FR3097945A1 - Dispositif de chauffage électrique et installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation associée - Google Patents
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Abstract
Dispositif de chauffage électrique et installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation associée L’invention concerne un dispositif (1) de chauffage électrique d’un fluide notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (1) comportant un corps de chauffe (3) comprenant une pluralité d’éléments chauffants (7) destinés à être alimentés en courant, au moins deux capteurs de température (17) configurés pour détecter la température d’éléments chauffants (7), et pour chaque capteur de température (17), deux conducteurs (19b, 19a) de pôles positif (+) et négatif (-) configurés pour relier électriquement le capteur de température (17) à une unité de commande (5) configurée pour recevoir des données des capteurs de température (17). Selon l’invention, les conducteurs (19a) de pôle négatif (-) sont connectés entre eux électriquement et mécaniquement. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
Le domaine de la présente invention concerne le domaine de la ventilation, du chauffage, et/ou de la climatisation de véhicule automobile, et elle concerne plus particulièrement un dispositif de chauffage électrique pour le chauffage d’un fluide tel qu’un radiateur électrique dans une telle installation.
L’usage de dispositifs de chauffage tels que des radiateurs électriques dans de telles installations est notamment connu pour réaliser des radiateurs additionnels agencés en travers du flux d’air en sortie d’un radiateur principal parcouru par un fluide caloporteur, notamment dans les véhicules à moteur thermique, pour générer un apport supplémentaire temporaire d’énergie calorifique, notamment au démarrage du véhicule, pour réaliser un réchauffage ponctuel rapide du flux d’air.
Il est également prévu d’équiper les véhicules automobiles de réseau d’alimentation électrique à haut voltage, notamment les véhicules électriques ou hybrides. Et dans ce contexte, les radiateurs électriques peuvent ne plus être utilisés uniquement comme source de chauffage d’appoint mais comme dispositif de chauffage principal, la puissance calorifique pouvant être délivrée par ces radiateurs électriques alimentés à haut voltage ou haute tension étant suffisante pour chauffer l’air dans l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation.
De tels dispositifs de chauffage électriques tels que des radiateurs électriques comprennent un corps de chauffe muni d’éléments chauffants, par exemple disposés de manière à être exposés directement à un flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique. Les éléments chauffants comportent par exemple des céramiques ou pierres à effet CTP, c’est-à-dire à coefficient de température positif. Il s’agit d’éléments dont la valeur résistive varie très fortement en fonction de la température. Plus précisément, la valeur ohmique des éléments résistifs CTP croit très rapidement au-delà d’un seuil de température prédéterminé.
L’alimentation en courant de ces éléments résistifs génèrent un échauffement de l’élément chauffant, les calories pouvant être diffusées par des éléments radiants qui augmentent la surface d’échange avec l’air traversant ces radiateurs électriques.
En outre, les dispositifs de chauffage comprennent généralement une unité de commande capable de commander le courant circulant dans les éléments chauffants via notamment un circuit d’alimentation électrique sur une carte électronique de commande, telle qu’une carte à circuit imprimé connue sous le sigle PCB pour Printed Circuit Board en anglais.
En particulier dans le cas d’un dispositif de chauffage électrique alimenté à haute tension, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage principal du véhicule qui peut être très puissant, ce qui incite à avoir des puissances électriques à délivrer très importantes, notamment de l’ordre de 1kW à 8kW. En cas de surchauffe, le dispositif peut atteindre en au moins un point une température limite pour le bon fonctionnement dudit dispositif. Les pierres ou céramiques à effet CTP de par leur nature assurent une protection contre une forte surchauffe pouvant générer par exemple un incendie, permettant ainsi de garantir la sécurité des passagers.
Toutefois, certains composants proches ou dans l’environnement des pierres ou céramiques à effet CTP, comme par exemple des parties plastiques, peuvent être plus sensibles et être altérées voire dégradées notamment dans certaines conditions, par exemple dans le cas d’une température élevée.
Il est donc intéressant de contrôler la température des pierres ou céramiques à effet CTP, afin d’éviter de dégrader les composants alentours.
À cet effet, il est connu de prévoir un capteur de température tel qu’une sonde thermique généralement disposée au niveau de l’unité de commande, notamment de la carte électronique de commande. Cependant, l’agencement de ce capteur de température engendre un coût supplémentaire et nécessite de la place supplémentaire sur la carte électronique de commande. Par ailleurs la détection d’une surchauffe par ce biais dépend de la distance entre le capteur de température et les éléments chauffants. Il est dans ce cas préférable de disposer un capteur de température au plus près de l’élément chauffant dont la température est à surveiller et de prévoir deux conducteurs électriques pour raccorder ce capteur de température à l’unité de commande.
Pour remédier à cet inconvénient, une solution consiste à disposer un ou plusieurs capteurs de température au niveau du corps de chauffe de façon à détecter la température d’un élément chauffant. Il est alors nécessaire de prévoir deux conducteurs, tels que des câbles afin de raccorder électriquement le capteur de température à l’unité de commande.
Par ailleurs, les installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation peuvent être configurées pour permettre la ventilation, le chauffage et/ou la climatisation en différentes zones du véhicule. Il convient désormais de pouvoir fournir de l’air à différentes températures en fonction de la zone de l’habitacle et des choix des utilisateurs présents dans ces zones.
On connait la mise en œuvre d’un boîtier d’une telle installation avec des parois de compartimentation disposées en aval du flux d’air par rapport au radiateur électrique pour définir différents conduits de sortie d’air vers différentes zones de l’habitacle. Chacun de ces conduits de sortie d’air définis par les parois de compartimentation peuvent comporter un volet de régulation dont l’actionnement permet de faire passer ou non de l’air à travers le conduit d’air associé.
Il convient donc de pouvoir détecter une surchauffe pour les différentes zones thermiques indépendamment. Ceci nécessite donc de prévoir au moins autant de capteurs de température que de zones thermiques. Il en résulte une pluralité de conducteurs pour le raccordement des capteurs de température à l’unité de commande.
L’invention a pour objectif de pallier au moins partiellement ces inconvénients de l’art antérieur en proposant une solution alternative permettant de surveiller et de détecter une surchauffe du dispositif de chauffage électrique à l’aide de capteurs de température tout en simplifiant le raccordement électrique entre ces capteurs de température et l’unité de commande.
À cet effet l’invention a pour objet un dispositif de chauffage électrique d’un fluide notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant un corps de chauffe comprenant une pluralité d’éléments chauffants destinés à être alimentés en courant, au moins deux capteurs de température configurés pour détecter la température d’éléments chauffants, et pour chaque capteur de température, deux conducteurs de pôles positif et négatif configurés pour relier électriquement le capteur de température à une unité de commande configurée pour recevoir des données des capteurs de température. Selon l’invention, les conducteurs de pôle négatif sont connectés entre eux électriquement et mécaniquement.
On forme ainsi un retour commun pour l’ensemble des capteurs de température, ce qui permet de réduire le nombre de conducteurs tels que des câbles, à relier à l’unité de commande pour l’interprétation des mesures effectuées par les capteurs de température.
Ledit dispositif peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison.
Les conducteurs de pôle négatif peuvent être connectés entre eux selon une technique d’assemblage, choisie parmi une soudure, une épissure, une attache.
En alternative, les conducteurs de pôle négatif peuvent être connectés entre eux par un raccordement à un connecteur électrique dudit dispositif. La jonction mécanique des conducteurs de pôle négatif à l’intérieur d’un connecteur électrique permet de protéger les câbles dénudés à l’intérieur de ce dernier. Un tel connecteur électrique comporte avantageusement un moyen de serrage des conducteurs de pôle négatif à l’intérieur dudit connecteur, par exemple par vissage, par sertissage ou à leviers. À titre d’exemple, le connecteur électrique peut être de type domino ou de type borne automatique à levier.
Selon un mode de réalisation, le connecteur électrique reçoit les extrémités libres de l’ensemble des conducteurs reliés aux capteurs de température. Il peut comporter un moyen de serrage de l’ensemble des conducteurs.
Un tel connecteur électrique comporte une zone de réception présentant autant de ports d’entrée que le dispositif comporte de conducteurs. Le connecteur électrique peut comporter également une zone de sortie présentant un nombre prédéfini de ports de sortie correspondant au nombre de conducteurs de pôle positif et un port de sortie additionnel commun pour l’ensemble des conducteurs de pôle négatifs. Ainsi, on évite de générer des longueurs différentes des conducteurs de pôle positif et de pôle négatif pour chaque capteur de température. Ceci permet de limiter les erreurs dues à d’éventuelles perturbations électromagnétiques au niveau des mesures des capteurs de température.
Selon un aspect de l’invention, le connecteur électrique est configuré pour relier électriquement l’ensemble des conducteurs à l’unité de commande.
Ledit dispositif peut comporter un connecteur complémentaire coopérant avec le connecteur électrique pour le raccordement des capteurs de température à l’unité de commande. Les connecteurs complémentaires peuvent être assemblés mécaniquement l’un à l’autre par tout moyen d’assemblage approprié, par exemple par encliquetage.
Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comporte l’unité de commande. En variante, l’unité de commande peut être rapportée sur le dispositif de chauffage. L’unité de commande est configurée pour détecter une surchauffe à partir des données reçues des capteurs de température. L’unité de commande est également configurée pour le pilotage des éléments chauffants.
Selon une variante, les capteurs de température sont des capteurs de température numériques. Les capteurs de température numériques sont configurés pour réaliser un traitement d’information au sein de chaque capteur et pour transmettre un train d’impulsions à l’unité de commande. L’unité de commande est configurée pour identifier une surchauffe à partir de la fréquence.
Selon une autre variante, les capteurs de température sont des capteurs de température analogiques.
Les capteurs de température peuvent être réalisés par des thermistances, telles que des éléments résistifs par exemple à coefficient de température négatif, configurées pour transmettre une information d’impédance à l’unité de commande. L’unité de commande est configurée pour analyser les mesures d’impédance afin d’identifier une surchauffe, par exemple par comparaison avec des seuils.
Selon un mode de réalisation, le corps de chauffe comporte un cadre recevant la pluralité d’éléments chauffants.
Selon un autre aspect de l’invention, le corps de chauffe comporte une grille sur laquelle les capteurs de température, sont agencés ou montés de façon à être en regard d’éléments chauffants. En particulier, la grille portant les capteurs de température est disposée en regard du cadre recevant la pluralité d’éléments chauffants.
L’invention s’applique en particulier à un dispositif de chauffage électrique haute tension. En alternative, l’invention peut s’appliquer à un dispositif de chauffage électrique basse tension.
L’invention concerne également une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile comportant au moins un dispositif de chauffage électrique tel que défini précédemment.
Ledit au moins un dispositif peut être agencé dans un conduit de circulation d’air de ladite installation en regard d’au moins une paroi de compartimentation séparant le flux d’air en sortie dudit dispositif et définissant ainsi au moins deux zones thermiques distinctes. Les capteurs de température peuvent être disposés de manière à ce que chaque capteur de température soit associé à une zone thermique. Par zones thermiques distinctes, on comprend des zones indépendantes les unes des autres, le flux d’air passant dans l’une de ces zones thermiques ne passant pas nécessairement dans une zone thermique voisine.
D'autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description, on peut indexer certains éléments, comme par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
En référence à la figure 1, l’invention concerne un dispositif 1 de chauffage électrique notamment d’une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile. L’installation est par exemple délimitée par un boîtier (non représenté) comportant une entrée d’air et des sorties d’air, susceptibles respectivement d’alimenter plusieurs zones de l’habitacle. Une telle installation comprend généralement au moins un conduit de circulation du flux d’air à l’intérieur duquel le dispositif 1 de chauffage électrique est situé.
Il s’agit en particulier d’un dispositif 1 pour le chauffage d’un fluide tel qu’un flux d’air. Un tel dispositif 1 de chauffage électrique peut être agencé de façon à être traversé par le flux d’air à chauffer. Par la suite, la description est faite en référence à un flux d’air, mais l’invention peut s’appliquer à un autre fluide. Il pourrait s’agir en variante d’un dispositif pour chauffer de l’eau.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, il peut s’agir en particulier d’un dispositif 1 de chauffage électrique dit haute-tension. On définit ici par dispositif haute tension, un dispositif destiné à être alimenté par un courant continu ou alternatif présentant une tension électrique supérieure à 60V, notamment compris entre 60V et 1000V, plus particulièrement compris entre 180V et 600V, et/ou permettant de dégager une puissance de chauffe sur l’air ou une puissance électrique consommée supérieure à 2 kW, notamment comprise entre 2kW et 10kW.
En variante, il pourrait s’agir d’un dispositif de chauffage électrique dit basse-tension. La basse tension peut par exemple être de l'ordre de 12V à 48V.
Selon l’un ou l’autre des modes de réalisation, le dispositif 1 de chauffage électrique est apte à transformer de l’énergie électrique prélevée par exemple sur le véhicule en énergie thermique restituée au flux d’air traversant le dispositif 1 de chauffage.
À cet effet, le dispositif 1 de chauffage électrique comprend un corps de chauffe 3 destiné à être alimenté en courant électrique pour chauffer le flux d’air traversant le corps de chauffe 3. Le dispositif 1 de chauffage électrique peut comporter en outre une unité de commande 5 du corps de chauffe 3. En variante, l’unité de commande 5 peut être rapportée.
L’unité de commande 5 est raccordée électriquement et mécaniquement au corps de chauffe 3. Cette unité de commande 5 peut être reliée électriquement à une source d’alimentation électrique (non représentée), à un réseau électrique du véhicule par exemple.
L’unité de commande 5 comporte dans cet exemple un boîtier de commande 51 recevant des composants électroniques configurés pour recevoir des informations, les traiter et générer une instruction de commande pour piloter le corps de chauffe 3. Plus précisément, l’unité de commande 5 comporte une carte électronique de commande (non visible sur les figures) configurée pour piloter le courant alimentant le corps de chauffe 3.
En ce qui concerne le corps de chauffe 3, il peut présenter, comme dans l’exemple illustré, une configuration générale parallélépipédique. Il est destiné à être positionné de façon transversale au flux d’air à réchauffer. Plus précisément, le flux d’air est destiné à être orienté perpendiculairement au corps de chauffe 3, c’est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure 1.
Le corps de chauffe 3 présente dans cet exemple deux grandes faces principales qui peuvent être destinées à être disposées perpendiculairement à la direction du flux d’air, une première face définissant une face d’entrée par laquelle le flux d’air entre dans le dispositif 1 de chauffage électrique, et une face de sortie, par laquelle le flux d’air réchauffé sort du dispositif 1 de chauffage électrique.
Selon un mode de réalisation, on prévoit au moins deux zones thermiques du côté aval du corps de chauffe 3 par rapport au sens de circulation du flux d’air. Le flux d’air peut traverser de façon indépendante chaque zone thermique. En particulier, trois zones thermiques peuvent être prévues.
Pour ce faire, le boîtier de l’installation dans lequel est logé le dispositif 1 de chauffage électrique comporte avantageusement une ou plusieurs parois de compartimentation. Le dispositif 1 de chauffage électrique peut être disposé dans le boîtier de sorte que la face de sortie du corps de chauffe, par laquelle l’air réchauffé sort du dispositif 1 de chauffage, soit disposée en regard des parois de compartimentation (non représentée). Les parois de compartimentation en aval du dispositif 1 de chauffage, par rapport au sens de circulation d’air, permettent de séparer le flux d’air en sortie du radiateur électrique en plusieurs zones thermiques. Les parois de compartimentation permettent de définir des canaux de distribution d’air distincts en direction des sorties d’air. Des volets de régulation peuvent être agencés dans les canaux de distribution pour autoriser ou interdire la circulation d’air dans ces canaux de distribution, de façon à guider le flux d’air uniquement à travers une ou plusieurs de ces zones thermiques sans que de l’air ne passe dans des zones thermiques voisines.
Le corps de chauffe 3 comporte au moins deux unités de chauffe 6 reliées électriquement à l’unité de commande 5 qui permet de contrôler une circulation de courant dans chacune des unités de chauffe 6.
En référence à la figure 2, chaque unité de chauffe 6 comporte un ou plusieurs éléments chauffants 7 destinés à être parcourus par le courant.
Les éléments chauffants 7 sont par exemple des éléments résistifs, tels que des thermistances par exemple de type à effet CTP (pour coefficient de température positif). Les éléments résistifs peuvent être réalisés sous la forme de pierres céramiques à effet CTP, désignées par la suite par pierres CTP ou céramiques CTP. Ces céramiques CTP assurent une protection contre des échauffements excessifs ou contre une surintensité. D’autres alternatives peuvent être envisagées.
Les éléments chauffants 7 peuvent être agencés à l’intérieur de barreaux ou tubes 9. Les tubes 9 sont alignés. Ils peuvent être métalliques.
Le corps de chauffe 3 peut comporter des électrodes 11 permettant de répartir le courant électrique, fourni par la source d’alimentation électrique (non représentée), vers les éléments chauffants 7. Chaque électrode 11 est destinée à être raccordée électriquement à l’unité de commande (non visible sur la figure 2). Selon l’exemple de réalisation illustré sur la figure 2, deux électrodes 11, une positive et une négative, peuvent être agencées dans chaque tube 9 de part et d’autre des éléments chauffants 7, de façon à les enserrer. Ces électrodes 11 peuvent être réalisées sous forme de plaques s’étendant longitudinalement. Chaque électrode 11 présente une extrémité libre dépassant des tubes 9 et comportant un terminal 12 de connexion à l’unité de commande, par exemple sous la forme d’un embout mâle. Chaque ensemble comprenant un tube 9, des éléments chauffants 7, et deux électrodes 11 forme une unité de chauffe 6.
Le corps de chauffe 3 peut comprendre une pluralité de dissipateurs thermiques 13 agencés en alternance avec les unités de chauffe 6. Les dissipateurs thermiques 13 permettent de transmettre la chaleur des éléments chauffants 7 au flux d’air à réchauffer lorsqu’il traverse le corps de chauffe 3. À cet effet, les dissipateurs thermiques 13 sont réalisés en un matériau thermiquement conducteur par exemple métallique.
Le corps de chauffe 3 peut en outre comporter un cadre 15 à l’intérieur duquel sont agencés les éléments chauffants 7. Le cadre 15 peut selon un exemple de réalisation définir des logements de réception des unités de chauffe 6.
Le cadre 15 peut être réalisé en un matériau plastique. Il présente par exemple une forme générale de parallélépipède rectangle. Les tubes 9 sont agencés longitudinalement dans le cadre 15. Les deux grandes faces principales du cadre 15 sont ajourées pour permettre le passage de l’air à travers le corps de chauffe 3.
Le dispositif de chauffage électrique comporte en outre au moins deux capteurs de température 17. Les capteurs de température 17 permettent de mesurer la température du ou des flux d’air sortant du corps de chauffe 3. On peut prévoir au moins un capteur de température 17 au niveau de chaque zone thermique. Dans l’exemple illustré sur les figures 1 et 2, trois zones thermiques et trois capteurs de température 17 pour trois unités de chauffe 6 sont prévus, chaque capteur de température 17 étant au niveau d’une zone thermique distincte. Toute autre configuration est possible.
Chaque capteur de température 17 est relié électriquement à l’unité de commande 5, afin de communiquer des données en vue d’une instruction d’activation ou de désactivation d’au moins un élément chauffant 7 correspondant. L’unité de commande 5 est donc également configurée pour recevoir des informations de mesure en provenance des capteurs de température 17. Il ne s’agit plus comme pour le pilotage des éléments chauffants 7 de faire passer une tension qui peut être haute par exemple autour de 400V, notamment dans le cas d’un dispositif haute tension, mais au contraire une tension assez basse, par exemple de l’ordre de 5V, pour récupérer l’information mesurée par les capteurs de température 17 et pour faire correspondre dans une base de données ces valeurs à la température d’un élément chauffant 7.
Il peut s’agir de capteurs de température 17 analogiques. Les capteurs de température 17 peuvent par exemple être réalisés par des thermistances, telles que des éléments résistifs à coefficient de température négatif (CTN). De telles thermistances sont configurées pour transmettre à l’unité de commande 5 une information d’impédance qui varie en fonction de la température. Chaque capteur de température 17 peut comporter une tête de mesure 171, par exemple noyée dans de la matière. La tête de mesure 171 peut présenter une forme générale de sphère.
En alternative, il peut s’agir de capteurs de température numériques. Dans ce cas, le traitement du signal peut se faire directement dans le capteur et ce dernier peut transmettre un train d’impulsions à l’unité de commande 5. L’unité de commande 5 est dans ce cas configurée pour identifier une surchauffe à partir de la fréquence.
En particulier, la carte électronique de commande est configurée pour recevoir des données pour chaque zone thermique identifiée et pour en tirer des conséquences sur l’activation ou l’extinction des éléments chauffants 7 de la zone thermique concernée. L’unité de commande 5 est par exemple configurée pour analyser les données reçues et détecter, notamment par comparaison par rapport à au moins une valeur seuil, une surchauffe locale, ainsi que pour couper l’alimentation électrique de l’élément chauffant ou des éléments chauffants 7 de la zone thermique concernée jugée en surchauffe.
L’unité de commande 5 peut être configurée pour recevoir de façon continue des mesures de valeurs de température par les capteurs de température 17. En variante, on peut prévoir un mode veille dans lequel aucune information ne circule entre les capteurs de température 17 et l’unité de commande 5, une opération de mesure de la température étant réalisée lorsqu’une ou plusieurs zones thermiques sont activées par l’actionnement d’un ou plusieurs volets de régulation.
En outre, chaque capteur de température 17 est raccordé à l’unité de commande 5 via deux conducteurs électriques 19a, 19b. Il s’agit par exemple de câbles de connexion électrique.
Comme schématisé sur les figures 3 et 4, un conducteur 19a est de pôle négatif - et l’autre conducteur 19b est de pôle positif +.
Les conducteurs électriques 19a de pôle négatif - sont connectés entre eux électriquement et mécaniquement. Autrement dit, les conducteurs électriques 19a de pôle négatif – sont joints en un seul conducteur électrique négatif commun pour l’ensemble des capteurs de température 17. On réalise ainsi une liaison mécanique entre plusieurs points électriques. Ils peuvent être soudés, ou encore reliés par une épissure, ou encore par une attache, ou un raccordement à un connecteur électrique. À titre d’exemple, il peut s’agir d’un connecteur de type domino ou d’une borne automatique à levier. La jonction des conducteurs électriques 19a de pôle négatif – au niveau d’un tel connecteur électrique permet de protéger les câbles dénudés à l’intérieur du connecteur.
Par ailleurs, les extrémités libres des conducteurs électriques 19a, 19b sont tous reliés à un connecteur électrique 21 ou un ensemble de connexion commun. Le connecteur électrique 21 est configuré pour faire le lien entre les capteurs de température 17 et l’unité de commande, c'est-à-dire permettre le raccordement électrique de l’ensemble des capteurs de température 17 à la carte électronique de l’unité de commande. Par exemple les extrémités des conducteurs, tels que des câbles dénudés peuvent être insérés dans le connecteur électrique 21. Le connecteur électrique 21 comporte avantageusement un moyen de serrage des conducteurs 19a, 19b, à l’intérieur du connecteur, par exemple par vissage, par sertissage ou à leviers. Ce connecteur électrique 21 peut être porté, fixé sur le corps de chauffe 3 ou en alternative sur l’unité de commande 5, comme schématisé sur la figure 1.
Dans le cas d’un ensemble de connexion commun, on peut prévoir à titre d’exemple au moins un connecteur mâle et un connecteur femelle complémentaires.
La connexion électrique entre un tel connecteur ou ensemble de connexion 21 et la carte électronique peut se faire de façon connue par toute méthode appropriée. De façon non limitative, les extrémités libres de conducteurs en sortie du connecteur électrique 21 peuvent être soudées sur la carte électronique ou connectées à des broches d’un connecteur complémentaire soudées sur la carte électronique.
Le connecteur électrique 21 commun à l’ensemble des conducteurs 19a, 19b, peut ou non permettre en outre la jonction des conducteurs électriques 19a de pôle négatif -.
Dans l’exemple de la figure 3, la jonction peut se faire à l’extérieur du connecteur électrique commun 21. En prenant un exemple particulier avec trois capteurs de température 17, les trois conducteurs 19b de pôle positif + sont raccordés au connecteur électrique 21 et les conducteurs 19a de pôle négatif – sont joints en un conducteur négatif commun raccordé au connecteur électrique 21.
Selon la variante schématisée sur la figure 4, la jonction des conducteurs électriques 19a de pôle négatif – peut se faire au niveau du connecteur électrique commun 21. Ainsi, on évite de générer des longueurs différentes entre les conducteurs 19a, 19b de pôle négatif - et de pôle positif + pour chaque capteur de température 17. Ceci permet de limiter les erreurs dues à d’éventuelles perturbations électromagnétiques au niveau des mesures des capteurs de température 17.
Un exemple de réalisation d’un connecteur électrique 21 selon cette dernière variante est représenté sur les figures 5 et 6. Le connecteur électrique 21 comporte une zone de réception 211 pour recevoir les extrémités libres de l’ensemble des conducteurs 19a, 19b. Cette zone de réception présente des ports d’entrée 213 de même nombre que l’ensemble des conducteurs 19a, 19b reliés aux capteurs de température 17, dans cet exemple six ports d’entrée 213. Le connecteur électrique 21 peut comporter une zone de sortie 215 présentant un nombre prédéfini de ports de sortie 217. Le nombre de ports de sortie 217 correspond au nombre de conducteurs 19a de pôle positif et un port de sortie additionnel commun pour l’ensemble des conducteurs de pôle négatifs. Dans cet exemple quatre ports de sortie 217 sont prévus. On réduit ainsi le nombre de voies du connecteur électrique 21.
Le connecteur électrique 21 peut comporter de plus un moyen d’assemblage 219, par exemple par encliquetage tel qu’une languette flexible.
Le dispositif 1 de chauffage électrique peut comporter un connecteur complémentaire 23 (visible sur la figure 2) coopérant avec le connecteur électrique 19 pour le raccordement des capteurs de température 17 à l’unité de commande (non représentée sur la figure 2). Ce connecteur complémentaire 23 peut être porté, fixé sur le corps de chauffe 3 ou en alternative sur l’unité de commande. Les connecteurs 21, 23 complémentaires peuvent être assemblés mécaniquement par tout moyen d’assemblage, par exemple par encliquetage. À l’assemblage, la languette flexible prévue sur le connecteur électrique 21 peut s’insérer dans un orifice correspondant prévu sur le connecteur complémentaire 23.
Par ailleurs, en se référant de nouveau aux figures 1 et 2, le dispositif 1 de chauffage électrique peut comporter en outre une grille 25 au niveau de l’une des grandes faces principales, en particulier la face de sortie, du corps de chauffe 3. La grille 25 peut être réalisée indépendamment du cadre 15 et être disposée en regard du cadre 15. La grille 25 peut être fixée au cadre 15 par exemple par des moyens d’encliquetage en périphérie du cadre 15.
La grille 25 présente une forme générale rectangulaire. La grille 25 peut comporter des premiers barreaux 251 longitudinaux s’étendant principalement selon l’axe longitudinal du corps de chauffe 3 et des deuxièmes barreaux 253 transversaux s’étendant perpendiculairement aux premiers barreaux 251. Lorsque la grille 25 est fixée sur le cadre 15 du corps de chauffe 3, les premiers barreaux 251 sont agencés en regard de tubes 9. Dans l’exemple illustré, les premiers barreaux 251 longitudinaux ne s’étendent pas sur toute la longueur des tubes 9.
La grille 25 peut supporter les capteurs de température 17. En particulier, les capteurs de température 17 peuvent être agencés au niveau des premiers barreaux 251.
Selon le mode de réalisation illustré, au moins certains des premiers barreaux 251 peuvent définir des tunnels 255. Chaque tunnel 255 est creux et s’étend depuis un barreau transversal 253 extrémal jusqu’à une zone de dégagement à l’autre extrémité formant un logement de réception 257 pour la tête de mesure 171 du capteur de température 17. Les conducteurs électriques 19a, 19b peuvent s’étendre depuis la tête de mesure 171 du capteur de température 17 le long du tunnel 255. La zone de dégagement permet un passage d’air au niveau de la zone de la tête de mesure 171 afin de fiabiliser la mesure. Les têtes de mesure 171 peuvent être alignées l’une par rapport à l’autre ou non.
Selon le mode de réalisation particulier illustré, les tunnels 255 peuvent s’étendre également dans le barreau transversal en extrémité de la grille 25.
De façon optionnelle, les conducteurs 19a, 19b en sortie des tunnels 255 peuvent être regroupés à l’intérieur d’une gaine de protection 27 (figure 2) avant d’être insérés dans le connecteur électrique 21.
Ainsi, on comprend qu’en connectant entre eux tous les conducteurs 19a de pôle négatif -, cela permet de réduire le nombre de conducteurs à raccorder sur la carte électronique de l’unité de commande 5.
En outre, en utilisant un connecteur électrique 21 commun tel que décrit précédemment, le contact électrique entre les conducteurs 19a de pôle négatif – est réalisé à l’intérieur du connecteur 21, ce qui protège par exemple les câbles dénudés sans nécessiter de rajouter un isolant tel que du plastique pour protéger les câbles. Cette solution présente en outre l’avantage de conserver une longueur de conducteur, de câble identique entre les pôles positif + et négatif – pour chaque capteur de température 17, permettant ainsi de faciliter ainsi la gestion d’erreurs dans les mesures dues à d’éventuelles perturbations électromagnétiques.
Claims (10)
- Dispositif (1) de chauffage électrique d’un fluide notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (1) comportant un corps de chauffe (3) comprenant :
- une pluralité d’éléments chauffants (7) destinés à être alimentés en courant,
- au moins deux capteurs de température (17) configurés pour détecter la température d’éléments chauffants (7), et
- pour chaque capteur de température (17), deux conducteurs (19b, 19a) de pôles positif (+) et négatif (-) configurés pour relier électriquement le capteur de température (17) à une unité de commande (5) configurée pour recevoir des données des capteurs de température (17),
caractérisé en ce que les conducteurs (19a) de pôle négatif (-) sont connectés entre eux électriquement et mécaniquement. - Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel les conducteurs (19a) de pôle négatif (-) sont connectés entre eux selon une technique d’assemblage choisie parmi une soudure, une épissure, une attache, un raccordement à un connecteur électrique (21) dudit dispositif (1).
- Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur électrique (21) comporte un moyen de serrage des conducteurs (19a) de pôle négatif (-) à l’intérieur dudit connecteur.
- Dispositif (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le connecteur électrique (21) reçoit les extrémités libres de l’ensemble des conducteurs (19a, 19b) reliés aux capteurs de température (17), et comporte :
- une zone de réception (211) présentant autant de ports d’entrée (213) que ledit dispositif (1) comporte de conducteurs (19a, 19b), et
- une zone de sortie (215) présentant un nombre prédéfini de ports de sortie (217) correspondant au nombre de conducteurs (19b) de pôle positif (+) et un port de sortie additionnel commun pour l’ensemble des conducteurs (19a) de pôle négatifs (-). - Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur électrique (21) est configuré pour relier électriquement l’ensemble des conducteurs (19a, 19b) à l’unité de commande (5).
- Dispositif (1) selon les revendications 4 et 5, comportant un connecteur complémentaire (23) coopérant avec le connecteur électrique (21) pour le raccordement des capteurs de température (17) à l’unité de commande (5).
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant l’unité de commande (5).
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les capteurs de température (17) sont des capteurs de température numériques ou analogiques.
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de chauffe comporte une grille (25) sur laquelle les capteurs de température (17) sont agencés de façon à être en regard d’éléments chauffants (7).
- Installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un dispositif (1) de chauffage électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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