Brevet FR2512202A1 — publié le 19830304

SONDE DE TEMPERATURE POUR INSTALLATIONS DE CHAUF- FAGE OU DE CLIMATISATION A AIR CHAUD L'invention a pour objet une sonde de température comportant un élément de mesure tel que résistance NTC, notamment en forme de pastil- le, pour mesurer la température dans un conduit d'air d'une installation de chauffage ou de climatisation de véhicule automobile, les fils de connexion de cet élément servant en même temps à assurer le maintien et à former une surface détectrice. Les éléments de mesure de ce type sont usuels dans le commerce et sont destinés à être disposés dans un courant d'air forcé ou non forcé pour mesurer la température de ce courant d'air On a cependant constaté que le maintien en place de ces éléments de mesure pouvait présenter quelques difficultés Une résistance mécanique suffisante n'est procurée que par des fils relative- ment gros ou par des-liai sons courtes en fils minces sur des ailettes, des nervures ou des languettes du carter La transmission de chaleur au courant d'air ne peut pas être modifiée La transmission de chaleur non contr 8 lée peut provoquer des erreurs dans le résultat de mesure. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et concerne à cet effet une sonde de température du type ci-dessus caractérisée en ce que les fils de connexion sont assemblés, notam- ment par soudage, en liaison électriquement et thermiquement conductrice,, avec des pistes conduc- trices disposées sur un support en une matrice non conductrice de l'électricité et mauvaise conductrice de la chaleur, chaque piste conductrice étant agran- die dans le domaine de raccordement pour former une surface détectrice, tandis que le conducteur d'amenée à la surface détectrice est réalisé avec une forme en méandres. Par rapport aux réalisations con- nues, la sonde de mesure conforme à l'invention a pour avantage que les flux de chaleur vers et à partir de l'élément de mesure ainsi que vers et à partir du carter de la sonde de température et vers la connexion électrique sont interrompus avec sécurité. Des dispositions indiquées dans la suite permettent d'obtenir des modes de réali- sation avantageux et des perfectionnements de la sonde de mesure conforme à l'invention Il est parti- culièrement avantageux que le conducteur d'amenée ayant une forme en méandres présente au moins un rétrécissement qui constitue une barrière supplémen- taire pour le flux de chaleur. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention dessins dans lesquels: la figure 1 représente un premier exemple de réalisation de sonde de mesure; la figure 2 et la figure 3 sont deux vues d'un second exemple de réalisation; la figure 4 représente une sonde de mesure suivant la figure 2 et la figure 3 12202 montée dans un premier exemple de réalisation de carter de guidage d'air; la figure 5 et la figure 6 représentent une sonde de mesure suivant la figure 2 et la figure 3 montée dans un second exemple de réalisation de carter de guidage d'air. Une sonde de température 2 est disposée dans le conduit tubulaire 1 d'une installation de chauffage ou de climatisation de véhicule automo- bile La sonde de température est constituée par un élément de mesure 3, par exemple une résistance NTC usuelle dans le commerce, en forme de pilule, cet élément comportant deux fils de connexion 4, 5. Les fils de connexion 4, 5 s'étendent à partir de la face de l'élément de mesure 3 située du coté arrière en regardant dans la direction d'écoulement 6 Ces fils constituent en m 4 me temps le support et les surfaces détectrices pour la mesure de la température de l'air qui s'écoule dans le conduit d'air 1. Les fils de connexion 4, 5 sont assemblés par brasage en liaison de conduction électrique et thermique avec des pistes conductrices disposées sur un support 7 en matière non conductrice de l'électricité et mauvaise conductrice ou non conductrice de la chaleur Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1 > le support 7 est constitué par exemple, par une plaque en carton bakélisé sur laquelle sont scellées des pistes conductrices en cuivre, par exemple suivant le type connu en soi des platines de commutation Dans le do- maine de raccordement, maintenu le plus court possible avec les fils de connexion 4, 5, chaque piste conduc- trice est agrandie pour former une surface détectrice 8 Dans l'étendue de la surface détectrice, chaque fil de connexion 4, 5 est engagé dans m perçage de façon connue et est assemblé avec une soudure présentant la plus faible surface possible. Chaque surface détectrice 8 est disposée dans la partie avant du support 7 vu dans le sens de l'écoulement 6 A cette surface, est raccordé un conducteur d'amenée 9 réalisé en formant des méandres, ce conducteur s'étendant vers l'extré- mité arrière du support 7 en regardant dans la direc- tion d'écoulement Chacun des conducteurs d'amenée 9 présente au moins un rétrécissement 10 qui, dans le cas préBent, est disposé à proximité immédiate du raccordement avec la surface détectrice 8 Chaque conducteur d'amenée 9 présente une surface de contact agrandies à son extrémité située à l'opposé de la surface détectrice 8 Chaque surface de contact est munie à son tour de connexions électriques représen- tées sur le dessin. Le support 7 est, comme le montre la figure 1, agencé sous forme d'une platine rectan gulaire Sur chacun de ses cotés longitudinaux, ce support comporte des ergots triangulaires 12 en saillie latéralement permettait de bloquer le support entre les parois du conduit-d'air 1. La sonde de température fonce tionne de façon en soi connue de telle sorte que l'élément de mesure 3, les fils de connexion 4, 5 et les surfaces détectrices 8 captent la température de l'air qui s'écoule devant la sonde Une variation de température provoque une variation de la résistance de la sonde de température Cette variation de résis- tance est prélevée en tant que signal de mesure sur les surfaces de contact 11 et utilisée par exemple pour la régulation ou la commande d'une installation de chauffage ou de climatisation du véhicule auto- mobile. 2 5 1 2 2 0 2 Malgré l'utilisation des fils de connexion minces 4, 5, tous les deux relativement courts, on obtient une sonde de température présen- tant une résistance mécanique suffisante, ce qui est nécessaire en particulier pour la mise en applica- tion dans un véhicule automobile. Par la détermination de la grandeur de la surface détectrice 8, on a une possi- bilité de faire varier la surface de détection de température dans le but d'obtenir une réponse rapide même dans le cas d'une faible vitesse dans le conduit d'air 1. Par la forme en méandres des conducteurs d'amenée 9 et notamment par lé retreé cissement 10, on évite l'amenée et l'évacuation de la chaleur par les conducteurs électriques d'amenée, ce qui pourrait fausser la valeur de mesure La forme triangulaire des ergots 12 est prévue dans le même but, ce qui évite l'amenée et l'évacuation de la chaleur entre le support et la paroi du conduit d'air 1. Les figures 2 et 3 représentent un second exemple de réalisation d'élément de mesure. Dans cet exemple de réalisation de sonde de tempéra- ture 22, un élément de mesure 23 correspondant à celui du premier exemple de réalisation est relié par des soudures et par des fils de connexion 24, 25 à des pistes conductrices disposées sur un support 27 en forme de platine -Dans le domaine de raccordement, les deux pistes conductrices sont agrandies pour former des surfaces détectrices 28 Les conducteurs d'amenée 29 aux surfaces détectrices 28 sont également réalisée avec une forme en méandres Au raccordement de chaque conducteur d'amenée 29 est encore disposé un rétrécissement 30 L'extrémité du conducteur d'amenée 29 située à l'opposé de la surface détec- trice 28 présente encore une surface de contact agrandie 31 Une broche de connexion 32 est soudée sur chacune des surfaces de contact 31 Les broches de contact 32 et l'extrémité du support en forme de platine 27 située à l'opposé de l'élément de mesure 23 sont incorporées dans un corps de prise 33 constitué au moins partiellement en matière plas- tique Les broches de contact 32 sortent du corps de prise 33 du coté situé à l'opposé de l'élément de mesure 23. Le mode de fonctionnement de cette sonde de mesure est exactement identique à celui du premier exemple de réalisation. Cependant, dans cet exemple de réalisation, le monta- ge de la sonde de température dans un conduit d'air contenant l'air ou un autre fluide faisant l'objet de la mesure est considérablement simplifié par la disposition du corps de prise 33 La surface extérieure cylindrique du corps de prise 33 sert alors à assurer la fixation mécanique, les broches de contact assurant la liaison électrique de la sonde de tempé- rature avec des conducteurs de connexion. La figure 4 montre, à titre d'exemple, comment la sonde de température représentée sur la figure 2 et la figure 3 peut être montée. L'ensemble de la sonde de mesure, et donc le support 27, sont disposés dans une partie de guidage d'air en forme de manchon dont une ouverture frontale 36 est agencée sous forme d'orifice de diaphragme d'écoulement L'élément de mesure est alors disposé à proximité immédiate de l'orifice du diaphragme La partie de guidage d'air 35 est montée par son autre ouverture frontale 37 sur le corps de prise 33 La. paroi de la partie de guidage 35 présente deux per- çages transversaux opposés 38 à proximité du corps de prise 33. L'unité de construction représentée sur la figure 4 constitue une sonde de température pour le volume intérieur d'un véhicule automobile Elle est, par exemple, introduite dans un perçage de la paroi 40 du revêtement du volume intérieur d'un véhicule automobile de manière qu'une bride 39 repose sur la paroi 40 (indiquée en trait mixte) Par suite d'une légère surpression, produite dans le volume intérieur du véhicule automobile, l'air s' écoule à travers l'orifice frontal 36 agencé sous forme de diaphragme d'écoulement pour arriver sur l'élément de mesure 23 disposé dans la partie de guidage d'air 35 Par l'agencement en forme de diaphragme de l'orifice 36, l'air s'écoule énergiquement sur l'élément de mesure 23 et peut sortir de la partie de guidage d'air 35 par les pérçages transversaux 38 Sur le coté de la partie de guidage d'air 35 situé à l'opposé du corps de prise 33 est engagée une prise de courant en soi connue pour les conducteurs de mesure. Les figures 5 et 6 représentent une partie de guidage d'air 45 en forme de manchon tubulaire coudé Dans cet exemple de réalisation, les fils de connexion 24, 25 de l'élément de mesure 23 sont repliés de manière que lélèment de mesure vienne se loger, de façon similaire à celui de ltexemple de réalisation précédemment décrit, dans l'ouverture frontale 46 de l'une des branches 47 du coude. L'autre branche 48 est agencée sous forme de tubulure sur laquelle on peut engager une conduite d'air fle- xible Le conduit d'air 49 situé à l'intérieur de la branche 48 débouche dans la première branche 47 à' proximité du support 47. Le support 27 s'étend sensible- ment dans la direction de l'autre branche 48 du coude tubulaire Il est cependant disposé, comme le montre la figure 5, dans une saillie 50 du carter à ltexté rieur de la branche 48. Le fonctionnement de cet exemple de réalisation est esentiellement le m 6 me que celui décrit précédemment Par suite d'un courant d'air forcé provoqué par la conduite d'air flexible engagée sur la branche 48 et transmettant une dépression, l'air s'écoule dans la direction 44 sur l'élément de mesure 23 Par la disposition que l'on voit en particulier sur la figure 6, les fils de connexion 24, 25 ainsi que sur les faces détectrices 28 sont énergiquement balayées par l'air L'air peut quitter la partie de guidage d'air 45 par le conduit d'air 49 Dans cet exemple de réalisation, une prise de connexion est engagée sur le c orps de prise 33 pour prélever les valeurs de mesure électriques. Dans un autre exemple de réalisation des sondes de mesure 2, 22, les conduc- teurs d'amenée 9, 29, 10, 30 peuvent aussi, bien entendu, être partiellement recouverts par la matière du support 7, 27, en étant de préférence incorporés dans le support Il en résulte que les conducteurs d'amenée sont ainsi encore mieux isolés thermiquement et électriquement du fluide faisant l'objet de la mesure. 12202 REVENDICATIONS 1 Sonde de température comportant un élément de mesure tel que résistance NTC, notam- ment en forme de pastille, pour mesurer la tempéra- ture dans un conduit d'air d'une installation de chauffage ou de climatisation de véhicule automobile, les fils de connexion de cet élément servant en même temps à assurer le maintien et à former une surface détectrice, caractérisée en ce que les fils de conne- xion ( 4, 5, 24, 25) sont assemblés, notamment par soudage, en liaison électriquement et thermiquement conductrice, avec des pistes conductrices ( 8, 9, 28, 29) disposées sur un support ( 7, 27) en une matière non conductrice de l'électricité et mauvaise conduc- trice de la chaleur, chaque piste conductrice étant agrandie dans le domaine de raccordement pour former une surface détectrice ( 8, 28), tandis que le con- ducteur d'amenée ( 9, 29) à la surface détectrice ( 8, 28) est réalisé avec une forme en méandres. 2 Sonde de température selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduc- teur d'amenée ( 9, 29) qui à une forme en méandres présente au moins un rétrécissement ( 10, 30). 3-Sonde de température selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le conducteur d'amenée ( 9, 29, 10, 30) est partiellement recouvert par la matière du support ( 7, 27), de préférence en étant incorporé dans le support. 4 Sonde de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support ( 7, 27) présente la forme d'une platine allongée, de préférence rectangulaire. Sonde de température selon la revendication 4, caractérisée en ce que des pistes conductrices ( 9, 29) formant des méandres sont disposées l'une à coté de l'autre sur un support ( 7, 27). 6 Sonde de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracté- risée en ce que l'élément de mesure ( 3, 23) est disposé devant une face étroite du support rectangu- laire ( 7, 27). 7 Sonde de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisée en ce que le conducteur d'amenée ( 9, 29) présente une surface-de contact agrandie (il, 31) du coté situé à l'opposé de la surface détectrice ( 8, 28). 8 Sonde de température selon la revendication 7, caractérisée en ce que le support ( 27) est assemblé sur les surfaces de contact ( 31), notamment par soudure, avec des broches de contact ( 32) de préférence disposées ou incorporées dans un corps de prise ( 33). 9 Sonde de température selon la revendication 8, caractérisée en ce que le support ( 27) est incorporé, au moins en partie, dans le corps de prise ( 33) réalisé en matière plastique. Sonde-de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le support 47) est bloqué entre les parois du conduit d'air ( 1), notamment au moyen d'ergots triangulaires ( 12) en saillie latéralement. 11 Sonde de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le support ( 27) est disposé dans une partie de guidage d'air ( 35) en forme de manchon dont une ouverture frontale ( 36) est agencée sous forme d'orifice de diaphragme d'écoulement, la disposition étant telle que l'élément de mesure * 11 ( 23) se trouve dans l'orifice de diaphragme ou à proximité immédiate. 12 Sonde de température selon la revendication 11, caractérisée en ce que la partie de guidage d'air ( 35) est montée par Vautre ouver- ture frontale ( 37) de façon sensiblement coaxiale sur le corps de prise ( 33) et en ce qu'au moins un perçage transversal ( 38) est pratiqué dans la paroi de la partie de guidage d'air ( 35) à proximité du corps de prise ( 33). 13 Sonde de température selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, carac- térisée en ce que la partie de guidage d'air ( 45) en forme de manchon est agencée comme un coude tubu- laire, les fils de connexion de l'élément de mesure ( 23) étant coudés de manière que cet élément de mesure ( 23) se trouve dans une branche ( 47) du coude- tubulaire, de préférence dans son ouverture frontale ( 46) ou à proximité immédiate, tandis que le support ( 27) est disposé dans un prolongement ( 50) du carter en s'étendant sensiblement dans la direction de l'autre branche ( 48).