Brevet FR2644583A1 — publié le 19900921

L'invention concerne un capteur de température pour installations de chauffage et de climatisation, en particulier de véhicules automobiles, comprenant un boîtier, présentant un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour un fluide, ainsi qu'un élément de mesure disposé dans le boîtier et qui est relié par des fils de raccordement à des connecteurs à enfichage. Par la demande de brevet allemand DE-OS 36 20 246 soumise à l'Inspection Publique, on connait un capteur de température possédant un élément de mesure, constitué par une résistance à coefficient de température négatif par exemple, qui est relié par des fils de raccordement à des connecteurs à enfichage. Le boîtier du capteur présente un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour l'air ambiant. Afin d'obtenir une valeur de mesure aussi exacte que possible de la température de l'air ambiant, qui peut être l'air ambiant de l'habitacle d'une voiture par exemple, on fait passer un courant d'air constant sur l'élément de mesure. L'orifice de sortie du boîtier du capteur peut être raccordé à un canal d'arrivée d'air reliant un ventilateur à l'habitacle d'un véhicule, comme cela est connu par exemple par la demande de brevet DE-OS 35 19 466 soumise à l'Inspection Publique. Il est possible aussi, ainsi que cela est connu par le brevet allemand DE 35 41 263, de relier l'orifice de sortie du capteur de température directement à un ventilateur pour obtenir un courant d'air balayant l'élément de mesure. Il est possible encore de créer un courant d'air par la coordination d'un ventilateur particulier à l'élément de mesure, ainsi que cela est connu par le "Patents Abstracts of Japan", tome 6, n 236 (M-173) 1114 du 25 novembre 1982, se référant au document japonais JP-A-57-134315. Il se révèle comme un inconvénient, avec les solutions connues mentionnées ci-dessus, que la valeur mesurée de la tempé- rature est fréquemment faussée par une transmission de chaleur du boîtier à l'élément de mesure. Il en est ainsi notamment lorsque le capteur est monté dans le tableau de bord d'une voiture, comme cela est souvent le cas, tableau qui peut s'échauffer considérablement, par exemple par le rayonnement solaire ou par des appareils élec- triques installés à proximité du capteur, un récepteur radio par exemple, et qui peut transmettre sa température au boîtier du capteur. Le même inconvénient se manifeste lorsque Le véhicuLe n'a pas été utilisé pendant une durée prolongée par temps très froid par exemple et que l'environnement du capteur a pris une tempé- rature très basse, pouvant être transmise par l'intermédiaire de la paroi du boîtier du capteur et par radiation à l'élément de mesure. Ceci peut avoir pour conséquence que la régulation d'une instal- lation de chauffage et de climatisation ne s'effectue pas comme désiré, du fait que les valeurs de température mesurées sont faussées, avec le résultat que l'installation fonctionne mal et que le confort laisse à désirer. Le but de l'invention est de créer un capteur de tempé- rature qui soit simple et économique et dont l'éLément de mesure soit mieux et plus efficacement isolé thermiquement des influences thermiques de l'environnement du capteur qu'avec les solutions connues jusqu'à présent. Selon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le boîtier est réalisé au moins à double paroi dans une zone préfixée, adjacente à L'orifice d'entrée, et est pourvu d'au moins un canal d'écoulement intérieur et d'au moins un canal d'écou- lement extérieur avec des orifices d'entrée, et que l'éLément de mesure est diposé dans le canal d'écoulement intérieur. Il est avantageux que le boîtier soit réalisé au moins à double paroi dans une zone préfixée adjacente à L'orifice d'entrée et présente au moins un canal d'écoulement intérieur et au moins un canal d'écoulement extérieur avec des orifices d'entrée, et que l'élément de mesure soit disposé dans Le canal d'écoulement intérieur, parce que l'on obtient ainsi, de manière simple et économique, un désacouplement thermique de l'élément de mesure par rapport à la paroi extérieure du boîtier, ce qui garantit que, dans le cas d'un grand écart de température entre l'air à mesurer et l'environnement du capteur, qui peut être la zone environnante du tableau de bord d'un véhicule automobile par exemple, Le rayon- nement de chaleur du boîtier à L'éLément de mesure est largement évité, de sorte que la valeur mesurée est faussée au minimum, si bien que la régulation exacte d'une installation de chauffage et de climatisation est assurée sous toutes les circonstances. Du fait que les fils de raccordement constituent Les OS dispositifs de maintien pour l'élément de mesure, on obtient un capteur de température ayant une structure particulièrement écono- mique et simple parce que des dispositifs de maintien coûteux pour l'élément de mesure ne sont pas nécessaires et qu'il est garanti en même temps que cet élément occupe une position fixe dans le boîtier du capteur. IL est avantageux que le boîtier soit composé d'une partie formant un socle et d'une partie - réalisée au moins à double paroi - formant un guide d'air et que ce dernier soit relié de façon amovible au socle par des éLéments de liaison parce que, de cette manière, le capteur peut être fabriqué et monté de façon simple et économique et qu'il peut être démonté facilement pour des réparations éventuellement nécessaires et/ou des opérations d'entretien. Du fait que le socle présente une première butée dirigée vers le guide d'air et que ce dernier présente une seconde butée dirigée vers le socle, on obtient l'avantage que le capteur peut être installé de manière simple et économique, de façon sûre et immuable, dans une ouverture ménagée dans une paroi dans laquelle est fixé le capteur. Il est avantageux que le guide d'air soit réalisé sous la forme d'une pièce cylindrique creuse qui est au moins à double paroi et que le socle soit réalisé sous la forme d'une pièce cylin- drique creuse parce que, de cette manière, le capteur peut être fabriqué le plus économiquement et le plus simplement. Lorsque les éléments de liaison sont réalisés comme des éléments d'arrêt ou d'encliquetage, on obtient l'avantage que le capteur peut être monté simplement et rapidement. Il est avantageux que les éléments de liaison soient réalisés comme des éléments filetés parce que, ainsi, la distance entre la première et la seconde butée peut être adaptée simplement et économiquement à l'épaisseur de la paroi dans laquelle est fixé le capteur, dans une ouverture pratiquée dans cette paroi, et que, en plus, la sureté de la fixation du capteur à la paroi est accrue. Du fait que des éLéments de raccordement relient des fils de raccordement aux connecteurs dans ou sur des traversées pratiquées dans Le boîtier, on obtient l'avantage que la Liaison entre Les fils de raccordement de l'éLément de mesure et les connecteurs peut être réalisée simplement et économiquement. Les éLéments de raccordement assurent en même temps l'étanchéité des traversées du boîtier, ce qui empêche l'aspiration d'air parasite. It est avantageux que les orifices d'entrée du canal d'écoulement intérieur, ou de chaque canal d'écoulement intérieur, soient disposés sur le côté frontal du boîtier ou du guide d'air et que les orifices d'entrée du canaL d'écoulement extérieur, ou de chaque canal d'écoulement extérieur, soient disposés sur la paroi latérale du boîtier ou du guide d'air, de manière que ces orifices d'entrée soient orientés en direction de la paroi dans laquelle est fixée Le capteur, parce que, ainsi, on obtient de manière simple et économique que le courant d'air traversant le canal d'écouLement intérieur ne contient pas de fractions d'air qui sont influencées par La température de la paroi dans laquelle est fixé le capeur ou par l'environnement de l'emplacement du capteur et qui pourraient fausser la température mesurée de l'air dont il sagit de déterminer la température, ce qui peut entraîner le mauvais fonctionnement de la régulation de l'installation de chauffage et de climatisation. Il est avantageux que les canaux d'écoulement d'air présentent plusieurs orifices d'entrée parce que L'air aspiré peut ainsi être mis en tourbillonnement, de sorte que la température mesurée peut présenter une plus grande constance. La disposition d'un cache devant les orifices d'entrée apporte l'avantage que le capteur peut être encastré à fleur, donc installé de façon discrète, par exemple dans un tableau de bord. L'utilisation d'une résistance à coefficient de tempé- rature négatif ou d'une résistance à coefficient de température positif pour l'élément de mesure apporte l'avantage que la structure du capteur reste simple et économique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale d'un capteur de tempé- rature selon un mode de réalisation de l'invention; et la figure 2 est une vue semblable d'un capteur de tempé- rature selon un autre mode de réalisation de l'invention. Des composants identiques ou ayant le même effet sont désignés par les mêmes références sur Les figures. Le capteur de température de la figure 1 comprend un boîtier G qui peut être en matière plastique par exemple. Le boîtier G de ce mode de réalisation se compose d'un socle T et d'un guide d'air L. Le boîtier pourrait également être réalisé d'un seul tenant. Le socle T de cet exemple possède une forme cylindrique creuse et présente à sa première extrémité une ouverture pour la réception du guide d'air L. A sa seconde extrémité, Le socle T présente l'orifice de sortie A, lequel est d'un seul tenant avec le socle. L'orifice de sortie A pourrait être prévu également dans la surface périphérique du socle T. La seconde extrémité du socle présente, en outre, des traversées pour la réception d'éléments de raccordement C. Chacun de ces éléments relie un fil de raccordement D, menant à l'élément de mesure M, à un connecteur S. Au cas o L'élément de mesure M est constitué par une résistance à coefficient de température négatif ou à coefficient de température positif, l'élément de mesure M présente deux fils de raccordement D, qui sont reliés chacun par un élément de raccordement C à un connecteur à enfichage S. Les connecteurs S peuvent être réalisés à la façon de connecteurs plats, comme représenté, mais aussi, ce qui n'est pas représenté, comme des connecteurs ronds. La liaison entre les connecteurs S et les fils de raccordement D peut être réalisée par soudage, rivetage ou serrage. Les fils de raccordement D ont une rigidité qui permet, également sans dispositifs de maintien coûteux, de garantir une disposition fixe de l'élément de mesure M - par rapport au point de fixation des fils - dans le bottier G. Le guide d'air L est formé ici d'un cylindre creux à double paroi, présentant un certain nombre d'orifices d'entrée E sur son côté éloigné du socLe T. En raison de son exécution à double paroi, le guide d'air L présente un canal d'écoulement intérieur kl et un canal d'écoulement extérieur K2. Les canaux K1, K2 communiquent avec les orifices d'entrée E et aboutissent librement dans l'espace intérieur déLimité par le socle T. Les fils de raccordement D maintiennent l'éLément de mesure M en position fixe dans le canal d'écoulement intérieur K1. Le guide d'air L peut également comporter un plus grand nombre de parois et d'orifices d'entrée E. La liaison entre le guide d'air L et le socle T est réalisée par des éléments de liaison V. Ces derniers forment une liaison vissée dans cet exemple. Surtout lorsque le boîtier G du capteur possède en section droite une forme non circulaire, les éléments de liaison V peuvent être réalisés également sous forme d'éléments d'arrêt ou d'encliquetage. Afin que le capteur de température puisse être monté en position fixe dans une ouverture pratiquée dans une paroi, le socle T présente une première butée N1 dirigée vers le guide d'air L et ce dernier présente une seconde butée N2 dirigée vers le socle T, de sorte que le capteur peut être serré sur le bord entourant l'ouverture de la paroi. Le capteur peut être fixé aussi par un dispositif d'assemblage à encliquetage prévu sur la paroi extérieure du boîtier du capteur, selon un mode de réalisation non représenté. Un exemple d'application du capteur de température selon l'invention sera brièvement décrit ci-après. Le capteur sert, dans cette application, à mesurer la température de l'air de l'habitacle d'une voiture. Pour une telle application, le capteur sera généralement monté dans ou à proximité du tableau de bord. A travers les orifices d'entrée E et l'orifice de sortie A, on fait passer un courant d'air le long de l'élément de mesure M afin de pouvoir déterminer la température de l'air de l'habitacle aussi exactement que possible. Dans le but d'éviter qu'en présence d'un grand écart de température entre l'emplacement du capteur et l'air à mesurer, le boîtier G ne rayonne de la chaleur ou du froid sur l'élément de mesure M et fausse ainsi la température mesurée, l'élément M est entouré d'un boîtier G à double paroi. L'élément de mesure M se trouve plus exactement dans le canal d'écoulement intérieur K1, lequel est parcouru par l'air de l'habitacle. Le canal extérieur K2 est également parcouru par l'air de l'habitacle pour éviter que l'élément de mesure M soit expose à un rayonnement thermique. Il est ainsi garanti que la température de la partie du boYtier G en contact avec l'environnement du capteur, ne puisse pas être transmise, ou seulement dans une mesure minimale, par rayonnement, à l'élément M, ce qui évite à peu près complètement que la valeur mesurée ne soit faussée. Lorsqu'un cache est disposé devant les orifices d'entrée E, le capteur de température peut être encastré de façon discrète, à fleur, par exemple dans un tabLeau de bord. La figure 2 montre un autre exemple de réalisation du capteur selon l'invention. Le boitier G de ce capteur est composé également d'un socle T et d'un guide d'air L qui sont reliés de façon amovible l'un à l'autre par des éléments de liaison V. L'élément de mesure M, les fils de raccordement D, des éléments de raccordement C et les connecteurs S sont réalisés comme décrit en référence dans la figure 1, mais ne sont pas représentés sur la figure 2. Le socle T présente un orifice de sortie A, une première butée N1 et des éléments de liaison V. Le guide d'air L de cet exemple est également à double paroi et comporte au moins un canal d'écoulement intérieur K1 avec au moins un orifice d'entrée E, prévu sur le côté frontal R du guide d'air, ainsi qu'au moins un canal d'écoulement extérieur K2 avec au moins un orifice d'entrée E. Cet orifice ou les orifices d'entrée E du canal extérieur sont prévus dans la paroi latérale du guide d'air L. Celui-ci possède une seconde butée N2 dirigée vers le socle T. Comme le montre la figure 2, le capteur de température peut ainsi être fixé de façon simple et sûre dans une ouverture d'une paroi de fixation I, faisant partie du tableau de bord du véhicule par exemple. Les orifices d'entrée E du canal d'écoulement extérieur K2, ou de chaque canal d'écoulement extérieur, sont orientés en direction de la paroi I dans laquelle est fixé le capteur. Ainsi, en cas de différences de température importantes entre l'air à mesurer, de l'habitacle d'une voiture par exemple, et l'environ- nement du capteur, formé par la paroi I dans laquelle est fixé le capteur, l'élément de mesure M peut seulement être balayé par de l'air non influencé par la température de l'environnement immédiat du capteur, puisque l'air susceptible d'être influencé, est évacué à travers le ou les canaux d'écoulement extérieurs K2 et ne peut pas parvenir aux orifices d'entrée E du ou des canaux d'écoulement intérieurs K1. Par conséquent, même en cas d'importants écarts de température entre l'air à mesurer et l'environnement du capteur, le fonctionnement convenable de la régulation de l'installation de chauffage et de climatisation, dépendant de la température mesurée de l'air, est garanti. On obtient en outre les mêmes avantages que ceux décrits en référence à la figure 1. REVENDICATIONS 1. Capteur de température pour installations de chauffage et de climatisation, en particulier de véhicules automobiles, comprenant un boîtier, présentant un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour un fluide, ainsi qu'un élément de mesure disposé dans le boîtier et qui est relié par des fils de raccordement à des connecteurs à enfichage, caractérisé en ce que le boîtier (G) est réalisé au moins à double paroi dans une zone préfixée, adjacente à l'orifice d'entrée (E), et est pourvu d'au moins un canal d'écou- lement intérieur (K1) et d'au moins un canal d'écoulement extérieur (K2) avec des orifices d'entrée (E), et que l'élément de mesure (M) est diposé dans le canal d'écoulement intérieur (K1). 2. Capteur de température selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de raccordement (2) sont les éléments de maintien pour l'élément de mesure (M). 3. Capteur de température selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier (G) est composé d'une partie de base formant un socle (T) et d'une partie formant un guide d'air (L) réalisé au moins à double paroi, et que le guide d'air (L) est relié de façon amovible au socle (T) par des éLéments de liaison (V). 4. Capteur de température selon la revendication 3, caractérisé en ce que le socle (T) présente une première butée (N1) dirigée vers le guide d'air (L) et que le guide d'air (L) présente une seconde butée (N2) dirigée vers le socle (T). 5. Capteur de température selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide d'air (L) est réalisé comme une pièce cylindrique creuse qui est au moins à double paroi et que le socle (T) est réalisé comme une pièce cylindrique creuse. 6. Capteur de température selon la revendication 3 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments de liaison (V) sont réalisés comme des éléments d'arrêt ou d'encliquetage. 7. Capteur de température selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments de liaison (V) sont réalisés comme des éléments filetés. 8. Capteur de température selon la revendication 2, caractérisé en ce que des éLéments de raccordement (C) relient les fils de raccordement (D) aux connecteurs (S) dans ou sur des traversées ménagées dans le boitier CG). 9. Capteur de température selon la revendication 3 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les orifices d'entrée (E) du canal d'écoulement intérieur (K1), ou de chaque canal d'écoulement intérieur, sont disposés sur le côté frontal (R) du boîtier CG) ou du guide d'air (L) et que les orifices d'entrée (E) du canal d'écouLement extérieur (K2), ou de chaque canal d'écoulement extérieur, sont disposés sur la paroi latérale du boîtier (G) ou du guide d'air (L), de manière que ces orifices (E) soient orientés en direction de La paroi CI) dans laquelle est fixé le capteur. 10. Capteur de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux d'écoulement (K1, K21 présentent plusieurs orifices d'entrée CE). 11. Capteur de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un cache est placé devant les orifice d'entrée CE). 12. Capteur de température selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de mesure (M) est une résistance à coefficient de température négatif ou une résistance à coefficient de température positif.