FR3103887A1 - Electric heating device for a heat transfer liquid for a motor vehicle - Google Patents

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FR3103887A1
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Jonathan Fournier
Arnaud Faivre
Laurent DECOOL
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de chauffage électrique (1) d’un liquide caloporteur pour véhicule automobile, ledit dispositif de chauffage électrique (1) comportant un boîtier délimitant : au moins une chambre de chauffe (3) à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler le liquide caloporteur et dans laquelle s’étend au moins un élément électrique chauffant (31), un logement (5) au sein duquel est disposé un circuit imprimé (51) électronique de gestion, ledit circuit imprimé (51) comportant au moins un transistor (53), le logement (5) comportant un fond (55) au contact de la chambre de chauffe (3), l’au moins un transistor (53) étant au contact dudit fond (55). La présente invention concerne également le procédé de fabrication d’un tel dispositif de chauffage électrique (1).The present invention relates to an electric heating device (1) of a heat transfer liquid for a motor vehicle, said electric heating device (1) comprising a housing delimiting: at least one heating chamber (3) inside which is intended to circulate the heat transfer liquid and in which extends at least one electric heating element (31), a housing (5) within which is arranged a printed circuit (51) electronic management, said printed circuit (51) comprising at at least one transistor (53), the housing (5) comprising a base (55) in contact with the heating chamber (3), the at least one transistor (53) being in contact with said base (55). The present invention also relates to the method of manufacturing such an electric heating device (1).

Description

Dispositif de chauffage électrique d’un liquide caloporteur pour véhicule automobileDevice for electric heating of a heat transfer liquid for a motor vehicle

Le domaine de la présente invention est celui des dispositifs électriques de chauffage et de circulation d’un liquide caloporteur, notamment pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un habitacle d’un véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention porte sur les dispositifs de chauffage électrique utilisés pour de telles installations dans des véhicules automobiles, électriques ou hybrides, équipés d’un réseau d’alimentation électrique à haute tension.The field of the present invention is that of electrical devices for heating and circulating a heat transfer liquid, in particular for a ventilation, heating and/or air conditioning installation for the passenger compartment of a motor vehicle. More particularly, the invention relates to electric heating devices used for such installations in motor vehicles, electric or hybrid, equipped with a high-voltage power supply network.

Le chauffage de l’air destiné au traitement thermique de l’habitacle d’un véhicule automobile à moteur thermique est assuré par échange de chaleur entre un flux d’air et un liquide caloporteur, par le biais d’un radiateur. Dans le cas des véhicules hybrides ou électriques, on connaît des dispositifs de chauffage électrique qui forment une source de calories et dans lesquels un courant électrique généralement à haute tension circule pour monter en température un élément électrique chauffant embarqué dans ce dispositif de chauffage. Le liquide caloporteur à chauffer traverse ainsi le dispositif de chauffage électrique et est mis au contact de l’élément électrique chauffant, il s’effectue alors un échange d’énergie calorifique entre l’élément électrique chauffant et le liquide caloporteur. Ce liquide caloporteur passe ensuite dans le radiateur disposé au sein de l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation afin de chauffer le flux d’air à destination de l’habitacle.The heating of the air intended for the heat treatment of the passenger compartment of a motor vehicle with combustion engine is ensured by heat exchange between a flow of air and a heat transfer liquid, by means of a radiator. In the case of hybrid or electric vehicles, electric heating devices are known which form a heat source and in which a generally high-voltage electric current circulates to raise the temperature of an electric heating element on board this heating device. The heat transfer liquid to be heated thus passes through the electric heating device and is brought into contact with the electric heating element, an exchange of heat energy then takes place between the electric heating element and the heat transfer liquid. This heat transfer liquid then passes through the radiator located within the ventilation, heating and/or air conditioning system in order to heat the air flow to the passenger compartment.

L'élément électrique chauffant consiste habituellement en des moyens électriques de chauffe, par exemple une ou plusieurs résistances chauffantes. Afin d’alimenter et de contrôler un tel élément électrique chauffant, le dispositif électrique de chauffage comporte généralement un circuit imprimé électronique de contrôle. Ce circuit imprimé électronique comporte généralement au moins un transistor de contrôle pour l’électronique de puissance. Néanmoins, du fait de la compacité du dispositif électrique de chauffage et de la tension appliquée, les transistors ont tendance à chauffer fortement et peuvent passer en mode sécurité si une température maximale est atteinte. En mode sécurité, l’alimentation électrique est coupée afin d’empêcher une détérioration du transistor par la chaleur et également afin de baisser sa température. Le chauffage du liquide caloporteur est également interrompu.The electrical heating element usually consists of electrical heating means, for example one or more heating resistors. In order to power and control such an electric heating element, the electric heating device generally comprises an electronic control printed circuit. This electronic printed circuit generally comprises at least one control transistor for the power electronics. Nevertheless, due to the compactness of the electrical heating device and the voltage applied, the transistors tend to heat up strongly and can switch to safety mode if a maximum temperature is reached. In safety mode, the power supply is cut off in order to prevent deterioration of the transistor by heat and also in order to lower its temperature. The heating of the heat transfer liquid is also interrupted.

Le but de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l’art antérieur et de proposer un dispositif électrique chauffant amélioré et permettant la régulation de la température des transistors en son sein.The object of the present invention is therefore to remedy at least partially the drawbacks of the prior art and to propose an improved electric heating device and allowing the regulation of the temperature of the transistors within it.

La présente invention concerne donc un dispositif de chauffage électrique d’un liquide caloporteur pour véhicule automobile, ledit dispositif de chauffage électrique comportant un boîtier délimitant:

  • au moins une chambre de chauffe à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler le liquide caloporteur et dans laquelle s’étend au moins un élément électrique chauffant,
  • un logement au sein duquel est disposé un circuit imprimé électronique de gestion, ledit circuit imprimé comportant au moins un transistor,
le logement comportant un fond au contact de la chambre de chauffe, l’au moins un transistor étant au contact dudit fond.The present invention therefore relates to a device for electric heating of a heat transfer liquid for a motor vehicle, said electric heating device comprising a housing delimiting:
  • at least one heating chamber inside which the heat transfer liquid is intended to circulate and in which extends at least one electric heating element,
  • a housing within which is arranged an electronic management printed circuit, said printed circuit comprising at least one transistor,
the housing comprising a bottom in contact with the heating chamber, the at least one transistor being in contact with said bottom.

Selon un aspect de l’invention, la chambre de chauffe a un profil cylindrique, le fond du logement s’étendant tangentiellement à ladite chambre de chauffe.According to one aspect of the invention, the heating chamber has a cylindrical profile, the bottom of the housing extending tangentially to said heating chamber.

Selon un autre aspect de l’invention, le boîtier comporte, sur une de ses surfaces extérieures, des ailettes au niveau de l’emplacement de l’au moins un transistor, lesdites ailettes reliant la surface extérieure de la chambre de chauffe avec une portion du fond du logement.According to another aspect of the invention, the housing comprises, on one of its outer surfaces, fins at the location of the at least one transistor, said fins connecting the outer surface of the heating chamber with a portion from the bottom of the housing.

Selon un autre aspect de l’invention, le fond du logement comporte une couche conductrice thermiquement sur laquelle repose l’au moins un transistor.According to another aspect of the invention, the bottom of the housing comprises a thermally conductive layer on which the at least one transistor rests.

Selon un autre aspect de l’invention, le logement comporte un élément de maintien configuré pour plaquer l’au moins un transistor contre le fond du logement.According to another aspect of the invention, the housing comprises a holding element configured to press the at least one transistor against the bottom of the housing.

Selon un autre aspect de l’invention, l’élément de maintien comporte un élément élastique appuyant contre l’au moins un transistor.According to another aspect of the invention, the holding element comprises an elastic element pressing against the at least one transistor.

Selon un autre aspect de l’invention, le circuit imprimé s’étend parallèlement au fond du logement, l’au moins un transistor étant disposé entre le circuit imprimé et le fond du logement.According to another aspect of the invention, the printed circuit extends parallel to the bottom of the housing, the at least one transistor being arranged between the printed circuit and the bottom of the housing.

Selon un autre aspect de l’invention, l’au moins un transistor comporte des connecteurs électriques reliant un des flancs du transistor au circuit imprimé, lesdits connecteurs comportant un coude d’inflexion.According to another aspect of the invention, the at least one transistor comprises electrical connectors connecting one of the sides of the transistor to the printed circuit, said connectors comprising an inflection bend.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un dispositif de chauffage électrique d’un liquide caloporteur pour véhicule automobile, ledit dispositif de chauffage électrique comportant un boîtier délimitant:

  • au moins une chambre de chauffe à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler le liquide caloporteur et dans laquelle est destiné à s’étendre au moins un élément électrique chauffant,
  • un logement comportant un fond au contact de la chambre de chauffe,
ledit procédé comportant les étapes suivantes:
  • positionnement d’au moins un transistor dans le logement de sorte qu’il soit au contact du fond dudit logement,
  • positionnement d’un circuit imprimé dans le logement de sorte que l’au moins un transistor soit disposé entre le fond du logement et ledit circuit imprimé,
  • connexion électrique au moyen de connecteurs entre le circuit imprimé et l’au moins un transistor.
The present invention also relates to a method of manufacturing a device for electric heating of a coolant for a motor vehicle, said electric heating device comprising a housing delimiting:
  • at least one heating chamber inside which the heat transfer liquid is intended to circulate and in which at least one electric heating element is intended to extend,
  • a housing comprising a bottom in contact with the heating chamber,
said method comprising the following steps:
  • positioning at least one transistor in the housing so that it is in contact with the bottom of said housing,
  • positioning a printed circuit in the housing so that the at least one transistor is placed between the bottom of the housing and said printed circuit,
  • electrical connection by means of connectors between the printed circuit and the at least one transistor.

Selon un autre aspect du procédé selon l’invention, ledit procédé comporte une étape supplémentaire de mise en place d’un élément de maintien configuré pour plaquer l’au moins un transistor contre le fond du logement, ladite étape étant réalisée entre l’étape de positionnement de l’au moins un transistor et l’étape de positionnement du circuit imprimé.According to another aspect of the method according to the invention, said method comprises an additional step of positioning a holding element configured to press the at least one transistor against the bottom of the housing, said step being carried out between the step of positioning the at least one transistor and the step of positioning the printed circuit.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, fournie à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels:Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description, provided by way of illustration and not limitation, and the appended drawings in which:

La figure 1a est une représentation schématique en perspective d’un dispositif de chauffage électrique, Figure 1a is a schematic representation in perspective of an electric heating device,

La figure 1b est une représentation schématique en perspective éclatée du dispositif de chauffage électrique de la figure 1a, Figure 1b is a schematic representation in exploded perspective of the electric heating device of Figure 1a,

La figure 2 est une représentation schématique en perspective du circuit imprimé du dispositif de chauffage électrique, Figure 2 is a schematic representation in perspective of the printed circuit of the electric heating device,

La figure 3 est une représentation schématique en perspective et en coupe d’un dispositif de chauffage électrique, Figure 3 is a schematic representation in perspective and in section of an electric heating device,

La figure 4 est une représentation schématique en vue de dessus d’un dispositif de chauffage électrique, Figure 4 is a schematic representation in top view of an electric heating device,

La figure 5 est un organigramme d’un procédé de fabrication d’un dispositif de chauffage électrique. Figure 5 is a flowchart of a method of manufacturing an electric heater.

Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.In the various figures, identical elements bear the same reference numbers.

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 et/ou inter-changées pour fournir d'autres réalisations.The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment, or that the features apply only to a single embodiment. Single features of different embodiments may also be combined and/or interchanged to provide other embodiments.

Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément inter-changer de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.In the present description, it is possible to index certain elements or parameters, such as for example first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria that are close, but not identical. This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description. Nor does this indexing imply an order in time, for example, to assess such and such a criterion.

Les figures 1a et 1b montrent une représentation schématique en perspective d’un dispositif de chauffage électrique 1 respectivement en vue assemblée et en vue éclatée.Figures 1a and 1b show a schematic representation in perspective of an electric heating device 1 respectively in assembled view and in exploded view.

Le dispositif de chauffage électrique 1 comporte un boîtier délimitant au moins une chambre de chauffe 3 à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler le liquide caloporteur. Plus précisément, la chambre de chauffe 3 comporte une cavité 32 au sein de laquelle le liquide caloporteur entre et ressort de la chambre de chauffe 3 au niveau d’embouts de connexions 3a débouchants dans ladite cavité 32. Sur les figures 1a et 1b, seul un embout de connexion 3a par exemple de sortie est représenté. La chambre de chauffe 3 comporte également un autre embout de connexion d’entrée (non représenté).The electric heating device 1 comprises a casing delimiting at least one heating chamber 3 inside which the heat transfer liquid is intended to circulate. More specifically, the heating chamber 3 comprises a cavity 32 within which the heat transfer liquid enters and leaves the heating chamber 3 at the level of connection end pieces 3a opening out into said cavity 32. In FIGS. 1a and 1b, only a connection end piece 3a, for example, an outlet is shown. The heating chamber 3 also includes another inlet connection end piece (not shown).

Au sein de cette chambre de chauffe 3, s’étend au moins un élément électrique chauffant 31 destiné à chauffer le liquide caloporteur. Cette élément électrique chauffant 31 peut par exemple comporter une ou plusieurs résistances électriques et ayant un profil hélicoïdal et destinées à venir au contact du liquide caloporteur. L’élément électrique chauffant 31 referme notamment la chambre de chauffe 3 et plus précisément la cavité 32 de sorte que le liquide caloporteur ne puisse circuler que d’un embout de connexion d’entrée à un embout de connexion de sortie 3a.Within this heating chamber 3 extends at least one electric heating element 31 intended to heat the heat transfer liquid. This electrical heating element 31 may for example comprise one or more electrical resistors and having a helical profile and intended to come into contact with the heat transfer liquid. The electric heating element 31 closes in particular the heating chamber 3 and more precisely the cavity 32 so that the heat transfer liquid can only circulate from one inlet connection end piece to an outlet connection end piece 3a.

Le dispositif de chauffage électrique 1 peut également comporter un prolongement 4 de la chambre de chauffe 3, permettant d’accéder aux connectiques électriques de l’élément électrique chauffant 31. Ce prolongement 4 peut être refermé au moyen d’un couvercle 41. Le liquide caloporteur ne circule pas dans ce prolongement 4.The electric heating device 1 may also include an extension 4 of the heating chamber 3, allowing access to the electrical connectors of the electric heating element 31. This extension 4 can be closed by means of a cover 41. The liquid coolant does not circulate in this extension 4.

Le dispositif de chauffage électrique 1 comporte également un logement 5 au sein duquel est disposé un circuit imprimé 51 électronique de gestion. Ce logement 5 peut notamment comporter un capot 52 venant le refermer. Le logement 5 comporte également des connectiques électriques 50 permettant l’alimentation électrique du circuit imprimé 51, généralement en courant basse tension (par exemple de 12 à 48 V), et également de l’élément électrique chauffant 31, généralement en courant haute tension (par exemple pouvant aller au-delà de 500 V pour un véhicule électrique).The electric heating device 1 also comprises a housing 5 within which is arranged a printed circuit 51 electronic management. This housing 5 may in particular comprise a cover 52 which closes it. The housing 5 also includes electrical connectors 50 allowing the electrical supply of the printed circuit 51, generally in low voltage current (for example from 12 to 48 V), and also of the electric heating element 31, generally in high voltage current ( for example that can go beyond 500 V for an electric vehicle).

Comme le montre plus en détail la figure 2, le circuit imprimé 51 comporte au moins un transistor 53, ici quatre. Ces transistors 53 peuvent notamment être des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT pour Insulated Gate Bipolar Transistor en anglais).As shown in more detail in Figure 2, the printed circuit 51 includes at least one transistor 53, here four. These transistors 53 may in particular be Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT).

Comme illustré sur la vue en coupe de la figure 3, le logement 5 comporte un fond 55 au contact de la chambre de chauffe 3. Ce fond 55 est généralement plat. Les transistors 53 du circuit imprimé sont disposés au contact dudit fond 55. Cette disposition des transistors 53 permet que ces derniers soient refroidis au moyen du liquide caloporteur circulant dans la chambre de chauffe 3 par diffusion thermique au travers du fond 55. En effet, la température maximum du liquide caloporteur est généralement de l’ordre de 90°C alors que la température de sécurité à laquelle les transistors 53 se mettent en sécurité est de l’ordre de 120°C. Afin de permettre une bonne conduction thermique, le fond 55 du logement 5 peut notamment avoir une épaisseur de l’ordre de 2,5mm.As illustrated in the sectional view of Figure 3, the housing 5 has a bottom 55 in contact with the heating chamber 3. This bottom 55 is generally flat. The transistors 53 of the printed circuit are arranged in contact with said bottom 55. This arrangement of the transistors 53 allows them to be cooled by means of the heat transfer liquid circulating in the heating chamber 3 by thermal diffusion through the bottom 55. Indeed, the maximum temperature of the heat transfer liquid is generally of the order of 90°C whereas the safety temperature at which the transistors 53 go into safety is of the order of 120°C. In order to allow good thermal conduction, the bottom 55 of the housing 5 may in particular have a thickness of the order of 2.5 mm.

Selon l’exemple illustré aux figures 1a à 3, la chambre de chauffe 3 a un profil externe cylindrique. De même, la cavité 32 à l’intérieur de laquelle circule le liquide caloporteur est également cylindrique. Les embouts de connexions 3a sont disposés à une extrémité de la chambre de chauffe 3 et le prolongement 4 par lequel est inséré l’élément chauffant électrique 31 est disposé à l’extrémité opposée. Le fond 55 du logement 5 s’étend quant à lui tangentiellement à la chambre de chauffe 3.According to the example illustrated in Figures 1a to 3, the heating chamber 3 has a cylindrical external profile. Likewise, the cavity 32 inside which the heat transfer liquid circulates is also cylindrical. The connection end pieces 3a are arranged at one end of the heating chamber 3 and the extension 4 through which the electric heating element 31 is inserted is arranged at the opposite end. The bottom 55 of the housing 5 extends tangentially to the heating chamber 3.

Il est cependant tout à fait possible d’imaginer d’autres formes pour la chambre de chauffe 3, par exemple parallélépipédique, sans sortir du cadre de la présente invention.It is however quite possible to imagine other shapes for the heating chamber 3, for example parallelepipedic, without departing from the scope of the present invention.

Le boîtier du dispositif de chauffage électrique 1 peut également comporter, sur une de ses surfaces extérieures, des ailettes 33 au niveau de l’emplacement des transistors 53. Ces surfaces extérieures peuvent notamment correspondre aux flancs du boîtier du dispositif de chauffage électrique 1. Ces ailettes 33 relient la surface extérieure de la chambre de chauffe 3 avec une portion du fond 55 du logement 3. Dans le cas où la chambre de chauffe 3 a un profil externe cylindrique, les ailettes 33 relient la surface extérieure de la chambre de chauffe 3 avec une portion du fond 55 du logement 3 débordant de la zone de contact entre le fond 55 et la chambre de chauffe 3. Ces ailettes 33 permettent un renforcement structurel du boiter tout en limitant l’augmentation du poids du boîtier. Ces ailettes 33 permettent également un meilleur refroidissement des transistors 53 par conduction thermique.The casing of the electric heating device 1 may also comprise, on one of its outer surfaces, fins 33 at the location of the transistors 53. These outer surfaces may in particular correspond to the sides of the casing of the electric heating device 1. These fins 33 connect the outer surface of the heating chamber 3 with a portion of the bottom 55 of the housing 3. In the case where the heating chamber 3 has a cylindrical outer profile, the fins 33 connect the outer surface of the heating chamber 3 with a portion of the bottom 55 of the housing 3 overflowing from the contact zone between the bottom 55 and the heating chamber 3. These fins 33 allow a structural reinforcement of the housing while limiting the increase in the weight of the housing. These fins 33 also allow better cooling of the transistors 53 by thermal conduction.

Toujours selon l’exemple illustré aux figures 1a, à 3, le circuit imprimé 51 s’étend parallèlement au fond 55 du logement 5. Les transistors 53 sont disposés alors entre le circuit imprimé 51 et le fond 55 du logement 5. Cette disposition particulière permet d’avoir un logement 5 et donc un dispositif de chauffage électrique 1 compact.Still according to the example illustrated in FIGS. 1a, to 3, the printed circuit 51 extends parallel to the bottom 55 of the housing 5. The transistors 53 are then arranged between the printed circuit 51 and the bottom 55 of the housing 5. This particular arrangement allows to have a housing 5 and therefore a compact electric heating device 1.

Les transistors 53 comportent des connecteurs 530 électriques (visibles sur la figure 2) reliant un de leurs flancs au circuit imprimé 51. Ces connecteurs 530 peuvent notamment comporter un coude d’inflexion afin de positionner le transistor 53 parallèlement au fond 55 du logement 5 et de présenter une face du transistor 53 d’une surface suffisante pour un bon échange thermique et pouvant venir au contact du fond 55 du logement 5. Ce coude d’inflexion peut notamment avoir un angle de 90° lorsque le circuit imprimé 51 s’étend parallèlement au fond 55 du logement 5. Afin d’éviter la formation d’arcs électriques, la distance entre le coude d’inflexion et le flanc du transistor 53 est de préférence de l’ordre de 4mm.The transistors 53 comprise electrical connectors 530 (visible in FIG. 2) connecting one of their sides to the printed circuit 51. These connectors 530 may in particular comprise an inflection bend in order to position the transistor 53 parallel to the bottom 55 of the housing 5 and to present a face of the transistor 53 with a sufficient surface for good heat exchange and able to come into contact with the bottom 55 of the housing 5. This bend of inflection can in particular have an angle of 90° when the printed circuit 51 extends parallel to the bottom 55 of the housing 5. In order to avoid the formation of electric arcs, the distance between the inflection bend and the side of the transistor 53 is preferably of the order of 4 mm.

Comme illustré sur les figures 3 et 4, le logement 5 peut comporter un ou plusieurs éléments de maintien 59 configurés pour plaquer les transistors 53 contre le fond 55 du logement 5. Ces éléments de maintien 59 permettent un bon contact entre le transistor 53 et le fond 55 du logement 5 afin d’améliorer la conduction thermique entre ces deux éléments et donc permettre un meilleur refroidissement des transistors 53. Pour cela, l’élément de maintien 59 comporte un élément élastique 590 (visible sur la figure 4) appuyant contre le transistor 53. Cet élément élastique 590 comme dans l’exemple illustré à la figure 4 être une lamelle élastique venant de matière avec l’élément de maintien 59. La pression exercée par cet élément élastique 590 sur le transistor 53 peut être de l’ordre de 70 N.As illustrated in FIGS. 3 and 4, the housing 5 may include one or more holding elements 59 configured to press the transistors 53 against the bottom 55 of the housing 5. These holding elements 59 allow good contact between the transistor 53 and the bottom 55 of the housing 5 in order to improve the thermal conduction between these two elements and therefore allow better cooling of the transistors 53. For this, the holding element 59 comprises an elastic element 590 (visible in FIG. 4) pressing against the transistor 53. This elastic element 590, as in the example illustrated in FIG. 4, is an elastic lamella integral with the holding element 59. The pressure exerted by this elastic element 590 on the transistor 53 can be of the order of 70 N.

L’élément de maintien 59 est notamment fixé sur le fond 55 du logement 5, par exemple au moyen de vis comme illustré sur la figure 4. Sur cette figure, un seul élément de maintien 59 est représenté. Ce même élément de maintien 59 appui sur deux transistors 53 au moyen de deux lamelles élastiques 590. Un deuxième élément de maintien 59 non représenté pour des soucis de clarté permet un appui sur les deux autres transistors 53.The holding element 59 is in particular fixed to the bottom 55 of the housing 5, for example by means of screws as illustrated in FIG. 4. In this figure, a single holding element 59 is shown. This same holding element 59 presses on two transistors 53 by means of two elastic strips 590. A second holding element 59, not shown for the sake of clarity, allows pressing on the other two transistors 53.

Comme illustré à la figure 4, le fond 55 du logement 5 comporte une couche conductrice thermiquement 57 sur laquelle repose les transistors 53. Cette couche conductrice thermiquement 57 permet d’absorber les irrégularités du fond 55 et des transistors 53 afin d’avoir une conduction thermique optimale. De plus la couche conductrice thermiquement 57 permet une isolation électrique entre les transistors 53 et le fond 55.As illustrated in FIG. 4, the bottom 55 of the housing 5 comprises a thermally conductive layer 57 on which the transistors 53 rest. This thermally conductive layer 57 makes it possible to absorb the irregularities of the bottom 55 and of the transistors optimal thermal. In addition, the thermally conductive layer 57 provides electrical insulation between the transistors 53 and the bottom 55.

La figure 5 montre un organigramme d’un procédé de fabrication d’un dispositif de chauffage électrique 1 tel que décrit précédemment.Figure 5 shows a flowchart of a method of manufacturing an electric heating device 1 as described above.

Le procédé comporte les étapes suivantes:

  • une première étape 101 de positionnement des transistors 53 dans le logement 5 de sorte qu’ils soient au contact du fond 55 dudit logement 5,
  • une deuxième étape 102 de positionnement d’un circuit imprimé 51 dans le logement 5 de sorte que les transistors 53 soient disposés entre le fond 55 du logement 5 et ledit circuit imprimé 51, et
  • une troisième étape 103 de connexion électrique au moyen de connecteurs 530 entre le circuit imprimé 51 et les transistors 53.
The process comprises the following steps:
  • a first step 101 of positioning transistors 53 in housing 5 so that they are in contact with bottom 55 of said housing 5,
  • a second step 102 of positioning a printed circuit 51 in housing 5 so that transistors 53 are arranged between bottom 55 of housing 5 and said printed circuit 51, and
  • a third stage 103 of electrical connection by means of connectors 530 between the printed circuit 51 and the transistors 53.

Le procédé de fabrication peut également comporter une étape supplémentaire 104 de mise en place d’un élément de maintien 59 configuré pour plaquer les transistors 53 contre le fond 55 du logement 5. Cette étape supplémentaire 104 est réalisée entre la première étape 101 de positionnement des transistors 53 et la deuxième étape 102 de positionnement du circuit imprimé 51.The manufacturing method may also include an additional step 104 of positioning a holding element 59 configured to press the transistors 53 against the bottom 55 of the housing 5. This additional step 104 is carried out between the first step 101 of positioning the transistors 53 and the second step 102 of positioning the printed circuit 51.

Ainsi, on voit bien que du fait du positionnement des transistors 53 au sein du logement, le dispositif de chauffage électrique 1 permet un bon refroidissement de ces derniers.Thus, it is clear that due to the positioning of the transistors 53 within the housing, the electric heating device 1 allows good cooling of the latter.

Claims (10)

Dispositif de chauffage électrique (1) d’un liquide caloporteur pour véhicule automobile, ledit dispositif de chauffage électrique (1) comportant un boîtier délimitant:
  • au moins une chambre de chauffe (3) à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler le liquide caloporteur et dans laquelle s’étend au moins un élément électrique chauffant (31),
  • un logement (5) au sein duquel est disposé un circuit imprimé (51) électronique de gestion, ledit circuit imprimé (51) comportant au moins un transistor (53),
caractérisé en ce que le logement (5) comporte un fond (55) au contact de la chambre de chauffe (3), l’au moins un transistor (53) étant au contact dudit fond (55).
Device (1) for electric heating of a heat transfer liquid for a motor vehicle, said electric heating device (1) comprising a housing delimiting:
  • at least one heating chamber (3) inside which the heat transfer liquid is intended to circulate and in which extends at least one electric heating element (31),
  • a housing (5) within which is arranged an electronic management printed circuit (51), said printed circuit (51) comprising at least one transistor (53),
characterized in that the housing (5) comprises a bottom (55) in contact with the heating chamber (3), the at least one transistor (53) being in contact with said bottom (55).
Dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la chambre de chauffe (3) a un profil cylindrique, le fond (55) du logement (5) s’étendant tangentiellement à ladite chambre de chauffe (3).Electric heating device (1) according to the preceding claim, characterized in that the heating chamber (3) has a cylindrical profile, the bottom (55) of the housing (5) extending tangentially to the said heating chamber (3) . Dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier comporte, sur une de ses surfaces extérieures, des ailettes (33) au niveau de l’emplacement de l’au moins un transistor (53), lesdites ailettes (33) reliant la surface extérieure de la chambre de chauffe (3) avec une portion du fond (55) du logement (3).Electric heating device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the casing comprises, on one of its outer surfaces, fins (33) at the level of the location of the at least one transistor ( 53), said fins (33) connecting the outer surface of the heating chamber (3) with a bottom portion (55) of the housing (3). Dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond (55) du logement (5) comporte une couche conductrice thermiquement (57) sur laquelle repose l’au moins un transistor (53).Electric heating device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom (55) of the housing (5) comprises a thermally conductive layer (57) on which the at least one transistor (53) rests. . Dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (5) comporte un élément de maintien (59) configuré pour plaquer l’au moins un transistor (53) contre le fond (55) du logement (5).Electric heating device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (5) comprises a holding element (59) configured to press the at least one transistor (53) against the bottom (55 ) of the housing (5). Dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’élément de maintien (59) comporte un élément élastique (590) appuyant contre l’au moins un transistor (53).Electric heating device (1) according to the preceding claim, characterized in that the holding element (59) comprises an elastic element (590) pressing against the at least one transistor (53). Dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit imprimé (51) s’étend parallèlement au fond (55) du logement (5), l’au moins un transistor (53) étant disposé entre le circuit imprimé (51) et le fond (55) du logement (5).Electric heating device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit (51) extends parallel to the bottom (55) of the housing (5), the at least one transistor (53) being disposed between the printed circuit (51) and the bottom (55) of the housing (5). Dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins un transistor (53) comporte des connecteurs (530) électriques reliant un des flancs dudit transistor (53) au circuit imprimé (51), lesdits connecteurs (530) comportant un coude d’inflexion.Electric heating device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one transistor (53) comprises electric connectors (530) connecting one of the sides of the said transistor (53) to the printed circuit (51 ), said connectors (530) having an inflection bend. Procédé de fabrication d’un dispositif de chauffage électrique (1) d’un liquide caloporteur pour véhicule automobile, ledit dispositif de chauffage électrique (1) comportant un boîtier délimitant:
  • au moins une chambre de chauffe (3) à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler le liquide caloporteur et dans laquelle est destiné à s’étendre au moins un élément électrique chauffant (31),
  • un logement (5) comportant un fond (55) au contact de la chambre de chauffe (3),
ledit procédé comportant les étapes suivantes:
  • positionnement d’au moins un transistor (53) dans le logement (5) de sorte qu’il soit au contact du fond (55) dudit logement (5),
  • positionnement d’un circuit imprimé (51) dans le logement (5) de sorte que l’au moins un transistor (53) soit disposé entre le fond (55) du logement (5) et ledit circuit imprimé (51),
  • connexion électrique au moyen de connecteurs (530) entre le circuit imprimé (51) et l’au moins un transistor (53).
Method of manufacturing an electric heating device (1) for a heat transfer liquid for a motor vehicle, said electric heating device (1) comprising a housing delimiting:
  • at least one heating chamber (3) inside which the heat transfer liquid is intended to circulate and in which at least one electric heating element (31) is intended to extend,
  • a housing (5) comprising a bottom (55) in contact with the heating chamber (3),
said method comprising the following steps:
  • positioning of at least one transistor (53) in the housing (5) so that it is in contact with the bottom (55) of said housing (5),
  • positioning a printed circuit (51) in the housing (5) so that the at least one transistor (53) is arranged between the bottom (55) of the housing (5) and said printed circuit (51),
  • electrical connection by means of connectors (530) between the printed circuit (51) and the at least one transistor (53).
Procédé de fabrication d’un dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une étape supplémentaire de mise en place d’un élément de maintien (59) configuré pour plaquer l’au moins un transistor (53) contre le fond (55) du logement (5), ladite étape étant réalisée entre l’étape de positionnement de l’au moins un transistor (53) et l’étape de positionnement du circuit imprimé (51).Method of manufacturing an electric heating device (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises an additional step of positioning a holding element (59) configured to plate the at least one transistor (53) against the bottom (55) of the housing (5), said step being performed between the step of positioning the at least one transistor (53) and the step of positioning the printed circuit (51).
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