
5. 5. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément en saillie (12) présente une surface de contact, tournée vers l’intérieur du logement (7), bombée.
6. 6. Cadre selon l’une quelconque des revendications 1 à 4> caractérisé en ce que l’élément en saillie (12) présente une surface de contact, tournée vers l’intérieur du logement (7), prenant la forme d’une pente agencée de telle sorte que la hauteur, mesurée le long d’un axe vertical (V), augmente en suivant un sens d’insertion (S) destiné à être suivi par un élément chauffant (5) lors de son insertion dans le logement (7).
7. 7. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans une position de contrainte, l’élément déformable élastiquement (10) est configuré pour se déplacer le long d’un axe vertical (V) et vers l’extérieur du logement (7).
8. 8. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de blocage en position (40) de l’élément déformable (10) comprenant au moins un cran (41, 45) disposé sur l’élément déformable (10) et/ou sur une paroi (21, 23, 25, 24a, 24b) située dans un prolongement de la paroi principale (21, 23, 25, 24a, 24b).

   5
9. 9· Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi principale (21, 23, 25, 24a, 24b) comprend une zone surdimensionnée (26) ou une zone de faible épaisseur (27), formant un axe pivot (P) participant à une mobilité de l’élément déformable élastiquement (10).
10. 10. Dispositif de chauffage électrique (1) comprenant au moins un élément chauffant (5)

    1 0 caractérisé en ce qu’il comprend un cadre (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’au moins un élément chauffant (5) est disposé.