Brevet FR2857907A1 — publié le 20050128

La présente invention concerne un dispositif de distribution sélective et contrôlée de chaleur par rayonnement dans l'habitacle d'un véhicule automobile. On sait que le chauffage des véhicules est 5 habituellement assuré par les calories produites par le moteur au cours de son fonctionnement normal, qui sont captées par un circuit à circulation de fluide pour être délivrées dans l'habitacle par un échangeur de chaleur. Ce type de chauffage présente l'inconvénient de 10 n'être efficace qu'au bout d'un certain temps nécessité par la montée en température du fluide échangeur. Par ailleurs, la génération des moteurs thermiques modernes a vu son rendement mécanique augmenter dans de fortes proportions au cours des dernières années, si bien que les pertes 15 calorifiques qui étaient précédemment utilisées en période de froid pour assurer le chauffage de l'habitacle ont été réduites diminuant ainsi d'autant les capacités de ce type de chauffage. Bien entendu, à l'heure actuelle, la plupart des 20 véhicules sont pourvus de moyens de climatisation, si bien que ces derniers sont parfaitement utilisables pour le chauffage de l'habitacle. Cependant, outre le fait que, ainsi d'ailleurs que les dispositifs à circulation de fluide, ils ne sont efficaces qu'après un certain temps de 25 fonctionnement, leur rendement sur le plan énergétique est faible. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de chauffage pour véhicule qui soit en mesure d'assurer le chauffage de celui-ci de façon quasi 30 instantanée dès sa mise en marche et qui, de plus, possède un rendement thermique élevé, ce dispositif de chauffage pouvant d'ailleurs venir en complément des autres moyens de 2 2857907 chauffage existants, et notamment des chauffages à circulation de fluide ou des systèmes de climatisation. La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de distribution sélective de chaleur dans 5 l'habitacle d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué de plusieurs éléments de chauffage souples répartis sur des panneaux de l'habitacle, chaque élément de chauffage étant constitué d'un mince film métallique formant au moins une piste électrique 10 susceptible d'être alimentée en courant électrique, et épousant les dimensions et la forme des panneaux respectifs, qui est maintenu en sandwich entre deux éléments isolants électriquement, à savoir un élément support et un élément émetteur disposé vers l'intérieur de 15 l'habitacle. Le panneau pourra être réalisé en un matériau isolant électriquement et l'élément chauffant pourra être encastré dans ce panneau, l'émetteur étant constitué par la face de celui-ci qui est en contact avec l'intérieur de 20 l'habitacle. Suivant l'invention l'élément chauffant pourra également être appliqué sur le panneau. Sa face extérieure pourra alors recevoir un élément formant décor. La présente invention est particulièrement intéressante en ce que les éléments chauffants pourront 25 être reliés à une logique de commande pourvue de moyens permettant de contrôler la puissance électrique délivrée à ces derniers. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un élément de chauffage souple 30 constitué d'un mince film métallique formant au moins une piste électrique susceptible d'être alimentée en courant électrique, et épousant les dimensions et la forme d'un 3 2857907 panneau formant l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule, qui est maintenu en sandwich entre deux éléments isolants électriquement, à savoir un élément support et un élément émetteur disposé vers l'intérieur de l'habitacle, 5 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - fixer une feuille métallique support souple sur un élément support souple et isolant électriquement, - découper la feuille métallique sur au moins son épaisseur, de façon à former dans celle-ci une piste 10 électrique, - éliminer la décortique résultant de cette découpe. Le procédé pourra comporter une étape supplémentaire consistant à recouvrir d'un second film souple et isolant, ou élément émetteur, l'autre face de la piste électrique, 15 de façon que celle-ci soit prise en sandwich entre les deux éléments isolants. Suivant l'invention l'élimination de la décortique pourra se faire au moyen d'un film d'extraction souple supportant un adhésif d'extraction à la forme de la 20 décortique, le pouvoir attractif de cet adhésif étant supérieur à celui de l'adhésif maintenant la feuille métallique sur le support, l'adhésif d'extraction étant appliqué sur la décortique, et une traction étant appliquée ensuite sur le film d'extraction. Dans un mode de mise en oeuvre on pourra effectuer au moins l'étape de découpe à l'aide d'une machine rotative travaillant en continu. On décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, 30 en référence aux dessins annexés dans lesquels: 4 2857907 La figure 1 est une vue en plan d'un exemple d'un panneau d'habitacle de véhicule permettant de mettre en oeuvre la présente invention. La figure 2 est une vue en section droite partielle 5 d'un élément chauffant mis en oeuvre dans le dispositif suivant l'invention. La figure 3 est une vue à échelle agrandie d'un élément de chauffage destiné à être appliqué au centre d'un panneau constitué par le volant d'un véhicule. La figure 4 est une vue schématique de différents panneaux de l'habitacle d'un véhicule qui sont équipés d'éléments de chauffage piloté suivant l'invention. Les figures 5a à 5d sont des vues schématiques montrant les différentes étapes d'un exemple de procédé de 15 réalisation des éléments chauffants mis en oeuvre dans le dispositif suivant l'invention. La figure 6 est une vue en section droite partielle d'un second mode de mise en oeuvre d'un élément chauffant utilisé dans le dispositif suivant l'invention. On a représenté sur la figure 2 un élément chauffant 1 conforme au dispositif selon l'invention et qui comprend un film support 3 en polychlorure de vinyle, ou PVC. Le film support possède les dimensions et la forme du panneau Si sur lequel il est destiné à être fixé, à savoir dans le 25 cas présent, le centre du volant 4 du véhicule ainsi que représenté sur la figure 1. Bien entendu, suivant l'invention, les panneaux S1, S2, ... Sn pourront être constitués par tout élément formant l'intérieur de l'habitacle du véhicule et notamment le tableau de bord S5, 30 le vide poches, chacune des garnitures des portes avant et arrière, les accoudoirs etc... 2857907 Sur le film support 3 est fixé, par exemple au moyen d'un adhésif, un film chauffant 5 en aluminium qui est découpé de façon à former une ou plusieurs pistes électriques 6 qui sont disposées suivant la dimension et la 5 forme générale du panneau S considéré. En fonction de la puissance désirée Pl, P2,...Pn on déterminera les caractéristiques de celle-ci, à savoir sa longueur L et sa section droite s. Dans le présent exemple on souhaite répartir sur la 10 surface interne S1 du volant 4 une puissance de 90 W, si bien que la valeur de la résistance R1 doit être de 19 Q si la tension d'alimentation est de 40V. Compte tenu de la résistivité du métal constituant le film chauffant 5 (à savoir l'aluminium) de valeur Pi égale à 0,028 et une 15 épaisseur de film e1 de 0,05 mm, la piste doit avoir une longueur L1 de 580 cm et une largeur de 11 de 1,7 mm. On constate qu'il est aisé de répartir ces pistes de façon régulière sur la surface S1. Le film chauffant 5 est recouvert d'un film isolant 20 ou film émetteur 7, si bien qu'il se trouve pris en sandwich entre ce dernier et le film support 3. La face externe du film émetteur 7 peut, ainsi que représenté sur la figure 2, former un décor, par exemple en daim ou tout autre matériau à caractère esthétique. L'élément chauffant 1 ainsi obtenu pourra ensuite être fixé sur le panneau considéré, à savoir dans le cas présent au centre du volant 4, par exemple par des moyens adhésifs. Des connecteurs électriques 8, 9 aux deux extrémités de la piste 6 permettent d'assurer 30 l'alimentation en courant électrique de celle-ci. On a représenté sur la figure 4, différents panneaux internes d'un véhicule à savoir le panneau du volant Si, un 6 2857907 panneau de toit S2, un accoudoir de portière arrière S3, un accoudoir de portière avant S4, et un tableau de bord S5, dont on souhaite qu'ils puissent délivrer des puissances spécifiques et qui, en conséquence, posséderont chacun leur 5 valeur de résistance propre R1, R2, . Rn.. Chacun de ces panneaux est revêtu d'un élément de chauffage respectivement 11, 12, 13, 14, 15 qui est relié à une logique de commande 10 par l'intermédiaire d'une interface de puissance spécifique 21, 22, 23, 24, 25...DTD: La logique de commande 10 pourra être constituée par exemple par un microcontrôleur ou un microprocesseur qui permettra, en fonction d'une logique déterminée par le constructeur, de piloter de façon spécifique, chacune des zones ou d'un groupe de zones en fonction des besoins 15 instantanés ou à terme de l'utilisateur. Ainsi, à titre d'exemple, on sait que la sensation de froid ressentie par un conducteur entrant l'hiver dans un véhicule non chauffé se traduit tout d'abord au niveau des zones avec lesquelles il se trouve directement en contact, 20 telles que par exemple le volant, les sièges ou les accoudoirs qui constituent des zones de "sensation immédiate". Il existe par ailleurs dans le véhicule des zones de "sensation secondaire" ou de confort. La présente invention permet de distribuer, au gré du concepteur et/ou 25 de l'utilisateur, les zones de chauffage dans le véhicule et de moduler la valeur du chauffage fourni par ces zones notamment en fonction de leur nature de sensation immédiate ou secondaire. La présente invention permet de privilégier, par 30 exemple au démarrage, les zones de sensation immédiate dans l'attente que les autres zones de chauffage aient établi dans l'habitacle une température de confort, ce qui aura 7 2857907 pour effet de diminuer la sensation de froid ressentie par le conducteur lorsqu'il entre dans son véhicule. Elle permet également, par exemple, d'améliorer la qualité du chauffage aux places arrières du véhicule qui sont généralement plus difficiles à chauffer. Dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, qui est représentée sur la figure 6, les éléments de chauffage 1 peuvent être constitués d'un élément support 3 en PVC sur lequel est disposée la piste électrique de 10 chauffage 6, l'élément émetteur 7' étant constitué ici par le panneau lui-même. Plus précisément l'ensemble constitué de l'élément support 3 et de la piste 6 est inclus dans le panneau, par exemple le tableau de bord, lors du moulage de celui-ci. Dès lors l'élément émetteur sera constitué par le 15 volume du panneau compris entre la piste 6 et l'extérieur. Pour fabriquer les éléments chauffants 1, on peut par exemple partir tout d'abord d'une feuille métallique 5 en bande, notamment en aluminium, dont la largeur est sensiblement égale à la largeur du panneau sur lequel il 20 doit être disposé. On admet cette bande 5 entre deux cylindres 24 qui déposent sur celle-ci un film adhésif 25. La bande 5 ainsi traitée est ensuite enroulée de façon à former un rouleau 26. Au cours de la seconde étape, représentée sur la 25 figure 5b, on admet entre des cylindres presseurs 28 la bande métallique 5 précédemment recouverte de l'adhésif et la feuille en PVC destinée à constituer l'élément support 3, de façon à les solidariser l'une de l'autre, puis l'ensemble 23' est enroulé sur un rouleau 30. Au cours de la troisième étape, représentée sur la figure 5c, on assure la découpe de la bande métallique 5 collée, sur la feuille support en PVC de façon à former 8 2857907 les pistes métalliques 6 et à découper l'élément chauffant 1 à la forme du panneau sur lequel il est destiné à être disposé. Pour ce faire, la nappe 23' issue du rouleau 30 est admise entre deux cylindres, à savoir un cylindre de 5 découpe 32 et sa contrepartie 32'. De façon connue, le cylindre de découpe 32 est pourvu de filets de découpe 32'' qui reproduisent la configuration choisie du panneau considéré et des pistes 6, la profondeur des filets de découpe 32'' étant telle que seule la bande métallique est 10 découpée au cours de cette opération. Préférablement cette découpe s'effectuera à mi chair c'est-à-dire sur la moitié de l'épaisseur du film métallique. Des moyens, de type connu, sont prévus, sur la machine de découpe pour éliminer la décortique 33, c'est-à- dire les éléments de la 15 bande conductrice que l'on souhaite éliminer, et qui sont extraits sur un rouleau de décortique 34. La nappe 23'' quant à elle, qui est alors constituée de la feuille support 3 et des pistes conductrices 6 est alors enroulée sur un rouleau 36. Lorsque l'on souhaite mettre en oeuvre l'invention conformément au mode de mise en oeuvre illustré par la figure 6, l'ensemble destiné à être noyé dans le panneau choisi lors du moulage de celui-ci est alors terminé. Lorsque l'on souhaite mettre en oeuvre l'invention 25 conformément au mode de mise en oeuvre illustré par la figure 2, on met alors en oeuvre une quatrième étape au cours de laquelle on vient déposer sur les pistes métalliques 6 l'élément émetteur 7. Pour ce faire, ainsi que représenté sur la figure 5d, la nappe 23''enroulée sur 30 le rouleau 36 est admise, conjointement à la feuille émetteur 7 entre deux cylindres 38 qui assurent leur solidarisation, la nappe définitive résultante étant alors 9 2857907 enroulée sur un rouleau 20. Il restera ensuite à effectuer la découpe de l'élément à la forme du panneau. L'extraction de la décortique 33 obtenue lors du découpage de la bande métallique 5 pour constituer les 5 pistes 6 pourra s'effectuer de différentes façons. On pourra tout d'abord l'arracher en effectuant une simple traction sur celle-ci, et ceci, même lorsque la découpe a seulement été effectuée à mi-chair. On pourra également par exemple appliquer sur la 10 décortique, après le découpage de celle-ci, une nappe d'extraction réalisée en un polymère quelconque et qui comportera sur l'une de ses faces une couche de colle adhésive dont la forme correspond à celle de la décortique. Cet adhésif utilisé sera choisi de façon telle 15 que son pouvoir adhésif soit supérieur à celui de l'adhésif utilisé pour fixer la bande métallique sur le film de PVC. On appliquera ainsi l'adhésif de la nappe d'extraction sur la décortique puis on exercera une traction sur la nappe d'extraction avec une force de 20 composante perpendiculaire à la décortique si bien qu'au cours de cet effort la nappe d'extraction arrachera la décortique du film sur laquelle elle était fixée. Dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, et afin de faciliter la découpe de la bande métallique 5 25 et éviter le caractère quelque peu élastique de la couche de PVC sur laquelle elle est fixée, on collera cette bande métallique sur un mince film de polyéthylène. Une fois les opérations de découpe, et d'extraction de la décortique effectuées, on viendra coller, sur le mince film de 30 polyéthylène, un film support plus épais, notamment de type PVC. Il restera ensuite à revêtir la bande d'aluminium 5 une fois celle-ci découpée et débarrassée de sa décortique, d'un second film support, notamment en PVC. 15 20 il 2857907 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de distribution sélective de chaleur dans l'habitacle d'un véhicule automobile, caractérisé en 5 ce qu'il est constitué de plusieurs éléments de chauffage souples (1) répartis sur des panneaux (SI, S2, ... Sn) de l'habitacle, chaque élément de chauffage (1) étant constitué d'un mince film métallique (5) formant au moins une piste électrique (6) susceptible d'être alimentée en 10 courant électrique, et épousant les dimensions et la forme des panneaux respectifs, qui est maintenu en sandwich entre deux éléments isolants électriquement, à savoir un élément support (3) et un élément émetteur (7,7') disposé vers l'intérieur de l'habitacle. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau (SI, S2, ... Sn) est réalisé en un matériau isolant électriquement et l'élément chauffant est encastré dans ce panneau, l'émetteur (7') étant constitué par la face de celui-ci qui est en contact 20 avec l'intérieur de l'habitacle. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément chauffant (1) est appliqué sur le panneau (Sl, S2, ... Sn). 4.- Dispositif suivant la revendication 3, 25 caractérisé en ce que la face extérieure du film émetteur (7) reçoit un élément formant décor. 5.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments chauffants (1) sont reliés à une logique de commande (10) pourvue de 30 moyens permettant de contrôler la puissance électrique délivrée à ces derniers. 12 2857907 6.- Procédé de fabrication d'un élément de chauffage souple (1) destiné à constitué un dispositif de distribution sélective de chaleur dans l'habitacle d'un véhicule automobile, constitué d'un mince film métallique 5 (5) formant au moins une piste électrique (6) susceptible d'être alimentée en courant électrique, et épousant les dimensions et la forme d'un panneau (S1, S2, ... Sn) formant l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule, qui est maintenu en sandwich entre deux éléments isolants électriquement, à 10 savoir un élément support (3) et un élément émetteur (7) disposé vers l'intérieur de l'habitacle, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - fixer une feuille métallique support souple (5) sur un élément support souple et isolant électriquement (3), découper la feuille métallique (5) sur au moins une partie de son épaisseur, de façon à former dans celle-ci une piste électrique (6), éliminer la décortique (33) résultant de cette découpe. 7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire consistant à recouvrir d'un second élément souple et isolant, ou élément émetteur (7), l'autre face de la piste électrique (6), de façon que celle-ci soit prise en sandwich entre les deux 25 éléments isolants (3,7). 8.- Procédé suivant l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que l'on effectue au moins l'étape de découpe à l'aide d'une machine rotative travaillant en continu. 9.- Procédé suivant l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'élimination de la décortique se 13 2857907 fait au moyen d'un film d'extraction souple supportant un adhésif d'extraction à la forme de la décortique, le pouvoir attractif de cet adhésif étant supérieur à celui de l'adhésif maintenant la feuille métallique (5) sur le 5 support (3), l'adhésif d'extraction étant appliqué sur la décortique, et une traction étant appliquée ensuite sur le film d'extraction. 10.- Procédé suivant l'une des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que, préalablement à la découpe, on fixe 10 la feuille métallique sur un support mince non déformable, tel que notamment du polyéthylène, que l'on recouvre, après découpage, d'un film support plus épais et plus résistant tel que notamment du PVC. 11.- Procédé suivant l'une des revendications 6 à 10, 15 caractérisé en ce que la feuille métallique est découpée à mi-chair. 12.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on fixe, notamment par collage, la feuille support (3) sur le panneau (S1, S2, ... Sn) d'un véhicule. 13.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'on inclut l'élément de chauffage (1) dans l'épaisseur d'un panneau (Sl, S2, . Sn).