WO2023242321A1 - Radiateur électrique assemble selon une seule direction et procédé d'assemblage d'un tel radiateur électrique - Google Patents

Radiateur électrique assemble selon une seule direction et procédé d'assemblage d'un tel radiateur électrique Download PDF

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WO2023242321A1
WO2023242321A1 PCT/EP2023/066064 EP2023066064W WO2023242321A1 WO 2023242321 A1 WO2023242321 A1 WO 2023242321A1 EP 2023066064 W EP2023066064 W EP 2023066064W WO 2023242321 A1 WO2023242321 A1 WO 2023242321A1
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WO
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heating body
heating
sealing
electrical connection
zone
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/066064
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English (en)
Inventor
Yann COUAPEL
Frédéric MOULINAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Priority claimed from FR2205856A external-priority patent/FR3136837B1/fr
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    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
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    • F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
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    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F24H3/0435—Structures comprising heat spreading elements in the form of fins

Definitions

  • the present invention relates to the field of ventilation, heating and/or air conditioning installations for motor vehicles comprising an electric radiator, and it relates more particularly to the assembly of such an electric radiator.
  • Ventilation, heating and/or air conditioning system making it possible to circulate a flow of air towards the passenger compartment of the motor vehicle, and, depending on the temperature of the passenger compartment desired by the driver and/or passengers of the motor vehicle, heat and/or cool the air flow sent into the passenger compartment.
  • ventilation, heating and/or air conditioning installations thus comprise at least one member for circulating the air flow and an electric radiator capable of heating the air flow circulated towards the passenger compartment.
  • the electric radiators of these ventilation, heating and/or air conditioning installations comprise a heating body in which heating elements are arranged next to each other across a flow of air to be heated.
  • Such electric radiators generally include an electronic control box for the heating elements comprising a printed circuit board on which various electronic components are installed. The electronic components help generate a control instruction to be transmitted to the heating elements so that they heat up.
  • the heating elements may in particular comprise tubes within which resistive elements are arranged sandwiched between electrodes configured to supply electric current to these resistive elements, which may in particular take the form of stones or ceramics with a PCT effect, i.e. -say with a positive temperature coefficient.
  • the electrodes should be connected to the electronic control box so that the electric current can then be routed to the resistive elements.
  • at least one electrical connection zone is provided, at one end longitudinal of the heating body facing the electronic control box.
  • electrodes project longitudinally at each end of the heating body, and it is in this context necessary to provide two electrical connection zones arranged on either side of the heating body.
  • the assembly of such an electric radiator is carried out by a longitudinal movement of the heating body, that is to say in the direction of main elongation of the heating elements, with the ends of the heating elements which pass through a sealing grid to find itself in a chamber forming an electrical connection zone.
  • a sealing fluid is then injected and then heated in this chamber to seal the passages in the sealing grid around the ends of the heating elements.
  • the sealing fluid is injected via an opening in the chamber which is then closed by the electrical control box when the electrical connection zone is arranged on the side of the electrical control box, or by an added covering element when the electrical connection zone electrical connection is arranged opposite the electrical control box.
  • the main object of the present invention is a heating body of an electric radiator of a heating, air conditioning and/or ventilation installation, the heating body comprising a plurality of heating members extending in one direction of main longitudinal elongation and arranged at a distance from each other to allow the passage of an air flow in a vertical direction perpendicular to the direction of main longitudinal elongation, from a first perforated face of the heating body towards a second perforated face of the heating body, said heating members comprising electrodes and resistive elements, said electrodes being extended longitudinally by at least one electrical connection member, the heating body comprising at least one of its longitudinal ends an electrical connection zone in which at least part of the at least one electrical connection member of each electrode extends, characterized in that the at least one electrical connection zone is closed by an attached covering element, the covering element reported from said electrical connection zone being arranged on the side
  • the covering element is called “attached” insofar as it is formed by a part distinct from the structure of the heating body within which the heating elements are housed. More precisely, these added covering elements are positioned on the structure of the heating body once the heating elements are in position relative to this structure.
  • the covering element closes a corresponding electrical connection zone at the level of the first perforated face, with in fact a movement to deposit the added covering element which is in a direction perpendicular to the direction of elongation main heating elements.
  • the heating body comprises an electrical connection zone at each of its longitudinal ends, each electrical connection zone being closed by an added covering element disposed on the side of the first perforated face.
  • the heating body of the electric radiator extends in a direction of main longitudinal elongation between a first longitudinal end and a second longitudinal end, and each of these longitudinal ends comprises an electrical connection zone in which extends at least one electrical connection member.
  • Each of these electrical connection zones is closed by an added covering element which is placed on the structure of the heating body, before being welded for example, in the same direction and the same direction of translation. The operator can thus remove these two added covering elements, then proceed with welding on the structure of the heating body, without having to handle and turn over the structure of the heating body.
  • the heating body comprises a receiving frame in which the heating elements are housed, the added covering element being secured to the receiving frame. More particularly, the added covering element is made integral with the receiving frame by means of laser welding.
  • the heating body may comprise two attached covering elements arranged at opposite longitudinal ends of the heating body and each attached covering element is then made integral with the receiving frame.
  • a sealing zone is interposed between a central heating zone and an electrical connection zone.
  • the electrical connection zone is hermetically isolated from the central heating zone by the sealing zone.
  • the added covering element contributes to hermetically insulating the electrical connection zone from the central heating zone.
  • the added covering element covers said sealing zone.
  • the central heating zone is the part of the heating body intended to heat the air flow passing through the heating body.
  • This central heating zone is also the part of the heating body in which radiant elements, increasing the exchange surface between the heating body and the air flow passing through said heating body, extend between two adjacent heating members .
  • the sealing zone interposed between an electrical connection zone and this central heating zone makes it possible to hermetically isolate the electrical connection zone from the central heating zone.
  • the heating body may comprise two electrical connection zones and two added covering elements arranged at opposite longitudinal ends of the heating body and in this context a sealing zone may be formed at each end. longitudinal of the heating body, being interposed between the central heating zone and one of the electrical connection zones, the added covering elements respectively covering one of the sealing zones.
  • the at least one sealing zone comprises a sealing element integral with the receiving frame.
  • This sealing element may in particular be formed, all or in part, of elastomer and more particularly of silicone.
  • the elastomer considered may in particular have a shore hardness of between 6 o and 70.
  • the sealing element is overmolded on the receiving frame.
  • the sealing element extends projecting from a wall of the receiving frame over the entire or substantially the entire height of the receiving frame and the heating body. It should be noted that said height is a dimension measured in a vertical direction, that is to say in a direction perpendicular to the direction of main longitudinal elongation of the electric radiator and the heating body.
  • the heating members comprise a tube in which at least the electrodes and the resistive elements are housed, the sealing element comprising a plurality of notches, each notch being dimensioned to receive a tube of the body heating.
  • the notch is open on one side to allow insertion of the tube, and the opening of the notch is turned towards the first perforated face.
  • the notch has a transverse dimension slightly smaller than the corresponding dimension of the tube so that contact is ensured between the walls of the tube and the walls delimiting the notch, when the tube is inserted into the notch.
  • a single sealing element has a plurality of notches for receiving the tubes, so as to be able to receive all of the heating elements of the heating body.
  • each notch is delimited by faces of the sealing element which are hollowed out with a furrow, the furrow participating in forming a conduit for receiving a sealing fluid which is delimited between a tube and the sealing element.
  • Each furrow may have dimensions of equal width and depth from one furrow to another, and from one notch to another.
  • the grooves open successively into each other so as to ensure fluid continuity in the conduit for receiving a sealing fluid.
  • this groove capable of being filled with sealing fluid is formed between the sealing element and the attached covering element.
  • At least one of the added covering elements comprises, on an internal face facing the electrical connection zone, an overmolded sealing lip projecting towards the tubes of the heating body.
  • the sealing lip is configured to cover each of the tubes on the side of the first perforated face, that is to say on the side of the opening of the corresponding notch.
  • the sealing lip is also configured to finalize the formation of the conduit for receiving a sealing fluid, in particular by defining a chamber communicating with the grooves to allow the supply and distribution of the sealing fluid.
  • At least one filling orifice is provided to open from the outside of the heating body into the chamber thus formed, this filling orifice allowing the injection of the sealing fluid into the receiving conduit.
  • the sealing lip may in particular be formed, entirely or in part, of elastomer.
  • the elastomer considered may in particular have a shore hardness of between 30 and 40.
  • the receiving conduit is delimited over the entire periphery of the tube, between the tube on the one hand and the sealing element and the sealing lip on the other hand.
  • the receiving frame comprises a support portion located at one longitudinal end of the electric radiator, preferably at each longitudinal end of the electric radiator.
  • the support portion forms a bottom wall of the electrical connection zone.
  • a first support portion is associated with a first electrical connection zone at a first longitudinal end of the radiator and a second support portion is associated with a second electrical connection zone at a second longitudinal end of the radiator. radiator opposite the first longitudinal end.
  • the support portion is arranged at least partly facing the attached covering element.
  • the receiving frame comprises, at the level of the electrical connection zone, a sealing element secured to the receiving frame and which projects from the support portion towards the added covering element.
  • a portion of the receiving conduit separates the sealing element and the attached covering element.
  • the invention also relates to a method of assembling a heating body in which the heating elements and the at least one attached covering element are assembled on the heating body along the same stacking axis perpendicular to the direction main longitudinal elongation of the heating elements of the heating body.
  • the assembly process implements:
  • the invention also relates to the heating body of an electric radiator of a heating, air conditioning and/or ventilation installation, the heating body comprising a plurality of heating members extending in a direction of main longitudinal elongation and arranged at a distance from each other to allow the passage of a flow of air in a vertical direction perpendicular to the direction of main longitudinal elongation, from a first perforated face of the heating body towards a second face perforated part of the heating body, said heating members comprising electrodes and resistive elements, said electrodes being extended longitudinally by at least one electrical connection member, the heating body comprising at at least one of its longitudinal ends an electrical connection zone in which extends at least part of the at least one electrical connection member of each electrode, the electric radiator comprising at least one sealing zone disposed between a central heating zone and the electrical connection zone, characterized in that that the electrical connection zone is closed by an attached covering element, the attached covering element participating in delimiting a conduit for receiving a sealing fluid around a heating member, the attached covering element comprising a plurality
  • This heating body may include one or more of the characteristics mentioned above and/or at least one of the following characteristics:
  • the added covering element is arranged to cover the electrical connection zone in a direction perpendicular to the direction of elongation of the heating elements.
  • the added covering element is arranged to cover the electrical connection zone in a direction perpendicular to the vertical direction.
  • each heating member comprises a tube in which the electrodes and the resistive elements are housed, and in which the heating body is housed in a receiving frame.
  • the receiving conduit is delimited around each of the tubes of the heating body by a sealing element integrated into the receiving frame.
  • the sealing element is overmolded on the receiving frame.
  • the receiving conduit is delimited around each of the tubes of the heating body by at least one sealing lip overmolded on an internal face of the covering element.
  • the overmolded sealing lip projects towards the tubes of the heating body.
  • the sealing fluid is configured to attach, on the one hand, to the tube and on the other hand, to the sealing element and to the sealing lip.
  • the filling orifice and the degassing orifice of the same reception conduit are provided on either side of the associated tube.
  • the sealing element comprises a plurality of notches, each notch being dimensioned to receive a tube of the heating body.
  • the added covering element is secured to the receiving frame by means of laser welding.
  • the sealing zone is configured to hermetically separate the central heating zone of the heating body from the electrical connection zone.
  • FIG.i represents a heating body of an electric radiator intended to equip a heating, ventilation and/or air conditioning installation, here comprising two added cover elements respectively arranged at a longitudinal end of the heating body;
  • FIG.2 represents a set of heating elements of the heating body represented by Figure 1;
  • FIG.3 represents a frame for receiving the heating body shown in Figure 2;
  • FIG.4 represents a local view of the heating body of Figure 1, the corresponding added covering element having been removed to make visible a tube of a heating member shown in Figure 2 housed in a notch of a sealing element of the receiving frame shown in Figure 3;
  • FIG.5 represents a view of the internal face of an added covering element
  • FIG.6 represents an exploded view of the heating body shown in Figure 1;
  • FIG.7 represents a sectional view of the heating body revealing a sealing zone covered by an added covering element in which receiving conduits extend around the perimeter of each heating element.
  • FIG.8 represents an alternative embodiment of the invention.
  • characteristics, variants and different embodiments of the invention can be associated with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. It will be possible in particular to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described subsequently in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from to the state of the art.
  • Figures i and 2 respectively represent a heating body 2 of an electric radiator and a heating body 2 of said electric radiator.
  • the electric radiator is configured to be installed in a heating, ventilation and/or air conditioning installation of a motor vehicle, so as to heat a flow of air circulating in this installation.
  • the electric radiator and more particularly the heating body 2 has a first perforated face 11 and a second perforated face 12, opposite the first perforated face 11, configured to allow a flow of air to pass in a vertical direction perpendicular to the planes in which these openwork faces respectively extend.
  • the electric radiator comprises at least the heating body 2 and an electronic interface box, not shown here, containing all the electronic components which make it possible both to control the operation and to electrically power the elements capable of releasing heat. the heat within the electric radiator to release the corresponding calories to the passing air flow.
  • the heating body is connected at one of its longitudinal ends, here the first longitudinal end 13, to the electronic interface box.
  • the heating body comprises a plurality of heating elements, which are here housed and held in position in a receiving frame 3 so as to be across the flow of air passing through the first perforated face 11 and the second face perforated 12.
  • the receiving frame 3 extends, like the heating body, in a direction of main longitudinal elongation, that is to say a direction substantially parallel to the axis L and perpendicular to the vertical direction previously mentioned.
  • the first perforated face 11 of the electric radiator extends in a first plane, parallel to the direction of main longitudinal elongation of the electric radiator, at the level of a first vertical end 101 of the electric radiator.
  • the second perforated face 12 extends in a second plane, parallel to the first plane, at the level of a second vertical end 102 of the electric radiator.
  • the receiving frame 3 comprises connection means 4 intended to be connected to the electronic interface box.
  • the connection means 4 forms a passage through which connector elements, such as electrical power cables, can connect the heating elements present within the heating body 2 to the electronic interface box .
  • the heating body 2 of the electric radiator comprises a plurality of heating elements 5 arranged next to each other so as to delimit between them a circulation space 21 of a flow of air to be heated.
  • each heating member 5 is arranged at a distance from at least one neighboring heating member 5, a flow of air being able to circulate between these two heating members 5, from the first perforated face 11 towards the second perforated face 12, to be heated.
  • heating elements 5 extend, like the heating body 2 and the electric radiator, in a direction of main longitudinal elongation, that is to say in a direction substantially parallel to the axis L, and parallel to each other. Between each heating member 5 extends a circulation space 21 of the air flow which, in the embodiment shown, is partially filled by radiant elements 22.
  • the radiant elements 22 are formed by a corrugated sheet extending mainly in the longitudinal direction L, that is to say along the axis L, substantially parallel to the heating elements 5.
  • the heating elements 5 generate calories which are transmitted by conduction and/or convection to the radiant elements 22.
  • the air flow passes through the circulation space 21, an exchange of calories takes place between the metal wall, forming the radiant elements 22, and the air flow such that the calories in the metal wall are exchanged with the air flow.
  • the shape of the radiant elements 22 makes it possible to increase the exchange surface between the metal wall and the air flow.
  • the radiant elements 22 can take other forms as soon as these shapes make it possible to increase the exchange surface between the metal wall and the air flow and therefore to increase the number of calories able to be transmitted to the air flow.
  • Each heating element 5 comprises according to the invention at least one heating element housed in a tube 6.
  • Each heating element comprises a plurality of resistive elements sandwiched between two electrodes separated from the walls of the tube by two electrically insulating layers.
  • the tube 6 can in particular be deformed once the heating element(s) inserted into the tube to ensure that the components of the heating elements are in good contact with each other, sandwiched between the walls of the tube, in order to allow good transmission. of electric current to resistive elements and good transmission of heat from these resistive elements to the walls of the tube.
  • At least one electrode of a heating element is extended longitudinally, that is to say in a direction substantially parallel to the axis L, by at least one electrical connection member 51, which projects longitudinally from the tube, to connect said electrode to the electronic interface box in order to electrically power the associated heating element.
  • each heating member 5 may comprise two heating elements arranged head to tail in the same tube, with electrical connection members which project from each of the longitudinal ends of the tube.
  • the electrical connection member 51 extending longitudinally a heating element is in the form of a tongue locally extending the corresponding electrode in the direction of main longitudinal elongation of the heating member 5.
  • an electrical connection member 51 is formed by a local extension of an electrode but that the connection member could, without departing from the scope of the invention, be an element distinct from the electrode.
  • the electrical connection member 51 could be an electrical power supply wire connected directly to the electrode, an electrical connector or even an electrical connection terminal.
  • the heating body 2 extends in a direction of main longitudinal elongation and more particularly between a first longitudinal end 13 and a second longitudinal end 14. At least one of these longitudinal ends 13 , 14, the heating body comprises an electrical connection zone in which at least part of the electrical connection members 51 previously mentioned extend.
  • the heating body comprises at its first longitudinal end 13 a first electrical connection zone 15 extending from one transverse end to the other of the electric radiator, that is to say say in a transverse direction perpendicular to the direction of main longitudinal elongation of the heating body and to the vertical direction of propagation of the air flow.
  • the electric radiator At the level of the longitudinal end opposite the first longitudinal end 13, that is to say at the level of the second longitudinal end 14, the electric radiator comprises a second electrical connection zone 16 extending, like of the first electrical connection zone 15, from one transverse end to the other of the electric radiator.
  • each heating member comprises two groups of resistive elements which can be supplied separately from one group to another, a first group being connected via the first electrical connection zone and a second group being connected via the second electrical connection area.
  • At least one electrical connection zone is configured to be open on the side of one of the perforated faces of the heating body, and to be covered, once the heating elements installed and a sealing means placed in this connection zone, by an added covering element which is placed on the side of this perforated face to seal the electrical connection zone.
  • an added covering element which contributes to sealing a zone of associated electrical connection, is pressed against a support of the heating body, here the receiving frame, being arranged in a plane perpendicular to the vertical direction of propagation of the air flow through the heating body.
  • the first electrical connection zone 15 is covered by a first attached covering element 7 and the second connection zone 16 is covered by a second attached covering element 8, each of the first and second attached covering elements 7, 8 being arranged on the side of the same perforated face, here the first perforated face 11, of the heating body.
  • the added covering elements 7, 8 are secured to the support of the heating body, here the receiving frame 3, by a laser welding process.
  • a laser welding process makes it possible to fix the covering elements with precision to allow the first and second electrical connection zones 15, 16 to be hermetically closed at said weld.
  • the added covering elements 7, 8 are arranged on the same face of the heating body in this context of a laser welding fixing process since this makes it possible to avoid having to manipulate the heating body for orient in different successive planes facing the welding station.
  • FIG. 3 illustrates the receiving frame 3 as mentioned previously, isolated from the other constituent elements of the heating body.
  • the receiving frame 3 comprises a first support portion 31 located at the level of the first longitudinal end 13 of the electric radiator and a second support portion 32 located at the level of the second longitudinal end 14 of the electric radiator.
  • Each of the support portions is formed at a vertical end of the receiving frame, here the second vertical end 102, on either side of a perforated face of the heating body, here on either side of the second openwork face 12.
  • the first and second support portions 31, 32 respectively form a bottom wall of the first electrical connection zone 15 and a bottom wall of the second electrical connection zone 16.
  • the receiving frame 3 comprises, at the first electrical connection zone 15, a first sealing element 33 secured to the receiving frame 3 and which extends from the first support portion 31 towards the first vertical end 101 of the receiving frame 3.
  • the receiving frame 3 At the opposite longitudinal end, that is to say at the level of the second electrical connection zone 16, the receiving frame 3 comprises a second sealing element 34 secured to the receiving frame 3 and which extends from the second support portion 32 towards the first vertical end 101 of the receiving frame 3.
  • the receiving frame here has two sealing elements, insofar as the heating body has two electrical connection zones, but that a single sealing element could be implemented in accordance with what will be described if the heating body has a single electrical connection zone.
  • the first sealing element 33 extends vertically from the first support portion, over all or substantially the entire vertical dimension of the receiving frame, and it extends transversely over the entire transverse dimension of the receiving frame. This first sealing element 33 is intended to form, at least in part, a first sealing zone 330 interposed between a central heating zone, intended to be directly facing the perforated faces, and the first electrical connection zone 15 .
  • the second sealing element 34 extends vertically from the second support portion, over all or substantially the entire vertical dimension of the receiving frame, and it extends transversely over the entire transverse dimension of the receiving frame. .
  • This second sealing element 34 is intended to form, at least in part, a second sealing zone 340 interposed between the central heating zone and the second electrical connection zone 16.
  • the central heating zone is the zone of the heating body 2 intended to heat the air flow. This central heating zone is contained between the first sealing element 33 and the second sealing element 34.
  • Each of the first and second sealing elements 33 and 34 comprises a base, which rests on the corresponding support portion and over the entire transverse dimension as previously mentioned, and a plurality of fingers 36 which form vertical projections extending from the base. These fingers 36 are spaced transversely from each other so that each sealing element has a plurality of notches 35 intended to respectively receive, as illustrated in more detail in Figure 4, a tube 6 of the heating body 2. These notches 35 are formed at regular intervals along the transverse direction, being separated from each other by the fingers 36.
  • Each finger 36 has three faces, with two vertical faces in opposition which respectively participate in defining a notch 35 and a transverse face which forms the free end of the finger 36, close to the first vertical end 101 of the receiving frame, at the opposite the base and the corresponding support portion of the receiving frame 3.
  • Each of these faces has a groove 37 formed by a release of material within the finger 36, so that a conduit is formed by the groove and the wall of a tube when this tube is received in the corresponding notch.
  • the projecting base from which the fingers 36 extend also has, between two fingers 36, a groove, which opens at its transverse ends with a vertical end of a groove formed in a vertical face of a finger .
  • a conduit extends continuously along three faces of the tube, being delimited successively by the groove of a vertical face of a first finger, the groove formed in the base and the groove of a vertical face of a second finger.
  • Figure 4 illustrates a view of a sealing element at the level of a notch 35 and makes more particularly visible the fact that the notch 35 is intended to accommodate a tube 6. It should be noted that this Figure 4 represents the first sealing element 33 but that the description which follows, in connection with the first sealing element 33, applies mutatis mutandis to the second sealing element 34.
  • the first sealing element 33 is formed of a flexible material, that is to say capable of deforming, and it is made integral with the receiving frame 3 at the level of the first electrical connection zone 15 and forming a separation between the first electrical connection zone 15 and the central heating zone previously mentioned.
  • the first sealing element 33 may in particular be formed entirely or partly of silicone.
  • the first sealing element 33 it is desirable for the first sealing element 33 to have a first degree of flexibility, represented by a shore hardness of between 60 and 70. Such flexibility of the first sealing element 33 allows the latter to deform in order to to allow the tube 6 to be housed in the associated notch 35, it being understood that the transverse dimension of the tube is slightly greater than the minimum distance between two faces transversely delimiting the notch and that the insertion of the tube 6 into the The corresponding notch 35 inevitably generates deformation of the notch.
  • This insertion of the tube 6 into the notch 35 is done more precisely by separating the finger faces transversely delimiting the notch 35 and each carrying a groove 37.
  • the first degree of flexibility of the tube increases the character elastic and its tendency to return to its original position, when the tube 6 is entirely housed in the notch 35 and resting against the base of the sealing element, so that an upper part of the vertical faces of the fingers 36 cover the upper part of the tube 6 by elastic return, as can be seen in Figure 4.
  • the groove 37 helps to delimit a reception conduit 9 surrounding the tube 6 in accordance with what has been mentioned.
  • the receiving conduit 9 is intended to receive a sealing fluid participating in hermetically insulating the first electrical connection zone 15 from the central heating zone of the body of heater 2.
  • the first sealing element is advantageously overmolded on the receiving frame, and in particular on the first support portion 31, but it will be understood that we would not depart from the context of the invention if the first sealing element or the second sealing element was fixed by other adhesive means.
  • Figure 5 illustrates a low-angle view of the first added covering element 7, which makes its internal face 71 more particularly visible, intended to be turned towards the inside of the heating body and more precisely towards the first electrical connection zone 15.
  • the first attached covering element 7 has on its internal face a sealing lip 75.
  • This sealing lip 75 is intended, when the first attached covering element 7 is secured to the receiving frame 3 covering the first area of electrical connection 15, to be facing the first sealing zone 330.
  • the second covering element 8 is not shown, the latter also includes a sealing lip 75 which is intended to be facing the second sealing zone 340 when the second added covering element is secured to the receiving frame 3.
  • This sealing lip 75 is overmolded on the first added covering element 7 and projects towards the tubes 6 when the heating body is assembled.
  • the sealing lip 75 comprises a strip pressed against the internal face of the added covering element and a plurality of sealing walls 751 locally projecting from this strip. These walls extend at regular intervals equal to the intervals provided between the notches 35 of the sealing element.
  • the sealing lip 75 participates in delimiting the receiving conduit 9, with the sealing walls 751 which are arranged facing each other in pairs so that when the first added covering element 7 is assembled to the receiving frame 3, two sealing walls 751 delimit the receiving conduit 9 between two adjacent fingers 76.
  • the sealing lip 75 it is desirable for the sealing lip 75 to have a second degree of flexibility, represented by a shore hardness of between 30 and 40, and therefore lower than the shore hardness of the first sealing element also participating in making it watertight. the first sealing zone. In this way, the positioning of the sealing lip and in particular of the sealing walls against the first sealing element or against the tubes is facilitated by allowing this sealing lip to deform more than the first sealing element. waterproofing.
  • receiving conduit 9 completely surrounds the tube 6 and that it is delimited over the entire periphery of the tube 6 between the tube 6 on the one hand and the sealing element 33, 34 and the sealing lip 75 on the other hand.
  • This receiving conduit 9 is intended to be filled, as mentioned previously, with a sealing fluid.
  • the heating body comprises a plurality of orifices 72 passing through the sealing lip 75 and the first attached covering element 7.
  • These orifices 72 are formed in the strip of the sealing lip and they are formed in the vicinity of each of the sealing walls 751 arranged facing each other. More particularly, these orifices 72 are arranged in pairs, being arranged so that within the same pair the two orifices are on the one hand longitudinally in the strip between two sealing walls facing one of the 'other and on the other hand transversely on either side of these two sealing walls 751. It is understood that two orifices 72 of the same pair are thus intended to communicate fluidly with the same receiving conduit 9, on either side and the other of a tube 6.
  • Figure 6 represents an exploded view of the heating body in which the receiving frame 3, the heating members 5 and the first and second added cover elements 7 and 8 are shown before their assembly.
  • the method of assembling the heating body 2 is particular in that each component, and in particular the heating elements and the attached covering elements, are mounted on the receiving frame with the same stacking axis A, here vertical, which is also perpendicular to the direction of main longitudinal elongation of the heating elements of the heating body.
  • the heating elements When assembling the heating body, during a first step, all of the heating elements are installed in the receiving frame in a vertical direction substantially parallel to the V axis and to the stacking axis A. During this first stage of the heating elements in the receiving frame 3, the tubes 6 are inserted into the notches 35 of the first and second sealing elements 33, 34 permanently present on the receiving frame, this insertion of the tubes 6 in the notches 35 being done, where appropriate, by elastic deformation of the fingers 36 of the first and second sealing elements 33, 34.
  • first added covering element 7 and the second added covering element 8 are positioned on the receiving frame 3, covering respectively the first electrical connection zone 15 and the second electrical connection zone 16.
  • the positioning of these first and second added cover elements 7 and 8 is carried out in the same vertical direction as for the heating body 2, that is to say along the stacking axis A
  • each of the sealing lips takes position against the tubes 6 and the fingers 36 opposite which the sealing lip is located, finalizing the formation of the receiving conduit 9.
  • the first and second attached covering elements are positioned on the receiving frame 3, during a third step, the first attached covering element 7 and the second attached covering element 8 are secured to the receiving frame, and in particular here by a laser welding process.
  • the second step and the third step can, without departing from the scope of the invention, be carried out successively for the first attached covering element 7 and for the second attached covering element 8.
  • the first added covering element 7 is positioned along the stacking axis A on the receiving frame 3, at the level of the first electrical connection zone 15, then secured to the receiving frame 3 by a laser welding process.
  • the second added covering element 8 is positioned along the stacking axis A on the receiving frame 3, at the level of the second electrical connection zone 16, then secured to the receiving frame 3 by a laser welding process .
  • each tube 6, in each of the sealing zones 330, 340, is surrounded by the fingers 36 of the corresponding sealing element and by the sealing lip, with the receiving conduit 9 which extends between these flexible elements and the tube.
  • a sealing fluid is injected into each receiving conduit 9 formed between a sealing element 33, 34, a tube 6 and a sealing lip 75 , from the outside of the heating body via the orifices 72. More precisely, the sealing fluid is injected into a receiving conduit through one of the orifices 72 of one of the pairs of orifices previously mentioned.
  • Figure 7 illustrates a sectional view along the section plane A-A visible in Figure 1 of the electric radiator. This cut is made at the level of the first sealing zone 330 before the sealing fluid has been injected into the receiving conduit 9.
  • each receiving conduit 9 communicates directly with the two orifices 72 of the same pair of orifices.
  • these two orifices 72 one of them plays the role of a filling orifice 721 and the other then plays the role of a degassing orifice 722.
  • the injection of the sealing fluid takes place through the filling orifice 721, the sealing fluid gradually filling the receiving conduit 9 by going around the tube 6, that is to say by flowing first in a first groove formed between a vertical face of a finger and the tube, then in a second groove formed between the base of the sealing element and the tube and communicating fluidly with the first groove, then in a third groove formed between a vertical face of a finger and the tube, going up towards the orifices to exit via the degassing orifice 722.
  • the degassing orifice 722 advantageously makes it possible to evacuate the gas pushed by the injection of the sealing fluid into the reception conduit 9.
  • the sealing fluid is in the liquid state during its injection and it is intended to polymerize in the receiving conduit 9.
  • the sealing fluid becomes attached to each of the components participating in delimiting the conduit. reception 9, namely on the one hand to the tube 6 and on the other hand to the sealing element 33, 34 and to the sealing lip 75.
  • This polymerization of the sealing fluid and filling of the space of the receiving conduit advantageously allows the central heating zone of the heating body 2 to be hermetically separated from the electrical connection zone 15, 16.
  • Figure 8 represents an alternative embodiment of the invention in which the heating members of the heating body 2 are installed in a receiving frame 30 in an insertion direction 301, substantially parallel to the axis L and to the direction main longitudinal elongation of the heating elements, distinct from the stacking axis A previously mentioned.
  • the receiving frame 30 comprises a single electrical connection zone 17, similar to the first electrical connection zone 15, located at the first longitudinal end 13 of the receiving frame 30, that is to say the longitudinal end located on the side of the electronic control box. It should be noted that the sealing zone 330 of the receiving frame 30 is identical to the first sealing zone 330 of the receiving frame 3.
  • the receiving frame 30 comprises at the second longitudinal end 14, opposite the first longitudinal end 13, a retaining element 302 which replaces the second electrical connection zone previously described.
  • the heating body only includes one electrical connection zone because the heating elements 5 comprise a single heating element with electrical connection elements 51 which only extend on one side of the heating body when the heating body is assembled.
  • the insertion of the heating body 2 into the receiving frame 30 in the direction of insertion 301 makes it possible to position the tubes 6 of the heating body 2 in the notches 35 of the sealing element 33, if necessary, in slightly deforming the sealing element 33 in the direction of insertion 301.
  • the step of inserting the tubes into the notches 35 is different in this second embodiment, but the formation of the sealing zone 330 remains the same. same as what was previously described, with the formation of the receiving conduit by fixing the attached covering element then injecting the sealing fluid into the receiving conduit 9 thus formed around each tube 6.
  • the invention as it has just been described achieves the goal it set for itself by proposing a heating body for an electric radiator which is assembled with operations all carried out in the same direction and the same direction. , to thus limit the number of manipulations and changes of orientation necessary for the assembly of said heating body.
  • Variants not described here could be implemented without departing from the context of the invention, since, in accordance with the invention, they comprise a heating body of an electric radiator in which the heating elements and covering means of an electrical connection zone are assembled along a common stacking axis to facilitate assembly and sealing operations.

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Abstract

La présente invention concerne un radiateur électrique (1) comprenant une première face ajourée (n) et une deuxième face ajourée (12) configurées pour laisser passer un flux d'air et un corps de chauffe (2) comportant une pluralité d'organes chauffants (5) s'étendant selon une direction d'allongement principal longitudinale, lesdits organes chauffants (5) comportant des électrodes et des éléments résistifs, lesdites électrodes étant prolongées longitudinalement par au moins un organe de raccordement électrique (51), le radiateur électrique (1) comportant à chacune des extrémités longitudinales une zone de raccordement électrique fermée par un élément de couverture rapporté (7, 8), l'élément de couverture rapporté (7, 8) de chacune des zones de raccordement électrique étant disposé du côté de la première face ajourée (11).

Description

RADIATEUR ÉLECTRIQUE ASSEMBLE SELON UNE SEULE DIRECTION ET PROCÉDÉ D’ASSEMBLAGE D’UN TEL RADIATEUR ÉLECTRIQUE.
La présente invention s’inscrit dans le domaine des installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile comprenant un radiateur électrique, et elle concerne plus particulièrement l’assemblage d’un tel radiateur électrique.
Les véhicules automobiles sont généralement équipés d’un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation permettant de mettre en circulation un flux d’air vers l’habitacle du véhicule automobile, et, selon la température de l’habitacle souhaitée par le conducteur et/ou les passagers du véhicule automobile, chauffer et/ou refroidir le flux d’air envoyé dans l’habitacle. De telles installations de ventilation, de chauffage et/ ou de climatisation comprennent ainsi au moins un organe de mise en circulation du flux d’air et un radiateur électrique apte à chauffer le flux d’air mis en circulation vers l’habitacle.
Il est connu que les radiateurs électriques de ces installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation comprennent un corps de chauffe dans lequel des organes chauffants sont disposés les uns à côté des autres en travers d’un flux d’air à chauffer. De tels radiateurs électriques comprennent généralement un boîtier de contrôle électronique des organes chauffants comportant une carte de circuits imprimés sur laquelle sont installés différents composants électroniques. Les composants électroniques participent à générer une instruction de commande à transmettre aux organes chauffants pour qu’ils chauffent.
Les organes chauffants peuvent notamment comporter des tubes au sein desquels sont disposés des éléments résistifs enserrés entre des électrodes configurées pour alimenter en courant électrique ces éléments résistifs, qui peuvent notamment prendre la forme de pierres ou de céramiques à effet PCT, c'est-à-dire à coefficient de température positif. Il convient de raccorder les électrodes au boîtier de commande électronique pour que le courant électrique puisse être acheminé ensuite vers les éléments résistifs. A cet effet, au moins une zone de raccordement électrique est prévue, à une extrémité longitudinale du corps de chauffe tournée vers le boîtier de commande électronique. De manière alternative, il est également connu d’avoir des corps de chauffe avec deux éléments chauffants distincts logés au sein d’un même tube, notamment pour permettre un pilotage spécifique de différentes zones de chauffe au sein du corps de chauffe. Dans ce contexte, des électrodes dépassent en saillie longitudinale à chaque extrémité du corps de chauffe, et il est dans ce contexte nécessaire de prévoir deux zones de raccordement électrique disposés de part et d’autre du corps de chauffe.
Classiquement, l’assemblage d’un tel radiateur électrique est réalisé par un déplacement longitudinal du corps de chauffe, c’est-à-dire selon la direction d’allongement principal des organes chauffants, avec les extrémités des organes chauffants qui passent à travers une grille d’étanchéité pour se retrouver dans une chambre formant zone de raccordement électrique. Un fluide d’étanchéité est ensuite injecté puis chauffé dans cette chambre pour rendre étanche les passages dans la grille d’étanchéité autour des extrémités des organes chauffants. Le fluide d’étanchéité est injecté via une ouverture de la chambre qui est ensuite refermée par le boîtier de commande électrique lorsque la zone de raccordement électrique est disposée du côté du boîtier de commande électrique, ou par un élément de couverture rapporté lorsque la zone de raccordement électrique est disposée à l’opposé du boîtier de commande électrique. Là encore, ces éléments qui viennent fermer l’ouverture de la chambre sont amenés contre la structure du corps de chauffe par un mouvement de translation longitudinal, avant d’être soudé sur ladite structure. Un tel assemblage du radiateur électrique n’est pas satisfaisant en ce qu’il nécessite de nombreuses manipulations et de changements d’orientation du radiateur électrique de la part de la personne en charge d’assembler le radiateur électrique, notamment lorsque deux zones de raccordement électrique sont prévues et que l’opérateur doit retourner le radiateur pour amener les pièces dans un sens longitudinal ou l’autre.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients de l’art antérieur, et notamment de faciliter l’assemblage du radiateur électrique en limitant la pénibilité due aux manipulations. Dans ce contexte, la présente invention a pour principal objet un corps de chauffe d’un radiateur électrique d’une installation de chauffage, climatisation et/ou ventilation, le corps de chauffe comportant une pluralité d’organes chauffants s’étendant selon une direction d’allongement principal longitudinale et disposés à distance les uns des autres pour permettre le passage d’un flux d’air selon une direction verticale perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale, depuis une première face ajourée du corps de chauffe vers une deuxième face ajourée du corps de chauffe, lesdits organes chauffants comportant des électrodes et des éléments résistifs, lesdites électrodes étant prolongées longitudinalement par au moins un organe de raccordement électrique, le corps de chauffe comportant à au moins une de ses extrémités longitudinales une zone de raccordement électrique dans laquelle s’étendent au moins une partie de l’au moins un organe de raccordement électrique de chaque électrode, caractérisé en ce que l’au moins une zone de raccordement électrique est fermée par un élément de couverture rapporté, l’élément de couverture rapporté de ladite zone de raccordement électrique étant disposé du côté de la première face ajourée.
On comprend que l’élément de couverture est dit « rapporté » dans la mesure où il est formé par une pièce distincte de la structure du corps de chauffe au sein de laquelle se logent les organes chauffants. Plus précisément, ces éléments de couverture rapportés sont positionnés sur la structure du corps de chauffe une fois les organes chauffants en position par rapport à cette structure.
Selon l’invention, l’élément de couverture ferme une zone de raccordement électrique correspondante au niveau de la première face ajourée, avec de fait un mouvement pour déposer l’élément de couverture rapporté qui est selon une direction perpendiculaire à la direction d’allongement principal des organes chauffants. Ceci est notamment intéressant lorsque les organes chauffant sont disposés dans la structure du corps de chauffe selon cette même direction perpendiculaire à la direction d’allongement principal des organes chauffants et/ ou lorsque plusieurs éléments de couverture sont à rapporter sur la structure du corps de chauffe. Selon une caractéristique de l’invention, le corps de chauffe comporte une zone de raccordement électrique à chacune de ses extrémités longitudinales, chaque zone de raccordement électrique étant fermée par un élément de couverture rapporté disposé du côté de la première face ajourée.
En d’autres termes, le corps de chauffe du radiateur électrique s’étend selon une direction d’allongement principal longitudinale entre une première extrémité longitudinale et une deuxième extrémité longitudinale, et chacune de ces extrémités longitudinales comprend une zone de raccordement électrique dans laquelle s’étend au moins un organe de raccordement électrique. Chacune de ces zones de raccordement électrique est fermée par un élément de couverture rapporté qui est disposé sur la structure du corps de chauffe, avant d’être soudé par exemple, selon une même direction et un même sens de translation. L’opérateur peut ainsi déposer ces deux éléments de couverture rapportés, puis procéder au soudage sur la structure du corps de chauffe, sans être obligé de manipuler et retourner la structure du corps de chauffe.
Selon une caractéristique de l’invention, le corps de chauffe comporte un cadre de réception dans lequel sont logés les organes chauffants, l’élément de couverture rapporté étant solidarisé au cadre de réception. Plus particulièrement, l’élément de couverture rapporté est rendu solidaire du cadre de réception au moyen d’une soudure au laser. Dans le mode de réalisation précédemment évoqué, le corps de chauffe peut comporter deux éléments de couverture rapportés agencés à des extrémités longitudinales opposées du corps de chauffe et chaque élément de couverture rapporté est alors rendu solidaire du cadre de réception. Selon une caractéristique de l’invention, à ladite au moins une extrémité longitudinale du corps de chauffe, une zone d’étanchéité est interposée entre une zone de chauffe centrale et une zone de raccordement électrique.
Autrement dit, la zone de raccordement électrique est isolée hermétiquement de la zone de chauffe centrale par la zone d’étanchéité. Selon une caractéristique de l’invention, l’élément de couverture rapporté contribue à isoler hermétiquement la zone de raccordement électrique de la zone de chauffe centrale.
Selon une caractéristique de l’invention, l’élément de couverture rapporté recouvre ladite zone d’étanchéité. La zone de chauffe centrale est la partie du corps de chauffe destinée à chauffer le flux d’air traversant le corps de chauffe. Cette zone de chauffe centrale est également la partie du corps de chauffe dans laquelle des éléments radiants, augmentant la surface d’échange entre le corps de chauffe et le flux d’air traversant ledit corps de chauffe, s’étendent entre deux organes chauffants adjacents. La zone d’étanchéité interposée entre une zone de raccordement électrique et cette zone de chauffe centrale permet d’isoler hermétiquement la zone de raccordement électrique de la zone de chauffe centrale. Dans le mode de réalisation précédemment évoqué, le corps de chauffe peut comporter deux zones de raccordement électrique et deux éléments de couverture rapportés agencés à des extrémités longitudinales opposées du corps de chauffe et dans ce contexte une zone d’étanchéité peut être formée à chaque extrémité longitudinale du corps de chauffe, en étant interposée entre la zone de chauffe centrale et une des zones de raccordement électrique, les éléments de couverture rapportés recouvrant respectivement l’une des zones d’étanchéité.
Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une zone d’étanchéité comprend un élément d’étanchéité solidaire du cadre de réception. Cet élément d’étanchéité peut notamment être formé, tout ou en partie, d’élastomère et plus particulièrement de silicone. L’élastomère considéré peut notamment présenter une dureté shore comprise entre 6 o et 70.
Selon une caractéristique de l’invention, l’élément d’étanchéité est surmoulé sur le cadre de réception.
Selon une caractéristique de l’invention, l’élément d’étanchéité s’étend en saillie d’une paroi du cadre de réception sur toute ou sensiblement toute la hauteur du cadre de réception et du corps de chauffe. Il convient de préciser que ladite hauteur est une dimension mesurée selon une direction verticale, c'est-à-dire selon une direction perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale du radiateur électrique et du corps de chauffe.
Selon une caractéristique de l’invention, les organes chauffants comprennent un tube dans lequel sont logés au moins les électrodes et les éléments résistifs, l’élément d’étanchéité comprenant une pluralité d’encoches, chaque encoche étant dimensionnée pour recevoir un tube du corps de chauffe. A cet effet, l’encoche est ouverte sur un côté pour permettre l’insertion du tube, et l’ouverture de l’encoche est tournée du côté de la première face ajourée. L’encoche présente une dimension transversale légèrement plus petite que la dimension correspondante du tube de sorte qu’un contact est assuré entre les parois du tubes et les parois délimitant l’encoche, lors de l’insertion du tube dans l’encoche. On comprend que pour une zone de raccordement électrique donnée, un unique élément d’étanchéité présente une pluralité d’encoches de réception des tubes, de manière à pouvoir recevoir l’ensemble des organes chauffants du corps de chauffe.
Selon une caractéristique de l’invention, chaque encoche est délimitée par des faces de l’élément d’étanchéité qui sont creusées d’un sillon, le sillon participant à former un conduit de réception d’un fluide d’étanchéité qui est délimité entre un tube et l’élément d’étanchéité. Chaque sillon peut présenter des dimensions de largeur et de profondeur égales d’un sillon à l’autre, et d’une encoche à l’autre. Pour une même encoche, et donc pour un même tube, les sillons débouchent successivement l’un dans l’autre de manière à assurer une continuité fluidique dans le conduit de réception d’un fluide d’étanchéité.
Selon une caractéristique de l’invention, ce sillon apte à être rempli de fluide d’étanchéité est formé entre l’élément d’étanchéité et l’élément de couverture rapporté.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins un des éléments de couverture rapportés comprend, sur une face interne tournée vers la zone de raccordement électrique, une lèvre d’étanchéité surmoulée faisant saillie en direction des tubes du corps de chauffe. La lèvre d’étanchéité est configurée pour venir recouvrir chacun des tubes du côté de la première face ajourée, c’est-à-dire du côté de l’ouverture de l’encoche correspondante. La lèvre d’étanchéité est par ailleurs configurée pour finaliser la formation du conduit de réception d’un fluide d’étanchéité, notamment en définissant une chambre communiquant avec les sillons pour permettre l’alimentation et la distribution du fluide d’étanchéité. Au moins un orifice de remplissage est prévu pour déboucher depuis l’extérieur du corps de chauffe dans la chambre ainsi formée, cet orifice de remplissage permettant l’injection du fluide d’étanchéité dans le conduit de réception.
La lèvre d’étanchéité peut notamment être formée, tout ou en partie, d’élastomère. L’élastomère considéré peut notamment présenter une dureté shore comprise entre 30 et 40.
Selon une caractéristique de l’invention, le conduit de réception est délimité sur tout le pourtour du tube, entre le tube d’une part et l’élément d’étanchéité et la lèvre d’étanchéité d’autre part.
Selon une caractéristique de l’invention, le cadre de réception comprend une portion de support située au niveau d’une extrémité longitudinale du radiateur électrique, de préférence, à chaque extrémité longitudinale du radiateur électrique.
Selon une caractéristique de l’invention, la portion de support forme une paroi de fond de la zone de raccordement électrique.
Selon une caractéristique de l’invention, une première portion de support est associée à une première zone de raccordement électrique à une première extrémité longitudinale du radiateur et une deuxième portion de support est associée à une deuxième zone de raccordement électrique à une deuxième extrémité longitudinale du radiateur opposée à la première extrémité longitudinale.
Selon une caractéristique de l’invention, la portion de support est disposée au moins en partie face à l’élément de couverture rapporté.
Selon une caractéristique de l’invention, le cadre de réception comprend, au niveau de la zone de raccordement électrique, un élément d’étanchéité solidaire du cadre de réception et qui fait saillie depuis la portion de support vers l’élément de couverture rapporté.
Selon une caractéristique de l’invention, une portion du conduit de réception sépare l’élément d’étanchéité et l’élément de couverture rapporté.
L’invention porte également sur un procédé d’assemblage d’un corps de chauffe dans lequel les organes chauffants et l’au moins un élément de couverture rapporté sont assemblés sur le corps de chauffe selon un même axe d’empilement perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale des organes chauffants du corps de chauffe.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le procédé d’assemblage met en œuvre :
- au moins une première étape au cours de laquelle les organes chauffants sont installés selon une direction verticale dans le cadre de réception en disposant les tubes dans chacune des encoches des éléments d’étanchéité,
- au moins une deuxième étape au cours de laquelle les éléments de couverture rapportés sont positionnés selon la même direction verticale en recouvrement respectif d’une zone de raccordement électrique disposée à une extrémité longitudinale du corps de chauffe,
- au moins une troisième étape au cours de laquelle chacun des éléments de couverture rapportés est solidarisé au cadre de réception,
- au moins une quatrième étape au cours de laquelle un fluide d’étanchéité est injecté dans chaque conduit de réception formé entre un élément d’étanchéité, un tube et une lèvre d’étanchéité depuis un orifice débouchant dans chaque conduit de réception et ménagé sur l’élément de couverture rapporté correspondant.
L’invention porte aussi sur corps de chauffe d’un radiateur électrique d’une installation de chauffage, climatisation et/ou ventilation, le corps de chauffe comportant une pluralité d’organes chauffants s’étendant selon une direction d’allongement principal longitudinale et disposés à distance les uns des autres pour permettre le passage d’un flux d’air selon une direction verticale perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale, depuis une première face ajourée du corps de chauffe vers une deuxième face ajourée du corps de chauffe, lesdits organes chauffants comportant des électrodes et des éléments résistifs, lesdites électrodes étant prolongées longitudinalement par au moins un organe de raccordement électrique, le corps de chauffe comportant à au moins une de ses extrémités longitudinales une zone de raccordement électrique dans laquelle s’étend au moins une partie de l’au moins un organe de raccordement électrique de chaque électrode, le radiateur électrique comportant au moins une zone d’étanchéité disposée entre une zone de chauffe centrale et la zone de raccordement électrique, caractérisé en ce que la zone de raccordement électrique est fermée par un élément de couverture rapporté, l’élément de couverture rapporté participant à délimiter un conduit de réception d’un fluide d’étanchéité autour d’un organe chauffant, l’élément de couverture rapporté comprenant une pluralité d’orifices parmi lesquels au moins un orifice de remplissage du fluide d’étanchéité et au moins un orifice de dégazage débouchant chacun dans un même conduit de réception.
Ce corps de chauffe peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées précédemment et/ ou au moins l’une des caractéristiques suivantes :
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’élément de couverture rapporté est disposé en recouvrement de la zone de raccordement électrique selon une direction perpendiculaire à la direction d’allongement des organes chauffants.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’élément de couverture rapporté est disposé en recouvrement de la zone de raccordement électrique selon une direction perpendiculaire à la direction verticale.
Selon une autre caractéristique de l’invention, chaque organe chauffant comprend un tube dans lequel sont logés les électrodes et les éléments résistifs, et dans lequel le corps de chauffe est logé dans un cadre de réception.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le conduit de réception est délimité autour de chacun des tubes du corps de chauffe par un élément d’étanchéité intégré dans le cadre de réception. Selon une autre caractéristique de l’invention, élément d’étanchéité est surmoulé sur le cadre de réception.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le conduit de réception est délimité autour de chacun des tubes du corps de chauffe par au moins une lèvre d’étanchéité surmoulée sur une face interne de l’élément de couverture.
Selon une autre caractéristique de l’invention, la lèvre d’étanchéité surmoulée fait saillie en direction des tubes du corps de chauffe.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le fluide d’étanchéité est configuré pour se solidariser d’une part, au tube et d’autre part, à l’élément d’étanchéité et à la lèvre d’étanchéité.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’orifice de remplissage et l’orifice de dégazage d’un même conduit de réception sont ménagés de part et d’autre du tube associé.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’élément d’étanchéité, comprend une pluralité d’encoche, chaque encoche étant dimensionnée pour recevoir un tube du corps de chauffe.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’élément de couverture rapporté est solidarisé au cadre de réception au moyen d’une soudure au laser.
Selon une autre caractéristique de l’invention, la zone d’étanchéité est configurée pour séparer hermétiquement la zone de chauffe centrale du corps de chauffe de la zone de raccordement électrique.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[Fig.i] représente un corps de chauffe d’un radiateur électrique destiné à équiper une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, comportant ici deux éléments de couverture rapportés respectivement agencés à une extrémité longitudinale du corps de chauffe ; [Fig.2] représente un ensemble d’organes chauffants du corps de chauffe représenté par la figure 1 ;
[Fig.3] représente un cadre de réception du corps de chauffe représenté par la figure 2 ;
[Fig.4] représente une vue locale du corps de chauffe de la figure 1, l’élément de couverture rapporté correspondant ayant été retiré pour rendre visible un tube d’un organe chauffant représenté sur la figure 2 logé dans une encoche d’un élément d’étanchéité du cadre de réception représenté sur la figure 3 ;
[Fig.5] représente une vue de la face interne d’un élément de couverture rapporté ;
[Fig.6] représente une vue éclatée du corps de chauffe représenté par la figure 1 ;
[Fig.7] représente une vue de coupe du corps de chauffe laissant apercevoir une zone d’étanchéité recouverte par un élément de couverture rapporté dans laquelle des conduits de réception s’étendent sur le pourtour de chaque organe chauffant.
[Fig.8] représente un mode de réalisation alternatif de l’invention.
Les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Dans la description qui va suivre, on se référera à une orientation fonction des axes Longitudinaux, Verticaux et Transversaux tels qu’ils sont définis arbitrairement par le trièdre L, V, T représenté sur les figures 1 à 7. Les figures i et 2 représentent respectivement un corps de chauffe 2 d’un radiateur électrique et un corps de chauffe 2 dudit radiateur électrique. Le radiateur électrique est configuré pour être installé dans une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation d’un véhicule automobile, de manière à chauffer un flux d’air circulant dans cette installation. À cet effet, le radiateur électrique, et plus particulièrement le corps de chauffe 2, présente une première face ajourée 11 et une deuxième ajourée 12, opposée à la première face ajourée 11, configurées pour laisser passer un flux d’air selon une direction verticale perpendiculaire aux plans dans lesquels s’étendent respectivement ces faces ajourées.
Le radiateur électrique comprend au moins le corps de chauffe 2 et un boîtier d’interface électronique, ici non représenté, contenant l’ensemble des composants électroniques qui permettent à la fois de contrôler le fonctionnement et d’alimenter électriquement les éléments aptes à dégager de la chaleur au sein du radiateur électrique pour céder les calories correspondantes au flux d’air passant. Le corps de chauffe est raccordé à l’une de ses extrémités longitudinales, ici la première extrémité longitudinale 13, au boîtier d’interface électronique.
Le corps de chauffe comporte une pluralité d’éléments chauffants, qui sont ici logés et maintenus en position dans un cadre de réception 3 de sorte à se trouver en travers du flux d’air passant à travers la première face ajourée 11 et la deuxième face ajourée 12. Le cadre de réception 3 s’étend, à l’instar du corps de chauffe, selon une direction d’allongement principal longitudinale, c'est-à-dire une direction sensiblement parallèle à l’axe L et perpendiculaire à la direction verticale précédemment évoquée. Il est à noter que la première face ajourée 11 du radiateur électrique s’étend dans un premier plan, parallèle à la direction d’allongement principal longitudinale du radiateur électrique, au niveau d’une première extrémité verticale 101 du radiateur électrique. La deuxième face ajourée 12 s’étend dans un deuxième plan, parallèle au premier plan, au niveau d’une deuxième extrémité verticale 102 du radiateur électrique. Le cadre de réception 3 comprend un moyen de connexion 4 destiné à être relié au boîtier d’interface électronique. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen de connexion 4 forme un passage par lequel des éléments de connectiques, tels que des câbles d’alimentation électrique, peuvent connecter les éléments chauffants présents au sein du corps de chauffe 2 au boîtier d’interface électronique.
Le corps de chauffe 2 du radiateur électrique comprend une pluralité d’organes chauffants 5 agencés les uns à côtés des autres de sorte à délimiter entre eux un espace de circulation 21 d’un flux d’air à chauffer. Dans l’exemple illustré, et tel que cela est particulièrement visible sur la figure 2, chaque organe chauffant 5 est disposé à distance d’au moins un organe chauffant 5 voisin, un flux d’air pouvant circuler entre ces deux organes chauffants 5, depuis la première face ajourée 11 vers la deuxième face ajourée 12, pour être chauffé.
Ces organes chauffants 5 s’étendent, à l’instar du corps de chauffe 2 et du radiateur électrique, selon une direction d’allongement principal longitudinale, c'est-à-dire selon une direction sensiblement parallèle à l’axe L, et parallèlement les uns par rapport aux autres. Entre chaque organe chauffant 5 s’étend un espace de circulation 21 du flux d’air qui, dans le mode de réalisation représenté, est partiellement rempli par des éléments radiants 22.
Les éléments radiants 22 sont formés par une tôle ondulée s’étendant principalement selon la direction longitudinale L, c'est-à-dire selon l’axe L, sensiblement parallèlement aux organes chauffants 5. Lors du fonctionnement du radiateur électrique, les organes chauffants 5 génèrent des calories qui sont transmises par conduction et/ou convection aux éléments radiants 22. Lorsque le flux d’air traverse l’espace de circulation 21, un échange de calories s’opère entre la paroi métallique, formant les éléments radiants 22, et le flux d’air de telle sorte que les calories de la paroi métallique sont échangées avec le flux d’air. Il convient de noter que la forme des éléments radiants 22 permet d’augmenter la surface d’échange entre la paroi métallique et le flux d’air. Bien entendu, les éléments radiants 22 peuvent prendre d’autres formes dès lors que ces formes permettent d’augmenter la surface d’échange entre la paroi métallique et le flux d’air et donc d’augmenter la nombre de calories aptes à être transmises au flux d’air.
Chaque organe chauffant 5 comprend selon l’invention au moins un élément chauffant logé dans un tube 6. Chaque élément chauffant comporte une pluralité d’éléments résistifs enserrés entre deux électrodes séparées des parois du tube par deux couches isolantes électriquement. Le tube 6 peut notamment être déformé une fois le ou les éléments chauffants insérés dans le tube pour s’assurer que les composants des éléments chauffants soient bien en contact les uns des autres, enserrés entre les parois du tube, afin de permettre une bonne transmission du courant électrique vers des éléments résistifs et une bonne transmission de la chaleur depuis ces éléments résistifs vers les parois du tube. Au moins une électrode d’un élément chauffant est prolongée longitudinalement, c'est-à-dire selon une direction sensiblement parallèle à l’axe L, par au moins un organe de raccordement électrique 51, qui dépasse longitudinalement du tube, pour relier ladite électrode au boîtier d’interface électronique afin d’alimenter électriquement l’élément chauffant associé. Plus particulièrement, chaque organe chauffant 5 peut comprendre deux éléments chauffants disposés tête bêche dans le même tube, avec des organes de raccordement électrique qui font saillie de chacune des extrémités longitudinales du tube.
L’organe de raccordement électrique 51 prolongeant longitudinalement un élément chauffant se présente sous la forme d’une languette prolongeant localement l’électrode correspondante selon la direction d’allongement principal longitudinale de l’organe chauffant 5.
Il convient de noter que, dans le mode de réalisation représenté, un organe de raccordement électrique 51 est formé par un prolongement local d’une électrode mais que l’organe de raccordement pourrait, sans sortir du cadre de l’invention, être un élément distinct de l’électrode. Ainsi, à titre d’exemple non limitatif, l’organe de raccordement électrique 51 pourrait être un fil d’alimentation électrique connecté directement à l’électrode, un connecteur électrique ou encore une cosse de raccordement électrique. Tel qu’il a été évoqué précédemment, le corps de chauffe 2 s’étend selon une direction d’allongement principal longitudinale et plus particulièrement entre une première extrémité longitudinale 13 et une deuxième extrémité longitudinale 14. A au moins une de ces extrémités longitudinales 13, 14, le corps de chauffe comporte une zone de raccordement électrique dans laquelle s’étendent au moins une partie des organes de raccordement électrique 51 précédemment évoqués. Dans l’exemple plus particulièrement illustré, le corps de chauffe comprend au niveau de sa première extrémité longitudinale 13 une première zone de raccordement électrique 15 s’étendant d’une extrémité transversale à l’autre du radiateur électrique, c’est-à-dire selon une direction transversale perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale du corps de chauffe et à la direction verticale de propagation du flux d’air. Au niveau de l’extrémité longitudinale opposée à la première extrémité longitudinale 13, c'est-à-dire au niveau de la deuxième extrémité longitudinale 14, le radiateur électrique comprend une deuxième zone de raccordement électrique 16 s’étendant, à l’instar de la première zone de raccordement électrique 15, d’une extrémité transversale à l’autre du radiateur électrique. On comprend que dans l’exemple plus particulièrement, au moins une partie des organes de raccordement électrique 51 s’étend dans la première zone de raccordement électrique 15 et qu’au moins une partie des organes de raccordement électrique 51 s’étend dans la deuxième zone de raccordement électrique 16, notamment parce que chaque organe chauffant comporte deux groupes d’éléments résistifs qui peuvent être alimentés distinctement d’un groupe à l’autre, un premier groupe étant raccordé via la première zone de raccordement électrique et un deuxième groupe étant raccordé via la deuxième zone de raccordement électrique.
Au moins une zone de raccordement électrique est configurée pour être ouverte du côté d’une des faces ajourées du corps de chauffe, et pour être recouverte, une fois les organes chauffants installés et un moyen d’étanchéité disposé dans cette zone de raccordement, par un élément de couverture rapporté qui est disposé du côté de cette face ajourée pour rendre étanche la zone de raccordement électrique. Ainsi, selon l’invention, un élément de couverture rapporté, qui participe à rendre étanche une zone de raccordement électrique associée, est plaqué contre un support du corps de chauffe, ici le cadre de réception, en étant disposé dans un plan perpendiculaire à la direction verticale de propagation du flux d’air à travers le corps de chauffe. Par « élément de couverture rapporté », on comprend que ces derniers sont des éléments distincts du cadre de réception, solidarisés sur celui-ci après que les organes chauffants du corps de chauffe 2 aient été logés dans le cadre de réception 3 pour former le corps de chauffe 2.
Dans l’exemple illustré, la première zone de raccordement électrique 15 est recouverte par un premier élément de couverture rapporté 7 et la deuxième zone de raccordement 16 est recouverte par un deuxième élément de couverture rapporté 8, chacun des premier et deuxième éléments de couverture rapportés 7, 8 étant disposé du côté d’une même face ajourée, ici la première face ajourée 11, du corps de chauffe.
Les éléments de couverture rapportés 7, 8 sont solidarisés au support du corps de chauffe, ici le cadre de réception 3, par un procédé de soudure laser. Un tel procédé de soudure laser permet de fixer les éléments de couverture avec précision pour permettre de fermer hermétiquement les première et deuxième zones de raccordement électrique 15, 16 au niveau de ladite soudure. Il est particulièrement intéressant que les éléments de couverture rapportés 7, 8 soient disposés sur une même face du corps de chauffe dans ce contexte d’un procédé de fixation par soudure laser puisque cela permet d’éviter de devoir manipuler le corps de chauffe pour l’orienter dans différents plans successifs en regard du poste de soudure.
La figure 3 illustre le cadre de réception 3 tel qu’il a pu être évoqué précédemment, isolé des autres éléments constitutifs du corps de chauffe. Le cadre de réception 3 comprend une première portion de support 31 située au niveau de la première extrémité longitudinale 13 du radiateur électrique et une deuxième portion de support 32 située au niveau de la deuxième extrémité longitudinale 14 du radiateur électrique. Chacune des portions de support est formée au niveau d’une extrémité verticale du cadre de réception, ici la deuxième extrémité verticale 102, de part et d’autre d’une face ajourée du corps de chauffe, ici de part et d’autre de la deuxième face ajourée 12. Les première et deuxième portions de support 31, 32 forment respectivement une paroi de fond de la première zone de raccordement électrique 15 et une paroi de fond de la deuxième zone de raccordement électrique 16.
Le cadre de réception 3 comprend, au niveau de la première zone de raccordement électrique 15, un premier élément d’étanchéité 33 solidaire du cadre de réception 3 et qui s’étend depuis la première portion de support 31 vers la première extrémité verticale 101 du cadre de réception 3. A l’extrémité longitudinale opposée, c'est-à-dire au niveau de la deuxième zone de raccordement électrique 16, le cadre de réception 3 comporte un deuxième élément d’étanchéité 34 solidaire du cadre de réception 3 et qui s’étend depuis la deuxième portion de support 32 vers la première extrémité verticale 101 du cadre de réception 3.
Il convient de noter que le cadre de réception comporte ici deux éléments d’étanchéité, dans la mesure où le corps de chauffe comporte deux zones de raccordement électrique, mais qu’un seul élément d’étanchéité pourrait être mis en œuvre conformément à ce qui va être décrit si le corps de chauffe comporte une seule zone de raccordement électrique. Le premier élément d’étanchéité 33 s’étend verticalement depuis la première portion de support, sur toute ou sensiblement toute la dimension verticale du cadre de réception, et il s’étend transversalement sur toute la dimension transversale du cadre de réception. Ce premier élément d’étanchéité 33 est destiné à former, au moins en partie, une première zone d’étanchéité 330 interposée entre une zone de chauffe centrale, destinée à être directement en regard des faces ajourées, et la première zone de raccordement électrique 15.
De manière analogue, le deuxième élément d’étanchéité 34 s’étend verticalement depuis la deuxième portion de support, sur toute ou sensiblement toute la dimension verticale du cadre de réception, et il s’étend transversalement sur toute la dimension transversale du cadre de réception. Ce deuxième élément d’étanchéité 34 est destiné à former, au moins en partie, une deuxième zone d’étanchéité 340 interposée entre la zone de chauffe centrale et la deuxième zone de raccordement électrique 16. Il convient de noter que la zone de chauffe centrale est la zone du corps de chauffe 2 destinée à chauffer le flux d’air. Cette zone de chauffe centrale est contenue entre le premier élément d’étanchéité 33 et le deuxième élément d’étanchéité 34.
Chacun des premier et deuxième éléments d’étanchéité 33 et 34 comprend une embase, qui repose sur la portion de support correspondante et sur toute la dimension transversale comme précédemment évoqué, et une pluralité de doigts 36 qui forment des saillies verticales s’étendant depuis l’embase. Ces doigts 36 sont espacés transversalement les uns des autres de sorte chaque élément d’étanchéité comporte une pluralité d’encoches 35 destinées à recevoir respectivement, tel que l’illustre plus en détail la figure 4, un tube 6 du corps de chauffe 2. Ces encoches 35 sont formées à intervalles réguliers le long de la direction transversale, en étant séparées les unes des autres par les doigts 36.
Chaque doigt 36 présente trois faces, avec deux faces verticales en opposition qui participent respectivement à définir une encoche 35 et une face transversale qui forme l’extrémité libre du doigt 36, proche de la première extrémité verticale 101 du cadre de réception, à l’opposé de l’embase et de la portion de support correspondante du cadre de réception 3.
Chacune de ces faces présente un sillon 37 formé par un dégagement de matière au sein du doigt 36, de sorte qu’un conduit est formé par le sillon et la paroi d’un tube lorsque ce tube est reçu dans l’encoche correspondante.
Par ailleurs, l’embase en saillie de laquelle s’étendent les doigts 36 présente également, entre deux doigts 36, un sillon, qui débouche à ses extrémités transversales avec une extrémité verticale d’un sillon formée dans une face verticale d’un doigt. Dans ce contexte, un conduit s’étend de façon continue le long de trois faces du tube, en étant délimité successivement par le sillon d’une face verticale d’un premier doigt, le sillon formé dans l’embase et le sillon d’une face verticale d’un deuxième doigt.
La figure 4 illustre une vue d’un élément d’étanchéité au niveau d’une encoche 35 et rend plus particulièrement visible le fait que l’encoche 35 est destinée à accueillir un tube 6. Il convient de noter que cette figure 4 représente le premier élément d’étanchéité 33 mais que la description qui suivra, en lien avec le premier élément d’étanchéité 33, s’applique mutatis mutandis au deuxième élément d’étanchéité 34.
Le premier élément d’étanchéité 33 est formé d’un matériau souple, c'est-à- dire apte à se déformer, et il est rendu solidaire du cadre de réception 3 au niveau de la première zone de raccordement électrique 15 et formant une séparation entre la première zone de raccordement électrique 15 et la zone de chauffe centrale précédemment évoquée. Le premier élément d’étanchéité 33 peut notamment être formé en tout ou partie de silicone.
Plus particulièrement, il est souhaitable que le premier élément d’étanchéité 33 présente un premier degré de souplesse, représenté par une dureté shore comprise entre 60 et 70. Une telle souplesse du premier élément d’étanchéité 33 permet à ce dernier de se déformer afin de permettre au tube 6 de venir se loger dans l’encoche 35 associée, étant entendu que la dimension transversale du tube est légèrement supérieure à l’écart minimal entre deux faces délimitant transversalement l’encoche et que l’insertion du tube 6 dans l’encoche 35 correspondante génère à coup sur la déformation de l’encoche.
Cette insertion du tube 6 dans l’encoche 35 se fait plus précisément en écartant l’une de l’autre les faces de doigts délimitant transversalement l’encoche 35 et portant chacune un sillon 37. Le premier degré de souplesse du tube augmente la caractère élastique et sa tendance à reprendre sa position d’origine, lorsque le tube 6 est entièrement logé dans l’encoche 35 et en appui contre l’embase de l’élément d’étanchéité, de sorte qu’une partie supérieure des faces verticales des doigts 36 vient en recouvrement de la partie supérieure du tube 6 par rappel élastique, tel que cela est visible sur la figure 4.
Le sillon 37 participe à délimiter un conduit de réception 9 entourant le tube 6 conformément à ce qui a été évoqué. Tel qu’il sera décrit plus précisément dans la suite de la présente description, le conduit de réception 9 est destiné à recevoir un fluide d’étanchéité participant à isoler hermétiquement la première zone de raccordement électrique 15 de la zone de chauffe centrale du corps de chauffe 2. Le premier élément d’étanchéité est avantageusement surmoulé sur le cadre de réception, et notamment sur la première portion de support 31, mais il sera compris que l’on ne sortirait pas du contexte de l’invention si le premier élément d’étanchéité ou le deuxième élément d’étanchéité était fixé par d’autres moyens adhésifs.
La figure 5 illustre une vue en contre-plongée du premier élément de couverture rapporté 7, qui rend plus particulièrement visible sa face interne 71, destinée à être tournée vers l’intérieur du corps de chauffe et plus précisément vers la première zone de raccordement électrique 15.
Le premier élément de couverture rapporté 7 présente sur sa face interne une lèvre d’étanchéité 75. Cette lèvre d’étanchéité 75 est destinée, lorsque le premier élément de couverture rapporté 7 est solidarisé au cadre de réception 3 en recouvrement de la première zone de raccordement électrique 15, à être en regard de la première zone d’étanchéité 330. Il convient de noter que, bien que le deuxième élément de couverture 8 ne soit pas représenté, ce dernier comprend également une lèvre d’étanchéité 75 qui est destinée à être en regard de la deuxième zone d’étanchéité 340 lorsque le deuxième élément de couverture rapporté est solidarisé au cadre de réception 3.
Cette lèvre d’étanchéité 75 est surmoulée sur le premier élément de couverture rapporté 7 et fait saillie en direction des tubes 6 lorsque le corps de chauffe est assemblé. La lèvre d’étanchéité 75 comprend une bande plaquée contre la face interne de l’élément de couverture rapporté et une pluralité de murets d’étanchéité 751 faisant localement saillie de cette bande. Ces murets s’étendent à intervalles réguliers et égaux aux intervalles prévus entre les encoches 35 de l’élément d’étanchéité. Lorsque l’élément de couverture rapport et sa lèvre d’étanchéité sont fixés sur le cadre de réception, la bande de la lèvre d’étanchéité vient contre chacune des faces transversales des doigts, pour fermer le sillon formé dans ces faces transversales, et les murets viennent se disposer dans les encoches pour être en contact avec les tubes et participer à délimiter une partie du conduit de réception 9 entre le tube et la bande de la lèvre d’étanchéité. En d’autres termes, la lèvre d’étanchéité 75 participe à délimiter le conduit de réception 9, avec les murets d’étanchéité 751 qui sont ménagés en regard deux à deux de telle sorte que lorsque le premier élément de couverture rapporté 7 est assemblé au cadre de réception 3, deux murets d’étanchéité 751 délimitent le conduit de réception 9 entre deux doigts 76 adjacents.
Dans ce contexte, il est souhaitable que la lèvre d’étanchéité 75 présente un deuxième degré de souplesse, représenté par une dureté shore comprise entre 30 et 40, et donc inférieure à la dureté shore du premier élément d’étanchéité participant également à rendre étanche la première zone d’étanchéité. De la sorte, on facilite le positionnement de la lèvre d’étanchéité et notamment des murets d’étanchéité contre le premier élément d’étanchéité ou contre les tubes en permettant à cette lèvre d’étanchéité de se déformer plus que le premier élément d’étanchéité.
On comprend que le conduit de réception 9 entoure complètement le tube 6 et qu’il est délimité sur tout le pourtour du tube 6 entre le tube 6 d’une part et l’élément d’étanchéité 33, 34 et la lèvre d’étanchéité 75 d’autre part. Ce conduit de réception 9 est destiné à être rempli, tel qu’évoqué précédemment, par un fluide d’étanchéité.
Le corps de chauffe comprend à cet effet une pluralité d’orifices 72 traversant la lèvre d’étanchéité 75 et le premier élément de couverture rapporté 7. Ces orifices 72 sont ménagés dans la bande de la lèvre d’étanchéité et ils sont formés au voisinage de chacun des murets d’étanchéité 751 disposés en regard l’un de l’autre. Plus particulièrement, ces orifices 72 sont arrangés par paire, en étant disposés de sorte qu’au sein d’une même paire les deux orifices sont d’une part longitudinalement dans la bande entre deux murets d’étanchéité en regard l’un de l’autre et d’autre part transversalement de part et d’autre de ces deux murets d’étanchéité 751. On comprend que deux orifices 72 d’une même paire sont ainsi destinés à communiquer fluidiquement avec un même conduit de réception 9, de part et d’autre d’un tube 6.
La figure 6 représente une vue éclatée du corps de chauffe dans laquelle le cadre de réception 3, les organes chauffants 5 et les premier et deuxième éléments de couverture rapportés 7 et 8 sont représentés avant leur assemblage.
Selon l’invention, le procédé d’assemblage du corps de chauffe 2 est particulier en ce que chaque composant, et notamment les organes chauffant et les éléments de couverture rapportés sont montés sur le cadre de réception avec un même axe d’empilement A, ici vertical, qui est par ailleurs perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale des organes chauffant du corps de chauffe.
Lors de l’assemblage du corps de chauffe, au cours d’une première étape, l’ensemble des organes chauffants est installé dans le cadre de réception selon une direction verticale sensiblement parallèle à l’axe V et à l’axe d’empilement A. Lors de cette première étape des organes chauffants dans le cadre de réception 3, les tubes 6 s’insèrent dans les encoches 35 des premier et deuxième éléments d’étanchéité 33, 34 présents à demeure sur la cadre de réception, cette insertion des tubes 6 dans les encoches 35 se faisant, le cas échéant, par une déformation élastique des doigts 36 des premier et deuxième éléments d’étanchéité 33, 34.
Au cours d’une deuxième étape d’assemblage, le premier élément de couverture rapporté 7 et le deuxième élément de couverture rapporté 8 sont positionnés sur le cadre de réception 3, en recouvrement de respectivement la première zone de raccordement électrique 15 et de la deuxième zone de raccordement électrique 16. Le positionnement de ces premier et deuxième éléments de couverture rapportés 7 et 8 est réalisé selon la même direction verticale que pour le corps de chauffe 2, c'est-à-dire selon l’axe d’empilement A. Dans cette deuxième étape, chacune des lèvres d’étanchéité prend position contre les tubes 6 et les doigts 36 en regard desquels la lèvre d’étanchéité se trouve, en finalisant la formation du conduit de réception 9.
Lorsque les premier et deuxième éléments de couverture rapportés sont positionnés sur le cadre de réception 3, au cours d’une troisième étape, le premier élément de couverture rapporté 7 et le deuxième élément de couverture rapporté 8 sont solidarisés au cadre de réception, et notamment ici par un procédé de soudure au laser. Il convient de noter que la deuxième étape et la troisième étape peuvent, sans sortir du cadre de l’invention, se réaliser successivement pour le premier élément de couverture rapporté 7 et pour le deuxième élément de couverture rapporté 8. En d’autres termes, dans un procédé d’assemblage du corps de chauffe alternatif à ce qui vient d’être décrit, le premier élément de couverture rapporté 7 est positionné selon l’axe d’empilement A sur le cadre de réception 3, au niveau de la première zone de raccordement électrique 15, puis solidarisé au cadre de réception 3 par un procédé de soudure laser. Puis, le deuxième élément de couverture rapporté 8 est positionné selon l’axe d’empilement A sur le cadre de réception 3, au niveau de la deuxième zone de raccordement électrique 16, puis solidarisé au cadre de réception 3 par un procédé de soudure laser.
À ce stade du procédé d’assemblage du radiateur électrique, chaque tube 6, dans chacune des zones d’étanchéité 330, 340, est entouré par les doigts 36 de l’élément d’étanchéité correspondant et par la lèvre d’étanchéité, avec le conduit de réception 9 qui s’étend entre ces éléments souples et le tube.
Au cours d’une quatrième étape du procédé d’assemblage du radiateur électrique, un fluide d’étanchéité est injecté dans chaque conduit de réception 9 formé entre un élément d’étanchéité 33, 34, un tube 6 et une lèvre d’étanchéité 75, depuis l’extérieur du corps de chauffe via les orifices 72. Plus précisément, le fluide d’étanchéité est injecté dans un conduit de réception par un des orifices 72 d’une des paires d’orifices précédemment évoquée.
La figure 7 illustre une vue de coupe selon le plan de coupe A-A visible sur la figure 1 du radiateur électrique. Cette coupe est réalisée au niveau de la première zone d’étanchéité 330 avant que le fluide d’étanchéité n’ait été injecté dans le conduit de réception 9.
Tel que visible sur la figure 7, chaque conduit de réception 9 communique directement avec les deux orifices 72 d’une même paire d’orifices. Parmi ces deux orifices 72, l’un d’eux joue le rôle d’un orifice de remplissage 721 et l’autre joue alors le rôle d’un orifice de dégazage 722.
L’injection du fluide d’étanchéité se fait à travers l’orifice de remplissage 721, le fluide d’étanchéité remplissant progressivement le conduit de réception 9 en faisant le tour du tube 6, c’est-à-dire en s’écoulant d’abord dans un premier sillon formé entre une face verticale d’un doigt et le tube, puis dans un deuxième sillon formé entre l’embase de l’élément d’étanchéité et le tube et communiquant fluidiquement avec le premier sillon, puis dans un troisième sillon formé entre une face verticale d’un doigt et le tube, en remontant vers les orifices pour sortir via l’orifice de dégazage 722. L’orifice de dégazage 722 permet avantageusement d’évacuer le gaz poussé par l’injection du fluide d’étanchéité dans le conduit de réception 9.
Le fluide d’étanchéité est à l’état liquide lors de son injection et il est destiné à se polymériser dans le conduit de réception 9. Par cette polymérisation, le fluide d’étanchéité se solidarise à chacun des composants participant à délimiter le conduit de réception 9, à savoir d’une part au tube 6 et d’autre part à l’élément d’étanchéité 33, 34 et à la lèvre d’étanchéité 75. Cette polymérisation du fluide d’étanchéité et le remplissage de l’espace du conduit de réception permet, avantageusement, de séparer hermétiquement la zone de chauffe centrale du corps de chauffe 2 de la zone de raccordement électrique 15, 16.
La figure 8 représente un mode de réalisation alternatif de l’invention dans lequel les organes chauffants du corps de chauffe 2 sont installés dans un cadre de réception 30 selon une direction d’insertion 301, sensiblement parallèle à l’axe L et à la direction d’allongement principal longitudinale des organes chauffants, distincte de l’axe d’empilement A précédemment évoqué.
Dans ce mode de réalisation représenté par la figure 8, le cadre de réception 30 comprend une unique zone de raccordement électrique 17, similaire à la première zone de raccordement électrique 15, située au niveau de la première extrémité longitudinale 13 du cadre de réception 30, c’est-à-dire l’extrémité longitudinale située du côté du boîtier de commande électronique. Il convient de noter que la zone d’étanchéité 330 du cadre de réception 30 est identique à la première zone d’étanchéité 330 du cadre de réception 3.
Le cadre de réception 30 comprend au niveau de la deuxième extrémité longitudinale 14, opposée à la première extrémité longitudinale 13, un élément de retenue 302 qui remplace la deuxième zone de raccordement électrique précédemment décrite. Le corps de chauffe ne comprend qu’une zone de raccordement électrique car les organes chauffants 5 comprennent un unique élément chauffant avec des organes de raccordement électrique 51 qui ne s’étendent que d’un côté du corps de chauffe lorsque le corps de chauffe est assemblé.
L’insertion du corps de chauffe 2 dans le cadre de réception 30 selon la direction d’insertion 301 permet de positionner les tubes 6 du corps de chauffe 2 dans les encoches 35 de l’élément d’étanchéité 33, le cas échéant, en déformant légèrement l’élément d’étanchéité 33 selon la direction d’insertion 301. L’étape d’insertion des tubes dans les encoches 35 est différente dans ce deuxième mode de réalisation, mais la formation de la zone d’étanchéité 330 reste la même de ce qui a été précédemment décrit, avec la formation du conduit de réception par la fixation de l’élément de couverture rapporté puis l’injection du fluide d’étanchéité dans le conduit de réception 9 ainsi formé autour de chaque tube 6.
L’invention telle qu’elle vient d’être décrite atteint bien le but qu’elle s’était fixée en proposant un corps de chauffe d’un radiateur électrique qui est assemblé avec des opérations toutes réalisées selon une même direction et un même sens, pour limiter ainsi le nombre de manipulations et de changements d’orientation nécessaires à l’assemblage dudit corps de chauffe. Des variantes non décrites ici pourraient être mise en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un corps de chauffe d’un radiateur électrique dans lequel les organes chauffants et des moyens de recouvrement d’une zone de raccordement électrique sont assemblés selon un axe d’empilement commun pour faciliter les opérations de montage et d’étanchéité.

Claims

REVENDICATIONS Corps de chauffe (2) d’un radiateur électrique d’une installation de chauffage, climatisation et/ ou ventilation, le corps de chauffe (2) comportant une pluralité d’organes chauffants (5) s’étendant selon une direction d’allongement principal longitudinale et disposés à distance les uns des autres pour permettre le passage d’un flux d’air selon une direction verticale perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale, depuis une première face ajourée (11) du corps de chauffe vers une deuxième face ajourée (12) du corps de chauffe, lesdits organes chauffants (5) comportant des électrodes et des éléments résistifs, lesdites électrodes étant prolongées longitudinalement par au moins un organe de raccordement électrique (51), le corps de chauffe (2) comportant à au moins une de ses extrémités longitudinales (13, 14) une zone de raccordement électrique (15, 16) dans laquelle s’étend au moins une partie de l’au moins un organe de raccordement électrique (51) de chaque électrode, caractérisé en ce que l’au moins une zone de raccordement électrique (15, 16) est fermée par un élément de couverture rapporté (7, 8), l’élément de couverture rapporté (7, 8) de ladite zone de raccordement électrique (15, 16) étant disposé du côté de la première face ajourée (11). Corps de chauffe (2) selon la revendication précédente comportant un cadre de réception (3) dans lequel sont logés les organes chauffants, caractérisé en ce que l’élément de couverture rapporté (7, 8) est solidarisé au cadre de réception (3). Corps de chauffe selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à ladite au moins une extrémité longitudinale (13, 14) du corps de chauffe, une zone d’étanchéité (330, 340) est interposée entre une zone de chauffe centrale et une zone de raccordement électrique (15, 16). Corps de chauffe selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone de raccordement électrique (15, 16) est isolée hermétiquement de la zone de chauffe centrale par la zone d’étanchéité (330, 340) et l’élément de couverture rapporté (7, 8) contribue à isoler hermétiquement la zone de raccordement électrique (15,16) de la zone de chauffe centrale. Corps de chauffe selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l’élément de couverture rapporté (7, 8) recouvre ladite zone d’étanchéité (330, 340). Corps de chauffe selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’au moins une zone d’étanchéité (330, 340) comprend un élément d’étanchéité (33, 34) solidaire du cadre de réception (3). Corps de chauffe selon la revendication précédente dans lequel les organes chauffants (5) comprennent un tube (6) dans lequel sont logés au moins les électrodes et les éléments résistifs, caractérisé en ce que l’élément d’étanchéité (33, 34) comprend une pluralité d’encoches (35), chaque encoche (35) étant dimensionnée pour recevoir un tube (6) du corps de chauffe (2). Corps de chauffe selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque encoche (35) est délimitée par des faces de l’élément d’étanchéité qui sont creusées d’un sillon (37), le sillon (37) participant à former un conduit de réception (9) d’un fluide d’étanchéité qui est délimité entre un tube (6) et l’élément d’étanchéité (33, 34). Corps de chauffe selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins un des éléments de couverture rapporté (7, 8) comprend, sur une face interne (71) tournée vers la zone de raccordement électrique (15, 16), une lèvre d’étanchéité (75) surmoulée faisant saillie en direction des tubes (6) du corps de chauffe (2). Corps de chauffe selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le conduit de réception (9) est délimité sur tout le pourtour du tube (6), entre le tube (6) d’une part et l’élément d’étanchéité (33, 34) et la lèvre d’étanchéité (75) d’autre part. Procédé d’assemblage d’un corps de chauffe (2) d’un radiateur électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes chauffants (5) et l’au moins un élément de couverture rapporté (7, 8) sont assemblés sur le corps de chauffe (2) selon un même axe d’empilement (A) perpendiculaire à la direction d’allongement principal longitudinale des organes chauffants (5) du corps de chauffe (2). Procédé d’assemblage d’un corps de chauffe selon la revendication précédente, le corps de chauffe étant conforme à la revendication 5, le procédé d’assemblage mettant en œuvre :
- au moins une première étape au cours de laquelle les organes chauffants sont installés selon une direction verticale dans le cadre de réception (3) en disposant les tubes (6) dans chacune des encoches (35) des éléments d’étanchéité (33, 34),
- au moins une deuxième étape au cours de laquelle les éléments de couverture rapportés (7, 8) sont positionnés selon la même direction verticale en recouvrement respectif d’une zone de raccordement électrique (15, 16) disposée à une extrémité longitudinale (13, 14) du corps de chauffe,
- au moins une troisième étape au cours de laquelle chacun des éléments de couverture rapportés (7, 8) est solidarisé au cadre de réception (3),
- au moins une quatrième étape au cours de laquelle un fluide d’étanchéité est injecté dans chaque conduit de réception (9) formé entre un élément d’étanchéité (33, 34), un tube (6) et une lèvre d’étanchéité (75) depuis un orifice (72) débouchant dans chaque conduit de réception (9) et ménagé sur l’élément de couverture rapporté (7, 8) correspondant.
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