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WO2019158843A1 - Cadre d'un dispositif de chauffage electrique comprenant au moins un dispositif de maintien elastique d'elements chauffants - Google Patents

Cadre d'un dispositif de chauffage electrique comprenant au moins un dispositif de maintien elastique d'elements chauffants Download PDF

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WO2019158843A1
WO2019158843A1 PCT/FR2019/050290 FR2019050290W WO2019158843A1 WO 2019158843 A1 WO2019158843 A1 WO 2019158843A1 FR 2019050290 W FR2019050290 W FR 2019050290W WO 2019158843 A1 WO2019158843 A1 WO 2019158843A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
flexible portion
boss
heating
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2019/050290
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric PIERRON
Serif KARAASLAN
Pascal FOURGOUS
Yann COUAPEL
Romain DELCOURT
Laurent Tellier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of WO2019158843A1 publication Critical patent/WO2019158843A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Definitions

  • the invention relates to electric heating devices, especially for a heating, ventilation and / or air conditioning of a motor vehicle.
  • Heating of the air intended for heating the passenger compartment of a motor vehicle with a heat engine, as well as demisting and defrosting of the glazed surfaces, is ensured by heat exchange between a flow of air and a liquid of cooling of the heat engine circulating in a heat exchanger.
  • the calories carried by the engine coolant are insufficient to ensure rapid and efficient heating of the air to be blown into the passenger compartment. This is observed more particularly with certain types of engine and has a disadvantage in cold weather, because not only the internal temperature of the passenger compartment can be raised quickly, but also demisting and defrosting functions can not be ensured effectively.
  • Such an additional electrical heating device generally comprises a frame inside which are arranged a plurality of heating elements respectively arranged in a housing defined by walls of the frame.
  • Each heating element, or heating rod comprises parallel conductive plates between which heating resistive elements are mounted, for example positive temperature coefficient (PTC) resistors, and radiant elements attached to these conductive plates and increasing the surface area. heat exchange with the flow of air passing through the electric heater.
  • PTC positive temperature coefficient
  • Each heating element is inserted in a housing which is clean and then connected to an electrical connection element for supplying the heating resistive elements.
  • the sets of manufacture of these housings in the frame and elements generate a set of mounting of the heating element which can be arranged at a distance from the longitudinal walls delimiting the housing, so that these heating elements can debate and generate noise when driving the vehicle.
  • An electric heater frame may be equipped for this purpose, that is to say to prevent the displacement of the heating elements, elastic holding means which consist of tabs whose free end is arranged across the housing and insertion path of the heating elements, the free end having a tendency to retract during the passage of the heating element and then push against this heating element against one of the walls of the housing to keep it in position under the effect of the booster in elastic position.
  • elastic holding means consist of tabs whose free end is arranged across the housing and insertion path of the heating elements, the free end having a tendency to retract during the passage of the heating element and then push against this heating element against one of the walls of the housing to keep it in position under the effect of the booster in elastic position.
  • These tongues are made integral with a wall defining the housing at one of their ends and they are free at the opposite end, and they have in their original position an arrangement such that the free end is disengaged from the wall defining housing. This results in a fragility which can lead to the breakage of this elastic tongue and the loss of the function of holding in position
  • the frame comprises means for plastic deformation of the heating elements, arranged projecting the walls participating in delimiting the housing in which the heating element is inserted.
  • These plastic deformation means make it possible to plastically constrain and deform each heating element in the direction of the opposite wall of the housing, in particular when they are inserted into the housing.
  • These plastic deformation means used to press the heating elements in the housing while eliminating elastic elements exerting elastic return forces on the heating elements that are likely to break.
  • the insertion of the heating elements in the heating body being done by a robot, the meeting of the heating elements with the plastic deformation means has the consequence of considerably increasing the insertion forces.
  • the sensors equipping the robot recurrently detect that the increase in insertion forces corresponds to an abutment of the heating elements in the heating body. For security reasons, this stop detection forces the robot to stop, so that verification by an operator is performed. Stopping the robot and verification by the operator interrupts the production line, which generates a waste of time and cost to manufacture.
  • the invention aims to provide an alternative to existing solutions that allow maintaining in an effective and reliable position of the heating elements in the context of the electric heating device.
  • the invention proposes for this purpose a frame of a device for electric heating of a flow of air flowing inside a ventilation, heating and / or air conditioning system of a motor vehicle, said frame comprising at least one heating compartment having at least one housing for receiving a heating element, the housing being defined at least by two longitudinal walls transversely defining an insertion path for the heating element, each longitudinal wall comprising an inner face oriented towards the insertion path.
  • at least one of the longitudinal walls comprises a flexible portion whose thickness according to the transverse dimension is less than the thickness of the remainder of said longitudinal wall, said flexible portion comprising a boss which projects from the inner face of the flexible portion.
  • the flexible portion and the associated boss form an elastic holding device of the heating element during its insertion.
  • the boss is defined to extend at least partially within the insertion path, to be constrained by the heating element during its passage. It is understood that this results in a force on the boss and tending to push it out of the insertion path, in particular because of the movement of the heating element.
  • the boss is carried by a portion of small thickness, or at least of lesser thickness than that of the longitudinal wall in which it integrates, so that flexibility is conferred on this portion of the wall and that it can accompany the movement of withdrawal of the boss out of the path of insertion.
  • the deformation is elastic so that the flexible portion tends to return to its original position, in the plane of the longitudinal wall, and so that the boss tends in this way to resume its position inside the housing, pushing the heating element against the opposite longitudinal wall. This reduces the movement of the heating element inside the associated housing made possible by the sets of manufacture and mounting of the frame and the heating element.
  • At least a portion of the boss is located inside the housing, across the path of insertion of the heating element, said portion of the boss being intended to come into contact with the heating element during its insertion into the housing; housing.
  • Each inner face of a longitudinal wall is delimited vertically by two longitudinally extending end edges, with a first end edge located opposite a second end edge.
  • the flexible portion extends vertically over the entire vertical dimension of the longitudinal wall, from the first end edge to the second end edge, or over a portion of this vertical dimension of the longitudinal wall.
  • the boss extends over the entire vertical dimension of the flexible portion.
  • the flexible portion is held at both longitudinal ends in the corresponding longitudinal wall, in which it is inscribed.
  • the flexible portion is free on its vertical flanks, and is configured to elastically debate in the transverse direction.
  • Two longitudinal walls including a first longitudinal wall and a second longitudinal wall, defining the same housing each comprise at least one flexible portion and an associated boss.
  • At least one boss is formed in the vicinity of a bottom wall participating to delimit each housing with the longitudinal walls.
  • the same longitudinal wall comprises at least two bosses arranged successively in the insertion path.
  • the frame has a plurality of flexible portions and associated bosses formed in the same housing and, in the direction of insertion of a heating element in the housing, the bosses have heights of larger and larger.
  • the longitudinal wall comprising the flexible portion and the associated boss participate in defining two housing, the inner face being facing a first housing and the outer face being facing a second housing.
  • the flexible portion may comprise a first boss projecting from the internal face of the flexible portion, arranged at least partially across the insertion path defined by the first housing, and a second boss projecting from the external face of the flexible portion. arranged at least partially across the insertion path defined by the second housing.
  • the longitudinal wall comprising the flexible portion and the associated boss participate in delimiting a housing, on the side of the inner face, the outer face of the longitudinal wall participating to define an air passage zone formed of a perforated plate.
  • the perforated plate has a recess forming a clearance zone directly in the vicinity of the flexible portion.
  • the invention also relates to an electric heating device comprising at least one heating element and a frame defining at least one housing for receiving the heating element, characterized in that the frame is as previously defined and in that the at least one heating element is held in position in the corresponding housing by a return force elastic generated by a flexible portion and a boss.
  • FIG. 1 is a front view of an electric heating device according to a first embodiment of the invention, comprising a frame in which three heating elements have been inserted and at one end of which is fixed an electrical connection interface. , the heating elements being separated from each other by an air passage zone formed of a perforated plate;
  • FIG. 2 is a perspective view of a detail of the frame of Figure 1 without the heating elements, so as to make visible elastic holding devices of each of these heating elements;
  • FIG. 3 is a front view of an electric heating device according to a second embodiment of the invention, comprising a frame in which two heating elements, one with two radiant elements and the other with three elements. radiants, have been inserted and at one end of which is fixed an electrical connection interface, the heating elements being separated one of V communicating by a longitudinal wall of the frame;
  • FIG. 4 is a detailed view of the longitudinal wall of the frame illustrated in FIG. 3, without the heating elements so as to make visible a first variant of an elastic holding device for these heating elements;
  • FIG. 5 is a view similar to that of Figure 4, wherein there is illustrated a second variant of elastic holding device of the heating elements.
  • the longitudinal axis L corresponds to the elongation direction of the frame of the electric heating device
  • the vertical axis V perpendicular to the longitudinal axis L corresponds to the direction followed by the flow of air to be heated through the device. heating
  • the transverse axis T is perpendicular to both the longitudinal axis L and the vertical axis V. It should be noted that the choice of designations of these axes is not limiting of the orientation that can take the electric heating device in its application to a motor vehicle.
  • An electric heating device 1 comprises a frame 3 in which heating elements 5, able to transform an electric current into thermal energy, can be inserted.
  • the frame 3 comprises elastic holding devices 4 which will be described in detail below.
  • the electric heating device 1 is intended to be housed in an air circulation duct of a ventilation, heating and / or air conditioning system, so as to transform the electrical energy taken from the vehicle into thermal energy restored. in the air passing through this duct.
  • the installation is not shown here, but it will be understood that a main duct of this installation conventionally comprises an opening made in the wall of the duct for the insertion of the electric heating device.
  • the heating elements 5 comprise means capable of exchanging heat, such as radiant elements 53 making it possible to increase the heat exchange surface, with the flow of air passing through the electric heating device 1.
  • the heating elements 5 comprise also electrodes 54 between which are arranged resistive heating elements, for example resistors with a positive temperature coefficient 55 (PTC), and against which are fixed the radiant elements 53 ⁇
  • PTC positive temperature coefficient
  • the electrodes 54 and the PTC resistors 55 make it possible to transform a current electric heat energy to be transferred to the airflow passing through the electric heater. It should be noted that the resistors with positive temperature coefficient 55 can be glued directly on the radiant elements 53
  • the frame 3 comprises a heating compartment 30, forming a receiving housing for the heating elements 5, and a connection interface 100 formed at one of its ends.
  • the heating elements 5 are inserted into housings 7 formed inside the heating compartment 30.
  • the connection interface 100 closes an access through which the heating elements 5 are inserted in the compartments 7 of the heating compartment.
  • the frame 3 and the heating compartment 30 have a rectangular parallelepiped shape.
  • the two main faces of the frame 3, respectively front and rear, opposite along the vertical axis V, are perforated to allow the passage of the flow of air to be heated and a heat diffusion in the conduit where the electric heater 1 is installed.
  • the frame 3 comprises a median plane corresponding to a plane passing through one half of the frame and being perpendicular to the vertical direction followed by the flow of air flowing through the electric heating device 1. It is understood that the front and rear faces of the frame 3 extend in planes parallel to the median plane.
  • the frame 3 comprises perforated plates 9 arranged between each housing 7 and extending in the median plane of the frame 3 ⁇
  • These perforated plates 9 participate in the rigidification of the frame 3 and form air passage zones.
  • the perforated plates take the form of bars comprising ventilation slots 90 allowing the flow of air to flow through, the ventilation slots 90 are positioned one after the other according to the longitudinal axis L of the heating device 1.
  • the perforated plates may take the form of perforated plates of holes of circular section, or any other shape, without departing from the context of the invention.
  • the housings 7 of the frame 3 are defined by longitudinal walls 23, 25 extending along the longitudinal axis L. More specifically, each housing is defined by two longitudinal walls 23, 25, including a first longitudinal wall 23 and a second wall longitudinally 25 delimiting transversely an insertion path for the heating element 5 ⁇
  • the insertion path is the path taken by the heating element 5 during its insertion. In other words, the insertion path corresponds to a volume occupied by the heating element 5 during its insertion.
  • the spacing between the first longitudinal wall 23 and the second longitudinal wall 25 of the same housing 7 corresponds to the transverse dimension of the heating element 5, to the manufacturing sets.
  • the frame 3 comprises three housings 7 with a central housing and two lateral housing located on either side of the central housing.
  • Each longitudinal wall 23, 25 comprises an inner face 230, 250 oriented towards the insertion path.
  • Each inner face 230, 250 is delimited by two end edges 23a, 23b, 25a, 25b extending longitudinally. More precisely, these end edges 23a, 23b, 25a, 25b correspond to edges of the longitudinal walls 23, 25.
  • a first end edge 23a is defined at opposite of a second end edge 23b (see Figure 2).
  • a first end edge 25 a situated opposite to a second end is defined. end edge 25b.
  • Each housing 7 is delimited by a bottom wall 21 extending along the transverse axis T. This bottom wall 21 is located opposite an opening 50 through which the heating elements 5 enter the compartment of 30 and which is intended to be covered by the connection interface 100. It should be noted that the heating elements 5 are inserted into the housing 7 in a direction of insertion parallel to the longitudinal axis L, the direction of insertion being defined from the opening 50 to the bottom wall 21.
  • Ending elements 210 may extend from the bottom wall 21, towards the opening 50. In other words, each abutment element 210 extends along the longitudinal axis L towards the Inside the housing 7 ⁇ Two abutment elements 210 may be provided per housing 7 ⁇ In general, the number of abutment elements 210 in a housing 7 is equal to the number of radiating elements 53 equipping the element heater 5 intended to enter this dwelling 7 ⁇
  • the frame 3 also comprises ribs 6, 8 delimiting vertically the insertion path of the heating element 5.
  • the ribs 6, 8 extend in a plane defined by the transverse axis T and the longitudinal axis. L, also called transverse plane, perpendicular to the longitudinal walls 23, 25.
  • these ribs 6, 8 there are ribs extending partially between two longitudinal walls 23, 25 forming the same housing 7, called guide ribs 6 in the following the description, and the ribs extending at least between two longitudinal walls 23, 25 forming the same housing 7, called stiffening ribs 8.
  • the spacing between two ribs 6, 8, whether guide or rigidification, located on either side of the insertion path along the vertical axis V corresponds to the vertical dimension of the heating element 5, manufacturing games near.
  • the stiffening ribs 8 connecting the two longitudinal walls 23, 25 participate in the stiffening of the frame 3 and the heating compartment 30.
  • the guide ribs 6 and the stiffening ribs 8 extend to from an end edge 23a, 23b, 25a, 25b of the inner faces 230, 250 and projecting from the corresponding inner face.
  • the frame 3 comprises as has been previously specified at least one elastic holding device 4 arranged on at least one of the longitudinal walls so as to extend at least partially across a housing 7 to be on the passage of a heating element 5 during its insertion and to be deformed elastically by this passage.
  • each elastic holding device 4 comprises a flexible portion 40 and a boss 42, the holding device being configured so that the flexible portion 40 is arranged at rest in the plane of the corresponding longitudinal wall and so that the boss 42 is arranged projecting from the longitudinal wall to be at least partially across the insertion path.
  • the flexible portion 40 is particular in that it consists of a portion of a longitudinal wall 23, 25 whose thickness E40 is reduced with respect to the remainder of the longitudinal wall, that is to say with respect to the mean thickness E of the longitudinal wall which comprises this flexible portion.
  • the difference in thickness between the flexible portion 40 and the remainder of the longitudinal wall generates recess zones by reduction in thickness 41 (particularly visible in FIGS. 4 and 5) at the inner face of the longitudinal wall and / or at the outer surface.
  • the smaller thickness of the flexible portion 40 relative to the longitudinal wall in which it is inscribed gives flexibility to the flexible portion, which can deform under the effect of a force undergone by the boss 42 that she wears.
  • the flexible portion 40 is according to the invention held at both longitudinal ends in the longitudinal wall. There is continuity of material between the flexible portion and the longitudinal wall upstream and downstream of this flexible portion, the assembly being integral.
  • the flexibility of the portion bearing the boss is generated by the section reduction at the junction of the flexible portion and the longitudinal wall that carries it.
  • the elastic holding device 4 is thus configured to move from an original position in which the flexible portion 40 is arranged in the continuity of the longitudinal wall, that is to say inscribed in the plane defined by this longitudinal wall. , in a retracted position in which the flexible portion is bombed to extend opposite the housing relative to the longitudinal wall and allow the boss to move away from the housing.
  • the fact that the flexible portion is held at both ends by the longitudinal wall tends to recall the original position of the flexible portion 40 and thus to recall the boss 42 across the housing.
  • the longitudinal wall comprising the flexible portion 40 and the associated boss 42 participate in delimit a single housing 7 on the side of its inner face 230, 250, on which is formed the boss.
  • the outer face 232, 252 opposite of this longitudinal wall is extended perpendicularly by one of the perforated plates 9 mentioned above, participating in defining an air passage zone between the housing.
  • the clearance zone necessary for the elastic deformation of the flexible portion 40 is formed by a recess 92 of the perforated plate 9 directly in the vicinity of the flexible portion, that is to say directly in the continuity of the flexible portion according to the transverse direction T.
  • the flexible portion 40 may extend vertically from the first end edge 23a, 23b, 25a, 25b of the corresponding longitudinal wall 23, 25 to the second opposite end edge 23a, 23b, 25a, 25b, or else extend partially on the vertical dimension of the corresponding longitudinal wall.
  • the boss 42 may extend partially or over the entire vertical dimension of the previously defined flexible portion.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which the flexible portion partially extends over the vertical dimension of the corresponding longitudinal wall and in which the boss extends over the entire vertical dimension of the flexible portion 40.
  • the boss 42 is formed on the inner face 230, 250 of the longitudinal wall, at the level of the flexible portion 40.
  • the thickness E of the boss is such that the boss 42 extends at least partially across the insertion path, so that the heating element inserted in the housing to the bottom wall 21 comes into contact with the boss 42.
  • the resilient nature of the flexible portion 40 ensures, once the heating element 5 has been inserted, the return to position of the elastic holding device 4 in its original position, that is to say say with the boss 42 in the housing across the insertion path, and therefore the contact of the boss 42 against the heating element 5 ⁇ It is notable that the prominence formed by the boss 42 tends to push the heating element into position. direction of the opposite longitudinal wall.
  • Each boss 42 extends projecting from a longitudinal wall 23, 25 participating in defining the housing 7, in particular having at least one downstream face 420 and a free end face 421, each of these faces being intended to be at less partially in the housing 7 in the original position of the boss 42, so as to come into contact with the heating element 5 ⁇
  • downstream face 420 has a profile inclined relative to the transverse direction. It is understood that during the insertion of the heating elements, it is this downstream face 420 which is the first in contact with the end of the heating element and the ramp shape created by this inclined profile allows contact without generating excessive effort to retract the boss at the passage of the heating element.
  • the free end face 421 is curved here, so that a vertical linear contact is exerted on the heating element when the elastic force of return in position of the elastic holding device 4 tends to press the boss 42 against the heating element 5 ⁇
  • the thickness E42 of the boss represents the distance between the face of the flexible portion 40 on which is located the boss 42 and the point forming the top of the free end face 421.
  • the thickness E42 of the boss 42 is defined by taking into account the side chains of the heating elements 5 and the dimensions of the corresponding housings 7. More specifically, the thickness E42 of the boss 42 is at least equal to the difference between the transverse dimension of the housing 7 and the transverse dimension of the heating element 5. More precisely, the reduction in thickness must be taken into account. of the flexible portion 40 from which extends the boss 42.
  • the thickness E42 of the boss is at least equal to the difference between on the one hand the sum of the transverse dimension of the housing 7 and the withdrawal of the face of the flexible portion relative to the corresponding face of the longitudinal wall and on the other hand the transverse dimension of the heating element 5
  • a single elastic holding device 4 is provided on a single longitudinal wall 23, 25 for a defined housing. In other words, it is associated with each housing a single holding device.
  • This boss 42 may in particular be arranged in the vicinity of the bottom wall 21 participating in defining each housing 7 with the longitudinal walls 23, 25. The holding force in position is thus exerted at the end of insertion of the heating element in housing, and reduces the effort required to perform this mounting operation.
  • the boss can extend at a distance of less than 25 mm from the bottom wall, in particular to be advantageously between 5 and 15 mm from the free end of the element. heating corresponding opposite this bottom wall.
  • the same longitudinal wall comprises two elastic holding devices 4, as illustrated in FIG. 1, it is possible to dimension differently the two bosses corresponding to these holding devices, with, in the direction of insertion of the heating element 5 in the housing 7, shown for example by the arrow S in Figure 2, the two bosses which have thicknesses of larger and larger, the thickness being measured as previously described from the longitudinal wall carrying the boss and along the transverse axis T.
  • the two longitudinal walls 23, 25 participating in delimiting the same housing 7 may each comprise at least one flexible portion 40 and a boss 42 associated to form an elastic holding device of the heating element to be inserted in this slot. It will be possible in this case to provide bosses 42 less prominent thicknesses.
  • FIG. 3 A second embodiment will now be described with reference to Figures 3 to 5, which differs from the foregoing in the arrangement and dimension of the housings and the number of heating elements disposed in these housings.
  • no perforated plate is disposed in the vicinity of a housing, and a longitudinal wall 23, 25 may allow two adjacent housing to be defined, with the internal surface participating in defining a first housing 7 and the face external participant to participate in defining a second housing 7 ', as visible in particular in Figures 4 and 5.
  • FIG. 4 illustrates a first variant in which the flexible portion 40 comprises a single boss 42.
  • the illustrated flexible portion is able to maintain in position only a heating element, that is to say the heating element inserted in the housing in which extends this single boss. It is therefore understood that another elastic holding device must be provided to maintain in position the other heating element to be inserted into the other housing.
  • FIG. 5 illustrates a second variant in which the flexible portion 40 comprises a first boss 42 projecting from the internal face 230, 250 of the flexible portion, arranged at least partially across the insertion path defined by the first housing, and a second boss 42 'projecting from the outer face 232, 252 of the flexible portion, arranged at least partially across the insertion path defined by the second housing 7' ⁇
  • the same device elastic support can participate in keeping in position two elements heating in two adjacent housing, the flexible portion 40 taking a final mounting position not necessarily in the extension of the longitudinal wall, taking into account the different sets of manufacturing that may exist from one housing to another and a heating element to the other.
  • the free end face 421 is here planar, so that a plane support is generated in contact with the heating element when the elastic return force in position of the elastic holding device 4 tends to press the boss 42 against the heating element 5
  • the insertion of the heating elements 5 in the appropriate housings 7 inside the heating compartment 30 is first carried out.
  • the heating elements 5 are inserted through the opening 50 formed at one end of the frame 3. and sliding the heating elements 5 in translation to the bottom wall 21 of the housing 7, in particular in the insertion direction shown by the arrow S.
  • the heating elements 5 and in particular the radiant elements 53 turned towards the boss 42 are slightly pushed in the direction of their initial trajectory to be pressed against the opposite longitudinal wall. Due to the rigidity of the heating element 5 and the deformable nature of the flexible portion that carries the boss, the latter tends to retract from the passage and the flexible portion bends for this purpose, away from the housing in which is inserted the heating element.
  • the reduction in thickness between the longitudinal wall and the flexible portion contributes to generating an elastic deformation, so that the elastic return force tends to bring the flexible portion back into the plane defined by the longitudinal wall and tends to push the heating element against the opposite longitudinal wall.
  • the insertion of the heating elements 5 is also achieved by meeting if necessary the guide ribs 6 and the stiffening ribs to direct them vertically. These ribs 6, 8 prevent the heating elements 5 from leaving their insertion path and the insertion continues to the bottom wall 21.
  • each heating element 5 remains in contact with the vertex or bosses 42 and the elastic nature of the flexible portion, which tends to bring it back to its original position in the plane of the longitudinal wall, pushes the boss 42 against the heating element. In this position, the heating elements 5 are constrained in their housing 7 by the elastic nature of the elastic holding means 4.
  • connection interface 100 is then disposed at one end of the heating compartment 30 and allows the connection of the electric heater 1 to an electrical network of the vehicle.
  • the heating device 1 is then inserted into a duct of the heating-ventilation and / or air conditioning system.

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Abstract

Un cadre (3) d'un dispositif de chauffage électrique (1) d'un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile comprend au moins un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7) destiné à recevoir un élément chauffant (5), le logement (7) étant défini au moins par deux parois longitudinales (23, 25) délimitant transversalement un chemin d'insertion pour l'élément chauffant (5), chaque paroi longitudinale (23, 25) comprenant une face interne (230, 250) orientée vers le chemin d'insertion, Au moins une des parois longitudinales (23, 25) comporte une portion flexible (40) dont l'épaisseur (E40) selon la dimension transversale est inférieure à l'épaisseur (E) du reste de ladite paroi longitudinale, ladite portion flexible (40) comportant un bossage (42) qui s'étend en saillie de la face interne (230, 250) de la portion flexible.

Description

CADRE D'UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE COMPRENANT AU MOINS UN DISPOSITIF DE MAINTIEN ELASTIQUE D'ELEMENTS CHAUFFANTS
L’invention concerne les dispositifs de chauffage électrique, notamment pour une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation d’un véhicule automobile.
Le réchauffage de l’air destiné au chauffage de l’habitacle d’un véhicule automobile à moteur thermique, ainsi qu’au désembuage et au dégivrage des surfaces vitrées, est assuré par échange de chaleur entre un flux d’air et un liquide de refroidissement du moteur thermique circulant dans un échangeur de chaleur.
Au démarrage du moteur thermique et pendant une certaine durée suivant le temps de démarrage, les calories transportées par le liquide de refroidissement du moteur sont insuffisantes pour assurer un chauffage rapide et efficace de l’air amené à être soufflé dans l’habitacle. Cela est observé plus particulièrement avec certains types de moteur et présente un inconvénient par temps froid, car non seulement la température interne de l’habitacle ne peut être élevée rapidement, mais en outre les fonctions de désembuage et de dégivrage ne peuvent être assurées efficacement.
Pour remédier à ces inconvénients, il a été proposé de monter un dispositif de chauffage électrique additionnel dans le flux d’air dirigé vers l’habitacle.
Un tel dispositif de chauffage électrique additionnel comprend généralement un cadre à l’intérieur duquel sont disposés une pluralité d’éléments chauffants agencés respectivement dans un logement défini par des parois du cadre. Chaque élément chauffant, ou barreau chauffant, comporte des plaques conductrices parallèles entre lesquelles sont montés des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif (CTP), et des éléments radiants rapportés sur ces plaques conductrices et augmentant la surface d’échange thermique avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique. Chaque élément chauffant est inséré dans un logement qui lui est propre, puis raccordé à un élément de connexion électrique pour l’alimentation des éléments résistifs chauffants. Les jeux de fabrication de ces logements ménagés dans le cadre et des éléments génèrent un jeu de montage de l’élément chauffant qui peut être agencé à distance des parois longitudinales délimitant le logement, de sorte que ces éléments chauffants peuvent débattre et générer du bruit lors du roulage du véhicule. Un cadre de dispositif de chauffage électrique peut être équipé à cet effet, c’est-à-dire éviter le débattement des éléments chauffants, de moyens de maintien en position élastiques qui consistent en des languettes dont l’extrémité libre est agencée en travers du logement et du chemin d’insertion des éléments chauffants, l’extrémité libre ayant tendance à s’escamoter lors du passage de l’élément chauffant puis à pousser contre cet élément chauffant contre une des parois du logement pour le maintenir en position sous l’effet du rappel en position élastique. Ces languettes sont rendues solidaires d’une paroi définissant le logement à une de leurs extrémités et elles sont libres à l’extrémité opposée, et elles présentent dans leur position d’origine un agencement tel que l’extrémité libre est dégagée de la paroi définissant le logement. Il en résulte une fragilité qui peut aboutir à la casse de cette languette élastique et à la perte de la fonction de maintien en position des éléments chauffants.
On connaît une alternative dans laquelle le cadre comporte des moyens de déformation plastique des éléments chauffants, disposés en saillie des parois participant à délimiter le logement dans lequel s’insère l’élément chauffant. Ces moyens de déformation plastique permettent de contraindre et de déformer plastiquement chaque élément chauffant en direction de la paroi opposée du logement, notamment lors de leur insertion dans le logement. Ces moyens de déformation plastique permettent de plaquer les éléments chauffants dans le logement tout en s’affranchissant d’élément élastiques exerçant des forces de rappel élastique sur les éléments chauffants qui sont susceptibles de casser. Cependant, l’insertion des éléments chauffants dans le corps de chauffe se faisant par un robot, la rencontre des éléments chauffants avec les moyens de déformation plastique a pour conséquence d’augmenter considérablement les efforts d’insertion. Les capteurs équipant le robot détectent de manière récurrente, que l’augmentation des efforts d’insertion correspond à une mise en butée des éléments chauffants dans le corps de chauffe. Pour des raisons de sécurité, cette détection de mise en butée force le robot à s’arrêter, afin qu’une vérification par un opérateur soit effectuée. L’arrêt du robot et la vérification par l’opérateur interrompent la chaîne de fabrication, ce qui génère une perte de temps et un coût à la fabrication.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une alternative aux solutions existantes qui permettent un maintien en position efficace et fiable des éléments chauffants dans le cadre du dispositif de chauffage électrique.
L’invention propose à cet effet un cadre d’un dispositif de chauffage électrique d’un flux d’air circulant à l’intérieur d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile, ledit cadre comprenant au moins un compartiment de chauffe présentant au moins un logement destiné à recevoir un élément chauffant, le logement étant défini au moins par deux parois longitudinales délimitant transversalement un chemin d’insertion pour l’élément chauffant, chaque paroi longitudinale comprenant une face interne orientée vers le chemin d’insertion. Selon l’invention, au moins une des parois longitudinales comporte une portion flexible dont l’épaisseur selon la dimension transversale est inférieure à l’épaisseur du reste de ladite paroi longitudinale, ladite portion flexible comportant un bossage qui s’étend en saillie de la face interne de la portion flexible.
La portion flexible et le bossage associé forment un dispositif de maintien élastique de l’élément chauffant lors de son insertion. Le bossage est défini de manière à s’étendre au moins partiellement à l’intérieur du chemin d’insertion, pour être contraint par l’élément chauffant lors de son passage. On comprend qu’il en résulte un effort porté sur le bossage et tendant à pousser celui- ci hors du chemin d’insertion, notamment du fait du mouvement de l’élément chauffant. Le bossage est porté par une portion de faible épaisseur, ou à tout le moins d’épaisseur moindre de celle de la paroi longitudinale dans laquelle elle s’intégre, de sorte qu’une flexibilité est conférée à cette portion de paroi et qu’elle peut accompagner le mouvement de retrait du bossage hors du chemin d’insertion. La déformation est élastique de sorte que la portion flexible tend à reprendre sa position d’origine, dans le plan de la paroi longitudinale, et de sorte que le bossage tend de la sorte à reprendre sa position à l’intérieur du logement, poussant l’élément chauffant contre la paroi longitudinale opposée. On réduit de la sorte le débattement de l’élément chauffant à l’intérieur du logement associé rendu possible par les jeux de fabrication et de montage du cadre et de l’élément chauffant.
Selon une ou plusieurs caractéristiques pouvant être prise seule ou en en combinaison, on pourra prévoir que :
- Au moins une partie du bossage est située à l’intérieur du logement, en travers du chemin d’insertion de l’élément chauffant, ladite partie du bossage étant destinée à venir au contact de l’élément chauffant lors de son insertion dans le logement.
- Chaque face interne d’une paroi longitudinale est délimitée verticalement par deux bords d’extrémité s’étendant longitudinalement, avec un premier bord d’extrémité situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité.
- La portion flexible s’étend verticalement sur toute la dimension verticale de la paroi longitudinale, du premier bord d’extrémité au deuxième bord d’extrémité, ou bien sur une portion de cette dimension verticale de la paroi longitudinale. Le bossage s’étend sur toute la dimension verticale de la portion flexible.
- La portion flexible est maintenue à ses deux extrémités longitudinales dans la paroi longitudinale correspondante, dans laquelle elle s’inscrit. En d’autres termes, la portion flexible est libre sur ses flancs verticaux, et elle est configurée pour débattre élastiquement selon la direction transversale.
- Deux parois longitudinales, dont une première paroi longitudinale et une deuxième paroi longitudinale, délimitant le même logement comprennent chacune au moins une portion flexible et un bossage associé.
- Au moins un bossage est ménagé au voisinage d’une paroi de fond participant à délimiter chaque logement avec les parois longitudinales.
- Une même paroi longitudinale comprend au moins deux bossages disposés successivement dans le chemin d’insertion.
- Le cadre comporte une pluralité de portions flexibles et de bossages associés ménagés dans un même logement et, selon le sens d’insertion d’un élément chauffant dans le logement, les bossages présentent des hauteurs de plus en plus grandes.
- La paroi longitudinale comportant la portion flexible et le bossage associé participent à délimiter deux logements, la face interne étant tournée vers un premier logement et la face externe étant tournée vers un deuxième logement. La portion flexible peut comporter un premier bossage en saillie de la face interne de la portion flexible, agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion défini par le premier logement, et un deuxième bossage en saillie de la face externe de la portion flexible, agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion défini par le deuxième logement.
- La paroi longitudinale comportant la portion flexible et le bossage associé participent à délimiter un logement, du côté de la face interne, la face externe de la paroi longitudinale participant à délimiter une zone de passage d’air formée d’une plaque ajourée. La plaque ajourée comporte un évidement formant une zone de dégagement directement au voisinage de la portion flexible.
L’invention a également pour objet un dispositif de chauffage électrique comprenant au moins un élément chauffant et un cadre définissant au moins un logement pour recevoir l’élément chauffant, caractérisé en ce que le cadre est tel que précédemment défini et en ce que l’au moins un élément chauffant est maintenu en position dans le logement correspondant par un effort de rappel élastique généré par une portion flexible et un bossage.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d’un dispositif de chauffage électrique selon un premier mode de réalisation de l’invention, comprenant un cadre dans lequel trois éléments chauffants ont été insérés et à une extrémité duquel est fixée une interface de connexion électrique, les éléments chauffants étant séparés les uns des autres par une zone de passage d’air formée d’une plaque ajourée ;
- la figure 2 est une vue en perspective d’un détail du cadre de la figure 1 sans les éléments chauffants, de manière à rendre visible des dispositifs de maintien élastique de chacun de ces éléments chauffants ;
- la figure 3 est une vue de face d’un dispositif de chauffage électrique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, comprenant un cadre dans lequel deux éléments chauffants, l’un avec deux éléments radiants et l’autre avec trois éléments radiants, ont été insérés et à une extrémité duquel est fixée une interface de connexion électrique, les éléments chauffants étant séparés l’un de Vautres par une paroi longitudinale du cadre ;
- la figure 4 est une vue de détail de la paroi longitudinale du cadre illustré sur la figure 3, sans les éléments chauffants de manière à rendre visible une première variante d’un dispositif de maintien élastique de ces éléments chauffants ; et
- la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, dans laquelle on a illustré une deuxième variante de dispositif de maintien élastique des éléments chauffants.
Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Toutefois, il est à noter que ces figures n’exposent qu’une partie des exemples de réalisation possibles selon l’invention.
Dans la description qui va suivre, on se référera à une orientation en fonction des axes longitudinaux L, verticaux V et transversaux T, tels qu’ils sont définis par le trièdre L,V,T représenté sur les figures. L’axe longitudinal L correspond à la direction d’allongement du cadre du dispositif de chauffage électrique, l’axe vertical V perpendiculaire à l’axe longitudinal L, correspond à la direction suivie par le flux d’air à réchauffer traversant le dispositif de chauffage, et l’axe transversal T est perpendiculaire à la fois à l’axe longitudinal L et à l’axe vertical V. Il est à noter que le choix des appellations de ces axes n’est pas limitatif de l’orientation que peut prendre le dispositif de chauffage électrique dans son application à un véhicule automobile.
Un dispositif de chauffage électrique 1 selon l’invention comprend un cadre 3 dans lequel des éléments chauffants 5, aptes à transformer un courant électrique en énergie thermique, peuvent être insérés. Pour assurer la position des éléments chauffants une fois qu’ils sont insérés dans leur logement respectif, le cadre 3 comprend des dispositifs de maintien élastiques 4 qui seront décrits en détails plus loin.
Le dispositif de chauffage électrique 1 est destiné à être logé dans un conduit de circulation d’air d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, de manière à transformer l'énergie électrique prélevée sur le véhicule en énergie thermique restituée dans l’air traversant ce conduit. L’installation n’est pas représentée ici, mais on comprendra qu’un conduit principal de cette installation comporte de façon classique une ouverture réalisée dans la paroi du conduit pour l’insertion du dispositif de chauffage électrique.
On va dans un premier temps décrire le dispositif de chauffage électrique selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2.
Les éléments chauffants 5 comprennent des moyens aptes à échanger de la chaleur, tels que des éléments radiants 53 permettant d’augmenter la surface d’échange thermique, avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage électrique 1. Les éléments chauffants 5 comprennent également des électrodes 54 entre lesquelles sont disposées des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif 55 (CTP), et contre lesquelles sont fixés les éléments radiants 53· Les électrodes 54 et les résistances CTP 55 permettent de transformer un courant électrique en énergie thermique à transférer au flux d’air passant à travers le dispositif de chauffage électrique. Il est à noter que les résistances à coefficient de température positif 55 peuvent être collées directement sur les éléments radiants 53·
Le cadre 3 comporte un compartiment de chauffe 30, formant un carter de réception pour les éléments chauffants 5, et une interface de connexion 100 ménagée à une de ses extrémités. Les éléments chauffants 5 sont insérés dans des logements 7 ménagés à l’intérieur du compartiment de chauffe 30. On comprend que l’interface de connexion 100 vient fermer un accès par lequel sont insérés les éléments chauffants 5 dans les logements 7 du compartiment de chauffe 30 en même temps qu’elle permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 1 à un réseau électrique du véhicule permettant l’alimentation électrique des éléments chauffants 5· Le cadre 3 et le compartiment de chauffe 30 présentent une forme de parallélépipède rectangle. Les deux faces principales du cadre 3, respectivement avant et arrière, opposées selon l’axe vertical V, sont ajourées pour permettre le passage du flux d’air à réchauffer et une diffusion de chaleur dans le conduit où le dispositif de chauffage électrique 1 est installé. Le cadre 3 comprend un plan médian correspondant à un plan passant par une moitié du cadre et étant perpendiculaire à la direction verticale suivie par le flux d’air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique 1. Il est entendu que les faces avant et arrière du cadre 3 s’étendent dans des plans parallèles au plan médian.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, on note également que le cadre 3 comprend des plaques ajourées 9 disposées entre chaque logement 7 et s’étendant dans le plan médian du cadre 3· Ces plaques ajourées 9 participent à la rigidification du cadre 3 et forment des zones de passage d’air. Dans l’exemple illustré, les plaques ajourées prennent la forme de barrettes comprenant des fentes d’aération 90 autorisant le flux d’air à circuler à travers, les fentes d’aération 90 sont positionnées les unes à la suite des autres selon l’axe longitudinal L du dispositif de chauffage 1. On comprendra que les plaques ajourées peuvent prendre la forme de plaques perforées de trous de section circulaire, ou de tout autre forme, sans sortir du contexte de l’invention.
Les logements 7 du cadre 3 sont définis par des parois longitudinales 23, 25 s’étendant selon l’axe longitudinal L. Plus précisément, chaque logement est défini par deux parois longitudinales 23, 25, dont une première paroi longitudinale 23 et une deuxième paroi longitudinale 25 délimitant transversalement un chemin d’insertion pour l’élément chauffant 5· Le chemin d’insertion est le chemin emprunté par l’élément chauffant 5 lors de son insertion. En d’autres termes, le chemin d’insertion correspond à un volume occupé par l’élément chauffant 5 durant son insertion. Ainsi, l’écartement entre la première paroi longitudinale 23 et la deuxième paroi longitudinale 25 du même logement 7 correspond à la dimension transversale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près. Selon l’exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le cadre 3 comprend trois logements 7 avec un logement central et deux logements latéraux situés de part et d’autre du logement central.
Chaque paroi longitudinale 23, 25 comprend une face interne 230, 250 orientée vers le chemin d’insertion. Chaque face interne 230, 250 est délimitée par deux bords d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b s’étendant longitudinalement. Plus précisément, ces bords d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b correspondent à des arêtes des parois longitudinales 23, 25. Pour la face interne 230 de la première paroi longitudinale 23 on définit un premier bord d’extrémité 23a situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité 23b (cf. figure 2). De même, pour la deuxième face interne 250 de la deuxième paroi longitudinale 25, on définit un premier bord d’extrémité 25a situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité 25b.
Chaque logement 7 est délimité par ailleurs par une paroi de fond 21 s’étendant selon l’axe transversal T. Cette paroi de fond 21 est située à l’opposé d’une ouverture 50 par laquelle les éléments chauffants 5 entrent dans le compartiment de chauffe 30 et qui est destinée à être recouverte par l’interface de connexion 100. Il est à noter que les éléments chauffant 5 sont insérés dans les logements 7 en suivant une direction d’insertion parallèle à l’axe longitudinal L, le sens d’insertion étant défini depuis l’ouverture 50 vers la paroi de fond 21.
Des éléments de mise en butée 210 peuvent s’étendre à partir de la paroi de fond 21, en direction de l’ouverture 50. Autrement dit, chaque élément de mise en butée 210 s’étend selon l’axe longitudinal L vers l’intérieur du logement 7· Deux éléments de mise en butée 210 peuvent être prévus par logement 7· De manière générale, le nombre d’éléments de mise en butée 210 dans un logement 7 est égal au nombre d’éléments radiants 53 équipant l’élément chauffant 5 destiné à entrer dans ce logement 7·
Le cadre 3 comprend également des nervures 6, 8 délimitant verticalement le chemin d’insertion de l’élément chauffant 5· Pour cela, les nervures 6, 8 s’étendent dans un plan défini par l’axe transversal T et l’axe longitudinal L, aussi appelé plan transversal, perpendiculaire aux parois longitudinales 23, 25. Parmi ces nervures 6, 8, on distingue des nervures s’étendant partiellement entre deux parois longitudinales 23, 25 formant le même logement 7, appelées nervures de guidage 6 dans la suite de la description, et des nervures s’étendant au minimum entre deux parois longitudinales 23, 25 formant le même logement 7, appelées nervures de rigidification 8. L’écartement entre deux nervures 6, 8, qu’elles soient de guidage ou de rigidification, situées de part et d’autre du chemin d’insertion selon l’axe vertical V correspond à la dimension verticale de l’élément chauffant 5, aux jeux de fabrication près.
Les nervures de rigidification 8 reliant les deux parois longitudinales 23, 25 participent à la rigidification du cadre 3 et du compartiment de chauffe 30. Selon l’exemple de réalisation illustré, les nervures de guidage 6 et les nervures de rigidification 8 s’étendent à partir d’un bord d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b des faces internes 230, 250 et en saillie de la face interne correspondante.
Selon l’invention et afin d’assurer le maintien en position des éléments chauffants à l’intérieur de leur logement entre les parois longitudinales 23, 25 participant à délimiter le logement, le cadre 3 comprend tel que cela a été précisé auparavant au moins un dispositif de maintien élastique 4 ménagé sur au moins une des parois longitudinales de manière à s’étendre au moins partiellement en travers d’un logement 7 pour être sur le passage d’un élément chauffant 5 lors de son insertion et être déformé élastiquement par ce passage.
Comme cela est plus visible en figure 2, on peut voir que chaque dispositif de maintien élastique 4 comporte une portion flexible 40 et un bossage 42, le dispositif de maintien étant configuré de sorte que la portion flexible 40 soit agencée au repos dans le plan de la paroi longitudinale correspondante et de sorte que le bossage 42 soit agencée en saillie de la paroi longitudinale pour être au moins partiellement en travers du chemin d’insertion.
La portion flexible 40 est particulière en ce qu’elle consiste en une portion d’une paroi longitudinale 23, 25 dont l’épaisseur E40 est réduite par rapport au reste de la paroi longitudinale, c’est-à-dire par rapport à l’épaisseur moyenne E de la paroi longitudinale qui comporte cette portion flexible. La différence d’épaisseur entre la portion flexible 40 et le reste de la paroi longitudinale génère des zones de décrochement par réduction d’épaisseur 41 (notamment visible sur les figures 4 et 5) au niveau de la face interne de la paroi longitudinale et/ou au niveau de la face externe.
On comprend que l’épaisseur moindre de la portion flexible 40 par rapport à la paroi longitudinale dans laquelle elle est inscrite confère une souplesse à la portion flexible, susceptible de se déformer sous l’effet d’un effort subi par le bossage 42 qu’elle porte.
La portion flexible 40 est selon l’invention maintenue à ses deux extrémités longitudinales dans la paroi longitudinale. Il existe une continuité de matière entre la portion flexible et la paroi longitudinale en amont et en aval de cette portion flexible, l’ensemble étant monobloc. La flexibilité de la portion portant le bossage est générée par la réduction de section à la jonction de la portion flexible et de la paroi longitudinale qui la porte.
Le dispositif de maintien élastique 4 est ainsi configuré pour passer d’une position d’origine dans laquelle la portion flexible 40 est agencée dans la continuité de la paroi longitudinale, c’est-à- dire inscrite dans le plan défini par cette paroi longitudinale, à une position escamotée dans laquelle la portion flexible se bombe pour s’étendre à l’opposé du logement par rapport à la paroi longitudinale et permettre au bossage de s’écarter du logement. Le fait que la portion flexible soit maintenue à ses deux extrémités par la paroi longitudinale tend à rappeler en position d’origine la portion flexible 40 et donc à rappeler le bossage 42 en travers du logement.
Afin de permettre une déformation élastique suffisamment importante de la portion flexible pour permettre le dégagement du bossage 42 hors du chemin d’insertion de l’élément chauffant 5, on peut prévoir une zone de dégagement. Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, la paroi longitudinale comportant la portion flexible 40 et le bossage 42 associé participe à délimiter un unique logement 7 du côté de sa face interne 230, 250, sur laquelle est ménagée le bossage. La face externe 232, 252 opposée de cette paroi longitudinale est prolongée perpendiculairement par l’une des plaques ajourées 9 évoquées précédemment, participant à délimiter une zone de passage d’air entre les logements. La zone de dégagement nécessaire à la déformation élastique de la portion flexible 40 est réalisée par un évidement 92 de la plaque ajourée 9 directement au voisinage de la portion flexible, c’est-à-dire directement dans la continuité de la portion flexible selon la direction transversale T.
La portion flexible 40 peut s’étendre verticalement du premier bord d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b de la paroi longitudinale 23, 25 correspondante jusqu’au deuxième bord d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b opposé, ou bien s’étendre partiellement sur la dimension verticale de la paroi longitudinale correspondante. Par ailleurs, le bossage 42 peut s’étendre partiellement ou sur la totalité de la dimension verticale de la portion flexible préalablement définie. Sur la figure 2, on a représenté un mode de réalisation dans lequel la portion flexible s’étend partiellement sur la dimension verticale de la paroi longitudinale correspondante et dans lequel le bossage s’étend sur toute la dimension verticale de la portion flexible 40.
Le bossage 42 est ménagé sur la face interne 230, 250 de la paroi longitudinale, au niveau de la portion flexible 40.
L’épaisseur E du bossage est telle que le bossage 42 s’étend au moins partiellement en travers du cbemin d’insertion, de sorte que l’élément chauffant inséré dans le logement jusqu’à la paroi de fond 21 entre en contact avec le bossage 42. Le caractère élastique de la portion flexible 40 permet d’assurer, une fois que l’élément chauffant 5 a été inséré, le rappel en position du dispositif de maintien élastique 4 dans sa position d’origine, c’est-à-dire avec le bossage 42 dans le logement en travers du cbemin d’insertion, et donc le contact du bossage 42 contre l’élément chauffant 5· Il est notable que la proéminence formée par le bossage 42 tend à pousser l’élément chauffant en direction de la paroi longitudinale opposée.
Chaque bossage 42 s’étend en saillie d’une paroi longitudinale 23, 25 participant à définir le logement 7, en présentant notamment au moins une face aval 420 et une face d’extrémité libre 421, chacune de ces faces étant destinées à être au moins partiellement dans le logement 7 dans la position d’origine du bossage 42, de manière à venir au contact de l’élément chauffant 5·
Plus précisément, la face aval 420 présente un profil incliné par rapport à la direction transversale. On comprend que lors de l’insertion des éléments chauffants, c’est cette face aval 420 qui est la première en contact de l’extrémité de l’élément chauffant et la forme de rampe créée par ce profil incliné permet un contact sans générer d’effort excessif pour escamoter le bossage au passage de l’élément chauffant.
Par ailleurs, la face d’extrémité libre 421 est ici bombée, de sorte qu’un contact linéaire vertical est exercé sur l’élément chauffant lorsque l’effort élastique de rappel en position du dispositif de maintien élastique 4 tend à plaquer le bossage 42 contre l’élément chauffant 5·
L’épaisseur E42 du bossage représente la distance entre la face de la portion flexible 40 sur laquelle est situé le bossage 42 et le point formant le sommet de la face d’extrémité libre 421. Afin d’assurer un contact entre l’élément chauffant 5 et le bossage 42 lors de l’insertion de l’élément chauffant, et donc d’assurer une déformation du dispositif de maintien élastique et la création d’un effort de rappel permettant de participer au maintien en position de l’élément chauffant, l’épaisseur E42 du bossage 42 est définie en tenant compte des chaînes de côtes des éléments chauffant 5 et des dimensions des logements 7 correspondants. Plus précisément, l’épaisseur E42 du bossage 42 est au moins égale à la différence entre la dimension transversale du logement 7 et la dimension transversale de l’élément chauffant 5· Plus précisément encore, il convient de tenir compte de la réduction d’épaisseur de la portion flexible 40 depuis laquelle s’étend le bossage 42. Si la face de la portion flexible depuis laquelle s’étend le bossage est en retrait par rapport à la face interne de la paroi longitudinale correspondante, l’épaisseur E42 du bossage est au moins égale à la différence entre d’une part la somme de la dimension transversale du logement 7 et du retrait de la face de la portion flexible par rapport à la face correspondante de la paroi longitudinale et d’autre part la dimension transversale de l’élément chauffant 5·
Selon l’exemple de réalisation illustré sur la figure 3, un unique dispositif de maintien élastique 4 est prévu sur une unique paroi longitudinale 23, 25 pour un logement défini. En d’autres termes, il est associé à chaque logement un unique dispositif de maintien.
Ce bossage 42 peut notamment être ménagé au voisinage de la paroi de fond 21 participant à délimiter chaque logement 7 avec les parois longitudinales 23, 25. L’effort de maintien en position est ainsi exercé en fin d’insertion de l’élément chauffant dans le logement, et on diminue l’effort à fournir pour réaliser cette opération de montage. Par au voisinage de la paroi de fond, on comprend que le bossage peut s’étendre à une distance inférieure à 25 mm de la paroi de fond, notamment pour se trouver avantageusement entre 5 et 15 mm de l’extrémité libre de l’élément chauffant correspondant en regard de cette paroi de fond.
Dans le cas où une même paroi longitudinale comporte deux dispositifs de maintien élastiques 4, tel qu’illustré sur la figure 1, on peut prévoir de dimensionner différemment l’un et l’autre des bossages correspondant à ces dispositifs de maintien, avec, selon le sens d’insertion de l’élément chauffant 5 dans le logement 7, représenté à titre d’exemple par la flèche S sur la figure 2, les deux bossages qui présentent des épaisseurs de plus en plus grandes, l’épaisseur étant mesurée tel que décrit précédemment depuis la paroi longitudinale portant le bossage et selon l’axe transversal T.
Selon une variante ici non représentée, les deux parois longitudinales 23, 25 participant à délimiter le même logement 7 peuvent comporter chacune au moins une portion flexible 40 et un bossage 42 associé pour former un dispositif de maintien élastique de l’élément chauffant amené à être inséré dans ce logement. On pourra dans ce cas prévoir des épaisseurs de bossage 42 moins proéminentes.
On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation en référence aux figures 3 à 5, qui diffère de ce qui précède dans l’agencement et la dimension des logements et le nombre d’éléments chauffants disposés dans ces logements. Contrairement à ce qui précède, aucune plaque ajourée n’est disposée au voisinage d’un logement, et une paroi longitudinale 23, 25 peut permettre de délimiter deux logements voisins, avec la face interne qui participe à définir un premier logement 7 et la face externe qui participe à définir un deuxième logement 7’, tel que visible notamment sur les figures 4 et 5.
On comprend dès lors que la réalisation d’une zone de dégagement spécifique pour permettre la déformation élastique de la portion flexible n’est plus nécessaire, la portion flexible pouvant débattre de part et d’autre de la paroi longitudinale du fait des jeux de fabrication présents à l’origine entre le logement et l’élément chauffant à insérer dans ce logement.
Sur la figure 4, on a illustré une première variante dans laquelle la portion flexible 40 comporte un unique bossage 42. De la sorte, la portion flexible illustrée est susceptible de maintenir en position uniquement un élément chauffant, c’est-à-dire l’élément chauffant inséré dans le logement dans lequel s’étend cet unique bossage. On comprend dès lors qu’un autre dispositif de maintien élastique doit être prévu pour maintenir en position l’autre élément chauffant amené à être inséré dans l’autre logement.
Sur la figure 5, on a illustré une deuxième variante dans laquelle la portion flexible 40 comporte un premier bossage 42 en saillie de la face interne 230, 250 de la portion flexible, agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion défini par le premier logement, et un deuxième bossage 42’ en saillie de la face externe 232, 252 de la portion flexible, agencé au moins partiellement en travers du chemin d’insertion défini par le deuxième logement 7’· De la sorte, un même dispositif de maintien élastique peut participer à maintenir en position deux éléments chauffants dans deux logements voisins, la portion flexible 40 prenant une position finale de montage non nécessairement dans le prolongement de la paroi longitudinale, tenant compte des jeux de fabrication différents qui peuvent exister d’un logement à l’autre et d’un élément chauffant à l’autre.
Il convient de noter que dans ces variantes du deuxième mode de réalisation, la face d’extrémité libre 421 est ici plane, de sorte qu’un appui plan est généré au contact de l’élément chauffant lorsque l’effort élastique de rappel en position du dispositif de maintien élastique 4 tend à plaquer le bossage 42 contre l’élément chauffant 5·
On va maintenant décrire le montage du dispositif de chauffage électrique 1 comprenant le cadre 3 selon l’invention, en référence avec la figure 2. On comprendra que le montage décrit ci- après est sensiblement similaire selon que le dispositif soit réalisé selon le premier mode ou le deuxième mode de réalisation décrit précédemment, ou bien selon une variante de réalisation possible de ces modes de réalisation.
On réalise dans un premier temps l’insertion des éléments chauffants 5 dans les logements appropriés 7 à l’intérieur du compartiment de chauffe 30. Pour cela, on insère les éléments chauffants 5 par l’ouverture 50 formée à une extrémité du cadre 3, et on fait glisser les éléments chauffants 5 en translation vers la paroi de fond 21 du logement 7, notamment selon le sens d’insertion matérialisé par la flèche S. Au passage des bossages 42 et plus particulièrement au contact du sommet de ces bossages, c’est-à-dire la portion la plus à l’intérieur du logement, les éléments chauffants 5 et notamment les éléments radiants 53 tournés vers le bossage 42 sont légèrement poussés en direction de leur trajectoire initiale pour être plaqués contre la paroi longitudinale opposée. En raison de la rigidité de l’élément chauffant 5 et du caractère déformable de la portion flexible qui porte le bossage, ce dernier tend à s’escamoter du passage et la portion flexible se plie à cet effet, en éloignement du logement dans lequel est inséré l’élément chauffant.
Tel que cela a pu être précisé précédemment, la réduction d’épaisseur entre la paroi longitudinale et la portion flexible participe à générer une déformation élastique, de telle sorte que l’effort de rappel élastique tend à ramener la portion flexible dans le plan défini par la paroi longitudinale et tend de fait à pousser l’élément chauffant contre la paroi longitudinale opposée.
Selon l’exemple de réalisation illustré par la figure 2, l’insertion des éléments chauffant 5 se réalise par ailleurs en rencontrant le cas échéant les nervures de guidage 6 et les nervures de rigidification pour les diriger verticalement. Ces nervures 6, 8 empêchent les éléments chauffants 5 de sortir de leur chemin d’insertion et l’insertion se poursuit jusqu’à la paroi de fond 21. Une fois inséré, chaque élément chauffant 5 reste au contact du sommet du ou des bossages 42 et le caractère élastique de la portion flexible, qui tend à ramener celle-ci dans sa position d’origine dans le plan de la paroi longitudinale, pousse le bossage 42 contre l’élément chauffant. Dans cette position, les éléments chauffants 5 sont contraints dans leur logement 7 par le caractère élastique des moyens de maintien élastiques 4·
L’interface de connexion 100 est alors disposée à une extrémité du compartiment de chauffe 30 et permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 1 à un réseau électrique du véhicule. Le dispositif de chauffage 1 est ensuite inséré dans un conduit de l’installation de chauffage- ventilation et/ou climatisation. La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un dispositif de chauffage 1 dans lequel les éléments chauffants 5 sont facilement insérés et ne débattent pas à l’intérieur de leur logement.
L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et s’applique également à tous moyens ou configurations, équivalents et à toute combinaison de tels moyens ou configurations. De même, si l’invention a été ici décrite selon des variantes de réalisation mettant en œuvre chacune séparément un type d’agencement des portions flexibles et bossages associés, il va de soi que les différents agencements présentés peuvent être combinés sans que cela nuise à l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cadre (3) d’un dispositif de chauffage électrique (l) d’un flux d’air circulant à l’intérieur d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile, ledit cadre (3) comprenant au moins un compartiment de chauffe (30) présentant au moins un logement (7) destiné à recevoir un élément chauffant (5), le logement (7) étant défini au moins par deux parois longitudinales (23, 25) délimitant transversalement un chemin d’insertion pour l’élément chauffant (5), chaque paroi longitudinale (23, 25) comprenant une face interne (230, 250) orientée vers le chemin d’insertion,
caractérisé en ce qu’au moins une des parois longitudinales (23, 25) comporte une portion flexible (40) dont l’épaisseur (E40) selon la dimension transversale est inférieure à l’épaisseur (E) du reste de ladite paroi longitudinale, ladite portion flexible (40) comportant un bossage (42) qui s’étend en saillie de la face interne (230, 250) de la portion flexible.
2. Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins une partie du bossage (42) est située à l’intérieur du logement (7), en travers du chemin d’insertion de l’élément chauffant (5), ladite partie du bossage (42) étant destinée à venir au contact de l’élément chauffant (5) lors de son insertion dans le logement (7).
3. Cadre selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque face interne (230, 250) d’une paroi longitudinale est délimitée verticalement par deux bords d’extrémité (23a, 23b, 25a, 25b) s’étendant longitudinalement, avec un premier bord d’extrémité (23a, 23b, 25a, 25b) situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité (23a, 23b, 25a, 25b), caractérisé en ce que la portion flexible (40) s’étend verticalement du premier bord d’extrémité (23a, 23b, 25a, 25b) au deuxième bord d’extrémité (23a, 23b, 25a, 25b).
4. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bossage (42) s’étend sur toute la dimension verticale de la portion flexible (40).
5. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion flexible (40) est maintenue à ses deux extrémités longitudinales dans la paroi longitudinale (23, 25) correspondante.
6. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins un bossage (42) est ménagé au voisinage d’une paroi de fond (2l) participant à délimiter chaque logement (7) avec les parois longitudinales (23, 25).
7. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une même paroi longitudinale (23, 25) comprend au moins deux bossages (42) disposés successivement dans le cbemin d’insertion.
8. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi longitudinale comportant la portion flexible (40) et le bossage (42) associé participent à délimiter deux logements (7, 7’), la face interne (230, 250) étant tournée vers un premier logement (7) et la face externe (232, 252) étant tournée vers un deuxième logement (7’) , caractérisé en ce que la portion flexible (40) comporte un premier bossage (42) en saillie de la face interne (230, 250) de la portion flexible, agencé au moins partiellement en travers du cbemin d’insertion défini par le premier logement, et un deuxième bossage (42’) en saillie de la face externe (232, 252) de la portion flexible, agencé au moins partiellement en travers du cbemin d’insertion défini par le deuxième logement (7’).
9. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi longitudinale comportant la portion flexible (40) et le bossage (42) associé participent à délimiter un logement (7) du côté de la face interne (230, 250), la face externe (232, 252) de la paroi longitudinale participant à délimiter une zone de passage d’air formée d’une plaque ajourée (9), caractérisé en ce que la plaque ajourée (9) comporte un évidement (92) formant une zone de dégagement directement au voisinage de la portion flexible.
10. Dispositif de chauffage électrique (l) comprenant au moins un élément chauffant (5) et un cadre (3) définissant au moins un logement (7, 7’) pour recevoir l’élément chauffant, caractérisé en ce que le cadre (3) est selon l’une quelconque des revendications précédentes et en ce que l’au moins un élément chauffant (5) est maintenu en position dans le logement (7) correspondant par un effort de rappel élastique généré par une portion flexible (40) et un bossage (42).
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