WO2019122617A1 - Dispositif de chauffage pour boitier de climatisation, notamment de vehicule automobile, et boitier de climatisation equipe d'un tel dispositif de chauffage - Google Patents

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heating
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heater
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Yann COUAPEL
Erwan Gogmos
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Valeo Systemes Thermiques
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    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Definitions

  • the present invention relates to a heating device for an air conditioning unit and an air conditioning unit equipped with such a heating device. It will find its applications, especially in the field of motor vehicles.
  • Electric heating devices are known to be integrated in vehicle air conditioning units. These are either additional radiators, combined with heating radiators covered by a heat transfer fluid, in vehicles with a combustion engine or main radiators, in electric or hybrid vehicles.
  • Such heating devices comprise a heating body accommodating heating units provided with heating elements supplied with electric current by electrodes. For reasons of electrical safety, it may be necessary to insulate the heating elements and their feed electrodes from the outside.
  • the heating units comprise electrically insulating tubes inside which the heating elements and their electrode are located.
  • the seals are positioned individually, between the ends of the tubes and the components of the heating device used to close said tubes, simultaneously assembly of the assembly.
  • Such solutions pose many problems, especially the time required assembly and proper positioning of the joints.
  • good positioning of the seals is critical to ensure a satisfactory sealing of the closure of the tubes and, consequently, good electrical insulation of the current conducting components they contain.
  • the aim of the invention is to overcome at least in part the drawbacks mentioned above and proposes for this purpose a heating device for an air conditioning unit, said heating device comprising a heating body fed with current to heat an air flow. passing through said heating body, the heating body comprising one or more heating elements, traversed by said current, said heating element or elements being located inside one or more housings of said heating body to electrically isolate the or said heating elements from the outside, said device comprising a support, ensuring at least partial closure of said housing (s), and one or more seals reported on said support for sealing the closure of the housing (s).
  • the seal or seals by predisposing the seal or seals on the support used to close the housing or housing, it facilitates the mounting and the correct positioning of the joints. In particular, it is no longer necessary to mount them individually, which makes it possible to accelerate and make the assembly of the device more reliable.
  • the housing or said housings are respectively formed of a tube or tubes
  • said device comprises a distribution and / or control unit for the current flowing in said heating body
  • said first part of the support closes a first longitudinal end of said tubes
  • said heating body comprises a frame for holding said housings
  • said frame is formed in one piece
  • said frame of several separate elements
  • said frame is provided with a so-called proximal post located opposite said dispensing and / or control unit,
  • said first seal is attached to said proximal post
  • said distribution and / or control unit comprises a housing provided with a connection face to the heating body
  • said first seal is attached to said connection face
  • said first part of the support comprises openings for the passage of electrodes for supplying the heating elements
  • the electrodes comprise ends opening into the housing
  • said first seal comprises passage openings for the feed electrodes
  • said lumens have a constant cross-section along a thickness of the seal or increasing or decreasing in the direction of the orifices for the passage of the electrodes,
  • the cross-section of the lumens at a face of the first gasket facing said feed electrode passage orifices is identical, lower or higher than the cross-section of said through-holes
  • the lights are located opposite said passage holes of the feed electrodes,
  • said first seal extends between said passage openings of the feed electrodes
  • At least one of the seals, said second seal, is located on said frame, said frame thus forming a second part of said support,
  • said second part of the support closes a second longitudinal end of said tubes
  • said frame comprises an amount, said distal, vis-à-vis which opens the tube or tubes by their second longitudinal end,
  • said second seal is located at said distal amount
  • said frame further comprises two lateral uprights, interconnected by said distal upright,
  • said second seal extends continuously over said distal post
  • said device comprises means for fastening the heating body enabling the seam (s) to be compressed on their support
  • said seal is formed with the support by overmolding and / or by bi-injection
  • said seal is fixed on said support by gluing and / or mechanical fastening
  • said seal is made of elastomeric material, silicone and / or foam,
  • each lateral upright of said frame is continuous from one main face to the other of said heating body, namely when passing from one face to the other one remains on the same piece which forms the lateral upright.
  • the frame is a part made in one piece for example by molding, in particular said frame is not formed by two assembled half-shells, -
  • the seal is disposed within the heater so as to be compressed in a direction parallel to the elements of the heater body.
  • the invention also relates to an air conditioning unit comprising a heating device as described above.
  • FIG. 1 schematically illustrates a front view of a heating device according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic front view of a variant of the heating device according to the invention.
  • FIG. 3 schematically illustrates, in front view, a part of the heating body of a device according to the invention
  • FIG. 4 illustrates, in cross-sectional view, a tube of a heating device according to the invention
  • FIGS. 5a, 5b and 5c are sectional views of the seal and the support of a heating device according to the invention, the sectional view being oriented along the section line illustrated in FIGS. 6 and 7, this according to different variants,
  • FIG. 6 is a diagrammatic side view of the heating element of FIG. 3 with a seal according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 7 schematically illustrates in side view the heating body of Figure 3 with a seal according to a second embodiment of the invention.
  • the invention relates to an electric heating device.
  • This is, for example, a heating device, said high voltage, that is to say intended to be supplied by a direct current (DC) or alternating (AC) having a voltage greater than 60 V , in particular between 60 and 1000 V, more particularly between 180 and 600 V, and / or making it possible to release a heating power on the air or an electric power consumption greater than 2 kW, in particular between 2 kW and 10 kW .
  • DC direct current
  • AC alternating
  • Said heating device comprises a heating element 10 supplied with electric current for heating a flow of air passing through said heating body 10.
  • Said heater 10 here has a substantially parallelepipedic configuration, extending on the surface. It is intended to be positioned transversely to the flow of air to be heated. More specifically, said air flow is intended to be oriented perpendicularly to said heating body 10, that is to say perpendicular to the plane of the figures, for FIGS. 1 to 3
  • the heating body 10 comprises heating elements 11 (visible in FIG. 6) traversed by said stream.
  • the heating elements 11 are, for example, PTC resistors (for positive temperature coefficient).
  • the one or more heating elements 11 are situated inside one or more housings 12 of said heating body 10 to electrically isolate said heating element or elements 11 from the outside,
  • the housings 12 form with the heating elements 1 1 heating units 8.
  • Said heating units 8 are selectively supplied with current. This means that each heating unit 8 is supplied with current independently of the others and can therefore be traversed by a different current, in particular by its intensity, the current flowing through the other heating units 8.
  • the value of the current involved here is in particular the value of the average current or the effective current.
  • the housings 12 are respectively formed of tubes 13.
  • the heating units 8 further comprises the electrode 15, located on either side of the heating elements 1 1 for their power supply.
  • Said heating units 8 further comprise layers of material 17, electrically insulating and thermally conductive, said layers being situated between one of the electrodes and a wall of the tube 13. In this way, the tube 13 is electrically isolated from the electrodes 15 and heating elements 1 1.
  • said heating elements 1 1 are electrically connected in parallel, in particular using the electrodes 15. Said heating elements are advantageously regularly distributed along the housings 12.
  • said heating element 10 may further comprise heat sinks 18, for example fins, in thermal contact relation with the tubes 13.
  • the dissipators 18 are positioned, in particular between said tubes 13.
  • Said heating body comprises a frame 14, in particular made of plastic material, accommodating said heating units 8 and used for maintaining said housing 12.
  • Said frame comprises two opposite lateral uprights 3, 4 and a proximal end 5 and an opposite distal edge 6, said proximal edge 5 and said distal edge 6 joining the lateral edges 3, 4 for example by their ends .
  • the at least one tube 13 opens at a first end of their longitudinal end facing the proximal post 5 and / or at a second of their second longitudinal end facing the distal post 6.
  • said frame 14 has not been shown and only the heating units 8 and the dissipators 18 are visible.
  • the heating device further comprises a unit 20 for distributing and / or controlling the current flowing in said heating body 10.
  • Said heating and / or control unit is advantageously configured to control the current supplying the heating element 10, in particular the various heating units 8, for example by means of controlled switches, making it possible respectively to control a current flow. in each of the heating units 8.
  • These are, in particular, transistors, for example of the Mosfet or IGBT type, operating in particular by pulse width modulation.
  • Said distribution and / or control unit 20 comprises a housing 22.
  • Said housing 22 comprises a connection face 24, used for mounting and / or mechanical fixing of the heating element 10, in particular by the lateral uprights 3, 4 of said 14.
  • said housing 22 is located along the proximal edge 5 of the frame 14.
  • said proximal post 5 is located opposite said unit. 20.
  • the frame 14 does not have a proximal edge 5 and the first end of the tubes 13 is directly vis-à-vis the connection face 24.
  • the electrodes 15 comprise ends 25 opening into the housing 22. Said ends 25 are configured to form male connectors cooperating with female connectors, not shown, located in the housing 22.
  • said device comprises a support, ensuring at least partial closure of said housing or 12. It further comprises one or more joints 30, 30 'attached to said support for sealing of the closure of the housing 12.
  • the joints 30, 30 ' are illustrated in transparency in order to visualize their positioning.
  • the seals 30, 30 ' are previously fixed on their support, this before mounting of the heating body 10 or before assembly of the heating body 10 on the distribution unit and / or control 20. Such prepositioning promotes the good positioning and speed of assembly of the joints 30, 30 '.
  • said tube or tubes 13 are sealed at at least one of their longitudinal ends by said support with the aid of one of said seals 30, 30 '.
  • Said seals 30, 30 ' are disposed between the longitudinal end of the tubes 13 and the support located opposite. They are advantageously compressed between an end edge of the walls of the tubes 13 and the corresponding support. More specifically, in the embodiment of FIG. 1, at least one of the seals, referred to as the first seal 30, is located on said heating body 10, in particular on its proximal amount 5. Said heater 10 thus forms a first part of the support, said first part of the support closing the first longitudinal end of said tubes 13.
  • Said heater 10 thus forms a first part of the support, said first part of the support closing the first longitudinal end of said tubes 13.
  • the first seal 30 is attached to the distribution and / or current control unit 20, in particular the connection face 24 of its housing 22. Said distribution and / or control unit 20 thus forms a first part of the support, said first part of the support closing the first longitudinal end of said tubes 13.
  • Said first part of the support that is to say the proximal amount 5 of the frame 14 and / or the connection face 24 of the housing 22, comprises orifices for the passage of the feed electrodes 15 of the heating elements 1 1.
  • a cross-section passing through the feed electrode feedthrough holes of the proximal post 5 is identical to a cross section of the feed electrode feedthrough holes of the connection face 24.
  • said first seal 30 includes passage openings 32 for supply electrodes.
  • the slots 32 of the first seal are located opposite said passage holes 34 of the feed electrodes.
  • the component serving as a support for the first seal 30 has been illustrated, whether it be the proximal post 5 of the frame 14, as in the first embodiment of FIG. 1, or the connection face 24 of the housing 22 as in the second embodiment of FIG. 2.
  • said slots 32 have a constant cross section along a thickness of the seal 30.
  • said openings 32 have a decreasing cross-section in the direction of the orifices 34 for the passage of the electrodes, provided in the proximal post 5 of the frame 14 and / or the connection face 24 of the housing 22.
  • said apertures 32 have an increasing cross-section in the direction of the orifices 34 for the passage of the electrodes provided in the proximal post 5 of the frame 14 and / or the connection face 24 of the housing 22.
  • a cross section of the lumen 32 at a face of the first seal 30 facing said passage holes 34 is identical to that of the through holes 34. Alternatively, it may be smaller or larger.
  • the first seal 30 is full and the slots 32 are formed by drilling the first seal 30 by the electrodes 15 during assembly.
  • the first seal 30 extends between said passage openings of the supply electrodes 15.
  • said first seal 30 is formed of first unitary joints 30i,..., 30n reported independently on said support, that is to say here either the proximal amount 5 of the frame 14, either the connection face 24 of the housing 22.
  • Each of said first unitary seals is located opposite one of said housings, namely here under with respect to the first longitudinal end of said tubes 13.
  • the first unitary joints 301, 30n are preferably annular in shape to fit the outline of the tubes 13.
  • At least one of the seals is located on said frame 14, in particular on its distal post 6, said distal post 6 of the frame 14 thereby forming a second part of said support.
  • Said second part of the support in other words said distal edge 6 closes the second longitudinal end of said tubes 13.
  • said second seal 30 extends continuously over said distal upright 6. Such a configuration is to be compared with that of FIG. 6 for the first seal 30.
  • said second seal 30 is formed of second unitary joints reported independently on said distal post 6.
  • Each of said second unitary seals is located opposite one of said housings, namely here the second longitudinal end 13.
  • the second unitary seals preferably having the shape of discs whose perimeter matches the outline of the tubes 13. Such The configuration is to be compared with that of FIG. 7 for the first seal 30.
  • first and second seals 30, 30 'with respect to the first and second longitudinal ends of the tubes 13 is illustrated in dashed lines, such positioning being common to the two embodiments shown in Figures 1 and 2, that is to say, that the first seal is attached to the distal amount 5 of the frame 14 or the connection face 24 of the housing 22.
  • said one or more seals 30, 30 ' are formed with the support by overmolding and / or by bi-injection.
  • the one or more seals 30, 30 ' are, in particular, made of elastomeric material, silicone material and / or foam material. In order to allow a good compression of the said seals 30,
  • said frame 14, in particular its proximal amount 5 and / or its distal amount 6, as well as the housing 22, in particular its connection face 24, have a high rigidity, at the very least higher than that of the joint (s) 30, 30 '.
  • they are formed of plastic materials such as PBT or PA.
  • said proximal amount 5, said distal amount 6 and / or said connecting face 24 have an intrinsic bending, rectified mounting.
  • Said device may further comprise means for fixing the heating body 10 allowing compression or seals 30, 30 'on their support. It may be, including a snap fastener.
  • the invention also relates to an air conditioning unit comprising a heating device as described above.
  • Said housing comprises a circulating body of the air flow inside which said heating device is located.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de chauffage pour boîtier de climatisation, ledit dispositif de chauffage comprenant un corps de chauffe 5 (10) alimenté en courant pour chauffer un flux d'air traversant ledit corps de chauffe (10), le corps de chauffe (10) comprenant un ou des éléments de chauffe, parcourus par ledit courant, le ou lesdits éléments de chauffe étant situés à l'intérieur d'un ou plusieurs logements (12) dudit corps de chauffe (10) pour isoler électriquement le ou lesdits éléments de chauffe de 10 l'extérieur, ledit dispositif comprenant un support, assurant une fermeture au moins partielle du ou desdits logements (12), et un ou des joints (30, 30') rapportés sur ledit support pour assurer une étanchéité de la fermeture du ou des logements (12).

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE POUR BOITIER DE CLIMATISATION, NOTAMMENT DE VEHICULE AUTOMOBILE, ET BOITIER DE CLIMATISATION EQUIPE D’UN TEL DISPOSITIF DE CHAUFFAGE
La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage pour boîtier de climatisation et un boîtier de climatisation équipé d’un tel dispositif de chauffage. Elle trouvera ses applications, notamment, dans le domaine des véhicules automobiles.
Il est connu des dispositifs de chauffage électrique destinés à être intégrés dans des boîtiers de climatisation de véhicule. Il s’agit soit de radiateurs additionnels, combinés avec des radiateurs de chauffage parcourus par un fluide caloporteur, dans les véhicules à moteur thermique, soit de radiateurs principaux, dans les véhicules électriques ou hybrides.
De tels dispositifs de chauffage comprennent un corps de chauffe accueillant des unités de chauffe munis d’éléments chauffants alimentés en courant électrique par des électrodes. Pour des raisons de sécurité électrique, il peut être nécessaire d’isoler les éléments chauffants et leurs électrodes d’alimentation de l’extérieur. Pour cela les unités de chauffe comprennent des tubes, isolant électriquement, à l’intérieur desquels les éléments chauffant et leur électrode sont situés.
Cela étant, ces tubes sont ouverts à chacune de leurs extrémités longitudinales. En utilisation, des liquides, en particulier de l’eau, sont donc susceptibles de pénétrer à l’intérieur des tubes, ce qui doit être évité. Ils ainsi prévu de fermer les tube à leurs extrémités, ceci de façon étanche, à l’aide de joints.
Actuellement, les joints sont positionnés individuellement, entre les extrémités des tubes et les composants du dispositif de chauffage servant à fermer lesdits tubes, simultanément au montage de l’ensemble. De telles solutions posent de nombreux problèmes en particulier le temps nécessaire au montage et le bon positionnement des joints. Pourtant un bon positionnement des joints est critique pour assurer une étanchéité satisfaisante de la fermeture des tubes et, par suite, une bonne isolation électrique des composants conducteurs de courant qu’ils contiennent.
L’invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients mentionnés plus haut et propose à cette fin un dispositif de chauffage pour boîtier de climatisation, ledit dispositif de chauffage comprenant un corps de chauffe alimenté en courant pour chauffer un flux d’air traversant ledit corps de chauffe, le corps de chauffe comprenant un ou des éléments de chauffe, parcourus par ledit courant, le ou lesdits éléments de chauffe étant situés à l’intérieur d’un ou plusieurs logements dudit corps de chauffe pour isoler électriquement le ou lesdits éléments de chauffe de l’extérieur, ledit dispositif comprenant un support, assurant une fermeture au moins partielle du ou desdits logements, et un ou des joints rapportés sur ledit support pour assurer une étanchéité de la fermeture du ou des logements.
Ainsi, selon l’invention, en prédisposant le ou les joints sur le support servant à fermer le ou les logements, on facilite le montage et le bon positionnement des joints. En particulier, il n’est plus nécessaire de les monter individuellement, ce qui permet de d’accélérer et de fiabiliser l’assemblage du dispositif.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention qui pourront être prises ensemble ou séparément :
- le ou lesdits logements sont respectivement formés d’un tube ou de tubes,
- le ou lesdits tubes sont fermés de façon étanche à l’une au moins de leurs extrémités longitudinales par ledit support avec l’aide de l’un desdits joints, - ledit dispositif comprend une unité distribution et/ou de commande du courant circulant dans ledit corps de chauffe,
- au moins l’un des joints, dit premier joint, est situé :
- côté corps de chauffe, ou
- côté unité de distribution et/ou de commande du courant, ledit corps de chauffe ou ladite unité de distribution et/ou de commande formant de la sorte une première partie du support,
- ladite première partie du support ferme une première extrémité longitudinale desdits tubes,
- ledit corps de chauffe comprend un cadre de maintien desdits logements,
- ledit cadre est formé d’un seul tenant,
- en variante, ledit cadre de plusieurs éléments séparés,
- ledit cadre est muni d’un montant, dit proximal, situé en vis-à-vis de ladite unité de distribution et/ou de commande,
- ledit premier joint est rapporté sur ledit montant proximal,
- ladite unité de distribution et/ou de commande comprend un boîtier muni d’une face de connexion au corps de chauffe,
- ledit premier joint est rapporté sur ladite face de connexion,
- ladite première partie du support comprend des orifices de passage d’électrodes d’alimentation des éléments de chauffe,
- les électrodes comprennent des extrémités débouchant dans le boîtier,
- lesdites extrémités forment des connecteurs mâles,
- ledit premier joint comprend des lumières de passage des électrodes d’alimentation,
- lesdites lumières présentent une section droite constante le long d’une épaisseur du joint ou croissante ou décroissante en direction des orifices de passage des électrodes,
- la section droite des lumières au niveau d’une face du premier joint tournée vers lesdits orifices de passage des électrodes d’alimentation est identique, plus faible ou plus élevée que la section droite desdits orifices de passage,
- les lumières sont situées en vis-à-vis desdits orifices de passage des électrodes d’alimentation,
- ledit premier joint s’étend entre lesdits orifices de passage des électrodes d’alimentation,
- au moins l’un des joints, dit second joint, est situé sur ledit cadre, ledit cadre formant de la sorte une deuxième partie dudit support,
- ladite deuxième partie du support ferme une seconde extrémité longitudinale desdits tubes,
- ledit cadre comporte un montant, dit distal, en vis-à-vis duquel débouche le ou lesdits tubes par leur seconde extrémité longitudinale,
- ledit second joint est situé au niveau dudit montant distal,
- ledit cadre comprend en outre deux montants latéraux, reliés entre eux par ledit montant distal,
- lesdits montants latéraux sont fixés à la face de connexion,
- ledit second joint s’étend de façon continue sur ledit montant distal,
- ledit dispositif comprend des moyens de fixation du corps de chauffe permettant une compression du ou des joints sur leur support,
- ledit joint est formé avec le support par surmoulage et/ou par bi- injection,
- ledit joint est fixé sur ledit support par collage et/ou accrochage mécanique,
- ledit joint est en matériau élastomère, silicone et/ou en mousse,
- chaque montant latéral dudit cadre est continu d’une face principale à l’autre dudit corps de chauffe, à savoir lorsque l’on passe d’une face à l’autre on reste sur une même pièce qui forme le montant latéral.
- ledit cadre est une pièce réalisée d’un seul tenant par exemple par moulage, notamment ledit cadre n’est pas formé par deux demi-coquilles assemblées, - le joint est disposé au sein du dispositif de chauffage de sorte à être comprimé dans une direction parallèle aux éléments du corps du chauffe. L’invention concerne aussi un boîtier de climatisation comprenant un dispositif de chauffage tel que décrit plus haut.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 illustre de façon schématique en vue de face un dispositif de chauffage selon l’invention,
- la figure 2 illustre de façon schématique en vue de face une variante de dispositif de chauffage selon l’invention,
- la figure 3 illustre de façon schématique en vue de face une partie du corps de chauffe d’un dispositif selon l’invention,
- la figure 4 illustre en vue de coupe transversale un tube d’un dispositif de chauffage selon l’invention,
- les figures 5a, 5b et 5c sont des vues de coupe du joint et du support d’un dispositif de chauffage selon l’invention, la vue de coupe étant orientée selon le trait de coupe illustré aux figures 6 et 7, ceci selon différentes variantes,
- la figure 6 illustre de façon schématique en vue de côté le corps de chauffe de la figure 3 avec un joint selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la figure 7 illustre de façon schématique en vue de côté le corps de chauffe de la figure 3 avec un joint selon un second mode de réalisation de l’invention. Comme illustré aux figures 1 à 3, l’invention concerne un dispositif de chauffage électrique. Il s’agit, par exemple, d’un dispositif de chauffage, dit haute tension, c’est-à-dire destiné à être alimenté par un courant continu (DC) ou alternatif (AC) présentant une tension électrique supérieure à 60 V, notamment compris entre 60 et 1000 V, plus particulièrement compris entre 180 et 600 V, et/ou permettant de dégager une puissance de chauffe sur l’air ou une puissance électrique consommée supérieure à 2 kW, notamment comprise entre 2 kW et 10 kW.
Ledit dispositif de chauffage comprend un corps de chauffe 10 alimenté en courant électrique pour chauffer un flux d’air traversant ledit corps de chauffe 10.
Ledit corps de chauffe 10 présente ici une configuration sensiblement parallélépipédique, s’étendant en surface. Il est destiné à être positionné de façon transversale au flux d’air à réchauffer. Plus précisément, ledit flux d’air est destiné à être orienté perpendiculairement audit corps de chauffe 10, c’est-à-dire perpendiculairement au plan des figures, pour les figures 1 à 3
Le corps de chauffe 10 comprend des éléments de chauffe 11 (visibles figure 6) parcourus par ledit courant. Les éléments de chauffe 1 1 sont, par exemple, des résistances à effet CTP (pour coefficient de température positif).
Le ou lesdits éléments de chauffe 1 1 sont situés à l’intérieur d’un ou plusieurs logements 12 dudit corps de chauffe 10 pour isoler électriquement le ou lesdits éléments de chauffe 11 de l’extérieur, Les logements 12 forment avec les éléments de chauffe 1 1 des unités de chauffe 8. Lesdites unités de chauffe 8 sont alimentées sélectivement en courant. On entend par là que chaque unité de chauffe 8 est alimentée en courant indépendamment des autres et peut donc être parcourue par un courant différent, notamment par son intensité, du courant parcourant les autres unités de chauffe 8. La valeur du courant en jeu ici est en particulier la valeur du courant moyen ou du courant efficace.
Comme cela apparaît mieux à la figure 4, les logements 12 sont respectivement formés de tubes 13.
Les unités de chauffe 8 comporte en outre de l’électrode 15, situées de part et d’autre des éléments de chauffe 1 1 pour leur alimentation en courant électrique. Lesdites unités de chauffe 8 comportent encore des couches de matière 17, électriquement isolantes et thermiquement conductrices, lesdites couches étant situées entre l’une des électrodes et une paroi du tube 13. De la sorte, le tube 13 est électriquement isolé des électrodes 15 et des éléments de chauffe 1 1.
Préférentiellement, lesdits éléments de chauffe 1 1 sont connectés électriquement en parallèle, notamment à l’aide des électrodes 15. Lesdits éléments de chauffe sont avantageusement répartis régulièrement le long des logements 12.
Si l’on se reporte aux figures 1 à 3, on constate que ledit corps de chauffe 10 peut encore comprendre des dissipateurs thermiques 18, par exemple des ailettes, en relation de contact thermique avec les tubes 13. Les dissipateurs 18 sont positionnés, notamment, entre lesdits tubes 13.
Ledit corps de chauffe comprend un cadre 14, notamment en matière plastique, accueillant lesdites unités de chauffe 8 et servant au maintien desdits logements 12. Ledit cadre comprend deux montants latéraux 3, 4 opposés ainsi qu’un montant proximal 5 et un bord distal 6 opposé, ledit bord proximal 5 et ledit bord distal 6 rejoignant les bords latéraux 3, 4 par exemple par leurs extrémités. Le ou lesdits tubes 13 débouchent par une première de leur extrémité longitudinale en vis-à-vis du montant proximal 5 et/ou par une seconde de leur seconde extrémité longitudinale en vis-à-vis du montant distale 6. A la figure 3, ledit cadre 14 n’a pas été représenté et seuls les unités de chauffe 8 et les dissipateurs 18 sont visibles.
Préférentiellement, le dispositif de chauffage comprend en outre une unité 20 de distribution et/ou de commande du courant circulant dans ledit corps de chauffe 10.
Ladite unité de chauffage et/ou de commande est avantageusement configurée pour piloter le courant alimentant le corps de chauffe 10, en particulier les différentes unités de chauffe 8, par exemple à l’aide de commutateurs pilotés, permettant de contrôler respectivement une circulation de courant dans chacune des unités de chauffe 8. Il s’agit, notamment, de transistors, par exemple du type Mosfet ou IGBT, fonctionnant en particulier par modulation de largeur d’impulsions.
Ladite unité 20 de distribution et/ou de commande comprend un boîtier 22. Ledit boîtier 22 comprend une face de connexion 24, servant au montage et/ou à la fixation mécanique du corps de chauffe 10, notamment par les montants latéraux 3, 4 dudit cadre 14. Dans le premier mode de réalisation, correspondant à celui illustré figure 1 , ledit boîtier 22 est situé le long du bord proximal 5 du cadre 14. Autrement dit, ledit montant proximal 5 est situé en vis-à-vis de ladite unité de distribution et/ou de commande, 20. Dans le second mode de réalisation, correspondant à celui illustré à la figure 2, le cadre 14 ne comporte pas de bord proximal 5 et la première extrémité des tubes 13 est directement en vis-à-vis de la face de connexion 24.
Préférentiellement, les électrodes 15 comprennent des extrémités 25 débouchant dans le boîtier 22. Lesdites extrémités 25 sont configurées pour former des connecteurs mâles coopérant avec des connecteurs femelles, non représentés, situés dans le boîtier 22.
Comme cela est plus particulièrement illustré aux figures 1 et 2, ledit dispositif comprend un support, assurant une fermeture au moins partielle du ou desdits logements 12. Il comprend en outre un ou des joints 30, 30’ rapportés sur ledit support pour assurer une étanchéité de la fermeture du ou des logements 12. Aux figures 1 et 2, les joints 30, 30’ sont illustrés en transparence afin de visualiser leur positionnement.
Autrement dit, les joints 30, 30’ sont préalablement fixés sur leur support, ceci avant montage du corps de chauffe 10 ou avant assemblage du corps de chauffe 10 sur l’unité de distribution et/ou de commande 20. Un tel prépositionnement favorise le bon positionnement et la rapidité de montage des joints 30, 30’.
Encore autrement dit, selon les différents modes de réalisation illustrés, le ou lesdits tubes 13 sont fermés de façon étanche à l’une au moins de leurs extrémités longitudinales par ledit support avec l’aide de l’un desdits joints 30, 30’. Lesdits joints 30, 30’ sont disposés entre l’extrémité longitudinale des tubes 13 et le support situé en vis-à-vis. Ils sont avantageusement comprimés entre une tranche d’extrémité des parois des tubes 13 et le support correspondant. Plus précisément, dans le mode de réalisation de la figure 1 , au moins l’un des joints, dit premier joint 30, est situé sur ledit corps de chauffe 10, en particulier sur son montant proximal 5. Ledit corps de chauffe 10 forme de la sorte une première partie du support, ladite première partie du support fermant la première extrémité longitudinale desdits tubes 13. En variante, dans le mode de réalisation de la figure 2, le premier joint 30 est fixé sur l’unité 20 de distribution et/ou de commande du courant, en particulier la face de connexion 24 de son boîtier 22. Ladite unité de distribution et/ou de commande 20 forment de la sorte une première partie du support, ladite première partie du support fermant la première extrémité longitudinale desdits tubes 13.
Ladite première partie du support, autrement dit le montant proximal 5 du cadre 14 et/ou la face de connexion 24 du boîtier 22, comprend des orifices de passage des électrodes d’alimentation 15 des éléments de chauffe 1 1. Préférentiellement, une section droite de passage des orifices de passage des électrodes d’alimentation du montant proximal 5 est identique à une section droite des orifices de passage des électrodes d’alimentation de la face de connexion 24.
Comme illustré aux figures 5a à 5c, ledit premier joint 30 comprend des lumières 32 de passage des électrodes d’alimentation. Les lumières 32 du premier joint sont situées en vis-à-vis desdits orifices de passage 34 des électrodes d’alimentation. Ici, par souci de simplification, seul le composant servant de support au premier joint 30 a été illustré, qu’il s’agisse du montant proximal 5 du cadre 14, comme dans le premier mode de réalisation de la figure 1 , ou de la face de connexion 24 du boîtier 22 comme dans le second mode de réalisation de la figure 2.
A la figure 5a, lesdites lumières 32 présentent une section droite constante le long d’une épaisseur du joint 30. A la figure 5b, lesdites lumières 32 présentent une section droite décroissante en direction des orifices 34 de passage des électrodes, prévus dans le montant proximal 5 du cadre 14 et/ou la face de connexion 24 du boîtier 22.
A la figure 5c, lesdites lumières 32 présentent une section droite croissante en direction des orifices 34 de passage des électrodes prévus dans le montant proximal 5 du cadre 14 et/ou la face de connexion 24 du boîtier 22.
A ces différentes figures, une section droite des lumière 32 au niveau d’une face du premier joint 30 tournée vers lesdits orifices de passage 34 est identique à celle des orifices de passage 34. En variante, elle pourra être plus faible ou plus grande.
De manière générale, une telle comparaison desdites sections droites est réalisée avant montage, la compression du joint ayant lieu lors du montage étant susceptible de le déformer.
En variante, non-illustré, le premier joint 30 est plein et les lumières 32 sont formées par perçage du premier joint 30 par les électrodes 15 lors du montage.
Comme illustré à la figure 6, le premier joint 30 s’étend entre lesdits orifices de passage des électrodes d’alimentation 15.
Comme illustré à la figure 7, en variante, ledit premier joint 30 est formé de premiers joints unitaires 30i, ..., 30n rapportés indépendamment sur ledit support, c’est-à-dire ici soit le montant proximal 5 du cadre 14, soit la face de connexion 24 du boîtier 22. Chacun desdits premiers joints unitaires est situé en vis-à-vis de l’un desdits logements, à savoir ici en vis- à-vis de la première extrémité longitudinale desdits tubes 13. Les premiers joints unitaires 301 , 30n sont préférentiellement de forme annulaire pour épouser le contour des tubes 13.
A ce sujet, on comprend que le positionnement relatif des électrodes 15 dans le cadre 14 et des orifices 34 de passage des électrodes 15 de la face de connexion 24 entraînent le positionnement relatif des premiers joints 30 par rapport à la première extrémité des tubes 13 sans qu’il soit nécessaire d’assurer individuellement un tel positionnement, tube par tube, ceci que l’on est affaire à un joint s’étendant entre lesdits orifices 34 de passage ou à un joint formé de joints unitaires. En effet, dans chaque cas, le joint aura été prépositionné sur son support.
Si l’on se reporte à nouveau aux figures 1 et 2, on constate qu’au moins l’un 30’ des joints, dit second joint, est situé sur ledit cadre 14, en particulier sur son montant distal 6, ledit montant distal 6 du cadre 14 formant de la sorte une deuxième partie dudit support. Ladite deuxième partie du support, autrement dit ledit bord distal 6 ferme la deuxième extrémité longitudinale desdits tubes 13.
Selon une première variante, ledit second joint 30’ s’étend de façon continue sur ledit montant distal 6. Une telle configuration est à rapprocher de celle de la figure 6 pour le premier joint 30.
En variante, ledit second joint 30’ est formé de seconds joints unitaires rapportés indépendamment sur ledit montant distal 6. Chacun desdits seconds joints unitaires est situé en vis-à-vis de l’un desdits logements, à savoir ici de la seconde extrémité longitudinales des tubes 13. Les seconds joints unitaires présentant préférentiellement la forme de disques dont le périmètre épouse le contour des tubes 13. Une telle configuration est à rapprocher de celle de la figure 7 pour le premier joint 30.
Si l’on se reporte de nouveau à la figure 3, on constate que le positionnement des premier et second joints 30, 30’ par rapport à la première et à la seconde extrémités longitudinales des tubes 13 est illustré en pointillés, un tel positionnement étant commun aux deux modes de réalisation illustré aux figures 1 et 2, c’est-à-dire, que le premier joint soit rapporté sur le montant distal 5 du cadre 14 ou sur la face de connexion 24 du boîtier 22.
A titre d’exemple, ledit ou lesdits joints 30, 30’ sont formés avec le support par surmoulage et/ou par bi-injection. En variante, ledit ou lesdits joints 30, 30’ sont fixés sur ledit support par collage et/ou accrochage mécanique.
Le ou lesdits joints 30, 30’ sont, notamment, en matériau élastomère, silicone et/ou en mousse. Afin de permettre une bonne compression du ou desdits joints 30,
30’ contre le ou les supports, ledit cadre 14, en particulier son montant proximal 5 et/ou son montant distal 6, ainsi que le boîtier 22, en particulier sa face de connexion 24, présentent une rigidité élevée, à tout le moins plus élevée que celle du ou des joints 30, 30’. A titre d’exemple, ils sont formés de matériaux plastiques tels que du PBT ou du PA. Dans le même but, ledit montant proximal 5, ledit montant distal 6 et/ou ladite face de connexion 24 présentent un cintrage intrinsèque, redressé au montage.
Ledit dispositif pourra encore comprendre des moyens de fixation du corps de chauffe 10 permettant une compression du ou des joints 30, 30‘ sur leur support. Il pourra s’agir, notamment d’une fixation par encliquetage. L’invention concerne encore un boîtier de climatisation comprenant un dispositif de chauffage tel que décrit plus haut. Ledit boîtier comprend un corps de circulation du flux d’air à l’intérieur duquel ledit dispositif de chauffage est situé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de chauffage pour boîtier de climatisation, ledit dispositif de chauffage comprenant un corps de chauffe (10) alimenté en courant pour chauffer un flux d’air traversant ledit corps de chauffe (10), le corps de chauffe (10) comprenant un ou des éléments de chauffe (1 1 ), parcourus par ledit courant, le ou lesdits éléments de chauffe (1 1 ) étant situés à l’intérieur d’un ou plusieurs logements (12) dudit corps de chauffe (10) pour isoler électriquement le ou lesdits éléments de chauffe (1 1 ) de l’extérieur, ledit dispositif comprenant un support, assurant une fermeture au moins partielle du ou desdits logements (12), et un ou des joints (30, 30’) rapportés sur ledit support pour assurer une étanchéité de la fermeture du ou des logements (12).
2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le ou lesdits logements (12) sont respectivement formés d’un tube ou de tubes (13), le ou lesdits tubes (13) étant fermés de façon étanche à l’une au moins de leurs extrémités longitudinales par ledit support avec l’aide de l’un desdits joints (30, 30’).
3. Dispositif selon la revendication 2 comprenant une unité (20) de distribution et/ou de commande du courant circulant dans ledit corps de chauffe.
4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel au moins l’un des joints, dit premier joint (30) est situé :
- côté corps de chauffe (10), et/ou
- côté unité (20) de distribution et/ou de commande du courant,
ledit corps de chauffe (10) et/ou ladite unité (20) de distribution et/ou de commande formant de la sorte une première partie du support, ladite première partie du support fermant une première extrémité longitudinale desdits tubes (13).
5. Dispositif selon la revendication 4 dans lequel ledit corps de chauffe (10) comprend un cadre (14) de maintien desdits logements (12), ledit cadre (14) étant muni d’un montant (5), dit proximal, situé en vis-à-vis de ladite unité (20) de distribution et/ou de commande, ledit premier joint (30) étant rapporté sur ledit montant proximal (5).
6. Dispositif selon la revendication 4 dans lequel ladite unité (20) de distribution et/ou de commande comprend un boîtier (22) muni d’une face de connexion (24) au corps de chauffe (10), ledit premier joint (30) étant rapporté sur ladite face de connexion (24).
7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 4 à 6 dans lequel ladite première partie du support comprend des orifices (34) de passage d’électrodes d’alimentation (15) des éléments de chauffe (1 1 ).
8. Dispositif selon la revendication 7 dans lequel ledit premier joint (30) comprend des lumières (32) de passage des électrodes d’alimentation (15).
9. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel lesdites lumières (32) présentent une section droite constante le long d’une épaisseur du joint (30).
10. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel lesdites lumières (32) présentent une section droite décroissante en direction des orifices (34) de passage des électrodes (15).
1 1. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel lesdites lumières (32) présentent une section droite croissante en direction des orifices (34) de passage des électrodes (15).
12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 8 à 1 1 dans lequel lesdites lumières (32) présentent une section droite sensiblement identique à celle des orifices (34) de passage des électrodes d’alimentation (15).
13. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 7 à 12 dans lequel ledit premier joint (30) s’étend entre lesdits orifices (34) de passage des électrodes d’alimentation (15).
14. Dispositif selon la revendication 4 dans lequel ledit corps de chauffe (10) comprend un cadre (14) de maintien desdits logements (12), au moins l’un des joints, dit second joint (30’), étant situé sur ledit cadre (14), ledit cadre formant de la sorte une deuxième partie dudit support, ladite deuxième partie du support fermant une seconde extrémité longitudinale desdits tubes (13).
15. Dispositif dans lequel ledit cadre (14) comporte un montant, dit distal (6), en vis-à-vis duquel débouche le ou lesdits tubes (13) par leur seconde extrémité longitudinale, ledit second joint (30’) étant situé au niveau dudit montant distal (6).
16. Dispositif selon la revendication 15 dans lequel ledit second joint (30’) s’étend de façon continue sur ledit montant distal.
17. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit joint (30 ,30’) est formé avec le support par surmoulage et/ou par bi-injection et/ou ledit joint (30, 30’) est fixé sur ledit support par collage et/ou accrochage mécanique.
18. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit joint est en matériau élastomère, silicone et/ou en mousse.
19. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant des moyens de fixation du corps de chauffe permettant une compression du ou des joints (30, 30’) sur leur support.
20. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, le ou lesdits joints (30, 30’) étant disposés au sein du dispositif de chauffage de sorte à être comprimés dans une direction parallèle aux éléments de chauffe du corps du chauffe.
21 . Boîtier de climatisation comprenant un dispositif de chauffage selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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EP2017548A1 (fr) * 2007-07-20 2009-01-21 Catem GmbH & Co.KG Dispositif de chauffage électrique, en particulier pour véhicules automobiles
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