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WO2019158845A1 - Cadre d'un dispositif de chauffage électrique comprenant au moins un dispositif de maintien d'éléments chauffants - Google Patents

Cadre d'un dispositif de chauffage électrique comprenant au moins un dispositif de maintien d'éléments chauffants Download PDF

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Publication number
WO2019158845A1
WO2019158845A1 PCT/FR2019/050292 FR2019050292W WO2019158845A1 WO 2019158845 A1 WO2019158845 A1 WO 2019158845A1 FR 2019050292 W FR2019050292 W FR 2019050292W WO 2019158845 A1 WO2019158845 A1 WO 2019158845A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pin
frame
longitudinal
housing
heating
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/FR2019/050292
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 WO2019158845A1 publication Critical patent/WO2019158845A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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 cabin can not be raised quickly, but also the defogging and de-icing functions can not be ensured effectively. .
  • Such an additional electric heating device generally comprises a frame inside which are arranged a plurality of heating elements each 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.
  • an electric heater frame may be provided with elastic holding means in position, which consist of tongues whose free end is arranged across the housing and the insertion path of the heating elements, this free end having a tendency to retract during the passage of the heating element, then to push this heating element against one of the walls housing to hold it in position by elastic return effect.
  • These tongues are made integral with a wall defining the housing at one of their ends, 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 the 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 of the heating elements.
  • 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 during the insertion of the heating element into the housing.
  • These plastic deformation means used to press the heating elements in the housing, while avoiding the presence of elastic elements exerting restoring forces on the heating elements, elastic 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 checking by the operator interrupts the production line, which generates a waste of time and an additional manufacturing cost.
  • the invention aims to provide an alternative to existing solutions, alternative that allows a simple, effective, reliable and inexpensive maintenance 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 vertically defining an insertion path for the heating element, each longitudinal wall comprising an inner face oriented to the insertion path.
  • the frame comprises at least one member for holding the heating element in position in the accommodation.
  • the holding member is an independent element, reported in the frame according to the invention. It is therefore distinct from the longitudinal walls and the aforementioned insertion path. More specifically, the invention provides that the holding member comprises at least one pin configured to be inserted into a receiving orifice arranged in one of the aforementioned longitudinal walls.
  • the pin is advantageously defined to extend at least partially inside the insertion path, and to be constrained by the heating element during its passage, and to exert a stress on this heating element once it placed in its housing, constraint to maintain said heating element in place in said housing.
  • the pin comprises a head intended to extend projecting inside the housing in which the heating element is received and a foot intended to be inserted into the receiving orifice arranged in the longitudinal wall defined above.
  • the head of the pin has a substantially planar face, arbitrarily designated in the following as the lower face, advantageously placed against the inner face of the longitudinal wall in which the receiving orifice is arranged once the pin installed in the latter. and it extends, within the housing in which the heating element is received, towards the other longitudinal wall which defines the housing.
  • This direction substantially perpendicular to the main direction of elongation of the longitudinal walls, or longitudinal direction will be, in what follows, designated as vertical direction.
  • the pin is made of a material chosen for its elastic properties, such that, under the effect of the force exerted by the heating element during its insertion, along the insertion path, in its housing , the head of the pin is elastically deformed, thus allowing the passage of said heating element without pulling the pin out of the aforementioned receiving orifice.
  • the pin may be made by injecting, into a mold, an elastomer-type material. Once the heating element is put in place within its housing, the head of the peg, elastically deformed, then exerts, by an elastic return effect in its original position, a substantially vertical compressive stress on said element heating, maintaining it thus, especially in the vertical direction, within its dwelling.
  • the receiving port of the pin passes right through the longitudinal wall in which it is arranged, that is to say it extends from one side to the other of the wall in the vertical direction previously defined.
  • the foot of the pawn extends over the entire thickness of the longitudinal wall in which is arranged the aforementioned receiving orifice, and it opens, on the one hand, at the inner face, previously defined, of this wall and, on the other hand, at the opposite outer face to the inner face and parallel to it, the same wall.
  • the shapes and dimensions of the foot of the pawn are defined complementary to those of the aforementioned receiving orifice. More specifically, the shapes and dimensions of the foot of the pin are defined, taking into account the manufacturing tolerances of said foot and manufacturing tolerances of the previously defined receiving orifice, so that the foot of the pin can be inserted easily into the receiving port, but without excessive play. In particular, the respective shapes and dimensions of the foot of the pin and the receiving orifice are defined in such a way that the extraction of the pin from this orifice can only result from a voluntary maneuver and from a force of one operator.
  • the foot of the pin has at least one axis of symmetry coincident, when the pin is inserted into the previously defined receiving hole, with a vertical axis of symmetry of said receiving orifice.
  • the dimension, in the direction of this vertical axis of symmetry, of the foot of the pin is substantially equal to that of the receiving orifice.
  • the vertical axis of symmetry of the foot of the pawn is also axis of symmetry of the pawn head.
  • the length of the head of the pin is greater than the longitudinal dimension of the receiving orifice. More specifically, the edges of the head of the pin protrude from the edges delimiting the hole through which the receiving orifice opens into the internal face of the longitudinal wall in which it is arranged. In other words, the surface of the lower face of the head of the pin is greater than the surface of this hole.
  • the thickness of the head of the pin is maximum to the right of the receiving orifice and decreases towards the periphery of said head.
  • the head of the pin has substantially the profile of a sphere portion. Alternatively, it has a substantially frustoconical profile whose largest diameter is formed by the edges of the lower face of this head.
  • the head of the pin has, in particular in the longitudinal direction defined above, a vertically inclined profile. It should be noted here that if a head having a form of revolution has low manufacturing costs, such a shape is not exclusive and any other form can be envisaged for the head of the pawn forming the organ of maintenance.
  • the pin has a base which extends in the extension of the foot of the pin, projecting from the foot opposite the head of the pin in the vertical direction defined above.
  • the head of the pin projecting from the inner face of one of the longitudinal walls which delimits the housing in which the heating element is received, the base of the pin protrudes from the outer face of this longitudinal wall, the outer face being defined here, as a reminder, as the face of this longitudinal wall parallel to the inner face and opposite thereto.
  • the vertical axis of symmetry previously defined, the foot of the pawn, is also vertical axis of symmetry for the base of the pawn.
  • the base of the pin has a substantially flat face, hereinafter referred to as the upper face, configured to be placed in contact with the outer face of the longitudinal wall which defines the housing in which the heating element is received. when the pin is inserted into its receiving hole.
  • the surface of the upper face of the base of the pin is greater than the surface of the hole through which the receiving orifice opens into the outer face of the longitudinal wall in which said receiving orifice is arranged.
  • the base of the pin forming the holding member has substantially the shape of a portion of spb era. Alternatively, it has a frustoconical profile whose largest diameter is formed by the edges of the upper face of this base. In other words, the base of the pin has, in particular in the longitudinal direction defined above, a vertically inclined profile. It should be noted here that if a base having a form of revolution has low manufacturing costs, such a shape is not exclusive and any other form can be envisaged for the base of the pin forming the holding member.
  • the dimension, in particular longitudinal, of the base of the pin is substantially smaller than the dimension, in particular longitudinal, of the head of this pin.
  • the surface of the upper face of the base of the pin is less than the surface of the underside of the head of the pin.
  • the foot of the pin has an opening configured to allow deformation, in particular longitudinal, said foot during its insertion into the receiving orifice arranged in the longitudinal wall of the frame according to the invention.
  • the vertical axis of symmetry of the head, the base and the foot of the pin is also vertical axis of symmetry for this opening.
  • this opening crosses the entire base of the pin in the vertical direction defined above, and it extends, along the same vertical direction, on all or part of the foot of the pin. In other words, this opening opens into an outlet port at the vertical end of the base of the pin.
  • This opening allows the establishment of the pin in the previously defined receiving orifice. Indeed, thanks to the elasticity of the material which constitutes the pawn, the operator can exert, on the base of the pawn, a pressure aiming to bring closer to the vertical axis of symmetry of the pawn the walls which delimit this opening.
  • the foot of the pawn and its base are deformed in such a way that the dimensions, perpendicular to the vertical direction, of the base of the pion diminish. Thanks to its inclined profile, it is then possible to insert the base of this pin into the previously defined receiving hole. Given the respective dimensions of the foot and the base of the pin, once the pin is inserted into this hole so that the underside of its head bears against the inner face of the longitudinal wall in which is arranged l the receiving orifice, the edges of the upper face of the base of the pin have crossed the edges of the hole through which the receiving orifice opens into the outer face of the longitudinal wall.
  • the walls of the pawn foot and the base which delimit the aforesaid opening then return elastically to their initial position, and the pin is then blocked by a form of locking within the receiving orifice, the upper face of the base of the pin being placed against the outer face of the longitudinal wall which defines the housing in which the heating element is received.
  • the longitudinal wall in which the receiving orifice of the aforementioned pin is arranged is then sandwiched or sandwiched between the head of this pin and the base thereof, more precisely between the lower face. of the pawn's head and the upper face of the base of it.
  • the pin extends over the entire transverse dimension of the longitudinal wall in which is arranged the receiving orifice.
  • the width is here defined as being the dimension in the direction, here transversal, which, along with the longitudinal direction, defines the longitudinal walls which delimit the housing in which the heating element is received.
  • the head of the peg therefore substantially forms a bead which extends projecting towards the inside of the housing in which the heating element is received, substantially over the entire width of the longitudinal wall in question.
  • Such a configuration makes it possible, in particular, to distribute over the entire width of this longitudinal wall, the compressive stress that the pin and, more specifically, its head, exerts. on the heating element once it is put in place in its housing frame according to the invention.
  • Another advantage of such a configuration is that, by increasing the surface of the lower face of the head of the pin, it limits the risk of tearing of the latter from the receiving orifice during the insertion of the element. heating.
  • the receiving orifice will advantageously not extend, for its part, over the entire width of the longitudinal wall, in order to avoid weakening it by the arrangement of a slot on all of one of its dimensions.
  • the same longitudinal wall comprises at least two receiving holes arranged successively in the insertion path, each intended to receive a pin as previously described.
  • At least one receiving orifice is formed in the vicinity of a bottom wall participating to delimit each housing with the longitudinal walls.
  • the frame has a plurality of receiving orifices and associated pins formed in the same housing, the pins having heights greater and greater in the direction of insertion of the heating element in the housing.
  • 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 vertical compression stress generated by at least one pin inserted into a receiving orifice arranged in one of the longitudinal walls which delimit the housing in which the heating element is received.
  • 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 FIG. 1, without one of the heating elements, so as to make visible various parts of this frame and of the insertion path of a heating element in FIG. within it
  • FIG. 3 is a sectional view of a detail of the longitudinal wall of the frame illustrated in FIG. 1, without a heating element so as to make visible a first variant of a member for holding the heating elements;
  • FIG. 4 is a diagrammatic sectional view of the pin forming the holding member of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of one of the longitudinal walls of the frame shown in Figure 3, without heating element so as to make visible a second variant of the pin of a holding member of these heating elements.
  • the longitudinal axis L corresponds to the elongation direction of the frame of the electric heating device
  • the transverse axis T perpendicular to the longitudinal axis L corresponds to the direction followed by the flow of air to be heated through the device. heating
  • the vertical axis V is perpendicular to both the longitudinal axis L and the transverse axis T. It should be noted that the choice of designations of these axes is not limiting the orientation that can take the electric heater in its application to a motor vehicle.
  • an electric heating device 1 comprises a frame 3 in which heating elements 5, capable of transforming an electric current into thermal energy, can be inserted.
  • the frame 3 comprises various holding devices 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 conduit of this installation conventionally comprises an opening made in one of its walls 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 also comprise electrodes 54 between which heating resistive elements are arranged, for example resistors with a positive temperature coefficient 55 (PTC), and against which the radiant elements 53 are fixed. ⁇
  • the electrodes 54 and the PTC resistors 55 make it possible to transform an electric current in thermal 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. At the same time as it allows the connection of the electric heating device 1 to an electrical network of the vehicle allowing the electric supply of the heating elements 5
  • the frame 3 and the heating compartment 30 have the general shape of a rectangular parallelepiped.
  • the frame 3 comprises a median plane corresponding to a plane passing through one half of the frame and being perpendicular to the transverse direction followed by the flow of air flowing through the electric heating device.
  • front 30a and rear 30b of the frame 3 extend in planes parallel to the median plane. It is also understood that the terms “front” and “rear” are purely arbitrary and in no way prejudge the orientation of the frame 3 within the motor vehicle in which the heating device 1 is placed.
  • 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.
  • perforated plates 9 participate in the rigidification of the frame 3 and form air passage zones.
  • the perforated plates 9 take the form of bars comprising ventilation slots 90 allowing the flow of air to flow through, the ventilation slots 90 being positioned one after the other along the longitudinal axis L of the heating device 1. It will be understood that the plates perforations 9 may take the form of perforated plates of holes of circular section without departing from the context of the invention.
  • the housings 7 of the frame 3 are defined in particular by longitudinal walls 23, 25 extending along the longitudinal axis L. More specifically, the housing is defined by two longitudinal walls 23, 25, including a first longitudinal wall 23 and a second one. longitudinal wall 25 delimiting vertically an insertion guide 26 for the heating element 5 ⁇
  • the insertion path 26 is the path taken by the heating element 5 when it is inserted into the housing 7. In other words, the insertion path 26 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 vertical dimension of the heating element 5, the manufacturing clearance.
  • 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 230a, 250a oriented towards the insertion path 26, and an outer face, 230b, 250b, parallel to the corresponding inner face 230a, 250a and opposite thereto according to the direction of the vertical axis V.
  • the inner and outer faces of the same wall are delimited by two end edges 23a, 23b, 25a, 25b extending longitudinally.
  • first longitudinal wall 23 there is defined a first end edge 23a located opposite a second end edge 23b (see Figure 2).
  • a first end edge 25a located opposite a second end edge 25b is defined.
  • Each housing 7 is delimited, moreover, by a bottom wall 21.
  • This bottom wall 21 is located opposite an opening 50 (see Figure 1) by which the heating elements 5 enter the heating compartment. 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 housings 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.
  • 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 ⁇
  • 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 transversely the insertion path of the heating element 5.
  • the ribs extend in a plane defined by the vertical axis V and the longitudinal axis L, also called vertical longitudinal plane, perpendicular to the longitudinal walls 23, 25.
  • ribs extending partially between two longitudinal walls 23, 25 forming the same housing 7, called guide ribs 6 in the following description, and ribs extending at least between two longitudinal walls 23, 25 forming the same housing 7, called stiffening ribs 8.
  • the spacing between two ribs, whether of guiding or stiffening, located on both sides other of the insertion path 26 along the transverse axis T, corresponds to the transverse dimension of the heating element 5, to the manufacturing clearance.
  • 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 ribs stiffening 8 extend from an end edge 23a, 23b, 25a, 25b of the inner faces 230a, 250a, and projecting from the corresponding inner face.
  • the frame 3 comprises, as it has previously specified, at least one holding member configured to extend at least partially across the housing 7 so as to be on the passage of the heating element 5 during its insertion. More specifically, the frame 3 according to the invention comprises at least as many holding members as it comprises of housings 7 for receiving a heating element 5 ⁇
  • the holding members intended to equip a single housing 7 will be more precisely described, it being understood that the same description can be applied to all of the holding members intended to equip all the housing 7 of the frame 3 and the heating device 1 according to the invention.
  • FIG. 3 illustrates, in section along a plane parallel to the previously defined vertical longitudinal plane, a portion of a housing 7 delimited vertically by the first longitudinal wall 23 and the second longitudinal wall 25.
  • the maintenance is a pin 4 configured to be inserted into a receiving orifice 231 arranged in one of the longitudinal walls delimiting the housing, here the first longitudinal wall 23.
  • the pin 4 comprises a head 40 which protrudes inside the housing 7 when the pin is secured to the corresponding longitudinal wall. , as well as a foot 41 which is configured to be placed in the receiving orifice 231 arranged in the longitudinal wall 23 and which is configured to lock the pin in position relative to the frame.
  • this pin is made in one piece, the head and the foot forming a single piece.
  • the pin is, for example, made by injecting, in a mold, a material chosen for its deformation properties both elastic and plastic.
  • the pin 4 may be made of a material of the family of elastomers.
  • the receiving orifice 231 here extends over the entire vertical dimension, or height, of the first longitudinal wall 23 in which it is arranged.
  • the receiving orifice 231 extends from the inner face 230a of this first longitudinal wall 23 to the outer face 230b of the same longitudinal wall, so as to open in each of them.
  • the receiving orifice 231 thus forms a duct which passes vertically through the longitudinal wall 23.
  • the receiving orifice 231 has an axis of symmetry Y substantially parallel, with manufacturing tolerances, to the vertical axis V previously defined.
  • the receiving orifice 231 may be cylindrical with a Y axis, or it may be in the form of a slot extending in a transverse direction, parallel to that of the transverse axis T previously defined, from one end edge to the other.
  • the head 40 of the pin 4 has a substantially planar face 400 projecting from which extends the foot 4L
  • this substantially planar face 400 of the head 40 of the pin 4 will be arbitrarily designated as the lower face 400 of the head 40 of the pin 4 being understood that the term "lower” in no way prejudices the orientation of the pin 4 and / or the frame 3 in the motor vehicle in which the heater 1 is installed.
  • This substantially planar face 400 is intended to be placed against the inner face 230a of the longitudinal wall 23 when the foot 41 of the pin 4 is housed in the receiving orifice 23L forming a stop surface at the depression of the pin in this receiving orifice.
  • the lower face 400 of the head 40 of the pin 4 extends so as to at least cover the surface of the receiving orifice 23L so that the peripheral edges of the lower face 400 of the head 40 of the pin 4 come against the inner face 230a of the first longitudinal wall 23 around the edges defining the receiving orifice 231 on the first longitudinal wall.
  • the head of the pin has a convex shape which extends, from its lower face 400, in the direction of the vertical axis V, towards the second longitudinal wall 25 which delimits, with the first longitudinal wall 23, the housing 7 in which the heating element 5 is received.
  • the head 40 of the pin 4 thus extends vertically within the housing 7 and the insertion path 26. In in other words, the head 40 of the pin 4 thus constitutes an obstacle to the insertion of the heating element 5 in the longitudinal direction L within the insertion path 26.
  • the head 40 of the pin 4 has an axis of symmetry Y1 substantially coincidental, when the pin 4 is inserted into the receiving orifice 231, with the axis of symmetry Y of the latter.
  • the shape, from its lower face 400, of the head 40 of the pin 4 is substantially that of a portion of sphere centered on this axis of symmetry Yl.
  • the dimension, in the direction of the vertical axis V, of the head 40 of the pin 4 is maximum on the axis of symmetry Y of this head, and it decreases towards the edges of this head. this.
  • the head 40 of the pin 4 may have a substantially frustoconical profile from its lower face 400, frustoconical profile whose largest diameter is materialized by the peripheral edges of said lower face 400.
  • the head 40 of the pin 4 forms, in the longitudinal direction L of insertion of the heating element 5 in the housing 7, a surface inclined from the internal face 230a of the longitudinal wall 23, direction of the second longitudinal wall
  • the foot 41 of the pin 4 is configured to fit into the receiving orifice 231.
  • the shapes and dimensions of the foot 41 of the pin 4 are defined complementary to those of the orifice 231, so that the foot 41 of the pin 4 can be easily inserted, but without excessive play, within the receiving orifice 231.
  • the foot 41 of the pin 4 has a cylindrical barrel shape, which may have a diameter slightly greater than the diameter of the receiving orifice, so that it is necessary to press force the foot of the pawn in the receiving hole.
  • the foot 41 is attached to the head 40 of the pin 4, more precisely to the lower face 400 thereof, at one of its ends in the vertical direction V, and it has in the illustrated example a base 42 to the opposite end.
  • the dimension, in the direction of the vertical axis V, of the foot 41 of the pin 4 is defined in such a way that, when this foot 41 is inserted into the receiving orifice 231, on the one hand, the face 400 of the head 40 of the pin 4 is placed against the inner face 230a of the longitudinal wall 23 and, secondly, the end of the foot 41 opposite the end by which it is attached to the head 40 is flush with the outer face 230b of the longitudinal wall 23.
  • the vertical axis of symmetry Y1 of the head 40 of the pin 4 is also axis of symmetry for the foot 41 of the pin 4 ⁇
  • the foot 41 of the pin 4 may be cylindrical with a pin Yl, or it may be in the form of a rib lengthening at a time in a vertical direction parallel to that of the vertical axis V previously defined and in a transverse direction parallel to that of the transverse axis T.
  • the heating element 5 When the heating element 5 is inserted, in the longitudinal direction L, in the housing 7, along the insertion path 26, its front end, that is to say the first of its ends to be inserted into the housing 7, first abuts against the head 40 of the pin 4 ⁇ It is then necessary to exert a longitudinal stress to allow the crossing, by the heating element 5, the vertical obstacle that constitutes the head 40 of the Pion 4 on the insertion path 26.
  • the inclined shape of this head according to, in particular, the longitudinal direction, facilitates this crossing, while limiting the risk of tearing of the pin 4 and driving it in the longitudinal sliding movement of the heating element 5 ⁇
  • the capacity of elastic deformation of the material chosen to make the pin 4 also facilitates this crossing.
  • the heating element 5 is sandwiched between the second longitudinal wall 25 and the head 40 of the pin 4 ⁇
  • the elastic properties of the material which constitutes this head 40 force the head to resume its original position and thus to exert a vertical stress on the heating element 5, maintaining the latter in this vertical direction within the housing 7, it being understood that the maintenance of the heating element in the transverse direction is ensured by the respectively guiding and stiffening ribs 6, 8, previously defined, against which the heating element slides longitudinally during its insertion along the insertion path 26.
  • the pin 4 comprises a base 42 configured so that, when the pin 4 is secured to the corresponding longitudinal wall by cooperation of the foot 41 in the receiving orifice 23L longitudinal wall 23 is sandwiched or sandwiched between this base 42 and the head 40 of the pawn 4 ⁇
  • the base 42 of the pin 4 extends, from the lower end 410b of the foot 4L, that is to say the end opposite the head 40, extending this foot 41 as transversely as longitudinally. More particularly, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the base 42 comprises a face 420 extending perpendicularly to the lower end 4'0b of the foot 4L, the face 420 being advantageously flat so as to be placed against the external face 230b of the longitudinal wall 23 when the pin 4 is inserted into the receiving orifice 23L arbitrarily, this face 420 will be designated in the following as the upper face 420 of the base 42, it being understood that this term is arbitrary and that it does not prejudge nothing of the orientation of the base 42 and the pin 4 within the frame 3 in the motor vehicle equipped with the heating device 1. It follows from the foregoing that the upper face 420 of the base 42 and the lower face 400 of the head 40 are parallel or substantially parallel to each other.
  • the base 42 has a symmetry along the vertical axis of symmetry Yl of the pin 4 ⁇ According to various embodiments, the base 42 of the pin 4 may or may not present a symmetry of revolution about this vertical axis Yl.
  • the base 42 of the pin 4 has a substantially frustoconical shape whose largest diameter is, in the vertical direction, at the upper face 420 of the base 42.
  • the base 42 may, by way of non-limiting example, have the shape of a sphere portion centered on the vertical axis of symmetry Y1 of the pin 4.
  • the dimension, in the vertical direction V, of the base 42 is advantageously maximum at the upper face 420, and it gradually decreases towards the free end of the base 42, so that the base 42 of the pin 4 has in the longitudinal direction L an inclined ramp profile .
  • the pin 4 further comprises an opening 43 which extends from the lower end 421 of the base 42 opposite, in the vertical direction T, at the end by which this base is attached to the foot 4 In other In other words, this lower end 421 corresponds to the free end of the base.
  • the opening 43 extends, in the vertical direction V, from the face defining the lower end 421 of the base 42, towards the head 40 of the pin 4, at least through the base 42 and in the illustrated case. through the foot 41 in the continuity.
  • the vertical axis of symmetry Y1 of the foot 4L of the head 40 and the base 42 of the pin 4 is also axis of symmetry for the opening 43.
  • the opening 43 may be cylindrical axis Yl, or it may have any other shape. According to the embodiment more particularly illustrated in FIGS. 3 and 4, the opening 43 is delimited, in the vertical direction V, by a bottom wall 430, substantially parallel to the upper face 420 of the base 42 and to the lower face 400 of the head 40 of the pin 4
  • the insertion of the pin 4 into the receiving orifice 231 is as follows.
  • the base 42 arranged projecting from the foot 41 of the pin 4 is first presented in front of the receiving orifice 23L more precisely on the side of the internal face 230a of the longitudinal wall 23 in which this receiving orifice is arranged. More specifically, given the respective dimensions, in particular along the longitudinal direction L, of the receiving orifice 231 and the base 42, the inclined walls of this base 42 are then placed against the edges delimiting the hole 231a by which the 231 receiving orifice opens into the inner face 230a of the longitudinal wall 23.
  • the pin 4 has been described by its characteristics in particular in the vertical directions V and longitudinal L of the trihedron L, V, T, previously defined. According to the embodiments of the invention in which the pin 4 has a symmetry of revolution about its vertical axis of symmetry Yl, the characteristics and features that the pin 4 has in the longitudinal direction L can be transposed in a similar manner to the transverse direction T. According to the embodiments which have just been described and which are illustrated in FIGS. 3 and 4, it should be noted that the pin 4 has a dimension in the transverse direction T defined above which is less than the dimension in the same direction of the longitudinal wall 23 in which the receiving orifice 231 is arranged.
  • Figure 5 shows an alternative embodiment of the invention.
  • the head 40 of pin 4 extends over the entire width, that is to say the dimension, in the transverse direction T, of the longitudinal wall 23.
  • the pin 4 here has a plane of symmetry substantially parallel to both the transverse axis T and the vertical axis V, and containing the previously defined axis of symmetry Y1.
  • the head 40 then forms a bead that extends vertically across the insertion path 26 and the longitudinal wall 23, perpendicular to the longitudinal wall 23.
  • the receiving orifice 231 advantageously takes the form of a slot arranged, in the transverse direction T, over a major part of the longitudinal wall 23.
  • this slot will advantageously only partially extend over the transverse dimension of this longitudinal wall 23.
  • the foot 41 of the pin 4 will advantageously be in the form of a rib configured to fit into the slot formed by the receiving orifice 231.
  • Such a configuration makes it possible to further reduce the risks of tearing the peg 4 out of the longitudinal wall 23 during the positioning of the heating element 5 along the insertion path 26.
  • the head 40 of the peg 4 having a larger volume, the longitudinal stress to exert to "take off" the lower face 400 of the head of the inner face 230a of the longitudinal wall 23 against which it is plated, when the pin 4 is inserted into the hole of 23L reception will be greater than in a configuration in which the volume occupied by the head 40 on the longitudinal wall 23 is less.
  • Such a configuration allows, in addition, a distribution, in the transverse direction parallel to the axis T, of the compressive stress exerted vertically by the head 40 of the pin 4 on the heating element 5 once it has been put in place. in the housing 7 ⁇ This allows, on the one hand, to avoid any risk of partial displacement of the heating element in the housing 7, which could lead to generating noise.
  • the arrangement and the number of pins 4 within the same housing 7 are also of particular importance.
  • the invention can provide that several receiving orifices 231 and corresponding pins 4 can be configured within the frame 3 ⁇
  • the orifices 231 receiving and associated pions 4 may all be identical or may have different features described above, taken separately or in combination, without damaging the invention: for example, it is quite possible, in this case, that some of the pins 4 arranged in the same housing 7 extend over the entire dimension, in the transverse direction T, of the longitudinal wall 23, while others occupy only partially this dimension.
  • the pins 4 and associated receiving orifices 231 may, for all or part, be successively aligned or successively arranged in staggered relation to the median plane of the frame 3 previously defined.
  • the heads 40 of the different pins 4 may or may not have the same dimension, or thickness: it is, by way of non-limiting example, quite conceivable, without affecting the invention , that the thickness of the heads 40 of the various pins 4 configured inside the same housing 7 increases, in the longitudinal direction, from the opening 50, previously defined, of the insertion path 26, by which the heating element 5 is introduced into said housing 7 towards the abutments 210 of the bottom wall 21 against which said heating element 5 is placed when it is inserted into its housing 7.
  • the invention provides that at least one of the pins 4 and receiving ports 231 associated is arranged at vicinity of the bottom wall 21 previously defined.

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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 verticalement 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, Le cadre (3) comprend au moins un organe de maintien en position de l'élément chauffant (5) dans le logement (7), l'organe de maintien comportant au moins un pion (4) configuré pour être inséré dans un orifice de réception (231) agencé dans l'une des parois longitudinales (23, 25).

Description

CADRE D’UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ÉLECTRIQUE COMPRENANT AU MOINS UN DISPOSITIF DE MAINTIEN 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 pas 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 chacun 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, d'une part, des logements ménagés dans le cadre et, d'autre part, des éléments chauffants, génèrent un jeu de montage de chaque élément chauffant qui peut être placé à distance des parois longitudinales délimitant le logement qui l'accueille, de sorte que ces éléments chauffants peuvent débattre et générer du bruit lors du roulage du véhicule.
Pour éviter le débattement des éléments chauffants, un cadre de dispositif de chauffage électrique peut être équipé de moyens élastiques de maintien en position, qui consistent en des languettes dont l’extrémité libre est agencée en travers du logement et du cbemin d’insertion des éléments chauffants, cette extrémité libre ayant tendance à s’escamoter lors du passage de l’élément chauffant, puis à repousser cet élément chauffant contre une des parois du logement pour le maintenir en position par effet de rappel élastique. Ces languettes sont rendues solidaires d’une paroi définissant le logement à une de leurs extrémités, 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 l'insertion de l'élément chauffant dans le logement. Ces moyens de déformation plastique permettent de plaquer les éléments chauffants dans le logement, tout en s’affranchissant de la présence d’éléments élastiques exerçant des forces de rappel sur les éléments chauffants, éléments élastiques 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 supplémentaire de fabrication.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une alternative aux solutions existantes, alternative qui permette un maintien en position simple, efficace, fiable et peu coûteux, 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 verticalement un chemin d’insertion pour l’élément chauffant, chaque paroi longitudinale comprenant une face interne orientée vers le chemin d’insertion. Selon l’invention, le cadre comprend au moins un organe de maintien en position de l'élément chauffant dans le logement.
Il faut comprendre ici que l'organe de maintien est un élément indépendant, rapporté dans le cadre selon l'invention. Il est donc distinct des parois longitudinales et du chemin d'insertion précités. Plus précisément, l'invention prévoit que l'organe de maintien comporte au moins un pion configuré pour être inséré dans un orifice de réception agencé dans l'une des parois longitudinales précitées. Le pion est avantageusement défini pour s'étendre au moins partiellement à l'intérieur du chemin d'insertion, et pour être contraint par l'élément chauffant lors de son passage, et pour exercer une contrainte sur cet élément chauffant une fois celui-ci mis en place dans son logement, contrainte visant à maintenir ledit élément chauffant en place dans ledit logement.
Avantageusement, le pion comprend une tête destinée à s'étendre en saillie à l'intérieur du logement dans lequel l'élément chauffant est reçu et un pied destiné à être inséré dans l'orifice de réception agencé dans la paroi longitudinale précédemment définie. Plus précisément, la tête du pion comporte une face sensiblement plane, arbitrairement désignée dans ce qui suit comme face inférieure, avantageusement placée contre la face interne de la paroi longitudinale dans laquelle est agencé l'orifice de réception une fois le pion installé dans ce dernier, et elle s'étend, au sein du logement dans lequel l'élément chauffant est reçu, en direction de l'autre paroi longitudinale qui définit ce logement. Cette direction, sensiblement perpendiculaire à la direction principale d'allongement des parois longitudinales, ou direction longitudinale sera, dans ce qui suit, désignée comme direction verticale.
Avantageusement, le pion est réalisé dans un matériau choisi pour ses propriétés élastiques, de telle manière que, sous l'effet de l'effort exercé par l'élément chauffant lors de son insertion, le long du chemin d'insertion, dans son logement, la tête du pion se déforme élastiquement, permettant ainsi le passage dudit élément chauffant sans arrachement du pion hors de l'orifice de réception précité. A titre d'exemple non limitatif, le pion peut être réalisé par injection, dans un moule, d'un matériau de type élastomère. Une fois que l'élément chauffant est mis en place au sein de son logement, la tête du pion, déformée élastiquement, exerce alors, par un effet de retour élastique dans sa position d’origine, une contrainte de compression essentiellement verticale sur ledit élément chauffant, le maintenant ainsi, notamment selon la direction verticale, au sein de son logement.
Selon une ou plusieurs caractéristiques pouvant être prises seules ou en en combinaison, on pourra prévoir que :
- L'orifice de réception du pion traverse de part en part la paroi longitudinale dans laquelle il est agencé, c'est-à-dire qu'il s'étend d'une face à l'autre de cette paroi selon la direction verticale précédemment définie. En d'autres termes, le pied du pion s'étend sur la totalité de l'épaisseur de la paroi longitudinale dans laquelle est agencé l'orifice de réception précité, et il débouche, d'une part, au niveau de la face interne, précédemment définie, de cette paroi et, d'autre part, au niveau de la face externe, opposée à la face interne et parallèle à celle-ci, de cette même paroi.
- Les formes et dimensions du pied du pion sont définies complémentaires de celles de l'orifice de réception précité. Plus précisément, les formes et dimensions du pied du pion sont définies, en tenant compte des tolérances de fabrication dudit pied et des tolérances de fabrication de l'orifice de réception précédemment défini, de telle manière que le pied du pion puisse être inséré facilement dans l'orifice de réception, mais sans jeu excessif. En particulier, les formes et dimensions respectives du pied du pion et de l'orifice de réception sont définies de telle manière que l'extraction du pion de cet orifice ne puisse résulter que d'une manœuvre volontaire et d'un effort d'un opérateur.
- Le pied du pion présente au moins un axe de symétrie confondu, lorsque le pion est inséré dans l'orifice de réception précédemment défini, avec un axe vertical de symétrie dudit orifice de réception. Avantageusement, la dimension, selon la direction de cet axe vertical de symétrie, du pied du pion, est sensiblement égale à celle de l'orifice de réception. En d'autres termes, lorsque le pion est inséré dans son orifice de réception, le pied du pion affleure le trou par lequel l'orifice de réception débouche dans la face interne de la paroi longitudinale correspondante, et il affleure également le trou par lequel cet orifice de réception débouche dans la face externe de ladite paroi.
- L'axe vertical de symétrie du pied du pion est également axe de symétrie de la tête du pion.
- La longueur de la tête du pion, définie comme la dimension de cette tête selon la direction longitudinale précédemment définie, est supérieure à la dimension longitudinale de l'orifice de réception. Plus précisément, les bords de la tête du pion débordent des bords délimitant le trou par lequel l'orifice de réception débouche dans la face interne de la paroi longitudinale dans laquelle il est agencé. En d'autres termes, la surface de la face inférieure de la tête du pion est supérieure à la surface de ce trou.
- L'épaisseur de la tête du pion, c'est-à-dire sa dimension selon la direction verticale précédemment définie, est maximale au droit de l'orifice de réception et elle diminue vers la périphérie de ladite tête. Selon un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux, mais non exclusif, de l'invention, la tête du pion présente sensiblement le profil d'une portion de sphère. Alternativement, elle présente un profil sensiblement tronconique dont le plus grand diamètre est formé par les bords de la face inférieure de cette tête. En d'autres termes, la tête du pion présente, notamment selon la direction longitudinale précédemment définie, un profil incliné verticalement. Il est à noter ici que si une tête présentant une forme de révolution présente de faibles coûts de fabrication, une telle forme n'est pas exclusive et toute autre forme peut être envisagée pour la tête du pion formant l'organe de maintien.
- Le pion comporte une base qui s'étend dans le prolongement du pied de pion, en saillie du pied à l'opposé de la tête du pion selon la direction verticale précédemment définie. En d'autres termes, la tête du pion s'étendant en saillie à partir de la face interne de l'une des parois longitudinales qui délimite le logement dans lequel est reçu l'élément chauffant, la base du pion s'étend en saillie à partir de la face externe de cette paroi longitudinale, la face externe étant ici définie, pour rappel, comme la face de cette paroi longitudinale parallèle à la face interne et opposée à celle-ci.
- L'axe vertical de symétrie, précédemment défini, du pied du pion, est également axe vertical de symétrie pour la base du pion.
- Les bords de la base du pion débordent des parois qui délimitent l'orifice de réception. Il faut comprendre ici que la base du pion comporte une face sensiblement plane, désignée dans ce qui suit comme face supérieure, configurée pour être placée au contact de la face externe de la paroi longitudinale qui délimite le logement dans lequel est reçu l'élément chauffant lorsque le pion est inséré dans son orifice de réception. En d'autres termes, la surface de la face supérieure de la base du pion est supérieure à la surface du trou par lequel l'orifice de réception débouche dans la face externe de la paroi longitudinale dans laquelle ledit orifice de réception est agencé.
- L'épaisseur de la base du pion, c'est-à-dire sa dimension selon la direction verticale précédemment définie, est maximale au regard de l'orifice de réception et diminue vers la périphérie de ladite base. Selon un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux, mais non exclusif, de l'invention, la base du pion formant l'organe de maintien présente sensiblement la forme d'une portion de spb ère. Alternativement, elle présente un profil tronconique dont le plus grand diamètre est formé par les bords la face supérieure de cette base. En d'autres termes, la base du pion présente, notamment selon la direction longitudinale précédemment définie, un profil incliné verticalement. Il est à noter ici que si une base présentant une forme de révolution présente de faibles coûts de fabrication, une telle forme n'est pas exclusive et toute autre forme peut être envisagée pour la base du pion formant l'organe de maintien.
- La dimension, notamment longitudinale, de la base du pion est sensiblement inférieure à la dimension, notamment longitudinale, de la tête de ce pion. Avantageusement, il en va de même de la dimension de la base selon la direction qui définit, avec la direction longitudinale précitée, les plans des parois longitudinales qui délimitent le logement dans lequel l'élément chauffant est reçu dans le cadre selon l'invention. En d'autres termes, la surface de la face supérieure de la base du pion est inférieure à la surface de la face inférieure de la tête du pion. - Le pied du pion comporte une ouverture configurée pour permettre une déformation, notamment longitudinale, dudit pied lors de son insertion dans l'orifice de réception agencé dans la paroi longitudinale du cadre selon l'invention. Avantageusement, l'axe vertical de symétrie de la tête, de la base et du pied du pion, est également axe vertical de symétrie pour cette ouverture. Avantageusement, cette ouverture traverse la totalité de la base du pion selon la direction verticale précédemment définie, et elle s'étend, selon cette même direction verticale, sur tout ou partie du pied du pion. En d'autres termes, cette ouverture débouche en un orifice de sortie à l'extrémité verticale de la base du pion. Cette ouverture permet la mise en place du pion dans l'orifice de réception précédemment défini. En effet, grâce à l'élasticité du matériau qui constitue le pion, l'opérateur peut exercer, sur la base du pion, une pression visant à rapprocher de l'axe vertical de symétrie du pion les parois qui délimitent cette ouverture. Il s'ensuit que le pied du pion et sa base se déforment de telle manière que les dimensions, perpendiculairement à la direction verticale, de la base du pion diminuent. Grâce à son profil incliné, il est alors possible d'insérer la base de ce pion dans l'orifice de réception précédemment défini. Compte tenu des dimensions respectives du pied et de la base du pion, une fois que le pion est inséré dans cet orifice de telle manière que la face inférieure de sa tête soit en appui contre la face interne de la paroi longitudinale dans laquelle est agencé l'orifice de réception, les bords de la face supérieure de la base du pion ont franchi les bords du trou par lequel l'orifice de réception débouche dans la face externe de la paroi longitudinale. Les parois du pied de pion et de la base qui délimitent l'ouverture précitée reviennent alors élastiquement à leur position initiale, et le pion se trouve alors bloqué par une forme de verrouillage au sein de l'orifice de réception, la face supérieure de la base du pion se trouvant placée contre la face externe de la paroi longitudinale qui délimite le logement dans lequel l'élément chauffant est reçu. En d'autres termes, la paroi longitudinale dans laquelle est agencé l'orifice de réception du pion précité se trouve alors enserrée, ou prise en sandwich entre la tête de ce pion et la base de celui-ci, plus précisément entre la face inférieure de la tête du pion et la face supérieure de la base de celui-ci.
- Le pion s'étend sur la totalité de la dimension transversale de la paroi longitudinale dans laquelle est agencé l'orifice de réception. La largeur est ici définie comme étant la dimension selon la direction, ici transversale, qui, avec la direction longitudinale, définit les parois longitudinales qui délimitent le logement dans lequel est reçu l'élément chauffant. Dans le dispositif de chauffage dans lequel est placé le cadre objet de l'invention, c'est également la direction suivie par le flux qui traverse le dispositif de chauffage afin d'y être réchauffé. Selon cette variante de réalisation, la tête du pion forme donc sensiblement un bourrelet qui s'étend en saillie, vers l'intérieur du logement dans lequel l'élément chauffant est reçu, sensiblement sur la totalité de la largeur de la paroi longitudinale considérée. Une telle configuration permet, notamment, de répartir sur la totalité de la largeur de cette paroi longitudinale, la contrainte de compression que le pion et, plus précisément, sa tête, exerce sur l'élément chauffant une fois que celui-ci est mis en place dans son logement du cadre selon l'invention. Un autre avantage d'une telle configuration est que, en augmentant la surface de la face inférieure de la tête du pion, elle limite les risques d'arrachement de ce dernier de l'orifice de réception lors de l'insertion de l'élément chauffant. Il est toutefois à noter que, dans une telle configuration, l'orifice de réception ne s'étendra avantageusement pas, pour sa part, sur la totalité de la largeur de la paroi longitudinale, afin d'éviter de fragiliser celle-ci par l'agencement d'une fente sur la totalité de l'une de ses dimensions.
- Une même paroi longitudinale comprend au moins deux orifices de réception disposés successivement dans le chemin d’insertion, destinés chacun à accueillir un pion tel que précédemment décrit.
- Au moins un orifice de réception est ménagé au voisinage d’une paroi de fond participant à délimiter chaque logement avec les parois longitudinales.
- Le cadre comporte une pluralité d'orifices de réception et de pions associés ménagés dans un même logement, les pions présentant des hauteurs de plus en plus grandes selon le sens d'insertion de l'élément chauffant dans le logement.
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 une contrainte de compression verticale générée par au moins un pion inséré dans un orifice de réception agencé dans l'une des parois longitudinales qui délimitent le logement dans lequel l'élément chauffant est reçu.
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 l'un des éléments chauffants, de manière à rendre visibles différentes parties de ce cadre et du chemin d'insertion d'un élément chauffant au sein de celui-ci, - la figure 3 est une vue en coupe d'un détail de la paroi longitudinale du cadre illustré sur la figure 1, sans élément chauffant de manière à rendre visible une première variante d’un organe de maintien des éléments chauffants,
- la figure 4 est une vue schématique en coupe du pion formant l'organe de maintien de la figure 3
- et la figure 5 est une vue schématique en perspective d'une des parois longitudinales du cadre illustré sur la figure 3, sans élément chauffant de manière à rendre visible une deuxième variante du pion d’un organe de maintien de ces éléments chauffants.
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, lesdites figures peuvent 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 transversal T 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 vertical V est perpendiculaire à la fois à l’axe longitudinal L et à l’axe transversal T. 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.
En référence aux figures 1 et 2, 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 5 une fois qu’ils sont insérés dans leurs logements respectifs, le cadre 3 comprend différents dispositifs de maintien qui seront décrits en détail 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 une de ses parois pour l’insertion du dispositif de chauffage électrique. Avantageusement, 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 la forme générale d'un parallélépipède rectangle. Les deux faces principales du cadre 3, respectivement arbitrairement désignées comme face avant 30a et face arrière 30b (la face arrière 30b n'est pas visible sur les figures), opposées selon l’axe transversal T, 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 transversale suivie par le flux d’air circulant au travers du dispositif de chauffage électrique
1. Il est entendu que les faces avant 30a et arrière 30b du cadre 3 s’étendent dans des plans parallèles au plan médian. Il est également entendu que les termes "avant" et "arrière" sont purement arbitraires et ne préjugent en rien de l'orientation du cadre 3 au sein du véhicule automobile dans lequel est placé le dispositif de chauffage 1.
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, non exclusif, plus particulièrement illustré par les figures 1 et
2, les plaques ajourées 9 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 étant positionnées les unes à la suite des autres selon l’axe longitudinal L du dispositif de chauffage 1. On comprendra que les plaques ajourées 9 peuvent prendre la forme de plaques perforées de trous de section circulaire sans sortir du contexte de l’invention.
Les logements 7 du cadre 3 sont définis notamment par des parois longitudinales 23, 25 s’étendant selon l’axe longitudinal L. Plus précisément, cfiaque logement est défini par deux parois longitudinales 23, 25, dont une première paroi longitudinale 23 et une deuxième paroi longitudinale 25 délimitant verticalement un cfiemin 26 d’insertion pour l’élément chauffant 5· Le chemin d’insertion 26 est le chemin emprunté par l’élément chauffant 5 lors de son insertion dans le logement 7. En d’autres termes, le chemin d’insertion 26 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 verticale 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 230a, 250a orientée vers le chemin d’insertion 26, ainsi qu'une face externe, 230b, 250b, parallèle à la face interne correspondante 230a, 250a et opposée à celle-ci selon la direction de l'axe vertical V. Les faces interne et externe d’une même paroi sont délimitées par deux bords d’extrémité 23a, 23b, 25a, 25b s’étendant longitudinalement. Pour 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 paroi longitudinale 25, on définit un premier bord d’extrémité 25a situé à l’opposé d’un deuxième bord d’extrémité 25b, non visible sur la figure 2.
Chaque logement 7 est délimité, par ailleurs, par une paroi de fond 21. Cette paroi de fond 21 est située à l’opposé d’une ouverture 50 (cf. figure l) 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 transversalement le chemin d’insertion de l’élément chauffant 5· Pour cela, les nervures s’étendent dans un plan défini par l’axe vertical V et l’axe longitudinal L, aussi appelé plan longitudinal vertical, perpendiculaire aux parois longitudinales 23, 25. Parmi ces nervures, 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, qu’elles soient de guidage ou de rigidification, situées de part et d’autre du chemin d’insertion 26 selon l’axe transversal T, correspond à la dimension transversale 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 par les figures 1 et 2, 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 230a, 250a, et en saillie de la face interne correspondante.
Selon l’invention, et afin d’assurer le maintien en position de chaque élément chauffant 5 à l’intérieur de son logement 7 entre les parois longitudinales 23, 25 participant à délimiter le logement 7, le cadre 3 comprend, tel que cela a été précisé auparavant, au moins un organe de maintien configuré pour s’étendre au moins partiellement en travers du logement 7 de manière à être sur le passage de l'élément chauffant 5 lors de son insertion. Plus précisément, le cadre 3 selon l'invention comporte au moins autant d'organes de maintien que ce qu'il comporte de logements 7 destinés à recevoir un élément chauffant 5· Dans ce qui suit, le ou les organes de maintien destinés à équiper un seul logement 7 seront plus précisément décrits, étant entendu que la même description peut s'appliquer à l'ensemble des organes de maintien destinés à équiper l'ensemble des logements 7 du cadre 3 et du dispositif de chauffage 1 selon l'invention.
La figure 3 illustre, en coupe selon un plan parallèle au plan longitudinal vertical précédemment défini, une portion d’un logement 7, délimité verticalement par la première paroi longitudinale 23 et la deuxième paroi longitudinale 25. Selon l'invention, l'organe de maintien est un pion 4 configuré pour être inséré dans un orifice de réception 231 agencé dans une des parois longitudinales délimitant le logement, ici la première paroi longitudinale 23.
En référence à cette figure 3 et à la figure 4 sur laquelle le pion est illustré seul, le pion 4 comporte une tête 40 qui s'étend en saillie à l'intérieur du logement 7 lorsque le pion est rendu solidaire de la paroi longitudinale correspondante, ainsi qu'un pied 41 qui est configuré pour se placer dans l'orifice de réception 231 agencé dans la paroi longitudinale 23 et qui est configuré pour bloquer le pion en position par rapport au cadre.
Avantageusement, ce pion est réalisé d’un seul tenant, la tête et le pied formant une seule pièce monobloc. Le pion est, par exemple, réalisé par injection, dans un moule, d'un matériau choisi pour ses propriétés de déformation à la fois élastique et plastique. A titre d'exemple non limitatif, le pion 4 pourra être réalisé dans un matériau de la famille des élastomères.
L'orifice de réception 231 s'étend ici sur la totalité de la dimension verticale, ou hauteur, de la première paroi longitudinale 23 dans laquelle il est agencé. En d'autres termes, l'orifice de réception 231 s'étend de la face interne 230a de cette première paroi longitudinale 23 à la face externe 230b de cette même paroi longitudinale, de manière à déboucher dans chacune d'entre elles. L'orifice de réception 231 forme donc un conduit qui traverse verticalement la paroi longitudinale 23. Selon le mode de réalisation particulièrement avantageux, mais non exclusif, illustré par les figures 3 et 4 l'orifice de réception 231 présente un axe de symétrie Y sensiblement parallèle, aux tolérances de fabrication près, à l'axe vertical V précédemment défini. Selon différentes variantes de réalisation, l'orifice de réception 231 peut être cylindrique d'axe Y, ou il peut se présenter sous la forme d'une fente s'allongeant selon une direction transversale, parallèle à celle de l'axe transversal T précédemment défini, d’un bord d’extrémité à l’autre.
La tête 40 du pion 4 comporte une face sensiblement plane 400 en saillie de laquelle s’étend le pied 4L Dans ce qui suit, cette face sensiblement plane 400 de la tête 40 du pion 4 sera arbitrairement désignée comme face inférieure 400 de la tête 40 du pion 4 étant entendu que le terme "inférieure" ne préjuge en rien de l'orientation du pion 4 et/ou du cadre 3 dans le véhicule automobile dans lequel le dispositif de chauffage 1 est installé.
Cette face sensiblement plane 400 est destinée à se placer contre la face interne 230a de la paroi longitudinale 23 lorsque le pied 41 du pion 4 est logé dans l'orifice de réception 23L en formant une surface de butée à l’enfoncement du pion dans cet orifice de réception. Pour ce faire, on comprend que la face inférieure 400 de la tête 40 du pion 4 s’étend de manière à au moins recouvrir la surface de l'orifice de réception 23L de sorte que les bords périphériques de la face inférieure 400 de la tête 40 du pion 4 viennent porter contre la face interne 230a de la première paroi longitudinale 23 autour des bords délimitant l'orifice de réception 231 sur cette première paroi longitudinale.
La tête du pion présente une forme bombée qui s’étend, à partir de sa face inférieure 400, selon la direction de l'axe vertical V, en direction de la deuxième paroi longitudinale 25 qui délimite, avec la première paroi longitudinale 23, le logement 7 dans lequel l'élément chauffant 5 est reçu. La tête 40 du pion 4 s'étend donc verticalement au sein du logement 7 et du chemin d'insertion 26. En d'autres termes, la tête 40 du pion 4 constitue donc un obstacle à l'insertion de l'élément chauffant 5 selon la direction longitudinale L au sein du chemin d'insertion 26.
Avantageusement, la tête 40 du pion 4 présente un axe de symétrie Yl sensiblement confondu, lorsque le pion 4 est inséré dans l'orifice de réception 231, avec l'axe de symétrie Y de ce dernier. Par ailleurs, selon l'exemple de réalisation, non exclusif, plus particulièrement illustré par les figures 3 et 4, la forme, à partir de sa face inférieure 400, de la tête 40 du pion 4, est sensiblement celle d'une portion de sphère centrée sur cet axe de symétrie Yl. D'une manière plus générale, la dimension, selon la direction de l'axe vertical V, de la tête 40 du pion 4, est maximale sur l'axe de symétrie Y de cette tête, et elle diminue vers les bords de celle-ci. Selon d'autres exemples de réalisation, non représentés, la tête 40 du pion 4 peut présenter un profil sensiblement tronconique à partir de sa face inférieure 400, profil tronconique dont le plus grand diamètre est matérialisé par les bords périphériques de ladite face inférieure 400. En d'autres termes, la tête 40 du pion 4 forme, selon la direction longitudinale L d'insertion de l'élément chauffant 5 dans le logement 7, une surface inclinée à partir de la face interne 230a de la paroi longitudinale 23, en direction de la deuxième paroi longitudinale
25-
Tel que précisé auparavant, le pied 41 du pion 4 est configuré pour s'insérer dans l'orifice de réception 231. En d'autres termes, les formes et dimensions du pied 41 du pion 4 sont définies complémentaires de celles de l'orifice de réception 231, de telle manière que le pied 41 du pion 4 puisse être inséré aisément, mais sans jeu excessif, au sein de l'orifice de réception 231. Dans l’exemple illustré, dans lequel l’orifice de réception présente une forme cylindrique d’axe Y, le pied 41 du pion 4 présente une forme de fût cylindrique, qui peut présenter un diamètre légèrement supérieur au diamètre de l’orifice de réception, de sorte qu’il convient d’emmancher à force le pied du pion dans l’orifice de réception.
Le pied 41 est rattaché à la tête 40 du pion 4, plus précisément à la face inférieure 400 de celle-ci, à l'une de ses extrémités selon la direction verticale V, et il présente dans l’exemple illustré une base 42 à l’extrémité opposé. Avantageusement, la dimension, selon la direction de l'axe vertical V, du pied 41 du pion 4, est définie de telle manière que, lorsque ce pied 41 est inséré dans l'orifice de réception 231, d'une part, la face inférieure 400 de la tête 40 du pion 4 se trouve placée contre la face interne 230a de la paroi longitudinale 23 et, d'autre part, l'extrémité du pied 41 opposée à l'extrémité par laquelle celui-ci est rattaché à la tête 40 affleure la face externe 230b de la paroi longitudinale 23. Arbitrairement, dans ce qui suit, l'extrémité du pied 4b selon la direction verticale V, par laquelle ce pied 41 est rattaché à la face inférieure 400 de la tête 40 du pion 4 sera désignée comme extrémité supérieure 410a, et l'extrémité opposée de ce pied 41 selon cette même direction verticale V sera désignée comme extrémité inférieure 410b. Il va de soi que ces dénominations sont arbitrairement choisies en fonction de l'orientation du pion 4 sur les représentations qui en sont faites par les différentes figures et qu'elles ne préjugent en rien de l'orientation et de la disposition du pion 4 et du cadre 3 dans le véhicule automobile équipé du dispositif de chauffage 1.
Avantageusement, l'axe vertical de symétrie Yl de la tête 40 du pion 4 est également axe de symétrie pour le pied 41 du pion 4· Selon différents exemples de réalisation, non limitatifs, le pied 41 du pion 4 peut être cylindrique d'axe Yl, ou il peut se présenter sous la forme d'une nervure s'allongeant à la fois selon une direction verticale parallèle à celle de l'axe vertical V précédemment défini et selon une direction transversale parallèle à celle de l'axe transversal T.
Lorsque l'élément chauffant 5 est inséré, selon la direction longitudinale L, dans le logement 7, le long du chemin d'insertion 26, son extrémité avant, c'est-à-dire la première de ses extrémités à être insérée dans le logement 7, vient tout d'abord buter contre la tête 40 du pion 4· Il est alors nécessaire d'exercer une contrainte longitudinale pour permettre le franchissement, par l'élément chauffant 5, de l'obstacle vertical que constitue la tête 40 du pion 4 sur le chemin d'insertion 26. La forme inclinée de cette tête selon, notamment, la direction longitudinale, permet de faciliter ce franchissement, tout en limitant les risques d'arrachement du pion 4 et d'entraînement de celui-ci dans le mouvement de coulissement longitudinal de l'élément chauffant 5· La capacité de déformation élastique du matériau choisi pour réaliser le pion 4 permet également de faciliter ce franchissement.
Une fois franchi l'obstacle formé par la tête 40 du pion 4 au sein du logement 7, l'élément chauffant 5 est pris en sandwich entre la deuxième paroi longitudinale 25 et la tête 40 du pion 4· Les propriétés élastiques du matériau qui constitue cette tête 40 forcent la tête à reprendre sa position d’origine et donc à exercer une contrainte verticale sur l'élément chauffant 5, maintenant ce dernier selon cette direction verticale au sein du logement 7, étant entendu que le maintien de l’élément chauffant selon la direction transversale est assuré par les nervures respectivement de guidage et de rigidification 6, 8, précédemment définies, contre lesquelles l'élément chauffant coulisse longitudinalement lors de son insertion le long du chemin d'insertion 26.
Afin de réduire encore les risques d'arrachement du pion 4 et d'entraînement de celui-ci hors de l'orifice de réception 231 lors du coulissement longitudinal d'insertion de l'élément chauffant 5 le long du chemin d'insertion 26, le pion 4 comporte une base 42 configurée pour que, lorsque le pion 4 est rendu solidaire de la paroi longitudinale correspondante par coopération du pied 41 dans l'orifice de réception 23L cette paroi longitudinale 23 soit enserrée, ou prise en sandwich, entre cette base 42 et la tête 40 du pion 4·
La base 42 du pion 4 s'étend, à partir de l'extrémité inférieure 410b du pied 4L c’est-à-dire l’extrémité opposé à la tête 40, en prolongeant ce pied 41 aussi bien transversalement que longitudinalement. Plus particulièrement, tel qu’illustré sur les figures 3 et 4, la base 42 comporte une face 420 prolongeant perpendiculairement l’extrémité inférieure 4'0b du pied 4L la face 420 étant avantageusement plane pour venir se placer contre la face externe 230b de la paroi longitudinale 23 lorsque le pion 4 est inséré dans l'orifice de réception 23L Arbitrairement, cette face 420 sera désignée dans ce qui suit comme face supérieure 420 de la base 42, étant entendu que ce terme est arbitraire et qu'il ne préjuge en rien de l'orientation de la base 42 et du pion 4 au sein du cadre 3 dans le véhicule automobile équipé du dispositif de chauffage 1. Il résulte de ce qui précède que la face supérieure 420 de la base 42 et la face inférieure 400 de la tête 40 sont parallèles ou sensiblement parallèles entre elles.
La base 42 présente une symétrie selon l'axe vertical de symétrie Yl du pion 4· Selon différents exemples de réalisation, la base 42 du pion 4 peut ou non présenter une symétrie de révolution autour de cet axe vertical Yl.
Par ailleurs, dans ce mode de réalisation illustré, la base 42 du pion 4 présente une forme sensiblement tronconique dont le plus grand diamètre se situe, selon la direction verticale, au niveau de la face supérieure 420 de la base 42. Alternativement, la base 42 peut, à titre d'exemple non limitatif, présenter la forme d'une portion de sphère centrée sur l'axe vertical de symétrie Yl du pion 4. D'une manière générale, la dimension, selon la direction verticale V, de la base 42, est avantageusement maximale au niveau de la face supérieure 420, et elle diminue progressivement en direction de l’extrémité libre de la base 42, de sorte que la base 42 du pion 4 présente selon la direction longitudinale L un profil de rampe inclinée.
Le pion 4 comporte en outre une ouverture 43 qui s'étend à partir de l'extrémité inférieure 421 de la base 42 opposée, selon la direction verticale T, à l'extrémité par laquelle cette base est rattachée au pied 4 En d’autres termes, cette extrémité inférieure 421 correspond à l’extrémité libre de la base. L'ouverture 43 s’étend, selon la direction verticale V, depuis la face définissant l'extrémité inférieure 421 de la base 42, en direction de la tête 40 du pion 4, au moins à travers la base 42 et dans le cas illustré à travers le pied 41 dans la continuité. Avantageusement, l'axe vertical de symétrie Yl du pied 4L de la tête 40 et de la base 42 du pion 4 est également axe de symétrie pour l'ouverture 43· Selon différents modes de mise en œuvre de l'invention, non limitatifs, l'ouverture 43 peut être cylindrique d'axe Yl, ou elle peut présenter toute autre forme. Selon l'exemple de réalisation plus particulièrement illustré par les figures 3 et 4, l'ouverture 43 est délimitée, selon la direction verticale V, par une paroi de fond 430, sensiblement parallèle à la face supérieure 420 de la base 42 et à la face inférieure 400 de la tête 40 du pion 4·
La combinaison du matériau à propriétés élastiques utilisé pour la conception du pion 4, et notamment de la base 42, et de la présence de cette ouverture 43 permet une déformation élastique de la base et notamment un rapprocbement des bords de cette base pour en diminuer les dimensions générales et permettre l’insertion de la base dans l’orifice de réception tel que cela va être maintenant décrit.
L'insertion du pion 4 dans l'orifice de réception 231 se fait de la manière suivante. La base 42 agencée en saillie du pied 41 du pion 4 est tout d'abord présentée devant l'orifice de réception 23L plus précisément du côté de la face interne 230a de la paroi longitudinale 23 dans laquelle cet orifice de réception est agencé. Plus précisément, compte tenu des dimensions respectives, notamment selon la direction longitudinale L, de l'orifice de réception 231 et de la base 42, les parois inclinées de cette base 42 se trouvent alors placées contre les bords délimitant le trou 231a par lequel l'orifice de réception 231 débouche dans la face interne 230a de la paroi longitudinale 23. Lorsque l'opérateur exerce, sur le pion 4, un effort selon une direction illustrée par la flècbe F sur la figure 3, parallèle à la direction verticale V, pour insérer le pion 4 dans l'orifice de réception 23L le profil particulier de la base 42, combiné aux propriétés, notamment élastiques, du matériau cboisi pour réaliser le pion 4, conduisent à une déformation de la base 42 dont l'extrémité inférieure 421 peut alors s'engager au moins partiellement dans le conduit formé par l'orifice de réception 231 dans l'épaisseur de la paroi longitudinale 23. Le profil de rampe inclinée que présente cette base permet de continuer l’insertion du pion à travers la paroi longitudinale avec de moindres efforts à fournir par l’opérateur. La présence de l'ouverture 43, combinée aux propriétés élastiques du matériau cboisi pour réaliser le pion 4, conduit à une déformation supplémentaire de la base 42 et, notamment, à un rapprocbement, vers l'axe vertical de symétrie Yl du pion 4, des parois qui délimitent, le long de la direction verticale V, l'ouverture 43 et, donc, à une forme de resserrement de la base 42 du pion 4 autour de l'axe vertical de symétrie Yl de celui-ci, et le cas échéant à une forme de resserrement du pied 41 du pion autour de ce même axe Yl. Il s'ensuit qu'il devient possible d'insérer la totalité de la base 42, déformée, au sein de l'orifice de réception 23L et ce jusqu'à ce que les bords de la face supérieure 420 de celle-ci aient franchi les bords du trou 23lb par lequel l'orifice de réception 231 débouche dans la face externe 230b de la paroi longitudinale 23. Libérées des contraintes exercées, notamment selon la direction longitudinale L, par les parois qui délimitent l'orifice de réception 23L la base 42 et l'ouverture 43 reviennent alors élastiquement, grâce aux propriétés mécaniques du matériau cboisi pour réaliser le pion 4, à leurs formes et dimensions initiales. Il résulte alors des dimensions, notamment selon la direction verticale V, du pied 4L et des dimensions, notamment selon la direction longitudinale L, de la tête 40 et de la base 42 du pion 4, que la paroi longitudinale 23 se trouve alors prise en sandwich entre la face inférieure 400 de la tête 40 et la face supérieure 420 de la base 42 du pion 4· Ce dernier se trouve ainsi bloqué, selon la direction verticale V, dans l'orifice de réception 23L ce qui réduit encore les risques d'arrachement lors de l'insertion, le long du chemin d'insertion 26, de l'élément chauffant 5 dans le logement 7·
Dans ce qui précède, le pion 4 a été décrit par ses caractéristiques notamment selon les directions verticale V et longitudinale L du trièdre L, V, T, précédemment défini. Selon les modes de mise en œuvre de l'invention dans lesquels le pion 4 présente une symétrie de révolution autour de son axe vertical de symétrie Yl, les caractéristiques et particularités que le pion 4 présente selon la direction longitudinale L peuvent être transposées de manière similaire à la direction transversale T. Selon les exemples de réalisation qui viennent d'être décrits et qui sont illustrés par les figures 3 et 4, il est à noter que le pion 4 présente une dimension selon la direction transversale T précédemment définie qui est inférieure à la dimension selon la même direction de la paroi longitudinale 23 dans laquelle l'orifice de réception 231 est agencé.
La figure 5 présente un mode alternatif de mise en œuvre de l'invention. En référence à cette figure, la tête 40 de pion 4 s'étend sur la totalité de la largeur, c’est-à-dire la dimension, selon la direction transversale T, de la paroi longitudinale 23. Le pion 4 présente ici un plan de symétrie sensiblement parallèle à la fois à l'axe transversal T et à l'axe vertical V, et contenant l'axe de symétrie Yl précédemment défini. La tête 40 forme alors un bourrelet qui s'étend verticalement en travers du chemin d'insertion 26 et de la paroi longitudinale 23, perpendiculairement à cette paroi longitudinale 23. Il est à noter que, dans ce cas, l'orifice de réception 231 prendra avantageusement la forme d'une fente agencée, selon la direction transversale T, sur une majeure partie de la paroi longitudinale 23. Toutefois, afin d'éviter toute fragilisation excessive de cette dernière, cette fente ne s'étendra avantageusement que partiellement sur la dimension transversale de cette paroi longitudinale 23. De même, dans ce cas, le pied 41 du pion 4 se présentera avantageusement sous la forme d'une nervure configurée pour s'insérer dans la fente formée par l'orifice de réception 231.
Une telle configuration permet de réduire encore les risques d'arrachement du pion 4 hors de la paroi longitudinale 23 lors de la mise en place de l'élément chauffant 5 le long du chemin d'insertion 26. En effet, la tête 40 du pion 4 présentant un volume plus important, la contrainte longitudinale à exercer pour "décoller" la face inférieure 400 de cette tête de la face interne 230a de la paroi longitudinale 23 contre laquelle elle est plaquée, lorsque le pion 4 est inséré dans l'orifice de réception 23L sera plus importante que dans une configuration dans laquelle le volume occupé par la tête 40 sur la paroi longitudinale 23 est moindre.
Une telle configuration permet, en outre, une répartition, selon la direction transversale parallèle à l’axe T, de la contrainte de compression exercée verticalement par la tête 40 du pion 4 sur l'élément chauffant 5 une fois celui-ci mis en place dans le logement 7· Ceci permet, d'une part, d'éviter tout risque de débattement partiel de l'élément chauffant dans le logement 7, qui pourrait conduire à générer des bruits parasites. On comprend en effet que, en fonction des jeux de montage prévus et des tolérances respectives de fabrication de l'élément chauffant 5 et du cadre 3, il est possible, en fonction de l'emplacement, selon la direction transversale d’axe T, de l'orifice de réception 231 et en fonction de l'encombrement, toujours selon cette direction transversale, de la tête 40 du pion 4 sur la paroi longitudinale 23, qu'un jeu résiduel, source potentielle de débattement relatif de l'élément chauffant 5 au sein du cadre 3, subsiste, par exemple au niveau des bords 23a, 23b, précédemment définis, entre le cadre 3 et l'élément chauffant 5, une fois ce dernier installé dans son logement 7·
Tel que précisé précédemment, une telle configuration permet une répartition de la contrainte de compression exercée transversalement par le pion 4 sur ledit élément chauffant 5· Ceci permet de limiter les risques, dans le temps, d'endommagement localisé, de l'élément chauffant 5 sous l'effet de cette contrainte mécanique permanente, augmentant ainsi la durée de vie du dispositif de chauffage
Selon l'invention, la disposition et le nombre de pions 4 au sein d'un même logement 7 revêtent également une importance particulière. Ainsi, selon une variante particulièrement avantageuse de réalisation, mais non exclusive, l'invention peut prévoir que plusieurs orifices de réception 231 et pions correspondants 4 puissent être configurés au sein du cadre 3· Il va de soi, dans ce cas, que les orifices de réception 231 et pions 4 associés pourront être tous identiques ou pourront présenter différentes caractéristiques décrites ci-dessus, prises séparément ou en combinaison, sans que cela nuise à l'invention : par exemple, il est tout à fait envisageable, dans ce cas, que certains des pions 4 agencés dans un même logement 7 s'étendent sur la totalité de la dimension, selon la direction transversale T, de la paroi longitudinale 23, alors que d'autres n'occupent que partiellement cette dimension. De même, selon la direction longitudinale L, les pions 4 et orifices de réception associés 231 pourront, pour tout ou partie, être alignés successivement ou disposés successivement en quinconce par rapport au plan médian du cadre 3 précédemment défini. Enfin, selon la direction verticale T, les têtes 40 des différents pions 4 pourront ou non présenter la même dimension, ou épaisseur : il est, à titre d'exemple non limitatif, tout à fait envisageable, sans que cela nuise à l'invention, que l'épaisseur des têtes 40 des différents pions 4 configurés à l'intérieur d'un même logement 7 augmente, selon la direction longitudinale, depuis l'ouverture 50, précédemment définie, du cbemin d'insertion 26, par laquelle l'élément chauffant 5 est introduit dans ledit logement 7, vers les butées 210 de la paroi de fond 21 contre laquelle ledit élément chauffant 5 vient se placer lorsqu'il est inséré dans son logement 7.
Quels que soient leur nombre et leur disposition relative selon la direction longitudinale L, l'invention prévoit que l'un au moins des pions 4 et orifices de réception 231 associés soit agencé au voisinage de la paroi de fond 21 précédemment définie.
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 7· L’invention telle qu’elle vient d’être décrite ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations exclusivement décrits et illustrés, et elle s’applique également à tous moyens ou configurations équivalents, ainsi qu a toute combinaison de tels moyens ou configurations. En particulier, si l'invention a été décrite et illustrée ici dans un cas où orifices de réception 231 et pions 4 associés sont configurés sur la première paroi longitudinale 23 d'un logement 7, il va de soi que l'invention s'applique également au cas où ces orifices de réception et pions associés sont configurés sur la deuxième paroi longitudinale 25 d'un tel logement 7, et qu'elle s'applique également au cas dans lequel des orifices de réception et pions associés sont configurés sur chacune de ces parois.

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 verticalement un chemin d’insertion (26) pour l’élément chauffant (5), chaque paroi longitudinale (23, 25) comprenant une face interne (230a, 250a) orientée vers le chemin d’insertion, caractérisé en ce que le cadre (3) comprend au moins un organe de maintien en position de l'élément chauffant (5) dans le logement (7).
2. Cadre (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de maintien comporte au moins un pion (4) configuré pour être inséré dans un orifice de réception (231) agencé dans l'une des parois longitudinales (23, 25).
3. Cadre (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pion (4) comprend une tête (40) destinée à s'étendre verticalement en saillie à l'intérieur du logement (7) dans lequel l'élément chauffant (5) est reçu et un pied (41) destiné à être inséré dans l'orifice de réception (231) agencé dans la paroi longitudinale (23, 25).
4. Cadre (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la dimension, notamment longitudinale, d'une face inférieure (400) de la tête (40) du pion (4) est supérieure à la dimension, notamment longitudinale, de l'orifice de réception (231)-
5. Cadre (3) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le pion (4) comporte une base (42) qui s'étend, verticalement, à l'opposé de la tête (40) par rapport au pied (41), la base (42) étant configurée pour que la paroi longitudinale (23, 25) dans laquelle est agencé l'orifice de réception (231) soit enserrée entre la face inférieure (400) de la tête (40) et une face supérieure (420) de ladite base (42).
6. Cadre (3) selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le pied (41) du pion (4) comporte une ouverture (43) configurée pour permettre une déformation, notamment longitudinale, dudit pied (41) lors de son insertion dans l'orifice de réception (231)-
7. Cadre (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le pion (4) s'étend sur la totalité de la dimension transversale de la paroi longitudinale (23, 25) dans laquelle est agencé l'orifice de réception (231)-
8. Cadre (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'organe de maintien comprend au moins deux orifices de réception (231) et pions associés (4) répartis sur la dimension longitudinale de la paroi longitudinale (23, 25).
9- Cadre (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que l'orifice de réception (231) est agencé au voisinage d'une paroi de fond (2l) du logement (7).
10. 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, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément chauffant (5) reçu dans un logement (7)d’un cadre (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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