FR3084292A1 - Panneau radiant - Google Patents

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Georges De Pelsemaeker
Harry Tshilolo
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

L'invention concerne un panneau radiant (2) destiné notamment à être installé à l'intérieur d'un habitacle (1) d'un véhicule, le panneau radiant (2) comprenant : au moins une première couche (30) thermiquement isolante, une couche résistive (31) agencée pour générer de la chaleur lorsque cette couche résistive est traversée par un courant électrique, cette couche résistive étant notamment accolée à la couche thermiquement isolante, ces deux couches pouvant notamment occuper la même superficie, - des électrodes agencées pour générer un courant électrique qui circule dans la couche résistive, ces électrodes étant notamment disposées le long de deux bords opposés (39) de la couche résistive, - une structure de fils, notamment au moins partiellement dans la couche résistive ou en surface de celle-ci, agencée au moins entre les électrodes pour assurer la cohésion de cette couche résistive.

Description

La présente invention a trait à un panneau radiant notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule.
La plupart des véhicules sont équipés d’un système de chauffage de l’air destiné à être envoyé dans l’habitacle, ce système étant encore appelé HVAC. Ce système de chauffage peut être complété par un ou plusieurs panneaux radiants, c’est-à-dire des surfaces chauffant les passagers par rayonnement infrarouge tout en réchauffant l’air situé à l’intérieur de l’habitacle par convection.
La demande de brevet W017006303 décrit un dispositif de chauffage radiant pour un véhicule configuré de sorte que le tissu de base, l'élément chauffant, l'élément de fixation et le tissu stratifié sont empilés les uns sur les autres dans une séquence dans laquelle le chauffage l'élément est fixé au tissu de base par l'élément de fixation dans un état où l'élément chauffant est empilé sur le tissu de base, le tissu stratifié est empilé sur l'élément de fixation, et le tissu stratifié est combiné avec le tissu de base.
La présente invention vise à proposer un panneau radiant amélioré.
L‘invention a ainsi pour objet un panneau radiant notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, le panneau radiant comprenant :
au moins une couche thermiquement isolante, une couche résistive agencée pour générer de la chaleur lorsque cette couche résistive est traversée par un courant électrique, cette couche résistive étant notamment accolée à la couche thermiquement isolante, ces deux couches pouvant notamment occuper la même superficie, des électrodes agencées pour générer un courant électrique qui circule dans la couche résistive, ces électrodes étant notamment disposées le long de deux bords opposés de la couche résistive, une structure de fils, notamment au moins partiellement dans la couche résistive ou en surface de celle-ci, agencée au moins entre les électrodes pour assurer la cohésion de cette couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure tissée comprend une pluralité de fils de maintien, notamment électriquement conducteurs ou non, notamment reliés électriquement ou non aux électrodes, ces fils de maintien étant agencés au moins partiellement, voire entièrement, dans la couche résistive pour assurer la cohésion de cette couche résistive.
Si on le souhaite, ces fils de maintien sont électriquement conducteurs de sorte qu’un courant électrique puisse circuler par les électrodes dans ces fils conducteurs.
Dans ce cas, ces fils de maintien présentent une conductivité électrique plus faible que celle de la couche résistive qui est agencée pour chauffer. Autrement dit ces fils sont plus résistifs que la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau est agencé de sorte que, en fonctionnement de chauffage, plus de 60%, voire 70%, de la chaleur générée par le panneau radiant est générée par la couche résistive elle-même qui est parcourue par le courant électrique grâce aux électrodes.
Autrement dit le chauffage par les fils de maintien est plus faible que celui procuré par la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils de maintien conducteurs ne sont pas connectés en même temps aux des électrodes.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure de fils comporte une pluralité de fils plus faiblement électriquement conducteurs de maintien reliés mécaniquement par tissage aux électrodes, ces fils de maintien peuvent être agencés au moins partiellement dans la couche résistive pour assurer la cohésion de cette couche résistive. On parle dans ce cas de fils de remplissage.
Selon l’un des aspects de l’invention, si ces fils de remplissage ne sont pas en contact avec les deux électrodes, ils peuvent être plus conducteurs et participeront à la distribution des courants de surface qui traversent la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, en plus des électrodes, la structure de fils comprend des fils de diamètres équivalent plus petits que les fils d’électrodes qui sont organisés pour compléter la trame de tissage, ces fils étant appelés notamment fils de chaînes. Ces fils peuvent être conducteurs ou non conducteurs. Par exemple ces fils contribuent au maintien mécanique du tissage et permettent l’entrelaçage des fils moins conducteurs.
L’invention permet avantageusement que la couche résistive puisse être relativement souple du fait de la présence des fils de maintien qui sont plus souples qu’un substrat polymère extrudé ou laminé par exemple. Si on le souhaite, ces fils sont utilisés principalement pour conférer la cohésion à la couche résistive. De plus l’invention permet de réduire le nombre de couches dans le panneau radiant, ce qui peut être plus économique ou plus facile à fabriquer.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure de fils est une structure tissée.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure tissée comprend des fils qui forment les électrodes.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure tissée comprend des fils de maintien.
De préférence, la chaleur dégagée par le panneau radiant est principalement due à la couche résistive elle-même, et non à la chaleur dégagée par les fils de maintien dont la contribution de chaleur dégagée est comparativement plus faible.
Avantageusement les fils de maintien forment avec les électrodes la struture tissée de fils.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces fils de maintien sont entièrement noyés dans la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive avec les fils électriques de maintien est agencée suffisamment robuste pour être manipulée sans besoin d’être portée par un substrat de maintien lors d’opérations d’assemblage avec, par exemple, la couche thermiquement isolante.
Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau radiant est dépourvu de substrat de maintien distinct de la couche résistive, substrat qui serait par exemple en fils de polyester, substrat qui serait interposé entre la couche résistive et la couche isolante.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche isolante est dépourvue de fils de maintien noyés. Autrement dit, l’invention prévoit, le cas échéant, de noyer au moins partiellement les fils électriques de maintien au sein de la couche résistive plutôt que de placer des fils de maintien, notamment en polyester, à l’extérieur de cette couche résistive.
L’invention permet ainsi d’optimiser le rôle des fils qui, dans l’invention, jouent à la fois un rôle de conduction électrique et de maintien mécanique.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils électrique de maintien présentent une disposition et/ou sont en nombre suffisant au sein de la couche résistive pour assurer la cohésion de cette couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils de la structure de fils, notamment les fils de maintien, qu’ils soient des fils de remplissage ou fils de chaîne, sont réalisés en métal, fibres artificielles ou naturelles par exemple.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive avec les fils de maintien noyés présente une souplesse, ce qui permet de le conformer suivant une forme souhaitée, notamment non plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont au moins partiellement noyées dans la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes comportent des fils conducteurs éclectiquement.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes peuvent être fabriquées en métal, cuivre ou aluminium.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils de maintien, notamment parallèles, peuvent électriquement conducteurs, par exemple en métal, ou être non conducteurs, notamment en fibre artificielle ou naturelle par exemple.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes et les fils de maintien, notamment les fils de remplissage, se croisent avec formation d’un contact électrique.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes et les fils de maintien sont disposés perpendiculaires entre eux.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils électriques de maintien sont disposés parallèlement les uns aux autres, notamment à équidistance les une des autres.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque électrode comporte une pluralité de fils électriques, notamment deux ou trois ou plus de fils, notamment parallèles.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils des électrodes sont noyés entièrement dans la couche résistive, à l’exception des connexions électriques.
Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau radiant comporte une couche de décoration assemblée avec sur une face de la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche de décoration comporte un tissu, un cuir ou un bois.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est formée de peinture acrylique avec des particules de carbone, notamment graphite. Si on le souhaite, la couche résistive est dopée au moyen de particules métalliques.
Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau comprend les couches suivantes, dans l’ordre :
la couche isolante, la couche résistive avec les fils électriques de maintien, la couche de décoration.
Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau comprend les couches suivantes, dans l’ordre :
la couche isolante thermique, une couche isolante électrique si la couche isolante thermique ne reprend pas cette fonction d’isolation électrique, la couche résistive avec les fils électriques de maintien, une couche isolante électrique si la couche de décoration ne reprend pas cette fonction d’isolation électrique, la couche de décoration.
Selon l’un des aspects de l’invention, les trois couches présentent la même superficie.
L’invention permet ainsi d’avoir un nombre plus petit de couches que des solutions existantes. Par exemple le substrat rigide disparait.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est agencée avec des propriétés de génération de chaleur induite par le courant et peut avoir comme propriété une augmentation de sa résistance lorsque sa température augmente ; on parle d’effet PTC ou résistance à type coefficient de température positive.
Selon l’un des aspects de l’invention, la puissance de chauffage de la couche résistive est supérieure à 1000W/m2.
L’invention a également trait à un habitacle de véhicule comprenant au moins un élément de carrosserie choisi parmi une portière ou un pavillon, et/ou au moins un élément d’habitacle choisi parmi un siège, une planche de bord et/ou une cave à pieds, une repose bras, l’élément de carrosserie et/ou l’élément d’habitacle comprenant au moins un panneau radiant tel que décrit ci-dessus.
L’élément de carrosserie sur lequel est disposé le panneau radiant peut comprendre au moins une tôle tournée vers l’extérieur de l’habitacle et un élément d’isolation thermique interposé entre la tôle et le panneau radiant. L’élément d’isolation thermique est une lame d’air ou un panneau de feutrine.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure de fils est une structure tissée notamment avec des mailles.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
la figure 1 est une représentation schématique d’un habitacle d’un véhicule dans lequel est positionné un ou plusieurs panneaux radiants selon l’invention, la figure 2 est une représentation schématique d’une portière de véhicule dans laquelle est positionné un ou plusieurs panneaux radiants selon l’invention, la figure 3 représente, schématiquement, une vue en coupe d’un panneau radiant selon l’invention, la figure 4 représente, schématiquement, une vue de dessus du panneau radiant de la figure 3, la figure illustre un autre exemple de réalisation de l’invention.
La figure 1 illustre un habitacle 1 de véhicule équipé d’au moins un panneau radiant 2 selon l’invention.
L’habitacle 1 est délimité par au moins un élément de carrosserie 4 choisi parmi une portière 8, un pavillon 6 ou un soubassement 7. Une telle portière 8 est notamment représentée sur la figure 2. L’habitacle 1 comprend au moins un élément d’habitacle 10 choisi parmi un siège 16, une planche de bord 12 et/ou une cave à pieds 14.
L’habitacle 1 comprend également au moins un panneau radiant 2, plus particulièrement décrit à la figure 3, disposé sur ou contre au moins un élément de carrosserie 4 et/ou au moins un élément d’habitacle 10. Ainsi, un panneau radiant 2 peut être disposé sur une portière 8, un pavillon 6, un siège 16, un élément d’un siège 16, une planche de bord 12 et/ou une cave à pieds 14. Avantageusement, l’habitacle 1 comprend une pluralité de panneaux radiants 2, disposés sur le même élément de carrosserie 4 ou élément d’habitacle 10, ou sur des éléments différents. Un même élément de carrosserie 4 ou élément d’habitacle 10 peut comprendre une pluralité de panneaux radiants 2, agencés de manière adjacente ou éloignée, et/ou comprenant des orientations différentes ou identiques.
L’installation du panneau radiant 2 sur l’élément de carrosserie 4 et/ou l’élément d’habitacle 10 est assurée par au moins un élément de fixation. Un tel élément de fixation est choisi parmi les éléments de fixation connu, tel que de la colle ou une ou plusieurs vis.
La planche de bord 12 sur laquelle est disposée le panneau radiant 2 peut être disposée à l’avant du véhicule.
Un panneau radiant 2 peut être disposé sur un siège 16, et notamment sur un dossier 18 du siège 16, un pied de siège 17, un appui tête 19 et/ou tout autre élément du siège 16. Le panneau radiant 2 est disposé de manière à être à distance d’un utilisateur, c’est-à-dire qu’il n’est pas situé sur une partie du siège 16 sur laquelle un utilisateur viendrait s’installer, comme une assise du siège 16.
La cave à pieds 14 correspond à un panneau de l’habitacle 1 délimitant une zone où un utilisateur, et notamment un utilisateur assis sur l’un des sièges 16 avant du véhicule peut mettre ses pieds.
Les panneaux radiants 2 sont disposés à l’intérieur de l’habitacle 1, c’est-à-dire sur au moins un élément de carrosserie 4 et/ou au moins un élément d’habitacle 10 et dirigés vers l’intérieur de l’habitacle 1, dans le but d’augmenter la sensation de chaleur perçue par des utilisateurs des véhicules au sein de l’habitacle 1.
La figure 2 représente une portière 8 de véhicule, comprenant un panneau radiant 2 selon l’invention.
La portière 8 de véhicule comprend un panneau intérieur 80, surmonté d’une vitre 84. Ces éléments sont entourés d’une joue de portière 82 destinée à les supporter.
Un panneau radiant 2 disposé dans la portière 8 peut notamment être positionné sur le panneau intérieur 80 de la portière 8, de manière à rayonner en direction des occupants de l’habitacle.
La figure 3 représente une coupe d’un panneau radiant 2 selon l’invention, utilisé dans l’habitacle comme décrit ci-dessus.
Un tel panneau radiant 2 comprend une pluralité de couches, c’est-à-dire au moins trois couches, empilées selon une direction A.
Dans le cas présent, le panneau radiant 2 comprenant :
une couche thermiquement isolante 30, une couche résistive 31 agencée pour générer de la chaleur lorsque cette couche résistive 31 est traversée par un courant électrique, cette couche résistive 31 étant accolée à la couche thermiquement isolante 30, ces deux couches occupant la même superficie, des électrodes 32 agencées pour générer un courant électrique qui circule dans la couche résistive 31, une pluralité de fils électriquement conducteurs de maintien 33 reliés électriquement aux électrodes 32 de sorte qu’un courant électrique puisse circuler par ces électrodes 32 dans ces fils conducteurs 33, ces fils de maintien étant agencés au moins partiellement dans la couche résistive 31 pour assurer la cohésion de cette couche résistive, comme illustré sur la figure 4.
Un structure de fils 61 est prévu entre les électrodes.
Dans le panneau radiant 2, la couche isolante 30 est en contact avec la couche résistive 31.
Les électrodes 32 sont longilignes.
La couche isolante 30 est caractérisée par une résistance thermique supérieure à 0,l°C.m2/W. Elle bloque ainsi les calories et empêche leur dissipation vers l’environnement extérieur à l’habitacle.
La couche résistive 31 comprend une peinture acrylique comprenant des particules de carbone et/ou des particules métalliques. Sous l’effet de l’alimentation électrique fournie par les électrodes, la couche résistive 31 va émettre un rayonnement et de la chaleur par effet Joule. La puissance de chauffage de la couche 31 est supérieure à 1000W/m2.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive 31 est formée de peinture acrylique avec des particules de carbone, notamment graphite.
La puissance de chauffage de la couche 31 est fonction de la valeur de l’alimentation électrique délivrée par les électrodes 32 à la couche 31.
La chaleur dégagée par le panneau radiant 2 est principalement due à la couche résistive 31 elle-même, et non à la chaleur dégagée par les fils de maintien 33 dont la contribution de chaleur dégagée est comparativement plus faible.
Les fils de maintien 33 forment avec les électrodes 32 une sorte de tissage de fils.
Chaque électrode 32 comporte trois fils électriques parallèles.
Ces électrodes sont reliées à une alimentation électrique du véhicule.
Ces fils de maintien 32 sont entièrement noyés dans la couche résistive 31.
La couche résistive 31 avec les fils électriques de maintien 33 est agencée suffisamment robuste pour être manipulée sans besoin d’être portée par un substrat de maintien lors d’opérations d’assemblage avec, par exemple, la couche thermiquement isolante 30.
Comme on peut le constater, le panneau radiant est dépourvu de substrat de maintien distinct de la couche résistive 31, substrat qui serait par exemple en fils de polyester, substrat qui serait interposé entre la couche résistive 31 et la couche isolante 30.
Les fils électrique de maintien 33 présentent une disposition et/ou sont en nombre suffisant au sein de la couche résistive pour assurer la cohésion de cette couche résistive.
Ces fils électriques de maintien 33 sont réalisés en métal.
La couche résistive 31 avec les fils conducteurs noyés 33 présente une souplesse, ce qui permet de le conformer suivant une forme souhaitée, notamment non plane.
Les électrodes 32 sont noyées dans la couche résistive 32.
Les électrodes 32 et les fils de maintien 33 se croisent avec formation d’un contact électrique.
Les électrodes 32 et les fils de maintien 33 sont disposés perpendiculaires entre eux.
Les fils électriques de maintien 33 sont disposés parallèlement les uns aux autres, à équidistance les une des autres dans l’exemple décrit.
Les fils des électrodes 32 sont noyés entièrement dans la couche résistive 31, à l’exception des connexions électriques.
Le panneau radiant 2 comporte une couche de décoration 35 assemblée avec sur une face 36 de la couche résistive 31.
La couche de décoration 35 comporte un tissu, un cuir ou un bois.
Cette couche de décoration 35 permet de conférer un aspect esthétique au panneau radiant 2 et ainsi de l’intégrer dans l’habitacle du véhicule, notamment sur un panneau de porte ou sur un pavillon. Cette couche est visible dans l’habitacle lorsque le panneau radiant 2 est installé dans l’habitacle.
Le panneau 2 comprend ainsi les couches suivantes, dans l’ordre :
la couche isolante 30, la couche résistive 31 avec les fils électriques de maintien 33, la couche de décoration 35.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces trois couches présentent la même superficie.
En variante, ces couches pourraient présenter des superficies différentes.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive 31 peut loger un élément de chauffage électrique agencé pour générer de la chaleur lorsqu’un courant électrique le parcourt, étant notamment du type coefficient de température positive.
Les fils de maintien 33 sont alimentés en électricité uniquement via les électrodes 32. Autrement dit, ces fils 33 ne sont pas directement alimentés par une alimentation électrique du véhicule.
Dans une variante illustrée sur la figure 5, le panneau radiant comprend les couches suivantes, dans l’ordre :
la couche isolante thermique 30, une couche isolante électrique 48, la couche isolante thermique ne reprenant pas cette fonction d’isolation électrique, la couche résistive 31 avec les fils électriques de maintien, une couche isolante électrique 49, la couche de décoration ne reprenant pas cette fonction d’isolation électrique, la couche de décoration 35.
Les électrodes pourraient être formées chacune par un fil conducteur unique.
Ces électrodes sont agencées pour générer un courant électrique qui circule dans la couche résistive, ces électrodes étant notamment disposées le long de deux bords opposés de la couche résistive.
Les fils de la structure de fils 61, hors fils d’électrodes, peuvent ainsi être semirésistifs. Ces fils pourraient être à distance, sans contact, avec les fils des électrodes.

Claims (10)

1. Panneau radiant (2) destiné notamment à être installé à l’intérieur d’un habitacle (1) d’un véhicule, le panneau radiant (2) comprenant :
au moins une première couche (30) thermiquement isolante, une couche résistive (31) agencée pour générer de la chaleur lorsque cette couche résistive est traversée par un courant électrique, cette couche résistive étant notamment accolée à la couche thermiquement isolante, ces deux couches pouvant notamment occuper la même superficie, des électrodes agencées pour générer un courant électrique qui circule dans la couche résistive, ces électrodes étant notamment disposées le long de deux bords opposés (39) de la couche résistive, une structure de fils, notamment au moins partiellement dans la couche résistive ou en surface de celle-ci, agencée au moins entre les électrodes pour assurer la cohésion de cette couche résistive.
2. Panneau radiant (2) selon la revendication précédente, dans lequel la couche résistive (31) avec les fils de maintien (33) est agencée suffisamment robuste pour être manipulée sans besoin d’être portée par un substrat de maintien lors d’opérations d’assemblage avec, par exemple, la première couche thermiquement isolante.
3. Panneau radiant (2) selon la revendication précédente, dans lequel le panneau est dépourvu de substrat de maintien distinct de la couche résistive (31), substrat qui serait par exemple en fils de polyester, substrat qui serait interposé entre la couche résistive et la couche isolante.
4. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couche isolante (30) est dépourvue de fils de maintien noyés.
5. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les fils de maintien (33) présentent une disposition et/ou sont en nombre suffisant au sein de la couche résistive pour assurer la cohésion de cette couche résistive.
6. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les fils électriques de maintien sont réalisés en métal.
7. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couche résistive (31) avec les fils de la structure de fils noyés présente une souplesse, ce qui permet de le conformer suivant une forme souhaitée, notamment non plane.
8. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les électrodes (32) sont au moins partiellement noyées dans la couche résistive.
9. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les électrodes et les fils de maintien se croisent avec formation d’un contact électrique.
10. Panneau radiant (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le panneau radiant comporte une couche de décoration (35) assemblée avec sur une face de la couche résistive, la couche de décoration comportant notamment un tissu, un cuir ou un bois.
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