FR3062344B1 - Cadre d'un dispositif de chauffage electrique comprenant des nervures de rigidification - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un cadre (2) d'un dispositif de chauffage électrique (10) 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 (2) comprenant au moins un compartiment de chauffe (6) présentant au moins un logement (8, 80, 81) ou plusieurs logements destiné(s) à recevoir au moins un élément chauffant (5). Selon l'invention, le cadre (2) comprend une pluralité de nervures de rigidification (7), toutes les nervures de rigidification (7) s'étendant respectivement, dans leur intégralité, dans un logement (8, 80, 81).

Description

L’invention concerne les dispositifs de chauffage électriques, notamment pour une installation de ventilation, de chauffage 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 fluide 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 fluide sont insuffisantes pour assurer un chauffage rapide et efficace de l’habitacle. Cela est observé plus particulièrement avec certains types de moteur et présente un inconvénient par temps froid, car non seulement la température interne de l’habitacle ne peut être élevée rapidement, mais en outre les fonctions de désembuage et de dégivrage ne peuvent être assurées efficacement.

Pour remédier à ces inconvénients, il a été proposé de monter un dispositif de chauffage électrique additionnel dans le flux d’air dirigé vers l’habitacle.

Un tel dispositif de chauffage électrique comprend généralement un cadre présentant un corps de chauffe comprenant une pluralité de 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 augmentant la surface d’échange thermique avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage. Ces différents éléments sont assemblés de manière à former au moins un élément chauffant, le ou les éléments chauffants constitutifs du corps de chauffe étant alors insérés dans un logement de celui-ci.

Un tel dispositif de chauffage électrique est susceptible d’être soumis, lors du roulage du véhicule, à des vibrations. De telles vibrations peuvent occasionner une fragilisation voire contribuer à une rupture mécanique des éléments chauffants.

Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une alternative aux cadres connus de dispositifs de chauffage électrique additionnels, qui soit au moins aussi efficace, plus rigide tout en étant allégé, pour un coût moindre et un montage simplifié. 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 un logement ou plusieurs logements destiné(s) à recevoir au moins un élément chauffant, caractérisé en ce que le cadre comprend une pluralité de nervures de rigidification, toutes les nervures de rigidification s’étendant respectivement, dans leur intégralité, dans un logement.

Autrement dit, les nervures de rigidification sont localisées uniquement au niveau d’un logement. Si le cadre comporte plusieurs logements, un premier groupe comprenant au moins une nervure est localisé dans un premier logement, un deuxième groupe est localisé dans un deuxième logement et ainsi de suite. Les nervures de rigidification ne s’étendent pas au-delà du logement dans lequel elles sont localisées.

Un tel ciblage de la localisation des nervures de rigidification dans le ou les logement(s), permet de disposer les nervures aux points du cadre les plus susceptibles de vibrer, ainsi le nombre total de nervures de rigidification présentes sur le cadre est réduit par rapport à un cadre de l’art antérieur. De ce fait, moins de matière première est nécessaire pour la fabrication d’un cadre selon l’invention, celui-ci se retrouve donc allégé et moins cher à fabriquer par rapport à un cadre de l’art antérieur.

Le cadre du dispositif de chauffage électrique d’un flux d’air selon l’invention peut comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison : - un logement étant délimité par au moins deux parois, au moins une des nervures de rigidification s’étend, dans son intégralité, dans le logement et entre les au moins deux parois. Autrement dit, les parois définissant un logement délimitent intégralement, ou de bout en bout, chaque nervure présente dans ce logement. - pour un même logement, une première nervure de rigidification s’étend à partir d’un premier bord d’extrémité verticale d’une des parois et une deuxième nervure de rigidification s’étend à partir d’un deuxième bord d’extrémité verticale de la même paroi, le premier bord d’extrémité verticale et le deuxième bord d’extrémité verticale étant opposés l’un par rapport à l’autre. - un logement étant délimité par une première paroi longitudinale et une deuxième paroi longitudinale, la pluralité de nervures de rigidification s’étend de la première paroi longitudinale à la deuxième paroi longitudinale. De telles nervures de rigidification permettent de maintenir et de renforcer les parois longitudinales du logement en cas de vibrations. Les nervures permettent aussi d’éviter tout débattement de l’élément chauffant à l’intérieur du logement et peuvent servir de guide lors de l’insertion de l’élément chauffant dans son logement. - pour un même logement, une première nervure de rigidification s’étend à partir d’un premier bord d’extrémité verticale d’une paroi longitudinale et une deuxième nervure de rigidification s’étend à partir d’un deuxième bord d’extrémité verticale de la même paroi longitudinale, le premier bord d’extrémité verticale et le deuxième bord d’extrémité verticale étant opposés l’un par rapport à l’autre. On définit un bord d’extrémité verticale comme étant une surface perpendiculaire à la face interne de la paroi longitudinale, la face interne de la paroi longitudinale étant la face destinée à venir au contact de l’élément chauffant lorsque celui-ci se situe dans le logement. Ainsi, les nervures de rigidification affleurent la face du bord d’extrémité verticale. Si le logement comprend une nervure supplémentaire, celle-ci s’étend de préférence à partir d’un même bord d’extrémité verticale que la première nervure. Ainsi les trois nervures sont disposées en alternance dans un même logement. - pour un même logement, une troisième nervure de rigidification s’étend à partir d’un des bords verticaux de la paroi longitudinale et une quatrième nervure de rigidification s’étend aussi à partir de ce même bord d’extrémité verticale de la paroi longitudinale. - chaque nervure de rigidification comprend au moins un bras courbe. Par courbe, on entend que le bras présente une forme d’équation non linéaire, cette équation étant par exemple une sinusoïde. - chaque nervure de rigidification présente une direction d’allongement principale comprenant une composante longitudinale. Autrement dit, chaque nervure s’étend de manière oblique par rapport aux parois longitudinales définissant un logement, « oblique » étant défini comme ni parallèle ni perpendiculaire. - au moins une des nervures de rigidification comprend au moins deux bras courbes mis bout à bout. - au moins une des nervures de rigidification comprend au moins deux bras courbes se croisant. - les bras courbes se croisent en leur centre. - les bras courbes formant la nervure de rigidification sont réalisées d’un seul tenant avec le cadre. Plus précisément, la nervure de rigidification est moulée par injection sur le cadre. - le cadre comprend au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air. - les nervures s’étendent dans leur intégralité dans l’un et/ou l’autre des logements, sans recouvrement des éléments de résistance à l’air ou de l’au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air. - le cadre présente une alternance de logements et d’éléments de résistance à l’air. - le cadre comprend des éléments de résistance à l’écoulement de l’air situé de part et d’autre d’un logement. - un élément de résistance à l’écoulement de l’air est situé entre un logement et un bord du cadre. - au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air est situé entre la première paroi longitudinale d’un premier logement situé au plus près d’une extrémité du cadre et un bord du cadre situé à ladite extrémité. - le cadre comprend au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air situé entre plusieurs logements. - au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air est situé entre la paroi longitudinale d’un premier logement et la paroi longitudinale d’un deuxième logement. - l’élément de résistance à l’écoulement de l’air comprend des ouvertures. - les ouvertures sont circulaires. Ces ouvertures circulaires sont, par exemple, obtenues par perforation. - l’élément de résistance à l’écoulement de l’air comprend une plaque ayant des ouvertures, ces ouvertures permettant de définir plusieurs ailettes. - le cadre comprend au moins un barreau de rigidification situé à une extrémité longitudinale d’un logement. - au moins un barreau de rigidification croise au moins une nervure de rigidification. - une des parois longitudinales d’un logement comprend une extension proéminente par rapport à une face avant ou une face arrière du cadre. Une telle extension proéminente forme alors une arête saillante sur au moins une des faces du cadre. - au moins une des parois formant le logement comprend au moins un moyen de déformation plastique configuré pour déformer de manière irréversible un élément chauffant. Ainsi, un tel moyen de déformation plastique permet de plaquer l’élément chauffant en le déformant en direction de la paroi opposée à celle sur laquelle il est situé, ce qui a pour effet de maintenir l’élément chauffant dans le logement tout en s’affranchissant d’éléments élastiques susceptibles de vibrer et de générer du bruit à l’intérieur de l’installation.

Le moyen de déformation plastique se distingue d’un rail de guidage par le fait qu’il est destiné à déformer de manière irréversible l’élément chauffant. Autrement dit, le moyen de déformation plastique agencé sur une des parois du logement est situé dans le logement destiné à recevoir l’élément chauffant. Plus particulièrement, le moyen de déformation se situe dans la trajectoire de l’élément chauffant lors de son insertion dans le logement.

La déformation plastique est par exemple une compression de l’élément chauffant. L’invention a également pour objet un dispositif de chauffage caractérisé en ce qu’il comprend un cadre tel que défini précédemment et au moins un élément chauffant disposé dans un logement du cadre. - ledit moyen de déformation plastique est situé entre une face latérale déformée de l’élément chauffant et une paroi longitudinale définissant le logement. - le moyen de déformation plastique est configuré pour comprimer l’élément chauffant, de façon plastique et irréversible, dans la direction de la paroi opposée à la paroi longitudinale sur laquelle le moyen de déformation plastique est situé. 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 selon l’invention, dans laquelle sont rendus visibles la face avant d’un cadre et trois éléments chauffants logés dans ce cadre ; - la figure 2 est une vue en perspective du cadre du dispositif de chauffage de la figure 1 sans les éléments chauffants illustrant notamment sa face avant ; - la figure 3 est un détail du cadre illustré sur la figure 2, selon un angle de perspective différent et sans les éléments chauffants ; - la figure 4 est une vue de la face avant du cadre de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue en perspective du cadre de la figure 2, illustrant notamment sa face arrière ; - les figures 6 et 7 sont des vues de détail du cadre de la figure 2 sans les éléments chauffants et illustrant notamment une nervure de rigidification et un rail de guidage selon différentes perspectives ; - et les figures 8A et 8B sont des vues en perspective du dispositif de chauffage de la figure 1, respectivement sur la face avant et sur la face arrière du dispositif de chauffage.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Toutefois, il est à noter que ces figures n’exposent qu’une partie des variantes 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 arbitrairement par le trièdre L,V,T représenté sur les figures. L’axe longitudinal L correspond à la direction d’allongement du cadre. Le choix des appellations de ces axes n’est pas limitatif de l’orientation que peut prendre le dispositif de chauffage dans son application à un véhicule automobile.

Le dispositif de chauffage additionnel selon l’invention est apte à être logé dans un conduit de circulation d’air d’une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation, de manière à transformer l'énergie électrique prélevée sur le véhicule en énergie thermique restituée dans l’air traversant ce conduit. L’installation n’est pas représentée ici, mais on comprendra qu’un conduit principal de cette installation comporte de façon classique une ouverture réalisée dans la paroi pour l’insertion du dispositif de chauffage additionnel.

Le dispositif de chauffage additionnel 10 selon l’invention, illustré notamment sur les figures 1, 8A et 8B, comporte un cadre 2 et des éléments chauffants 5, constitués notamment de dissipateurs thermiques 3 et d’électrodes 40, entre lesquelles sont disposées des pierres à effet CTP 4 (pour Coefficient de Température Positif), de sorte que les éléments chauffants 5 sont aptes à transformer un courant électrique en énergie thermique.

Le dispositif de chauffage additionnel 10 est notamment agencé de sorte que le cadre 2 comporte au moins un compartiment de chauffe 6, formant un carter de réception pour les éléments chauffants 5, et une interface de connexion 12 disposée à une extrémité du cadre 2 pour le raccordement du dispositif de chauffage additionnel 10 à un réseau électrique du véhicule pour l’alimentation des éléments chauffants 5.

Le compartiment de chauffe 6 présente une forme de parallélépipède rectangle dont les deux faces principales, une face avant 61 et une face arrière 62, sont ajourées pour permettre le passage d’air et une diffusion de chaleur dans le conduit où le dispositif de chauffage 10 est installé.

Chaque élément chauffant 5 comprend des éléments résistifs chauffants, par exemple des résistances à coefficient de température positif (CTP) 4, ainsi que des éléments radiants 53 augmentant la surface d’échange thermique avec le flux d’air traversant le dispositif de chauffage 10. Les résistances à coefficient de température positif 4 peuvent être collés directement sur les éléments radiants 53. Les éléments chauffants 5 sont insérés dans des logements 8 ménagés à l’intérieur du compartiment de chauffe 6.

Le compartiment de chauffe 6 comporte ici trois logements 8, parmi lesquels on peut définir un logement central 80 et deux logements périphériques 81. Les logements 8, 80, 81 sont fermés à une première extrémité longitudinale par une paroi de fond 35 et à l’extrémité opposée par l’interface de connexion 12 lorsque celle-ci est rapportée sur le compartiment de chauffe 6. La paroi de fond 35 et l’interface de connexion 12 délimitent les logements selon des plans définis par l’axe transversal T et l’axe vertical V.

La paroi de fond 35 comprend des éléments élastiques 16, ici sous forme de crochets. Ces éléments élastiques 16 peuvent être métalliques ou plastiques et sont configurés pour repousser les éléments chauffants lorsque ceux-ci sont insérés dans les logements et viennent contraindre les éléments élastiques : ceci permet d’assurer un bon positionnement des éléments chauffants 5 vis-à-vis de l’interface de connexion 12, en s’affranchissant des tolérances de fabrication du cadre 2 et des éléments chauffants 5.

De manière non limitative, le cadre 2 peut être monobloc, c’est-à-dire réalisé d’un seul tenant. Les éléments chauffants 5 sont alors insérés selon l’axe longitudinal L en direction de la paroi du fond 35 puis l’interface de connexion 12 est rendue solidaire du compartiment de chauffe 6 afin de fermer le cadre 2, et plus précisément en fermant des orifices d’insertion 15 du cadre 2 par lesquels sont insérés les éléments chauffants 5 au préalable. Alternativement, le cadre 2 est réalisé en deux coquilles, avec la première coquille comprenant la face avant 61 du cadre 2 et la deuxième coquille comprenant la face arrière 62 du cadre 2. Dans ce cas, la direction d’insertion des éléments chauffants 5 peut être la même que précédemment ou suivre l’axe vertical V en direction d’une des deux coquilles.

Comme on peut le voir sur la figure 2, chaque logement 8, 80, 81 est défini par des parois longitudinales 31, 32, ici au nombre de deux, parallèles entre elles et parmi lesquelles on distingue une première paroi longitudinale 31 et une deuxième paroi longitudinale 32, qui définissent les côtés longitudinaux du logement 8, 80, 81. Selon cet exemple de réalisation, les parois longitudinales 31, 32 s’étendent au moins selon toute la longueur des éléments chauffants 5.

Il est à noter que tout ou partie des parois longitudinales 31, 32 peuvent présenter sur une de leur tranche, aussi appelée bord d’extrémité verticale 33, 34, une entaille formant un décrochement 37. Ce décrochement 37 permet d’enlever de la matière pour alléger le dispositif de chauffage 10 sans le fragiliser.

Les logements 8, 80, 81 peuvent présenter des tailles variables en fonction de la distance séparant les parois longitudinales 31, 32 le délimitant. Comme montré en figure 2 ou 4, ici tous les logements 80, 81 présentent une largeur Al identique, selon l’axe transversal T. Ici, chacun des logements 8, 80, 81 est dimensionné pour recevoir un élément chauffant 5 comportant deux moyens aptes à échanger de la chaleur tels que des éléments radiants 53 (figure 1, 8A, 8B).

Par ailleurs, comme cela est visible en figure 2, 5, 8A et8B, au moins une des parois longitudinales 31, 32 d’un des logements 8, 80, 81 comprend une extension proéminente 38 par rapport à une face avant 61 et/ou une face arrière 62 du cadre. Dans le cas représenté, l’extension proéminente 38 est présente à la fois sur la face avant 61 et sur la face arrière 62 du cadre 2 ou du dispositif de chauffage 10. Une telle extension proéminente 38 forme alors une arrête saillante sur au moins une des faces du cadre, ce qui permet de répartir le flux d’air sur tout le cadre 2 ou le dispositif de chauffage 10 en le guidant.

Au moins l’une des parois longitudinales 31, 32, formant le logement 8, 80, 81 comprend au moins un moyen de déformation plastique 13 destiné à déformer de manière irréversible l’élément chauffant 5 lors de son insertion dans le logement. Pour cela, le moyen de déformation plastique 13 s’étend en saillie de la paroi longitudinale 31, 32 vers l’intérieur du logement 8, 80, 81 de manière à diminuer l’espace alloué pour l’élément chauffant 5 dans le logement 8, 80, 81 correspondant et former un étranglement. Il en résulte que l’élément chauffant 5 est contraint lors du passage au niveau de cet étranglement et que le moyen de déformation plastique 13 génère une déformation plastique de l’élément chauffant 5. Plus précisément, afin de générer cette déformation plastique, le moyen de déformation 13 présente une rigidité supérieure à la rigidité de l’élément chauffant 5 et plus particulièrement de l’élément radiant 53. Ainsi, on assure que seul l’élément chauffant 5 est déformé alors que le moyen de déformation plastique 13 et les parois longitudinales 31, 32 du cadre 2 restent intacts.

Un tel moyen de déformation plastique 13 permet ainsi de plaquer l’élément chauffant 5 dans son logement 8, 80, 81 en le déformant en direction de la paroi longitudinale 31, 32 opposée à celle sur laquelle le moyen de déformation 13 est situé. Cette déformation irréversible a pour effet de maintenir l’élément chauffant 5 dans son logement 8, 80, 81 et d’empêcher tout débattement de l’élément chauffant.

Le moyen de déformation plastique 13 se distingue d’un rail de guidage 14 par le fait qu’il est destiné à déformer de manière irréversible l’élément chauffant 5. Autrement dit, le moyen de déformation plastique 13 agencé sur une des parois du logement 31, 32, 35 est situé à l’intérieur du logement 8, 80, 81 destiné à recevoir l’élément chauffant 5. Plus particulièrement, le moyen de déformation 13 se situe dans la trajectoire de l’élément chauffant 5 lors de son insertion dans le logement 8, 80, 81, sur la face interne 36 des parois. La déformation plastique est par exemple une compression de l’élément chauffant 5.

Le moyen de déformation plastique 13 présente une épaisseur maximale, mesurée selon l’axe transversal T. Cette épaisseur maximale a été fixée en tenant compte des chaînes de côtes des éléments chauffant 5 et des dimensions des logements 8, 80, 81. Plus précisément, l’épaisseur maximale du moyen de déformation plastique 13 est au moins égale à la différence entre la largeur Al du logement 8, 80, 81 et la largeur de l’élément chauffant 5.

Il est à noter que le moyen de déformation plastique 13 peut s’étendre partiellement ou en totalité d’un bord d’extrémité verticale 33 à un bord d’extrémité verticale opposé 34 des parois longitudinales 31, 32. Ces deux bords 33, 34 délimitent verticalement la face interne 36 de la paroi longitudinale 31, 32 sur laquelle le moyen de déformation plastique 13 est situé. Autrement dit, le moyen de déformation plastique 13 peut présenter une hauteur identique à la hauteur Hl, H2 de la paroi longitudinale 31, 32 sur laquelle il se situe. Les hauteurs Hl, H2 s’étendent selon l’axe vertical V, tel que cela est visible sur la figure 2 ou 3, la hauteur Hl représentant la hauteur maximale de la paroi longitudinale 31, 32 et la hauteur H2 représente la hauteur de la paroi longitudinale 31, 32 dans la zone de décrochement 37. La dimension de la déformation plastique de l’élément chauffant 5 dépend alors de la hauteur du moyen de déformation plastique 13. En général, plus la dimension de la déformation plastique est grande, plus l’élément chauffant 5 est contraint dans son logement 8, 80, 81.

Les figures montrent que toutes les parois longitudinales 31, 32 comprennent plusieurs moyens de déformation plastique 13. Les moyens de déformation plastique 13 agencés en saillie de la première paroi longitudinale 31 sont respectivement situés sur un même axe transversal T que les moyens de déformation plastique 13 agencés en saillie de la deuxième paroi longitudinale 32. Autrement dit, les moyens de déformation plastique 13 sont disposés face à face, d’une paroi longitudinale 31, 32 à l’autre. Il est à noter, dans ce mode de réalisation, que les moyens de déformation plastiques 13 présentent les mêmes dimensions.

Chaque moyen de déformation plastique 13 présente une face d’extrémité libre 130. Cette face d’extrémité libre 130 se situe dans le logement 8, 80, 81. La face d’extrémité libre 130 présente ici une forme arrondie, à savoir une face courbe et sans arêtes. Le moyen de déformation 7 prend par exemple la forme d’un bossage présentant la forme d’une portion de cylindre s’étendant d’un bord d’extrémité verticale 33, 34 à l’autre.

Bien entendu, plusieurs agencements différents des moyens de déformation plastique 13 sont possibles. En effet, ces agencements peuvent différer par la taille, le nombre et/ou la position du ou des moyens de déformation plastique 13.

Selon l’invention, le cadre 2 comprend une pluralité de nervures de rigidification 7, et toutes les nervures de rigidification 7 s’étendent respectivement, dans leur intégralité, dans un logement 8, 80, 81. Autrement dit, les nervures de rigidification 7 sont localisées uniquement au niveau d’au moins un des logements 8, 80, 81. Ici, chaque logement 8, 80, 81 comprend une pluralité de nervures de rigidification 7 s’étendant chacune dans leur intégralité dans ce logement 8, 80, 81. Par «intégralité», on entend que la nervure s’étend de sa première extrémité à sa deuxième extrémité dans le même logement. En d’autres termes, les nervures de rigidification 7 ne s’étendent pas au-delà du logement 8, 80, 81 dans lequel elles sont localisées.

Ces nervures de rigidification 7 permettent de rigidifier le compartiment de chauffe 6, et plus précisément chaque logement 8, 80, 81, sans pénaliser le dégagement de chaleur en n’obturant pas complètement chaque logement 8, 80, 81. Les nervures de rigidification 7 permettent aussi d’éviter tout débattement de l’élément chauffant 5 à l’intérieur du logement 8, 80, 81 et peuvent servir de guide lors de l’insertion de l’élément chauffant 5 dans son logement 8, 80, 81, tel que cela sera décrit ci-après.

Il est à noter que les nervures de rigidification 7 s’étendent dans le mode de réalisation illustré d’une première paroi longitudinale 31 vers une deuxième paroi longitudinale 32, ou inversement. On entend par là que chaque nervure de rigidification 7 est destinée à recouvrir transversalement le logement 8, 80, 81 d’un bord à l’autre. Selon une variante de réalisation ici non illustrée, on pourra envisager qu’au moins une nervure de rigidification s’étend partiellement transversalement dans le logement 8, 80, 81, c’est-à-dire qu’elle prend naissance dans une première paroi longitudinale, s’étend de façon courbe dans le logement et vient se reprendre à son extrémité opposée sur la même première paroi longitudinale. De même, une nervure de rigidification s’étendant partiellement transversalement dans le logement 8, 80, 81 pourra s’étendre d’une première paroi longitudinale 31 à la paroi de fond 35. Que le recouvrement par les nervures de rigidification 7 soit sur total ou partiel, il est constant selon l’invention que les nervures 7 s’étendent uniquement dans le logement, c’est-à-dire qu’elles ne s’étendent pas transversalement au-delà des parois longitudinales 31, 32 participant à définir le logement 8, 80, 81.

Sur la figure 2, il est à noter que pour un même logement, ici le logement central 80, au moins une première nervure de rigidification 71, s’étend à partir d’un premier bord d’extrémité verticale 33 de la première paroi longitudinale 31 vers le premier bord d’extrémité verticale 33 de la deuxième paroi longitudinale opposée 32 et une deuxième nervure de rigidification 72 s’étend à partir d’un deuxième bord d’extrémité verticale 34 de la première paroi longitudinale 31, vers le deuxième bord d’extrémité verticale 34 de la deuxième paroi longitudinale opposée 32, le premier bord d’extrémité verticale 33 et le deuxième bord d’extrémité verticale 34 étant opposés l’un par rapport à l’autre. Ainsi, on comprend que la première nervure 71 et la deuxième nervure 72 s’étendent dans des plans parallèles situés verticalement de part et d’autre du logement central 80, avec la première nervure 71 situé sur la face arrière 62 du cadre 2 et la deuxième nervure 72 situé sur la face avant 61 du cadre 2.

Comme cela est plus visible en figure 3, on définit le bord d’extrémité verticale 33, 34 comme étant une surface perpendiculaire à la face interne 36 de la paroi longitudinale 31, 32, la face interne 36 de la paroi longitudinale 31, 32 étant la face tournée vers l’élément chauffant 5 lorsque celui-ci se situe dans le logement 8, 80, 81. Ainsi, les nervures de rigidification 7 affleurent le bord d’extrémité verticale 33, 34 et plus précisément la face formant le bord d’extrémité verticale 33, 34. Le premier bord d’extrémité verticale 33 est par exemple confondu avec la face arrière 62 du dispositif de chauffage 10 ou du cadre 2 et le deuxième bord d’extrémité verticale 34 est confondu avec la face avant 61 du dispositif de chauffage 10 ou du cadre 2.

De manière générale, la nervure de rigidification 7 présente une hauteur, mesurée selon l’axe vertical V. La nervure de rigidification 7 s’étendant depuis un bord d’extrémité verticale, sa hauteur définit un encombrement dans le logement 8, 80, 81. Cette hauteur est d’une part suffisamment grande pour rigidifier les parois longitudinales 31, 32 définissant le logement 8, 80, 81 et le compartiment de chauffe 6 et d’autre part suffisamment petite pour ne pas gêner l’élément chauffant 5 lors de son insertion dans le logement 8, 80, 81. Plus précisément, la nervure de rigidification 7 peut affleurer l’élément chauffant 5 jouant alors un rôle de guide lors de l’insertion de l’élément chauffant 5 dans le logement 8, 80, 81.

Dans le logement central 80, une troisième nervure de rigidification 73 s’étend entre les premiers bords d’extrémité verticale 33 des parois longitudinales 31, 32. Ainsi, la troisième nervure 73 s’étend dans le même plan que la première nervure 71. Cette disposition des nervures en alternance sur la face avant 61 et la face arrière 62 du cadre concourt au bon guidage de l’élément chauffant 5 lors de son insertion dans le logement 8, 80, 81. Bien entendu, le nombre de nervures de rigidification 7 par logement 8, 80, 81 n’est pas limitatif, il pourrait y avoir autant de nervures 7 que nécessaire voire plus pour parvenir à la rigidification du logement 8, 80, 81 et cette disposition en alternance des nervures 7 sur les bords d’extrémité verticale 33, 34 peut tout aussi bien être appliquée aux logements périphériques 81.

Une disposition particulière des nervures 7 dans un logement 8, 80, 81 peut être observée au niveau des logements périphériques 81, dans lesquels deux nervures 7 sont agencées entre les parois longitudinales 31, 32 définissant ce logement périphérique 81, les deux nervures 7 étant disposées au niveau d’un même bord d’extrémité verticale 33, 34. Ainsi, une quatrième nervure de rigidification 74 s’étend à partir du deuxième bord d’extrémité verticale 34 de la paroi longitudinale 31, 32 et une cinquième nervure de rigidification 75 s’étend aussi à partir de ce deuxième bord d’extrémité verticale 34 de la paroi longitudinale 31, 32. Autrement dit, les nervures 7 des logements périphériques 81 sont présentes sur une unique face du dispositif de chauffage 10 ou du cadre 2.

Avec ces différentes dispositions des nervures 7 sur le cadre 2, on note qu’une deuxième alternance existe. Cette deuxième disposition en alternance se situe transversalement par rapport au cadre 2. En effet, on a une alternance de la position des nervures 7 au niveau de la face avant 61 et de la face arrière 62 du cadre 2 sur un même axe transversal, c’est-à-dire d’un logement 8, 80, 81 à l’autre. Autrement dit, transversalement, une nervure est disposée au voisinage de la face avant 61 du cadre 2, dans un des logements périphériques 81, une nervure voisine est disposée au voisinage de la face arrière 62 du cadre 2, dans le logement central 80, et une nervure est disposée au voisinage de la face avant 61 du cadre 2 de nouveau, dans l’autre logement périphérique.

Chaque nervure de rigidification 7 comprend au moins un bras courbe 70. Par courbe, on entend que le bras 70 présente une forme d’équation non linéaire, cette équation pouvant par exemple être une sinusoïde.

Chaque bras courbe 70 présente une première extrémité 76 et une deuxième extrémité 77. La première extrémité 76 se situe sur la première paroi longitudinale 31 et la deuxième extrémité 77 se situe sur la deuxième paroi longitudinale 32.

Plusieurs dispositions des bras courbes 70 sont possibles. Selon un premier exemple de réalisation, la nervure de rigidification 7 comprend au moins deux bras courbes 70 mis bout à bout. Une des extrémités d’un des bras courbes 70 est alors accolée à l’une des extrémités d’un autre bras courbe 70, notamment au niveau d’une paroi longitudinale 31, 32 et plus précisément au niveau d’un même bord d’extrémité verticale 33, 34. Les deux bras courbes 70 sont mis bout à bout de manière à former une période complète de sinusoïde. Autrement dit, les bras courbes 70 sont symétriques par rapport à un axe transversal Tl passant par leurs extrémités 76, 77 accolées entre elles. Une telle nervure 7, comprenant deux bras courbes 70 mis bout à bout, s’étend dans un même plan.

Selon un deuxième exemple de réalisation, la nervure de rigidification 7 comprend au moins deux bras courbes 70 se croisant. Selon cet exemple, les deux bras courbes 70 se croisent en leur centre formant ainsi une croix. Plus précisément la croix comprend un axe de symétrie confondu avec un axe transversal T2 passant par le point de croisement entre les deux bras courbes 70.

Le cadre 2 comprend à la fois des nervures 7 réalisées selon le premier exemple de réalisation et le deuxième exemple de réalisation. De préférence, les nervures 7 selon le premier exemple de réalisation sont réalisées dans les logements périphériques 81 et les nervures 7 selon le deuxième exemple de réalisation sont réalisées dans le logement central 80. Cette disposition présente une orientation particulière de telle sorte que le cadre 2 comprend une symétrie dans la disposition de l’ensemble des nervures 7. Ainsi, vu de dessus et sans perspective, le cadre 2 comprend un axe de symétrie confondu avec un axe longitudinal LI passant par le centre du cadre 2.

De préférence, les nervures de rigidification 7 sont moulées par injection de plastique sur le cadre 2. On comprend alors que les bras courbes 70 formant une nervure de rigidification 7 sont réalisées d’un seul tenant avec le cadre 2 et plus précisément avec les parois longitudinales 31, 32.

Plus précisément, la figure 6 illustre une nervure de rigidification 7 s’étendant entre les deux parois longitudinales 31, 32 d’un des logements périphériques 81. Ce point de vue permet de visualiser que le bras courbe 70 comprend une base 78 formant une surépaisseur située au niveau de chaque jonction entre le bras courbe 70 et une des parois longitudinales 31, 32. Autrement dit, les bases 78 sont situées à chaque extrémité 76, 77 du bras courbe 70 et permettent de délimiter de part et d’autre un chemin d’insertion pour l’élément chauffant 5. Ln décrochement 79 situé entre les deux bases 78 d’un bras courbe 70 est destiné à former un espace au-dessus de l’élément chauffant 5. Cet espace au-dessus de l’élément chauffant 5 permet, premièrement, de laisser libre un espace destiné à accueillir une zone centrale de l’élément chauffant 5. Plus précisément cette zone centrale de l’élément chauffant 5 correspond aux électrodes 40 enserrant les pierres CTP pouvant présenter une hauteur plus importante que la hauteur des éléments radiants 53. Deuxièmement, cet espace au-dessus de l’élément chauffant 5 permet d’autoriser un dégagement de chaleur de l’élément chauffant 5 dans son environnement immédiat.

Par ailleurs, il est à noter que les décrochements 37 des parois longitudinales 31, 32 sont situés entre deux nervures 7 ou de part et d’autre d’une nervure 37. Ainsi, la hauteur de la nervure 7 est sensiblement égale à la hauteur de l’entaille formant le décrochement 37 dans la paroi longitudinale 31, 32.

En complément des nervures de rigidification 7, le cadre 2 comprend des rails de guidage 14 permettant de guider l’élément chauffant 5 lors de son insertion dans le logement. Plus précisément, chaque logement 8, 80, 81 comprend au moins un rail de guidage 14. Chaque rail de guidage 14 s’étend à partir d’un des bords d’extrémité verticale 33, 34 de la paroi longitudinale 31, 32 indépendamment des nervures de rigidification 7, c’est-à-dire à distance de ces nervures 7.

Sur la figure 7, un rail de guidage 14 est visible selon un point de vue pris à l’intérieur du logement 8, 80, 81. Le rail de guidage 14 affleurent le même axe longitudinal L2 que la nervure de rigidification 7. Plus précisément, la face interne du rail de guidage 14 s’étend dans un même plan que la face interne de la base 78 du bras courbe 70, une face interne étant définie comme une face située vers l’intérieur du logement 8, 80, 81. Autrement dit, les rails de guidage 14 participent à définir le chemin d’insertion avec les nervures de rigidification 7.

Lorsque le rail de guidage 14 s’étend à partir d’un des bords verticaux 33, 34 en décrochement, le rail de guidage est réduit en épaisseur pour toujours affleurer le même axe longitudinal que les nervures de rigidification 7.

Comme cela est visible sur les figures 2 à 5, les rails de guidage 14 peuvent présenter des longueurs différentes, la longueur des rails de guidage 14 étant mesurée selon l’axe longitudinal L. La largeur des rails de guidage 14, mesurée selon l’axe transversal, est sensiblement la même pour tous les rails de guidage 14.

Par ailleurs, le cadre 2 comprend au moins un barreau de rigidification 11. Le barreau de rigidification 11 est de préférence situé à une des extrémités du logement 8, 80, 81. Sur les différentes figures, et notamment sur la figure 5, on peut voir qu’un barreau 11 est présent dans chaque logement 8, 80, 81 du côté de la paroi de fond 35 et sur la face avant du cadre 2, et que quatre barreaux 11 sont situés du côté d’un orifice d’insertion 15 de l’élément chauffant 5. Chaque barreau de rigidification 11 s’étend uniquement dans le logement 8, 80, 81 et s’étend d’une paroi longitudinale 31, 32 à l’autre, selon l’axe transversal. Autrement dit, chaque barreau 11 s’étend de manière rectiligne et perpendiculairement à la face interne 36 des parois longitudinales 31, 32. Plus précisément, un barreau de rigidification 11 diffère d’une nervure de rigidification 7 dans le sens où sa direction d’allongement principale ne comprend pas une composante longitudinale.

Des nervures de rigidification 7 peuvent croiser les barreaux de rigidification 11 permettant d’améliorer la reprise d’efforts à l’opposé de l’orifice d’insertion 15 des éléments chauffants 5. Plus précisément, les nervures 7 en sinusoïde croisent les barreaux de rigidification 11.

Par ailleurs, le cadre 2 comprend au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air 9 situé entre un logement 8, 80, 81 et un bord 20 du cadre 2 ou entre deux logements 8, 80, 81 adjacents. Plus précisément, au moins un des éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 est situé entre la première paroi longitudinale 31 d’un logement périphérique 81 situé au plus près d’une extrémité 20 du cadre 2 et un bord du cadre 2 situé à cette extrémité 20, et un des éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 est situé entre la première paroi longitudinale 31 du logement central 80 et une deuxième paroi d’un logement périphérique 81.

Il est à noter que les éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 peuvent présenter des tailles variables en fonction de la distance séparant les parois 31, 32 de deux logements adjacents ou en fonction de la distance séparant le bord 20 du cadre et une des parois 31, 32 du logement 8, 80, 81. Selon l’exemple de réalisation montré sur les figures, le cadre 2 comprend quatre éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 présentant sensiblement une même longueur, mesurée selon l’axe longitudinal. Un de ces éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 présente une largeur B2 plus petite qu’une largeur B1 des autres éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9, la largeur Bl, B2 étant mesurée selon l’axe transversal T (figure 4). Le dimensionnement de ces éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 dépend, notamment, de la largeur du cadre souhaité.

Afin de ne pas boucher complètement l’installation et générer une trop grande résistance à l’écoulement de l’air, l’élément 9 comprend des ouvertures 90. Ces ouvertures 90 sont délimitées par des bords pouvant prendre n’importe quelle forme. Sur l’exemple de réalisation, les bords délimitant les ouvertures définissent une forme rectangulaire, de sorte que l’élément de résistance à l’écoulement de l’air 9 prend la forme d’une barrette à ailettes. Selon une variante, les bords délimitant les ouvertures définissent une forme circulaire, les ouvertures pouvant, par exemple, être obtenues par perforation dans la matière constituant l’élément de résistance à l’écoulement de l’air 9.

Il convient de noter que selon l’invention, les nervures de rigidification 7 sont configurées de sorte qu’elles ne perturbent pas le flux d’air passant par les ouvertures 90 ménagées dans les éléments de résistance à l’écoulement d’air 9. En effet, en plaçant les nervures de rigidification 7 uniquement dans les logements 8, 80, 81, ces dernières, s’étendant en intégralité dans l’un et/ou l’autre des logements 8, 80, 81, ne viennent pas s’étendre sur les éléments de résistance à l’écoulement de l’air 9 et ne perturbent donc pas le flux d’air passant au travers des ouvertures 90, que l’élément de résistance à l’écoulement de l’air 9 comprenne des ouvertures 90 définissant des formes rectangulaires ou circulaires.

On va maintenant décrire le montage du dispositif de chauffage additionnel 10 comprenant le cadre 2 selon l’invention en relation notamment avec les figures 8A et 8B.

On réalise dans un premier temps l’insertion des éléments chauffants 5 dans chacun des logements appropriés 80, 81 à l’intérieur du compartiment de chauffe 6. Pour cela, on insère les éléments chauffants 5 par les orifices 15 formés dans le cadre 2. La présence des nervures de rigidification 7 au niveau des logements 8, 80, 81 aide à faire glisser les éléments chauffants 5 en translation vers la paroi de fond 35, notamment selon le sens matérialisé par une flèche I. Ainsi, les nervures de rigidification 7 assurent un double rôle en rigidifiant d’une part les parois longitudinales 31, 32 définissant le logement 8, 80, 81 et d’autre part en guidant l’élément chauffant 5 lors de son insertion. Plus précisément, les décrochement 79 des nervures de rigidification permettent de définir le chemin d’insertion des éléments chauffants 5. Les barreaux 11 et les rails de guidage 14 participent également à assurer une bonne trajectoire de l’élément chauffant 5 dans le logement 8, 80, 81.

Au passage des moyens de déformation plastique 13, les parois des éléments chauffants 5, notamment les faces des éléments radiants 53 tournées vers les parois 31, 32, se retrouvent étranglés voire déformées par les moyens de déformation plastique 13. La rigidité supérieure des moyens de déformation plastique 13 vis-à-vis de la rigidité des éléments chauffants 5 permet de déformer plastiquement et irréversiblement l’élément chauffant 5 inséré. Les faces latérales 50 des éléments chauffants 5 tournées vers les moyens de déformation plastiques 13 subissent notamment une compression en direction de la paroi longitudinale 31, 32 opposée à celle sur laquelle le moyen de déformation 13 est situé.

En fin d’insertion, chaque élément chauffant 5 peut venir en appui sur les éléments élastiques 16 de la paroi de fond 35 en fonction des tolérances de fabrication. De plus, la face latérale 50 de l’élément chauffant 5 tournée vers les moyens de déformation plastique 13 reste déformée sur toute la portion ayant été au contact du moyen de déformation plastique 13. Plus précisément, la déformation est d’une taille sensiblement identique à l’épaisseur du moyen de déformation plastique 13 situé directement en amont de la portion en question. Dans cette position, les éléments chauffants 5 sont contraints dans leur logement à la fois par les moyens de déformation plastique 13 et par la paroi opposée ou le moyen de déformation plastique 13 opposé permettant ainsi d’éviter tout jeu existant. Les éléments chauffants 5 ne débattent pas à l’intérieur de leur logement 8, 80, 81.

Enfin, une fois les éléments chauffants 5 insérés, le compartiment de chauffe 6 est fermé par l’interface de connexion 12. L’interface de connexion 12 est alors disposée à une extrémité du compartiment de chauffe 6 et permet le raccordement du dispositif de chauffage électrique 10 à un réseau électrique du véhicule. Le dispositif de chauffage 10 est ensuite inséré dans un conduit de l’installation de chauffage-ventilation et/ou climatisation.

La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un dispositif de chauffage renforcé tout en étant allégé, ce qui génère des coûts de fabrication amoindris.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Cadre (2) d’un dispositif de chauffage électrique (10) 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 (2) comprenant au moins un compartiment de chauffe (6) présentant un logement (8, 80, 81) ou plusieurs logements destiné(s) à recevoir au moins un élément chauffant (5), caractérisé en ce que le cadre (2) comprend une pluralité de nervures de rigidification (7), toutes les nervures de rigidification (7) s’étendant respectivement, dans leur intégralité, dans un logement (8, 80, 81).
2. 2. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’un logement (8, 80, 81) étant délimité par au moins deux parois (31, 32, 35), au moins une des nervures de rigidification (7) s’étend, dans son intégralité, dans le logement (8, 80, 81) et entre les au moins deux parois.
3. 3. Cadre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’un logement (8, 80, 81) étant délimité par une première paroi longitudinale (31) et une deuxième paroi longitudinale (32), au moins une des nervures de rigidification (7) s’étend de la première paroi longitudinale (31) à la deuxième paroi longitudinale (32).
4. 4. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, pour un même logement, une première nervure de rigidification (7, 71) s’étend à partir d’un premier bord d’extrémité verticale (33) d’une paroi longitudinale (31, 32) et une deuxième nervure de rigidification (7, 72) s’étend à partir d’un deuxième bord d’extrémité verticale (34) de la même paroi longitudinale (31, 32), le premier bord d’extrémité verticale (33) et le deuxième bord d’extrémité verticale (34) étant opposés l’un par rapport à l’autre.
5. 5. Cadre selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que, pour un même logement (8, 80, 81), une troisième nervure de rigidification (7, 74) s’étend à partir d’un des bords verticaux (33, 34) de la paroi longitudinale (31, 32) et une quatrième nervure de rigidification (7, 75) s’étend aussi à partir de ce même bord d’extrémité verticale (33, 34) de la paroi longitudinale (31, 32).
6. 6. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque nervure de rigidification (7) comprend au moins un bras courbe (70).
7. 7. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins une des nervures de rigidification (7) comprend au moins deux bras courbes (70) mis bout à bout.
8. 8. Cadre selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu’au moins une des nervures de rigidification (7) comprend au moins deux bras courbes (70) se croisant.
9. 9. Cadre selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les bras courbes (70) formant la nervure de rigidification (7) sont réalisées d’un seul tenant avec le cadre (2).
10. 10. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air (9).
11. 11. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les nervures de rigidification (7) s’étendent dans leur intégralité dans l’un et/ou l’autre des logements (8, 80, 81), sans recouvrement de l’au moins un élément de résistance à l’écoulement de l’air (9).
12. 12. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un barreau de rigidification (11) situé à une extrémité longitudinale d’un logement (8, 80, 81).
13. 13. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins un barreau de rigidification (11) croise au moins une nervure de rigidification (7).
14. 14. Cadre selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une des parois (31, 32, 35) formant le logement (8, 80, 81) comprend au moins un moyen de déformation plastique (13) configuré pour déformer de manière irréversible un élément chauffant (5).
15. 15. Dispositif de chauffage électrique (10) caractérisé en ce qu’il comprend un cadre (2) défini selon l’une quelconque des revendications précédentes et au moins un élément chauffant (5) disposé dans un logement (8, 80, 81) du cadre (2).