FR3137811A1 - Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile Download PDF

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Frederic Moulinas
Erwan Gogmos
Thomas Bernhardt
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

Titre : Dispositif de chauffage électrique pour véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif de chauffage électrique notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant un boîtier de connexion électrique et un corps de chauffe comportant :- une pluralité d’éléments chauffants destinés à être alimentés en courant, - une pluralité de tubes métalliques, dont au moins une partie comporte lesdits éléments chauffants, et- une pluralité de dissipateurs thermiques métalliques, les tubes métalliques et les dissipateurs thermiques métalliques formant une carcasse conductrice au même potentiel électrique, ledit dispositif étant caractérisé en ce que au moins un tube (12) de ladite pluralité de tubes comporte un élément conducteur faisant saillie (16) dudit au moins un tube (12) et en contact avec ledit au moins un tube, ledit élément en saillie (16) étant connecté à un connecteur de masse dudit boîtier de connexion électrique. (figure 4)

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention se rapporte au domaine du chauffage des véhicules électriques et elle concerne plus précisément un dispositif de chauffage électrique, notamment pour un véhicule automobile.
Dans les véhicules à moteur thermique, le chauffage de l’habitacle est couramment réalisé en réutilisant les calories produites par le moteur thermique d’un tel véhicule. Dans les véhicules à moteur électrique, où l’on ne dispose pas de ces calories, il est connu d’utiliser des dispositifs de chauffage électrique pour chauffer l’habitacle du véhicule. Ce chauffage électrique est couramment réalisé par un radiateur comportant des éléments chauffants, par exemple des résistances chauffantes.
On connaît de l’art antérieur un tel radiateur comportant un corps de chauffe réalisé en aluminium. Ce corps de chauffe comporte une pluralité de tubes dans lesquels sont montés les éléments chauffants, et une pluralité de dissipateurs thermiques sous forme d’ailettes séparant chacun des tubes de cette pluralité de tubes. Ce corps de chauffe est surmonté d’un boîtier de connexion électrique qui doit être monté étanche sur une portion supérieure du corps de chauffe, de laquelle sortent les connexions des éléments chauffants destinées à être raccordées électriquement au boîtier de connexion électrique. En effet, l’air amené à traverser le corps de chauffe du radiateur électrique avant d’être dirigé vers l’habitacle peut être humide et cette humidité ne doit pas altérer les connexions électriques du radiateur. Un joint d’étanchéité est donc placé sur le pourtour supérieur du corps de chauffe et sépare la portion supérieure du corps de chauffe, comportant les sorties électriques des éléments chauffants du corps de chauffe, et le boîtier de connexion électrique.
La constitution du dispositif de chauffage électrique implique de prévoir une reprise de masse de la carcasse métallique formée par les tubes et les ailettes, et cette reprise de masse doit être la moins encombrante et la plus simple possible, étant entendu que le connecteur de masse auquel doit être reliée la carcasse métallique est solidaire du boîtier de connexion électrique. Des connexions électriques filaires s’étendant depuis une face externe du corps de chauffe en contournant le boîtier sont pénalisantes pour le montage du radiateur électrique dans l’installation de chauffage associé et présentent le risque de s’abîmer lors du montage. Il est ainsi connu de prévoir une pièce additionnelle, plaquée contre le corps de chauffe et prolongeant longitudinalement ce corps de chauffe pour pouvoir être logée dans le boîtier de connexion électrique et être ensuite reliée au connecteur de masse avec un conducteur électrique s’étendant principalement dans le boîtier de connexion. La présence de cette pièce additionnelle implique d’augmenter la dimension de l’ouverture réalisée dans le boîtier de connexion électrique pour permettre la connexion du corps de chauffe, et il résulte de ceci qu’il convient de redimensionner le joint d’étanchéité précédemment évoqué.
La présente invention propose un dispositif de chauffage électrique qui remédie aux inconvénients de l’art antérieur évoqué plus haut, c’est-à-dire dont la connexion à la masse est fiable, sécurisée, et réalisée sans implication sur la conception des autres pièces du dispositif de chauffage et notamment sur la dimension et la position des moyens d’étanchéité à la jonction entre le corps de chauffe et le boîtier de connexion électrique.
A cette fin, l’invention propose un dispositif de chauffage électrique notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant un boîtier de connexion électrique et un corps de chauffe comportant une pluralité d’éléments chauffants destinés à être alimentés en courant, une pluralité de tubes métalliques, dont au moins une partie comporte lesdits éléments chauffants, et une pluralité de dissipateurs thermiques métalliques, les tubes métalliques et les dissipateurs thermiques métalliques formant une carcasse conductrice au même potentiel électrique, ledit dispositif étant caractérisé en ce que au moins un tube de ladite pluralité de tubes comporte un élément conducteur faisant saillie dudit au moins un tube et en contact avec ledit au moins un tube, ledit élément en saillie étant connecté à un connecteur de masse dudit boîtier de connexion électrique.
Grâce à l’invention, comme la connexion à la masse du corps de chauffe utilise un élément conducteur logé au sein d’un des tubes du corps de chauffe, cet élément conducteur ne gêne pas au montage du corps de chauffe dans le boîtier de connexion. En effet, en faisant partie d’un des tubes du corps de chauffe, il ne modifie pas le volume alloué au corps de chauffe. Au contraire, au cours du montage du corps de chauffe sur le boîtier de connexion électrique, avec le raccordement simultané de chacun des éléments chauffants sur le boîtier électrique, l’élément conducteur faisant saillie du tube à une extrémité de celui-ci se trouve directement dans une zone de raccordement entre le boîtier de connexion et le corps de chauffe et peut ainsi être logé à l’intérieur d’un joint d’étanchéité compris entre un pourtour supérieur du corps de chauffe et le boîtier de connexion électrique.
Selon une caractéristique de l’invention, l’élément conducteur faisant saillie dudit au moins un tube est une barre métallique disposée longitudinalement dans ledit au moins un tube, ladite barre métallique comportant au moins une languette métallique en contact avec une surface interne dudit au moins un tube. Une telle réalisation de l’invention permet la fabrication des tubes métalliques par extrusion sans qu’il soit nécessaire par la suite de procéder à une redécoupe des tubes, puisque la barre métallique est un élément distinct dudit au moins un tube. La position de la barre métallique au sein du tube est assurée par une élasticité appropriée de la languette métallique, dont l’écartement par rapport à un plan d’allongement principal de la barre est tel qu’un contact est assuré avec la surface interne du tube lors de l’insertion. Par ailleurs, la languette métallique présente une élasticité compatible avec l’ajustement de la taille dudit au moins un tube, celui-ci étant destiné à être déformé de la même manière que les tubes qui comportent en leur sein des éléments chauffants le sont pour figer la position des éléments chauffants dans les tubes.
Selon une caractéristique de l’invention, ladite au moins une languette métallique est une portion latérale de ladite barre métallique, articulée sur un corps de ladite barre métallique au niveau d’une base de ladite languette métallique. La languette métallique présente avantageusement une forme de crochet avec une portion arrondie destinée à être au contact de la surface interne du tube et une extrémité libre qui pointe vers le corps de la barre métallique. L’articulation de la languette métallique permet de par l’élasticité de la languette métallique, une insertion facile de la barre métallique dans ledit au moins un tube, les crochets se déformant en s’aplatissant lors de cette insertion, et assurant un bon contact des languettes avec ledit au moins un tube. La languette est par exemple obtenue par découpe puis pliage d’une portion latérale de la barre métallique. Cette réalisation des languettes est simple et peu coûteuse à fabriquer.
Selon une caractéristique de l’invention, ledit au moins un tube comporte en outre un organe de liaison électrique faisant saillie dudit au moins un tube, la partie saillante dudit organe de liaison électrique étant connectée électriquement à une alimentation électrique dans ledit boîtier de connexion électrique. On optimise ainsi l’espace présent dans ledit au moins un tube. Cet organe de liaison électrique est par exemple une barre bus positive ou négative.
Selon une caractéristique de l’invention, ledit organe de liaison électrique et ladite barre métallique sont au moins partiellement noyés dans un matériau polymère isolant, sur une portion longitudinale dudit organe de liaison électrique et de ladite barre métallique. Ladite portion longitudinale ne couvre ni ladite au moins une languette métallique ni les extrémités dudit organe de liaison électrique et de ladite barre métallique destinées à être reliées électriquement audit boîtier de connexion électrique. Ce surmoulage permet d’assurer l’isolation électrique entre la barre métallique et l’organe de liaison électrique. De plus il facilite l’insertion et le positionnement de la barre métallique et de l’organe de liaison électrique dans le tube en les regroupant en un bloc surmoulé.
Selon une caractéristique de l’invention, ladite barre métallique comporte plusieurs languettes métalliques réparties uniformément le long de ladite barre métallique. Cela permet d’assurer un bon contact entre la barre métallique et la surface interne du tube, et de s’assurer que la barre métallique est sensiblement parallèle à la surface interne du tube.
Selon une caractéristique de l’invention, ledit au moins un tube comporte en outre une autre barre métallique comportant une ou plusieurs languettes métalliques en contact avec ladite surface interne dudit au moins un tube, ladite barre métallique et ladite autre barre métallique étant disposées de part et d’autre d’un plan médian coupant longitudinalement la largeur dudit au moins un tube, ladite barre métallique et ladite autre barre métallique étant solidarisées l’une à l’autre. Cette autre barre métallique solidarisée à ladite barre métallique permet de bien positionner celle-ci dans le tube, et permet un meilleur contact conducteur entre le tube et ladite barre métallique lorsque la solidarisation entre ces barres est elle-même conductrice. Lorsque la solidarisation est effectuée par surmoulage, par exemple ladite autre barre métallique et ladite barre métallique étant positionnées dans ce surmoulage de part et d’autre d’un organe de liaison électrique, alors ladite autre barre métallique a notamment une fonction d’aide au positionnement du bloc surmoulé dans le tube.
Selon une caractéristique de l’invention, les languettes métalliques de ladite barre métallique, ou de ladite barre métallique et de ladite autre barre métallique, font saillie d’un même côté de ladite barre métallique ou desdites barres métalliques. Cette disposition des languettes métalliques permet d’agencer sur un côté de la barre métallique ou des barres métalliques, c’est-à-dire le côté opposé aux languettes métalliques, des éléments chauffants ou des capteurs par exemple.
Selon une caractéristique de l’invention, ledit au moins un tube comporte en outre un ou plusieurs capteurs de température disposés sur le côté opposé audit même côté de ladite ou desdites barres métalliques, lesdits capteurs de température étant en contact avec une paroi dudit au moins un tube. Cette disposition optimise l’usage du tube lorsqu’il ne comporte pas d’éléments chauffants, le tube étant utilisé pour les capteurs et d’éventuels fils de connexion des capteurs qui permettent une connexion électrique audit boîtier de connexion électrique. Préférentiellement, la paroi contre laquelle reposent les capteurs est en contact avec un dissipateur thermique de ladite pluralité de dissipateurs thermiques. Ainsi la fiabilité des capteurs est améliorée.
Selon une caractéristique de l’invention, ledit au moins un tube est disposé sur un bord latéral dudit corps de chauffe. Ainsi il ne perturbe pas la dissipation thermique du reste du corps de chauffe dont l’agencement est optimisé pour cette dissipation thermique.
Selon une caractéristique de l’invention, et alternativement à la variante principale de réalisation de l’invention, ledit élément conducteur faisant saillie est un doigt métallique prolongeant une paroi dudit au moins un tube. On comprend que dans cette variante, l’élément conducteur faisant saillie n’est plus réalisé par une pièce rapporté comme peut l’être la barre métallique, mais directement par le tube et une forme spécifique de celui-ci. présente l’inconvénient de devoir découper ledit au moins un tube après extrusion et n’est donc pas préférée.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
illustre un dispositif de chauffage électrique selon l’invention, rendant notamment visible un corps de chauffe, comportant une pluralité de tubes et de dissipateurs thermiques, et un boîtier de connexion électrique relié à une portion supérieure du corps de chauffe,
représente en perspective un des tubes du dispositif de la , dans lequel des éléments chauffants sont agencés,
représente une vue éclatée d’un élément conducteur destiné à être connecté à la masse et d’un des tubes du dispositif de la , distinct du tube de la , et dans lequel cet élément conducteur est inséré,
représente en perspective une portion supérieure du corps de chauffe du dispositif de chauffage de la , ainsi que le boîtier de connexion électrique représenté partiellement et en transparence, pour rendre plus particulièrement visible le raccordement à la masse d’un élément conducteur formant saillie du tube de la ,
représente en perspective une vue similaire à celle de la , cette fois sans le boitier de connexion électrique, pour illustrer une variante de réalisation qui diffère des figures précédentes par le contenu du tube logeant l’élément conducteur raccordé à la masse,
représente une vue de détail, en perspective, de deux éléments conducteurs destinés à être connectés à la masse et à être logés respectivement dans un des tubes du corps de chauffe de la , avec des barres métalliques et un organe de liaison électrique noyés dans un matériau polymère isolant,
représente les éléments de la logés dans un tube correspondant, le tube étant représenté en transparence,
représente une variante d’élément conducteur destiné à être connecté à la masse et à être logé dans un des tubes du corps de chauffe visible sur la , avec deux barres métalliques rendus solidaires l’une de l’autre, et
représente les éléments conducteurs de la disposés dans le radiateur électrique, sans le tube comportant ces éléments pour les rendre visibles.
Pour rappel, l’invention concerne un dispositif de chauffage électrique de véhicule automobile avec des moyens spécifiques de mise à la masse, et notamment un ou plusieurs éléments conducteurs faisant saillie respectivement d’un tube et en contact avec le tube correspondant, ces éléments conducteurs étant reliés à un connecteur de masse.
On va dans un premier temps décrire un mode de réalisation dans lequel l’élément conducteur consiste en une unique barre métallique logée dans le tube correspondant, en référence aux figures 1 à 4 notamment.
Le dispositif 2 de chauffage électrique selon l’invention est destiné à chauffer l’habitacle d’un véhicule automobile, notamment un véhicule électrique, et comporte un boîtier de connexion 4 électrique connecté à un réseau d’alimentation électrique du véhicule, à au moins un calculateur du véhicule et à une prise de masse du véhicule. Ce boîtier de connexion 4 comporte donc un bus d’alimentation positif, un bus d’alimentation négatif, un connecteur de masse 18, tel que visible sur la à titre d’exemple, et une connexion à un bus informatique.
Le dispositif 2 de chauffage électrique comporte également un corps de chauffe 6 destiné à être traversé par un flux d’air à réchauffer et comportant une pluralité d’éléments résistifs qui génèrent de la chaleur transmise au flux d’air en fonction d’une alimentation électrique appropriée en provenance du boîtier de connexion 4. A cet effet, le corps de chauffe 6, dans une portion supérieure du corps de chauffe, est fixé de manière étanche au boîtier de connexion, avec notamment un joint d’étanchéité ici non visible et qui s’étend sur le pourtour du corps de chauffe.
Le corps de chauffe 6 est constitué d’une alternance de tubes métalliques 8 et de dissipateurs thermiques 10 également métallique. A titre d’exemple non limitatif, les tubes métalliques et les dissipateurs thermiques sont en aluminium.
Les tubes métalliques 8 se distinguent en deux types en fonction de ce qu’ils logent en leur sein, avec des tubes de chauffe 32, qui peuvent notamment être disposés au centre du corps de chauffe, et des tubes de raccordement électrique 12, 14, qui peuvent notamment être disposés aux extrémités latérales du corps de chauffe, en bout de l’empilement des tubes et des dissipateurs thermiques. Il convient de noter que dans l’exemple illustré la forme des tubes de chauffe et des tubes de raccordement électrique est la même et qu’il n’est possible de les distinguer que par ce qui est logé en leur sein.
Les tubes de chauffe 32 comportent des éléments chauffants dont la chaleur est transmise par les parois des tubes de chauffe aux dissipateurs thermiques 10 en forme d’ailettes, qui diffusent la chaleur dans l’habitacle du véhicule.
Le corps de chauffe 6 présente ainsi sur la , une forme globale de parallélépipède, les parois latérales du corps de chauffe 6 étant formées par deux tubes latéraux, ici formant les tubes de raccordement électrique 12, 14. La longueur du corps de chauffe 6 est égale à la longueur d’un des tubes 8, la largeur du corps de chauffe étant égale à la distance séparant les tubes latéraux, et la hauteur du corps de chauffe étant la largeur d’une des parois latérales c’est-à-dire la largeur d’un des tubes 8.
Un tube de chauffe 32, comportant des éléments chauffants, est représenté sur la . Comme chacun des tubes 8, le tube de chauffe 32 présente globalement une forme de parallélépipède, et les tubes de chauffe sont agencés dans le corps de chauffe de sorte que la longueur 56 du tube de chauffe 32 correspond à la longueur du corps de chauffe 6 et de sorte que la largeur 58 du tube 32 correspond à la hauteur du corps de chauffe 6. La plus petite dimension de ce parallélépipède correspond par ailleurs à l’épaisseur 60 du tube de chauffe 32.
Les éléments chauffants se présentent sous forme d’éléments résistifs 44 à coefficient de température positif (CTP), à savoir dans le cas présent des pierres céramiques à effet CTP. Ces éléments résistifs 44 sont traversés par un courant généré par deux électrodes 38 et 40 lorsque le dispositif 2 de chauffage électrique est en marche. Les électrodes 38 et 40 sont isolées électriquement du tube 32 par deux couches isolantes 34 et 36. Plusieurs éléments résistifs 44 sont montés en parallèle entre les deux électrodes 38 et 40 le long du tube 32. Les éléments résistifs 44 comportent sur chacune de leur surface en contact avec une électrode 38, 40, une couche métallique 42, par exemple en aluminium. Il convient de noter que cette réalisation des éléments chauffants n’est pas limitative de l’invention, dès lors qu’ils sont logés dans un tube de chauffe 32 similaire à ce qui a été précédemment décrit.
Tel que cela est visible sur la , pour chaque tube de chauffe 32, une première électrode 38 est rendue solidaire d’un bus d’alimentation positif 39 connecté électriquement au boîtier de connexion électrique 4 du dispositif 2 de chauffage électrique lorsque le corps de chauffe est fixé sur le boîtier de connexion électrique 4. De manière analogue, pur chaque tube de chauffe 32, la deuxième électrode 40 est rendue solidaire d’un bus d’alimentation négatif 41 connecté électriquement au boîtier de connexion électrique 4. On peut ainsi alimenter simultanément, via une commande du boîtier de connexion électrique 4, plusieurs éléments chauffants. Plusieurs bus d’alimentation positif 39 peuvent être prévus pour permettre un pilotage différencié de plusieurs groupes d’éléments chauffants.
Tel que précédemment évoqué, l’élément conducteur consiste en une unique barre métallique logée dans le tube correspondant. Dans ce mode de réalisation, au moins un tube de raccordement électrique 12, 14 comporte une barre métallique 16 en aluminium logée dans le tube et dont une extrémité libre fait saillie du tube de raccordement électrique correspondant dans le sens de la longueur de ce tube, en direction du boîtier de connexion 4, tel que cela est notamment visible sur la . Ici, chacun des tubes disposés aux extrémités latérales du corps de chauffe comporte une telle barre métallique, mais en variante, on peut prévoir qu’un seul tube du corps de chauffe comporte une barre métallique 16, ce tube n’étant pas forcément disposé à une extrémité latérale du corps de chauffe 6.
Conformément à ce qui a été évoqué précédemment, le tube de raccordement 12, 14 présente une forme et des dimensions équivalentes à celles du tube de chauffe 32, de sorte qu’on peut reconnaitre sur la la longueur 56 du tube de raccordement, selon une direction longitudinale, la largeur 58 et l’épaisseur 60 du tube de raccordement.
Etant entendu que les agencements internes des tubes de raccordement électrique 12, 14 pouvant être similaires, seul l’un des tubes de raccordement électrique 12 est détaillé ici, notamment en référence à la . La partie de la barre métallique 16 qui dépasse du tube 12 en direction du boîtier de connexion 4, une fois la barre métallique insérée dans le tube, c’est-à-dire l’extrémité libre visible sur la , est un doigt métallique 48 sur lequel est soudé un connecteur 46. Ce connecteur est lui relié par un conducteur électrique 47, représenté ici schématiquement sur la , au connecteur de masse 18 du boîtier de connexion 4.
Le doigt métallique 48 allant au-delà des parois du tube de raccordement 12 et formant ainsi une saillie longitudinale par rapport à ce tube de raccordement, il est possible de mettre à la masse le corps de chauffe 6 via ce doigt métallique qui s’étend dans le prolongement longitudinal, en direction du boîtier de connexion 4, de l’enveloppe définissant le corps de chauffe. Un joint d’étanchéité utilisé pour l’étanchéité de la jonction entre le pourtour supérieur du corps de chauffe 6 et le boîtier de connexion 4 permet ainsi d’assurer que ce raccordement à la masse est également étanche, sans qu’il soit nécessaire de prévoir un dimensionnement supérieur du joint d’étanchéité. Avantageusement, aucun conducteur électrique permettant le raccordement à la masse ne s’étend à l’extérieur du corps de chauffe, ce qui permet de ne pas gêner le montage et permet d’éviter que ce montage ne risque d’abimer le conducteur électrique.
La barre métallique 16 incorporée dans le tube de raccordement 12 présente un corps sensiblement plat et des languettes métalliques 20 réparties régulièrement le long de la barre métallique 16, qui ont pour but d’assurer un contact entre la barre métallique et le tube de raccordement 12. Les languettes métalliques 20 sont articulées sur le corps de la barre métallique 16 au niveau d’une base 200 de la languette, définissant l’axe d’articulation, et on comprend que cette flexibilité permet d’assurer un contact avec le tube de raccordement sans risquer de ne pouvoir insérer la barre métallique dans le tube de raccordement.
Une languette métallique 20 est réalisée par une opération de découpe d’un bord longitudinal de la barre métallique 16 puis par différentes opérations de pliage. La languette métallique 20 est pliée une première fois pour dégager la languette du plan dans lequel s’inscrit le corps de la barre métallique et former ainsi une saillie, articulée autour de la base 200. La languette métallique est pliée ensuite une deuxième fois, de sorte que l’extrémité libre 202 soit ramenée en direction du corps de la barre métallique 16, de manière à donner à la languette une forme de crochet avec un bord arrondi 204 qui forme la surface de contact entre la languette 20 et la paroi du tube 12 en regard de cette languette 20. Cette forme en crochet et cette élasticité permet de faciliter l’insertion de la barre métallique 16 dans le tube 12 sans que l’extrémité libre 202 vienne frotter contre la surface interne du tube.
L’insertion de l’élément conducteur, formé par la barre métallique 16, dans le tube de raccordement 12, 14 est notamment visible sur la , avec la barre métallique qui est insérée dans le tube de raccordement par une ouverture formée à une extrémité longitudinale du tube de raccordement. La barre métallique 16 présentant une forme de barre plate de laquelle font saillie les languettes 20, la partie plane de la barre métallique 16 est insérée dans le tube 12 face à une paroi 62 de plus grande surface du tube 12, de sorte que les crochets sont aptes à entrer en contact avec les surfaces internes du tube de raccordement qui délimitent l’épaisseur 60 de ce tube de raccordement. Les crochets sont conformés pour être légèrement plus grands, dans une direction dans laquelle s’inscrit l’épaisseur 60 du tube de raccordement 12, que l’ouverture du tube par laquelle est insérée la barre métallique, et se déformer en s’aplatissant lors de l’insertion, ce qui améliore les chances de contact entre la paroi du tube 12 et les languettes 20. Autrement dit, l’épaisseur 60 du tube de raccordement 12 est plus petite que la distance moyenne entre le bord arrondi des languettes et le plan dans lequel s’inscrit le corps de la barre métallique 16.
Tel que cela est visible sur la , la barre métallique 16 est insérée dans un sens tel que la bases 200 de chacune des languettes 20 pénètrent dans le tube de raccordement 12 avant le bord arrondi 204 de la languette correspondante, ce qui a pour effet de faciliter là encore l’insertion de la barre métallique. Il en résulte, pour que le doigt métallique 48 dépasse de l’ouverture par laquelle la barre métallique 16 a été insérée, que le doigt métallique est plus proche des bords arrondis 204 des languettes métalliques 20 que de leurs bases 200.
Le contact entre ces languettes 20, formant partie de l’élément conducteur destiné à être relié à la masse, et une surface interne du tube de raccordement 12 permet de mettre à la masse le tube de raccordement 12, et donc de mettre à la masse l’ensemble des tubes 8 et tous les dissipateurs thermiques 10 du corps de chauffe 6, étant donné que ces éléments sont en métal et en contact les uns avec les autres.
On va maintenant décrire une variante de réalisation, en référence aux figures 5 à 8, qui se distingue de ce qui a été précédemment décrit en ce que le tube de raccordement 12, 14 loge d’une part un élément conducteur formant saillie du tube pour être raccordé à la masse, mais également un organe de liaison électrique 26. Cet organe de liaison métallique 26 permet de faire circuler le courant électrique nécessaire à l’activation des éléments chauffants au sein des tubes de chauffe depuis le boîtier de connexion électrique, du côté de la portion supérieure du corps de chauffe, vers une portion inférieure du corps de chauffe où certains éléments chauffants peuvent présenter des électrodes similaires à celles qui ont été décrites du côté de la portion supérieure du corps de chauffe.
En portion supérieure du corps de chauffe, les électrodes 38, 40 associées à chacun des tubes de chauffe 32 sont connectées à des bus d’alimentation pour être reliées comme précédemment au boîtier de connexion électrique. Les organes de liaison électrique 26 présents dans les tubes de raccordement 12, 14 sont également connectées au boîtier de connexion électrique via un bus d’alimentation 43.
Les figures 6 et 7 rendent plus particulièrement visible l’élément conducteur destiné à être raccordé à la masse et l’organe de liaison électrique 26 tels qu’ils sont présents dans le tube de raccordement 12, 14.
Dans cette variante de réalisation, le tube de raccordement 12 comporte, outre la barre métallique 16, une autre barre métallique 22 comportant elle aussi des languettes métalliques 24 régulièrement réparties longitudinalement. Ces languettes 24 sont similaires aux languettes 20 et disposées sur l’autre barre métallique 22 de la même manière que sur la barre métallique 16.
Les languettes 24 de l’autre barre métallique 22 sont également destinées à venir en contact avec la surface interne du tube de raccordement 12, 14 correspondant.
La barre métallique 16 et l’autre barre métallique 22 sont rendues solidaires l’une à l’autre en étant surmoulées par une matière synthétique rigide, par exemple une matière plastique pour former un bloc facilement positionnable dans le tube de raccordement 12, 14. Le bloc surmoulé permet d’autre part de disposer également dans le tube de raccordement 12, 14 un organe de liaison électrique 26, 52, sans risquer de contact électrique entre cet organe de liaison électrique 26, 52 et les barres métalliques 16, 22 pouvant générer un court-circuit.
Sur la , on peut voir deux blocs surmoulés destinés à être logés respectivement dans l’un des tubes de raccordement 12, 14 et comportant chacun une barre métallique 16 et une autre barre métallique 22 disposées de part et d’autre d’un organe de liaison électrique.
Pour le bloc surmoulé destiné à être logé dans un premier tube de raccordement 12, l’organe de liaison électrique 26 est disposé entre la barre métallique 16 et l’autre barre métallique 22 avant surmoulage d’une portion longitudinale de cet ensemble formé par l’organe de liaison électrique et les barres métalliques. Ce surmoulage 54, ou portion longitudinale surmoulée, ne couvre pas les languettes 20, 24 et ne couvre ni les extrémités longitudinales de l’organe de liaison électrique 26 ni le doigt métallique 48 formant une extrémité de la barre métallique 16.
Par analogie, pour le bloc surmoulé destiné à être logé dans un deuxième tube de raccordement 14, l’organe de liaison électrique 52 est disposé entre les deux barres métalliques 16, 20 et le surmoulage 54 de l’ensemble est réalisé de manière à ne pas couvrir les languettes métalliques et à ne pas couvrir les extrémités permettant les raccordements électriques.
Pour chacun des tubes de raccordement, le surmoulage 54 permet de garantir l’isolation entre l’organe de liaison électrique 26, 54 et la barre métallique 16 ainsi qu’entre l’organe de liaison électrique 26, 54 et l’autre barre métallique 22, mise au potentiel de la masse. La présence de l’autre barre métallique 22, disposée de l’autre côté de l’organe de liaison électrique 26, 54 permet de donner à l’ensemble une position stable, sensiblement parallèle à la paroi du tube contre laquelle les languettes 20, 24 reposent, et cela permet ainsi de s’assurer que l’organe de liaison électrique 26 est disposé idéalement, conformément à une position théorique souhaitée, pour être raccordé sur les bus d’alimentation aussi bien au niveau de la portion supérieure du corps de chauffe qu’au niveau de la portion inférieure. Dans ce contexte, la barre métallique 16 et l’autre barre métallique 22 ne sont pas connectés, de sorte que les languettes métalliques de l’autre barre métallique ont juste pour effet de positionner correctement le bloc surmoulé au sein du tube de raccordement. Seule les languettes 20 de la barre métallique 16 ont pour fonction de faire un pont électrique entre la paroi du tube, et donc le corps de chauffe, et le connecteur de masse 18, via successivement le corps de la barre métallique, le doigt métallique 48 et le conducteur électrique 47.
Sur la est illustré le bloc surmoulé comportant le surmoulage 54, la barre métallique 16, l’organe de liaison électrique 26 et l’autre barre métallique 22, en transparence dans le tube de raccordement 12. Sur cette , on peut constater ce qui a été décrit précédemment, à savoir notamment que le surmoulage 54 est réalisé de manière à laisser un dégagement suffisant pour que les languettes 20, 24 puissent fléchir au moment de l’insertion dans le tube de raccordement, et assurer le contact avec la surface interne du tube de raccordement 12.
Les barres métalliques sont orientées dans le bloc surmoulé de telle sorte que les languettes métalliques 20, 24 de chacune des barres métalliques sont disposées contre une même paroi du tube de raccordement 12,14. Cette configuration permet de loger des capteurs de température 28, 30 dans ce tube de raccordement et de s’assurer qu’ils sont au contact d’une paroi du tube, à savoir la paroi du tube opposée à celle contre laquelle les languettes métalliques sont au contact. L’élasticité des languettes métalliques tend à plaquer le surmoulage contre cette paroi opposée et les capteurs de température peuvent être disposés sur la face du surmoulage 54 qui est en regard de cette paroi opposée. Ces capteurs de température comportent une connexion 50, visible sur la , et qui est destinée à être connectée à la connexion de bus informatique dans le boîtier de connexion électrique 4.
Sans sortir du contexte de l’invention, les tubes de raccordement 12, 14 comportant la barre métallique 16 pourraient comporter également des éléments chauffants.
Les figures 8 et 9 illustrent une autre variante de l’invention, dans laquelle la barre métallique 16 et l’autre barre métallique 22 sont reliées l’une à l’autre via un raccord métallique rigide 17, sans organe de liaison électrique interposé. On comprend que dans cette configuration, les languettes métalliques 20, 24 de chaque barre métallique participent d’une part au positionnement des barres métalliques au sein du tube de raccordement 12, 14, pour s’assurer que les languettes et le corps soient au contact d’une paroi du tube, mais qu’elles participent toutes à la mise à la masse du corps de chauffe.
Enfin dans une autre variante de réalisation de l’invention, ici non représenté, l’élément conducteur formant saillie du tube et destinée à être raccordée à la masse, conformément à l’invention, est formé par un élément venu de matière avec l’une des parois du tube de raccordement 12, 14. La barre métallique, telle qu’elle a été évoquée dans les variantes précédentes, est remplacée par un doigt métallique prolongeant une paroi du tube de raccordement 12, 14, ce doigt métallique formant donc une saillie longitudinale du tube de raccordement 12, 14 à une extrémité du tube placée dans une zone de raccordement entre le boîtier de connexion 4 et le corps de chauffe 6. On comprend que dans ce cas, le tube peut intégrer des éléments chauffants et/ou un organe de liaison électrique, tel qu’évoqué précédemment.
La présente invention telle qu’elle vient d’être décrite à travers divers modes de réalisation atteint bien les buts qu’elle s’était fixés, à savoir de proposer un dispositif de chauffage électrique qui propose des moyens simplifiés de la mise à la masse du corps de chauffe, qui permettent un montage rapide du dispositif de chauffage électrique et sans modification des dimensionnements des moyens d’étanchéité.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.

Claims (10)

  1. Dispositif (2) de chauffage électrique notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (2) comportant un boîtier (4) de connexion électrique et un corps de chauffe (6) comportant :
    - une pluralité d’éléments chauffants destinés à être alimentés en courant,
    - une pluralité (8) de tubes métalliques, dont au moins une partie comporte lesdits éléments chauffants, et
    - une pluralité (10) de dissipateurs thermiques métalliques,
    les tubes métalliques et les dissipateurs thermiques métalliques formant une carcasse conductrice au même potentiel électrique,
    ledit dispositif (2) étant caractérisé en ce que au moins un tube (12) de ladite pluralité de tubes (8) comporte un élément conducteur faisant saillie (16) dudit au moins un tube (12) et en contact avec ledit au moins un tube, ledit élément en saillie (16) étant connecté à un connecteur de masse (18) dudit boîtier (4) de connexion électrique.
  2. Dispositif (2) de chauffage électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément conducteur faisant saillie dudit au moins un tube (12) est une barre métallique (16) disposée longitudinalement dans ledit au moins un tube (12), ladite barre métallique (16) comportant au moins une languette métallique (20) en contact avec une surface interne dudit au moins un tube (12).
  3. Dispositif (2) de chauffage électrique selon la revendication 2, dans lequel ladite au moins une languette métallique (20) est une portion latérale de ladite barre métallique (16), articulée sur un corps de ladite barre métallique (16) au niveau d’une base de ladite languette métallique (20).
  4. Dispositif (2) de chauffage électrique selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, dans lequel ledit au moins un tube (12) comporte en outre un organe de liaison électrique (26) faisant saillie dudit au moins un tube (12), la partie saillante dudit organe de liaison électrique (26) étant connectée électriquement à une alimentation électrique dans ledit boîtier (4) de connexion électrique.
  5. Dispositif (2) de chauffage électrique selon la revendication 4, dans lequel ledit organe de liaison électrique (26) et ladite barre métallique (16) sont au moins partiellement noyés dans un matériau polymère isolant sur une portion longitudinale dudit organe de liaison électrique (26) et de ladite barre métallique (16).
  6. Dispositif (2) de chauffage électrique selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel ladite barre métallique (16) comporte plusieurs languettes métalliques (20) réparties uniformément le long de ladite barre métallique (16).
  7. Dispositif (2) de chauffage électrique selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ledit au moins un tube (12) comporte en outre une autre barre métallique (22) comportant une ou plusieurs languettes métalliques (24) en contact avec ladite surface interne dudit au moins un tube (12), ladite barre métallique (16) et ladite autre barre métallique (22) étant disposées de part et d’autre d’un plan médian coupant longitudinalement la largeur dudit au moins un tube (12), ladite barre métallique (16) et ladite autre barre métallique (22) étant solidarisées l’une à l’autre.
  8. Dispositif (2) de chauffage électrique selon la revendication 6 ou 7, dans lequel lesdites languettes métalliques (20,24) de ladite barre métallique (16) ou de ladite barre métallique (16) et de ladite autre barre métallique (22) font saillie d’un même côté de ladite barre métallique (16) ou desdites barres métalliques (16, 22).
  9. Dispositif (2) de chauffage électrique selon la revendication 8, dans lequel ledit au moins un tube (12) comporte en outre un ou plusieurs capteurs de température (28, 30) disposés sur le côté opposé audit même côté de ladite ou desdites barres métalliques (16, 22), lesdits capteurs de température (28, 30) étant en contact avec une paroi dudit au moins un tube (12).
  10. Dispositif (2) de chauffage électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un tube (12) est disposé sur un bord latéral dudit corps de chauffe (6).
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