WO2018150126A1 - Dispositif de chauffage electrique comprenant un dispositif de limitation du debattement des elements chauffants - Google Patents

Dispositif de chauffage electrique comprenant un dispositif de limitation du debattement des elements chauffants Download PDF

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WO2018150126A1
WO2018150126A1 PCT/FR2018/050316 FR2018050316W WO2018150126A1 WO 2018150126 A1 WO2018150126 A1 WO 2018150126A1 FR 2018050316 W FR2018050316 W FR 2018050316W WO 2018150126 A1 WO2018150126 A1 WO 2018150126A1
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WO
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frame
heating
limiting
pin
housing
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/050316
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Inventor
Laurent Tellier
Frédéric PIERRON
Serif KARAASLAN
Yann COUAPEL
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H3/0452—Frame constructions
    • F24H3/0476—Means for putting the electric heaters in the frame under strain, e.g. with springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F24H3/0452—Frame constructions
    • F24H3/0464—Two-piece frames, e.g. two-shell frames, also including frames as a central body with two covers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Definitions

  • the invention relates to electric heating devices, especially for a ventilation system, heating and / or air conditioning of a motor vehicle.
  • Heating of the air intended for heating the passenger compartment of a motor vehicle with a heat engine, as well as demisting and defrosting of the glazed surfaces, is ensured by heat exchange between a flow of air and a liquid of cooling of the heat engine circulating in a heat exchanger.
  • the calories transported by the engine coolant are insufficient to ensure rapid and efficient heating of the passenger compartment. This is observed more particularly with certain types of engine and has a disadvantage in cold weather, because not only the internal temperature of the passenger compartment can be raised quickly, but also demisting and defrosting functions can not be ensured effectively.
  • Such an additional electric heating device generally comprises a frame having a heating body comprising a plurality of parallel conductive plates between which heating resistive elements are mounted, for example positive temperature coefficient (PTC) resistors, and radiant elements increasing the heat exchange surface with the flow of air passing through the electric heating device.
  • PTC positive temperature coefficient
  • These different elements are assembled so as to form at least one heating element, the heating element (s) constituting the heater being then inserted into a housing thereof.
  • Electrical heating devices are known according to which, the housing, defined by walls, comprises elastic elements, in particular arranged in projecting of these walls, which are constrained during the insertion of the heating element (s) and which then exert a force resilient return member participating in the plating of the corresponding heating element towards the opposite wall of the housing.
  • the heating element remains in position in its housing which must be provided with dimensions substantially greater than those of the heating element to allow its insertion.
  • the disadvantage associated with the use of these elastic elements exerting a restoring force on the heating elements lies in the fact that they become fragile or even break. In this case, the heating elements are no longer maintained properly in their housing, which can cause noise nuisance for users or even contribute to a mechanical rupture of the heating elements.
  • the invention aims to provide an alternative to maintaining the heating elements within the frame of an additional electric heating device, which is at least as effective and reliable.
  • the invention proposes for this purpose a device for limiting the movement of one or more heating element (s) located in a frame of an electric heating device, said electric heating device being intended for heating a flow of air circulating inside a ventilation, heating, and / or air conditioning of a motor vehicle.
  • the displacement limiting device comprises at least one opening configured to receive a pin located on the frame of the electric heater, said pin being made to be plastically deformed.
  • Such a displacement limitation device can be used to ensure a maintenance of at least one heating element of an electric heating device by limiting the deflections.
  • the device for limiting the movement of the heating element comprises a rigid wall which is pressed against one or more walls of the frame housing the heating elements, and makes it possible to dispense with elastic elements that may break.
  • the opening is dimensioned so that after plastic deformation, the deformed pin fills at least the entire opening.
  • This deformation allows a definitive fixing of the device for limiting the clearance to the frame.
  • this fixing is carried out in tight assembly so that the displacement limiting device exerts a force on the heating elements in order to constrain them in their housing.
  • the travel limitation device according to the invention may further comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the deflection limiting device has a surface in which the opening is formed, said surface forming, around the opening, a reception area of a portion of the plastically deformed pin.
  • the travel limitation device comprises a system for holding in position, distinct from the opening, allowing a holding in position of the travel limitation device relative to the frame of the electric heating device.
  • the movement limitation device is held in the frame by means of the holding system in position.
  • Said position holding system comprises at least one detent element. This detent element is intended to cooperate with the frame and more specifically with a ventilation slot provided on the frame. It is specified that the latching element cooperates with the frame by elastic deformation.
  • the displacement limitation device comprises at least one window allowing a flow of air to flow through.
  • the displacement limitation device comprises a first substantially planar face opposite a second face comprising at least one stiffening rib.
  • the at least one opening through the travel limitation device extending from the first side to the second side.
  • the displacement limitation device comprises at least one flange extending projecting from the flat face.
  • the rim extends perpendicularly one end of the device.
  • the rim makes it possible to form a stop against the frame of the heating device.
  • the rim is located at one end of the device.
  • the device has an L shape.
  • the movement limitation device comprises two opposite ends each having a flange extending projecting from the flat face.
  • this device has a U shape.
  • the detent member extends from the flange and perpendicular to the flat face, said first face. In other words, the detent element extends in the continuity of the rim.
  • the latching element corresponds to a finger comprising a hook head at the end of the finger.
  • the finger and the head are thin enough to pass through a ventilation slot on the frame.
  • the displacement limitation device comprises at least one opening having a center aligned on a median axis of the displacement limitation device.
  • the travel limitation device comprises several openings, including three. The openings each have a center, these centers being aligned on the same axis, and for example on the central axis of the travel limitation device.
  • the invention also relates to a frame of an electric heating device providing heating of a flow of air flowing inside a ventilation system, heating, and / or air conditioning of a vehicle automobile, said frame comprising a heating compartment having at least one housing, each housing being adapted to receive at least one heating element, each housing being defined by walls. At least one of the walls comprises at least one pin configured to fit into an opening in a device for limiting the movement of one or more heating element (s).
  • pin is both dimensioned for and located so as to fit into the opening formed in a deflection limiting device.
  • the frame according to the invention may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination.
  • the pin has an axis of revolution perpendicular to a median plane of the frame.
  • the median plane of the frame corresponds to a plane passing through one half of the frame and being perpendicular to a direction followed by the flow of air flowing through the electric heater.
  • the pin is intended to be deformed plastically inside the opening.
  • One of the walls defining part or the housing (s) comprises at least two pawns.
  • the pieces are located on the same face of the frame or on two opposite sides.
  • the wall comprising the pin comprises at least one clearance extending from the pin, the clearance being intended to accommodate the movement limitation device.
  • the wall includes two clearances located on either side of each pawn.
  • the frame comprises at least one opposing vertical wall connecting at least two longitudinal walls between them and extending in a plane parallel to the median plane of the frame, the opposing vertical wall being located on a face opposite to a face comprising the pion (s) and longitudinally at the same level as the pawns.
  • the projection of the pins along their axis of revolution meets the vertical wall of opposition.
  • the latter also has an outer surface, that is to say the surface located opposite the displacement limiting device, which is flat, that is to say free of asperities.
  • the frame comprises at least one so-called aeration bar extending from the heating compartment to a free end of the frame.
  • This air bar includes ventilation slots allowing a flow of air to flow through.
  • the ventilation slots are positioned in the same direction as the vertical walls of the frame.
  • the invention also relates to an assembly comprising a frame of an electric heating device providing heating of a flow of air circulating inside a ventilation, heating, and / or air conditioning system.
  • a motor vehicle said frame comprising a heating compartment having at least one housing, each housing being adapted to receive at least one heating element, each housing being defined by walls, characterized in that the assembly comprises a limiting device a deflection of one or more heating element (s), said displacement limiting device cooperating with the frame so as to exert a force perpendicular to a median plane of the frame.
  • such an assembly makes it possible to maintain at least one heating element of an electric heating device by limiting the deflections in at least one direction perpendicular to the median plane of the frame while avoiding any elastic elements that may to break.
  • the force perpendicular to the median plane of the frame forces the heating elements in their respective housing.
  • the median plane of the frame corresponds to a plane passing through one half of the frame and being perpendicular to a direction followed by the flow of air flowing through the device. Electric heating.
  • the assembly according to the invention may further comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the frame comprises at least one peg integral with the frame, and the movement limitation device comprises at least one opening.
  • the pion secured to the frame is located in the opening of the displacement limitation device, said pin being plastically deformed inside the opening.
  • the pin has a larger dimension configured to be greater than a thickness of the opening of the travel limitation device.
  • the largest dimension of the pin and the thickness of the opening of the displacement limitation device are measured in the same direction, this direction being parallel to an axis of revolution of the pin.
  • the frame of the set corresponds to a frame as defined above and / or the device for limiting the travel of the assembly corresponds to a travel limitation device as defined above.
  • the displacement limitation device comprises a first substantially flat face, said first face being turned towards the inside of the housing (s) of the frame.
  • substantially it is meant that manufacturing tolerances are allowed to assess the flatness of the face.
  • the first face of the displacement limitation device is substantially flat over its entire surface.
  • the travel limitation device includes as many windows (s) there is housing (s) in the frame.
  • the displacement limitation device comprises N + 1 openings, N corresponding to a number of housing units in the frame.
  • the displacement limitation device In a direction perpendicular to a main direction of elongation of the housing (s) (s), the displacement limitation device has a larger dimension than that of the heating compartment, the dimensions being measured in the median plane of the frame.
  • the median plane of the frame corresponds to a plane passing through one half of the frame and being perpendicular to a direction followed by the flow of air flowing through the electric heater.
  • the movement limitation device comprises stiffening ribs surrounding the windows, the stiffening ribs being provided on the second side of the displacement limitation device.
  • the second face of the deflection limiting device being opposite the (x) housing (s) of the frame.
  • the invention also relates to an electric heating device characterized in that it comprises an assembly as defined above and one or more heating elements located in the housing (s) of the frame and an electrical connection interface located at one end of the frame.
  • the electric heating device comprises an electrical connection interface which comprises notches for receiving electrical terminals of the heating elements, as well as a device for limiting the shearing of these heating elements at the electrical terminals.
  • the displacement limitation device and the shear limiting device are arranged so that the support force that the displacement limiting device exerts on the heating elements when the pawns are deformed. Plastically is perpendicular to the direction of insertion of the heating elements into the notches in the connection interface for the electrical connection, and therefore to the main direction of elongation of the shear limiting device.
  • a second step of positioning the device for limiting the displacement of the heating element (s) on the frame said displacement limiting device cooperating with the frame by a complementary shape between at least one opening and at least one opening a pawn,
  • the second positioning step comprises a snap of the displacement limiting device on the frame.
  • FIG. 1 is an overall view, in perspective, of an electric heating device according to one aspect of the invention, in which a housing frame for two heating elements has been made visible and at one end of which is fixed an electrical connection interface, the frame being equipped here with two devices for limiting the movement of these heating elements;
  • FIG. 2 is a perspective view of the frame of FIG. 1;
  • FIG. 3 is an enlargement of a part of the frame illustrated in FIG. 2, and in particular the part closest to the connection interface in the illustration of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a view from another perspective of the electric heating device of FIG. 1, showing that the displacement limiting device according to the invention is opposite the heating elements of the electric heating device, six pins integral with the frame being inserted into six openings respectively arranged in two devices for limiting the movement;
  • FIG. 5 is a perspective view of a displacement limitation device as shown in Figure 4, showing its inner face, intended to come into contact with the heating elements;
  • FIG. 6 is a view from above of the displacement limitation device of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a view of the displacement limitation device of Figure 5 according to another perspective showing its outer face, intended to be turned away from the frame;
  • FIG. 8 is a sectional view of the electric heating device according to the invention, along a BB sectional axis visible in Figure 1;
  • FIG. 9 is a partial representation of the electric heating device of FIG. 1, according to another perspective making visible the face opposite to that visible in FIG. 1;
  • FIG. 10 is a view similar to that of FIG. 4, in which the six plastically deformed pins have been illustrated, making visible the contact of the displacement limiting devices with the heating elements which is obtained after the plastic deformation of these pieces. ;
  • FIG. 11 is a perspective representation of a connection interface only, according to a perspective angle making visible the internal face of this interface brought to face the heating elements, this internal face being equipped with a plurality of ribs. forming a shear limiting device for the heating elements;
  • FIG. 12 is a representation of the mounting of the heating elements and of the corresponding electrical connection terminals in the connection interface, in which the interaction between the ribs and the electrical connection terminals has been made visible in order to limit the shearing of the elements. heating.
  • the longitudinal axis L corresponds to the elongation direction of the frame of the electric heating device. It should be noted that the choice of designations of these axes is not limiting of the orientation that can take the electric heating device in its application to a motor vehicle.
  • the additional electric heating device according to the invention is suitable for being housed in an air circulation duct of a ventilation, heating and / or air conditioning installation, so as to transform the electrical energy taken from the vehicle into energy. thermal return in the air passing through this conduit.
  • the installation is not shown here, but it will be understood that a main duct of this installation conventionally comprises an opening made in the wall for the insertion of the additional electric heating device.
  • FIG. 1 shows an additional electric heating device 1 according to the invention, comprising a frame 3 in which heating elements 5, able to transform a current electric thermal energy, are housed.
  • the electric heater 1 is here equipped with two devices 10 for limiting the movement of the heating elements 5 which will be described in detail below.
  • the heating elements 5 comprise means capable of exchanging heat, such as radiant elements 53 making it possible to increase the heat exchange surface, with the flow of air F1 flowing through the electric heating device 1.
  • the heating elements 5 also comprise electrodes 54 between which heating resistive elements are arranged, for example positive temperature coefficient resistors (PTCs), against which the radiant elements are fixed.
  • PTCs positive temperature coefficient resistors
  • the electrodes 54 and the PTC resistors 55 make it possible to convert an electric current into thermal energy. It should be noted that the positive temperature coefficient resistors 55 can be glued directly on the radiant elements 53.
  • the frame 3 comprises a heating compartment 30, forming a receiving housing for the heating elements 5, and is configured to cooperate at one of its ends with a connection interface 100.
  • the heating elements 5 are inserted into housings 7 arranged inside the heating compartment 30.
  • the connection interface 100 closes an access through which are inserted the heating elements in the housing 7 of the heating compartment at the same time that it allows the connection of the electric heating device 1 to an electrical network of the vehicle for powering the heating elements 5
  • the frame 3 and the heating compartment 30 have a rectangular parallelepiped shape.
  • the two main faces of the frame 3, respectively before 31 and rear 32, are perforated to allow the passage of an air flow Fl and a heat diffusion in the conduit where the electric heater 1 is installed.
  • the frame 3 comprises a median plane M corresponding to a plane passing through one half of the frame and being perpendicular to a direction followed by the flow of air Fl circulating through the electric heating device 10. It is understood that the front faces 31 and rear 32 extend in planes parallel to the median plane M.
  • the frame 3 comprises a bar 9 extending from the heating compartment 30 in the median plane M of the frame, so as to form a free end of the frame 3 ⁇
  • This bar 9 stiffens the frame 3 and comprises ventilation slots 90 allowing the flow of air to flow through.
  • the ventilation slots 90 are positioned along the vertical axis V of the heating device 1. More particularly, the frame 3 comprises two bars 9 arranged on both sides of the heating compartment 30. The two bars 9 have different heights, measured along the vertical axis V.
  • the housing 7 of the frame 3 are defined by both vertical walls 21 and longitudinal 22, 23, 24. More specifically, vertical walls 21, arranged at regular intervals or not from each other, s extend along the vertical axis V at the heating compartment 30 to stiffen it without penalizing the release of heat.
  • Vertical walls 21 are formed both on the front face 31 and on the rear face 32 of the frame 3, so that these vertical walls 21 delimit a thickness, measured along the transverse axis T, of the housings 7 ⁇ Longitudinal walls 22, 23, 24, here three in number, parallel to each other define the longitudinal sides of the housing 7 inside the heating compartment 30, and optionally the longitudinal sides of the heating compartment.
  • the longitudinal walls there are two side walls 22, 24 and an intermediate wall 23 disposed between these side walls 22, 24.
  • the vertical walls 21 extend substantially perpendicular to these longitudinal walls 22, 23, 24 from a longitudinal wall 22. , 23, 24 to another. According to the embodiment of the invention, the longitudinal walls 22, 23, 24 extend at least along the entire length of the heating elements 5.
  • a first housing 71 is defined by a first longitudinal longitudinal wall 22, the vertical walls 21 and the intermediate longitudinal wall. 23, while a second housing 72 is defined by a second side wall 24, the vertical walls 21 and the intermediate wall 23.
  • the housings 7, 71, 72 are closed at a first longitudinal end by a bottom wall 25 and at the opposite end by the connection interface 100 when it is attached to the frame 3, as can be seen in Figure 1.
  • the bottom wall 25 and the connection interface 100 extend in parallel planes defined by the transverse axis T and the vertical axis V.
  • the frame 3, defined by its walls 21, 22, 23, 24, 25, can be made in one piece.
  • the heating elements 5 are then inserted along the longitudinal axis L towards the bottom wall 25 and the connection interface 100 is secured to the frame 3 so as to close the access to the housing 7, 71, 72.
  • the frame 3 is made of two shells, with the first shell comprising the front 31 perforated face of the frame 3 and the second shell comprising the 32 open face of the frame 3 ⁇
  • the direction of insertion of the heating elements can be the same as before or follow the transverse axis T in direction of one of the two shells.
  • the housings 7, 71, 72 may have variable sizes depending on the distance between the walls 21, 22, 23, 24, 25 delimiting each housing.
  • the first housing 71 here has a height H1, along the vertical axis V, smaller than a height H 2 of the second housing 72.
  • the first housing 71 is sized to receive a first heating element 51 equipped with two radiant elements 53 while the second housing 72 is sized to receive a second heating element 52 equipped with three radiant elements 53
  • At least one of the walls 21, 22, 23, 24, 25 forming at least one of the housings 71, 72 comprises at least one pin 4 configured to fit into an opening provided on the displacement limiting device. Heating elements 5, 51, 52 as will be described in more detail hereinafter.
  • the pins 4 extend, protruding from the wall from which they are derived, away from the heating compartment 30. The pins are thus oriented towards the outside of the electric heating device 1. As shown more particularly in FIG. 3, each pin 4 has an axis of revolution A intersecting the median plane M of the frame 3 or any plane parallel to this median plane M.
  • the axis of revolution A corresponds to a straight line passing through the center of a free face 40 4 and perpendicular thereto as well as the center of the base of the pin 4, the base of the pin 4 being merged with the wall from which it extends.
  • the pins 4 each have an elliptical-based cylinder shape, and they each have an axis of revolution A perpendicular to the median plane M of the frame 3 ⁇
  • the axes of revolution A pions 4 are therefore parallel to each other.
  • the pins 4 are located here on the longitudinal walls 22, 23, 24, whether they are lateral or intermediate. More particularly, the pins 4 may be grouped together in which they are aligned along the vertical axis V of the heating device 10, and each set of aligned pins is intended to cooperate with the same device for limiting the clearance 10.
  • aligned is understood that there exists an imaginary line 1 passing through each of the centers of the free faces 40 of the pins 4, this line 1 being parallel to the vertical axis V of the heating device 10.
  • the pins 4 are of material with the wall 22, 23, 24 of the housing 7, 71, 72, in particular by a single molding operation.
  • each longitudinal wall (22, 23, 24) comprises two 4 pieces at opposite ends of the longitudinal wall 22, 23, 24, so that two sets of aligned pins as defined above are formed, able to cooperate respectively with a travel limitation device 10.
  • two travel limitation devices 10 are provided to cooperate with this frame 3 ⁇ H is noted that, if it is obvious that the pins 4 of the same set are located on the same face of the frame, the two sets can be located on the same face of the frame 3, that is to say on the front face 31 or on the rear face 32, or on two opposite faces, that is to say a first set of aligned pins disposed on the front face 31 and a second set of aligned counters arranged on the rear face 32.
  • the walls comprising a pin 4 also include clearances 45 located longitudinally on either side of each pin 4.
  • the clearances 45 correspond to recesses made here in the longitudinal walls. 22, 23, 24, allowing to provide a space to accommodate the travel limitation device 10.
  • Each clearance 45 extends, along the longitudinal axis L, from a pin 4 to a shoulder, and on a longitudinal dimension substantially equal to the longitudinal dimension of the pin, and each clearance 45 extends along the vertical axis V over the entire dimension of the longitudinal wall 22, 23, 24 corresponding, so as to completely traverse the longitudinal wall.
  • FIG. 4 illustrates a heating device 1 comprising the frame 3 as just described and two devices for limiting the deflection 10 cooperating with this frame 3, the assembly formed by the frame and the devices for limiting the movement. 10 being in a pre-positioning position, the fixed fixing position being described hereinafter with reference to FIG. 10.
  • each pin 4 has a thickness, measured along the transverse axis T, such that the pin 4 exceeds the displacement limitation device 10 when it is engaged on the frame 3 ⁇
  • each pin 4 has a thickness greater than a thickness of the device d e limitation of the clearance 10 at the opening 11, the thicknesses being measured along the transverse axis T. This thickness difference and the location of the pin 4 can make it possible to make the pin 4 accessible to a dedicated tool to the plastic deformation of the pin 4.
  • the pin 4 is intended to be deformed inside the opening 11, while preventing the displacement limitation device 10 is deformed during this process.
  • the plastic deformation of the pin 4 is intended to ensure the fixing of the displacement limitation device 10 on the frame 3, preferably in tight assembly, which makes it possible to limit the deflection or even to exert a holding force on the heating elements 5, 51, 52.
  • the plastic deformation can be done by means of a hot deformation process such as a hot or ultrasonic pebble technique.
  • a hot deformation process such as a hot or ultrasonic pebble technique.
  • the pin 4 melts and spreads in the opening 11 of the displacement limitation device 10.
  • the softened material adheres to the wall defining the opening 11 during its cooling.
  • the fact that the pin 4 protrudes from the displacement limitation device 10 makes it possible to provide a surplus of material to ensure that the pin 4 fills the opening 11 once the plastic deformation has been achieved and that, if necessary, part of the material of the deformed pin spreads on the surface of the displacement limitation device 10, in particular around the opening 11.
  • the surface of the displacement limitation device 10 can comprise a reception zone for the portion of the pin 4 deformed plastically overflowing the opening 11.
  • plastic deformation is made under stress of a machine tool that participates in pressing the displacement limiting device against the heating elements, and which can advantageously maintain a pressure to continue to press these elements until the cooling of the deformed material of the pin and its adhesion to the walls defining the opening and / or the reception area of the surface around the opening.
  • the displacement limitation device 10 cooperates with the frame 3 so as to exert a force F perpendicular to the median plane M of the frame 3 thus making it possible to press the heating elements 5, 51, 52, in particular against the or the vertical walls 21 located opposite the movement limitation device 10.
  • the force F exerted for holding the heating elements 5, 51, 52 follows a direction parallel to a direction followed by the air flow Fl flowing through the electric heating system.
  • Such an attachment makes it possible to maintain the heating elements 5, 51, 52 by limiting the deflections in a direction perpendicular to the median plane M of the frame 3 while avoiding elastic elements capable of vibrating and breaking.
  • the displacement limitation device 10 has a height, measured along the vertical axis V, at least equal to and greater than that of the heating compartment 30.
  • a single device for limiting the clearance 10 can limit the travel of all the heating elements 5, 51, 52 present in the heating compartment 30.
  • FIGS. 4 and 5 also show that, unlike the vertical walls 21, the displacement limitation device 10 comprises an internal face 12, that is to say a face facing the heating compartment, which is substantially flat to come in contact with the heating elements 5, 51, 52.
  • FIGS. 4 and 6 show that the displacement limitation device 10 comprises a second face, or external face, 13 opposite the internal face 12, that is to say facing the outside of the heating device 1 when the travel limitation device 10 is mounted on the frame.
  • This outer face 13 here comprises stiffening ribs 14 surrounding windows 15 formed on the displacement limiting device 10. These windows allow the flow of air Fl to flow through.
  • window (s) 15 there are as many window (s) 15 as there is housing (s) 7, 71, 72 provided in the frame 3 ⁇
  • the windows 15 are here two in number, with respective heights, measured along the vertical axis, proportional to the heights of the housing 7, 71, 72 so as to respectively overhang a housing.
  • the window 15 having the greatest height is intended to be superimposed on the second housing 72, that is to say the one having the greatest height also, while the window 15 having the smallest height is intended to be superposed.
  • the first housing 71 that is to say the one with the smallest height.
  • the displacement limitation device 10 comprises three openings 11 configured to receive the pins 4 which themselves are integral with the frame 3. More specifically, the openings are dimensioned so that after plastic deformation, the deformed pin 4 fills the entire opening 11.
  • filling the opening 11 it is meant that the pin 4 the mouth at least in part so that the deformed material of the pin adheres at least to the walls delimiting the opening to fix the position of the displacement limitation device 10 on the frame 3 ⁇
  • the openings 11 are N + 1 with N corresponding to a number of housings 7, 71, 72 provided in box 3 ⁇
  • the openings 11 each have a center aligned on a central axis C of the displacement limitation device 10.
  • the displacement limitation device 10 comprises a position-keeping system 16, distinct from the opening 11.
  • This position-holding system 16 participates in the pre-positioning of the positioning device. limitation of the clearance 10 on the frame 3 of the electric heater 1 before the pin or pins 4 are plastically deformed and set the position of the displacement limitation device 10.
  • the movement limitation device 10 is maintained in the frame 3 by means of this holding system in position 16.
  • a maintenance is of interest only. before the step of plastic deformation of the pin 4.
  • this holding system in position 16 allows to connect reversibly the limitation of the debate device 10 to the frame 3, and that this has the advantage of avoiding a separation of an assembly formed by the displacement limitation device 10 and the frame 3 during the various manipulations before the plastic deformation step of the pion 4 which aims to freeze the positions irreversibly of the components of this set.
  • this position-holding system 16 comprises at least one latching element 17.
  • This latching element 17 is intended to cooperate with the frame 3 and more precisely with a ventilation slit 90 provided on the bars 9 of the latch. frame 3 ⁇
  • a latching element 17 corresponds to an element capable of returning to its original shape after having been deformed. Indeed, the latching element 17 cooperates with the frame 3 by elastic deformation.
  • the latching element 17 extends mainly perpendicularly to the inner face 12 of the displacement limiting device 10.
  • the latching element 17 here corresponds to a finger 170 comprising, on its end, a hook 171.
  • the finger 170 and the hook 171 are thin enough to pass through a ventilation slot 90, it being understood that the hook 171 has a shoulder for clinging to an edge of the ventilation slot 90.
  • the displacement limitation device 10 is held in position on the frame 3 by means of this locking element 17 by hooking on the ventilation slots 90.
  • each limitation device the deflection 10 is provided with four detent elements 17 arranged at the four corners of the deflection limiting device 10.
  • a flange 18 may be arranged between the inner face 12 of the displacement limiting device 10 and the latching element 17 of the holding system in position 16.
  • FIGS. 5 and 7 illustrate the presence of two flanges. 18 which respectively extend one of the two opposite vertical ends of the limiting device of the clearance 10, the side of the inner face 12.
  • the displacement limitation device 10 has a U-shape, with two flanges 18 on either side.
  • the presence of this flange 18 makes it possible to form a stop on the frame 3 of the heating device 1 making it possible to limit movements of the displacement limitation device 10 along the vertical axis V and / or along the transverse axis T before the deformation plastic pawns 4 ⁇
  • FIG. 8 which illustrates the assembly formed by the frame and the device for limiting the deflection 10 after the plastic deformation, here by hot pegging, pins 4 in the openings 11, the internal face 12 of the displacement limitation device 10 approaches the heating elements 5, 51, 52 which are then forced into the housings 7, 71, 72, under the effect of the contact with the travel limitation device 10.
  • the holding system in position 16 is no longer biased, that is to say that the hooks 171 are no longer in contact with the edges delimiting the ventilation slots 90.
  • connection interface 100 of the heating device 1 may be equipped with a device for limiting shear 101 of the free end of these heating elements as described below and in connection with Figures 11 and 12.
  • connection interface 100 comprises a plate 102, which extends perpendicularly to the walls of the frame, when the connection interface is in the closed position of the frame, and a sleeve 104 which projects from an external face. 105 of the plate 102, that is to say a face turned away from the frame 3, defining a receiving cavity connecting means to an electrical network not shown. (See figure l)
  • the electrical connection interface also comprises at least one positioning pin 114 which extends projecting from the plate, from the internal face 110 of the latter.
  • This positioning pin 114 has the effect of cooperating, for guidance during the establishment of the connection interface on the frame, with a barrel 113 of corresponding dimensions provided on the frame, in particular visible in Figure 3 ⁇
  • the electrical connection interface 100 comprises two positioning pins 114 arranged on either side of the shear limiting device 101 which will be described below.
  • the connection interface 100 has notches 124 (visible in particular in the figure
  • the notches 124 open on the outer face 105 inside the sleeve 104, the dimensions of which are adapted to allow reception in this sleeve 104 of means of electrical connection sources, that is to say means directly connected to the vehicle network.
  • connection interface 100 is provided with five notches 124 sized to respectively receive a connection terminal arranged at the end of an electrode 54. notches are regularly distributed, that is to say that they are spaced apart from each other by a constant value.
  • an electrical connection terminal 126 to the vehicle wiring harness is disposed on the free end of each of the electrodes 54 extending the heating elements at a proximal end.
  • the electrical connection terminal has in particular a fixing portion 130 to the electrode and a connecting portion formed by a tongue which extends in the extension of the electrode.
  • the fixing portion 130 to the electrode takes the form of a sleeve of width slightly greater than the width of the electrode (visible in FIG. 12), so as to be able to surround the associated electrode 54 and be made integral with this by welding or crimping for example, or by clinching.
  • the connecting portion comprises the tongue whose width is substantially equal to that of the electrode, and it further comprises two fins 134 which protrude from each side of the connecting portion so as to form a shoulder abutment longitudinal displacement of the terminal.
  • the free end of the tongue may have a slight bevel, in particular to facilitate insertion into the corresponding notch.
  • the thickness of the different parts of the electrical terminal results in an extra thickness at the fixing portion 130 to the electrode.
  • the shear limiting device 101 is formed on the internal face 110 of the plate, and it extends in projection from this inner face, in the vicinity of each of the notches 124.
  • the function of the shear limiting device is to increase the guide length of the connection terminal, so that it is not only maintained on the height of the notch, that is to say on the the thickness of the plate, when the additional electrical heating device is finished to be mounted, in particular according to the mounting method which will be described below.
  • a projecting element of the plate which is configured so that it extends along, in contact with or immediately opposite, the part of the terminal of connection not pressed into the notch. This element protruding from the plate extends in the direction of the frame, to increase the contact area with the connection terminal and the electrode on the side of the heating element, that is to say the side likely to vibrate most.
  • the shear limiting device 101 comprises at least one pair of ribs 138 arranged on either side of one of the notches.
  • the connection interface comprises five notches in its plate
  • five pairs of ribs are provided, each pair being respectively associated with one of the notches.
  • connection terminal on either side of this terminal, and is strongly limited by the contact or the immediate proximity of a stop wall formed by a rim edge, the possible movement of the heating elements and the resulting risk of shearing.
  • the ribs 138 are oriented perpendicular to the orientation of the associated notch.
  • the shear limiting device 101 is formed by a pair of ribs 138 arranged on either side, in the vertical direction, of a notch and therefore on both sides of the connecting terminal. intended to engage in the notch.
  • the shear limiting device 101 is configured so that each of the ribs is in contact, or at least very close by complementarity of shapes, with the connecting terminal being housed between the ribs.
  • the previously described form of the connection terminal involves an extra thickness in the vertical direction at the sleeve forming the attachment part to the electrode, and the shape of the ribs facing the connection terminal is impacted by this extra thickness.
  • the additional electric heating device 1 comprising the frame 3 according to the invention and the travel limitation device 10 according to the invention, with particular reference to FIGS. 2, 4 and 10, where it has been illustrated a single frame, then a frame and heating elements, on which two displacement limiting devices have been pre-positioned, then the same frame with the travel limitation devices which are fixed in position due to the plastic deformation of the pieces. which seal the limiting devices on the frame, in contact with or at least as close as possible to the heating elements.
  • the heating elements 5, 51, 52 are inserted into the appropriate housings 71, 72 inside the heating compartment 30.
  • the heating elements 5, 51, 52 are inserted in one direction. following insertion, preferably the axis longitudinal L.
  • the heating elements 5, 51, 52 are inserted into the frame by an access 2 formed in the frame 3 ( Figure 3), and sliding the heating elements 5, 51, 52 in translation to the bottom wall 25.
  • the displacement limitation device 10 is positioned on the frame 3 by a movement of movement towards one another in the direction cross. This movement allows the insertion, by complementarity of shapes, a pin 4 of the frame 3 in an opening 11 of the travel limitation device 10.
  • the travel limitation device 10 is equipped with a holding system in position 16 as described above, the movement of approximation initiated generates the insertion of the latching element 17 integral with the displacement limitation device 10 in a ventilation slot 90 on the frame 3 and the elastic deformation of the holding system in position 16, so that the displacement limiting device 10 is then held in position by a snap of the holding system in position 16 on the ventilation slots 90 provided on the frame 3 ⁇
  • the method comprises a third step during which the frame 3 and the heating compartment 30 are closed by the connection interface 100.
  • the connection interface 100 is then disposed at one end of the frame 3 and the heating compartment 30 and allows the connection of the electric heater 1 to an electrical network of the vehicle.
  • the method comprises a fourth step during which plastic deformation of the pin 4 is carried out so that the displacement limiting device 10 exerts a force perpendicular to the median plane M of the frame so as to constrain the heating elements 5, 51 , 52 in their respective housing 7, 71, 72.
  • this fourth step comprises a plastic deformation, and for example a hot or ultrasonic pebble, the pin 4 in the corresponding opening 11.
  • the frame 3 comprises on its rear face 32, that is to say on the face opposite to that where the pins 4 are formed, vertical walls 21 and longitudinal walls. 22, 23, 24 devoid of stiffening ribs respectively referenced 210, 220, 230 and 240 on each of the vertical walls 21 and longitudinal 22, 23, 24.
  • the outer surface of the vertical walls 21 and longitudinal walls 22 located on the rear face 32 of the frame 3 at the displacement limitation device 10 is flat.
  • this generates on the frame 3 a flat surface allowing a support of the tools involved in plastically deforming the pins on the other side of the frame.
  • the electric heating device 1 is then inserted into a duct of the heating-ventilation and / or air-conditioning system.

Abstract

L'invention concerne un ensemble comprenant : - un cadre d'un dispositif de chauffage électrique (1) assurant un chauffage d'un flux d'air (F1) circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, ledit cadre (3) comprenant un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7, 71, 72), chaque logement (7, 71, 72) étant destiné à recevoir au moins un élément chauffant (5, 51, 52), chaque logement (7, 71, 72) étant défini par des parois, et - un dispositif de limitation d'un débattement (10) d'un ou plusieurs élément(s) chauffant(s) (5, 51, 52), ledit dispositif de limitation du débattement (10) coopérant avec le cadre (3) de manière à exercer une force perpendiculaire à un plan médian (M) du cadre (3).

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE LIMITATION DU DEBATTEMENT DES ELEMENTS CHAUFFANTS
L'invention concerne les dispositifs de chauffage électrique, notamment pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile.
Le réchauffage de l'air destiné au chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile à moteur thermique, ainsi qu'au désembuage et au dégivrage des surfaces vitrées, est assuré par échange de chaleur entre un flux d'air et un liquide de refroidissement du moteur thermique circulant dans un échangeur de chaleur. Au démarrage du moteur thermique et pendant une certaine durée suivant le temps de démarrage, les calories transportées par le liquide de refroidissement du moteur sont insuffisantes pour assurer un chauffage rapide et efficace de l'habitacle. Cela est observé plus particulièrement avec certains types de moteur et présente un inconvénient par temps froid, car non seulement la température interne de l'habitacle ne peut être élevée rapidement, mais en outre les fonctions de désembuage et de dégivrage ne peuvent être assurées efficacement.
Pour remédier à ces inconvénients, il a été proposé de monter un dispositif de chauffage électrique additionnel dans le flux d'air dirigé vers l'habitacle.
Un tel dispositif de chauffage électrique additionnel comprend généralement un cadre présentant un corps de chauffe comportant une pluralité de plaques conductrices parallèles entre lesquelles sont montés des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif (CTP), et des éléments radiants augmentant la surface d'échange thermique avec le flux d'air traversant le dispositif de chauffage électrique. Ces différents éléments sont assemblés de manière à former au moins un élément chauffant, le ou les éléments chauffants constitutifs du corps de chauffe étant alors insérés dans un logement de celui-ci. On connaît des dispositifs de chauffage électrique selon lesquels, le logement, défini par des parois, comporte des éléments élastiques, notamment disposés en saillie de ces parois, qui sont contraints lors de l'insertion du ou des éléments chauffants et qui exercent alors une force de rappel élastique participant au plaquage de l'élément chauffant correspondant vers la paroi opposée du logement. On s'assure ainsi du maintien en position de l'élément chauffant dans son logement qui doit être prévu avec des dimensions sensiblement supérieures à celles de l'élément chauffant pour permettre son insertion. L'inconvénient lié à l'utilisation de ces éléments élastiques exerçant une force de rappel sur les éléments chauffants réside dans le fait qu'ils se fragilisent voire se cassent. Dans ce cas, les éléments chauffants ne sont alors plus maintenus correctement dans leur logement, ce qui peut provoquer une gêne sonore pour les usagers voire contribuer à une rupture mécanique des éléments chauffants.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une alternative au maintien des éléments chauffants au sein du cadre d'un dispositif de chauffage électrique additionnel, qui soit au moins aussi efficace et fiable.
L'invention propose à cet effet un dispositif de limitation du débattement d'un ou de plusieurs élément(s) chauffant(s) situé(s) dans un cadre d'un dispositif de chauffage électrique, ledit dispositif de chauffage électrique étant destiné à assurer un chauffage d'un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Le dispositif de limitation du débattement comprend au moins une ouverture configurée pour recevoir un pion situé sur le cadre du dispositif de chauffage électrique, ledit pion étant amené à être déformé plastiquement.
Ainsi, un tel dispositif de limitation du débattement peut être utilisé pour assurer un maintien d'au moins un élément chauffant d'un dispositif de chauffage électrique en limitant les débattements. Le dispositif de limitation du débattement d'élément chauffant comporte une paroi rigide qui vient se plaquer contre une ou plusieurs parois du cadre logeant les éléments chauffants, et permet de s'affranchir d'éléments élastiques susceptibles de se casser.
Plus précisément, l'ouverture est dimensionnée de manière à ce qu'après déformation plastique, le pion déformé remplisse au moins toute l'ouverture. Cette déformation permet une fixation définitive du dispositif de limitation du débattement au cadre. De préférence, cette fixation est réalisée en montage serré de manière à ce que le dispositif de limitation du débattement exerce une force sur les éléments chauffants afin de les contraindre dans leur logement.
Le dispositif de limitation du débattement selon l'invention peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
- Le dispositif de limitation du débattement présente une surface dans laquelle est ménagée l'ouverture, ladite surface formant, autour de l'ouverture, une zone d'accueil d'une partie du pion déformé plastiquement.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend un système de maintien en position, distinct de l'ouverture, permettant un maintien en position du dispositif de limitation du débattement par rapport au cadre du dispositif de chauffage électrique. Ainsi, en plus de la coopération entre le pion du cadre et l'ouverture, le dispositif de limitation du débattement est maintenu au cadre à l'aide du système de maintien en position. - Ledit système de maintien en position comprend au moins un élément d'encliquetage. Cet élément d'encliquetage est destiné à coopérer avec le cadre et plus précisément avec une fente d'aération prévue sur le cadre. Il est précisé que l'élément d'encliquetage coopère avec le cadre par une déformation élastique.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend au moins une fenêtre autorisant un flux d'air à circuler à travers.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend une première face sensiblement plane opposée à une deuxième face comprenant au moins une nervure de rigidification.
- L'au moins une ouverture traverse le dispositif de limitation du débattement, en s'étendant depuis la première face jusqu'à la deuxième face. - Le dispositif de limitation du débattement comprend au moins un rebord s'étendant en saillie de la face plane.
- Le rebord prolonge perpendiculairement une extrémité du dispositif. Ainsi, le rebord permet de former une butée contre le cadre du dispositif de chauffage.
- Le rebord est situé à une des extrémités du dispositif. Ainsi, le dispositif présente une forme en L.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend deux extrémités opposées présentant chacune un rebord s'étendant en saillie de la face plane. Ainsi, ce dispositif présente une forme en U.
- L'élément d'encliquetage s'étend à partir du rebord et de manière perpendiculaire à la face plane, dite première face. Autrement dit, l'élément d'encliquetage s'étend dans la continuité du rebord.
- L'élément d'encliquetage correspond à un doigt comprenant une tête formant crochet à l'extrémité du doigt. Le doigt et la tête sont suffisamment fins pour passer à travers une fente d'aération prévue sur le cadre. Ainsi, le dispositif de limitation du débattement peut être maintenu en position sur le cadre à l'aide de cet élément d'encliquetage s'accrochant aux fentes d'aération, avant que le pion soit déformé plastiquement et que la position du dispositif de limitation du débattement soit figée sur le cadre.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend au moins une ouverture présentant un centre aligné sur un axe médian du dispositif de limitation du débattement. - Le dispositif de limitation du débattement comprend plusieurs ouvertures, et notamment trois. Les ouvertures présentent chacune un centre, ces centres étant alignés sur un même axe, et par exemple sur l'axe médian du dispositif de limitation du débattement.
L'invention a également pour objet un cadre d'un dispositif de chauffage électrique assurant un chauffage d'un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, ledit cadre comprenant un compartiment de chauffe présentant au moins un logement, chaque logement étant destiné à recevoir au moins un élément chauffant, chaque logement étant défini par des parois. Au moins une des parois comprend au moins un pion configuré pour s'insérer dans une ouverture ménagée dans un dispositif de limitation du débattement d'un ou de plusieurs élément(s) chauffant(s).
Plus précisément, par « configuré pour » on entend que le pion est à la fois dimensionné pour et localisé de manière à s'insérer dans l'ouverture ménagée dans un dispositif de limitation du débattement.
Le cadre selon l'invention peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
- Le pion présente un axe de révolution perpendiculaire à un plan médian du cadre. Le plan médian du cadre correspond à un plan passant par une moitié du cadre et étant perpendiculaire à une direction suivie par le flux d'air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique. - Le pion est destiné à être déformé plastiquement à l'intérieur de l'ouverture.
- Une des parois définissant en partie le ou les logement(s) comprend au moins deux pions.
- Les pions sont situés sur une même face du cadre ou sur deux faces opposées.
- La paroi comprenant le pion comprend au moins un dégagement s'étendant à partir du pion, le dégagement étant destiné à accueillir le dispositif de limitation du débattement. - La paroi comprend deux dégagements situés de part et d'autre de chaque pion.
- Seules les parois longitudinales, c'est-à-dire les parois s'étendant selon une direction d'allongement principale du ou des logement(s) comprennent le ou les pions.
- Le cadre comprend au moins une paroi verticale d'opposition reliant au moins deux parois longitudinales entre elles et s'étendant dans un plan parallèle au plan médian du cadre, la paroi verticale d'opposition étant située sur une face opposée à une face comprenant le ou les pion (s) et longitudinalement au même niveau que les pions. Par longitudinalement au même niveau, on comprend que la projection des pions selon leur axe de révolution rencontre la paroi verticale d'opposition. Cette dernière présente par ailleurs une surface externe, c'est-à-dire la surface située à l'opposé du dispositif de limitation du débattement, qui est plane, c'est-à-dire dépourvue d'aspérités. Ainsi, cela permet d'offrir une contre-forme d'appui pour les opérations de déformation plastique des pions lors de la fixation du dispositif de limitation du débattement sur le cadre.
- Le cadre comprend au moins une barrette dite d'aération s'étendant à partir du compartiment de chauffe jusqu'à une extrémité libre du cadre. Cette barrette d'aération comprend des fentes d'aération autorisant un flux d'air à circuler à travers. Les fentes d'aération sont positionnées selon une même direction que les parois verticales du cadre.
L'invention a également pour objet un ensemble comprenant un cadre d'un dispositif de chauffage électrique assurant un chauffage d'un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, ledit cadre comprenant un compartiment de chauffe présentant au moins un logement, chaque logement étant destiné à recevoir au moins un élément chauffant, chaque logement étant défini par des parois, caractérisé en ce que l'ensemble comprend un dispositif de limitation d'un débattement d'un ou plusieurs élément(s) chauffant(s), ledit dispositif de limitation du débattement coopérant avec le cadre de manière à exercer une force perpendiculaire à un plan médian du cadre.
Ainsi, un tel ensemble permet d'assurer un maintien d'au moins un élément chauffant d'un dispositif de chauffage électrique en limitant les débattements selon au moins une direction perpendiculaire au plan médian du cadre tout en s'affranchissant d'éléments élastiques susceptibles de se casser. Avantageusement, la force perpendiculaire au plan médian du cadre contraint les éléments chauffants dans leur logement respectif.
Le plan médian du cadre correspond à un plan passant par une moitié du cadre et étant perpendiculaire à une direction suivie par le flux d'air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique.
On comprend également que la force exercée pour le maintien des éléments chauffants suit une direction parallèle à une direction suivie par le flux d'air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique. Ainsi, avec un unique dispositif de limitation du débattement on peut limiter le débattement de l'ensemble des éléments chauffants présents dans le cadre.
L'ensemble selon l'invention peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
- Une fixation du dispositif de limitation du débattement sur le cadre autorise l'exercice de la force de maintien des éléments chauffants. - Le cadre comprend au moins un pion solidaire du cadre, et le dispositif de limitation du débattement comprend au moins une ouverture. Le pion solidaire du cadre se situe dans l'ouverture du dispositif de limitation du débattement, ledit pion étant déformé plastiquement à l'intérieur de l'ouverture.
- Le pion présente une dimension la plus grande configurée pour être supérieure à une épaisseur de l'ouverture du dispositif de limitation du débattement. La dimension la plus grande du pion ainsi que l'épaisseur de l'ouverture du dispositif de limitation du débattement sont mesurées selon une même direction, cette direction étant parallèle à un axe de révolution du pion.
- Le cadre de l'ensemble correspond à un cadre tel que défini précédemment et/ou le dispositif de limitation du débattement de l'ensemble correspond à un dispositif de limitation du débattement tel que défini précédemment.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend une première face sensiblement plane, ladite première face étant tournée vers l'intérieur du ou des logement(s) du cadre. Par sensiblement, on entend que les tolérances de fabrications sont admises pour apprécier la planéité de la face.
- La première face du dispositif de limitation du débattement est sensiblement plane sur l'ensemble de sa surface.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend autant de fenêtre(s) qu'il y a de logement(s) dans le cadre.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend N+l ouvertures, N correspondant à un nombre de logements dans le cadre.
- Selon une direction perpendiculaire à une direction d'allongement principale du ou des logement(s), le dispositif de limitation du débattement présente une dimension plus grande que celle du compartiment de chauffe, les dimensions étant mesurées dans le plan médian du cadre. Le plan médian du cadre correspond à un plan passant par une moitié du cadre et étant perpendiculaire à une direction suivie par le flux d'air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique.
- Le dispositif de limitation du débattement comprend des nervures de rigidification entourant les fenêtres, les nervures de rigidification étant ménagée(s) sur la deuxième face du dispositif de limitation du débattement. La deuxième face du dispositif de limitation du débattement étant opposée au(x) logement(s) du cadre.
L'invention a également pour objet un dispositif de chauffage électrique caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble tel que défini précédemment ainsi qu'un ou plusieurs éléments chauffants situés dans le ou les logement(s) du cadre et une interface de connexion électrique située à une extrémité du cadre.
Selon une réalisation, le dispositif de chauffage électrique comprend une interface de connexion électrique qui comporte des encoches de réception de terminaux électriques des éléments chauffants, ainsi qu'un dispositif de limitation du cisaillement de ces éléments chauffants au niveau des terminaux électriques. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de limitation du débattement et le dispositif de limitation du cisaillement sont agencés de sorte que la force d'appui que le dispositif de limitation du débattement exerce sur les éléments chauffants lorsque le ou les pions sont déformés plastiquement est perpendiculaire à la direction d'insertion des éléments chauffants dans les encoches ménagées dans l'interface de connexion pour le raccordement électrique, et donc à la direction principale d'allongement du dispositif de limitation du cisaillement.
L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un dispositif de chauffage électrique tel que défini précédemment caractérisé en ce qu'il comprend :
- une première étape d'insertion d'un ou de plusieurs élément(s) chauffant(s) dans le cadre,
- une deuxième étape de positionnement du dispositif de limitation du débattement du ou des élément(s) chauffant(s) sur le cadre, ledit dispositif de limitation du débattement coopérant avec le cadre par une complémentarité de forme entre au moins une ouverture et au moins un pion,
- une troisième étape de déformation plastique du pion de manière à bloquer en position le dispositif de limitation du débattement par rapport au cadre.
Selon une mise en œuvre du procédé, la deuxième étape de positionnement comprend un encliquetage du dispositif de limitation du débattement sur le cadre.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un dispositif de chauffage électrique selon un aspect de l'invention, dans laquelle on a notamment rendu visible un cadre formant logements pour deux éléments chauffants et à une extrémité duquel est fixé une interface de connexion électrique, le cadre étant équipé ici de deux dispositifs de limitation du débattement de ces éléments chauffants ;
- la figure 2 est une vue en perspective du cadre de la figure 1 ;
- la figure 3 est un agrandissement d'une partie du cadre illustré sur la figure 2, et notamment la partie la plus proche de l'interface de connexion dans l'illustration de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue selon une autre perspective du dispositif de chauffage électrique de la figure 1, laissant apparaître que le dispositif de limitation du débattement selon l'invention est en regard des éléments chauffants du dispositif de chauffage électrique, six pions solidaires du cadre étant insérés dans six ouvertures agencées respectivement dans deux dispositifs de limitation du débattement ;
- la figure 5 est une vue en perspective d'un dispositif de limitation du débattement tel qu'illustré sur la figure 4, montrant sa face interne, destinée à venir au contact des éléments chauffants ;
- la figure 6 est une vue de dessus du dispositif de limitation du débattement de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue du dispositif de limitation du débattement de la figure 5 selon une autre perspective montrant sa face externe, destinée à être tournée à l'opposé du cadre ;
- la figure 8 est une vue en coupe du dispositif de chauffage électrique selon l'invention, selon un axe de coupe B-B visible en figure 1 ; - la figure 9 est une représentation partielle du dispositif de chauffage électrique de la figure 1, selon une autre perspective rendant visible la face opposée à celle visible sur la figure 1 ;
- la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 4, dans laquelle on a illustré les six pions déformés plastiquement, rendant visible le contact des dispositifs de limitation du débattement avec les éléments chauffants qui est obtenu après la déformation plastique de ces pions ;
- la figure 11 est une représentation en perspective d'une interface de connexion seule, selon un angle de perspective rendant visible la face interne de cette interface amenée à être en regard des éléments chauffants, cette face interne étant équipée d'une pluralité de nervures formant un dispositif de limitation du cisaillement des éléments chauffants ; et
- la figure 12 est une représentation du montage des éléments chauffants et des terminaux électriques de raccordement correspondant dans l'interface de connexion, dans laquelle on a rendu visible l'interaction entre les nervures et les terminaux électriques de raccordement pour limiter le cisaillement des éléments chauffants. 11 faut tout d'abord noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. Toutefois, il est à noter que ces figures n'exposent qu'une partie des variantes de réalisation possibles selon l'invention.
Dans la description qui va suivre, on se référera à une orientation en fonction des axes longitudinaux L, verticaux V et transversaux T, tels qu'ils sont définis arbitrairement par le trièdre L,V,T représenté sur les figures. L'axe longitudinal L correspond à la direction d'allongement du cadre du dispositif de chauffage électrique. Il est à noter que le choix des appellations de ces axes n'est pas limitatif de l'orientation que peut prendre le dispositif de chauffage électrique dans son application à un véhicule automobile. Le dispositif de chauffage électrique additionnel selon l'invention est apte à être logé dans un conduit de circulation d'air d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation, de manière à transformer l'énergie électrique prélevée sur le véhicule en énergie thermique restituée dans l'air traversant ce conduit. L'installation n'est pas représentée ici, mais on comprendra qu'un conduit principal de cette installation comporte de façon classique une ouverture réalisée dans la paroi pour l'insertion du dispositif de chauffage électrique additionnel.
La figure 1 montre un dispositif de chauffage électrique additionnel 1 selon l'invention, comprenant un cadre 3 dans lequel des éléments chauffants 5, aptes à transformer un courant électrique en énergie thermique, sont logés. Pour assurer que les éléments chauffants 5 ne débattent pas à l'intérieur du cadre 3, le dispositif de chauffage électrique 1 est, ici, équipé de deux dispositifs de limitation 10 du débattement des éléments chauffants 5 qui seront décrits en détails plus loin. Les éléments chauffants 5 comprennent des moyens aptes à échanger de la chaleur, tels que des éléments radiants 53 permettant d'augmenter la surface d'échange thermique, avec le flux d'air Fl traversant le dispositif de chauffage électrique 1. Les éléments chauffants 5 comprennent également des électrodes 54 entre lesquelles sont disposées des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif 55 (CTP), et contre lesquelles sont fixés les éléments radiants. Les électrodes 54 et les résistances CTP 55 permettent de transformer un courant électrique en énergie thermique. Il est à noter que les résistances à coefficient de température positif 55 peuvent être collés directement sur les éléments radiants 53.
Le cadre 3 comporte un compartiment de chauffe 30, formant un carter de réception pour les éléments chauffants 5, et il est configuré pour coopérer à une de ses extrémités avec une interface de connexion 100. Les éléments chauffants 5 sont insérés dans des logements 7 ménagés à l'intérieur du compartiment de chauffe 30. Et l'interface de connexion 100 vient fermer un accès par lequel sont insérés les éléments chauffants dans les logements 7 du compartiment de chauffe en même temps qu'elle permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 1 à un réseau électrique du véhicule permettant l'alimentation électrique des éléments chauffants 5·
Le cadre 3 et le compartiment de chauffe 30 présentent une forme de parallélépipède rectangle. Les deux faces principales du cadre 3, respectivement avant 31 et arrière 32, sont ajourées pour permettre le passage d'un flux d'air Fl et une diffusion de chaleur dans le conduit où le dispositif de chauffage électrique 1 est installé. Le cadre 3 comprend un plan médian M correspondant à un plan passant par une moitié du cadre et étant perpendiculaire à une direction suivie par le flux d'air Fl circulant au travers du dispositif de chauffage électrique 10. Il est entendu que les faces avant 31 et arrière 32 s'étendent dans des plans parallèles au plan médian M.
On note également que le cadre 3 comprend une barrette 9 s'étendant à partir du compartiment de chauffe 30 dans le plan médian M du cadre, de manière à former une extrémité libre du cadre 3· Cette barrette 9 rigidifie le cadre 3 et elle comprend des fentes d'aération 90 autorisant le flux d'air à circuler à travers. Les fentes d'aération 90 sont positionnées selon l'axe vertical V du dispositif de chauffage 1. Plus particulièrement, le cadre 3 comprend deux barrettes 9 disposées de part et d'autre du compartiment de chauffe 30. Les deux barrettes 9 présentent des hauteurs différentes, mesurée selon l'axe vertical V.
Comme le montre la figure 2, les logements 7 du cadre 3 sont définis par des parois aussi bien verticales 21 que longitudinales 22, 23, 24. Plus précisément, des parois verticales 21, disposées à intervalles réguliers ou non les unes des autres, s'étendent selon l'axe vertical V au niveau du compartiment de chauffe 30 afin de le rigidifier sans pénaliser le dégagement de chaleur. Des parois verticales 21 sont ménagées à la fois sur la face avant 31 et sur la face arrière 32 du cadre 3, de sorte que ces parois verticales 21 délimitent une épaisseur, mesurée selon l'axe transversal T, des logements 7· Des parois longitudinales 22, 23, 24, ici au nombre de trois, parallèles entre elles définissent les côtés longitudinaux des logements 7 à l'intérieur du compartiment de chauffe 30, et le cas échéant les côtés longitudinaux de ce compartiment de chauffe. Parmi les parois longitudinales, on distingue deux parois latérales 22, 24 et une paroi intermédiaire 23 disposée entre ces parois latérales 22, 24. Les parois verticales 21 s'étendent sensiblement perpendiculairement à ces parois longitudinales 22, 23, 24 depuis une paroi longitudinale 22, 23, 24 à l'autre. Selon l'exemple de réalisation de l'invention, les parois longitudinales 22, 23, 24 s'étendent au moins selon toute la longueur des éléments chauffants 5·
On définit deux logements 7 distincts dans le compartiment de chauffe 30 séparés l'un de l'autre par la paroi longitudinale intermédiaire 23. Un premier logement 71 est défini par une première paroi longitudinale latérale 22, les parois verticales 21 et la paroi longitudinale intermédiaire 23, tandis qu'un deuxième logement 72 est défini par une deuxième paroi latérale 24, les parois verticales 21 et la paroi intermédiaire 23. Les logements 7, 71, 72 sont fermés à une première extrémité longitudinale par une paroi de fond 25 et à l'extrémité opposée par l'interface de connexion 100 lorsque celle-ci est rapportée sur le cadre 3, comme cela est visible sur la figure 1. La paroi de fond 25 et l'interface de connexion 100 s'étendent dans des plans parallèles définis par l'axe transversal T et l'axe vertical V.
Avantageusement, le cadre 3, défini par ses parois 21, 22, 23, 24, 25, peut être réalisé monobloc. Les éléments chauffants 5 sont alors insérés selon l'axe longitudinal L en direction de la paroi du fond 25 puis l'interface de connexion 100 est rendue solidaire du cadre 3 de manière à fermer l'accès aux logements 7, 71, 72. Alternativement, le cadre 3 est réalisé en deux coquilles, avec la première coquille comprenant la face avant 31 ajourée du cadre 3 et la deuxième coquille comprenant la face arrière 32 ajourée du cadre 3· Dans ce cas, la direction d'insertion des éléments chauffants peut être la même que précédemment ou suivre l'axe transversal T en direction d'une des deux coquilles.
Les logements 7, 71, 72 peuvent présenter des tailles variables en fonction de la distance séparant les parois 21, 22, 23, 24, 25 délimitant chaque logement. A titre d'exemple, dans le cas illustré, le premier logement 71 présente ici une hauteur Hl, selon l'axe vertical V, plus petite qu'une hauteur H 2 du deuxième logement 72. Le premier logement 71 est dimensionné pour recevoir un premier élément chauffant 51 équipé de deux éléments radiants 53 tandis que le deuxième logement 72 est dimensionné pour recevoir un deuxième élément chauffant 52 équipé de trois éléments radiants 53·
Selon l'invention, au moins une des parois 21, 22, 23, 24, 25 formant au moins un des logements 71. 72 comprend au moins un pion 4 configuré pour s'insérer dans une ouverture ménagée sur le dispositif de limitation du débattement 10 des éléments chauffants 5, 51, 52 tel que cela sera décrit plus en détails ci-après. Les pions 4 s'étendent, en saillie de la paroi dont ils sont issus, en s'éloignant du compartiment de chauffe 30. Les pions sont ainsi orientés vers l'extérieur du dispositif de chauffage électrique 1. Comme le montre plus particulièrement la figure 3, chaque pion 4 présente un axe de révolution A sécant au plan médian M du cadre 3 ou à tout plan parallèle à ce plan médian M. L'axe de révolution A correspond à une droite passant par le centre d'une face libre 40 du pion 4 et perpendiculaire à celle-ci ainsi que par le centre de la base du pion 4, la base du pion 4 étant confondue avec la paroi à partir de laquelle il s'étend. Selon l'exemple de réalisation illustré par les figures, les pions 4 présentent chacun une forme de cylindre à base elliptique, et ils présentent chacun un axe de révolution A perpendiculaire au plan médian M du cadre 3· Les axes de révolution A des pions 4 sont donc parallèles entre eux.
Les pions 4 sont localisés, ici, sur les parois longitudinales 22, 23, 24, qu'elles soient latérales ou intermédiaire. Plus particulièrement, les pions 4 peuvent être regroupés par ensemble dans lequel ils sont alignés selon l'axe vertical V du dispositif de chauffage 10, et chaque ensemble de pions alignés est destiné à coopérer avec un même dispositif de limitation du débattement 10. Par « alignés » on entend qu'il existe une droite imaginaire 1 passant par chacun des centres des faces libres 40 des pions 4, cette droite 1 étant parallèle à l'axe vertical V du dispositif de chauffage 10. Les pions 4 sont venus de matière avec la paroi 22, 23, 24 du logement 7, 71, 72, notamment par une unique opération de moulage.
Une même paroi comprend autant de pion (s) 4 qu'un nombre de dispositifs) de limitation du débattement 10 prévu sur le cadre 3· Selon l'exemple de réalisation illustré par les figures, chaque paroi longitudinale 22, 23, 24 comprend deux pions 4 situés à deux extrémités opposées de la paroi longitudinale 22, 23, 24, de sorte qu'on forme deux ensembles de pions alignés tel que précédemment définis, aptes à coopérer respectivement avec un dispositif de limitation du débattement 10. Ainsi, deux dispositifs de limitation du débattement 10 sont prévus pour coopérer avec ce cadre 3· H est à noter que, s'il est évident que les pions 4 d'un même ensemble sont situés sur une même face du cadre, les deux ensembles peuvent être situés sur une même face du cadre 3, c'est-à-dire sur la face avant 31 ou sur la face arrière 32, ou bien sur deux faces opposées, c'est-à-dire un premier ensemble de pions alignés disposé sur la face avant 31 et un deuxième ensemble de pions alignés disposé sur la face arrière 32.
Comme on peut le voir notamment sur les figures 2 et 3, les parois comprenant un pion 4 comprennent également des dégagements 45 situés longitudinalement de part et d'autre de chaque pion 4. Les dégagements 45 correspondent à des évidements réalisés ici dans les parois longitudinales 22, 23, 24, permettant de prévoir un espace pour accueillir le dispositif de limitation du débattement 10. Chaque dégagement 45 s'étend, selon l'axe longitudinal L, à partir d'un pion 4 jusqu'à un épaulement, et sur une dimension longitudinale sensiblement égale à la dimension longitudinale du pion, et chaque dégagement 45 s'étend selon l'axe vertical V sur toute la dimension de la paroi longitudinale 22, 23, 24 correspondante, de manière à traverser complètement cette paroi longitudinale.
La figure 4 illustre un dispositif de chauffage 1 comprenant le cadre 3 tel qu'il vient d'être décrit et deux dispositifs de limitation du débattement 10 coopérant avec ce cadre 3, l'ensemble formé par le cadre et les dispositifs de limitation du débattement 10 étant dans une position de pré-positionnement, la position figée de fixation étant décrite par la suite en référence à la figure 10. On observe dans cette position de pré-positionnement que le dispositif de limitation du débattement 10 est engagé dans les dégagements 45 prévus de part et d'autre de chaque pion 4 et qu'il comprend des ouvertures 11 dimensionnées pour être traversées par les pions 4· On remarque que chaque pion 4 présente une épaisseur, mesurée selon l'axe transversal T, telle que le pion 4 dépasse du dispositif de limitation du débattement 10 lorsque celui-ci est engagé sur le cadre 3· Autrement dit, chaque pion 4 présente une épaisseur supérieure à une épaisseur du dispositif de limitation du débattement 10 au niveau de l'ouverture 11, les épaisseurs étant mesurées le long de l'axe transversal T. Cette différence d'épaisseurs ainsi que la localisation du pion 4 peuvent permettre de rendre accessible le pion 4 à un outil dédié à la déformation plastique de ce pion 4. En effet, le pion 4 est destiné à être déformé à l'intérieur de l'ouverture 11, tout en évitant que le dispositif de limitation du débattement 10 soit déformé durant ce processus. La déformation plastique du pion 4 a pour but d'assurer la fixation du dispositif de limitation du débattement 10 sur le cadre 3, de préférence en montage serré, ce qui permet de limiter le débattement voire d'exercer une force de maintien sur les éléments chauffants 5, 51, 52.
La déformation plastique peut se faire par l'intermédiaire d'un processus de déformation à chaud telle que par une technique de bouterollage à chaud ou à ultrasons. Ainsi, sous l'effet de la chaleur, le pion 4 fond et se répand dans l'ouverture 11 du dispositif de limitation du débattement 10. La matière ainsi ramollie adhère à la paroi délimitant l'ouverture 11 lors de son refroidissement. Le fait que le pion 4 dépasse du dispositif de limitation du débattement 10 permet de fournir un surplus de matière afin de s'assurer que le pion 4 remplisse l'ouverture 11 une fois la déformation plastique à chaud réalisée et que le cas échéant, une partie de la matière du pion déformée s'étale sur la surface du dispositif de limitation du débattement 10, notamment autour de l'ouverture 11. A cet effet, la surface du dispositif de limitation du débattement 10 peut comprendre une zone d'accueil pour la partie du pion 4 déformé plastiquement débordant de l'ouverture 11.
Il est notable que la déformation plastique est faite sous contrainte d'une machine-outil qui participe à plaquer le dispositif de limitation du débattement contre les éléments chauffants, et qui peut avantageusement maintenir une pression pour continuer à plaquer ces éléments jusqu'au refroidissement de la matière déformée du pion et son adhésion aux parois délimitant l'ouverture et/ou à la zone d'accueil de la surface autour de l'ouverture.
Après déformation plastique des pions 4, le dispositif de limitation du débattement 10 coopère avec le cadre 3 de manière à exercer une force F perpendiculaire au plan médian M du cadre 3 permettant ainsi de plaquer les éléments chauffants 5, 51, 52, notamment contre la ou les parois verticales 21 situées à l'opposé du dispositif de limitation du débattement 10. Autrement dit, la force F exercée pour le maintien des éléments chauffants 5, 51, 52 suit une direction parallèle à une direction suivie par le flux d'air Fl circulant au travers du système de chauffage électrique.
Une telle fixation permet d'assurer un maintien des éléments chauffants 5, 51, 52 en limitant les débattements selon une direction perpendiculaire au plan médian M du cadre 3 tout en s'affranchissant d'éléments élastiques susceptibles de vibrer et de se casser.
On note sur la figure 4 que, le dispositif de limitation du débattement 10 présente une hauteur, mesurée selon l'axe vertical V, au moins égale et ici supérieure à celle du compartiment de chauffe 30. Ainsi, un unique dispositif de limitation du débattement 10 peut limiter le débattement de l'ensemble des éléments chauffants 5, 51, 52 présents dans le compartiment de chauffe 30. Les figures 4 et 5 montrent également que, contrairement aux parois verticales 21, le dispositif de limitation du débattement 10 comprend une face interne 12, c'est-à-dire une face tournée vers le compartiment de chauffe, qui est sensiblement plane pour venir au contact des éléments chauffants 5, 51, 52. Les parois verticales 21, quant à elles, comprennent un décrochement médian 210 autorisant le passage d'un joint de colle (ici non représenté) reliant les électrodes 54, les résistances CTP 55 et les éléments radiants 53 et qui dépasse légèrement en saillie transversale des éléments chauffants. De plus, un jeu est prévu entre les parois verticales 21 et les éléments chauffant 5, 51, 52 afin de permettre une insertion des éléments chauffants 5, 51, 52 dans leurs logements 7, 71, 72 respectifs sans effort. Les figures 4 et 6 montrent que le dispositif de limitation du débattement 10 comprend une deuxième face, ou face externe, 13 opposée à la face interne 12, c'est-à-dire tournée vers l'extérieur du dispositif de chauffage 1 lorsque le dispositif de limitation du débattement 10 est monté sur le cadre. Cette face externe 13 comprend ici des nervures de rigidification 14 entourant des fenêtres 15 ménagées sur le dispositif de limitation du débattement 10. Ces fenêtres autorisent le flux d'air Fl à circuler à travers. Avantageusement, il y a autant de fenêtre(s) 15 qu'il y a de logement(s) 7, 71, 72 prévus dans le cadre 3· Les fenêtres 15 sont donc ici au nombre de deux, avec des hauteurs respectives, mesurées selon l'axe vertical, proportionnelles aux hauteurs des logements 7, 71, 72 de manière à respectivement surplomber un logement. Ainsi, la fenêtre 15 ayant la plus grande hauteur est destinée à se superposer au deuxième logement 72, c'est-à-dire celui ayant la plus grande hauteur également, tandis que la fenêtre 15 ayant la plus petite hauteur est destinée à se superposer au premier logement 71, c'est-à-dire celui ayant la plus petite hauteur.
Par ailleurs, sur la figure 6, on voit que le dispositif de limitation du débattement 10 comprend trois ouvertures 11 configurées pour recevoir les pions 4 qui, eux, sont solidaires du cadre 3· Plus précisément, les ouvertures sont dimensionnées de manière à ce qu'après déformation plastique, le pion 4 déformé remplisse toute l'ouverture 11. Par remplir l'ouverture 11, on entend que le pion 4 la bouche au moins en partie afin que le matériau déformé du pion adhère au moins aux parois délimitant l'ouverture pour figer la position du dispositif de limitation du débattement 10 sur le cadre 3· Tout comme les pions 4, il est à noter que les ouvertures 11 sont au nombre de N+l avec N correspondant à un nombre de logements 7, 71, 72 prévus dans le cadre 3·
Dans l'exemple illustré, les ouvertures 11 présentent chacune un centre aligné sur un axe médian C du dispositif de limitation du débattement 10. Tel que cela est illustré notamment sur les figures 7 et 8, le dispositif de limitation du débattement 10 comprend un système de maintien en position 16, distinct de l'ouverture 11. Ce système de maintien en position 16 participe au pré positionnement du dispositif de limitation du débattement 10 sur le cadre 3 du dispositif de chauffage électrique 1 avant que le ou les pions 4 soient déformés plastiquement et figent la position du dispositif de limitation du débattement 10. Dans la phase de pré-positionnement, on comprend que, en plus de la coopération du pion 4 non déformé et de l'ouverture 11, le dispositif de limitation du débattement 10 est maintenu au cadre 3 à l'aide de ce système de maintien en position 16. Bien entendu, un tel maintien présente un intérêt uniquement avant l'étape de déformation plastique du pion 4. On comprend en effet que ce système de maintien en position 16 permet de relier de manière réversible le dispositif de limitation du débattement 10 au cadre 3, et que cela présente l'intérêt d'éviter une désolidarisation d'un ensemble formé par le dispositif de limitation du débattement 10 et le cadre 3 lors des diverses manipulations avant l'étape de déformation plastique du pion 4 qui a pour but de figer les positions de manière irréversible des composants de cet ensemble. Plus précisément, ce système de maintien en position 16 comprend au moins un élément d'encliquetage 17· Cet élément d'encliquetage 17 est destiné à coopérer avec le cadre 3 et plus précisément avec une fente d'aération 90 prévue sur les barrettes 9 du cadre 3· H est précisé qu'un élément d'encliquetage 17 correspond à un élément capable de retrouver sa forme d'origine après avoir été déformé. En effet, l'élément d'encliquetage 17 coopère avec le cadre 3 par déformation élastique.
Dans l'exemple illustré, l'élément d'encliquetage 17 s'étend principalement de manière perpendiculaire à la face interne 12 du dispositif de limitation du débattement 10. L'élément d'encliquetage 17 correspond ici à un doigt 170 comprenant, à son extrémité, un crochet 171. Le doigt 170 et le crochet 171 sont suffisamment fins pour passer à travers une fente d'aération 90, étant entendu que le crochet 171 présente un épaulement permettant de s'accrocher à un bord de la fente d'aération 90. Ainsi, le dispositif de limitation du débattement 10 est maintenu en position sur le cadre 3 à l'aide de cet élément d'encliquetage 17 en s'accrochant aux fentes d'aération 90. Pour un meilleur maintien, chaque dispositif de limitation du débattement 10 est pourvu de quatre éléments d'encliquetage 17 disposés aux quatre coins du dispositif de limitation du débattement 10.
Par ailleurs, un rebord 18 peut être agencé entre la face interne 12 du dispositif de limitation du débattement 10 et l'élément d'encliquetage 17 du système de maintien en position 16. Notamment, les figures 5 et 7 illustrent la présence de deux rebords 18 qui prolongent respectivement l'une des deux extrémités verticales opposées du dispositif de limitation du débattement 10, du côté de la face interne 12. Ainsi, le dispositif de limitation du débattement 10 présente une forme en U, avec deux rebords 18 de part et d'autre. La présence de ce rebord 18 permet de former une butée sur le cadre 3 du dispositif de chauffage 1 permettant de limiter des mouvements du dispositif de limitation du débattement 10 selon l'axe vertical V et/ou selon l'axe transversal T avant la déformation plastique des pions 4·
Comme on peut le voir sur la figure 8, qui illustre l'ensemble formé par le cadre et le dispositif de limitation du débattement 10 après la déformation plastique, ici par bouterollage à chaud, des pions 4 dans les ouvertures 11, la face interne 12 du dispositif de limitation du débattement 10 se rapproche des éléments chauffants 5, 51, 52 qui se retrouvent alors contraints dans les logements 7, 71, 72, sous l'effet du contact avec le dispositif de limitation du débattement 10. Il en résulte que le système de maintien en position 16 n'est plus sollicité, c'est-à- dire que les crochets 171 ne sont plus au contact des bords délimitant les fentes d'aération 90.
Complémentairement au maintien des éléments chauffants 5, 51, 52 par le dispositif de limitation du débattement 10 tel qu'il vient d'être décrit, l'interface de connexion 100 du dispositif de chauffage 1 peut être équipé d'un dispositif de limitation du cisaillement 101 de l'extrémité libre de ces éléments chauffants tel que cela est décrit ci-dessous et en relation avec les figures 11 et 12.
L'interface de connexion 100 comporte une platine 102, qui s'étend perpendiculairement aux parois du cadre, lorsque l'interface de connexion est en position de fermeture du cadre, et un fourreau 104 qui s'étend en saillie d'une face externe 105 de la platine 102, c'est-à-dire une face tournée à l'opposé du cadre 3, en définissant une cavité de réception de moyens de raccordement à un réseau électrique ici non représentés. (Cf. figure l)
L'interface de connexion électrique comprend également au moins un pion de positionnement 114 qui s'étend en saillie de la platine, depuis la face interne 110 de cette dernière. Ce pion de positionnement 114 a pour effet de coopérer, pour le guidage lors de la mise en place de l'interface de connexion sur le cadre, avec un fût 113 de dimensions correspondantes ménagé sur le cadre, notamment visible sur la figure 3· Dans l'exemple illustré, l'interface de connexion électrique 100 comporte deux pions de positionnement 114 agencés de part et d'autre du dispositif de limitation du cisaillement 101 qui va être décrit ci-après. L'interface de connexion 100 présente des encoches 124 (visibles notamment sur la figure
11) qui traversent la platine 102 en s'étendant depuis la face interne 110 jusqu'à la face externe 105 de cette platine. Les encoches 124 débouchent sur la face externe 105 à l'intérieur du fourreau 104, dont les dimensions sont aptes à permettre la réception dans ce fourreau 104 de moyens de raccordement électrique sources, c'est-à-dire des moyens directement reliés au réseau du véhicule.
Dans l'exemple illustré, dans lequel le cadre 3 est configuré pour loger cinq éléments radiants 53, l'interface de connexion 100 est munie de cinq encoches 124 dimensionnées pour recevoir respectivement un terminal de raccordement agencé en extrémité d'une électrode 54· Ces encoches sont régulièrement réparties, c'est-à-dire qu'elles sont espacées les unes des autres d'une valeur constante.
Tel que cela est notamment visible sur la figure 12, un terminal de raccordement électrique 126 au faisceau électrique du véhicule est disposé sur l'extrémité libre de chacune des électrodes 54 prolongeant les éléments chauffants à une extrémité proximale. Le terminal électrique de raccordement présente notamment une partie de fixation 130 à l'électrode et une partie de raccordement formée par une languette qui s'étend dans le prolongement de l'électrode.
La partie de fixation 130 à l'électrode prend la forme d'un manchon de largeur légèrement supérieure à la largeur de l'électrode (visible sur la figure 12), de manière à pouvoir entourer l'électrode 54 associée et être rendu solidaire de celle-ci par soudage ou sertissage par exemple, ou encore par clinchage.
La partie de raccordement comporte la languette dont la largeur est sensiblement égale à celle de l'électrode, et elle comporte en outre deux ailettes 134 qui s'étendent en saillie de chaque côté de la partie de raccordement de manière à former une butée par épaulement au déplacement longitudinal du terminal. L'extrémité libre de la languette peut présenter un léger biseau, notamment pour faciliter son insertion dans l'encoche correspondante.
Il résulte de l'épaisseur des différentes parties du terminal électrique une surépaisseur au niveau de la partie de fixation 130 à l'électrode. Le dispositif de limitation de cisaillement 101 est ménagé sur la face interne 110 de la platine, et il s'étend en saillie de cette face interne, au voisinage de chacune des encoches 124.
Le dispositif de limitation du cisaillement a pour rôle d'augmenter la longueur de guidage du terminal de raccordement, de manière à ce qu'il ne soit pas uniquement maintenu sur la hauteur de l'encoche, c'est-à-dire sur l'épaisseur de la platine, lorsque le dispositif de chauffage électrique additionnel est fini d'être monté, notamment selon le procédé de montage qui va être décrit ci-après. On dispose ainsi un élément en saillie de la platine qui est configuré de sorte à ce qu'il s'étende le long, au contact ou immédiatement en regard, de la partie du terminal de raccordement non enfoncée dans l'encoche. Cet élément en saillie de la platine s'étend en direction du cadre, pour augmenter la zone de contact avec le terminal de raccordement et l'électrode du côté de l'élément chauffant, c'est-à-dire du côté susceptible de vibrer le plus.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de limitation du cisaillement 101 comporte au moins une paire de nervures 138 agencées de part et d'autre d'une des encoches. Dans l'exemple illustré sur les figures où l'interface de connexion comporte dans sa platine cinq encoches, on prévoit cinq paires de nervures, chaque paire étant respectivement associée à l'une des encoches.
On assure ainsi une tenue du terminal de raccordement de part et d'autre de ce terminal, et on limite fortement, par le contact ou la proximité immédiate d'une paroi de butée formée par un bord de nervure, le débattement possible des éléments chauffants et le risque de cisaillement qui en découle.
Les nervures 138 sont orientées perpendiculairement à l'orientation de l'encoche associée.
Tel qu'évoqué précédemment, le dispositif de limitation du cisaillement 101 est formé par une paire de nervures 138 disposées de part et d'autre, selon la direction verticale, d'une encoche et donc de part et d'autre du terminal de raccordement destiné à venir en prise dans l'encoche. Le dispositif de limitation du cisaillement 101 est configuré de sorte que chacune des nervures soit en contact, ou à tout le moins très proche par complémentarité de formes, avec le terminal de raccordement venant se loger entre les nervures. La forme précédemment décrite du terminal de raccordement implique une surépaisseur dans la direction verticale au niveau du manchon formant la partie de fixation à l'électrode, et la forme des nervures venant en regard du terminal de raccordement est impactée par cette surépaisseur.
On va maintenant décrire le montage du dispositif de chauffage électrique additionnel 1 comprenant le cadre 3 selon l'invention et le dispositif de limitation du débattement 10 selon l'invention, en se référant notamment aux figures 2, 4 et 10, où on a illustré un cadre seul, puis un cadre et des éléments chauffants, sur lequel on a pré-positionné deux dispositifs de limitation du débattement, puis le même cadre avec les dispositifs de limitation du débattement qui sont figées en position du fait de la déformation plastique des pions qui scellent les dispositifs de limitation sur le cadre, au contact ou à tout le moins au plus proche des éléments chauffants. On réalise dans un premier temps l'insertion des éléments chauffants 5, 51, 52 dans les logements appropriés 71, 72 à l'intérieur du compartiment de chauffe 30. Pour cela, on insère les éléments chauffants 5, 51, 52 selon une direction d'insertion suivant, de préférence, l'axe longitudinal L. Pour cela, les éléments chauffants 5, 51, 52 sont insérés dans le cadre par un accès 2 formé dans le cadre 3 (cf. figure 3), et on fait glisser les éléments chauffants 5, 51, 52 en translation vers la paroi de fond 25.
Simultanément, ou non, à cette première étape d'insertion des éléments chauffants 5, 51, 52, le dispositif de limitation du débattement 10 est positionné sur le cadre 3 par un mouvement de rapprochement de l'un vers l'autre selon la direction transversale. Ce mouvement permet l'insertion, par complémentarité de formes, d'un pion 4 du cadre 3 dans une ouverture 11 du dispositif de limitation du débattement 10. Puis, si le dispositif de limitation du débattement 10 est équipé d'un système de maintien en position 16 tel que décrit précédemment, le mouvement de rapprochement initié génère l'insertion de l'élément d'encliquetage 17 solidaire du dispositif de limitation du débattement 10 dans une fente d'aération 90 présente sur le cadre 3 et la déformation élastique du système de maintien en position 16, de sorte que le dispositif de limitation du débattement 10 est ensuite maintenu en position par un encliquetage du système de maintien en position 16 sur les fentes d'aération 90 prévues sur le cadre 3· Par ailleurs, une fois les éléments chauffants 5, 51, 52 insérés, le procédé comprend une troisième étape au cours de laquelle le cadre 3 et le compartiment de chauffe 30 sont fermés par l'interface de connexion 100. L'interface de connexion 100 est alors disposée à une extrémité du cadre 3 et du compartiment de chauffe 30 et permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 1 à un réseau électrique du véhicule. Le procédé comprend une quatrième étape au cours de laquelle on réalise une déformation plastique du pion 4 de manière à ce que le dispositif de limitation du débattement 10 exerce une force perpendiculaire au plan médian M du cadre de manière à contraindre les éléments chauffants 5, 51, 52 dans leur logement respectif 7, 71, 72. Plus précisément, cette quatrième étape comprend une déformation plastique, et par exemple un bouterollage à chaud ou par ultrasons, du pion 4 dans l'ouverture 11 correspondante. A cet effet, comme cela est illustré en figure 9, le cadre 3 comprend sur sa face arrière 32, c'est-à-dire sur la face opposée à celle où les pions 4 sont ménagés, des parois verticales 21 et des parois longitudinales 22, 23, 24 dépourvues de nervures de rigidification respectivement référencées 210, 220, 230 et 240 sur chacune des parois verticales 21 et longitudinales 22, 23, 24. Autrement dit, la surface externe des parois verticales 21 et des parois longitudinales 22 situées sur la face arrière 32 du cadre 3 au niveau du dispositif de limitation du débattement 10, est plane. Ainsi, cela génère sur le cadre 3 une surface plane permettant une prise d'appui des outils participant à déformer plastiquement les pions de l'autre côté du cadre. Le dispositif de chauffage électrique 1 est ensuite inséré dans un conduit de l'installation de chauffage-ventilation et/ou climatisation.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés et notamment de proposer un dispositif de chauffage électrique dans lequel les éléments chauffants ne débattent pas à l'intérieur de leur logement et ne génèrent donc pas de bruits susceptibles d'être entendus par les usagers du véhicule automobile.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de limitation d'un débattement (ΐθ) d'un ou plusieurs élément(s) chauffant(s) (5, 51, 52) situé(s) dans un cadre (3) d'un dispositif de chauffage électrique (l), ledit dispositif de chauffage électrique (l) étant destiné à assurer un chauffage d'un flux d'air
(Fl) circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit dispositif de limitation du débattement (lO) comprend au moins une ouverture (il) configurée pour recevoir un pion (4) situé sur le cadre (3) du dispositif de chauffage électrique (l), ledit pion (4) étant destiné à être déformé plastiquement.
2. Dispositif de limitation d'un débattement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système de maintien en position (16), distinct de l'ouverture (il), permettant un maintien en position du dispositif de limitation du débattement (lO) par rapport au cadre (3) du dispositif de chauffage électrique (l).
3· Dispositif de limitation d'un débattement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit système de maintien en position (16) comprend au moins un élément d'encliquetage (17).
4· Dispositif de limitation d'un débattement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une surface (12, 13) dans laquelle est ménagée l'ouverture (il), ladite surface (12, 13) formant, autour de l'ouverture (il), une zone d'accueil d'une partie du pion (4) déformé plastiquement.
5. Dispositif de limitation d'un débattement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une première face (12) sensiblement plane opposée à une deuxième face (13) comprenant au moins une nervure de rigidification (14).
6. Dispositif de limitation d'un débattement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un rebord (18) s'étendant en saillie de la face plane (12).
7. Dispositif de limitation d'un débattement selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'encliquetage (17) s'étend à partir du rebord (18) et de manière perpendiculaire à la face plane (12), dite première face.
8. Dispositif de limitation d'un débattement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une ouverture (l5) présentant un centre aligné sur un axe médian (C) du dispositif de limitation du débattement (ΐθ).
9. Cadre d'un dispositif de chauffage électrique (l) assurant un chauffage d'un flux d'air (Fl) circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, ledit cadre (3) comprenant un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7, 71, 72), chaque logement (7, 71, 72) étant destiné à recevoir au moins un élément chauffant (5, 51, 52), chaque logement (7, 71, 72) étant défini par des parois (21, 22, 23, 24, 25),
caractérisé en ce qu'au moins une des parois (21, 22, 23, 24, 25) comprend au moins un pion (4) configuré pour s'insérer dans une ouverture (il) ménagée dans un dispositif de limitation du débattement (îo) d'un ou de plusieurs élément(s) chauffant(s).
10. Cadre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pion (4) est destiné à être déformé plastiquement à l'intérieur de l'ouverture (il).
11. Cadre selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'une des parois (21, 22, 23, 24, 25) définissant en partie le ou les logement(s) (7, 71, 72) comprend au moins deux pions (4)·
12. Cadre selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la paroi (21, 22, 23, 24, 25) comprenant le pion (4) comprend au moins un dégagement (45) s'étendant à partir du pion (4), le dégagement (45) étant destiné à accueillir le dispositif de limitation du débattement (îo).
13· Ensemble pour dispositif de chauffage électrique comprenant un cadre d'un dispositif de chauffage électrique (l) assurant un chauffage d'un flux d'air (Fl) circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, ledit cadre (3) comprenant un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7, 71, 72), chaque logement (7, 71, 72) étant destiné à recevoir au moins un élément chauffant (5, 51, 52), chaque logement (7, 71, 72) étant défini par des parois (21, 22, 23, 24, 25),
caractérisé en ce que l'ensemble comprend un dispositif de limitation d'un débattement (10) d'un ou plusieurs élément(s) chauffant(s) (5, 51, 52), ledit dispositif de limitation du débattement (îo) coopérant avec le cadre (3) de manière à exercer une force (F) perpendiculaire à un plan médian (M) du cadre (3)·
14· Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce que le cadre (3) comprend au moins un pion (4) solidaire du cadre (3), en ce que ledit dispositif de limitation du débattement
(10) comprend au moins une ouverture (il), et en ce que le pion (4) solidaire du cadre (3) se situe dans l'ouverture (il) du dispositif de limitation du débattement (îo), ledit pion (4) étant déformé plastiquement à l'intérieur de l'ouverture (il).
15· Ensemble selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le pion (4) présente une dimension la plus grande configurée pour être supérieure à une épaisseur de l'ouverture
(11) du dispositif de limitation du débattement (îo).
16. Ensemble selon la revendication 13 à 15, caractérisé en ce que le cadre (3) est défini selon les revendications 9 à 12 et/ou le dispositif de limitation du débattement (îo) est défini selon les revendications 1 à 8.
17· Ensemble selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que le dispositif de limitation du débattement (îo) comprend une première face (12) sensiblement plane, ladite première face (12) étant tournée vers l'intérieur du ou des logement(s) (7, 71, 72) du cadre (3).
18. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que le dispositif de limitation du débattement (îo) comprend autant de fenêtre(s) (15) qu'il y a de logement(s) (7, 71, 72) dans le cadre (3).
19· Ensemble selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que le dispositif de limitation du débattement (îo) comprend N+l ouvertures (il), N correspondant à un nombre de logements (7, 71, 72) dans le cadre (3).
20. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que selon une direction perpendiculaire à une direction d'allongement principale du ou des logement(s) (7, 71, 72), le dispositif de limitation du débattement (îo) présente une dimension plus grande que celle du compartiment de chauffe (30), les dimensions étant mesurées dans le plan médian (M) du cadre (3).
21. Dispositif de chauffage électrique (l) caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble défini selon l'une quelconque des revendications 13 à 20 ainsi qu'un ou plusieurs éléments chauffants (5, 51, 52) situés dans le ou les logement(s) (7, 71, 72) du cadre (3) et une interface de connexion électrique (lOO) située à une extrémité du cadre (3).
22. Dispositif de chauffage électrique selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'interface de connexion électrique (lOO) comporte des encoches de réception de terminaux électriques des éléments chauffants, ainsi qu'un dispositif de limitation du cisaillement (lOl) de ces éléments chauffants (5, 51, 52) au niveau des terminaux électriques.
23. Procédé de montage d'un dispositif de chauffage électrique défini selon la revendication 21 ou 22 caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape d'insertion d'un ou de plusieurs élément(s) chauffant(s) (5, 51, 52) dans le cadre (3),
- une étape de positionnement du dispositif de limitation du débattement (lO) du ou des élément(s) chauffant(s) (5, 51, 52) sur le cadre (3), ledit dispositif de limitation du débattement (lO) coopérant avec le cadre (3) par une complémentarité de forme entre au moins une ouverture (il) et au moins un pion (4),
- une étape de déformation plastique du pion (4) bloquant en position le dispositif de limitation du débattement (lO) sur le cadre (3).
Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la deuxième étape positionnement comprend un encliquetage du dispositif de limitation du débattement sur le cadre (3).
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