FR3084293A1

FR3084293A1 - Panneau radiant

Info

Publication number: FR3084293A1
Application number: FR1857105A
Authority: FR
Inventors: Georges De Pelsemaeker; Harry Tshilolo
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2038-07-30
Also published as: WO2020025876A1; FR3084293B1

Abstract

L'invention concerne un panneau radiant (7) destiné notamment à être installé à l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule, le panneau radiant (7) comprenant : une face de contact (50), face sur laquelle une personne installée à proximité du panneau peut venir en contact avec cette face de contact par une partie de son corps, par exemple la paume de sa main, le dos de sa main, l'avant-bras, le doigt côté empreinte digitale, ou le doigt côté ongle, ladite partie du corps susceptible de venir au contact étant associé à au moins une valeur de surface de référence, une pluralité de zones de chauffage (51) agencées pour dégager de la chaleur notamment lorsque ces zones sont traversées par un courant électrique, la chaleur dégagée par ces zones étant perceptible par la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la face de contact, ces zones dégageant de la chaleur qui se répartit de manière hétérogène sur la face de contact,

Description

Le domaine de la présente invention concerne un panneau radiant destiné notamment à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule.

Généralement, un panneau radiant comprend une pluralité d’électrodes configurées pour délivrer de la chaleur par effet Joule en alimentant avec du courant électrique un revêtement conducteur. On pourra par exemple se reporter au document US 2016/0059669 qui décrit un tel panneau radiant.

U est important, pour le confort des personnes présentes dans l’habitacle du véhicule, que, lorsque ces personnes viennent à toucher une surface du panneau radiant, ces personnes ressentent une chaleur uniformément repartie sur cette surface.

L’invention vise notamment à répondre à ce besoin.

L’invention a ainsi pour objet un panneau radiant destiné notamment à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, le panneau radiant comprenant :

une face de contact, face sur laquelle une personne installée à proximité du panneau peut venir en contact avec cette face de contact par une partie de son corps, par exemple la paume de sa main, le dos de sa main, l’avant-bras, le doigt côté empreinte digitale, ou le doigt côté ongle, ladite partie du corps susceptible de venir au contact étant associé à au moins une valeur de surface de référence, une pluralité de zones de chauffage agencées pour dégager de la chaleur notamment lorsque ces zones sont traversées par un courant électrique, la chaleur dégagée par ces zones étant perceptible par la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la face de contact, ces zones dégageant de la chaleur qui se répartit de manière hétérogène sur la face de contact, panneau radiant dans lequel les zones de chauffage présente des dimensions et un espacement choisis en fonction de la ou des valeurs de surface de référence de sorte que la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la surface de contact ressente une chaleur uniforme malgré la répartition hétérogène de la chaleur sur la face de contact.

Grâce à l’invention, la personne qui touche le panneau radiant chaud perçoit une chaleur repartie uniformément à sa surface du fait de la répartition des zones chaudes et froides. L’invention permet une sorte de pixellisation de la chaleur générée par le panneau radiant, une pixellisation suffisamment fine pour que la personne ressente une chaleur uniformément repartie.

Selon l’un des aspects de l’invention, les zones de chauffage sont agencées de sorte que les hétérogénéités de chaleur dégagée sur la face de contact s’étendent sur une superficie inferieure à la valeur de surface de référence.

Selon l’un des aspects de l’invention, la valeur de surface de référence est fonction du type de surface considéré, à savoir une surface chaude ou une surface froide.

Selon l’un des aspects de l’invention, les hétérogénéités de chaleur dégagée restent, en superficie, inférieure à une valeur de surface de référence chaude pour les zones chaudes et inférieure à une valeur de surface de référence froide pour les zones froides.

La zone chaude est chauffée et la zone froide n’est pas chauffée, elle aura alors une température de surface inférieure de plusieurs dégrées à la zone chaude.

Les récepteurs chauds mesurent des variations de température dans la plage suivante: 30 à 46°C. Pour les récepteurs froids, la plage est entre 10 à 35°C.

Selon l’un des aspects de l’invention, les valeurs de surface de référence sont définies, en unité cm2, comme suit :

Partie du corps	valeurs de surface de référence froide	valeurs de surface de référence chaude
Avant-bras	2.5	0.14
Dos de la main	2	0.135
Palme de la main	2.5	0.33
Doigt côté dorsal	0.59	0.125
Doigt côté palmaire	0.63	0.33

Ces valeurs sont issues d’études médicales, notamment du docteur Kapitaniak.

Selon l’un des aspects de l’invention, les zones de chauffage sont agencées de sorte que les hétérogénéités restent inferieures à 0.59 cm2 pour les zones froides et 0.125 cm2 pour les zones chaudes ou, lorsque les zones de chauffage sont distancées par un espace en forme de bande, cette bande (D) ne dépasse pas une valeur prédéterminée.

L’invention peut permettre avantageusement d’avoir un seul type de panneau radiant quel que soit l’emplacement auquel est destiné le panneau dans l’habitacle de la voiture, puisque les hétérogénéités sont choisies le plus petit possible compte tenu des valeurs de surface de référence. Ce panneau est adapté pour être placé indifféremment à un emplacement susceptible d’être mis au contact avec des mains, des doigts ou le bras. La personne sentira toujours une chaleur uniforme.

Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau radiant comporte un réseau d’électrodes inséré dans une couche résistive du panneau et le réseau d’électrodes est agencé pour générer lesdites zones de chauffage qui sont des zones de la couche résistive qui peuvent être parcourues par un courant électrique circulant entre deux électrodes du réseau.

Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive déposée sur un film polyamide est composée d’une peinture acrylique chargée de particule conductrice ou semi conductrice. La charge conductrice est par exemple sous la forme de paillettes de carbone et de graphite.

Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau d’électrodes présente un maillage des électrodes, maillage choisi pour n’avoir que des espacements de superficie inférieure à une ou plusieurs valeurs de surface de référence choisies.

Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau radiant comporte un motif de revêtements résistifs et ce motif de revêtements résistifs est agencé pour générer lesdites zones de chauffage qui sont ces revêtements agencés en motif et qui peuvent être parcourus par un courant électrique en vue de générer de la chaleur.

Selon l’un des aspects de l’invention, le panneau comporte des électrodes qui sont connectées électriquement à ces éléments de motifs.

Ces électrodes sont par exemple des fils électriques.

Selon l’un des aspects de l’invention, le motif de revêtements comporte des éléments de motifs répétés suivant une symétrie.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces éléments de motif sont des formes géométriques, par exemples des rectangles ou tout autre type de polygone, des formes curvilignes par exemple en partie circulaire, des lignes.

Selon l’un des aspects de l’invention, les lignes sont disposées parallèlement entre elles, par exemple de manière droite ou oblique par rapport à des électrodes qui sont connectées électriquement à ces éléments de motifs.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’espacement entre ces éléments de motif, par exemple des lignes, est inferieur à la valeur de surface de référence.

La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un panneau radiant tel que défini précédemment. Selon une réalisation, ce véhicule automobile comprend en outre un système de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation dans lequel est située l’unité de commande telle que définie précédemment.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront 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 exemple de réalisation d’un panneau radiant selon la présente invention,

- les figures 2 à 4 représentent schématiquement un panneau radiant selon d’autres modes e réalisation de l’invention.

La figure 1 montre un panneau radiant 7 comprenant un support 8 recouvert d’un revêtement 9 électriquement conducteur et dans lequel un réseau 10 d’électrodes 11, 12 est intégré. Avantageusement, le support 8 se présente sous une forme rectangulaire ayant un petit côté 81 et un grand côté 82. Bien entendu, suivant les impératifs d’intégration du panneau radiant 7, le support 8 pourrait prendre tout autre forme, telle qu’un carré ou une forme trapézoïdale, ou toute autre forme polygonale telle un rectangle, un losange etc.

Le réseau d’électrodes 10 du panneau radiant 7 est organisé de la manière suivante : une première ligne d’alimentation 21 est en contact électrique avec un premier groupe d’électrodes, comprenant des électrodes 11 dites premières électrodes 11, et une deuxième ligne d’alimentation 22 est en contact électrique avec un deuxième groupe d’électrode, comprenant des électrodes 12 distinctes des premières électrodes et dites deuxièmes électrodes 12. Ainsi, le panneau radiant 7 comprend une pluralité d’électrodes 11, 12 configurées pour procurer de la chaleur, par effet Joule. Les électrodes 11, 12 sont par exemple obtenues par sérigraphie sur le support 8.

De préférence, les premières électrodes 11 s’étendent selon leur longueur, c’est-àdire selon leur plus grande dimension, de manière parallèle à un axe transversal Al qui est perpendiculaire à un axe longitudinal A2 selon lequel la première ligne d’alimentation 21 s’étend. De la même manière, les deuxièmes électrodes 12 s’étendent, de préférence, selon leur longueur parallèlement à l’axe transversal Al qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal A2 selon lequel la deuxième ligne d’alimentation 22 s’étend. H est à noter que selon l’exemple de réalisation, l’axe transversal Al est parallèle au petit côté 81 du support 8, tandis que l’axe longitudinal A2 est parallèle au grand côté 82 du support 8. En d’autres termes, les premières électrodes 11 et les deuxièmes électrodes 12 sont parallèles entre elles et parallèles au petit côté 81 du support 8, tandis que la première ligne d’alimentation 21 et la deuxième ligne d’alimentation 22 sont parallèles entre elles et au grand côté 82 du support 8.

L’invention ne se limite pas au fait que les électrodes 11 et 12 soient parallèles au petit côté 81. En effet, les électrodes peuvent être agencées selon un pivotement de l’ensemble de 90°, c'est-à-dire en ayant les électrodes 21 et 22 parallèles au petit côté 81 et les électrodes 11 et 12 parallèles au grand côté 82. Par ailleurs, si le panneau a une forme trapézoïdale, chacune des électrodes 11 et 12 peut avoir une longueur variable pour s’adapter à l’évolution des dimensions du panneau.

Selon cet exemple de réalisation, les premières électrodes 11 sont disposées perpendiculairement à la première ligne d’alimentation 21. De la même manière, les deuxièmes électrodes 12 sont disposées perpendiculairement à la deuxième ligne d’alimentation 22.

Les premières électrodes 11 et les deuxièmes électrodes 12 sont agencées parallèlement les unes aux autres et sont agencées en peigne. Par agencée en peigne, on entend que les premières électrodes 11 et les deuxièmes électrodes 12 sont disposées en alternance les unes des autres. Ainsi, selon le sens de la flèche Fl illustrée sur la figure 1, une première éiectrode H est suivie d’une deuxième éiectrode 12 et inversement, une deuxième électrode 12 est suivie d’une première électrode 11. Autrement dit, une première électrode 11 est interposée entre deux deuxièmes électrodes 12 et une deuxième électrode 12 est interposée entre deux premières électrodes 11. On peut alors définir un couple d’électrodes 11, 12 formé d’une première électrode 11 et d’une deuxième électrode 12, ou inversement. Un tel couple d’électrodes 11, 12 comprend deux électrodes adjacentes l’une de l’autre, c’est-à-dire une première électrode 11 et une deuxième électrode 12 situées le plus proche l’une de l’autre selon l’axe longitudinal A2.

De préférence, le réseau 10 d’électrodes 11, 12 comprend une pluralité de couples de première électrode 11 et de deuxième électrode 12. Selon l’exemple illustré, le réseau 10 comprend huit couples formés chacun d’une première électrode 11 suivie d’une deuxième électrode 12 et huit couples formés chacun d’une deuxième électrode 12 suivie d’une première électrode 11. Ainsi, selon l’exemple illustré, le réseau 10 comprend seize couples d’électrodes 11, 12.

La distance D, mesurée selon le grand côté 82 du support 8 ou selon l’axe longitudinal A2, séparant une première électrode 11 et une deuxième électrode 12 toutes deux adjacentes, forme un dipôle électrique de résistance R.

Les lignes d’alimentation 21, 22 sont en relation électrique avec une source d’alimentation électrique qui est apte à délivrer un courant électrique d’une intensité I qui parcourt les lignes d’alimentation 21, 22, et d’une tension U appliquée entre la première ligne d’alimentation 21 et la deuxième ligne d’alimentation 22.

Selon la présente invention, le panneau radiant 7, et plus précisément le réseau 10 d’électrodes 11, 12, comprend au moins un organe sélectif 14 permettant une activation ou une désactivation d’au moins une électrode 11, 12. Plus précisément, l’organe sélectif 14 est un organe qui est à même de laisser passer ou non le courant électrique à l’intérieur de l’électrode 11, 12 à laquelle l’organe sélectif 14 est affecté. Autrement dit, l’organe sélectif 14 est configuré pour soit laisser passer le courant électrique, soit interdire un tel passage de courant électrique à travers la ou les électrodes 11, 12 à laquelle il est affecté.

L’organe sélectif 14 est par exemple, un interrupteur 14a ou une diode 14b, comme cela sera décrit plus loin. Bien entendu, l’organe sélectif 14 peut correspondre à tout autre élément permettant sélectivement de laisser passer le courant électrique ou de le bloquer dans une branche particulière du circuit électrique formé par le réseau 10 d’électrodes 11, 12, tel qu’un composant à semi-conducteur comme un transistor.

L’organe sélectif 14 est indifféremment affecté à une première électrode 11 ou à une deuxième électrode 12. L’organe sélectif 14 est affecté à au moins une première électrode

11. Selon une variante de réalisation, l’organe sélectif 14 est affecté à au moins une deuxième électrode 12.

Le réseau 10 comprend une pluralité d’organes sélectifs 14. Les organes sélectifs 14 sont, ici, au nombre de trois, mais leur nombre pourrait être égal au nombre d’électrodes 11, 12 du premier groupe ou du deuxième groupe, soit ici, respectivement, neuf ou huit. Le nombre d’organe sélectif 14 pourrait aussi être égal au nombre d’électrodes 11, 12 présentes sur le réseau 10, soit dix-sept, l’invention ne se limitant pas au nombre d’organes sélectifs.

Les organes sélectifs 14 comprennent un interrupteur 14a, de type électrique, représenté en position fermée sur les figures 1 et 2, et en position ouverte sur la figure 3. Cet interrupteur 14a électrique est alimenté par une source d’alimentation 13 pour assurer son basculement entre la position fermée et la position ouverte. L’interrupteur 14a, en position fermée, permet un passage du courant électrique entre la ligne d’alimentation et l’électrode 11, 12 entre lesquelles il est installé. Ici, l’interrupteur 14a est installé entre la première ligne d’alimentation 21 et la première électrode 11 située au milieu du panneau radiant 7.

Dans l’exemple décrit, le panneau radiant 7 qui est destiné notamment à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, comprend :

une face de contact 50, face sur laquelle une personne installée à proximité du panneau peut venir en contact avec cette face 50 de contact par une partie de son corps, par exemple la paume de sa main, le dos de sa main, l’avant-bras, le doigt côté empreinte digitale, ou le doigt côté ongle, ladite partie du corps susceptible de venir au contact étant associé à au moins une valeur de surface de référence, une pluralité de zones de chauffage 51 qui sont les électrodes 11 et 12, agencées pour dégager de la chaleur lorsque ces zones 50, et donc les électrodes 11 et 12, sont traversées par un courant électrique, la chaleur dégagée par ces zones 51 étant perceptible par la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la face de contact, ces zones dégageant de la chaleur qui se répartit de manière hétérogène sur la face de contact 50, panneau radiant 7 dans lequel les zones de chauffage 51 présente des dimensions et un espacement choisis en fonction de la ou des valeurs de surface de référence de sorte que la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la surface de contact ressente une chaleur uniforme malgré la répartition hétérogène de la chaleur sur la face de contact.

Ainsi la personne qui touche le panneau radiant 7 chaud perçoit une chaleur repartie uniformément à sa surface du fait de la répartition des zones chaudes et froides.

Les zones de chauffage 51 sont agencées de sorte que les hétérogénéités de chaleur dégagée sur la face de contact s’étendent sur une superficie inferieure à la valeur de surface de référence.

Les hétérogénéités de chaleur dégagée restent, en superficie, inférieure à une valeur de surface de référence chaude pour les zones chaudes et inférieure à une valeur de surface de référence froide pour les zones froides.

Dans l’exemple décrit, les zones de chauffage sont agencées de sorte que les hétérogénéités restent inferieures à 0.59 cm2 pour les zones froides et 0.125 cm2 pour les zones chaudes ou, lorsque les zones de chauffage sont distancées par un espace en forme de bande, cette bande (D) ne dépasse pas une valeur prédéterminée.

La distance D entre les électrodes 11 et 12 est choisie de sorte que les zones chaudes 51 ne soient pas éloignées l’une de l’autre de telle sorte à dépasser les valeurs de surface de référence.

Ce panneau 7 est adapté pour être placé indifféremment à un emplacement susceptible d’être mis au contact avec des mains, des doigts ou le bras. La personne sentira toujours une chaleur uniforme.

Le réseau d’électrodes 11 et 12 est, dans l’exemple décrit, inséré dans une couche résistive 52 du panneau et le réseau d’électrodes est agencé pour générer lesdites zones de chauffage qui sont les électrodes 11 et 12.

Les électrodes pourraient être réalisées de manière différente par exemple par des fils conducteurs ou par dépôt d’un revêtement, par exemple par sérigraphie.

Dans l’exemple décrit, le réseau d’électrodes 11 et 12 présente un maillage des électrodes, maillage choisi pour n’avoir que des espacements de superficie inférieure à une ou plusieurs valeurs de surface de référence choisies, ou un espacement qui soit inferieure inférieure à une ou plusieurs valeurs de surface de référence choisies.

En variante, comme illustré sur les figures 2 à 4, le panneau radiant 7 comporte un motif de revêtements résistifs 63 et ce motif de revêtements résistifs est agencé pour générer lesdites zones de chauffage 51 qui sont ces revêtements 65 agencés en motif et qui peuvent être parcourus par un courant électrique en vue de générer de la chaleur.

Le panneau comporte des électrodes ou lignes d’alimentation, électrique 60 et 61 qui sont connectées électriquement à ces éléments de motifs.

Ces électrodes 60 et 61 sont par exemple des fils électriques.

Le motif de revêtements 63 comporte des éléments de motifs répétés suivant une symétrie.

Ces éléments de motif 65 sont des formes géométriques, par exemples des rectangles ou tout autre type de polygone, des formes curvilignes par exemple en partie circulaire, des lignes.

Les motifs des figures 3 et 4 comportent des lignes 65.

Les lignes sont disposées parallèlement entre elles, par exemple de manière droite (comme illustré sur la figure 3) ou oblique (comme illustré sur la figure 4) par rapport aux électrodes 60 et 61 qui sont connectées électriquement à ces éléments de motifs 65.

L’espacement D entre ces éléments de motif, par exemple des lignes, est inferieur à la valeur de surface de référence.

Dans l’exemple de la figure 2, les éléments de motifs 65 comportent des formes en croix espacées faiblement selon une distance D.

L’installation du panneau radiant 7 sur l’élément de carrosserie et/ou l’élément d’habitacle du véhicule 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 face de contact peut être une couche de décor, par exemple imitant le bois ou le tissu, qui fait partie du panneau radiant 7.

Claims

1. Panneau radiant (7) destiné notamment à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, le panneau radiant (7) comprenant :

une face de contact (50), face sur laquelle une personne installée à proximité du panneau peut venir en contact avec cette face de contact par une partie de son corps, par exemple la paume de sa main, le dos de sa main, l’avant-bras, le doigt côté empreinte digitale, ou le doigt côté ongle, ladite partie du corps susceptible de venir au contact étant associé à au moins une valeur de surface de référence, une pluralité de zones de chauffage (51) agencées pour dégager de la chaleur notamment lorsque ces zones sont traversées par un courant électrique, la chaleur dégagée par ces zones étant perceptible par la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la face de contact, ces zones dégageant de la chaleur qui se répartit de manière hétérogène sur la face de contact, panneau radiant dans lequel les zones de chauffage (51) présente des dimensions et un espacement choisis en fonction de la ou des valeurs de surface de référence de sorte que la personne qui met ladite partie de son corps au contact de la surface de contact ressente une chaleur uniforme malgré la répartition hétérogène de la chaleur sur la face de contact.

2. Panneau selon la revendication précédente, dans lequel les zones de chauffage (51) sont agencées de sorte que les hétérogénéités de chaleur dégagée sur la face de contact s’étendent sur une superficie inferieure à la valeur de surface de référence.

3. Panneau selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la valeur de surface de référence est fonction du type de surface considéré, à savoir une surface chaude ou une surface froide.

4. Panneau selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les hétérogénéités de chaleur dégagée restent, en superficie, inférieure à une valeur de surface de référence chaude pour les zones chaudes et inférieure à une valeur de surface de référence froide pour les zones froides.

5. Panneau selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les valeurs de surface de référence sont définies, en unité cm2, comme suit :

6. Panneau selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les zones de chauffage sont agencées de sorte que les hétérogénéités restent inferieures à 0.59 cm2 pour les zones froides et 0.125 cm2 pour les zones chaudes, ou lorsque les zones de chauffage sont distancées par un espace en forme de bande, cette bande (D) ne dépasse pas une valeur prédéterminée.

7, Panneau selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le panneau radiant comporte un réseau d’électrodes inséré dans une couche résistive du panneau et le réseau d’électrodes est agencé pour générer lesdites zones de chauffage qui sont des zones de la couche résistive qui peuvent être parcourues par un courant électrique circulant entre deux électrodes du réseau.

8. Panneau selon la revendication précédente, dans lequel le réseau d’électrodes (11, 12) présente un maillage des électrodes, maillage choisi pour n’avoir que des espacements de superficie inférieure à une ou plusieurs valeurs de surface de référence choisies.

9. Panneau selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le panneau radiant comporte un motif de revêtements résistifs (65) et ce motif de revêtements résistifs est agencé pour générer lesdites zones de chauffage qui sont ces revêtements agencés en motif et qui peuvent être parcourus par un courant électrique en vue de générer de la chaleur.

10. Panneau selon la revendication précédente, dans lequel le motif de revêtements comporte des éléments de motifs répétés suivant une symétrie.