WO2019138170A1 - Module d'alimentation pour radiateur de chauffage et radiateur de chauffage equipe d'un tel module - Google Patents

Module d'alimentation pour radiateur de chauffage et radiateur de chauffage equipe d'un tel module Download PDF

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WO2019138170A1
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electronic switches
heating
heating radiator
supply module
dissipator
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PCT/FR2019/050002
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Romain DELCOURT
Pascal FOURGOUS
Jonathan FOURNIER
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]

Definitions

  • the invention relates to a supply module for a heating radiator and a heating radiator comprising such a supply module. It is particularly intended for the equipment of air conditioning boxes, including motor vehicles.
  • Heating radiators for motor vehicles and in particular motorized vehicles by means of an electric or hybrid motor, conventionally comprise a heating body in which a plurality of heating elements supplied with current from a supply module located at even within the heating radiator. These heating elements are able to heat a flow of air sent into the passenger compartment of the motor vehicle after having passed through the heating body.
  • the power module extends in a plane perpendicular to the heating body.
  • the power supply module includes electronic components that control the current flowing in the heater. These electronic components releasing heat, they are typically thermally connected to a heat sink capable of dissipating the calories generated by said components. For this purpose, the dissipator is placed in the flow of air passing through the heating body.
  • the electronic components integrated in the printed circuit board are perpendicular to the heating body. It is therefore necessary to cool them with a heat sink forming an elbow, so that it conforms to the electronic components and the heating body. Furthermore, the electronic components integrated in the printed circuit board being relatively remote from the heating body, the heat transmitted by the heat sink to the body of the heating is limited by the thermal resistance created by the corresponding additional length of the heatsink. Thus, the aforementioned devices do not have optimal compactness, which does not allow them to efficiently transmit the heat generated by the electronic components to the air flow through the heater.
  • the invention aims to improve the prior art by providing a compact power module.
  • the improvement in compactness optimizes the heat exchange between the electronic components of the printed circuit board and the heating body.
  • the invention proposes a heating radiator comprising a power supply module and a heating body, said power supply module comprising a plurality of electronic switches, supplying power to the heating element and a dissipator, said module being configured so that said dissipator allows a dissipation of the heat generated by said electronic switches by a flow of air passing through the heating body, said supply module being characterized in that the electronic switches overlap at least part the heating body.
  • overlapping is meant that the electronic switches, including a large face of the electronic switches, are located vis-à-vis the heating body, including a large face of the heating body, at least in part. In other words, in transverse planes, in particular orthogonal to the air flow, the electronic switches come at least partly opposite the heating body.
  • the electronic switches extend in the same plane, called the extension plane of the electronic switches;
  • the extension plane of the electronic switches is parallel to a large face of the heating bodies;
  • the dissipator comprises a flat part, said flat part comprising a first portion facing the electronic switches and a second portion intended to be traversed by the air flow;
  • the second portion of the dissipator is made of teeth, so that the heat transmitted to said second portion by the electronic switches via the first portion of the dissipator can be dissipated by a portion of the air flow through the teeth;
  • the power supply module comprises a circuit board
  • the printed circuit board is located in a plane perpendicular to an extension plane of the heating body.
  • the printed circuit board has a first face facing the heating body and a second face opposite to said first face, so that the first face is vis-à-vis the heating body;
  • the electronic switches are adjacent to the first face and connected to the second face of the printed circuit board;
  • the electronic switches are bipolar transistors with insulated gate
  • said electronic switches have electrical connections passing through the printed circuit board
  • the power module comprises a housing partially overlapping the heating body, said electronic switches and said printed circuit board being located, in particular inserted in said housing;
  • the heating radiator comprises an intermediate plate interposed between the electronic switches and the dissipator, said plate being electrically insulating and having a good thermal conductivity;
  • the invention also relates to the supply module of the heating radiator as described above.
  • FIG. 1 schematically illustrates in perspective a heating radiator according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2a schematically illustrates, in front view, the radiator of Figure 1, only some components of its power supply module being shown, in particular its electronic switches;
  • FIG. 2b schematically illustrates, in front view, the components of the power supply module
  • FIG. 2c completes FIG. 2a with a dissipator
  • FIG. 3 schematically illustrates a section of the radiator supply module of the preceding figures, seen from the side;
  • FIG. 4 schematically illustrates, in front view, the components of the power supply module shown in Figure 2a and a plate overcoming the electronic switches and the heater, also partially shown.
  • the invention relates to a heating radiator 1 comprising a supply module 2 and a heater 3, to be traversed by an air flow F.
  • This is, for example, a heating radiator, said high voltage, that is to say intended to be powered by a current greater than 60 V, in particular between 60 and 1000 V, more particularly between 180 and 600 V, and / or to release a power greater than 2 KW, especially between 2 kW and 10 kW.
  • the air flow F can be heated by passing through the heater 3 to increase the temperature in the passenger compartment of the vehicle.
  • Said heater 3 here has a substantially parallelepipedal configuration, extending on the surface. It is intended to be positioned transversely to the flow of air F to be heated.
  • Said heater 3 comprises heating elements, not shown.
  • the heating elements are, for example, PTC resistors (for positive temperature coefficient).
  • Said heating elements are grouped into heating units. Said heating units are selectively powered. This means that each heating unit is supplied with current independently of the others and can therefore be traversed by a different current, including its intensity, the current flowing through the other heating units.
  • Said heating units advantageously comprise support bars accommodating the heating elements, the latter being located one after the other along each bar.
  • Said heating elements are electrically connected in parallel, in particular using electrodes 4 (visible in FIG. 4) located on said bar.
  • said heating elements are regularly distributed along said bars.
  • the heating body 3 may further comprise heat sinks, for example fins, in thermal contact relation with the heating elements.
  • the dissipators are positioned, in particular, between said bars.
  • the heating units may be in the form of tubes.
  • Said heater 3 comprises a frame 5, in particular of plastic, accommodating said heating units.
  • Said frame 5 comprises two opposite lateral edges as well as a proximal edge 6 and an opposite distal edge 7, said proximal edge and said distal edge joining the lateral edges, for example by their ends.
  • Said frame 5 is preferably provided with reinforcements extending transversely between the two lateral edges of the frame. The bar or bars extend longitudinally from the proximal edge to the distal edge.
  • the power supply module 2 comprises a plurality, at least two, of electronic switches 30 supplying current to the heating element 3.
  • the electronic switches within the meaning of the invention are electronic power components that make it possible to control respectively the current flowing in each heating unit, from a control signal. These are therefore controlled switches.
  • the electronic switches 30 When the heating radiator 1 is supplied with voltage, the electronic switches 30 are caused to heat up and are then likely to generate heat. This heat must be dissipated to prevent overheating of the power supply module 2.
  • the power supply module 2 of the invention also comprises a heat sink 40.
  • the power supply module is configured so that the heat sink 40 allows a dissipation of the heat released by the electronic switches 30 by the air flow. F through the heating body 3.
  • the heat generated by the electronic switches 30 and dissipated in the heating body by means of the dissipator 40 can contribute to the heating of the air flow F through the heating body 3.
  • the heating radiator 1 according to the invention is illustrated in a front view with the heating element 2 (FIG 2a) and without the heating body 2 (FIG 2b). It is found that the power supply module 2 according to the invention is configured so that the electronic switches 30 overlap at least part of the heating element 3. In this way, the distance between the electronic switches 30 and the heating body 3 is significantly reduced which improves the compactness of the heating radiator 1. Improving the compactness makes it possible on the one hand to reduce the size of the device in the vehicle, and on the other hand to transmit the heat generated by the electronic switches more efficiently to the heating element 3.
  • the electronic switches 30 are located vis-à-vis the proximal edge 6 of the frame 5, at a large face of the heater body 3.
  • the electronic switches 30 extend in the same plane, called the extension plane of the electronic switches, said plane extending the electronic switches being parallel to said large face of the heating body 3.
  • the electronic switches 30 are configured to form a compact row. Such a configuration advantageously makes it possible to use a substantially flat heat sink and thus reduces the space generated by the electronic switches and the dissipator.
  • one or more electronic switches 30 may be placed in a plane perpendicular to said compact row, and preferably below and / or above said row, so that a good compactness of the heating radiator 1 is maintained when the number of switches 30 increases.
  • the increase in the number of electronic switches 30 advantageously makes it possible to supply more heating units.
  • the dissipator 40 preferably comprises a flat portion 42, said flat portion 42 comprising a first portion 44 vis-à-vis the electronic switches 30 and a second portion 46 to be traversed by the air flow F
  • the first portion 44 facing the switches 30 is configured to exchange heat with said switches 30 by conduction mechanism, while the second portion 46 dissipates heat from conduction of the first portion 44. of the heatsink 40.
  • the second portion 46 of the dissipator 40 may consist of teeth 48, so that the heat transmitted to said second portion 46 by the electronic switches 30 via the first portion 44 of the dissipator can be dissipated by a portion of the flow of F air passing between the teeth 48.
  • the flatness of the part 42 of the dissipator 40 and the short distance between the heating body 3 and the electronic switches 30 make it possible to optimize the heat transfer between, on the one hand, the dissipator 40 and the flow of air F passing through the body of heater 3, and secondly between the air flow F and the heater 3 itself.
  • Said dissipator 40 is preferably placed upstream of the heating body 3 according to the flow direction of the air flow F.
  • the sink 40 may be configured to present a other flat portion 42 'vis-à-vis these switches.
  • the dissipator 40 may have a shape of elbow or any other form allowing it to maintain a flat portion vis-à-vis the electronic switches 30.
  • the power supply module 2 comprises a printed circuit board 20 on which the electronic switches 30 are connected.
  • said printed circuit board 20 is situated in a plane perpendicular to the plane in which it is located.
  • the printed circuit board 20 has a first face 22 facing the heating body 3 and a second face 24 opposite to said first face, so that the first face 22 is in contact with the with respect to the heating body 3, in particular its proximal edge 6.
  • locations are provided on the printed circuit board 20 for connection of the electronic switches 30.
  • said switches 30 are adjacent to the first face 22 and connected to the second face 24 of the printed circuit board 20
  • the switches 30 are ideally placed to overlap at least part of the heating element 2.
  • the extension plane of the switches 30 is perpendicular to the printed circuit board 20.
  • the printed circuit board 20 is connected to the electrodes of the heat exchangers of the heating body 3 via connection means 26.
  • the electronic switches 30 are advantageously insulated gate bipolar transistors. Such switches are particularly suitable when the power supply of the heating radiators is high. Preferably, the switches 30 have three electrical connections 32, 34, 36.
  • the electronic switches 30 are advantageously through-connection switches, so that their electrical connections 32, 34, 36 are adapted to pass through the printed circuit board 20.
  • the example mentioned above is non-limiting and other types of electronic switches can be envisaged to supply power to the heating body 3.
  • the supply module 2 comprises a housing or housing partially overlapping the heating body 3, in particular its proximal edge 6. Said electronic switches 30 and said printed circuit board 20 are located in said housing 10. Thus, advantageously, the elements of the power supply module are protected from the external environment.
  • the housing 10 may comprise an inner screen wall between the printed circuit board 20 and the electronic switches 30, said inner wall having a low thermal conductivity. In this way, when said switches 30 heat up, the heat exchanges with the printed circuit board 20 are minimized.
  • the housing 10 comprises a first portion 14 forming a base, and a second portion 16 covering and accommodating here connectors 18 and 18 'to external circuits.
  • the base part 14 accommodates the electronic switches 30. It defines an opening overlapping the heating body 3, in particular its proximal edge 6, and through which a large face of the electronic switches 30 is accessible.
  • the heating radiator 1 preferably comprises an intermediate plate 12 interposed between the electronic switches 30 and the dissipator 40, said plate 12 being electrically insulating and having a good thermal conductivity.
  • the plate 12 provides electrical insulation between the electronic switches 30 and the sink 40 and prevents any risk of short circuit between these elements.
  • the good thermal conductivity of the plate 12 ensures effective heat exchange between the electronic switches 30 and the sink 40.
  • the plate 12 is here positioned in the opening of the housing mentioned above and closes said opening.
  • the electronic switches 30, the intermediate layer 12 and the dissipator 40 are secured by screws 50, not shown, so that heat exchange by conduction, and thus direct contact, between these different elements are optimized. .
  • Said screws pass through lights 38 made in the electronic switches 30, lights 13 made in the plate 12 and a threaded blind hole 48 formed in the dissipator 40.
  • the invention also relates to the supply module 2 of the heating radiator 1 as described above.

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Abstract

L'invention concerne un radiateur de chauffage (1) comprenant un module d'alimentation (2) et un corps de chauffe (3), ledit module d'alimentation (2) comprenant une pluralité de commutateurs électroniques (30) alimentant en courant le corps de chauffe (3) et un dissipateur, ledit module (2) étant configuré pour que ledit dissipateur permette une dissipation de la chaleur dégagée par lesdits commutateurs électroniques (30) par un flux d'air (F) traversant le corps de chauffe (3), ledit module d'alimentation (2) étant caractérisé en ce que les commutateurs électroniques chevauchent au moins en partie le corps de chauffe (3).

Description

MODULE D’ALIMENTATION POUR RADIATEUR DE CHAUFFAGE ET RADIATEUR DE CHAUFFAGE EQUIPE D’UN TEL MODULE
Domaine de l’invention
L’invention concerne un module d’alimentation pour radiateur de chauffage et un radiateur de chauffage comprenant un tel module d’alimentation. Elle est en particulier destinée à l’équipement de boîtiers de climatisation, notamment de véhicules automobiles.
Etat de la technique
Les radiateurs de chauffage pour véhicules automobiles, et en particulier les véhicules motorisés au moyen d’un moteur électrique ou hybride comprennent classiquement un corps de chauffe dans lequel est installée une pluralité d’éléments chauffant alimentés en courant depuis un module d’alimentation situé au sein même du radiateur de chauffage. Ces éléments chauffant sont aptes à chauffer un flux d’air envoyé dans l’habitacle du véhicule automobile après avoir traversé le corps de chauffe.
Dans les dispositifs connus, le module d’alimentation s’étend dans un plan perpendiculaire au corps de chauffe. De manière typique, le module d’alimentation comprend des composants électroniques qui permettent de contrôler le courant circulant dans le corps de chauffe. Ces composants électroniques dégageant de la chaleur, ils sont classiquement reliés thermiquement à un dissipateur de chaleur apte à dissiper les calories générées par lesdits composants. Le dissipateur est pour cela placé dans le flux d’air traversant le corps de chauffe.
Les dispositifs évoqués ci-dessus présentent plusieurs inconvénients. En premier lieu, les composants électroniques intégrés à la carte de circuit imprimé sont perpendiculaires au corps de chauffe. Il est donc nécessaire de les refroidir avec un dissipateur de chaleur formant un coude, de sorte que celui-ci se conforme aux composants électroniques et au corps de chauffe. Par ailleurs, les composants électroniques intégrés à la carte de circuit imprimé étant relativement éloignés du corps de chauffe, la chaleur transmise par le dissipateur de chaleur au corps de chauffe est limitée par la résistance thermique créée par le supplément de longueur correspondant du dissipateur. Ainsi, les dispositifs précités ne présentent pas une compacité optimale, ce qui ne leur permet pas de transmettre efficacement la chaleur générée par les composants électroniques au flux d’air traversant le corps de chauffe.
L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant un module d’alimentation compact. L’amélioration de la compacité permet d’optimiser les échanges de chaleur entre les composants électroniques de la carte de circuit imprimé et le corps de chauffe.
À cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose un radiateur de chauffage comprenant un module d’alimentation et un corps de chauffe, ledit module d’alimentation comprenant une pluralité de commutateurs électroniques, alimentant en courant le corps de chauffe et un dissipateur, ledit module étant configuré pour que ledit dissipateur permette une dissipation de la chaleur dégagée par lesdits commutateurs électroniques par un flux d’air traversant le corps de chauffe, ledit module d’alimentation étant caractérisé en ce que les commutateurs électroniques chevauchent au moins en partie le corps de chauffe.
L’effet d’augmentation de la compacité désiré est ainsi obtenu, selon l’invention, en utilisant des commutateurs électroniques chevauchant au moins en partie le corps de chauffe.
Par « chevauchant » on entend que les commutateurs électroniques, notamment une grande face des commutateurs électroniques, se situent en vis-à-vis du corps de chauffe, notamment une grande face du corps de chauffe, au moins en partie. Autrement dit, dans des plans transversaux, notamment orthogonaux au flux d’air, les commutateurs électroniques viennent au moins en partie en vis-à-vis du corps de chauffe.
Selon différentes caractéristiques de l’invention qui pourront être prises ensemble ou séparément :
- les commutateurs électroniques s’étendent dans un même plan, dit plan d’extension des commutateurs électroniques ;
- le plan d’extension des commutateurs électroniques est parallèle à une grande face des corps de chauffe ; - le dissipateur comprend une partie plane, ladite partie plane comprenant une première portion en vis-à-vis des commutateurs électroniques et une deuxième portion destiné à être traversée par le flux d’air ;
- la deuxième portion du dissipateur est constituée de dents, de sorte que la chaleur transmise à ladite deuxième portion par les commutateurs électroniques via la première portion du dissipateur puisse être dissipée par une partie du flux d’air traversant les dents ;
- le module d’alimentation comprend une carte de circuit imprimée ;
- la carte de circuit imprimé est située dans un plan perpendiculaire à un plan d’extension du corps de chauffe.
- la carte de circuit imprimé comporte une première face faisant face au corps de chauffe et une deuxième face opposée à ladite première face, de sorte que la première face soit en vis-à-vis du corps de chauffe ;
- les commutateurs électroniques sont adjacents à la première face et connectés à la deuxième face de la carte de circuit imprimé ;
- les commutateurs électroniques sont des transistors bipolaires à grille isolée ;
- lesdits commutateurs électroniques présentent des connexions électriques traversant la carte de circuit imprimé ;
- le module d’alimentation comprend un logement chevauchant en partie le corps de chauffe, lesdits commutateurs électroniques et la ladite carte de circuit imprimé étant situés, notamment insérés, dans ledit logement ;
- le radiateur de chauffage comprend une plaque intermédiaire interposée entre les commutateurs électroniques et le dissipateur, ladite plaque étant isolante électriquement et présentant une bonne conductivité thermique ;
- les commutateurs électroniques, la plaque et le dissipateur sont solidarisés par des vis ou tout autre moyen équivalent permettant d’assurer un contact intime entre eux.
Selon un autre aspect, l’invention concerne également le module d’alimentation du radiateur de chauffage tel que décrit précédemment. Présentation des figures
D’autres objets, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 illustre de manière schématique en perspective un radiateur de chauffage selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2a illustre de manière schématique, en vue de face, le radiateur de la figure 1 , seuls certains composants de son module d’alimentation étant représentés, en particulier ses commutateurs électroniques ;
- la figure 2b illustre de manière schématique, en vue de face, les composants du module d’alimentation ;
- la figure 2c complète la figure 2a avec un dissipateur ;
- la figure 3 illustre de manière schématique, une section du module d’alimentation du radiateur des figures précédentes, vu de côté ;
- la figure 4 illustre de manière schématique, en vue de face, les composants du module d’alimentation représentés à la figure 2a et une plaque surmontant les commutateurs électroniques et le corps de chauffe, lui aussi représenté partiellement.
Description détaillée
En référence à la figure 1 , l’invention concerne un radiateur de chauffage 1 comprenant un module d’alimentation 2 et un corps de chauffe 3, destiné à être traversé par un flux d’air F.
Il s’agit, par exemple, d’un radiateur de chauffage, dit haute tension, c’est-à-dire destiné à être alimenté par un courant supérieur 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 supérieur à 2 KW, notamment comprise entre 2 kW et 10 kW. Ainsi, dans le cas d’un radiateur de chauffage pour véhicule automobile, le flux d’air F peut être chauffé en traversant le corps de chauffe 3 pour augmenter la température dans l’habitacle du véhicule. Ledit corps de chauffe 3 présente ici une configuration sensiblement parallélépipédique, s’étendant en surface. Il est destiné à être positionné de façon transversale au flux d’air F à réchauffer.
Ledit corps de chauffe 3 comprend des éléments chauffant, non-représentés. Les éléments chauffant sont, par exemple, des résistances à effet CTP (pour coefficient de température positif).
Lesdits éléments chauffant sont regroupés en unités de chauffe. Lesdites unités de chauffe sont alimentées sélectivement en courant. On entend par là que chaque unité de chauffe 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.
Lesdites unités de chauffe comprennent avantageusement des barrettes support accueillant les éléments chauffant, ces derniers étant situés les uns à la suite des autres le long de chaque barrette. Lesdits éléments chauffant sont connectés électriquement en parallèle, notamment à l’aide d’électrodes 4 (visibles sur la figure 4) situées sur ladite barrette. Préférentiellement, lesdits éléments chauffant sont répartis régulièrement le long desdites barrettes.
Le corps de chauffe 3 peut encore comprendre des dissipateurs thermiques, par exemple des ailettes, en relation de contact thermique avec les éléments chauffant. Les dissipateurs sont positionnés, notamment, entre lesdites barrettes.
En variante, les unités de chauffe peuvent se présenter sous la forme de tubes.
Ledit corps de chauffe 3 comprend un cadre 5, notamment en matière plastique, accueillant lesdites unités de chauffe. Ledit cadre 5 comprend deux bords latéraux opposés ainsi qu’un bord proximal 6 et un bord distal opposé 7, ledit bord proximal et ledit bord distal rejoignant les bords latéraux, par exemple par leurs extrémités. Ledit cadre 5 est préférentiellement muni de renforts s’étendant transversalement entre les deux bords latéraux du cadre. La ou les barrettes s’étendent longitudinalement du bord proximal au bord distal.
Ledit cadre 5 est fixé au module d’alimentation 2 (à la figure 2, le cadre a été omis). En référence aux figures, le module d’alimentation 2 comprend une pluralité, au moins deux, de commutateurs électroniques 30 alimentant en courant le corps de chauffe 3. Les commutateurs électroniques au sens de l’invention sont des composants électroniques de puissance permettant de contrôler respectivement le courant circulant dans chaque unité de chauffe, à partir d’un signal de commande. Il s’agit donc de commutateurs commandés.
Lorsque le radiateur de chauffage 1 est alimenté en tension, les commutateurs électroniques 30 sont amenés à s’échauffer et sont alors susceptibles de dégager de la chaleur. Cette chaleur doit donc être dissipée afin d’éviter toute surchauffe du module d’alimentation 2.
À cet effet, le module d’alimentation 2 de l’invention comprend également un dissipateur 40. Le module d’alimentation est configuré pour que le dissipateur 40 permette une dissipation de la chaleur dégagée par les commutateurs électroniques 30 par le flux d’air F traversant le corps de chauffe 3. Ainsi, la chaleur générée par les commutateurs électroniques 30 et dissipée dans le corps de chauffe au moyen du dissipateur 40 peut contribuer au réchauffement du flux d’air F traversant le corps de chauffe 3.
En référence aux figures 2a et 2b, le radiateur de chauffage 1 selon l’invention est illustré en une vue de face avec le corps de chauffe 2 (Fig. 2a) et sans le corps de chauffe 2 (Fig. 2b). On constate que le module d’alimentation 2 selon l’invention est configuré pour que les commutateurs électroniques 30 chevauchent au moins en partie le corps de chauffe 3. De cette manière, la distance entre les commutateurs électroniques 30 et le corps de chauffe 3 est significativement réduite ce qui permet d’améliorer la compacité du radiateur de chauffage 1 . L'amélioration de la compacité permet d’une part de réduire l’encombrement du dispositif dans le véhicule, et d’autre part de transmettre plus efficacement la chaleur générée par les commutateurs électroniques au corps de chauffe 3. Ici, les commutateurs électroniques 30 sont situés en vis-à-vis du bord proximal 6 du cadre 5, au niveau d’une grande face du corps de chauffe 3.
De manière avantageuse, les commutateurs électroniques 30 s’étendent dans un même plan, dit plan d’extension des commutateurs électroniques, ledit plan d’extension des commutateurs électroniques étant parallèle à ladite grande face du corps de chauffe 3. De préférence, les commutateurs électroniques 30 sont configurés de manière à former une rangée compacte. Une telle configuration permet, avantageusement, d’utiliser un dissipateur de chaleur essentiellement plan et réduit ainsi l’encombrement généré par les commutateurs électroniques et ledit dissipateur.
De manière optionnelle, un ou plusieurs commutateurs électroniques 30 peuvent être placés dans un plan perpendiculaire à ladite rangée compacte, et, de préférence, en dessous et/ou au-dessus de ladite rangée, de sorte qu'une bonne compacité du radiateur de chauffage 1 soit maintenue lorsque le nombre de commutateurs 30 augmente. L’augmentation du nombre de commutateurs électroniques 30 permet avantageusement d’alimenter davantage d’unités de chauffe.
En référence à la figure 2c, un tel dissipateur 40 est illustré. Avantageusement, le dissipateur 40 comprend, de préférence, une partie plane 42, ladite partie plane 42 comprenant une première portion 44 en vis-à-vis des commutateurs électroniques 30 et une deuxième portion 46 destinée à être traversée par le flux d’air F. La première portion 44 située en vis-à-vis des commutateurs 30 est configurée pour échanger de la chaleur avec lesdits commutateurs 30 par mécanisme de conduction, tandis que la deuxième portion 46 permet de dissiper la chaleur provenant par conduction de la première portion 44 du dissipateur 40.
De manière avantageuse, la deuxième portion 46 du dissipateur 40 peut être constituée de dents 48, de sorte que la chaleur transmise à ladite deuxième portion 46 par les commutateurs électroniques 30 via la première portion 44 du dissipateur puisse être dissipée par une partie du flux d’air F passant entre les dents 48.
La planéité de la partie 42 du dissipateur 40 et la faible distance entre le corps de chauffe 3 et les commutateurs électroniques 30 permettent d’optimiser le transfert thermique entre d’une part le dissipateur 40 et le flux d’air F traversant le corps de chauffe 3, et d’autre part entre le flux d’air F et le corps de chauffe 3 lui-même. Ledit dissipateur 40 est préférentiellement placé en amont du corps de chauffe 3 selon le sens de circulation du flux d’air F. De manière optionnelle, lorsqu’un ou plusieurs commutateurs électroniques 30 sont placés dans un plan perpendiculaire à ladite rangée compacte, et de préférence et en dessous et/ou au-dessus de ladite rangée, le dissipateur 40 peut être configuré de manière à présenter une autre partie plane 42’ vis-à-vis de ces commutateurs. Par exemple, le dissipateur 40 peut présenter une forme de coude ou toute autre forme lui permettant de conserver une partie plane vis-à-vis des commutateurs électroniques 30.
En référence à la figure 3, le module d’alimentation 2 comprend une carte de circuit imprimé 20 sur laquelle sont connectés les commutateurs électroniques 30. De préférence, ladite carte de circuit imprimé 20 est située dans un plan perpendiculaire au plan dans lequel se situe le corps de chauffe 3. De cette manière, la carte de circuit imprimé 20 comporte une première face 22 faisant face au corps de chauffe 3 et une deuxième face 24 opposée à ladite première face, de sorte que la première face 22 soit en vis-à-vis du corps de chauffe 3, en particulier son bord proximal 6.
De préférence, des emplacements sont prévus sur la carte de circuit imprimé 20 pour une connexion des commutateurs électroniques 30. De manière avantageuse, lesdits commutateurs 30 sont adjacents à la première face 22 et connectés à la deuxième face 24 de la carte de circuit imprimé 20. Ainsi, les commutateurs 30 sont idéalement placés pour chevaucher au moins en partie le corps de chauffe 2. Préférentiellement, le plan d’extension des commutateurs 30 est perpendiculaire à la carte de circuit imprimé 20.
De préférence, également, la carte de circuit imprimé 20 est reliée aux électrodes des échangeurs de chaleur du corps de chauffe 3 via des moyens de connexion 26.
Les commutateurs électroniques 30 sont avantageusement des transistors bipolaires à grille isolée. De tels commutateurs sont particulièrement adaptés lorsque la puissance d’alimentation des radiateurs de chauffage est élevée. De préférence, les commutateurs 30 présentent trois connexions électriques 32, 34, 36.
Les commutateurs électroniques 30 sont avantageusement des commutateurs à connexion traversante, de sorte que leurs connexions électriques 32, 34, 36 soient adaptées à traverser la carte de circuit imprimé 20. L’exemple mentionné ci-avant est non limitatif et d’autres types de commutateurs électroniques peuvent être envisagés pour alimenter en courant le corps de chauffe 3.
De préférence, le module d’alimentation 2 comprend un boîtier ou logement 10 chevauchant en partie le corps de chauffe 3, en particulier son bord proximal 6. Lesdits commutateurs électroniques 30 et la ladite carte de circuit imprimé 20 sont situés dans ledit logement 10. Ainsi, avantageusement, les éléments du module d’alimentation sont protégés de l’environnement extérieur.
Avantageusement, le logement 10 peut comporter une paroi intérieure faisant écran entre la carte de circuit imprimé 20 et les commutateurs électroniques 30, ladite paroi intérieure présentant une faible conductivité thermique. De cette manière, lorsque lesdits commutateurs 30 chauffent, les échanges de chaleur avec la carte de circuit imprimé 20 sont minimisés.
Le logement 10 comprend une première partie 14 faisant base, et une seconde partie 16 faisant couvercle et accueillant ici des connecteurs 18 et 18’ à des circuits externes.
La partie 14 faisant base accueille les commutateurs électroniques 30. Elle définit une ouverture chevauchant le corps de chauffe 3, en particulier son bord proximal 6, et à travers laquelle une grande face des commutateurs électroniques 30 est accessible.
En référence à la figure 4, le radiateur de chauffage 1 selon l’invention comprend, de préférence, une plaque intermédiaire 12 interposée entre les commutateurs électroniques 30 et le dissipateur 40, ladite plaque 12 étant isolante électriquement et présentant une bonne conductivité thermique.
De manière avantageuse, la plaque 12 permet d’assurer l’isolation électrique entre les commutateurs électroniques 30 et le dissipateur 40 et prévient tout risque de court-circuit entre ces éléments. De plus, la bonne conductivité thermique de la plaque 12 permet d’assurer des échanges de chaleur efficace entre les commutateurs électroniques 30 et le dissipateur 40. La plaque 12 est ici positionnée dans l’ouverture du logement évoqué plus haut et ferme ladite ouverture. De manière encore plus avantageuse, les commutateurs électroniques 30, la couche intermédiaire 12 et le dissipateur 40 sont solidarisés par des vis 50, non représentées, de sorte que les échanges de chaleurs par conduction, et donc contact direct, entre ces différents éléments soient optimisés. Lesdites vis passent à travers des lumières 38 pratiquées dans les commutateurs électroniques 30, des lumières 13 pratiquées dans la plaque 12 et un trou borgne taraudé 48 pratiqué dans le dissipateur 40.
L’invention concerne également le module d’alimentation 2 du radiateur de chauffage 1 tel que décrit précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Radiateur de chauffage (1 ) comprenant un module d’alimentation (2) et un corps de chauffe (3), ledit module d’alimentation (2) comprenant une pluralité de commutateurs électroniques (30), alimentant en courant le corps de chauffe (3) et un dissipateur (40), ledit module (2) étant configuré pour que ledit dissipateur (40) permette une dissipation de la chaleur dégagée par lesdits commutateurs électroniques (30) par un flux d’air (F) traversant le corps de chauffe (3), ledit module d’alimentation (2) étant caractérisé en ce que les commutateurs électroniques chevauchent au moins en partie le corps de chauffe (3).
2. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel les commutateurs électroniques (30) s’étendent dans un même plan dit plan d’extension des commutateurs électroniques, ledit plan d’extension des commutateurs électroniques étant parallèle à une grande face du corps de chauffe (3).
3. Radiateur de chauffage (1 ) selon revendication 2, dans lequel le dissipateur (40) comprend une partie plane (42), ladite partie plane comprenant une première portion (44) en vis-à-vis des commutateurs électroniques (30) et une deuxième portion (46) destiné à être traversée par le flux d’air (F).
4. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 3, dans lequel la deuxième portion (46) du dissipateur (40) est constituée de dents (48), de sorte que la chaleur transmise à ladite deuxième portion (46) par les commutateurs électroniques (30) via la première portion (44) du dissipateur puisse être dissipée par une partie du flux d’air (F) traversant les dents.
5. Radiateur de chauffage (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module d’alimentation (2) comprend une carte de circuit imprimée (20), ladite carte de circuit imprimé (20) étant située dans un plan perpendiculaire à un plan d’extension du corps de chauffe (3).
6. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 5, dans lequel la carte de circuit imprimé (20) comporte une première face (22) faisant face au corps de chauffe (3) et une deuxième face (24) opposée à ladite première face, de sorte que la première face (22) soit en vis-à-vis d’un bord du corps de chauffe (3).
7. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 6, dans lequel les commutateurs électroniques (30) sont adjacents à la première face (22) et connectés à la deuxième face (24) de la carte de circuit imprimé (20).
8. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 7, dans lequel les commutateurs électroniques (30) sont des transistors bipolaires à grille isolée.
9. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 8, dans lequel lesdits commutateurs électroniques (30) présentent des connexions électriques (32, 34, 36) traversant la carte de circuit imprimé (20).
10. Radiateur de chauffage (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module d’alimentation (2) comprend un logement (10) chevauchant en partie le corps de chauffe (3), lesdits commutateurs électroniques (30) et la ladite carte de circuit imprimé (20) étant situés dans ledit logement (10).
1 1 . Radiateur de chauffage (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une plaque intermédiaire (12) interposée entre les commutateurs électroniques (30) et le dissipateur (40), ladite plaque (12) étant isolante électriquement et présentant une bonne conductivité thermique.
12. Radiateur de chauffage (1 ) selon la revendication 1 1 , dans lequel les commutateurs électroniques (30), la plaque (12) et le dissipateur (40) sont solidarisés par des vis (50).
13. Module d’alimentation du radiateur de chauffage (1 ) selon l’une des revendications précédentes.
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