WO2020216651A1 - Dispositif de chauffage electrique et installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation associée - Google Patents

Dispositif de chauffage electrique et installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation associée Download PDF

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WO2020216651A1
WO2020216651A1 PCT/EP2020/060496 EP2020060496W WO2020216651A1 WO 2020216651 A1 WO2020216651 A1 WO 2020216651A1 EP 2020060496 W EP2020060496 W EP 2020060496W WO 2020216651 A1 WO2020216651 A1 WO 2020216651A1
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WO
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heating
electrical connection
elements
temperature sensor
control unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/060496
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Romain DELCOURT
Pascal FOURGOUS
Jonathan FOURNIER
Justin Mendy
Yann COUAPEL
Théo DELETANG
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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

  • Electric heating device and associated heating and / or ventilation and / or air conditioning system are Electric heating devices and associated heating and / or ventilation and / or air conditioning system
  • the field of the present invention relates to the field of ventilation
  • heating devices such as electric radiators in such installations is particularly known for producing additional radiators arranged across the air flow at the outlet of a main radiator traversed by a heat transfer fluid, in particular in heat engine vehicles, to generate a temporary additional supply of calorific energy, in particular when the vehicle is started, to achieve rapid one-time heating of the air flow.
  • Such electric heating devices such as electric heaters
  • the heating elements include, for example, stones or ceramics with a PTC effect, that is to say with a positive temperature coefficient. These are elements whose resistive value varies greatly with temperature. More specifically, the ohmic value of PTC resistive elements increases very quickly beyond a predetermined temperature threshold.
  • the heating elements are supplied with current
  • the electrodes distribute the electric current supplied by an electrical power source, to the heating elements.
  • the heating body may include bars or tubes inside which the heating elements and their electrodes are arranged.
  • the heating devices generally include a unit of
  • the power supply circuit is mounted for example on an electronic control board, such as a printed circuit board known by the acronym PCB for Printed Circuit Board in English.
  • an electric heating device supplied at high voltage it may be a main heating device of the vehicle which can be very powerful, which encourages the need for electrical powers to be delivered. very important, in particular of the order of lkW to 8kW.
  • the device can reach at least one point a temperature limit for the correct operation of said device.
  • stones or ceramics with a PTC effect provide protection against strong overheating that could generate, for example, a fire, thus ensuring the safety of passengers.
  • PTC effect ceramics such as plastic parts, for example, can be more sensitive and be altered or even degraded, especially under certain conditions, for example in the case of high temperature.
  • thermal which can directly measure the temperature of the electric heater.
  • a thermal probe is generally disposed at the level of the control unit, in particular of the electronic control card. Depending on the temperature measured, the electrical power can be cut or limited.
  • the object of the invention is to at least partially overcome these drawbacks of the prior art by providing an alternative solution making it possible to monitor and detect overheating of the electric heating device.
  • the invention relates to a device for electrically heating a fluid, in particular for a motor vehicle, said device comprising a heating body comprising a plurality of heating elements intended to be supplied with current and a plurality of tubes, at least of the first tubes of which receive heating elements.
  • said device further comprises at least one temperature sensor arranged at least in part in a second tube of the heating body.
  • Said device may further include one or more of the following characteristics, taken separately or in combination.
  • the second tube at least partially receiving said at least one temperature sensor is free from a heating element.
  • the second tube, receiving said at least one temperature sensor is completely free from a heating element, it can be empty except for said at least one sensor.
  • the heating body comprises two tubes free from heating elements in which at least one temperature sensor is arranged.
  • said device further comprises a unit of
  • control unit can be attached to said device.
  • the heating elements can be electrically connected to the control unit so as to be supplied with current.
  • Said at least one temperature sensor may be electrically connected to the control unit.
  • it can be electrically connected to the control unit, directly, or indirectly, that is to say through at least one connection element.
  • said at least one temperature sensor is electrically connected to two electrical connection terminals electrically connected to the control unit.
  • At least two temperature sensors are arranged at least in part in a tube of the heating body.
  • said device defines at least two distinct thermal zones intended to be crossed by an air flow independently of each other.
  • the heating device may include at least two temperature sensors, respectively at the level of a thermal zone. One or more temperature sensors can be provided per thermal zone.
  • control unit comprises a card
  • control electronics and a plurality of first electrical connection elements for the heating elements and second electrical connection elements of said at least one sensor to the electronic control card.
  • the electrical connection elements are formed by
  • control unit The electrical connection to the control unit is made in a similar way for the heating elements and for the temperature sensor (s).
  • the control unit comprises an electrical connection interface, forming for example a docking station.
  • the electrical connection interface comprises a plurality of housings receiving the electrical connection elements. At least two housings are configured to receive the electrical connection terminals connected to said at least one temperature sensor in order to ensure the electrical connection with the second electrical connection elements.
  • each tube receiving at least one heating element two electrodes can be arranged on either side of said at least one heating element, and the other housings of the electrical connection interface are configured to accommodate terminals at the end said electrodes to ensure the electrical connection with the first electrical connection elements.
  • Each first connection element is for example a controlled switch.
  • the first and second connecting elements are advantageously produced in a similar manner.
  • connection element has on the one hand a housing such as a female end provided with flexible tabs to exert pressure on a terminal
  • control unit comprises an electrical connection interface, for example produced in the form of a bar and not of a docking station.
  • the electrical connection interface has a predefined number of terminations forming the connecting elements, at least two of which are configured to be connected to the electrical connection terminals connected to said at least one temperature sensor.
  • said at least one temperature sensor is a thermistor, such as a resistive element with a negative temperature coefficient.
  • Said at least one temperature sensor comprises for example a measuring head and two electrical conductors connected to the two electrical connection terminals.
  • the measuring head can be connected to two electrical connection cables or alternatively two metal plates forming the electrical conductors.
  • said device comprises an insulator
  • the electrical insulation has for example a generally elongated shape
  • the electrical insulation is advantageously provided with holding means in the tube.
  • the invention also relates to a heating and / or ventilation and / or air conditioning installation for a motor vehicle comprising at least one electric heating device as defined above.
  • said installation comprises an air circulation duct in which said device is arranged.
  • Said device can be arranged in the air circulation duct opposite at least one compartmentalization wall separating the air flow at the outlet of said device and thus defining at least two distinct thermal zones.
  • thermal zones By separate thermal zones, one understands zones independent of one another, the air flow passing through one of these thermal zones not necessarily passing through a neighboring thermal zone.
  • the temperature sensors can be arranged so that at least one temperature sensor is associated with a thermal zone.
  • FIG. 1 Figure 1 schematically shows a heating device
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the device of Figure 1.
  • Figure 3 is a longitudinal sectional view of the device of Figure 1.
  • Figure 4 shows an embodiment of a temperature sensor.
  • Figure 5 is another view of the temperature sensor of Figure 4.
  • Figure 6 shows another embodiment of a
  • Figure 7 is an enlarged view of a portion of the heating body of the
  • FIG. 8 shows a schematic view at the level of the clamping of the means for maintaining the temperature sensor in a tube of the heating body.
  • Figure 9 shows a partial view of electrical connection elements for connecting the heating body to the control unit.
  • Figure 10 is an exploded view of the heating body and a connection interface before assembly.
  • Figure 11 is a first enlarged view of a portion of the connection interface of Figure 10.
  • Figure 12 is another view of the connection interface portion of Figure 11.
  • FIG. 13 schematically represents an electric heating device according to a second embodiment.
  • FIG. 14 shows a perspective view of the connection interface of the electric heater of Figure 13.
  • identical elements bear the same reference numbers.
  • the elements of the second embodiment of Figures 13 and 14 corresponding to the elements of the first embodiment of Figures 1 to 12 bear the same reference preceded by a hundred 1 as these elements.
  • certain elements can be indexed, such as for example first element or second element. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name similar but not identical elements. This indexing does not imply a priority of one element over another and one can easily interchange such names without departing from the scope of the present description. This indexation does not imply an order in time either.
  • the invention relates to a device for electrically heating a fluid, in particular for a motor vehicle. It is in particular a device for heating an air flow. Such an electric heating device can be arranged so as to be traversed by the flow of air to be heated.
  • an electric heating device can be arranged so as to be traversed by the flow of air to be heated.
  • the description is made with reference to an air flow, but the invention can be applied to another fluid. It could alternatively be a device for heating water.
  • a high voltage device is defined here as a device intended to be supplied by a direct or alternating current having an electrical voltage greater than 60V, in particular between 60V and 1000V, more particularly between 180V and 600V, and / or making it possible to release a heating power on air or an electrical power consumed greater than 2 kW, in particular between 2 kW and lOkW.
  • the electric heating device 1 is capable of transforming the electrical energy taken for example from the vehicle in thermal energy returned to the air flow passing through the heating device 1 or 101.
  • the electric heating device 1, respectively 101 comprises a heating body 3, respectively 103, intended to be supplied with electric current to heat the air flow passing through the heating body 3 or 103.
  • the electric heating device 1, respectively 101 may further include a control unit 5, respectively 105, of the heating body 3, respectively 103.
  • This control unit 5, 105 can be electrically connected to a power source. Electric (not shown). Alternatively, the control unit 5 or 105 can be attached.
  • the heating body 3, 103 in this example has two main faces which can be intended to be arranged perpendicular to the direction of the air flow, a first face defining an inlet face through which the flow of air enters the heater 1, 101, and an outlet face, through which the heated air flow leaves the heater 1, 101.
  • the heating body 3, 103 may be intended to have at least two zones
  • the air flow can independently pass through each thermal zone.
  • the outlet face of the heating device 1, 101 can be arranged, in a housing (not shown) of a heating and / or ventilation and / or air conditioning installation, facing at least one compartmentalization wall. (not shown) separating the air flow at the outlet of the electric heater, and thus defining at least two distinct thermal zones.
  • the heating body 3, respectively 103 comprises one or more heating elements 7, respectively 107, identical or different intended to be traversed by the current.
  • Heating elements 7 or 107 can be electrically connected to the control unit 5 or 105 so as to be supplied with current.
  • the heating elements 7 or 107 are for example resistive elements, such as thermistors, for example of the PTC effect type (for positive temperature coefficient).
  • the resistive elements can be produced in the form of ceramic stones with a CTP effect, hereinafter referred to as CTP stones or CTP ceramics. These CTP ceramics provide protection against excessive heating or against overcurrent. In the remainder of the description, PTC ceramics are used as examples for resistive elements. Other alternatives can be considered.
  • the heating elements 7, respectively 107 can be arranged inside bars or tubes 9, respectively 109.
  • the heating body 3 respectively 103 in particular comprises a plurality of tubes 9, 9 ', respectively 109, 109 ', of which at least one or for example at least two tubes 9', 109 'are free from heating elements 7, 107.
  • the heating body 3, respectively 103 comprises a plurality of first tubes 9, respectively 109 , receiving the heating elements 7, respectively 107, and at least one second tube 9 ', respectively 109', for example two second tubes 9 ', free of heating elements 7, respectively 107.
  • the tubes 9, 9', respectively 109 , 109 ', are aligned. They can be metallic.
  • the heating body 3 may include electrodes 11 for distributing the electric current, supplied by the electric power source (not shown), to the heating elements 7 such as CTP ceramics.
  • Each electrode 11 is electrically connected to the control unit 5.
  • the electrodes 11 must be in electrical contact with the PTC ceramics.
  • Two electrodes 11 can be arranged in each tube 9 on either side of the heating elements 7 such as PTC ceramics, so as to enclose or sandwich them. More particularly, each heating element 7 is enclosed by a positive electrode 9 and a negative electrode 9.
  • Electrodes 11 can be made in the form of plates extending
  • Each electrode 11 has a free end 111 protruding from the first tubes 9.
  • Each free end 111 may include a terminal 12 for connection to the control unit 5, for example in the form of a male end.
  • Terminal 12 of connection such as a male end may be formed integrally with the electrode 11, or may consist of a separate part mounted on the free end 111 of the electrode 11.
  • the terminals 12 of connection of the electrodes 11 extend in the axial direction of the tubes 9 with a transverse offset.
  • Each assembly comprising a first tube 9, heating elements 7, and two electrodes 11 forms a heating unit.
  • the heating units are supplied with current, for example at a voltage of the order of 400V in the case of a high voltage electric heater 1.
  • All the heating elements 7 of the same heating unit generate heat when a current is sent to the electrodes 11 that this heating unit comprises.
  • the electric heating device 1 can comprise a plurality of heat sinks 13 arranged alternately with the heating elements 7.
  • the heat sinks 13 are arranged in thermal contact with the tubes 9, 9 '.
  • the heat sinks 13 make it possible to transmit the heat from the heating elements 7 to the flow of air to be heated which passes through the electric heating device 1.
  • the heat sinks 13 are made of a thermally conductive material, for example metallic, and are arranged in thermal contact with the heating elements 7. They can be made by a corrugated sheet and take the form of fins to optimize the exchange of calories between the heating body 3 and the air passing through the electric heating device 1 .
  • the heating body 3 may further include a frame 15, for example made of plastic, inside which the heating elements 7 are arranged. More generally, the frame 15 accommodates the heating units. Such a frame 15 serves to hold the tubes 9, 9 ’.
  • the frame 15 can be made of a plastic material, for example polypropylene or polyamide, loaded with glass fibers.
  • the material used could be polyamide 66 reinforced with 30% PA66 + GF30 glass fibers.
  • the frame 15 has for example the general shape of a rectangular parallelepiped.
  • the heating elements 7 are for example arranged longitudinally in the frame 15, that is to say in the main direction of extension of the frame 15. They can be arranged at an equal distance from each other.
  • the two large main faces of the frame 15 are perforated to allow the passage of air through the electric heating device 1.
  • the second tubes 9 ’ are arranged at an equal distance from the longitudinal walls of the frame 15. Other locations are possible.
  • the frame 15 of the heating body 3 is in this example delimited longitudinally at one end by the control unit 5, more precisely by a housing 51 of the unit control 5.
  • the electric heating device 1 further comprises at least one temperature sensor 17 disposed at least in part in a second tube 9 'of the heating body 3, more precisely a second tube 9' free of heating element 7.
  • a temperature sensor 17 can be produced by a thermistor, such as a resistive element with a negative temperature coefficient (CTN).
  • CTN negative temperature coefficient
  • the temperature sensor (s) 17 make it possible to measure the temperature at the level of the heating body 3 in the area of the second tube 9 ’.
  • each second tube 9 ’ is therefore empty except for the temperature sensor 17.
  • a single temperature sensor 17 is arranged in each second tube 9 '.
  • the different temperature sensors 17 are advantageously arranged at different points along the second tube 9 '. This makes it possible to take a temperature measurement at these different points and allows more efficient monitoring of any overheating of the heating body 3.
  • temperature sensors 17 When several temperature sensors 17 are provided, they can be arranged at the same distance from the control unit 5 along the longitudinal axis of the frame 15, or as a variant in a longitudinal offset relative to the one. other. At least one temperature sensor 17 can be provided at the level of each thermal zone. In the example illustrated, two temperature sensors 17 are each provided at a separate thermal zone. Each temperature sensor can be arranged centered with respect to the associated thermal zone. Each temperature sensor 17 can be electrically connected to the control unit 5, in the assembled state of the heating body 3 to the control unit 5. The electrical connection can be made directly, ie. that is to say without an intermediary, or indirectly, that is to say using one or more intermediary elements.
  • each temperature sensor 17 is electrically connected to two electrical connection terminals 19 (FIG. 3), more precisely a positive pole terminal and a negative pole terminal.
  • the terminals 19 are intended to be electrically connected to the electronic control unit 5, in the assembled state of the electric heater 1.
  • the terminals 19 are for example in the form of male end pieces. For every second tube 9 ", the terminals 19 extend in the axial direction of the tubes 9" with a transverse offset.
  • each temperature sensor 17 is identical to each temperature sensor 17
  • the measuring head 171 can be produced for example in the general form of a sphere.
  • the two electrical conductors 173 can be electrical connection cables or, according to a variant not shown, be produced in the form of metal terminations or plates which can also be called metallic traces.
  • the measuring head 171 can be arranged for example in a non-limiting way at half the length of the second tube 9 'or two-thirds of the length of the second tube 9' relative to the control unit 5.
  • the electrical conductors 173 extend mainly longitudinally between the measuring head 171 and the terminals 19.
  • the conductors 173 such as cables, or in a variant the terminals or metal plates, can be connected to the terminals 19 by any suitable means, for example by welding, by crimping.
  • the electric heating device 1 advantageously comprises an insulator
  • the electrical insulator 21 for example obtained by overmolding or in the form of an armature has a generally elongated shape complementary to the shape of the second tube (not visible in Figures 4 to 6) intended to receive the assembly formed of the measuring sensor 17, the electrical connection terminals 19 and the electrical insulator 21.
  • the electrical insulator 21 can be provided with holding means 211, as shown schematically in the example of Figures 4 and 5.
  • holding means 211 can be provided on either side of a central section 213 through which the conductors 173 extend.
  • Such holding means 211 are provided to ensure the positioning and maintenance of the assembly formed of the measurement sensor 17, of the electrical connection terminals 19 and the electrical insulator 21 in a corresponding second tube 9 'as shown diagrammatically in FIGS. 7 and 8.
  • the holding means 211 may have, before assembly in the second tube 9 ′, a profile of generally “V” shape with two branches intended to come into contact with the internal walls of the second tube 9 ′.
  • the branches can be deformed, for example bend and a general shape can be obtained, for example of "U” as shown schematically in FIG. 8, thus ensuring tightening.
  • holding means 211 between the internal walls of a second tube 9 '.
  • control unit 5 is
  • the electrical and mechanical connection to the control unit 5 is made in a similar way for the heating elements 7 and for the temperature sensor (s) 17 as described in more detail thereafter.
  • control unit 5 is
  • the elements heating elements 7 configured to control the current supplied to the heating body 3, in particular the various heating units, as well as to receive measurement information from the temperature measurement sensors 17. It is no longer the same as for controlling the elements heating elements 7 to pass a voltage which may be high through example around 400V, but on the contrary a low enough voltage, for example of the order of 5V, to recover the temperature information.
  • control unit 5 comprises an electronic card of
  • control 53 It can be arranged inside the housing 51 of the control unit 5.
  • Such a card is intended to be electrically connected to an electrical network of the vehicle, for example.
  • the electronic control card 53 is able to receive a plurality of electronic components or modules configured to receive information, process it and generate a control instruction for driving the heating elements 7, thus forming control electronics.
  • the electronic control card 53 is also configured to receive information or temperature data measured by the temperature sensors 17 and to draw consequences on the activation or deactivation of the heating elements 7.
  • the electronic control card 53 is configured to receive temperature data for each identified thermal zone and to draw consequences therefrom on the activation or extinction of the heating elements 7 of the thermal zone concerned.
  • each temperature sensor 17 is configured to
  • control electronics are then configured to analyze these data and detect, in particular by comparison with respect to at least one threshold value, a local overheating at the level of the second tube or tubes 9 ', as well as to cut off the power supply. of the heating element or of the heating elements 7 judged to be overheating, for example of the thermal zone concerned.
  • a threshold value can take a fixed value, determined by way of example by
  • This fixed value can be included, by way of nonlimiting example, between 100 ° C and 200 ° C, and for example be of the order 150 ° C.
  • the control electronics can therefore be configured to cut the power supply to one or more heating elements 7 as soon as a temperature sensor 17 sends back to the control electronics a temperature value greater than 150 ° C for example. . Exceeding this value reflects an overheating of the thermal zone corresponding to this temperature sensor 17.
  • the control electronics can work in limitation, that is to say, it blocks the power supply when a threshold value is reached without a return condition.
  • the control electronics can be configured to work in temperature regulation, that is to say to allow the resumption of the electrical supply to the heating element 7 when the temperature value drops below the threshold value. .
  • the control electronics can be configured to continuously receive measurements of temperature values by the temperature sensors 17.
  • a standby mode can be provided in which no information circulates between the temperature sensors 17 and the electronic control, a temperature measurement operation being carried out when one or more heating elements 17 are supplied electrically and / or when a thermal zone is defined by actuation of one or more regulation shutters.
  • control unit 5 may include a plurality of first electrical connection elements 55, such as controlled switches, making it possible to respectively control a current flow in each of the heating units.
  • first electrical connection elements 55 are mounted and fixed on the electronic control card 53. More precisely, the control unit 5 has as many first electrical connection elements 55 as there are terminals 12 of the electrodes 11.
  • the control unit 5 may include at least a second control element
  • the electrical connection elements 55, 55 ’ also form mechanical connection elements.
  • connection elements 55, 55 ' have on the one hand a pin 551 for connection to the electronic control board (not visible in FIG. 9).
  • a face of the electronic control card 53 can be seen, receiving a plurality of pins 551, belonging to the electrical connection elements 55, 55 ', which are welded there for example.
  • connection elements 55, 55 ′ have on the other hand a housing or end piece 553, for example a female end piece, for the electrical connection to a terminal 12 of an electrode or an electrical connection terminal 19 connected to a temperature sensor 17.
  • the end piece 553 such as a female end piece may include tabs, for example flexible, capable of exerting pressure on the terminal 12 or 19
  • the control unit 5 advantageously comprises a connection interface
  • FIG. 10 This is in particular an example of an electrical connection interface 57 for a high voltage electric heating device 1.
  • the electrical connection interface 57 makes it possible in particular to keep the electrical connection elements 55, 55 ’in place correctly when they are attached to the electronic control board 53.
  • the electrical connection interface 57 forms a docking station.
  • This relates in particular to the embodiment for a high voltage electric heating device 1.
  • the docking station can extend over the entire width of the heating body 3, following the alignment of the terminals 12 of the electrodes 11 at the outlet of the tubes 9.
  • This electrical connection interface 57 is arranged at the junction between the heating body 3 and the control unit 5. It is therefore an interface
  • the electrical connection interface 57 is advantageously designed in an electrically insulating material of the plastic type. Such a material also allows good resistance to temperature, and also for example to flammability and / or to humidity.
  • the electrical connection interface 57 is for example obtained by molding or by plastic injection.
  • the electrical connection interface 57 is arranged opposite one side of the electronic control card 53. More precisely, the electrical connection interface 57 is on one side. facing the tubes 9, 9 ', and on the opposite side facing the electronic control card 53.
  • the electrical connection interface 57 accommodates on one side the
  • the electrical connection interface 57 has on the side facing the electronic control card 53 a plurality of housings 571 (see Figures 10 and 11) for receiving the electrical connection elements 55, 55 ’.
  • Each housing 571 has an orifice 573, central, opening on the other side of the electrical connection interface 57 intended to be arranged opposite the tubes 9, 9 ’.
  • two of the housings 571 are provided to receive the electrical connection terminals 19 connected to the temperature sensors.
  • the other housings 571 are provided to receive the terminals 12 of the electrodes.
  • the electrical connection interface 57 comprises as many
  • each housing 571 accommodates a terminal 12 or 19 when assembled.
  • the housings 571 are arranged and distributed according to the arrangement of the terminals 12 and 19.
  • the electrical connection interface 57 has two rows of housings 571, the housings 571 in one row being offset from the housings 571 in the other row.
  • One of the rows of housings 571 is on a positive current line to which are connected the positive electrodes 11 and the positive pole terminals 19 connected to the temperature sensors 17 and the other row is on a negative current line to which are connected the negative electrodes 11 and the negative pole terminals 19 connected to the temperature sensors 17.
  • the electrical connection elements 55, 55 'inserted in these housings 571 are placed at a distance from each other, respecting an isolation distance between the electrical connection elements 55, 55' belonging to to the positive current line and those belonging to the negative current line.
  • the electrical connection interface 57 may be perforated between the adjacent housing 571, via windows.
  • the terminals 12 and 19 are intended to pass through the orifice 573 and come to be inserted into the electrical connection element 55, 55 'received in the corresponding 571 housing.
  • the electrical connection interface 57 can
  • each housing 571 comprise for each housing 571, guide rails 575 extending on either side of the central orifice 573 in the direction of the tubes 9, 9 ', in the assembled state of the electrical connection interface 57 with the heating body 3.
  • At least four pairs of guide ramps 575 make it possible to guide a terminal 19 until it is inserted into a second electrical connection element 55 '.
  • the other pairs of guide rails 575 make it possible to guide a terminal 12 of an electrode 11 until it is inserted into a first electrical connection element 55 such as a piloted switch.
  • the faces of the guide ramps 575 located opposite each other are bevelled in the direction of the central orifice 573 so as to facilitate guiding of the terminal 12 or 19 towards the 'central orifice 573.
  • These guide rails 575 thus form a V inside which a terminal 12 or 19 is inserted. This guidance of the electrodes 9 makes it possible to improve the assembly.
  • the guide rails 575 between two successive orifices 573 can be interconnected by a wall 577 oriented perpendicularly to the general plane defined by the electrical connection interface 57.
  • the electrical connection interface 57 is positioned on the electronic control board. command 53.
  • connection elements electric 55, 55 ' can be arranged in the housings 571 provided for this purpose.
  • the connection elements 55, 55' are then found in a stable position in the housings 571 of the electrical connection interface 57, and the pins 551 can be soldered for example to the electronic control board 53.
  • the terminals 12 of the electrodes 11 as well as the terminals 19 connected to the temperature sensors 17 can be inserted into the connection elements 55, 55 'of the connection interface electrical 57.
  • This last step can be carried out in a single gesture, via a rectilinear translation of the heating body 3 relative to the electrical connection interface 57, for example in the form of a docking station.
  • This single movement is enabled in particular by guiding the terminals 12, 19 via the guide ramps 575 and by the quick coupling using the connecting elements 55, 55 ’. Indeed, it suffices to slide the terminals 12, 19 into the orifices 573 and the flexible tabs, for example, of the end piece 553 come to grip the terminals 12, 19 and make the electrical connection as well as the mechanical connection of the terminals 12, 19 because they exert pressure on him so as to keep him in position.
  • each temperature sensor in order to communicate the temperature data, each temperature sensor
  • temperature 17 is connected to the electronic control card 53 via the same electrical connection interface 57 which allows the connection of the heating elements 7 to the electronic control card 53.
  • the invention is advantageously applied without being limited to a high voltage electric heating device 1 as described above for which a risk of overheating is greater.
  • the invention can also be applied to a low voltage electric heater 101.
  • the first tubes or bars 109 also called heating bars each comprise two electrodes 111 which extend longitudinally, each enclosing a heat sink 113 formed for example of a ribbon. metallic and bearing against the heating elements 107 such as PTC ceramics.
  • the arrangement of the electrodes and the heat sinks is not limited to this particular example.
  • a second tube 109 ′ for example central, is meanwhile free of element
  • heater 107 and in this example comprises a temperature sensor 117.
  • at least one temperature sensor 117 can be provided per thermal zone.
  • the control unit 105 may include an electrical connection interface 157, also referring to FIG. 14.
  • the electrical connection interface 157 is not produced in the form of a docking station but for example in the form of a bar or strip comprising electrical connection elements 155 and 155 'which can be produced in the form of terminations, which can also be called traces, to supply energy the corresponding terminals of the electrodes 111 of the heating bars or to receive the temperature information from the terminals connected to the temperature sensor 117.
  • the connection can be made for example by clinching, punching or even by soldering.
  • the electrical connection interface 157 is connected to the electronic card of
  • end portions 159 which can be curved with conductive tracks provided on this interface.
  • the temperature sensor 117 is connected to the electronic control card via the same electrical connection interface 157 which allows the connection of the heating elements 107 to the electronic control card 153.
  • the invention also relates to a heating and / or ventilation and / or
  • Such an installation generally comprises at least one duct for circulating the air flow inside which the heating device 1, 101 is located.
  • the installation is, for example, delimited by a box (not shown) comprising an air inlet and air outlets, capable respectively of supplying several areas of the passenger compartment.
  • the box advantageously comprises at least one compartmentalization wall arranged in the circulation duct opposite a main face of the device 1, 101, more precisely this is the outlet face, through which the heated air leaves the device. heating 1, 101.
  • the compartmentalization wall downstream of the heating device 1, 101, relative to the direction of air circulation, makes it possible to create at least two thermal zones.
  • the compartmentalization wall also helps to define at least separate air distribution channels towards the air outlets. Regulating shutters can be arranged in the distribution channels to allow or prohibit the circulation of air in these distribution channels.

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de chauffage électrique d'un fluide notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (1) comportant un corps de chauffe (3) comprenant : une pluralité d'éléments chauffants (7) destinés à être alimentés en courant et une pluralité de tubes (9, 9'), dont au moins des premiers tubes (9) reçoivent des éléments chauffants (7). Selon l'invention, ledit dispositif comporte en outre au moins un capteur de température (17) disposé au moins en partie dans un deuxième tube (9') du corps de chauffe (3).

Description

Dispositif de chauffage électrique et installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation associée
[0001] Le domaine de la présente invention concerne le domaine de la ventilation, du
chauffage, et/ou de la climatisation de véhicule automobile, et elle concerne plus particulièrement un dispositif de chauffage électrique pour le chauffage d’un fluide tel qu’un radiateur électrique dans une telle installation.
[0002] L’usage de dispositifs de chauffage tels que des radiateurs électriques dans de telles installations est notamment connu pour réaliser des radiateurs additionnels agencés en travers du flux d’air en sortie d’un radiateur principal parcouru par un fluide caloporteur, notamment dans les véhicules à moteur thermique, pour générer un apport supplémentaire temporaire d’énergie calorifique, notamment au démarrage du véhicule, pour réaliser un réchauffage ponctuel rapide du flux d’air.
[0003] Il est également prévu d’équiper les véhicules automobiles de réseau d’alimentation électrique à haut voltage, notamment les véhicules électriques ou hybrides. Et dans ce contexte, les radiateurs électriques peuvent ne plus être utilisés uniquement comme source de chauffage d’appoint mais comme dispositif de chauffage principal, la puissance calorifique pouvant être délivrée par ces radiateurs électriques alimentés à haut voltage ou haute tension étant suffisante pour chauffer l’air dans l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation.
[0004] De tels dispositifs de chauffage électriques tels que des radiateurs électriques
comprennent un bloc de chauffe muni d’éléments chauffants, par exemple disposés de manière à être exposés directement à un flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique. Les éléments chauffants comportent par exemple des pierres ou céramiques à effet CTP, c’est-à-dire à coefficient de température positif. Il s’agit d’éléments dont la valeur résistive varie très fortement en fonction de la température. Plus précisément, la valeur ohmique des éléments résistifs CTP croit très rapidement au-delà d’un seuil de température prédéterminé.
[0005] L’alimentation en courant de ces éléments résistifs génèrent un échauffement de l’élément chauffant, les calories pouvant être diffusées par des éléments radiants qui augmentent la surface d’échange avec l’air traversant ces radiateurs électriques.
[0006] Selon une solution connue, les éléments chauffants sont alimentés en courant
électrique via des électrodes. Les électrodes permettent de répartir le courant électrique fourni par une source d’alimentation électrique, vers les éléments chauffants. Pour cela, le corps de chauffe peut comporter des barreaux ou tubes à l’intérieur desquels sont disposés les éléments chauffants et leurs électrodes.
[0007] En outre, les dispositifs de chauffage comprennent généralement une unité de
commande capable de commander le courant circulant dans les éléments chauffants via notamment un circuit d’alimentation électrique. Le circuit d’alimentation électrique est monté par exemple sur une carte électronique de commande, telle qu’une carte à circuit imprimé connue sous le sigle PCB pour Printed Circuit Board en anglais.
[0008] En particulier dans le cas d’un dispositif de chauffage électrique alimenté à haute tension, il peut s’agir d’un dispositif de chauffage principal du véhicule qui peut être très puissant, ce qui incite à avoir des puissances électriques à délivrer très importantes, notamment de l’ordre de lkW à 8kW. En cas de surchauffe, le dispositif peut atteindre en au moins un point une température limite pour le bon fonctionnement dudit dispositif. Les pierres ou céramiques à effet CTP de par leur nature assurent une protection contre une forte surchauffe pouvant générer par exemple un incendie, permettant ainsi de garantir la sécurité des passagers.
[0009] Toutefois, certains composants proches ou dans l’environnement des pierres ou
céramiques à effet CTP, comme par exemple des parties plastiques, peuvent être plus sensibles et être altérées voire dégradées notamment dans certaines conditions, par exemple dans le cas d’une température élevée.
[0010] Il est donc intéressant de contrôler la température des pierres ou céramiques à effet CTP, afin d’éviter de dégrader les composants alentours.
[0011] À cet effet, il est connu de prévoir un capteur de température tel qu’une sonde
thermique qui peut mesurer directement la température du dispositif de chauffage électrique. Une telle sonde thermique est généralement disposée au niveau de l’unité de commande, notamment de la carte électronique de commande. En fonction de la température relevée, on peut couper la puissance électrique ou la limiter.
[0012] Cependant, l’agencement de ce capteur de température engendre un coût
supplémentaire et nécessite de la place supplémentaire sur la carte électronique de commande. Par ailleurs la détection d’une surchauffe par ce biais dépend de la distance entre le capteur de température et les éléments chauffants. [0013] L’invention a pour objectif de pallier au moins partiellement ces inconvénients de l’art antérieur en proposant une solution alternative permettant de surveiller et de détecter une surchauffe du dispositif de chauffage électrique.
[0014] À cet effet l’invention a pour objet un dispositif de chauffage électrique d’un fluide notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant un corps de chauffe comprenant une pluralité d’éléments chauffants destinés à être alimentés en courant et une pluralité de tubes, dont au moins des premiers tubes reçoivent des éléments chauffants. Selon l’invention, ledit dispositif comporte en outre au moins un capteur de température disposé au moins en partie dans un deuxième tube du corps de chauffe.
[0015] Ledit dispositif peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison.
[0016] Selon un aspect de l’invention, le deuxième tube recevant au moins en partie ledit au moins un capteur de température est exempt d’élément chauffant.
[0017] Le deuxième tube, recevant ledit au moins un capteur de température est totalement exempt d’élément chauffage, il peut être vide à l’exception dudit au moins un capteur.
[0018] Selon un exemple, le corps de chauffe comporte deux tubes exempts d’éléments chauffants dans lesquels sont disposés au moins un capteur de température.
[0019] Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comporte en outre une unité de
commande. En variante, l’unité de commande peut être rapportée audit dispositif.
[0020] Les éléments chauffants peuvent reliés électriquement à l’unité de commande de façon à être alimentés en courant.
[0021] Ledit au moins un capteur de température peut être relié électriquement à l’unité de commande. En particulier, il peut être relié électriquement à l’unité de commande, directement, ou indirectement c'est-à-dire par l’intermédiaire d’au moins un élément de raccordement.
[0022] Selon un autre aspect de l’invention, ledit au moins un capteur de température est raccordé électriquement à deux terminaux de connexion électrique reliés électriquement à l’unité de commande.
[0023] Selon un exemple de réalisation, au moins deux capteurs de température sont disposés au moins en partie dans un tube du corps de chauffe. Selon un aspect de l’invention, ledit dispositif définit au moins deux zones thermiques distinctes destinées à être traversées par un flux d’air indépendamment l’une de l’autre. Le dispositif de chauffage peut comporter au moins deux capteurs de température, respectivement au niveau d’une zone thermique. On peut prévoir un capteur de température ou plusieurs par zone thermique.
[0024] Selon un autre aspect de l’invention, l’unité de commande comporte une carte
électronique de commande et une pluralité de premiers éléments de raccordement électrique des éléments chauffants et de deuxièmes éléments de raccordement électrique dudit au moins un capteur à la carte électronique de commande.
[0025] Avantageusement, les éléments de raccordement électrique sont formés par des
éléments de raccordement mécanique.
[0026] La connexion électrique à l’unité de commande se fait de façon similaire pour les éléments chauffants et pour le(s) capteur(s) de température.
[0027] Selon un premier mode de réalisation, l’unité de commande comporte une interface de connexion électrique, formant par exemple une station d’accueil. L’interface de connexion électrique comporte une pluralité de logements recevant les éléments de raccordement électrique. Au moins deux logements sont configurés pour recevoir les terminaux de connexion électrique raccordés audit au moins un capteur de température afin d’assurer la connexion électrique avec les deuxièmes éléments de raccordement électrique.
[0028] Dans chaque tube recevant au moins un élément chauffant, deux électrodes peuvent être disposées de part et d’autre dudit au moins un élément chauffant, et les autres logements de l’interface de connexion électrique sont configurés pour accueillir des terminaux en extrémité desdites électrodes pour assurer la connexion électrique avec les premiers éléments de raccordement électrique.
[0029] Chaque premier élément de raccordement est par exemple un commutateur piloté.
[0030] Les premiers et deuxièmes éléments de raccordement sont avantageusement réalisés de façon similaire.
[0031] Chaque élément de raccordement présente d’une part un logement tel qu’un embout femelle pourvu de pattes flexibles pour exercer une pression sur un terminal
correspondant, et d’autre part une broche de connexion par exemple soudée sur la carte électronique de commande. [0032] Selon un deuxième mode de réalisation, l’unité de commande comporte une interface de connexion électrique, par exemple réalisée sous forme de barre et non de station d’ accueil.
[0033] Selon le deuxième mode de réalisation, l’interface de connexion électrique présente un nombre prédéfini de terminaisons formant les éléments de raccordement dont au moins deux sont configurées pour être connectées aux terminaux de connexion électrique raccordés audit au moins un capteur de température.
[0034] Selon encore un autre aspect de l’invention, ledit au moins un capteur de température est une thermistance, telle qu’un élément résistif à coefficient de température négatif.
[0035] Ledit au moins un capteur de température comporte par exemple une tête de mesure et deux conducteurs électriques raccordés aux deux terminaux de connexion électrique. La tête de mesure peut être reliée à deux câbles de connexion électrique ou en variante deux plaques métalliques formant les conducteurs électriques.
[0036] Selon encore un autre aspect de l’invention, ledit dispositif comporte un isolant
électrique disposé au moins autour des conducteurs électriques.
[0037] L’isolant électrique présente par exemple une forme générale allongée
complémentaire à la forme du deuxième tube.
[0038] L’isolant électrique est avantageusement pourvu de moyens de maintien dans le tube.
[0039] L’invention concerne encore une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile comportant au moins un dispositif de chauffage électrique tel que défini précédemment.
[0040] Selon un aspect, ladite installation comporte un conduit de circulation d’air dans lequel ledit dispositif est agencé.
[0041] Ledit dispositif peut être agencé dans le conduit de circulation d’air en regard d’au moins une paroi de compartimentation séparant le flux d’air en sortie dudit dispositif et définissant ainsi au moins deux zones thermiques distinctes. Par zones thermiques distinctes, on comprend des zones indépendantes les unes des autres, le flux d’air passant dans une de ces zones thermiques ne passant pas nécessairement dans une zone thermique voisine. Les capteurs de température peuvent être disposés de manière à ce qu’au moins un capteur de température soit associé à une zone thermique. [0042] D'autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[0043] [Fig. 1] La figure 1 représente de façon schématique un dispositif de chauffage
électrique selon un premier mode de réalisation.
[0044] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1.
[0045] [Fig. 3] La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 1.
[0046] [Fig. 4] La figure 4 montre un exemple de réalisation d’un capteur de température.
[0047] [Fig. 5] La figure 5 est une autre vue du capteur de température de la figure 4.
[0048] [Fig. 6] La figure 6 montre un autre exemple de réalisation d’un capteur de
température.
[0049] [Fig. 7] La figure 7 est une vue agrandie d’une portion du corps de chauffe du
dispositif de la figure 3, montrant plus en détail l’assemblage serré d’un capteur de température dans un tube du corps de chauffe.
[0050] [Fig. 8] La figure 8 montre une vue schématique au niveau du serrage des moyens de maintien du capteur de température dans un tube du corps de chauffe.
[0051] [Fig. 9] La figure 9 montre une vue partielle d’éléments de raccordement électrique pour le raccordement du corps de chauffe à l’unité de commande.
[0052] [Fig. 10] La figure 10 est une vue en éclaté du corps de chauffe et d’une interface de connexion avant assemblage.
[0053] [Fig. 11] La figure 11 est une vue première agrandie d’une portion de l’interface de connexion de la figure 10.
[0054] [Fig. 12] La figure 12 est une autre vue de la portion de l’interface de connexion de la figure 11.
[0055] [Fig. 13] La figure 13 représente de façon schématique un dispositif de chauffage électrique selon un deuxième mode de réalisation.
[0056] [Fig. 14] La figure 14 montre une vue en perspective de l’interface de connexion du dispositif de chauffage électrique de la figure 13. [0057] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Les éléments du deuxième mode de réalisation des figures 13 et 14 correspondant aux éléments du premier mode de réalisation des figures 1 à 12 portent la même référence précédée d’une centaine 1 que ces éléments.
[0058] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
[0059] Dans la description, on peut indexer certains éléments, comme par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
[0060] L’invention concerne un dispositif de chauffage électrique d’un fluide notamment pour véhicule automobile. Il s’agit en particulier d’un dispositif pour le chauffage d’un flux d’air. Un tel dispositif de chauffage électrique peut être agencé de façon à être traversé par le flux d’air à chauffer. Par la suite, la description est faite en référence à un flux d’air, mais l’invention peut s’appliquer à un autre fluide. Il pourrait s’agir en variante d’un dispositif pour chauffer de l’eau.
[0061] Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 12, il peut s’agir en particulier d’un dispositif de chauffage électrique 1 dit haute-tension. On définit ici par dispositif haute tension, un dispositif destiné à être alimenté par un courant continu ou alternatif présentant une tension électrique supérieure à 60V, notamment compris entre 60V et 1000V, plus particulièrement compris entre 180V et 600V, et/ou permettant de dégager une puissance de chauffe sur l’air ou une puissance électrique consommée supérieure à 2 kW, notamment comprise entre 2kW et lOkW.
[0062] En variante il peut s’agir d’un dispositif de chauffage électrique 101 dit basse-tension comme représenté sur les figures 13 et 14. La basse tension peut par exemple être de l'ordre de 12V à 48V. [0063] Selon l’un ou l’autre des modes de réalisation des figures 1 à 12 ou 13 et 14, le dispositif de chauffage électrique 1, respectivement 101, est apte à transformer de l’énergie électrique prélevée par exemple sur le véhicule en énergie thermique restituée au flux d’air traversant le dispositif de chauffage 1 ou 101.
[0064] À cet effet, le dispositif de chauffage électrique 1, respectivement 101, comprend un corps de chauffe 3, respectivement 103, destiné à être alimenté en courant électrique pour chauffer le flux d’air traversant le corps de chauffe 3 ou 103. Le dispositif de chauffage électrique 1, respectivement 101, peut comporter en outre une unité de commande 5, respectivement 105, du corps de chauffe 3, respectivement 103. Cette unité de commande 5, 105, peut être reliée électriquement à une source d’alimentation électrique (non représentée). En variante, l’unité de commande 5 ou 105 peut être rapportée.
[0065] En ce qui concerne le corps de chauffe 3, respectivement 103, il peut présenter,
comme dans l’exemple illustré sur la figure 1 ou 13, une configuration générale parallélépipédique. Il est destiné à être positionné de façon transversale au flux d’air à réchauffer. Plus précisément, le flux d’air est destiné à être orienté perpendiculairement au corps de chauffe 3, c’est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure 1 ou 13.
[0066] Le corps de chauffe 3, 103, présente dans cet exemple deux faces principales qui peuvent être destinées à être disposées perpendiculairement à la direction du flux d’air, une première face définissant une face d’entrée par laquelle le flux d’air entre dans le dispositif de chauffage 1, 101, et une face de sortie, par laquelle le flux d’air réchauffé sort du dispositif de chauffage 1, 101.
[0067] Le corps de chauffe 3, 103, peut être destiné à présenter au moins deux zones
thermiques, au moins du côté aval par rapport au sens de circulation du flux d’air. Le flux d’air peut traverser de façon indépendante chaque zone thermique. Par exemple, la face de sortie du dispositif de chauffage 1, 101 peut être disposée, dans un boîtier (non représenté) d’une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation, en regard d’au moins une paroi de compartimentation (non représentée) séparant le flux d’air en sortie du radiateur électrique, et définissant ainsi au moins deux zones thermiques distinctes.
[0068] En référence aux figures 2 et 3 ou à la figure 13, le corps de chauffe 3, respectivement 103, comporte un ou plusieurs éléments chauffants 7, respectivement 107, identiques ou différents destinés à être parcourus par le courant. Les éléments chauffants 7 ou 107 peuvent être reliés électriquement à l’unité de commande 5 ou 105 de façon à être alimentés en courant. Les éléments chauffants 7 ou 107 sont par exemple des éléments résistifs, tels que des thermistances par exemple de type à effet CTP (pour coefficient de température positif). Les éléments résistifs peuvent être réalisés sous la forme de pierres céramiques à effet CTP, désignées par la suite par pierres CTP ou céramiques CTP. Ces céramiques CTP assurent une protection contre des échauffements excessifs ou contre une surintensité. Dans la suite de la description, les céramiques CTP sont utilisées comme exemples pour les éléments résistifs. D’autres alternatives peuvent être envisagées.
[0069] Les éléments chauffants 7, respectivement 107 peuvent être agencés à l’intérieur de barreaux ou tubes 9, respectivement 109. Le corps de chauffe 3 respectivement 103, comporte en particulier une pluralité de tubes 9, 9’, respectivement 109, 109’, dont au moins un ou par exemple au moins deux tubes 9’, 109’ sont exempts d’éléments chauffants 7, 107. Autrement dit, le corps de chauffe 3, respectivement 103, comporte une pluralité de premiers tubes 9, respectivement 109, recevant les éléments chauffants 7, respectivement 107, et au moins un deuxième tube 9’, respectivement 109’, par exemple deux deuxièmes tubes 9’, exempts d’éléments chauffants 7, respectivement 107. Les tubes 9, 9’, respectivement 109, 109’, sont alignés. Ils peuvent être métalliques.
[0070] On décrit ci-après plus particulièrement un dispositif de chauffage électrique 1 haute tension des figures 1 à 12.
[0071] En se référant plus particulièrement à la figure 3, le corps de chauffe 3 peut comporter des électrodes 11 permettant de répartir le courant électrique, fourni par la source d’alimentation électrique (non représentée), vers les éléments chauffants 7 tels que les céramiques CTP. Chaque électrode 11 est raccordée électriquement à l’unité de commande 5. Les électrodes 11 doivent être en contact électrique avec les céramiques CTP. Deux électrodes 11 peuvent être agencées dans chaque tube 9 de part et d’autre des éléments chauffants 7 tels que les céramiques CTP, de façon à les enserrer ou les prendre en sandwich. Plus particulièrement, chaque élément chauffant 7 est enserré par une électrode 9 positive et une électrode 9 négative.
[0072] Ces électrodes 11 peuvent être réalisées sous forme de plaques s’étendant
longitudinalement. Chaque électrode 11 présente une extrémité libre 111 dépassant des premiers tubes 9. Chaque extrémité libre 111 peut comporter un terminal 12 de connexion à l’unité de commande 5, par exemple sous la forme d’un embout mâle. Le terminal 12 de connexion tel qu’un embout mâle peut être formé d’une pièce avec l’électrode 11, ou peut consister en une pièce séparée montée sur l’extrémité libre 111 de l’électrode 11. Pour chaque unité de chauffe, les terminaux 12 de connexion des électrodes 11 s’étendent dans la direction axiale des tubes 9 avec un décalage transversal.
[0073] Chaque ensemble comprenant un premier tube 9, des éléments chauffants 7, et deux électrodes 11 forme une unité de chauffe. Les unités de chauffe sont alimentées en courant, par exemple à une tension de l’ordre de 400V dans le cas d’un dispositif de chauffage électrique 1 haute tension.
[0074] Tous les éléments chauffants 7 d’une même unité de chauffe génèrent de la chaleur dès lors qu’un courant est envoyé dans les électrodes 11 que comporte cette unité de chauffe.
[0075] Le dispositif de chauffage électrique 1 peut comprendre une pluralité de dissipateurs thermiques 13 agencés en alternance avec les éléments chauffants 7. Les dissipateurs thermiques 13 sont agencés en contact thermique avec les tubes 9, 9’. Les dissipateurs thermiques 13 permettent de transmettre la chaleur des éléments chauffants 7 au flux d’air à réchauffer qui traverse le dispositif de chauffage électrique 1. À cet effet, les dissipateurs thermiques 13 sont réalisés en un matériau thermiquement conducteur par exemple métallique et sont agencés en contact thermique avec les éléments chauffants 7. Ils peuvent être réalisés par une tôle ondulée et prendre la forme d’ailettes pour optimiser l’échange de calories entre le corps de chauffe 3 et l’air passant à travers le dispositif de chauffage électrique 1.
[0076] Le corps de chauffe 3 peut en outre comporter un cadre 15, par exemple en plastique, à l’intérieur duquel sont agencés les éléments chauffants 7. Plus généralement, le cadre 15 accueille les unités de chauffe. Un tel cadre 15 sert au maintien des tubes 9, 9’.
[0077] Le cadre 15 peut être réalisé en un matériau plastique, par exemple du polypropylène ou du polyamide, chargé en fibres de verre. À titre d’exemple, le matériau utilisé pourrait être du polyamide 66 renforcé à 30% de fibres de verre PA66+GF30.
[0078] Le cadre 15 présente par exemple une forme générale de parallélépipède rectangle.
Les éléments chauffants 7 sont par exemple agencés longitudinalement dans le cadre 15, c’est-à-dire selon la direction d’extension principale du cadre 15. Ils peuvent être agencés à égale distance les uns des autres. [0079] Les deux grandes faces principales du cadre 15 sont ajourées pour permettre le passage de l’air à travers le dispositif de chauffage électrique 1.
[0080] Dans l’exemple illustré, les deuxièmes tubes 9’ sont agencés à égale distance de parois longitudinales du cadre 15. D’autres emplacements sont envisageables.
[0081] À l’état assemblé du dispositif de chauffage électrique 1, le cadre 15 du corps de chauffe 3 est dans cet exemple délimité longitudinalement à une extrémité par l’unité de commande 5, plus précisément par un boîtier 51 de l’unité de commande 5.
[0082] Le dispositif de chauffage électrique 1 comporte en outre au moins un capteur de température 17 disposé au moins en partie dans un deuxième tube 9’ du corps de chauffe 3, plus précisément un deuxième tube 9’ exempt d’élément chauffant 7. Un tel capteur de température 17 peut être réalisé par une thermistance, telle qu’un élément résistif à coefficient de température négatif (CTN). Le ou les capteurs de température 17 permettent de mesurer la température au niveau du corps de chauffe 3 dans la zone du deuxième tube 9’.
[0083] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3 avec deux deuxièmes tubes 9’ exempts d’éléments chauffants 7, un ou plusieurs capteurs de température 17 peuvent être disposés dans chacun des deux deuxièmes tubes 9’. Chaque deuxième tube 9’ est donc vide à l’exception du capteur de température 17.
[0084] Dans l’exemple illustré, un seul capteur de température 17 est disposé dans chaque deuxième tube 9’. En alternative, on peut disposer plus d’un capteur de température 17 au moins en partie dans un deuxième tube 9’. Dans ce cas, les différents capteurs de température 17 sont avantageusement disposés en différents points le long du deuxième tube 9’. Ceci permet de réaliser une mesure de température en ces différents points et permet une surveillance plus efficace d’une éventuelle surchauffe du corps de chauffe 3.
[0085] Lorsque plusieurs capteurs de température 17 sont prévus, ils peuvent être agencés à une même distance de l’unité de commande 5 selon l’axe longitudinal du cadre 15, ou en variante en décalage longitudinal l’un par rapport à l’autre. On peut prévoir au moins un capteur de température 17 au niveau de chaque zone thermique. Dans l’exemple illustré, deux capteurs de température 17 sont prévus chacun au niveau d’une zone thermique distincte. Chaque capteur de température peut être agencé centré par rapport à la zone thermique associée. [0086] Chaque capteur de température 17 peut être relié électriquement à l’unité de commande 5, à l’état assemblé du corps de chauffe 3 à l’unité de commande 5. La liaison électrique peut se faire directement, c'est-à-dire sans intermédiaire, ou indirectement, c'est-à-dire à l’aide d’un ou plusieurs éléments intermédiaires.
[0087] À cet effet, chaque capteur de température 17 est raccordé électriquement à deux terminaux 19 de connexion électrique (figure 3), plus précisément un terminal de pôle positif et un terminal de pôle négatif. Les terminaux 19 sont destinés à être raccordés électriquement à l’unité électronique de commande 5, à‘état assemblé du dispositif de chauffage électrique 1.
[0088] Les terminaux 19 sont par exemple sous la forme d’embouts mâles. Pour chaque deuxième tube 9’, les terminaux 19 s’étendent dans la direction axiale des tubes 9’ avec un décalage transversal.
[0089] Par ailleurs, en référence aux figures 4 à 6, chaque capteur de température 17
comporte une tête de mesure 171, par exemple noyée dans de la matière, et deux conducteurs électriques 173 raccordés aux deux terminaux 19. La tête de mesure 171 peut être réalisée par exemple sous forme générale de sphère. Les deux conducteurs électriques 173 peuvent être des câbles de connexion électrique ou selon une variante non illustrée, être réalisés sous forme de terminaisons ou plaques métalliques qui peuvent aussi être nommées traces métalliques.
[0090] En se référant également à la figure 3, une fois le capteur température 17 agencé dans le deuxième tube 9’, la tête de mesure 171 peut être disposée par exemple de façon non limitative au niveau de la moitié de la longueur du deuxième tube 9’ ou aux deux tiers de la longueur du deuxième tube 9’ par rapport à l’unité de commande 5.
[0091] Les conducteurs électriques 173 s’étendent principalement de façon longitudinale entre la tête de mesure 171 et les terminaux 19.
[0092] Les conducteurs 173 tels que les câbles, ou en variante les terminaux ou plaques métalliques, peuvent être raccordés aux terminaux 19 par tout moyen approprié, par exemple par soudage, par sertissage.
[0093] Le dispositif de chauffage électrique 1 comporte avantageusement un isolant
électrique 21, avantageusement en plastique, qui peut être disposé autour des conducteurs électriques 173, ou au moins autour d’une partie des conducteurs électriques 173. On assure ainsi que les contacts électriques soient bien isolés du deuxième tube 9’. [0094] Il peut s’agir d’un enrobage obtenu par exemple par surmoulage ou il peut s’agir d’une armature. Comme illustré sur les figures 4 et 5, la tête de mesure 171 peut être disposée à l’extrémité de l’enrobage ou de l’armature formant l’isolant électrique 21.
[0095] L’isolant électrique 21 par exemple obtenu par surmoulage ou sous la forme d’une armature présente une forme générale allongée complémentaire à la forme du deuxième tube (non visible sur les figures 4 à 6) destiné à recevoir l’ensemble formé du capteur de mesure 17, des terminaux 19 de connexion électrique et l’isolant électrique 21.
[0096] L’isolant électrique 21 peut être prévu avec des moyens de maintien 211, comme schématisé dans l’exemple des figures 4 et 5. On peut prévoir par exemple des moyens de maintien 211 prévus de part et d’autre d’un tronçon central 213 à travers lequel s’étendent les conducteurs 173.
[0097] De tels moyens de maintien 211 sont prévus pour assurer le positionnement et le maintien de l’ensemble formé du capteur de mesure 17, des terminaux 19 de connexion électrique et l’isolant électrique 21 dans un deuxième tube 9’ correspondant comme schématisé sur les figures 7 et 8. Les moyens de maintien 211 peuvent présenter avant assemblage dans le deuxième tube 9’ un profil de forme générale en « V » avec deux branches destinées à venir en contact avec les parois internes du deuxième tube 9’ . À l’assemblage des capteurs de température 17 dans les deuxièmes tubes 9’, les branches peuvent se déformer, par exemple se plier et on peut obtenir une forme générale par exemple de « U » comme schématisé sur la figure 8, assurant ainsi un serrage des moyens de maintien 211 entre les parois internes d’un deuxième tube 9’.
[0098] Par ailleurs, en se référant de nouveau à la figure 3, l’unité de commande 5 est
raccordée électriquement et mécaniquement au corps de chauffe 3. La connexion électrique et mécanique à l’unité de commande 5 se fait de façon similaire pour les éléments chauffants 7 et pour le(s) capteur(s) de température 17 comme décrit plus en détail par la suite.
[0099] De façon générale, après raccordement électrique, l’unité de commande 5 est
configurée pour piloter le courant alimentant le corps de chauffe 3, en particulier les différentes unités de chauffe, ainsi que pour recevoir des informations de mesure en provenance des capteurs de mesure de température 17. Il ne s’agit plus comme pour le pilotage des éléments chauffants 7 de faire passer une tension qui peut être haute par exemple autour de 400V, mais au contraire une tension assez basse, par exemple de l’ordre de 5V, pour récupérer l’information de température.
[0100] Plus précisément, l’unité de commande 5 comporte une carte électronique de
commande 53. Elle peut être disposée à l’intérieur du boîtier 51 de l’unité de commande 5. Une telle carte est destinée à être raccordée électriquement à un réseau électrique du véhicule par exemple.
[0101] La carte électronique de commande 53 est apte à recevoir une pluralité de composants ou modules électroniques configurés pour recevoir des informations, les traiter et générer une instruction de commande pour le pilotage des éléments chauffants 7, formant ainsi une électronique de commande.
[0102] La carte électronique de commande 53 est également configurée pour recevoir des informations ou données de température mesurées par les capteurs de température 17 et pour en tirer des conséquences sur l’activation ou l’extinction des éléments chauffants 7. En particulier, la carte électronique de commande 53 est configurée pour recevoir des données de température pour chaque zone thermique identifiée et pour en tirer des conséquences sur l’activation ou l’extinction des éléments chauffants 7 de la zone thermique concernée.
[0103] De façon complémentaire, chaque capteur de température 17 est configuré pour
envoyer à la carte électronique de commande 53 une mesure de la température au niveau du deuxième tube 9’ recevant ce capteur de température 17.
[0104] L’électronique de commande est ensuite configurée pour analyser ces données et détecter, notamment par comparaison par rapport à au moins une valeur seuil, une surchauffe locale au niveau du ou des deuxièmes tubes 9’, ainsi que pour couper l’alimentation électrique de l’élément chauffant ou des éléments chauffants 7 jugés en surchauffe, par exemple de la zone thermique concernée.
[0105] Une valeur seuil peut prendre une valeur fixe, déterminée à titre d’exemple en
fonction du dimensionnement du dispositif de chauffage électrique 1 ou en fonction du type d’élément chauffant 7. Cette valeur fixe peut être comprise à titre d’exemple non limitatif entre 100°C et 200°C, et par exemple être de l’ordre de 150°C. L’électronique de commande peut donc être configurée pour couper l’alimentation électrique d’un ou plusieurs éléments chauffants 7 dès lors qu’un capteur de température 17 renvoie vers l’électronique de commande une valeur de température supérieure à 150°C par exemple. Le dépassement de cette valeur reflète une surchauffe de la zone thermique correspondant à ce capteur de température 17.
[0106] L’électronique de commande peut travailler en limitation, c’est-à-dire qu’elle bloque l’alimentation lorsqu’une valeur seuil est atteinte sans condition de retour. En alternative, l’électronique de commande peut être configurée pour travailler en régulation de la température, c’est-à-dire permettre la reprise de l’alimentation électrique de l’élément chauffant 7 lorsque la valeur de température repasse sous la valeur seuil.
[0107] L’électronique de commande peut être configurée pour recevoir de façon continue des mesures de valeurs de température par les capteurs de température 17. On pourra prévoir un mode veille dans lequel aucune information ne circule entre les capteurs de température 17 et l’électronique de commande, une opération de mesure de la température étant réalisée lorsqu’un ou plusieurs éléments chauffants 17 est alimenté électriquement et/ou lorsqu’une zone thermique est définie par actionnement d’un ou plusieurs volets de régulation.
[0108] Par ailleurs, l’unité de commande 5 peut comporter une pluralité de premiers éléments de raccordement électrique 55, tels que des commutateurs pilotés, permettant de contrôler respectivement une circulation de courant dans chacune des unités de chauffe. Ces premiers éléments de raccordement électrique 55 sont montés et fixés sur la carte électronique de commande 53. Plus précisément, l’unité de commande 5 comporte autant de premiers éléments de raccordement électrique 55, que de terminaux 12 des électrodes 11.
[0109] L’unité de commande 5 peut comporter au moins un deuxième élément de
raccordement électrique 55’, plus précisément autant de deuxièmes éléments de raccordement électrique 55’, que de terminaux 19 de connexion électrique reliés à un capteur de température 17. Ces deuxièmes éléments de raccordement électrique 55’ sont également montés sur la carte électronique de commande 53.
[0110] A l’état assemblé du corps de chauffe 3 avec l’unité de commande 5, un élément de raccordement électrique 55, 55’ est prévu en vis-à-vis de chaque terminal 12, 19.
[0111] Dans cet exemple, les éléments de raccordement électrique 55, 55’ forment également des éléments de raccordement mécanique.
[0112] Comme cela est mieux visible sur la figure 9, les premiers 55 et deuxièmes 55’
éléments de raccordement électrique peuvent être similaires. Dans l’exemple illustré, les éléments de raccordement 55, 55’ présentent d’une part une broche 551 pour la connexion à la carte électronique de commande (non visible sur la figure 9). Sur la figure 3, on distingue une face de la carte électronique de commande 53, recevant une pluralité de broches 551, appartenant aux éléments de raccordement électrique 55, 55’, qui y sont soudées par exemple.
[0113] Les éléments de raccordement 55, 55’ présentent d’autre part un logement ou embout 553, par exemple un embout femelle, pour le raccordement électrique à un terminal 12 d’une électrode ou un terminal 19 de connexion électrique raccordé à un capteur de température 17. L’embout 553 tel que qu’un embout femelle peut comporter des pattes, par exemple flexibles, aptes à exercer une pression sur le terminal 12 ou 19
correspondant, à l’assemblage, comme schématisé sur la figure 9.
[0114] L’unité de commande 5 comporte avantageusement une interface de connexion
électrique 57, dont un exemple de réalisation est illustré sur la figure 10. Il s’agit en particulier d’un exemple d’une interface de connexion électrique 57 pour un dispositif de chauffage électrique 1 haute tension. L’interface de connexion électrique 57 permet notamment de maintenir correctement en place les éléments de raccordement électrique 55, 55’ lors de leur fixation à la carte électronique de commande 53.
[0115] Selon ce mode de réalisation particulier, l’interface de connexion électrique 57 forme une station d’accueil. Il s’agit notamment du mode de réalisation pour un dispositif de chauffage électrique 1 haute tension. La station d’accueil peut s’étendre sur toute la largeur du corps de chauffe 3, suivant l’alignement des terminaux 12 des électrodes 11 en sortie des tubes 9.
[0116] Cette interface de connexion électrique 57 est disposée au niveau de la jonction entre le corps de chauffe 3 et l’unité de commande 5. Il s’agit donc d’une interface
intermédiaire facilitant le raccordement électrique et mécanique du corps de chauffe 3 à l’unité de commande 5.
[0117] L’interface de connexion électrique 57 est avantageusement conçue dans une matière isolante électriquement du type plastique. Une telle matière permet également une bonne résistance à la température, et également par exemple à l’inflammabilité et/ou à l’humidité. L’interface de connexion électrique 57 est par exemple obtenue par moulage ou par injection plastique. [0118] En se référant également à la figure 3, l’interface de connexion électrique 57 est disposée en regard d’une face de la carte électronique de commande 53. Plus précisément, l’interface de connexion électrique 57 est d’un côté en vis-à-vis avec les tubes 9, 9’, et du côté opposé en vis-à-vis avec la carte électronique de commande 53.
[0119] Plus précisément, l’interface de connexion électrique 57 accueille d’un côté les
terminaux 12 des électrodes 11 et les terminaux 19 de connexion électrique raccordés aux capteurs de température 17, et d’un autre côté les premiers éléments de raccordement électrique 55 tels que des commutateurs pilotés et les deuxièmes éléments de
raccordement électrique 55’ destinés à être fixés par exemple soudés à la carte électronique de commande 53.
[0120] A cet effet, l’interface de connexion électrique 57 présente du côté en regard de la carte électronique de commande 53 une pluralité de logements 571 (voir figures 10 et 11) pour recevoir les éléments de raccordement électrique 55, 55’. Chaque logement 571 présente un orifice 573, central, débouchant de l’autre côté de l’interface de connexion électrique 57 destiné à être agencé en regard des tubes 9, 9’.
[0121] Selon le mode de réalisation décrit avec un capteur de température (non visibles sur la figure 10 ou 11) dans deux deuxièmes tubes 9’, deux des logements 571 sont prévus pour recevoir les terminaux 19 de connexion électrique raccordés aux capteurs de température, les autres logements 571 sont prévus pour recevoir les terminaux 12 des électrodes.
[0122] De manière générale, l’interface de connexion électrique 57 comporte autant de
logements 571 que de terminaux 12 et 19, chaque logement 571 accueille un terminal 12 ou 19 à l’assemblage.
[0123] Les logements 571 sont agencés et répartis selon la disposition des terminaux 12 et 19. Ainsi, selon l’exemple avec des terminaux 12, 19 décalés par paires ou agencés en quinconce, l’interface de connexion électrique 57 présente deux rangées de logements 571, les logements 571 d’une rangée étant décalés par rapport aux logements 571 de l’autre rangée. L’une des rangées de logements 571 se situe sur une ligne de courant positif à laquelle sont raccordées les électrodes 11 positives et les terminaux 19 de pôle positif raccordés aux capteurs de température 17 et l’autre rangée se situe sur une ligne de courant négatif à laquelle sont raccordées les électrodes 11 négatives et les terminaux 19 de pôle négatif raccordés aux capteurs de température 17. [0124] De cette manière, les éléments de raccordement électrique 55, 55’ insérés dans ces logements 571 sont mis à distance l’un de l’autre, respectant une distance d’isolement entre les éléments de raccordement électrique 55, 55’ appartenant à la ligne de courant positif et ceux appartenant à la ligne de courant négatif.
[0125] L’interface de connexion électrique 57 peut être ajourée entre les logements 571 adjacents, via des fenêtres.
[0126] À l’assemblage du corps de chauffe 3 à l’interface de connexion électrique 57, les terminaux 12 et 19 sont destinés à passer à travers l’orifice 573 et venir s’insérer dans l’élément de raccordement électrique 55, 55’ reçu dans le logement 571 correspondant.
[0127] En référence aux figures 10 à 12, l’interface de connexion électrique 57 peut
comporter pour chaque logement 571, des rampes 575 de guidage s’étendant de part et d’autre de l’orifice central 573 en direction des tubes 9, 9’, à l’état assemblé de l’interface de connexion électrique 57 avec le corps de chauffe 3.
[0128] Selon le mode de réalisation décrit avec deux capteurs de température chacun dans un deuxième tube 9’, au moins quatre paires de rampes 575 de guidage permettent de guider un terminal 19 jusqu’à son insertion dans un deuxième élément de raccordement électrique 55’. Les autres paires de rampes 575 de guidage permettent de guider un terminal 12 d’une électrode 11 jusqu’à son insertion dans un premier élément de raccordement électrique 55 tel qu’un commutateur piloté.
[0129] Selon une configuration possible, pour chaque logement 571, les faces des rampes 575 de guidage situées en vis-à-vis sont biseautées en direction de l’orifice 573 central de manière à faciliter le guidage du terminal 12 ou 19 vers l’orifice central 573. Ces rampes 575 de guidage dessinent ainsi un V à l’intérieur duquel s’insère un terminal 12 ou 19. Ce guidage des électrodes 9 permet d’améliorer l’assemblage.
[0130] Les rampes 575 de guidage entre deux orifices 573 successifs peuvent être reliées entre elles par une paroi 577 orientée perpendiculairement au plan général défini par l’interface de connexion électrique 57.
[0131] Ainsi, selon le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 12, pour le raccordement entre le corps de chauffe 3 et l’unité de commande 5, l’interface de connexion électrique 57 est positionnée sur la carte électronique de commande 53.
Lorsque l’interface de connexion électrique 57 et la carte électronique de commande 53 sont correctement positionnées l’une par rapport à l’autre, les éléments de raccordement électrique 55, 55’ peuvent être agencés dans les logements 571 prévus à cet effet. Les broches 551 des éléments de raccordement 55, 55’ sont fixés à la carte électronique de commande 53. Les éléments de raccordement 55, 55’ se retrouvent alors en position stable dans les logements 571 de l’interface de connexion électrique 57, et les broches 551 peuvent être soudées par exemple à la carte électronique de commande 53. Les terminaux 12 des électrodes 11 ainsi que les terminaux 19 raccordés aux capteurs de température 17 peuvent être insérés dans les éléments de raccordement 55, 55’ de l’interface de connexion électrique 57. Cette dernière étape peut être réalisée en un seul geste, via une translation rectiligne du corps de chauffe 3 par rapport à l’interface de connexion électrique 57 par exemple sous forme de station d’accueil.
[0132] Cet unique mouvement est notamment permis grâce au guidage des terminaux 12, 19 via les rampes 575 de guidage et grâce au raccord rapide à l’aide des éléments de raccordement 55, 55’. En effet, il suffit de glisser les terminaux 12, 19 dans les orifices 573 et les pattes par exemple flexibles de l’embout 553 viennent enserrer les terminaux 12, 19 et réaliser la connexion électrique ainsi que le raccordement mécanique des terminaux 12, 19 car elles exercent une pression sur lui de manière à le maintenir en position.
[0133] Ainsi, afin de communiquer les données de température, chaque capteur de
température 17 est relié à la carte électronique de commande 53 via la même interface de connexion électrique 57 qui permet le raccordement des éléments chauffants 7 à la carte électronique de commande 53.
[0134] Avec un tel raccordement, les mouvements de la carte électronique de commande 53 sont très limités, ce qui permet d’éviter les problèmes vibratoires, et d’améliorer la fiabilité de la carte électronique de commande 53, et du dispositif de chauffage 1 de manière générale.
[0135] L’invention s’applique avantageusement sans être limitée à un dispositif de chauffage électrique 1 haute tension tel que décrit précédemment pour lequel un risque de surchauffe est plus important. L’invention peut aussi s’appliquer à un dispositif de chauffage électrique 101 basse tension.
[0136] En référence aux figures 13 et 14, seules les différences de réalisations du deuxième mode de réalisation de dispositif de chauffage électrique 101 de type basse tension par rapport au premier mode de réalisation des figures 1 à 12 sont décrites ci-après. [0137] Selon l’exemple de réalisation particulier illustré sur la figure 13, les premiers tubes ou barreaux 109 aussi appelés barreaux chauffants comportent chacun deux électrodes 111 qui s'étendent longitudinalement, chacune enserrant un dissipateur thermique 113 formé par exemple d'un ruban métallique et venant en appui contre les éléments chauffants 107 tels que des céramiques CTP. L’agencement des électrodes et des dissipateurs thermiques n’est pas limité à cet exemple particulier.
[0138] Un deuxième tube 109’, par exemple central, est quant à lui exempt d’élément
chauffant 107 et comporte dans cet exemple un capteur de température 117. Comme pour le premier mode de réalisation, on peut prévoir au moins un capteur de température 117 par zone thermique.
[0139] De façon similaire au premier mode de réalisation, l’unité de commande 105 peut comporter une interface de connexion électrique 157, en se référant également à la figure 14. Selon ce deuxième mode de réalisation, l’interface de connexion électrique 157 n’est pas réalisée sous forme de station d’accueil mais par exemple sous forme de barre ou réglette comportant des éléments de raccordement électrique 155 et 155’ qui peuvent être réalisés sous forme de terminaisons, qui peuvent aussi être nommées traces, pour alimenter en énergie les terminaux correspondants des électrodes 111 des barreaux chauffants ou pour recevoir les informations de température depuis les terminaux raccordés au capteur de température 117. La connexion peut se faire par exemple par clinchage, poinçonnage ou encore par soudure.
[0140] L’interface de connexion électrique 157 est reliée à la carte électronique de
commande, par exemple via des portions d'extrémité 159 qui peuvent être recourbées de pistes conductrices prévues sur cette interface.
[0141] De façon similaire au premier mode de réalisation, le capteur de température 117 est relié à la carte électronique de commande via la même interface de connexion électrique 157 qui permet le raccordement des éléments chauffants 107 à la carte électronique de commande 153.
[0142] On comprend donc qu’en disposant un ou plusieurs capteurs de température 17, 117 dans un deuxième tube 9’, 109’, du corps de chauffe 3, 103, dépourvu d’élément chauffant 7, 107, on peut utiliser la même connexion électrique, et avantageusement mécanique, pour le raccordement à la fois des éléments chauffants 7, 107, et du ou des capteurs de température 17, 117. [0143] Les informations de température peuvent être transmises et reçues par l’unité de commande 5, 105, pour interpréter et identifier une surchauffe. On obtient une protection en température supplémentaire de façon à réguler électroniquement la température, limiter la température de l’air et des éléments chauffants 7, 107.
[0144] L’invention concerne aussi une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou
climatisation pour véhicule automobile comportant au moins un dispositif de chauffage électrique 1, 101, tel que décrit précédemment. Une telle installation comprend généralement au moins un conduit de circulation du flux d’air à l’intérieur duquel le dispositif de chauffage 1, 101 est situé.
[0145] L’installation est par exemple délimitée par un boîtier (non représenté) comportant une entrée d’air et des sorties d’air, susceptibles respectivement d’alimenter plusieurs zones de l’habitacle. Le boîtier comporte avantageusement au moins une paroi de compartimentation disposée dans le conduit de circulation en regard d’une face principale du dispositif 1, 101, plus précisément il s’agit de la face de sortie, par laquelle l’air réchauffé sort du dispositif de chauffage 1, 101. La paroi de compartimentation en aval du dispositif de chauffage 1, 101, par rapport au sens de circulation d’air, permet de créer au moins deux zones thermiques. La paroi de compartimentation participe également à définir au moins canaux de distribution d’air distincts en direction des sorties d’air. Des volets de régulation peuvent être agencés dans les canaux de distribution pour autoriser ou interdire la circulation d’air dans ces canaux de distribution.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif (1 ; 101) de chauffage électrique d’un fluide notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (1 ; 101) comportant un corps de chauffe (3 ; 103) comprenant :
une pluralité d’éléments chauffants (7 ; 107) destinés à être alimentés en courant et
une pluralité de tubes (9, 9’ ; 109, 109’), dont au moins des premiers tubes (9 ; 109) reçoivent des éléments chauffants (7 ; 107),
caractérisé en ce que ledit dispositif comporte en outre au moins un capteur de température (17 ; 117) disposé au moins en partie dans un deuxième tube (9’ ; 109’) du corps de chauffe (3 ; 103).
[Revendication 2] Dispositif (1 ; 101) selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième tube (9’ ; 109’) recevant au moins en partie ledit au moins un capteur de température (17 ; 117) est exempt d’élément chauffant (7 ; 107).
[Revendication 3] Dispositif (1 ; 101) selon l’une des revendications 1 ou 2, comportant en outre une unité de commande (5 ; 105), et dans lequel ledit au moins un capteur de température (17 ; 117) est relié électriquement à l’unité de commande (5 ; 105).
[Revendication 4] Dispositif (1 ; 101) selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un capteur de température (17 ; 117) est raccordé électriquement à deux terminaux (19) de connexion électrique reliés électriquement à l’unité de commande (5 ; 105).
[Revendication 5] Dispositif (1 ; 101) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel l’unité de commande (5 ; 105) comporte une carte électronique de commande (53) et une pluralité de premiers éléments de raccordement électrique (55 ; 155) des éléments chauffants (7 ; 107) et de deuxièmes éléments de raccordement électrique (55’ ; 155’) dudit au moins un capteur (17 ; 117) à la carte électronique de commande (53).
[Revendication 6] Dispositif (1) selon les revendications 4 et 5, dans lequel l’unité de commande (5) comporte une interface de connexion électrique (57) présentant une pluralité de logements (571) recevant les éléments de raccordement électrique (55, 55’), et dont au moins deux logements (571) sont configurés pour recevoir les terminaux (19) de connexion électrique raccordés audit au moins un capteur de température (17) pour assurer la connexion électrique avec les deuxièmes éléments de raccordement électrique (55’).
[Revendication 7] Dispositif (101) selon les revendications 4 et 5, dans lequel l’unité de commande (5) comporte une interface de connexion électrique (157) présentant un nombre prédéfini de terminaisons (155, 155’) formant les éléments de raccordement dont au moins deux sont configurées pour être connectées aux terminaux de connexion électrique raccordés audit au moins un capteur de température (117).
[Revendication 8] Dispositif selon la revendication 4 prise ensemble avec l’une
quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un capteur de température (17 ; 117) comporte une tête de mesure (171) et deux conducteurs électriques (173) raccordés aux deux terminaux (19) de connexion électrique.
[Revendication 9] Dispositif (1 ; 101) selon la revendication précédente, comportant un isolant électrique (21) disposé au moins autour des conducteurs électriques (173).
[Revendication 10] Installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un dispositif de chauffage électrique (1 ; 101) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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