FR3108678A1 - Organe de chauffage pour un dispositif de purification de gaz d’échappement - Google Patents

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Abstract

Organe de chauffage pour un dispositif de purification de gaz d’échappement, Cet organe de chauffage (20) pour un dispositif de purification des gaz d’échappement d’un véhicule (10), destiné à être disposé dans un conduit de circulation des gaz d’échappement (16), ledit organe de chauffage (20) s’étendant autour d’un axe central (C-C’), comprend : - un support central défini autour de l’axe central (C-C’), - une grille chauffante ajourée, s’étendant radialement autour du support central, et - un organe de liaison comprenant : - une pluralité de pattes de fixation comprenant : - au moins une première partie de liaison de ladite patte de fixation à la grille chauffante, - au moins une seconde partie de liaison de ladite patte au conduit (16), destinée à être solidarisée directement ou indirectement au conduit (16), et - au moins un tronçon intermédiaire connectant la première partie de liaison à la seconde partie de liaison. L’organe de liaison (28) est au moins partiellement flexible radialement. Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Organe de chauffage pour un dispositif de purification de gaz d’échappement
La présente invention concerne un organe de chauffage pour un dispositif de purification des gaz d’échappement d’un véhicule, destiné à être disposé dans un conduit de circulation des gaz d’échappement, ledit organe de chauffage s’étendant autour d’un axe central et comprenant :
- un support central défini autour de l’axe central,
- une grille chauffante ajourée, s’étendant radialement autour du support central, et
- un organe de liaison comprenant :
- une pluralité de pattes de fixation comprenant :
- au moins une première partie de liaison de ladite patte de fixation à la grille chauffante,
- au moins une seconde partie de liaison de ladite patte au conduit, destinée à être solidarisée directement ou indirectement au conduit, et
- au moins un tronçon intermédiaire connectant la première partie de liaison à la seconde partie de liaison.
L’invention concerne également une ligne d’échappement comprenant un tel organe de chauffage et un véhicule comprenant une telle ligne d’échappement.
Les lignes d’échappement de véhicules équipés de moteurs thermiques comportent typiquement des organes de purification catalytiques, permettant par exemple de convertir les NOx, le CO et les hydrocarbures en N2, CO2et H2O. De tels organes ne sont efficaces que lorsque le matériau catalytique se trouve à une température supérieure à un seuil de température prédéfini.
A cet effet, il a été développé des dispositifs de purification comprenant un organe de chauffage monté en regard de la face amont d’un organe de purification, de manière à accélérer le chauffage de l’organe de purification au démarrage du véhicule. De tels organes de chauffage comprennent notamment une grille de chauffage, ainsi qu’un organe de liaison, assurant la liaison mécanique entre la grille de chauffage et un conduit dans lequel est logée la grille de chauffage.
Les organes de chauffage existant ne donnent toutefois pas entière satisfaction. Les variations de température au sein du dispositif de purification, et plus généralement de la ligne d’échappement, entrainent des déformations non uniformes entre l’organe de chauffage et le conduit dans lequel il est disposé. De telles variations ont un effet néfaste sur la durée de vie de l’organe de chauffage.
Ainsi, l’invention a notamment pour but d’augmenter la durée de vie de tels organes de chauffage. Il est à noter que l’invention a également pour but l’amélioration des performances de tels organes de chauffage et la simplification de la mise en place de tels organes de chauffage dans des lignes d’échappement.
A cet effet, l’invention a pour objet un organe de chauffage tel que précité, dans lequel l’organe de liaison est au moins partiellement flexible radialement.
Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, l’organe de chauffage présente également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- l’organe de liaison comprend un cadre périphérique électriquement conducteur défini autour de l’axe central et présentant un bord interne et un bord externe, la pluralité de pattes de fixation étant reliées au bord externe du cadre périphérique, la première partie de liaison de la patte de fixation étant liée au cadre périphérique, le cadre périphérique connectant la première partie de liaison à la grille chauffante ;
- chaque patte de fixation est rigide, le cadre périphérique comportant au moins une ouverture rendant ce cadre périphérique flexible radialement au niveau de cette ouverture ;
- chaque patte de fixation est flexible radialement, le tronçon intermédiaire de chaque patte de fixation définissant radialement une ouverture interne entre la seconde partie de liaison et la grille chauffante, le tronçon intermédiaire étant conformé pour être déformée élastiquement en réduisant ou augmentant radialement l’ouverture interne ;
- la première partie de liaison de chaque patte de fixation est décalée angulairement autour de l’axe central par rapport à la seconde partie de liaison de cette patte de fixation ;
- la grille chauffante est formée de brins raccordés par des nœuds, la grille chauffante comprenant un anneau intérieur, chacun des nœuds de l’anneau intérieur étant décalé angulairement par rapport à chacun des nœuds qui lui sont adjacents radialement pour former des lignes intérieures, de préférence chacune en forme de courbe, notamment chacune en forme de courbe de concavité de signe constant, par exemple formant au moins une portion de spirale ;
- la grille chauffante comprend un anneau extérieur entourant l’anneau intérieur et séparé de l’anneau intérieur par des nœuds allongés d’allongement radial supérieur à l’allongement radial des nœuds de l’anneau intérieur adjacents aux nœuds allongés ;
- chacun des nœuds de l’anneau extérieur est décalé angulairement par rapport à chacun des nœuds qui lui sont adjacents radialement pour former des lignes extérieures, de préférence chacune en forme de courbe, notamment chacune en forme de courbe de concavité de signe constant, par exemple formant au moins une portion de spirale ;
- la grille chauffante est reliée aux pattes de fixation par des nœuds allongés d’allongement radial supérieur à l’allongement radial des nœuds de l’anneau intérieur adjacents aux nœuds allongés.
L’invention concerne en outre une ligne d’échappement comprenant un conduit de circulation des gaz d’échappement et un organe de chauffage tel que précité, la seconde partie de liaison de chaque patte de fixation étant solidarisée au conduit.
L’invention a par ailleurs pour objet un véhicule comprenant une ligne d’échappement telle que précitée.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une représentation schématique d’un véhicule comportant un ligne d’échappement comprenant un organe de chauffage selon l’invention ;
la figure 2 est une représentation schématique, prise parallèlement à un axe de circulation des gaz d’échappement de l’organe de chauffage de la figure 1, selon un premier exemple de mode de réalisation ;
la figure 3 est une représentation schématique vue en perspective de l’organe de chauffage de la figure 2 ;
la figure 4 est une vue d’un détail IV de la figure 2 ;
la figure 5 est une représentation schématique, prise parallèlement à un axe de circulation des gaz d’échappement d’un l’organe de chauffage selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l’invention ;
la figure 6 est une représentation schématique vue en perspective d’un détail de l’organe de chauffage pris selon un troisième exemple de mode de réalisation de l’invention ; et
la figure 7 est une représentation schématique vue en perspective d’un dispositif de chauffage comprenant l’organe de chauffage des figures 1 à 4.
Dans la suite de la description, les termes amont et aval sont définis en fonction d’un sens d’écoulement d’un fluide depuis une source, un point amont étant plus proche de la source de l’écoulement qu’un point aval.
On a représenté, sur la figure 1, un véhicule 10 comprenant une ligne d’échappement 12. Le véhicule 10 est typiquement un véhicule automobile, par exemple une voiture ou un camion.
La ligne d’échappement 12 comprend par exemple, comme cela est représenté sur la figure 1, un moteur à combustion interne 14, ainsi qu’un conduit 16 de circulation des gaz d’échappement, connectant fluidiquement le moteur à combustion interne 14 à un extérieur du véhicule 10. La ligne d’échappement 12 comprend en outre un organe 18 de purification des gaz d’échappement ainsi qu’un dispositif de chauffage 19 comprenant un organe 20 de chauffage des gaz d’échappement.
L’organe de chauffage 20 et l’organe de purification 18 sont par exemple disposés dans un même dispositif de purification des gaz d’échappement. L’organe de chauffage 20 est en particulier disposé en regard de l’organe de purification 18. L’organe de chauffage 20 s’étend par exemple en amont ou en aval d’une face de l’organe de purification 18, par exemple à faible distance de l’organe de purification, notamment à une distance inférieure à 10 cm.
L’organe de chauffage 20 s’étend autour d’un axe central C-C’.
L’organe de chauffage 20 est agencé dans le conduit 16 de circulation des gaz d’échappement. L’organe de chauffage 20 est destiné à s’étendre autour d’un axe central du conduit 16, l’axe central C-C’ étant alors sensiblement aligné à l’axe central du conduit 16.
L’organe de chauffage 20 est venu de matière. En particulier, l’organe de chauffage 20 est entièrement formé à partir d’un matériau conducteur.
Le matériau conducteur est par exemple choisi parmi le Fer-Chrome-Aluminium (FeCrAl) et ses alliages, le Nickel-Chrome (NiCr) et ses alliages, l’acier inoxydable, l’Inconel® ou le carbure de silicium. Par exemple, le matériau est du Kanthal® A1, du Nichrome® 80, Nichrome® 70, Nicrofer ® ou du Nikrothal® 80.
En référence à la figure 2, l’organe de chauffage 20 comprend un support central 26, un organe de liaison périphérique 28 et une grille chauffante ajourée 30 s’étendant radialement entre le support central 26 et l’organe de liaison périphérique 28, sensiblement dans un plan perpendiculaire à l’axe central C-C’.
Le support central 26 est défini autour de l’axe central C-C’. Le support central 26 est disposé au centre de l’organe de chauffage 20. Le support central 26 forme par exemple un disque traversé par l’axe central C-C’, ou un anneau défini autour de l’axe central C-C’.
Comme illustré en figure 7, le support central 26 est par exemple destiné à recevoir des moyens d’alimentation électriques de l’organe de chauffage 20, tels une électrode 31. De tels moyens sont par exemple adaptés à être fixés sur le support central 26.
Le support central 26 est solidaire et connecté à la grille chauffante 30 en sa périphérie. Par exemple, le support central 26 et la grille chauffante 30 sont venus de matière.
L’organe de liaison 28 s’étend autour de l’axe central C-C’, en périphérie de la grille chauffante 30. L’organe de liaison 28 est destiné à maintenir l’organe de chauffage 20 dans le conduit 16. Dans un mode de réalisation particulier, l’organe de liaison 28 est destiné à relier mécaniquement et électriquement l’organe de chauffage 20 au conduit 16.
L’organe de liaison 28 présente un contour intérieur 32 et un contour extérieur 34, entre lesquels il s’étend radialement. Le contour intérieur 32 et le contour extérieur 34 définissent ensemble par leur écartement radial, une largeurLECde l’organe de liaison 28.
Le contour intérieur 32 de l’organe de liaison 28 est connecté et solidaire à la grille chauffante 30. Dans l’exemple décrit, l’organe de liaison 28 et la grille chauffante 30 sont venus de matière.
Le contour extérieur 34 de l’organe de liaison 28 est destiné à être relié au conduit 16.
Le contour extérieur 34 de l’organe de liaison 28 est par exemple destiné à être relié directement au conduit 16, comme représenté en figure 7. Le contour extérieur 34 est alors destiné à être en contact avec le conduit 16 et à être connecté électriquement avec le conduit 16.
En variante (non représentée), le contour extérieur 34 de l’organe de liaison 28 est destiné à être relié indirectement au conduit 16. Par « indirectement », on entend ici que le contour extérieur 34 de l’organe de liaison 28 est relié au conduit par un élément intermédiaire et il est par exemple électriquement isolé du conduit 16. Le contour extérieur 34 est alors par exemple adapté pour être relié directement à un anneau de connexion entouré d’un anneau isolant, l’anneau isolant solidarisant l’anneau de connexion au conduit 16. Les moyens d’alimentations électriques comprennent alors au moins une électrode complémentaire (non représentée) connectée à l’anneau de connexion et alimentant en électricité l’organe de chauffage 20 par le contour extérieur 34 de l’organe de liaison 28.
Conformément à l’invention, l’organe de liaison 28 est flexible radialement. En d’autres termes, la largeurLECde l’organe de liaison 28 est susceptible d’être modifiée par un effort radial appliqué sur cet organe de liaison 28. Par « effort radial », on entend un effort appliqué radialement sur le contour intérieur 32 et sur le contour extérieur 34 de l’organe de liaison 28.
La largeurLECde l’organe de liaison 28 est susceptible d’être modifiée lorsque la température de l’organe de chauffage 20 varie et lorsque l’organe de chauffage est disposé dans le conduit 16. Pour un échauffement de l’organe de chauffage 20 de 100°C, et lorsque l’organe de chauffage 20 est disposé dans le conduit 16, cette largeurLECest par exemple destinée à être réduite ou augmentée de 0,1 mm.
L’organe de liaison 28 comprend un cadre périphérique 36 défini autour de l’axe central C-C’, ainsi qu’une pluralité de pattes 38 disposées radialement autour du cadre périphérique 36.
Le cadre périphérique 36 s’étend en particulier radialement entre la grille chauffante 30 et la pluralité de pattes 38.
Le cadre périphérique 36 est formé d’un matériau conducteur électrique.
Le cadre périphérique 36 comprend un bord interne 40 et un bord externe 42, et s’étend radialement entre le bord interne 40 et le bord externe 42. Le cadre périphérique 36 est solidaire et connecté à la grille chauffante 30 à son bord interne 40 d’une part, et solidaire et connecté à la pluralité de pattes 38 à son bord externe 42 d’autre part.
Chaque patte 38 de fixation comprend au moins une première partie de liaison 44 de ladite patte 38 avec le cadre périphérique 36, au moins une seconde partie de liaison 46 de ladite patte 38 avec le conduit 16, et au moins un tronçon intermédiaire 48 reliant la première partie de liaison 44 à la deuxième partie de liaison 46.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, chaque patte de fixation 38 s’étend sensiblement dans le plan perpendiculaire à l’axe C-C’, par exemple dans la continuité de la grille chauffante 30.
Conformément à ce premier mode de réalisation, chaque patte de fixation 38 est flexible. Chaque patte de fixation 38 est par exemple configurée pour être déformée dans le plan perpendiculaire à l’axe C-C’.
La première partie de liaison 44 correspond à une tranche de la patte de fixation 38 reliant le reste de la patte de fixation 38 à la grille chauffante 30, en particulier par l’intermédiaire du cadre périphérique 36 en étant connectée au bord externe 42 du cadre périphérique 36. Dans la variante présentée sur les figures 2 à 4, chaque patte de fixation 38 ne comprend qu’une première partie de liaison 44.
La seconde partie de liaison 46 correspond à une tranche de la patte de fixation 38 destinée à relier le reste de la patte de fixation 38 au conduit 16. La seconde partie de liaison 46 est en particulier destinée à relier le reste de la patte de fixation 38 au conduit 16 directement ou indirectement, c’est-à-dire soit en étant au contact et solidarisée au conduit 16 et en étant connectée électriquement avec le conduit 16, soit par l’intermédiaire d’un ou plusieurs éléments intermédiaires tels que l’anneau isolant décrits plus haut et en étant par exemple isolée électriquement du conduit 16. Conformément à ce premier mode de réalisation, la seconde partie de liaison 46 correspond à la partie de la patte de fixation de fixation 38 qui est disposée sur le contour extérieur 34. La seconde partie de liaison 46 est disposée radialement à l’extérieur de la première partie de liaison 44.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, chaque première partie de liaison 44 est décalée angulairement par rapport à chaque seconde partie de liaison 46 autour de l’axe central C-C’.
Chaque première partie de liaison 44 est par exemple décalé de chaque seconde partie de liaison 46 selon une rotation horaire ou antihoraire. Alternativement, au moins une première partie de liaison 44 est décalée d’une deuxième partie de liaison 46 selon une rotation opposée au décalage entre une autre première partie de liaison 44 et une autre deuxième partie de liaison 46.
Le tronçon intermédiaire 48 s’étend dans un espace radial formé entre la première partie de liaison 44 et la seconde partie de liaison 46. Le tronçon intermédiaire 48 forme un corps de la patte de fixation 38 s’étendant entre la première partie de liaison 44 et la seconde partie de liaison 46.
Comme cela est représenté plus en détail sur la figure 4, une ouverture interne 50 est délimitée radialement entre le tronçon intermédiaire 48 et la grille chauffante 30, et plus particulièrement entre le tronçon intermédiaire 48 et le cadre périphérique 36. L’ouverture interne 50 s’étend angulairement entre une extrémité fermée définie à la jonction entre le tronçon intermédiaire 48 et la première partie de liaison 44, et une extrémité ouverte.
Conformément à une variante particulière, l’ouverture interne 50 peut s’étendre angulairement entre deux extrémités fermées.
L’ouverture interne 50 est allongée et s’étend selon un tracé semblable au tracé du bord externe 42, par exemple légèrement décalé du bord externe 42, l’ouverture interne 50 est notamment, dans l’exemple des figures 2 à 4, décalée du bord externe 42 par la première partie de liaison 44 d’une patte de fixation 38 adjacente.
Le tronçon intermédiaire 48 délimite radialement, avec le conduit 16, une ouverture externe 52. Il est à noter que l’ouverture interne 50 d’une patte de fixation 38 débouche dans l’ouverture externe 52 de la patte de fixation 38 adjacente.
Le tronçon intermédiaire 48 est flexible. Le tronçon intermédiaire 48 comprend de préférence un rétrécissement 54 à sa jonction avec la première partie de liaison 44.
Le rétrécissement 54 est configuré pour assurer une bonne flexibilité du tronçon intermédiaire 48. Le tronçon intermédiaire 48 est en particulier adapté pour être déformé élastiquement, en particulier plié, autour du rétrécissement 54, notamment perpendiculairement à l’axe central C-C’.
Le tronçon intermédiaire 48 est configuré pour être déformé élastiquement, en particulier plié, en réduisant ou en augmentant radialement l’ouverture interne 50. En d’autres termes, le tronçon intermédiaire 48 est configuré pour être plié en direction du cadre périphérique 36, notamment sous l’action conjointe de la dilatation thermique de l’organe de chauffage 20 et d’une réaction du conduit 16 sur la seconde partie de liaison 46.
La grille chauffante 30 est de préférence formée à partir d’un matériau métallique.
L’épaisseur de la grille chauffante 30 est comprise entre 0,5 mm et 5 mm, de préférence entre 0,7 mm et 2 mm, encore plus préférentiellement entre 0,8 mm et 1,2 mm.
La grille chauffante 30 présente une forme générale annulaire définie autour de l’axe central C-C’. Dans l’exemple décrit, la grille chauffante 30 comprend un anneau intérieur 56 et un anneau extérieur 58 entourant l’anneau intérieur 56.
La grille chauffante 30 est formée de brins 66 raccordés par des nœuds 68. Les brins 66 et les nœuds 68 délimitent entre eux des ouvertures, chaque ouverture étant délimitée radialement par deux brins 66 et angulairement par deux nœuds 68.
Chaque brin 66 est allongé le long d’un arc de cercle défini autour de l’axe central C-C’. L’épaisseur de chaque brin 66 est de préférence égale à l’épaisseur de la grille chauffante 30. L’empâtement radial de chaque brin 66, aussi appelée largeur de brin 66, est comprise entre 0,1 mm et 1 mm.
L’épaisseur de chaque nœud 68 est de préférence égale à l’épaisseur de la grille chauffante 30. L’empâtement angulaire minimal, aussi appelé largeur minimale du nœud 68, est comprise entre 0,2 mm et 2 mm.
Le ratio entre la largeur de brin 66 et la largeur minimale du nœud 68 est de préférence compris entre 1,5 et 2,5, et est de préférence sensiblement égal à 2.
L’allongement radial de chaque nœud 68, est compris entre 0,3 mm et 3 mm, et de préférence compris entre 1 mm et 1,3 mm.
Deux ouvertures adjacentes radialement sont décalées angulairement, de sorte que chaque nœud 68 se trouve angulairement au niveau du centre angulaire des ouvertures qui lui sont adjacentes radialement.
Les nœuds 68 de l’anneau intérieur 56 de la grille chauffante 30 sont regroupés linéairement le long de lignes intérieures 76, deux lignes intérieures 76 adjacentes angulairement délimitant ensemble un secteur angulaire intérieur 60 de l’anneau intérieur 56.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 7, chaque ligne intérieure 76 est en forme de courbe de concavité de signe constant. En d’autres termes, chaque ligne intérieure 76 est concave dans sa totalité ou convexe dans sa totalité. Selon une variante non représentée, au moins une ligne intérieure 76 est en forme de courbe de concavité de signe alterné. La concavité de la courbe formée par la ligne intérieure 76 change alors en au moins un point d’inflexion de la courbe.
Chaque nœud 68 d’une ligne intérieure 76 est de préférence décalé angulairement par rapport à chaque nœud 68 qui lui est radialement adjacent sur cette même ligne intérieure 76.
Le décalage angulaire, autour de l’axe C-C’, entre deux nœuds 68 radialement adjacents d’une même ligne intérieure 76 est de préférence compris entre 0.5° et 5°.
En alternative, le décalage angulaire entre deux nœuds 68 radialement adjacents d’une même ligne intérieure 76 augmente au fur et à mesure que l’on s’éloigne de l’axe central C-C’. Ainsi, le décalage angulaire entre deux nœuds 68 radialement adjacents d’une même ligne intérieure 76 et proches du support central 26 est faible et minimal, alors que le décalage angulaire entre deux nœuds 68 radialement adjacents d’une même ligne intérieure 76 et proches de l’organe de liaison 28 est maximal.
Chaque ligne intérieure 76 définit alors une portion de spirale d’étendant dans le plan perpendiculaire à l’axe central C-C’.
L’anneau intérieur 56 comprend par exemple entre 10 et 40 secteurs angulaires intérieurs 60. Dans l’exemple représenté sur la figure 2, l’anneau intérieur 56 comprend vingt secteurs angulaires intérieurs 60.
Chaque secteur angulaire intérieur 60 s’étend radialement depuis une première extrémité 62 (reliée, notamment électriquement, au support central 26) jusqu’à une seconde extrémité 64 (reliée, notamment électriquement, à l’anneau extérieur 58).
L’anneau intérieur 56 est par exemple relié à l’anneau extérieur 58 par des nœuds allongés 69 dont l’allongement radial est supérieur d’au moins 10% à l’allongement radial des nœuds 68 de l’anneau intérieur 56 radialement adjacents aux nœuds allongés 69.
Ainsi, dans la variante illustrée sur les figures 2 à 4, l’écartement radial entre le brin 66 le plus radialement extérieur de l’anneau intérieur 56 et l’anneau extérieur 58 est supérieur d’au moins d’au moins 10% à l’écartement radial entre deux brins 66 adjacents de l’anneau intérieur 56.
Dans une variante non représentée, l’allongement radial d’un ensemble de nœuds 68 disposés sur un même rayon de l’anneau intérieur 56 est supérieur d’au moins 10% à l’allongement radial d’autres nœuds 68 de l’anneau intérieur 56, et notamment de l’ensemble des nœuds 68 radialement adjacents auxdits nœuds 68. L’allongement radial de l’ensemble des nœuds 68 connectés au support central 26 est par exemple supérieur d’au moins 10% à l’allongement radial d’autres nœuds 68 de l’anneau intérieur 56, et notamment de l’ensemble des nœuds 68 radialement adjacents auxdits nœuds 68 connectés au support central 26.
L’anneau extérieur 58 est également formé de brins 66 et de nœuds 68, mais comporte angulairement davantage de nœuds 68 que l’anneau intérieur 56. Plus particulièrement, en considérant un premier cercle défini autour de l’axe central C-C’ et passant par des nœuds 68 de l’anneau intérieur 56, et un second cercle défini autour de l’axe central C-C’ et passant par des nœuds 68 de l’anneau extérieur 58, alors le premier cercle croise moins de nœuds 68 que le second cercle, par exemple deux fois moins de nœuds 68.
Selon une variante particulière (non représentée), l’anneau extérieur 58 est connecté au cadre périphérique 36 par un nombre de nœuds 68 inférieur au nombre de nœuds 68 connectant les brins 66 adjacents au cadre périphérique 36 aux brins adjacents auxdits brins 66, du côté opposé au cadre périphérique 36.
L’anneau extérieur 58 comporte des nœuds 68 alignés sur les lignes extérieures 78. Deux lignes extérieures 78 adjacentes délimitent un secteur angulaire extérieur 70.
L’anneau extérieur 58 comprend par exemple entre 15 et 80 secteurs angulaires extérieurs 70. Dans l’exemple représenté sur la figure 2, l’anneau extérieur 58 comprend quarante secteurs angulaires extérieurs 70.
Chaque secteur angulaire extérieur 70 s’étend radialement depuis une première extrémité 72 solidaire de l’anneau intérieur 56 et connectée électriquement à cet anneau intérieur 56, jusqu’à une seconde extrémité 74 reliée au cadre périphérique 36 et connectée électriquement au cadre périphérique 36.
L’anneau extérieur 58 est relié, à sa seconde extrémité 74, au cadre périphérique 36, par l’intermédiaire de nœuds allongés 69 présentant de préférence un allongement radial supérieur d’au moins 10% à l’allongement radial des autres nœuds 68 de l’anneau extérieur 58.
Dans une variante non représentée, l’allongement radial d’un ensemble de nœuds 68 disposés sur un même rayon de l’anneau extérieur 58 est supérieur d’au moins 10% à l’allongement radial d’autres nœuds 68 de l’anneau extérieur 58, et notamment de l’ensemble des nœuds 68 radialement adjacents auxdits nœuds 68. L’allongement radial de l’ensemble des nœuds 68 connectés au cadre périphérique 36 est par exemple supérieur d’au moins 10% à l’allongement radial d’autres nœuds 68 de l’anneau extérieur 58, et notamment de l’ensemble des nœuds 68 radialement adjacents auxdits nœuds 68. Chaque ligne extérieure 78 présente une forme de courbe de concavité de signe constant. En d’autres termes, la ligne extérieure 78 est concave dans sa totalité ou convexe dans sa totalité.
Selon une variante non représentée, au moins une ligne extérieure 78 est en forme de courbe de concavité de signe alterné. La concavité de la courbe formée par la ligne extérieure 78 change alors en au moins un point d’inflexion de la courbe.
Chaque nœud 68 d’une ligne extérieure 78 est de préférence décalé angulairement par rapport à un nœud 68 radialement adjacent de la même ligne extérieure 78.
Le décalage angulaire, autour de l’axe C-C’, entre deux nœuds 68 radialement adjacents d’une même ligne extérieure 78 est de préférence compris entre 0.5° et 3°.
Chaque ligne extérieure 78 définit alors une portion de spirale d’étendant dans le plan perpendiculaire à l’axe central C-C’.
Avantageusement, au moins une ligne intérieure 76 s’étend dans le prolongement d’une ligne extérieure 78. Dans le mode de réalisation présenté sur les figures 2 à 4, toutes les lignes intérieures 76 sont alignées chacune avec l’une respective des lignes extérieures 78. En revanche, une ligne extérieure 78 sur deux n’est pas alignée avec une ligne intérieure 76.
L’organe de chauffage 20 selon l’invention, comprenant un organe de liaison 28 flexible radialement, est particulièrement avantageux pour limiter les contraintes dans l’organe de chauffage 20 et ainsi augmenter sa durée de vie. L’organe de liaison 28 facilite en outre le montage de l’organe de chauffage 20 dans le conduit 20.
La présence de pattes de fixation 38 flexibles assure par ailleurs la robustesse de l’organe de liaison 28.
La géométrie des pattes de fixation 38 est en outre particulièrement simple et assure une production peu onéreuse de l’organe de chauffage 20.
La disposition des nœuds 68 sur les lignes intérieures 76 et extérieures 78 en forme de courbe de concavité constante, et plus particulièrement en forme de portions de spirale, est particulièrement avantageuse pour rigidifier et augmenter les modes propres de la grille chauffante 30, et ainsi améliorer la durée de vie de cette grille chauffante 30, sans impacter l’efficacité de l’organe de chauffage 20.
L’allongement radial accru de certains nœuds 68 limite les risques de courts circuits dans les régions de discontinuité de l’organe de chauffage 20.
Un deuxième mode de réalisation de l’organe de chauffage est présenté en figure 5. Ce mode de réalisation diffère uniquement par ce qui suit, les éléments analogues portent les mêmes références.
Dans ce mode de réalisation, les pattes de fixation 38 ne sont pas flexibles mais le cadre périphérique 36 est flexible. En particulier, le cadre périphérique 36 comprend des ouvertures de cadre 80, chacune en regard de l’une respective des pattes de fixation 38, et plus particulièrement radialement alignée à la première partie de liaison 44 de chaque patte de fixation 38.
L’ouverture de cadre 80 est par exemple de forme allongée, par exemple en forme d’arc de cercle, entre le bord interne 40 du cadre périphérique 36 et le bord externe 42 du cadre périphérique 36.
On notera que l’ouverture interne 50 peut être assimilé à une ouverture de cadre 80, une telle ouverture de cadre 80 débouchant alors sur un de ses cotés et le tronçon de cadre radialement à l’extérieur de l’ouverture 80 étant alors assimilable à une patte de fixation 38.
Un troisième mode de réalisation est présenté en référence à la figure 6. Ce mode de réalisation diffère uniquement par ce qui suit, les éléments analogues portent les mêmes références.
Dans ce mode de réalisation, la patte de fixation 38 est en forme de U, la première partie de liaison 44 et la seconde partie de liaison 46 s’étendant parallèlement l’une à l’autre, et perpendiculairement au plan de la grille chauffante 30. Le tronçon intermédiaire 48 présente une forme de U, et s’étend d’un côté du plan de la grille chauffante 30, alors que la seconde partie de liaison 46 s’étend jusqu’à un autre côté du plan de la grille chauffante 30.
On notera que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, mais pourrait présenter d’autres variantes sans sortir du cadre des revendications.

Claims (11)

  1. Organe de chauffage (20) pour un dispositif de purification des gaz d’échappement d’un véhicule (10), destiné à être disposé dans un conduit de circulation des gaz d’échappement (16), ledit organe de chauffage (20) s’étendant autour d’un axe central (C-C’) et comprenant :
    - un support (26) central défini autour de l’axe central (C-C’),
    - une grille chauffante (30) ajourée, s’étendant radialement autour du support central (26), et
    - un organe de liaison (28) comprenant :
    - une pluralité de pattes de fixation (38) comprenant :
    - au moins une première partie de liaison (44) de ladite patte de fixation (38) à la grille chauffante (30),
    - au moins une seconde partie de liaison (46) de ladite patte (38) au conduit (16), destinée à être solidarisée directement ou indirectement au conduit (16), et
    - au moins un tronçon intermédiaire (48) connectant la première partie de liaison (44) à la seconde partie de liaison (46), et
    caractérisé en ce que l’organe de liaison (28) est au moins partiellement flexible radialement.
  2. Organe de chauffage (20) selon la revendication 1, dans lequel l’organe de liaison comprend un cadre périphérique (36) électriquement conducteur défini autour de l’axe central (C-C’) et présentant un bord interne (40) et un bord externe (42), la pluralité de pattes de fixation (38) étant reliées au bord externe (42) du cadre périphérique (36), la première partie de liaison (44) de la patte de fixation (38) étant liée au cadre périphérique (36), le cadre périphérique (36) connectant la première partie de liaison (44) à la grille chauffante (30).
  3. Organe de chauffage (20) selon la revendication 2, dans lequel chaque patte de fixation (38) est rigide, le cadre périphérique (36) comportant au moins une ouverture (80) rendant ce cadre périphérique (36) flexible radialement au niveau de cette ouverture (80).
  4. Organe de chauffage (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque patte de fixation (38) est flexible radialement, le tronçon intermédiaire (48) de chaque patte de fixation (38) définissant radialement une ouverture interne (50) entre la seconde partie de liaison (46) et la grille chauffante (30), le tronçon intermédiaire (48) étant conformé pour être déformée élastiquement en réduisant ou augmentant radialement l’ouverture interne (50).
  5. Organe de chauffage (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie de liaison (44) de chaque patte de fixation (38) est décalée angulairement autour de l’axe central (C-C’) par rapport à la seconde partie de liaison (46) de cette patte de fixation (38).
  6. Organe de chauffage (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille chauffante (30) est formée de brins (66) raccordés par des nœuds (68), la grille chauffante (30) comprenant un anneau intérieur (56), chacun des nœuds (68) de l’anneau intérieur (56) étant décalé angulairement par rapport à chacun des nœuds (68) qui lui sont adjacents radialement pour former des lignes intérieures (76), de préférence chacune en forme de courbe, notamment chacune en forme de courbe de concavité de signe constant, par exemple formant au moins une portion de spirale.
  7. Organe de chauffage (20) selon la revendication 6, dans lequel la grille chauffante (30) comprend un anneau extérieur (58) entourant l’anneau intérieur (56) et séparé de l’anneau intérieur (56) par des nœuds allongés (69) d’allongement radial supérieur à l’allongement radial des nœuds (68) de l’anneau intérieur (56) radialement adjacents aux nœuds allongés (69).
  8. Organe de chauffage (20) selon la revendication 7, dans lequel chacun des nœuds (68) de l’anneau extérieur (58) est décalé angulairement par rapport à chacun des nœuds (68) qui lui sont adjacents radialement pour former des lignes extérieures (78), de préférence chacune en forme de courbe, notamment chacune en forme de courbe de concavité de signe constant, par exemple formant au moins une portion de spirale.
  9. Organe de chauffage (20) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la grille chauffante (30) est reliée aux pattes de fixation (38) par des nœuds allongés (69) d’allongement radial supérieur à l’allongement radial des nœuds (68) de l’anneau intérieur (56) radialement adjacents aux nœuds allongés (69).
  10. Ligne d’échappement (12) comprenant un conduit de circulation des gaz d’échappement (16) et un organe de chauffage (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, la seconde partie de liaison (46) de chaque patte de fixation (38) étant solidarisée au conduit (16).
  11. Véhicule (10) comprenant une ligne d’échappement (12) selon la revendication 10.
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