Brevet FR2214870A1 — publié le 19740819

ta présente invention concerne un dispositif électrique de chauffage d'air. Elle est applicable en premier lieu à des dispositifs électriques de chauffage d'air destinés à chauffer des véhicules mais peut également être utilisée avantageusement en combinaison avec des réchauffeurs d'air pour chauffer d'autres espaces. Pour de nombreux types de dispositifs électriques de chauffage a air, on utilise des éléments de résistance du type appelé ouvert, c'est-à-dire des éléments où des fils de résistance électriques sont supportés par des éléments isolants et.sont planés directement dans le courant d'air à chauffer.De tels éléments chauffants ouverts ne conviennent pas pour des dispositifs de chauffage de véhicules du fait que les fils de résistance atteignent facilement des températures tellement élevées qu'il se produit une odeur de poussière brute et qu'il y a un risque d'imc-endie en présence de vapeurs explosives Des dispositifs chauffants classiques pour véhicules utilisent par conséquent souvent des éléments dits gainés dans lesquels le fil de résis tance est enfermé dans un tube métallique rempli d'une matière céramique par exemple de la magnésie.Des éléments du type gainé deviennent cependant très encombrants s'il s'agit d'assurer que a température en surface soit maintenue à un niveau relativement bas. I1 existe aussi des types d'éléments gainés à ailettes mais, dans ce cas, le dispositif chauffant électrique deviens également relativement encombrant et coûteux En particulier, lorsqu'il s'agit de construire des dispositifs de chauffage destinés à être installée en permanence dans des vEhiculea, il est essentiel que leurs dimensions soient faibles.La présente invention a pour objet de réaliser des dispositifs de chauffage d'air sous une forme très compacte leur permettant d'être installés à demeure dans des véhicules automobiles ou autres et de manière qu'ils présentent en même temps une température relativement basse et uniforme en surface, cette forme de:réalisation offrant en outre la nécessaire sécurité du point de vue électrique et du risque d'incendie. le. dispositif de chauffage d'air suivant la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un élément de résistance mince et flexible ou en forme de tube mince qui est isolé électriquement et monté. entre un tube métal lique intérieur et un tube métallique extérieur qui présentent un bon pouvoir conducteur de la chaleur, au moins l'un des tubes présentant des ailettes axiales qui augmentent la surface et sont orientées respectivement vers l'intérieur ou vers l'extérieur à partir de l'élément de résistance et l'un des tubes étant muni d'une fente axiale de manière à permettre à un dispositif de serrage de réaliser un bon contact conducteur de la chaleur entre l'élément de résistance et les tubes. te tube extérieur est réalisé de préférence en aluminium extrudé. En outre, la fente axiale présente avantageusement des bords permettant d'y fixer un profilé en U au moyen duquel l'élément chauffant peut être efficacement serré de façon à procurer une bonne conduction de la chaleur. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, l'élément chauffant présentant des tubes intérieur et extérieur à ailettes est monté dans une enveloppe qui entoure le tube extérieur à ailettes, un ventilateur à écoulement axial étant égalenent enfermé, avec son moteur, dans l'enveloppe et le moteur étant entouré-en outre partiellement par le tube intérieur de manière à former un espace d'air entre le moteur et le tube intérieur, permettant ainsi au moteur d'être refroidi et d'absorber de la chaleur à partir de la surface interne du tube intérieur, L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexés. La fig. 1 représenté en perspective un élément chauffant destiné à être utilisé suivant la présente invention. La fig. 2 montre comment l'élément formant résistance électrique peut être réalisé. tes fig. 3 et 4 -ncontrent un autre type d'élément formant résistance électrique. La fig. 5 ést une coupe de l'ensemble d'un dispositif électrique de chauffage d'air. La fig. 1 représente un élément chauffant en perspective. L'élément de résistance 1 isolé électriquement est serré entre un tube métallique intérieur 2 et un tube métallique extérieur 3 qui présentent un bon pouvoir conducteur de la chaleur. Dans l'exemple représenté, tant le tube- intérieur 2 nue le tube exté rieur 3 présentent des ailettes axiales destinées à augmenter la surface de chauffage, te tube extérieur 3 présente une fente axiale 4 munie de bords 5 qui, conjointement avec un profilé en U 6, servent de dispositif de serrage bon conducteur delta chaleur pour l'élément formant résistance électrique 1. Un prolongement 8 de l'une des ailettes 7 du tube extérieur 3 sert de base à un dispositif limitateur de la température 9 et éventuellement à un thermostat 10. La fig. 2 représente une forme de réalisation de l'élément de résistance 1 suivant laquelle une mince plaque il de mica ou d'une autre matière réfractaire électriquement isolante est munie d'un enroulement constitué par un mince ruban 12 d'une matière formant résistance électrique. L'enroulement ainsi obtenu présente une orientation axiale de manière à éviter que le ruban ne s'étire lorsque l'élément est courbé sur le tube intérieur 2.Avant d'être assemblé entre le tube intérieur 2 et le tube extérieur 3 suivant la fig. 1, la plaque Il munie de son enroulement est montre entre une deux plaques électriquement isolées 13, 14 prévues de chaque c8té Un autre type d'élément formant résistance électrique 1 est représenté aux fig. 3 et 4 dans lesquelles l'élément de résistance est une feuille métallique gravée par voie chimique 15 qui forme ainsi, par exemple, un enroulement à méandres sur lequel est plaquée une matière électriquement isolante. L'élément 1 présente des organes de connexion 16 au niveau desquels l'isolation a été retirée de la feuille métallique 15. tes organes de connexion 16 passent par les fentes 17 de manière à s'étendre à l'extérieur du tube extérieur 3. la fig. 5 est une coupe longitudinale du dispositif de chauf fage, L'élément formant résistance électrique 1 et ses tubes intérieur 2 et extérieur 3 à ailettes sont montés dans une enve loppe extérieure 19 dans laquelle sont enfermés un ventilateur à écoulemént axial 20 et son moteur 21. Un espace d'air situé entre le moteur 21 et le tube 2 permet au moteur d'être refroidi et d'absorber de la chaleur à partir de la surface interne du tube intérieur 2. Le moteur est de préférence un moteur à courant continu à vitesse de rotation élevée (par exemple 7 000 t/mn) qui peut être relié à la batterie d'un véhicule automobile et présente un faible diamètre, permettant ainsi de donner a un dispositif. de chauffage d'air de faibles dimensions. RnVEND1 CÂTIONS 1 - Dispositif électrique de chauffage d'air,caracbérisé en ce qu'il comprend un élément formant résistance électrique mince et flexible ou en forme de tube mince qui est isolé électriquement et monté entre un tube métallique intérieur et un tube métallique extérieur présentant un bon pouvoir conducteur de la chaleur, au moins l'un ds tubes étant muni d'ailettes axiales auglnentant la surface de chauffage et qui sont orientées respectivement vers l'intérieur ou vers l'extérieur à partir de l'élément de résistance et l'un des tubes étant muni d'une fente axiale de manière à perne.ttre à un dispositif de serrage d'établir un contact bon conducteur de la chaleur entre l'élément formant résistance électrique et les tubes. 2.- Dispositif électrique de chauffage d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube extérieur est réalisé en aluminium extrudé. 3 - Dispositif électrique de chauffage d'air suivant l'une des revendications 1 et 2, caractéris en ce que la fente axiale présente des bords permettant la fixation d'un profilé en-U au moyen duquel l'élément chauffant-peut efficacement être serré de manière à obtenir une bonne conduction de la chaleur. 4 - Dispositif électrique de chauffage d'air suivant l'une des revendications i à 3, caractérise en ce que l'élément chauffant est constitué par une mince plaque de mica ou d'une matière réfractaire analogue électriquement isolante, en ce qu'il est enroulé autour de la plaque un mince ruban de matière à résistance électrique, l'enroulement ainsi obtenu étant orienté axialeIrlent et ia plaque étant en outre, après avoir été recouverte d'une ou de çlusieurs plaquettes électriquement isolantes prévues de chaque côté, serrée entre le tube intérieur et le tube extérieur. 5 - Dispositif électrique de chauffage d'air suivant l'une des revendic. électriques. 6 - Dispositif électrique de chauffage d'air suivant l'une des revendications i à 5, caractérisé en ce que l'élément -chauf- fant est monté avec ses tubes intérieur et extérieur à ailettes dans une enveloppe entourant le tube extérieur à ailettes, en ce qu'un ventilateur à écoulement axial est monté avec son moteur dans l'enveloppe, en ce que le moteur est en outre partiellement eùtouré par le tube'intérieur de manière à former un espace d'air entre le moteur et le tube intérieur, permettant ainsi au moteur d'être refroidi et d'absorber de la chaleur à partir de la surface interne du tube intérieur. 7 - Dispositif électrique de chauffage drair suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un espace de connexion électrique est prévu d'un côté de l'enveloppe, en ce que ledit espace enferme un dispositif imitateur de température et un thermostat qui sont montés sur une hase métallique constituée par une matière présentant un bon pouvoir conducteur de la chaleur et en ce que la base est reliée intimement au tube extérieur du dispositif chauffant de manière à procurer une bonne conduction de la chaleur. 8 - Dispositif électrique de chauffage d'air suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la sortie du dispositif chauffant comporte un châssis muni d'ailettes de guidage inclinées et présentant en outre une forme circulaire permettant de régler'la direction d'écoulement à la sortie en tournant le châssis.