FR3083745A1 - Dispositif de chauffage electrique pour flux d’air a nervure biseautee pour vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) configuré pour chauffer un flux d'air (FA) circulant dans un boîtier d'installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation de véhicule, le cadre (3) comportant deux faces (5), une première extrémité longitudinale (7) et une deuxième extrémité longitudinale (8), au moins une nervure (12) avec une face interne (24) et une face externe (21), la face interne (24) étant reliée à la face externe (21) par un bord d'attaque (22) orienté vers la première extrémité longitudinale (7) et une bordure (23), caractérisé en ce que le bord d'attaque (22) de la nervure (12) comporte un biseau (25) formant rampe inclinée vers le logement (4). Application aux véhicules automobiles.

Description

Le domaine de la présente invention est celui des échangeurs thermiques tels que les dispositifs de chauffage électrique pour véhicule. L'invention s'applique plus particulièrement aux installations de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation de véhicules automobiles comportant de tels dispositifs permettant de réchauffer un flux d’air.

est connu de réchauffer de l'air provenant de l’extérieur du véhicule et destiné au chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile, ou encore permettant un désembuage ou dégivrage. Ce réchauffement est assuré par le passage d’un flux d'air extérieur à travers un dispositif de chauffage électrique. Cet échange thermique peut avoir lieu dans une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation autrement appelée installation HVAC, pour l’acronyme anglais « Heating, Ventilating and Air-Conditioning » où le dispositif de chauffage électrique est logé, ou en marge de l’installation HVAC avec un dispositif de chauffage électrique placé en complément de cette installation. Grâce au dispositif de chauffage électrique, le flux d’air est porté à une température suffisante pour réchauffer l’habitacle.

Le dispositif de chauffage électrique comporte un cadre, dans lequel sont logés des éléments chauffants alimentés électriquement via une connectique appropriée en périphérie dudit cadre. Le cadre sert de support aux éléments chauffants et à la connectique électrique associée, et il permet également au dispositif de chauffage électrique d’être fixé au véhicule, par exemple au sein de l’installation HVAC du véhicule. Les éléments chauffants sont constitués d’ailettes métalliques captant et conduisant thermiquement la chaleur générée par des éléments résistifs formés par des pierres céramiques à effet PTC, acronyme anglais de l’expression « Positive Temperature Coefficient ». Les éléments à effet PTC génèrent de la chaleur sous l’effet d’une alimentation électrique appropriée et les ailettes métalliques formant des éléments radiants restituent cette chaleur au flux d’air circulant à leur contact, de sorte qu’en sortie du dispositif de chauffage électrique en fonctionnement, le flux d’air est plus chaud qu’à son entrée. A titre d’exemple non limitatif, les pierres céramiques à effet PTC ont une chaleur de surface pouvant atteindre 150°C à 170°C, les ailettes métalliques formant éléments radiants associés pouvant être portés à une température de 5 à 10°C moindre que celle des pierres à effet PTC.

Dans un souci d’optimisation de l’espace occupé par un tel dispositif électrique de chauffage, le cadre et les éléments chauffants qu’il contient sont dimensionnés de sorte à réduire leur encombrement. Ainsi, les éléments chauffants sont disposés dans un logement ménagé dans le cadre et y occupent tout l’espace. Cette optimisation de l’encombrement est préjudiciable au montage : en effet les ailettes métalliques constitutives des éléments chauffants sont déformables et lorsqu’elles sont glissées dans leur logement, ces ailettes métalliques sont susceptibles de se déformer si elles heurtent leur cadre. Bien entendu, la déformation ou la casse des ailettes métalliques est préjudiciable aux performances d’échanges thermiques du radiateur électrique.

Le but de la présente invention est donc de résoudre les inconvénients décrits ci-dessus en concevant un dispositif électrique de chauffage dont le montage est facilité et compatible avec une optimisation du dimensionnement des éléments chauffants par rapport à leur logement afin d’améliorer l'encombrement du boîtier d’installation HVAC dans lequel il est intégré.

L'invention a donc pour objet un cadre de dispositif de chauffage électrique configuré pour chauffer un flux d’air circulant dans un boîtier d’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation de véhicule, le cadre s’étendant selon un plan d’allongement principal longitudinal et comprenant au moins un logement s’étendant selon un axe longitudinal et étant destiné à loger au moins un élément chauffant, le cadre comportant deux faces ajourées, une première extrémité longitudinale permettant l’insertion de l’élément chauffant dans le logement et une deuxième extrémité longitudinale opposée à la première extrémité longitudinale, au moins une nervure avec une face interne orientée vers le logement du cadre et une face externe opposée à la face interne, la face interne de la nervure étant reliée à la face externe de la nervure par un bord d’attaque orienté vers la première extrémité longitudinale du cadre et une bordure opposée au bord d’attaque, caractérisé en ce que le bord d’attaque de la nervure comporte un biseau formant rampe inclinée vers le logement de l’élément chauffant.

Le cadre dispose de faces ajourées laissant apparaître l’élément chauffant qu’il loge et autorisant le passage du flux d’air à chauffer au travers du cadre. Le flux d’air emprunte ainsi une trajectoire transversale traversant le dispositif de chauffage électrique, la trajectoire transversale étant globalement perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au plan d’allongement principal longitudinal du cadre. Le flux d’air entre ainsi par l’une des faces du cadre, traverse l’élément chauffant et récupère des calories au contact des éléments radiants, si l’élément chauffant est alimenté électriquement, puis sort par l’autre face du cadre.

Une opération de montage est préalable à l’installation du dispositif de chauffage électrique dans le véhicule. L’élément chauffant est inséré dans le logement selon le plan d’allongement principal du cadre dans la direction de l’axe d’allongement du logement qui le reçoit. L’une des extrémités du cadre, ici la première extrémité longitudinale, est destinée à l’insertion de l’élément chauffant. La première extrémité longitudinale du cadre est ainsi ouverte, alors que la deuxième extrémité longitudinale du cadre peut être fermée.

La nervure présente sur le cadre permet de rigidifier ce dernier, qui peut être fragilisé par la présence des faces ajourées laissant passer le flux d’air. Selon un aspect de l’invention, une pluralité de nervures est répartie sur les deux faces ajourées du cadre. Leur répartition est plus avantageusement homogène pour rigidifier le cadre sur l’ensemble de sa structure.

La nervure est munie d’un bord d’attaque biseauté, incliné de sorte à former une rampe. La rampe est inclinée pour que le bord d’attaque soit plus proche de la première extrémité longitudinale du côté de la face externe par rapport à la face interne. Le bord d’attaque est le bord de la nervure reliant le premier montant du cadre et le deuxième montant du cadre tout en faisant face à l’élément chauffant en cours d’insertion lors de l’opération de montage. Le biseau peut former sur le bord d’attaque une première pente et une deuxième pente. Au moins l’une des pentes correspond à la rampe précédemment décrite, en étant inclinée vers le logement du cadre. De la sorte, le biseau procure au bord d’attaque de la nervure une forme de flèche avec la pointe formée par l’arête de jonction des deux pentes. La première pente peut être inclinée vers le logement du cadre et la deuxième pente peut être inclinée vers la face externe de la nervure. Selon une caractéristique de l’invention propre à ce mode de réalisation, la première pente peut occuper la majeure partie du bord d’attaque de sorte à ce qu’une ligne de jonction des pentes soit plus proche de la face externe de la nervure que de la face interne de la nervure. La première pente est ainsi la pente principale du bord d’attaque.

Le biseau aide au montage de l’élément chauffant. En effet, l’élément chauffant, lorsqu’il est inséré dans son logement, peut être amené à rencontrer le bord d’attaque de la nervure. Lorsque le bord d’attaque et l’élément chauffant se rencontrent, l’élément chauffant glisse sur le bord d’attaque de par sa conformation biseautée. Grâce au biseau et à sa rampe inclinée vers le logement, l’élément chauffant poursuit sa progression au sein du logement selon l’axe longitudinal du logement sans s’accrocher à la nervure, s’y immobiliser ou y être détérioré. Un tel bord d’attaque favorise ainsi le bon positionnement de l’élément chauffant en améliorant l’insertion de l’élément chauffant dans le logement et en minimisant les risques de collision et de détérioration de l’élément chauffant lors de son insertion.

Selon un aspect de l’invention, le cadre est un ensemble monobloc. Ainsi, la nervure ne peut être dissociée des autres éléments du cadre qu’en détériorant sa structure.

Selon un aspect de l’invention, le cadre est obtenu par moulage d’au moins un matériau synthétique. Avantageusement, le matériau est un matériau plastique composite, tel du polytérépbtbalate de butylène avec fibre de verre (PBT-GF) ou du polyamide renforcé par fibres de verre (par exemple le PA 66-GF30).

Selon un aspect de l’invention, le logement est bordé latéralement par un premier montant du cadre et par un deuxième montant du cadre, le premier montant et le deuxième montant étant sensiblement parallèles à l’axe longitudinal, la nervure comportant une partie centrale, une première partie latérale reliée à la partie centrale et au premier montant du cadre et une deuxième partie latérale reliée à la partie centrale et au deuxième montant du cadre, le biseau formant une pente inclinée d’une première valeur d’angle dans la partie centrale et d’une deuxième valeur d’angle dans la première partie latérale et la deuxième partie latérale. Par latéralement, on entend une direction perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale précédemment définies.

Le premier montant du cadre et le deuxième montant du cadre, tout comme la nervure et sa partie centrale, sa première partie latérale et sa deuxième partie latérale, font partie de la structure monobloc du cadre.

La partie centrale de la nervure est dédiée à rigidifier le cadre. Elle s’étend entre la première partie latérale et la deuxième partie latérale, au travers de la face ajourée du cadre sur la trajectoire du flux d’air. La partie centrale est biseautée au niveau du bord d’attaque selon la première valeur d’angle.

La première partie latérale et la deuxième partie latérale de la nervure servent à raccorder la partie centrale de la nervure respectivement au premier montant et au deuxième montant du cadre. Selon une caractéristique de l’invention, au moins une partie latérale est biseautée selon une deuxième valeur d’angle différente de la première valeur d’angle correspondant à la partie centrale.

Selon une caractéristique de l’invention, la première partie latérale et la deuxième partie latérale ont une dimension longitudinale plus grande qu’une dimension longitudinale de la partie centrale. La dimension longitudinale est mesurée selon l’axe longitudinal du logement entre le bord d’attaque et la bordure de la nervure. Cette dimension longitudinale plus grande pour les parties latérales assure une liaison solide de la nervure sur le cadre.

Selon une caractéristique de l’invention, la première partie latérale et la deuxième partie latérale sont moins larges que la partie centrale. La largeur est mesurée perpendiculairement à l’axe longitudinal du logement, entre le premier montant et la partie centrale pour la première partie latérale, entre le deuxième montant et la partie centrale pour la deuxième partie latérale et entre la première partie latérale et la deuxième partie latérale pour la partie centrale. Ainsi, la partie centrale est la partie de la nervure principalement exposée au flux d’air.

convient de noter qu’agrandir la dimension longitudinale de la nervure localement au niveau de la première partie latérale et de la deuxième partie latérale, sur une faible largeur, permet de renforcer la liaison de la nervure avec le cadre en entravant à minima le flux d’air.

Selon un aspect de l’invention, la première valeur d’angle est définie par le bord d’attaque et la face extérieure. Alternativement, la première valeur d’angle est définie par la première pente du bord d’attaque et la deuxième pente du bord d’attaque.

Selon un aspect de l’invention, la deuxième valeur d’angle est définie par le bord d’attaque et la face extérieure. Alternativement, la deuxième valeur d’angle est définie par la première pente du bord d’attaque et la deuxième pente du bord d’attaque.

Avantageusement pour la première valeur d’angle comme pour la deuxième valeur d’angle, la première pente occupe la majeure partie du bord d’attaque de sorte à ce qu’une ligne de jonction des pentes soit plus proche de la face externe de la nervure que de la face interne de la nervure.

Selon un aspect de l’invention, la première valeur d’angle est inférieure à 180°. Avantageusement, la première valeur d’angle est inférieure ou égale à 9θ°· Très avantageusement, la première valeur d’angle est inférieure ou égale à 45°·

Selon un aspect de l’invention, la deuxième valeur d’angle est inférieure à 180°. Avantageusement, la deuxième valeur d’angle est inférieure ou égale à 9θ°· Très avantageusement, la deuxième valeur d’angle est inférieure ou égale à 45°·

Selon un aspect de l’invention, la première valeur d’angle est constante depuis la première partie latérale vers la deuxième partie latérale, c’est-à-dire constante d’une extrémité latérale à l’autre de la partie centrale. Et la deuxième valeur d’angle est constante depuis le premier montant vers la partie centrale, c’est-à-dire constante d’une extrémité latérale à l’autre de la première partie latérale, et depuis le deuxième montant vers la partie centrale, c’est-à-dire constante d’une extrémité latérale à l’autre de la première partie latérale. La première valeur d’angle est mesurée au niveau de la partie centrale. La deuxième valeur d’angle est mesurée au niveau de la première partie latérale et de la deuxième partie latérale de la nervure. Par « constante » on entend que la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle ne varient pas dans la partie considérée, ou varient dans une proportion inférieure à 5°·

Selon un aspect alternatif de l’invention, la première valeur d’angle est variable depuis la première partie latérale vers la deuxième partie latérale et la deuxième valeur d’angle est variable depuis le premier montant vers la partie centrale, et depuis le deuxième montant vers la partie centrale. On entend par variable le fait que, pour différents points de mesures effectués sur la partie centrale, la première partie latérale ou la deuxième partie latérale, la première valeur d’angle ou la deuxième valeur d’angle varient de plus de 5° selon le point de mesure d’une même nervure. En d’autres termes, depuis la première partie latérale vers la deuxième partie latérale la première valeur d’angle peut évoluer, depuis le premier montant vers la partie centrale la deuxième valeur d’angle peut évoluer, et depuis le deuxième montant vers la partie centrale la deuxième valeur d’angle peut évoluer.

Selon un aspect de l’invention, la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle sont similaires l’une par rapport à l’autre. On entend par similaire le fait que la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle sont identiques l’une à l’autre à quelques degrés près, c’est à dire une variation de moins de 5° autorisée. Ainsi, la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle sont similaires si elles présentent une différence de moins de 5°· Alternativement, la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle sont distinctes. Par distinctes on entend que la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle présentent une différence de plus de 5°·

Selon un aspect de l’invention, la deuxième valeur d’angle est plus aigüe que la première valeur d’angle. Alternativement, la première valeur d’angle est plus aigüe que la deuxième valeur d’angle. Avantageusement, l’angle le plus aigu se situe au niveau de la partie de la nervure qui est amenée à rencontrer en premier l’élément chauffant en cours d’insertion. Cette conformation offre à l’élément chauffant une rampe qui lui permet de glisser plus facilement en place de son logement et ce dès son premier contact avec le bord d’attaque.

Selon un aspect de l’invention, la première valeur d’angle et la deuxième valeur d’angle s’ouvrent graduellement depuis le premier montant vers la partie centrale, et depuis le deuxième montant vers la partie centrale. Dès lors, les valeurs d’angle augmentent progressivement depuis l’extérieur du logement vers le centre de celui-ci selon la direction latérale.

Selon un aspect de l’invention, la partie centrale est au moins en partie rectiligne. La partie centrale s’étend globalement selon au moins un axe d’extension principal. Cet axe d’extension principal est transverse par rapport à l’axe l’allongement du logement. De façon spécifique, l’axe d’extension principal de la partie centrale est transverse et perpendiculaire à l’axe l’allongement du logement.

Selon un aspect de l’invention, la partie centrale est au moins en partie courbe. La forme de la partie centrale est celle de la face interne ou de la face externe. La forme de la partie centrale participe à la bonne rigid iff cation de la nervure et donc du cadre. Elle contribue également à faciliter le démoulage du cadre. La courbe est caractérisée par un centre.

La partie centrale peut avantageusement comporter au moins une région courbe et une région rectiligne. Avantageusement, la partie centrale est symétrique par rapport à un plan perpendiculaire au plan d’allongement principal longitudinal du cadre passant par l’axe d’allongement du logement.

Selon un aspect de l’invention, la partie centrale est uniquement courbe. Avantageusement, la partie centrale forme un C.

Selon un aspect de l’invention, la face interne de la nervure comprend un dispositif de maintien en position de l’élément chauffant, en saillie de la nervure. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de maintien en position est une pièce rapportée sur la nervure. Selon un exemple alternatif de réalisation, le dispositif de maintien en position est intégré à la nervure de sorte à être moulé en même temps que le reste du cadre et former partie intégrante de la structure monobloc du cadre.

Le dispositif de maintien en position permet de mettre la partie centrale, la première partie latérale et la deuxième partie latérale de la nervure à distance de l’élément chauffant. Ainsi l’élément chauffant, une fois positionné dans son logement, n’entre pas en contact avec la face interne de la nervure si ce n’est par le dispositif de maintien en position.

Une fois l’élément chauffant placé dans son logement, le dispositif de maintien en position évite le déplacement de l’élément chauffant au sein de ce logement. Des vibrations peuvent résulter de la mise en marche du véhicule, ou encore du passage du flux d’air : grâce au dispositif de maintien en position, l’élément chauffant n’en est pas impacté. Le dispositif de maintien assure ainsi la stabilité de l’élément chauffant dans son logement. De façon singulière, le dispositif de maintien permet de stabiliser l’élément chauffant entre la nervure et au moins un ergot porté par l’un et ou l’autre des montants du cadre. Cet ergot est disposé sur la face du cadre opposée à la face portant la nervure considérée.

Selon un aspect de l’invention, le dispositif de maintien en position de l’élément chauffant est porté par la partie centrale de la nervure. L’élément chauffant est ainsi maintenu en une zone médiane équidistante au premier montant et au deuxième montant du cadre.

Selon un aspect de l’invention, le dispositif de maintien en position de l’élément chauffant a un profil biseauté incliné vers le logement de l’élément chauffant. Le dispositif de maintien en position de l’élément chauffant est situé sur le trajet de l’élément chauffant lors de l’opération de montage. Un profil biseauté facilite l’insertion de l’élément chauffant. L’inclinaison du profil biseauté du dispositif de maintien est similaire à la partie de la nervure qui le porte. Lorsque le dispositif de maintien est porté par la partie centrale, le profil biseauté de ce dispositif de maintien adopte un angle de valeur similaire à la première valeur d’angle de la partie centrale. Lorsque le dispositif de maintien est porté par la première partie latérale ou la deuxième partie latérale, le profil biseauté de ce dispositif de maintien adopte un angle de valeur similaire à la deuxième valeur d’angle de la première partie latérale et de la deuxième partie latérale.

Selon un aspect de l’invention, le dispositif de maintien en position de l’élément chauffant est en contact avec l’élément chauffant. Le dispositif de maintien est en appui sur l’élément chauffant uniquement là où le dispositif de maintien est le plus épais. L’épaisseur du dispositif de maintien est mesurée perpendiculairement par rapport au plan d’allongement principal longitudinal du cadre. Ainsi, une fois l’opération de montage réalisée, le contact entre la nervure et l’élément chauffant est localisé sur le dispositif de maintien en position de l’élément chauffant.

Selon un aspect de l’invention, le dispositif de chauffage électrique comprend, sur la même face du cadre et entre le premier montant et le deuxième montant, la nervure et une nervure additionnelle disposées en série longitudinale et jointes en au moins une portion de jonction. La nervure et la nervure additionnelle sont disposées en série longitudinale c’est-à-dire l’une à la suite de l’autre dans la direction de l’axe longitudinal. Pour une nervure et une nervure additionnelle jointes, la nervure est plus proche de la première extrémité longitudinale du cadre comparé à la nervure additionnelle.

La nervure est en interaction avec l’élément chauffant au cours de l’opération de montage. 11 importe selon l’invention que la nervure comporte un bord d’attaque biseauté sur lequel l’élément chauffant glisse. La nervure additionnelle, servant de renfort, n’en est pas nécessairement pourvue.

Selon un aspect de l’invention, la portion de jonction est située dans la partie centrale de la nervure. La nervure et la nervure additionnelle se rejoignent au niveau de la portion de jonction. Ainsi, la partie centrale de la nervure se fond avec une partie centrale de la nervure additionnelle.

Selon un aspect de l’invention, la nervure et la nervure additionnelle présentent des formes distinctes. Par exemple, la nervure peut être courbe alors que la nervure additionnelle est droite. Alternativement, la nervure et la nervure additionnelle présentent des formes symétriques par rapport à un axe transversal passant par la zone de jonction.

Selon un aspect de l’invention, la portion de jonction porte au moins un dispositif de maintien en position de l’élément chauffant. Un unique dispositif de maintien peut être centré sur la portion de jonction. Alternativement, une pluralité de dispositifs de maintien est répartie sur la portion de jonction.

L’invention concerne également un dispositif de chauffage électrique comprenant un cadre tel que précédemment décrit et au moins un élément chauffant logé dans le logement du cadre. L’élément chauffant est disposé dans un logement du cadre dans lequel il est placé lors de l’opération de montage. L’élément chauffant occupe la majeure partie du logement : l’élément chauffant est dimensionné de façon légèrement inférieure au logement. Lorsqu’il est installé dans le logement, l’élément chauffant vient en butée du cadre du côté de la deuxième extrémité longitudinale. Une fois inséré via la première extrémité longitudinale du cadre, l’élément chauffant est maintenu dans le cadre par l’obturation de la première extrémité longitudinale, notamment par fixation d’une interface de connexion électrique.

L’invention concerne également un boîtier d’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule comprenant un tel dispositif de chauffage électrique. Le flux d’air amené à traverser le boîtier peut ainsi être orienté pour circuler au travers du dispositif de chauffage électrique.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels

- la figure 1 est une vue générale, en perspective, d'un dispositif de chauffage électrique selon l’invention, rendant au moins visible un cadre selon un aspect de l’invention à l’intérieur duquel sont disposés deux éléments chauffants,

- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de chauffage électrique selon l’invention présenté en figure 1, un logement à travers laquelle la coupe est réalisée étant ici dépourvu d’élément chauffant pour rendre visible les formes des nervures associées à ce logement,

- la figure 3 est une vue de face d’un cadre de dispositif de chauffage électrique selon l’invention, dans un deuxième mode de réalisation, illustré lors d’une opération de montage d’un élément chauffant à l’intérieur d’un logement ménagé dans ce cadre,

- la figure 4 est une vue du cadre et de l’élément chauffant de la figure 3> en coupe longitudinale et vue de côté.

ίο 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.

Dans la suite de la description, les dénominations longitudinales, transversales ou latérales, dessus, dessous, devant, derrière se réfèrent à l'orientation de l’élément chauffant ou du cadre du dispositif de chauffage électrique selon l’invention. La direction longitudinale correspond à l'axe longitudinal dans lequel s’étend le logement du cadre, et selon lequel sont insérés les éléments chauffants dans ce cadre, alors que les orientations transversales et latérales correspondent à des droites concourantes, c’est-à-dire qui croisent la direction longitudinale, notamment perpendiculaires à l'axe longitudinal du logement. Les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport à la structure du cadre, la dénomination intérieure correspondant au logement ménagé entre les parois définissant cette structure.

En se référant tout d’abord à la figure 1, on voit un dispositif de chauffage électrique 1 comprenant un cadre 3 définissant deux logements 4 dans lesquels sont logés des éléments chauffants 2. Le cadre 3 s’étend selon un plan A d’allongement principal longitudinal. 11 est configuré pour chauffer un flux d’air LA circulant transversalement par rapport au plan A d’allongement principal longitudinal.

Les éléments chauffants 2 comportent des ailettes métalliques 35 au contact d’éléments résistifs qui prennent notamment la forme de pierres céramiques 6 à effet PTC et qui génèrent de la chaleur sous l’effet d’une alimentation électrique des éléments chauffants, la chaleur étant par ailleurs diffusée par les ailettes métalliques 35· Chaque logement 4 s’étend selon un axe longitudinal X. Les éléments chauffants 2 sont dimensionnés pour pouvoir être disposés dans les logements 4 ménagés dans le cadre 3·

Le cadre 3 comporte deux faces 5 ajourées de sorte à permettre la circulation du flux d’air LA à travers le dispositif de chauffage électrique 1. Chaque face 5 ajourée ouvre ainsi sur les logements 4 pour que le flux d’air LA traverse les éléments chauffants 2. Lorsque le flux d’air LA traverse le dispositif de chauffage électrique 1 de part en part, entrant par une face 5 et ressortant de l’autre face 5 qui lui est opposée, la chaleur diffusée par les éléments chauffants 2 est transmise au flux d’air LA entrant à leur contact.

Le cadre 3 comporte une première extrémité longitudinale 7 dotée d’une ouverture pour permettre l’insertion des éléments chauffants 2 dans le logement 4 et une deuxième extrémité longitudinale 8 opposée à la première extrémité longitudinale 7· En l’espèce, les éléments chauffants 2 sont déjà installés dans leurs logements 4 respectifs. L’ouverture de la première n

extrémité longitudinale 7 est ici obturée par un couvercle 9 intégrant une connectique électrique 3L le couvercle 9 étant emboîté sur la première extrémité longitudinale 7 du cadre. La deuxième extrémité longitudinale 8 ferme longitudinalement les logements 4 en formant une paroi de fond apte à maintenir les éléments chauffants 2.

Chaque logement 4 est bordé latéralement par un premier montant 10 du cadre 3 et par un deuxième montant 11 du cadre 3, le premier montant 10 et le deuxième montant 11 étant sensiblement parallèles à l’axe longitudinal X.

Entre le premier montant 10 et le deuxième montant 11, le cadre 3 comporte au moins une nervure 12, 13 permettant notamment de rigidifîer le cadre ajouré. Plus particulièrement, le cadre 3 peut comporter une nervure 12 et une nervure additionnelle 13, jointes et organisées par paire, chaque nervure permettant de rigidifîer le cadre ajouré. La nervure additionnelle 13 est agencée en série de façon longitudinale avec la nervure 12, de sorte que la nervure et la nervure additionnelle sont disposées l’une après l’autre selon l’axe longitudinal X.

Dans le cas illustré dans la figure 1, le cadre 3 comporte plusieurs nervures 12 et nervures additionnelles 13, organisées par paires. Chacune des nervures présente ici une courbure unique en forme de C.

La nervure 12 et la nervure additionnelle 13 participent, avec le premier montant 10 et le deuxième montant 11, à délimiter le logement 4, la nervure 12 et la nervure additionnelle 13 participant à délimiter le logement selon la direction transversale correspondant à la direction d’écoulement du flux d’air LA. Le premier montant 10 et le deuxième montant 11 portent par ailleurs des ergots 14 sur lesquels les éléments chauffants 2 peuvent prendre appui. Les ergots 14 s’étendent en saillie du premier montant 10 et du deuxième montant 11 pour former butée aux éléments chauffants en travers de la face 5 ajourée.

Le cadre 3 comporte par ailleurs deux extrémités latérales 15· Une partie centrale 16 sépare les logements 4 et concourt à la structure du cadre 3· Le premier montant 10, le deuxième montant 11, les premières nervures 12, les deuxièmes nervures 13, les deux extrémités latérales 15 du cadre et la partie centrale 16 du cadre 3 sont indissociables, de sorte à constituer une structure monobloc obtenue par exemple par moulage. Le couvercle 9 est par ailleurs une pièce rapportée sur le cadre 3·

La figure 2 montre le dispositif de chauffage électrique 1 selon l’invention, dans le premier mode de réalisation présenté en figure 1, sous l’angle de la coupe B-B. La vue ici représentée est similaire à ce qui a été décrit pour la figure 1. Pour la compréhension de la figure 2 et sa mise en œuvre, le lecteur se reportera à la description de la figure 1. Dans un souci de lisibilité de la figure, les éléments chauffants 2 normalement présents dans le logement 4 traversé par la coupe B-B ont été supprimés.

La nervure 12 comprend une partie centrale 18, une première partie latérale 19 reliée d’une part au premier montant 10 du cadre 3 et d’autre part à la partie centrale 18, ainsi qu’une deuxième partie latérale 20, visible sur les figures 1 et 3, et reliée au deuxième montant 11 du cadre 3 et à cette partie centrale 18.

Tel que cela a été précisé précédemment, la nervure 12 présente ici une courbure unique en forme de C. Elle est par ailleurs caractérisée par sa dimension longitudinale « b » définissant la première partie latérale 19 et la deuxième partie latérale 20 qui est plus grande que la dimension longitudinale « H » définissant la partie centrale 18.

La nervure 12 comprend par ailleurs une face externe 21 et une face interne opposée et orientée vers l’intérieur du cadre, c’est-à-dire vers le logement et l’élément chauffant qui y est logé. La face interne et la face externe sont reliées à leurs extrémités longitudinales par un bord d’attaque 22 et une bordure 23 opposée au bord d’attaque 22.

Selon l’invention, le bord d’attaque 22 de la nervure 12, c’est-à-dire le bord de la nervure le plus proche de la première extrémité longitudinale par laquelle sont insérés les éléments chauffants dans le cadre, comporte un biseau 25 formant rampe inclinée vers le logement 4 de l’élément chauffant 2. Le biseau 25 est configuré pour former au moins une pente qui s’étend depuis le bord d’attaque 22 vers la face interne de la nervure.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le bord d’attaque 22 est configuré de sorte que le biseau 25 présente une double pente, à savoir une première pente 32, pente principale du bord d’attaque 22, et une deuxième pente 33· La première pente 32 et la deuxième pente 32 se rejoignent en une ligne de jonction 34 des pentes 32, 33· La ligne de jonction 34 est plus éloignée du logement 4 que de l’extérieur du cadre 3·

Le biseau 25 et notamment l’angle de celui-ci, c’est-à-dire l’inclinaison de la pente guidant les éléments chauffants vers l’intérieur du cadre lors de l’insertion, est ici différent entre la partie centrale 18 et les parties latérales 19, 20. Le biseau est ainsi configuré de manière à présenter une première valeur d’angle « al » au niveau de la partie centrale 18 et une deuxième valeur d’angle « a2 » au niveau des parties latérales 19, 20, différente de la première valeur d’angle « al » pour une même nervure 12.

De façon particulière, lors de l’opération de montage, l’élément chauffant 2 en insertion dans le logement 4 du cadre 3 est amené à rencontrer de façon concomitante la première partie latérale 19 et la deuxième partie latérale 20, avant la partie centrale 18, la première partie latérale 19 et la deuxième partie latérale 20 étant plus proche de la première extrémité longitudinale 7·

Dans l’exemple illustré, depuis le premier montant 11 vers la partie centrale 18 de la nervure 12, l’angle formé par le biseau 25 est croissant. La deuxième valeur d’angle « a2 » dans la première partie latérale 19 et dans la deuxième partie latérale 20 est plus aigüe que la première valeur d’angle « al » dans la partie centrale 18. La deuxième valeur d’angle « a2 » et la première valeur d’angle « al » sont par ailleurs variables et croissantes de sorte à accompagner la progression de l’élément chauffant 2 glissant contre le bord d’attaque 22. Par croissantes on entend que la deuxième valeur d’angle « a2 » et la première valeur d’angle « al » s’ouvrent graduellement depuis le premier montant 10 vers la partie centrale 18, et depuis le deuxième montant 11 vers la partie centrale 18. On comprend que plus la valeur d’angle progresse, ou s’ouvre, plus la rampe est prononcée par rapport au plan A d’allongement principal longitudinal et plus le guidage de l’élément chauffant vers l’intérieur du cadre est prononcé.

La nervure additionnelle 13 comprend une partie centrale 28, une première partie latérale 29 reliée au premier montant 10 du cadre 3 et une deuxième partie latérale 3θ est reliée au deuxième montant 11 du cadre 3· La nervure additionnelle 13 participe à la rigid iff cation du cadre 3 sans influer sur l’insertion de l’élément chauffant 2, contrairement à la nervure 12.

Dans l’exemple illustré, la partie centrale 18 de la nervure 12 décrit une courbe et la partie centrale 28 de la nervure additionnelle 13 décrit également une courbe. Ces deux courbes sont agencées selon des orientations inverses, de sorte à ce qu’une portion de la partie centrale 18 se confonde avec une portion de la partie centrale 28. Le lieu de rencontre de la nervure 12 et de la nervure additionnelle 13 correspond à une portion de jonction 26. Plus particulièrement, la nervure 12 et la nervure additionnelle 13 sont en forme de C, symétriques l’une l’autre par rapport à la portion de jonction 26.

La nervure 12 et la nervure additionnelle 13 comprennent au moins un dispositif 27 de maintien en position de l’élément chauffant 2, en saillie de la portion de jonction 26 de la nervure 12 et de la nervure additionnelle 13, du côté de l’élément chauffant 2. Dans l’exemple illustré, deux dispositifs de maintien en position sont disposés dans cette portion de jonction 26. Ce ou ces dispositifs 27 de maintien en position de l’élément chauffant 2 sont destinés à être en contact avec l’élément chauffant 2.

Le ou les dispositifs 27 de maintien en position de l’élément chauffant 2 présentent, au moins sur leur face en regard de la première extrémité longitudinale du cadre, un profil biseauté formant plan incliné là également vers le logement 4 de l’élément chauffant 2. Ce profil est incliné selon un angle de valeur correspondant à la première valeur d’angle « al » du biseau 25 pris au niveau de la partie centrale 18 du bord d’attaque 22 de la nervure 12.

La nervure 12 et la nervure additionnelle 13 sont portées par l’une ou l’autre des faces 5 ajourées du cadre 3· Une paire de nervures 12, 13 d’une face 5 peut notamment être positionnée de façon alternée par rapport à une autre paire de nervures 12, 13 portée que l’autre face 5·

Pour une nervure ou paire de nervures portées sur une face du cadre, la face opposée peut porter une paire d’ergots 14 agencés en saillie respectivement du premier montant 10 et du deuxième montant 11. On comprend que ces ergots 14 participent à former obstacle au dégagement transversal de l’élément chauffant, l’élément chauffant 2 étant destiné à prendre appui sur le dispositif 27 de maintien en position de l’élément chauffant 2 porté par la paire de nervure 12, 13 d’une face et/ou sur ces ergots 14 portés au niveau de l’autre face.

Les figures 3 et 4 présentent le dispositif de chauffage électrique 1 illustré lors d’une opération de montage, au cours de l’insertion des éléments chauffants 2 et des pierres à effet PTC 6 associés dans le logement 4. Pour faciliter la lecture de cette figure 3> seule une partie du cadre 3, entre le premier montant 10 et le deuxième montant 11, a été représentée.

Les figures 3 et 4 montrent un deuxième mode de réalisation du cadre 3> qui diffère de ce qui a précédemment été décrit en ce que les nervures disposées en série longitudinale sont des nervures 12 seules. Toutes les nervures 12 sont identiques et réparties de façon homogène sur la face 5 ajourée du cadre 3· Cependant, l’opération de montage illustrée est valable pour tous les modes de réalisation de l’invention, que le cadre 3 soit pourvu des seules nervures 12 ou des nervures 12 jointes aux nervures additionnelles 13 tel que précédemment décrit, et quelle que soit la disposition ou la forme des nervures 12 entrant dans le cadre de l’invention.

Comme cela a été décrit dans le premier mode de réalisation présenté en figures 1 et 2, chaque nervure 12 se divise en une partie centrale 18, une première partie latérale 19 et une deuxième partie latérale 20, et chaque nervure 12 dispose d’une face externe 21, tournée vers l’extérieur du cadre et à l’opposé des éléments chauffants, d’un bord d’attaque 22 et d’une bordure 23 opposée au bord d’attaque 22. La nervure 12 dispose aussi d’une face interne 24, tournée en regard des logements des éléments chauffants.

Dans le deuxième mode de réalisation, la nervure 12 est globalement rectiligne, que ce soit au niveau de sa partie centrale 18, de sa première partie latérale 19 ou de sa deuxième partie latérale 20. La nervure 12 forme une bande perpendiculaire à l’axe longitudinal X et présentant une dimension longitudinale H homogène de valeur constante, la dimension longitudinale étant mesurée selon l’axe longitudinal X du logement 4 entre le bord d’attaque 22 et la bordure 23 de la nervure 12 côté face externe 21. Cette conformation n’est cependant pas limitative : la partie centrale 18, la première partie latérale 19 et/ou la deuxième partie latérale 20 pourraient prendre des formes différentes de celle ici décrite, et pourraient être différentes les unes des autres. De même, elles pourraient prendre des orientations différentes.

Tel que cela a pu être décrit précédemment en référence à un premier mode de réalisation, un ou plusieurs dispositifs de maintien en position peuvent être portés par la face interne de la nervure 12, par exemple au niveau de sa partie centrale 18.

L’insertion de l’élément chauffant 2 se fait par la première extrémité longitudinale 7, illustrée ouverte, en l’absence de couvercle 9· La direction prise par l’élément chauffant 2 au cours de son insertion est signifiée par une flèche 17·

La figure 4 illustre le dispositif de chauffage électrique 1 selon l’invention présenté en figure 3 selon une coupe A-A. La coupe A-A est perpendiculaire au plan A d’allongement principal longitudinal du dispositif de chauffage électrique 1 et passe par l’axe longitudinal X du logement 4· Ainsi, la coupe A-A passe notamment par la partie centrale 18 de chaque nervure 12.

Le bord d’attaque 22 de la nervure 12 comporte un biseau 25 formant rampe inclinée vers le logement 4 de l’élément chauffant 2. Le biseau 25 ne comporte ici qu’une unique pente 32 formée entre la face externe 21 et le bord d’attaque 22. Cette pente 32 est caractérisée ici par une valeur d’angle « al2 » constante sur toute la dimension latérale d’une même nervure 12, et sur l’ensemble des nervures 12 du logement 4 considéré. La bordure 23 est quant à elle perpendiculaire à l’axe longitudinal X.

Le biseau 25 est incliné de sorte à ce que le bord d’attaque 22 soit plus proche longitudinalement de la première extrémité longitudinale 7 côté face externe 21 que côté face interne 24·

La coupe A-A illustre un élément chauffant 2, et les pierres à effet PTC 6 associés, qui susceptible de dévier de sa trajectoire, lors de l’opération d’insertion, comme représenté par la flèche 17· L’élément chauffant 2 est désaxé par rapport à l’axe longitudinal X comme visible sur la figure 4· Dans cette configuration, l’élément chauffant 2 rencontre l’une des nervures 12 et plus particulièrement son bord d’attaque tournée vers la première extrémité longitudinale. Grâce au biseau 25 du bord d’attaque 22 et l’orientation du plan incliné qu’il participe à former, l’élément chauffant 2 glisse vers l’intérieur du logement, dirigé selon l’inclinaison du biseau 25 de sorte à se centrer sur l’axe longitudinal X du logement 4·

On comprend de ce qui précède que dans le cas d’une nervure dont le bord d’attaque est biseauté de manière à former deux pentes tel qu’évoqué en référence à la figure 2, l’élément chauffant est amené à entrer en contact le cas échéant avec la première pente 32, c’est-à-dire la pente tournée vers l’intérieur du logement, de sorte que là également, la forme biseautée du bord d’attaque permet le guidage de l’élément chauffant vers l’intérieur du cadre et son logement.

On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention propose un cadre de dispositif de chauffage électrique configuré pour faciliter son montage. Ce cadre de dispositif de chauffage électrique, destiné notamment à être intégré dans une installation de ventilation, de chauffage, et/ou de climatisation de véhicules automobiles, permet d’insérer sans heurts un élément chauffant au sein du cadre en vue de former le dispositif de chauffage électrique. L’opération de montage est plus aisée quel que soit le mode de réalisation de l’invention, grâce à la nervure biseauté.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, la forme du cadre de dispositif de chauffage électrique peut être modifiée sans nuire à l’invention, dans la mesure où le cadre de dispositif de chauffage électrique pour véhicule, in fine, remplit les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) configuré pour chauffer un flux d’air (FA) circulant dans un boîtier d’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation de véhicule, le cadre (3) s’étendant selon un plan (A) d’allongement principal longitudinal et comprenant au moins un logement (4) s’étendant selon un axe longitudinal (X) et étant destiné à loger au moins un élément chauffant (2), le cadre (3) comportant deux faces (5) ajourées, une première extrémité longitudinale (7) permettant l’insertion de l’élément chauffant (2) dans le logement (4) et une deuxième extrémité longitudinale (8) opposée à la première extrémité longitudinale (7), au moins une nervure (12) avec une face interne (24) orientée vers le logement (4) du cadre (3) et une face externe (21) opposée à la face interne (24), la face interne (24) de la nervure (12) étant reliée à la face externe (21) de la nervure (12) par un bord d’attaque (22) orienté vers la première extrémité longitudinale (7) du cadre (3) et une bordure (23) opposée au bord d’attaque (22), caractérisé en ce que le bord d’attaque (22) de la nervure (12) comporte un biseau (25) formant rampe inclinée vers le logement (4) de l’élément chauffant (2).
2. 2. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel le logement (4) est bordé latéralement par un premier montant (10) du cadre (3) et par un deuxième montant (11 ) du cadre (3), le premier montant (10) et le deuxième montant (11 ) étant sensiblement parallèles à l’axe longitudinal (X), la nervure (12) comportant une partie centrale (18), une première partie latérale (19) reliée à la partie centrale (18) et au premier montant (10) du cadre (3) et une deuxième partie latérale (20) reliée à la partie centrale (18) et au deuxième montant (11) du cadre (3), le biseau (25) formant une pente inclinée d’une première valeur d’angle (a1 ) dans la partie centrale (18) et d’une deuxième valeur d’angle (a2) dans la première partie latérale (19) et la deuxième partie latérale (20).
3. 3. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel la première valeur d’angle (a1 ) est constante depuis la première partie latérale (19) vers la deuxième partie latérale (20) et la deuxième valeur d’angle (a2) est constante depuis le premier montant (10) vers la partie centrale (18), et depuis le deuxième montant (11) vers la partie centrale (18).
4. 4. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel la première valeur d’angle (a1) est variable depuis la première partie latérale (19) vers la deuxième partie latérale (20) et la deuxième valeur d’angle (a2) est variable depuis le premier montant (10) vers la partie centrale (18), et depuis le deuxième montant (11) vers la partie centrale (18).
5. 5. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel la deuxième valeur d’angle (a2) est plus aigüe que la première valeur d’angle (a1).
6. 6. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face interne (24) de la nervure (12) comprend un dispositif (27) de maintien en position de l’élément chauffant (2), en saillie de la nervure (12).
7. 7. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif (27) de maintien en position de l’élément chauffant (2) a un profil biseauté incliné vers le logement (4) de l’élément chauffant (2).
8. 8. Cadre (3) de dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication 2 en combinaison avec l’une quelconque des revendications 3 à 7, comprenant, sur la même face (5) du cadre (3) et entre le premier montant (10) et le deuxième montant (11), la nervure (12) et une nervure additionnelle (13) disposées en série longitudinale et jointes en au moins une portion de jonction (26).
9. 9. Dispositif de chauffage électrique (1) comprenant un cadre (3) défini selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins un élément chauffant (2) logé dans le logement (4) du cadre (3).
10. 10. Boîtier d’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule comprenant un dispositif de chauffage électrique (1) selon la revendication précédente.