FR3078146A1 - Cadre d'un dispositif de chauffage electrique comprenant au moins un dispositif de maintien elastique d'elements chauffants - Google Patents

Cadre d'un dispositif de chauffage electrique comprenant au moins un dispositif de maintien elastique d'elements chauffants Download PDF

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Abstract

L'invention a pour objet 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 (7) destiné à recevoir un élément chauffant, le logement (7) étant défini au moins par deux parois longitudinales (23, 25) délimitant transversalement un chemin d'insertion (31) pour l'élément chauffant, chaque paroi longitudinale (23, 25) comprenant une face interne (230) orientée vers le chemin d'insertion (31). Au moins une des parois longitudinales (23, 25) est formée d'au moins une première portion (231) réalisée dans un premier matériau et une deuxième portion (232) réalisée dans un deuxième matériau distinct du premier matériau. Et un dispositif de maintien élastique (40, 41) des éléments chauffants est formé dans ladite deuxième portion (232).

Description

L’invention concerne les dispositifs de chauffage électrique, notamment pour une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation d’un véhicule automobile.
Le réchauffage de l’air destiné au chauffage de l’habitacle d’un véhicule automobile à moteur thermique, 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 thermique circulant dans un échangeur de chaleur.
Au démarrage du moteur thermique 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 à l’intérieur duquel est disposée une pluralité d’éléments chauffants agencés chacun dans un logement défini par des parois du cadre. Chaque élément chauffant, ou barreau chauffant, comporte 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 rapportés sur ces plaques conductrices et augmentant la surface d’échange thermique avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique. Chaque élément chauffant est inséré dans un logement qui lui est propre, puis raccordé à un élément de connexion électrique pour l’alimentation des éléments résistifs chauffants. Les jeux de fabrication de ces logements ménagés dans le cadre et des éléments chauffants génèrent un jeu de montage de l’élément chauffant, qui peut être agencé à distance des parois longitudinales délimitant le logement, de sorte que ces éléments chauffants peuvent débattre et générer du bruit lors du roulage du véhicule.
Pour éviter le débattement des éléments chauffants, un cadre de dispositif de chauffage électrique peut être équipé de moyens élastiques de maintien en position, qui consistent en des languettes dont l’extrémité libre est agencée en travers du logement et du chemin d’insertion des éléments chauffants, et dont l’extrémité libre a tendance à s’escamoter lors du passage de l’élément chauffant puis à repousser cet élément chauffant contre une des parois du logement pour le maintenir en position sous l’effet du rappel en position élastique. Ces languettes sont rendues solidaires d’une paroi définissant le logement à une de leurs extrémités, et elles sont libres à l’extrémité opposée. Elles présentent, dans leur position d’origine, un agencement tel que l’extrémité libre est dégagée de la paroi définissant le logement. Il en résulte une fragilité qui peut aboutir à la casse de cette languette élastique et à la perte de la fonction de maintien en position des éléments chauffants.
On connaît une alternative dans laquelle le cadre comporte des moyens de déformation plastique des éléments chauffants, disposés en saillie des parois participant à délimiter le logement dans lequel s’insère l’élément chauffant. 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 de plaquer les éléments chauffants dans le logement tout en s’affranchissant d’éléments élastiques exerçant des forces de rappel élastique sur les éléments chauffants qui sont susceptibles de casser. Cependant, l’insertion des éléments chauffants dans le corps de chauffe se faisant par un robot, la rencontre des éléments chauffants avec les moyens de déformation plastique a pour conséquence d’augmenter considérablement les efforts d’insertion. Les capteurs équipant le robot détectent de manière récurrente que l’augmentation des efforts d’insertion correspond à une mise en butée des éléments chauffants dans le corps de chauffe. Pour des raisons de sécurité, cette détection de mise en butée force le robot à s’arrêter, afin qu’une vérification par un opérateur soit effectuée. L’arrêt du robot et la vérification par l’opérateur interrompent la chaîne de fabrication, ce qui génère une perte de temps et un surcoût à la fabrication.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une alternative aux solutions existantes qui permettent un maintien en position efficace et fiable des éléments chauffants dans le cadre du dispositif de chauffage électrique.
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 chauffant, le logement étant défini au moins par deux parois longitudinales délimitant transversalement un chemin d’insertion pour l’élément chauffant, chaque paroi longitudinale comprenant une face interne orientée vers le chemin d’insertion. Au moins une des parois longitudinales est formée d'au moins une première portion réalisée dans un premier matériau et une deuxième portion réalisée dans un deuxième matériau distinct du premier matériau. Et un dispositif de maintien élastique des éléments chauffants est formé dans ladite deuxième portion.
La direction transversale est ici la direction perpendiculaire à la direction principale d'allongement des parois longitudinales précitées et qui s'étend entre les faces internes de ces parois longitudinales.
II faut comprendre ici que, selon l'invention, l'au moins une paroi longitudinale considérée est une paroi bi-matière, réalisée par injection simultanée du premier matériau et du deuxième matériau dans un même moule et/ou sur une même presse. En d'autres termes, il n'est pas question ici d'une paroi formée de deux portions réalisées dans deux matériaux différents et dans laquelle ces deux portions sont rendues solidaires l'une de l'autre par des moyens mécaniques et/ou chimiques tels que, à titre d'exemples non exhaustifs, vissage, rivetage, collage, soudage, etc... La cohésion mécanique, pour une paroi longitudinale donnée, entre la première portion, réalisée dans le premier matériau, et la deuxième portion, réalisée dans le deuxième matériau et dans lequel le dispositif de maintien élastique des éléments chauffants est ménagé, ne résulte, selon l'invention, ni d'un apport de matière supplémentaire, ni de l'utilisation d'un élément de liaison, ni d'une déformation de matière.
La différence de matériau utilisé pour réaliser les portions distinctes de la paroi longitudinale permet de distinguer le dimensionnement de la déformation élastique du dispositif de maintien élastique et le dimensionnement de rigidité du cadre. Selon une caractéristique de l'invention, le deuxième matériau présente une valeur de dureté inférieure à celle du premier matériau. En d'autres termes, la contrainte à exercer pour obtenir une déformation élastique, c'est-à-dire réversible, prédéfinie du deuxième matériau est inférieure à la contrainte à exercer pour obtenir la même déformation élastique du premier matériau. Autrement dit encore, le premier matériau et le deuxième matériau présentent des propriétés mécaniques suffisamment différentes, notamment en termes de déformation élastique, pour que le comportement mécanique de la première portion de la paroi considérée et le comportement mécanique de la deuxième portion de la paroi considérée, sous l'effet de la contrainte d'insertion de l'élément chauffant dans son logement de réception, soient différents.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, mais non exclusif, de l'invention, le premier matériau est un matériau de la famille des polyamides, et le deuxième matériau est un matériau de la famille des fluoropolymères ou de la famille des élastomères. A titre d'exemples non exhaustifs, le premier matériau peut, par exemple, être un polyhexaméthylène adipamide, plus connu sous l'abréviation commerciale de PA66, et le deuxième matériau peut être un polytétrafluoroéthylène.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de maintien élastique des éléments chauffants comporte, d'une part, une zone déformable dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur du reste de la deuxième portion, et, d'autre part, un bossage qui s'étend, à partir de la zone déformable, en saillie transversale de la face interne de la paroi longitudinale considérée. L'épaisseur est ici mesurée selon la direction transversale précédemment définie, c'est-à-dire selon la direction qui relie, perpendiculairement à leur direction principale longitudinale d'allongement, la face interne de la paroi longitudinale considérée et la face interne de l'autre paroi longitudinale qui contribue à délimiter le logement de réception considéré.
En l'absence de toute contrainte, la zone déformable peut se situer dans le plan de la paroi longitudinale considérée, et le bossage peut former, au sein du chemin d'insertion, une excroissance transversale de la zone déformable.
Une partie au moins du bossage peut donc être située à l’intérieur du logement de réception de l'élément chauffant, en travers du chemin d’insertion de ce dernier : le bossage constitue donc un obstacle pour l'élément chauffant lorsque celui-ci est inséré dans le chemin d'insertion, et il subit donc une contrainte, notamment selon la direction transversale précédemment définie, de la part de cet élément chauffant se déplaçant dans ledit chemin d'insertion. Il résulte alors, d'une part, des propriétés mécaniques spécifiques, évoquées précédemment, du deuxième matériau constituant la deuxième portion de la paroi longitudinale considérée, et, d'autre part, de la configuration géométrique de la zone déformable et du bossage, que l'ensemble formé par cette zone déformable et par ce bossage est conduit à se déformer élastiquement sous l'effet de la contrainte, notamment transversale, exercée par l'élément chauffant lors de son passage dans le chemin d'insertion. La déformation est élastique, de sorte que la zone de déformation tend à reprendre sa position d’origine, dans le plan de la paroi longitudinale, et de sorte que le bossage tend à reprendre sa position à l’intérieur du logement, repoussant ainsi l’élément chauffant contre la paroi longitudinale opposée. La zone déformable et le bossage associé forment ainsi un dispositif de maintien élastique, notamment selon la direction transversale, de l’élément chauffant dans son logement de réception. On réduit de la sorte le débattement de l’élément chauffant à l’intérieur du logement associé, débattement rendu possible par les jeux de fabrication et de montage du cadre et de l’élément chauffant.
Selon différentes caractéristiques de l'invention, prises séparément ou en combinaison :
- le bossage s’étend sur toute la dimension verticale de la zone de déformation, et la zone déformable s’étend verticalement sur toute la dimension verticale de la paroi longitudinale. Ceci permet notamment de répartir de manière homogène, selon la direction verticale, la contrainte transversale de maintien exercée par le bossage et la zone déformable sur l'élément chauffant. La direction verticale est ici définie comme étant perpendiculaire à la fois à la direction longitudinale et à la direction transversale précédemment définies. La dimension verticale est mesurée entre les deux bords d'extrémité qui délimitent, selon la direction verticale précitée, chaque face interne d'une paroi longitudinale.
- le bossage présente, en coupe selon un plan longitudinal transversal, un profil convexe. Un tel profil permet en particulier d'éviter tout risque d'endommagement et/ou d'arrachement du bossage lors du passage de l'élément chauffant dans le chemin d'insertion.
- la zone déformable est délimitée, à ses deux extrémités longitudinales, par la paroi longitudinale dans laquelle elle s’inscrit. En d'autres termes, il y a continuité de matière entre la zone déformable et le reste de la paroi longitudinale dans laquelle elle est agencée. Il est à noter ici que cette continuité de matière ne va pas nécessairement de pair avec une continuité de matériau. Autrement dit, l'invention peut prévoir, selon différentes variantes, que la zone déformable soit, à l'une ou l'autre ou à chacune de ses extrémités selon la direction longitudinale, délimitée par une région de la première ou de la deuxième portion de la paroi longitudinale dans laquelle elle est agencée. Il résulte de ce qui précède que la zone est configurée pour débattre élastiquement uniquement selon la direction transversale.
- Toutes ou partie des parois longitudinales délimitant un même logement de réception d'un élément chauffant comprend au moins une zone déformable et un bossage associé.
- une même paroi longitudinale comprend au moins deux zones déformables et deux bossages disposés successivement dans le chemin d’insertion selon la direction longitudinale. Selon différents modes de réalisation particuliers, ces deux zones déformables et les bossages qui leur sont associés peuvent être agencés dans une même deuxième portion de la paroi longitudinale considérée, ou ils peuvent être agencés dans des régions différentes de cette deuxième portion, séparées entre elles, selon la direction longitudinale, par des régions de la première portion de la paroi longitudinale considérée.
- le cadre comporte une pluralité de zones déformables et de bossages associés agencés dans une même paroi longitudinale et, selon le sens d’insertion d’un élément chauffant dans le logement que cette paroi longitudinale contribue à délimiter, les bossages présentent des hauteurs de plus en plus grandes de l'ouverture par laquelle l'élément chauffant est inséré dans le logement de réception vers une paroi de fond qui délimite celui-ci selon la direction longitudinale à l'opposé de l'ouverture précitée. La hauteur est ici mesurée selon la direction transversale précédemment définie.
- un premier bossage s'étend en saillie de la face interne de la zone de déformation, agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion défini par un premier logement que la paroi longitudinale considérée contribue à délimiter, et un deuxième bossage s'étend en saillie de la face externe de la zone de déformation, agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion défini par un deuxième logement que la paroi longitudinale considérée contribue à délimiter. En d'autres termes, la paroi longitudinale comportant la zone déformable et le bossage associé participe à délimiter deux logements, la face interne de ladite paroi longitudinale étant tournée vers un premier logement et la face externe de cette paroi longitudinale étant tournée vers un deuxième logement, et un bossage s'étend en saillie de chacune des faces interne et externe de cette paroi longitudinale.
Selon l'invention, on peut également prévoir que le dispositif de maintien élastique des éléments chauffants comprenne une portion déformable dont au moins une partie s'étend transversalement en saillie à partir d'une face interne de ladite au moins une paroi longitudinale et comportant au moins une extrémité libre.
Il faut comprendre ici que dans une position de repos, la zone déformable présente un axe principal d’allongement confondu avec l’axe principal d’allongement de la paroi longitudinale. Dans cette position de repos, la partie saillante se trouve donc orientée vers le chemin d'insertion, et elle est placée en travers de celui-ci selon la direction transversale précédemment définie. En d'autres termes, la partie saillante forme, dans la position de repos précitée, une excroissance transversale de la zone déformable au sein du chemin d'insertion.
Par ailleurs, on entend par extrémité libre que la zone déformable, à l'une de ses extrémités longitudinales, n'est pas délimitée par la paroi longitudinale dans laquelle elle s'inscrit. Autrement dit, il existe, selon la direction longitudinale, un espace entre l'extrémité libre de la zone déformable et la partie la plus proche de la paroi longitudinale. A cette extrémité libre, la zone déformable peut donc se déplacer, selon la direction transversale précédemment définie, à la fois en direction du chemin d'insertion, c'est-à-dire du côté de la face interne de la paroi longitudinale, et à l'opposé du chemin d'insertion, c'est-à-dire du côté de la face externe de la paroi longitudinale précédemment définie.
Lors de l'insertion de l'élément chauffant dans son logement de réception, c'est-à-dire lors du passage de l'élément chauffant dans le chemin d'insertion, la partie saillante, initialement dans la position de repos précédemment décrite, se trouve au moins partiellement au contact de l’élément chauffant et elle est donc contrainte par cet élément chauffant lors du passage de ce dernier dans le chemin d'insertion.
De même que pour ce qui été précédemment décrit, il résulte alors, d'une part, des propriétés mécaniques spécifiques, évoquées précédemment, du deuxième matériau constituant la deuxième portion de la paroi longitudinale considérée, et, d'autre part, de la configuration géométrique de la zone déformable et de sa partie saillante, que l'ensemble formé par cette zone déformable et par cette partie saillante est conduit à se déformer élastiquement sous l'effet de la contrainte exercée par l'élément chauffant lors de son passage dans le chemin d'insertion. L'extrémité libre de la zone déformable rend toutefois ici cette déformation encore plus aisée, en permettant un débattement transversal de la zone déformable en direction de la face externe de la paroi longitudinale, ou, en d'autres termes, en autorisant un pivotement transversal de la zone déformable autour de son extrémité longitudinale par laquelle elle est rattachée à la paroi longitudinale dans laquelle elle est agencée. Autrement dit encore, la présence de l'extrémité libre de la zone déformable permet que l'élément chauffant repousse, selon la direction transversale, la partie saillante précédemment définie vers l'extérieur du logement de réception par pivotement autour de l'extrémité longitudinale par laquelle la zone déformable est rattachée à la paroi longitudinale dans laquelle elle est agencée.
La déformation est élastique, de sorte que la zone déformable tend à reprendre sa position d’origine, dans le plan de la paroi longitudinale, et de sorte que la partie saillante de cette zone déformable tend à reprendre sa position à l’intérieur du logement, repoussant l’élément chauffant contre la paroi longitudinale opposée. La zone déformable et sa partie saillante forment ainsi un dispositif de maintien élastique de l’élément chauffant lors de son insertion. On réduit de la sorte le débattement de l’élément chauffant à l’intérieur du logement associé, débattement rendu possible par les jeux de fabrication et de montage du cadre et de l’élément chauffant.
Selon d’autres caractéristiques de l'invention, prises séparément ou en combinaison :
- l'extrémité libre de la zone déformable est située du côté d'une paroi de fond délimitant le logement de réception de l'élément chauffant. La paroi de fond est ici définie, comme précédemment, comme étant la paroi opposée, selon la direction longitudinale du cadre, à l'ouverture par laquelle l'élément chauffant est inséré dans le chemin d'insertion et dans son logement de réception.
- l'extrémité libre de la zone déformable est tournée vers une ouverture du logement de réception formant un accès par lequel l'élément chauffant est inséré dans ce logement de réception,
- la partie saillante de la zone déformable affleure l'extrémité libre de celle-ci. En d'autres termes, la partie saillante comporte une surface qui s'étend au moins en partie dans la continuité, notamment selon la direction transversale, de l'extrémité libre de la zone déformable. La partie saillante est donc soumise au plus long mouvement de pivotement de la zone déformable, ce qui permet de s'adapter à toute valeur de jeu transversal entre l'élément chauffant et les parois longitudinales qui délimitent le logement de réception de ce dernier.
- la partie saillante présente, en coupe selon un plan longitudinal transversal, un profil convexe. Un tel profil permet, d'une part, un démoulage plus aisé lors de l'opération de fabrication et, d'autre part, un engagement plus facile de l'élément chauffant sans risque d'endommagement et/ou d'arrachement de la partie saillante lors du passage de l'élément chauffant dans le chemin d'insertion.
- la partie saillante s'étend, selon la direction verticale précédemment définie, sensiblement en position centrale de la paroi longitudinale dans laquelle est agencée la zone déformable.
- selon la direction verticale, la zone déformable est délimitée par deux fentes longitudinales sensiblement parallèles l'une à l'autre et reliées entre elles par l'espace précédemment défini existant entre l'extrémité libre de la zone déformable et la partie la plus proche de la paroi longitudinale
Quelle que soit la variante de réalisation choisie, l'invention apporte, par la réalisation d'un cadre tel qu'il vient d'être décrit, une solution simple et peu coûteuse pour limiter, voire pour supprimer, tout débattement d'un élément chauffant au sein de son logement de réception dans un tel cadre.
L’invention a également pour objet un dispositif de chauffage électrique comprenant au moins un élément chauffant et un cadre définissant au moins un logement pour recevoir cet élément chauffant, caractérisé en ce que le cadre est tel que précédemment défini et en ce que l’au moins un élément chauffant est maintenu en position dans le logement correspondant par un effort de rappel élastique généré par une zone déformable et une partie saillante s'étendant, à partir de cette zone déformable, transversalement en saillie dans le logement de réception.
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 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, les éléments chauffants étant séparés les uns des autres par une zone de passage d’air formée d’une plaque ajourée,
- la figure 2 est une vue en perspective d’un détail du cadre selon un premier mode de réalisation de l'invention, sans les éléments chauffants,
- la figure 3 est une vue en coupe d'un détail d'une paroi longitudinale du cadre selon le premier mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 2,
- la figure 4 est une vue en coupe d'un détail d'une paroi longitudinale selon une variante du premier mode de réalisation illustrée par les figures 2 et 3,
- la figure 5 est une vue en coupe d’un détail d'un logement de réception du cadre selon un deuxième mode de réalisation de l'invention sans l'élément chauffant destiné à être reçu dans ce logement,
- et les figures 6 et 7 sont des vues en coupe de détails d'une paroi longitudinale illustrant deux variantes du deuxième mode de réalisation illustré par la figure 5.
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures 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 vertical V, 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 transversal T est perpendiculaire à la fois à l’axe longitudinal L et à l’axe vertical V. Il 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.
Un dispositif de chauffage électrique 1 selon l’invention comprend un cadre 3 dans lequel des éléments chauffants 5, aptes à transformer un courant électrique en énergie thermique, peuvent être insérés. Pour assurer la position des éléments chauffants une fois qu’ils sont insérés dans leur logement respectif, le cadre 3 comprend des dispositifs élastiques de maintien qui seront décrits en détails plus loin.
Le dispositif de chauffage électrique 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 du conduit pour l’insertion du dispositif de chauffage électrique.
La figure 1 illustre un mode particulier de réalisation d'un tel dispositif de chauffage électrique.
Les éléments chauffants 5 comprennent des moyens aptes à échanger de la chaleur, tels que des éléments radiants 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. Les électrodes 54 et les résistances CTP 55 permettent de transformer un courant électrique en énergie thermique à transférer au flux d’air passant à travers le dispositif de chauffage électrique. Il est à noter que les résistances à coefficient de température positif 55 peuvent être collées directement sur les éléments radiants.
Le cadre 3 comporte un compartiment de chauffe 30, 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 30. On comprend que 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 30 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 30 présentent une forme de parallélépipède rectangle. Les deux faces principales du cadre 3, respectivement avant et arrière, opposées selon l’axe vertical V, sont ajourées pour permettre le passage du flux d’air à réchauffer 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 la direction verticale suivie par le flux d’air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique 1. II est entendu que les faces avant et arrière du cadre 3 s’étendent dans des plans parallèles au plan médian.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la figure 1, on note également que le cadre 3 comprend des plaques ajourées 9 disposées entre chaque logement 7 et s’étendant dans le plan médian du cadre 3. Ces plaques ajourées 9 participent à la rigidification du cadre 3 et forment des zones de passage d’air. Dans l’exemple illustré, les plaques ajourées prennent la forme de barrettes comprenant des fentes d’aération 90 autorisant le flux d’air à circuler à travers, les fentes d’aération 90 sont positionnées les unes à la suite des autres selon l’axe longitudinal L du dispositif de chauffage 1. On comprendra que les plaques ajourées peuvent prendre la forme de plaques perforées de trous de section circulaire, sans sortir du contexte de l’invention.
La figure 2 illustre plus précisément un cadre 3 duquel les éléments chauffants 5 ont été retirés, de manière à montrer plus précisément les différents logements 7 et les parois qui les délimitent.
Les logements 7 du cadre 3 sont définis par des parois longitudinales 23, 25 s’étendant selon l’axe longitudinal L. Plus précisément, chaque logement est défini par une première paroi longitudinale 23 et une deuxième paroi longitudinale 25 qui délimitent ensemble transversalement un chemin d’insertion 31 pour l’élément chauffant 5. Le chemin d’insertion 31 est le chemin emprunté par l’élément chauffant 5 lors de son insertion. En d’autres termes, le chemin d’insertion 31 correspond à un volume occupé par l’élément chauffant 5 durant son insertion. Ainsi, l’écartement, selon la direction transversale T, entre la première paroi longitudinale 23 et la deuxième paroi longitudinale 25 d'un logement 7 correspond à la dimension transversale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près. Selon l’exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le cadre 3 comprend trois logements 7 avec un logement central et deux logements latéraux situés de part et d’autre du logement central.
Chaque paroi longitudinale 23, 25 comprend une face interne 230, 250 orientée vers le chemin d’insertion 31. Chaque face interne 230, 250 est délimitée, selon la direction verticale V précédemment définie, par deux bords d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b s’étendant longitudinalement. Plus précisément, ces bords d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b correspondent à des arêtes des parois longitudinales 23, 25. Pour la face interne 230 de la première paroi longitudinale 23 on définit un premier bord d’extrémité 23a situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité 23b (cf. figure 2). De même, pour la deuxième face interne 250 de la deuxième paroi longitudinale 25, on définit un premier bord d’extrémité 25a situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité 25b. Seul les bords 25a sont visibles sur la figure 2.
Chaque logement 7 est délimité par ailleurs par une paroi de fond 21 s’étendant selon un plan transversal sensiblement parallèle, aux tolérances de fabrication près, à la direction transversale T et à la direction verticale V précédemment définies. La paroi de fond 21 est située à l’opposé d’une ouverture 50 (visible sur la figure 1) par laquelle les éléments chauffants 5 entrent dans le compartiment de chauffe 30 et qui est destinée à être recouverte par l’interface de connexion 100. Il est à noter que 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 étant défini depuis l’ouverture 50 vers la paroi de fond 21.
Des éléments de mise en butée 210 peuvent s’étendre à partir de la paroi de fond 21, en direction de l’ouverture 50. 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 équipant l’élément chauffant 5 destiné à entrer dans ce logement 7.
Le cadre 3 comprend également des nervures 6, 8 délimitant verticalement le chemin d’insertion de l’élément chauffant 5. Pour cela, les nervures 6, 8 s’étendent dans un plan défini par l’axe transversal T et l’axe longitudinal L, aussi appelé plan transversal, perpendiculaire aux parois longitudinales 23, 25. Parmi ces nervures 6, 8, on distingue des nervures s’étendant partiellement entre deux parois longitudinales 23, 25 formant le même logement 7, appelées nervures de guidage 6 dans la suite de la description, et des nervures s’étendant au minimum entre deux parois longitudinales 23, 25 formant le même logement 7, appelées nervures de rigidification 8. L’écartement entre deux nervures 6, 8, qu’elles soient de guidage ou de rigidification, situées de part et d’autre du chemin d’insertion selon la direction verticale V correspond à la dimension verticale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près.
Les nervures de rigidification 8 reliant les deux parois longitudinales 23, 25 participent à la rigidification du cadre 3 et du compartiment de chauffe 30. Selon l’exemple de réalisation plus particulièrement illustré par la figure 2, les nervures de guidage 6 et les nervures de rigidification 8 s’étendent à partir d’un bord d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b des faces internes 230, 250 et en saillie transversale de la face interne correspondante.
Selon l’invention, et afin d’assurer le maintien en position des éléments chauffants, notamment selon la direction transversale T, à l’intérieur de leur logement 7 entre les parois longitudinales 23, 25 participant à délimiter le logement, le cadre 3 comprend tel que cela a été précisé auparavant au moins un dispositif élastique de maintien agencé sur au moins une des parois longitudinales de manière à s’étendre au moins partiellement en travers d’un logement 7 pour être sur le passage d’un élément chauffant 5 lors de son insertion et être déformé élastiquement par ce passage.
Plus précisément, l'invention prévoit que l'une au moins des parois longitudinales 23, 25, est formée d'au moins une première portion 231, 251, réalisée dans un premier matériau M1 et une deuxième portion 232, 252, réalisée dans un deuxième matériau M2 distinct du premier matériau M1. Selon l'exemple de réalisation plus particulièrement illustré par les figures, seule une des parois longitudinales participant à délimiter le logement est formée de deux matériaux selon l’invention, avec, tel que précédemment décrit, une première portion 231 réalisée dans un premier matériau M1 et une deuxième portion 232 réalisée dans un deuxième matériau M2.
La paroi longitudinale bi-matière est réalisée par injection du premier matériau M1 et du deuxième matériau M2 dans un même moule et/ou sur une même presse. En d'autres termes, la cohésion mécanique entre la première portion 231, réalisée dans le premier matériau M1, et la deuxième portion 232, réalisée dans le deuxième matériau M2, de la paroi longitudinale 23, ne résulte, selon l'invention, ni d'un apport de matière supplémentaire, ni de l'utilisation d'un élément de liaison, ni d'une déformation de matière.
Avantageusement, l'invention prévoit que la contrainte à exercer sur le deuxième matériau M2 pour atteindre une déformation élastique, c'est-à-dire réversible, donnée, est inférieure à la contrainte à exercer sur le premier matériau M1 pour atteindre la même déformation élastique. En d'autres termes, l'invention prévoit que pour une contrainte donnée, la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23, réalisée dans le deuxième matériau M2, présente une déformation élastique supérieure à celle de la première portion 231 de cette même paroi longitudinale 23. Si la contrainte est inférieure à un seuil donné, la deuxième portion 232 peut présenter une déformation élastique mesurable alors que la première portion 231 ne présente aucune déformation élastique mesurable.
Selon un mode de réalisation privilégié, mais non exclusif, de l'invention, le premier matériau M1 est choisi dans la famille des polyamides, en étant par exemple un matériau plastique plus connu sous la dénomination commerciale de PA66, ou du polybutylène terephtalate, et le deuxième matériau M2 est choisi dans la famille des fluoropolymères ou dans la famille des élastomères, en étant par exemple un élastomère EPDM (acronyme connu pour l’éthylène-propylènediène monomère).
Un dispositif de maintien en position élastique des éléments chauffants est ménagé dans la deuxième portion 232, 252 de la paroi longitudinale, de manière à être formé dans le deuxième matériau M2.
Le deuxième matériau M2 est choisi pour résister thermiquement à des températures d'au moins 150° C, notamment parce que le dispositif de maintien élastique formé dans ce deuxième matériau doit être au contact d’un élément chauffant. Par ailleurs, le deuxième matériau M2 présente avantageusement une valeur de dureté Shore A de l’ordre de 40 à 70 unités.
Les figures 2, 3 et 4 illustrent plus particulièrement un premier mode de réalisation de l'invention, dans laquelle la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23 comporte :
- une zone déformable 40 dont l'épaisseur e1, mesurée selon la direction transversale T précédemment définie, est inférieure à l'épaisseur E du reste de la paroi longitudinale 23,
- un bossage 41 qui s'étend, à partir de la zone déformable 40, en saillie de la face interne 230 de la paroi longitudinale 23.
Selon différents modes de réalisation, la zone déformable 40 s'étend, selon la direction longitudinale, sur tout ou partie de la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23.
En l'absence de toute contrainte, notamment appliquée selon la direction transversale T, la zone déformable 40 se situe dans le plan de la paroi longitudinale 23 comme montré plus particulièrement sur les figures 3 et 4. Le bossage 41, agencé en saillie de la face interne 230 de la paroi longitudinale 23, s'étend donc au moins partiellement au sein du chemin d'insertion 31 selon la direction transversale T.
Plus précisément, l’épaisseur e2 du bossage 41 est au moins égale à la différence entre la dimension transversale du logement 7 et la dimension transversale de l’élément chauffant 5. Il faut comprendre ici que l'épaisseur e2 du bossage 41 est la distance entre la face interne 400 de la zone déformable 40 à partir de laquelle s'étend le bossage 41 et le sommet 410 du bossage 41. Plus précisément encore, il convient de tenir compte de la réduction d’épaisseur de la zone déformable 40 à partir de laquelle s’étend le bossage 41. Si la face de la zone déformable 40 depuis laquelle s’étend le bossage 41 est transversalement en retrait par rapport à la face interne 230 de la paroi longitudinale 23, l’épaisseur e2 du bossage 41 est au moins égale à la différence entre d’une part la somme de la dimension transversale du logement 7 et du retrait de la zone déformable 40 par rapport à la face interne 230 de la paroi longitudinale 23 et, d’autre part, la dimension transversale de l’élément chauffant 5.
Lors de son passage au sein du chemin d'insertion 31, visible notamment sur la figure 2, un élément de chauffage 5 exerce donc une contrainte principalement dirigée selon la direction transversale T sur le bossage 41 qui déborde dans le logement et, par conséquent, sur la zone déformable 40. Il s'ensuit, en raison des propriétés élastiques spécifiques du deuxième matériau M2 constituant la deuxième portion 232 et la zone déformable 40 de la paroi longitudinale 23, que la zone déformable 40 se déforme élastiquement selon la direction transversale, du côté de la face externe 233, opposée à la face interne 230, de la paroi longitudinale 23. En d'autres termes, lors du passage de l'élément chauffant 5 dans le chemin d'insertion 31, le bossage 41 est repoussé, selon la direction transversale T, à l'opposé du logement 7. Cette direction est illustrée par la flèche F sur la figure 3. Ce mouvement du bossage 41 est rendu possible, comme il a été indiqué précédemment, par les propriétés élastiques du deuxième matériau M2 qui le constitue ainsi que la zone déformable 40 et il est, en outre, facilité par la configuration géométrique de la zone déformable 40, dont l'épaisseur e1 est inférieure à l'épaisseur du reste de la paroi longitudinale 23.
Lorsque l'élément chauffant 5 est en place dans son logement de réception
7, il résulte de l'élasticité du deuxième matériau M2 que la zone déformable 40 tend à reprendre sa position initiale, dans le plan de la paroi longitudinale 23. Le bossage 41 exerce alors une contrainte transversale sur l'élément chauffant 5, dirigée vers l'intérieur du logement 7, réduisant ainsi, voire supprimant totalement, tout débattement transversal éventuel dudit élément chauffant 5 au sein de ce logement, débattement transversal qui résulterait des tolérances de fabrication de l'élément chauffant 5 et du cadre 3 dans lequel s'inscrit le logement de réception 7. La zone déformable 40 et le bossage 41 forment ainsi le dispositif de maintien élastique visé par l'invention.
Il est à noter, en référence notamment à la figure 3, que le bossage 41 présente avantageusement, en coupe selon un plan longitudinal transversal parallèle aux directions L et T précédemment définies, un pan incliné 420 orienté vers l'ouverture d'entrée 50 par laquelle l'élément chauffant 5 est inséré dans le logement 7. Le pan incliné 420 permet notamment d'éviter tout risque d'arrachement du bossage 41 lors du passage de l'élément chauffant 5 dans le chemin d'insertion 31.
On comprend en outre que lors de l’insertion de l'élément chauffant 5, c’est ce pan incliné 420 qui est le premier en contact de l’extrémité de l’élément chauffant 5 et la forme de rampe créée par ce profil incliné permet un contact sans générer d’effort excessif pour escamoter le bossage 41 au passage de l’élément chauffant 5.
Il convient de noter que dans les exemples de réalisation illustrés par les figures 3 et 4, le sommet 410 du bossage 41 est ici plan, de sorte qu’un appui plan est généré au contact de l’élément chauffant 5 lorsque l’effort élastique de rappel en position de la zone déformable 40 et du bossage 41 tend à plaquer le bossage 41 contre l’élément chauffant 5.
La figure 4 illustre une variante du premier mode de réalisation. Sur cette figure est représenté un détail d'une paroi longitudinale 23 contribuant à délimiter, d'une part, un premier logement de réception 7a et, d'autre part, un deuxième logement 7b. En d'autres termes, dans ce cas, la paroi longitudinale 23 réalise une séparation de deux logements de réception 7a, 7b voisins. Plus précisément, la face interne 230 de la paroi longitudinale 23 est orientée du côté du premier logement de réception 7a et la face externe 233 de la paroi longitudinale 23, opposée à la face interne 230 précitée, est orientée du côté du deuxième logement de réception 7b.
Dans ce cas, l'invention prévoit avantageusement qu'un premier bossage 41a s'étend transversalement en saillie à partir de la face interne 230 de la paroi longitudinale 23 et qu'un deuxième bossage 41b s'étend transversalement en saillie à partir de la face externe 233 de la paroi longitudinale 23. Autrement dit, le premier bossage 41a s'étend au moins en partie transversalement au sein du premier logement de réception 7a et le deuxième bossage 41b s'étend au moins en partie transversalement au sein du deuxième logement de réception 7b.
Lors de la mise en place d'un premier élément chauffant 5a au sein du premier logement de réception 7a, la zone déformable 40 est conduite à se déformer selon la direction transversale T, et le premier bossage 41a est, ainsi qu'il a été décrit précédemment, conduit à se déplacer, selon cette même direction transversale, en direction du deuxième logement 7b : ce déplacement est illustré par la flèche F1 sur la figure 4. Comme il a été indiqué précédemment, une fois le premier élément chauffant 5a mis en place dans le premier logement de réception 7a, la zone déformable 40 et le premier bossage 41a reviennent à leur position initiale dans laquelle ils exercent alors une contrainte transversale de maintien du premier élément chauffant 5a dans le premier logement de réception 7a.
Lors de la mise en place d'un deuxième élément chauffant 5b dans le deuxième logement de réception 7b, un phénomène similaire de déformation de la zone déformable 40 et du deuxième bossage 41 b se produit, en direction cette fois du premier logement 7a, déjà occupé par le premier élément chauffant 5a. Les propriétés élastiques du deuxième matériau M2 permettent alors à la fois un écrasement du premier bossage 41a contre le premier élément chauffant 5a, une déformation élastique de la zone déformable 40 en direction du premier logement 7a et une déformation du deuxième bossage 41b sous l'effet de la contrainte exercée transversalement sur lui par le deuxième élément chauffant 5b, de telle manière que ce dernier puisse être complètement mis en place au sein du deuxième logement 7b.
Avantageusement, l'invention peut prévoir dans ce cas que les épaisseurs respectives e2, e3, du premier bossage 41a et du deuxième bossage 41b soient définies de telle manière que le maintien élastique transversal qu'ils permettent se réalise lorsque les deux éléments chauffants, respectivement 5a, 5b, sont en place dans leurs logements de réception respectifs 7a, 7b. En d'autres termes, l'invention prévoit que, dans ce cas, la dimension, selon la direction transversale, de chacun des bossages 41a, 41b, mesurée entre la face de la paroi longitudinale 230, 233, à partir de laquelle ces bossages s'étendent et le sommet de ces bossages, soit inférieure ou égale à la dimension qu'aurait un unique bossage 41 dans une configuration telle que celle illustrée par la figure 3.
Il est à noter que, quel que soit le mode de mise en oeuvre choisi, la zone déformable 40 est, selon ce premier mode de réalisation, délimitée, à chacune de ses extrémités selon la direction longitudinale L, par la paroi longitudinale 23. En d'autres termes, il y a continuité de matière entre la zone déformable 40 et le reste de la paroi longitudinale 23 dans laquelle elle est agencée. Comme il a été évoqué précédemment, cette continuité de matière ne va pas nécessairement de pair, toutefois, avec une continuité de matériau, et la zone déformable 40 peut être, à l'une ou l'autre ou à chacune de ses extrémités selon la direction longitudinale, délimitée par une région de la première portion 231 ou de la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23.
Selon d'autres aspects non représentés sur les figures 3 et 4, l'invention prévoit, selon ce premier mode de réalisation que :
- la dimension de la zone déformable 40, mesurée selon la direction verticale V précédemment définie, est sensiblement égale à la dimension, mesurée selon la direction verticale V, de la paroi longitudinale 23.
- la dimension du bossage 41, mesurée selon la direction verticale V précédemment définie, est sensiblement égale à la dimension, mesurée selon la direction verticale V, de la paroi longitudinale 23.
Ces caractéristiques permettent de garantir l'homogénéité du guidage et du maintien transversal de l'élément chauffant dans son logement de réception 7.
Avantageusement, la zone déformable 40 et le bossage 41 qu'elle porte sont agencés, selon la direction longitudinale L, au voisinage de la paroi de fond 21 du logement de réception 7, précédemment définie. La distance, mesurée selon la direction longitudinale L, entre la zone déformable 40 et la paroi de fond 21 est inférieure à la distance, mesurée selon la direction longitudinale L, entre la zone déformable 40 et l'ouverture 50 précédemment définie, par laquelle l'élément chauffant 5 est inséré dans le logement de réception 7. Plus précisément, il est préférable que la zone déformable soit située dans une zone définie entre la paroi de fond 21 et au moins deux tiers de la longueur du logement. Lorsque l’élément chauffant 5 est inséré, la zone déformable 40 est située de préférence à 5 millimètres minimum de l’extrémité longitudinale de l’élément chauffant 5 en regard de la paroi de fond et à 20 millimètres maximum de cette extrémité longitudinale. Ceci permet d'éviter tout débattement transversal lié à un éventuel effet de levier entre l'ouverture 50 et la paroi de fond 21.
Par ailleurs, selon différents modes de mise en oeuvre de ce premier mode de réalisation de l'invention, une ou plusieurs zones déformables 40 et bossages 41 peuvent être agencés successivement selon la direction longitudinale L dans la paroi longitudinale 23. Dans le cas où plusieurs zones déformables 40 et bossages 41 sont agencés sur la paroi longitudinale 23, l'invention prévoit qu'avantageusement, les épaisseurs, mesurées selon la direction transversale T, des différents bossages 41, augmentent au fur et à mesure que l'on se rapproche de la paroi de fond 21. Ceci permet de faciliter l'insertion et le guidage transversal de l'élément chauffant 5 dans son logement 7, tout en assurant une forme de maintien transversal progressif de l'élément chauffant 5 dans son logement de réception 7 de l'ouverture 50 vers la paroi de fond 21.
Selon une variante ici non représentée, les deux parois longitudinales 23, 25 participant à délimiter le même logement 7 peuvent comporter chacune au moins une zone déformable 40 et un bossage associé 41 pour former un dispositif de maintien élastique de l’élément chauffant 5 amené à être inséré dans ce logement
7. On pourra dans ce cas prévoir des épaisseurs de bossage 41 moins importantes.
Le montage du dispositif de chauffage électrique 1 se déroule de la manière suivante.
On réalise dans un premier temps l’insertion des éléments chauffants 5 dans les logements correspondants 7 à l’intérieur du compartiment de chauffe 30. Pour cela, on insère chaque élément chauffant 5 par l’ouverture 50 formée à une extrémité du cadre 3, et on le fait glisser en translation vers la paroi de fond 21 du logement 7. Au passage du ou des bossages 41, et plus particulièrement au contact du sommet 410 de ces bossages, situés au sein du logement de réception 7, les éléments chauffants 5 sont légèrement déviés de leur trajectoire initiale pour être plaqués contre la paroi longitudinale 25. Dans le mouvement de translation longitudinale de chaque élément chauffant 5 vers la paroi de fond 21, la présence des nervures 6, 8 empêche les éléments chauffants 5 de sortir de leur chemin d’insertion 31 et l’insertion se poursuit jusqu’à la paroi de fond 21.
Une fois inséré, chaque élément chauffant 5 reste au contact du sommet du ou des bossages 41 et le caractère élastique de la zone déformable 40, qui tend à ramener celle-ci dans sa position d’origine dans le plan de la paroi longitudinale, pousse le bossage 41 contre l’élément chauffant 5. Dans cette position, les éléments chauffants 5 sont donc contraints, notamment selon la direction transversale T, dans leur logement 7.
L’interface de connexion 100 est ensuite 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.
Les figures 5, 6 et 7 illustrent un deuxième mode de réalisation d'un cadre 3 selon l'invention. Selon cette deuxième variante, la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23 comprend au moins une partie 42 s'étendant transversalement en saillie à partir de la face interne d'une zone déformable 43 comportant au moins une extrémité libre 431. La zone déformable 43 s'étend ici avantageusement sur la totalité de la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23.
Plus précisément, en référence aux figures 5 à 7, la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale comporte une zone déformable 43 qui, en l'absence de toute contrainte, se situe dans le prolongement, c'est-à-dire dans le même plan, que le reste de la paroi longitudinale 23. La zone déformable 43 est limitée, à l'une de ses extrémités 430 selon la direction longitudinale L, par la paroi longitudinale 23, c'est-à-dire qu'il y a, à cette première extrémité longitudinale 430 de la zone déformable 43, continuité de matière entre la zone déformable 43 et la paroi longitudinale 23 dans laquelle est agencée. L’extrémité opposée 431 de la zone déformable 43 est libre, c'est-à-dire qu'il existe un espace libre 432 entre le bord de l’extrémité libre 431 de la zone déformable 43 et le reste de la paroi longitudinale 23. La première extrémité 430 de la zone déformable 43 est arbitrairement représentée par un trait sur la figure 5, étant entendu que, conformément à l’invention, la paroi longitudinale 23 est une paroi bi-matière.
Combinée aux propriétés élastiques du deuxième matériau M2 qui constitue la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23, la présence de l'espace libre 432 confère à la zone déformable 43 une aptitude supplémentaire au pivotement autour d'un axe d’articulation à l'intersection de la première extrémité 430 de la zone déformable 43 avec le reste de la paroi longitudinale 23.
Avantageusement, l'espace libre 432 est agencé du côté de la zone déformable 43 le plus proche de la paroi de fond 21 du logement de réception 7.
L'invention prévoit en outre qu'une partie 42 de la deuxième portion 232 de la paroi longitudinale 23 s'étend transversalement en saillie de la zone déformable
43. Avantageusement, l'épaisseur e4 de cette partie saillante 42, mesurée, selon la direction transversale T, entre une face interne 433 de la paroi longitudinale orientée vers le logement de réception 7, et le sommet 421 de la partie saillante 42, est supérieure à l'épaisseur E, précédemment définie, de la paroi longitudinale 23. Plus précisément, l'invention prévoit que l'épaisseur e4 précitée est définie en relation avec la chaîne des dimensions, mesurées selon la direction transversale T, du logement de réception 7, de la paroi longitudinale 23 et de l'élément chauffant 5, de telle manière que, lorsque l'élément chauffant 5 est reçu dans le logement 7, le sommet 421 de la partie saillante 42 soit en appui au moins partiellement contre une paroi longitudinale de l'élément chauffant 5.
Avantageusement, la partie saillante 42 est agencée à proximité de l'extrémité libre 431 de la zone déformable 43. Plus précisément, l'invention prévoit que la partie saillante 42 comprend au moins une paroi ou une portion de paroi 425 qui s'étend dans le prolongement, selon la direction transversale T, de la paroi 435 qui forme, selon les directions transversale T et verticale V précédemment définies, l'extrémité libre 431 de la zone déformable 43.
Lorsqu'un élément chauffant 5, se déplaçant dans le chemin d'insertion 31, aborde la zone déformable 43, il résulte des dimensions et, notamment de l'épaisseur e4 précédemment définie, de la partie saillante 42, et des propriétés élastiques du deuxième matériau M2 constituant à la fois la zone déformable 43 et la partie saillante 42, que la partie saillante 42 est repoussée, selon la direction transversale, à l'opposé du logement de réception 7. Plus précisément, l'ensemble formé par la zone déformable 43 et la partie saillante 42 est entraîné à pivoter autour de l'axe d’articulation précédemment défini. Une fois que l’élément chauffant 5 est inséré dans son logement de réception 7, la zone déformable 43, du fait de l'élasticité du matériau M2 qui la compose, tend à reprendre sa position initiale, dans le même plan que la paroi longitudinale 23, et exerce alors, sur l'élément chauffant 5, une contrainte transversale de maintien dans le logement de réception 7 précité.
Selon l'exemple de réalisation plus particulièrement illustré par la figure 5, non exclusif, la partie saillante 42 présente, en section selon un plan longitudinal transversal parallèle aux directions L et T précédemment définies, sensiblement la forme d'un triangle rectangle dont l'angle droit est formé entre la paroi 425 précédemment définie et la face interne 433 de la paroi longitudinale. En d'autres termes, selon la direction longitudinale L, l'épaisseur e4, mesurée selon la direction transversale T, de la partie saillante augmente au fur et à mesure du rapprochement de la paroi de fond 21 précédemment définie. La partie saillante 42 forme donc, selon cet exemple de réalisation, une rampe dont la hauteur, mesurée selon la direction transversale T, est maximale au niveau de la paroi d'extrémité 425 précédemment définie.
Selon la variante de réalisation plus particulièrement illustrée par la figure 6, donnée à titre d’exemple non limitatif, la partie saillante 42 comporte, en section selon un plan longitudinal transversal parallèle aux directions L et T précédemment définies, une succession, selon la direction longitudinale, de paliers dont la hauteur, mesurée selon la direction transversale T, augmente en direction de la paroi de fond 21 précédemment définie.
Selon la variante réalisation plus particulièrement illustrée par la figure 7, donnée à titre d’exemple non limitatif, la partie saillante 42 forme, en section selon un plan longitudinal transversal parallèle aux directions L et T précédemment définies, une proéminence convexe. Selon cette variante, la partie saillante 42 présente une forme partiellement sphérique ou asphérique.
La forme bombée du dispositif de maintien élastique d’éléments chauffants permet que la contrainte transversalement appliquée par la partie saillante 42 sur l'élément chauffant 5 soit progressive au fur et à mesure de l'avancement de l'élément chauffant 5 vers la paroi de fond 21. En outre, cela permet d'éviter tout risque d'arrachement de la partie saillante 42 lors du passage de l'élément chauffant 5.
L'invention telle qu'elle vient d'être décrite atteint bien les buts qu'elle s'était fixés, en ce qu'elle permet, par des moyens simples, d'obtenir un maintien en position efficace et fiable des éléments chauffants 5 dans le cadre 3.
L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait toutefois 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 modes de réalisation mettant en œuvre chacune séparément un type 5 d’agencement des portions flexibles et bossages associés, 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 chauffant (5), le logement (7) étant défini au moins par deux parois longitudinales (23, 25) délimitant transversalement un chemin d’insertion (31) pour l’élément chauffant (5), chaque paroi longitudinale (23, 25) comprenant une face interne (230, 250) orientée vers le chemin d’insertion (31), caractérisé en ce qu’au moins une des parois longitudinales (23, 25) est formée d'au moins une première portion (231, 251) réalisée dans un premier matériau (M1) et une deuxième portion (232, 252) réalisée dans un deuxième matériau (M2) distinct du premier matériau (M1), et en ce qu’un dispositif de maintien élastique (40, 41,42, 43) des éléments chauffants est formé dans ladite deuxième portion (232, 252).
  2. 2. Cadre (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième matériau (M2) présente une valeur de dureté inférieure à celle du premier matériau (M1).
  3. 3. Cadre (3) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de maintien élastique des éléments chauffants comporte, d'une part, une zone déformable (40) dont l'épaisseur (e1) est inférieure à l'épaisseur (E) du reste de la paroi longitudinale (23, 25), et, d'autre part, un bossage (41) qui s'étend, à partir de la zone déformable (40), en saillie transversale de la face interne (230, 250) de la paroi longitudinale (23, 25).
  4. 4. Cadre (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une même paroi longitudinale (23, 25) comprend au moins deux bossages (41) disposés successivement dans le chemin d’insertion.
  5. 5. Cadre (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi longitudinale (23, 25) comportant la zone déformable (40) et le bossage (41) associé participe à délimiter deux logements (7a, 7b), la face interne (230, 250) étant tournée vers un premier logement (7a) et la face externe (233, 253) étant tournée vers un deuxième logement (7b), caractérisé en ce que la zone déformable (40) comporte un premier bossage (41a) en saillie transversale de la face interne (230, 250) de la zone déformable (40), agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion (31a) défini par le premier logement (7a), et un deuxième bossage (41 b) en saillie transversale de la face externe (233, 253) de la zone déformable (40), agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion (31b) défini par le deuxième logement (7b).
  6. 6. Cadre (3) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de maintien élastique des éléments chauffants comprend une portion déformable (43) dont au moins une partie (42) s'étend transversalement en saillie à partir d'une face interne de ladite au moins une paroi longitudinale et comportant au moins une extrémité libre (431).
  7. 7. Cadre (3) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie saillante (42) affleure l'extrémité libre (431) de la zone déformable.
  8. 8. Cadre (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier matériau (M1) est un matériau de la famille des polyamides, ou du polybutylène terephtalate.
  9. 9. Cadre (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième matériau (M2) est un matériau de la famille des fluoropolymères ou de la famille des élastomères.
  10. 10. Dispositif de chauffage électrique (1) comprenant au moins un élément chauffant (5) et un cadre (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce l’au moins un élément chauffant (5) est maintenu en position dans le logement (7) correspondant par un effort de rappel élastique généré par une zone déformable (40, 43) et une partie saillante (41, 42) s'étendant, à partir de la zone déformable (40, 43), transversalement en saillie dans le logement de réception (7).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118600A1 (de) * 2001-04-12 2002-11-07 Webasto Thermosysteme Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
EP2133225A1 (fr) * 2008-06-11 2009-12-16 Behr France Rouffach SAS Dispositif destiné au chauffage électrique sur un système de chauffage d'un véhicule automobile, cadre d'un dispositif électrique destiné au chauffage sur un système de chauffage et procédé de fabrication d'un cadre destiné à la réception d'un élément de chauffe électrique
FR3032386A1 (fr) * 2015-02-10 2016-08-12 Valeo Systemes Thermiques Boitier d'un dispositif de chauffage electrique
FR3032390A1 (fr) * 2015-02-10 2016-08-12 Valeo Systemes Thermiques Boitier d'un dispositif de chauffage electrique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118600A1 (de) * 2001-04-12 2002-11-07 Webasto Thermosysteme Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
EP2133225A1 (fr) * 2008-06-11 2009-12-16 Behr France Rouffach SAS Dispositif destiné au chauffage électrique sur un système de chauffage d'un véhicule automobile, cadre d'un dispositif électrique destiné au chauffage sur un système de chauffage et procédé de fabrication d'un cadre destiné à la réception d'un élément de chauffe électrique
FR3032386A1 (fr) * 2015-02-10 2016-08-12 Valeo Systemes Thermiques Boitier d'un dispositif de chauffage electrique
FR3032390A1 (fr) * 2015-02-10 2016-08-12 Valeo Systemes Thermiques Boitier d'un dispositif de chauffage electrique

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