Brevet FR2849806A1 — publié le 20040716

Arrière-plan de l'invention L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de conditionnement d'air (ventilation et/ou climatisation) d'un habitacle de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif du type comprenant un conduit de réchauffage d'air et, logés dans ce conduit avec un espace entre eux, un échangeur de chaleur et un radiateur 10 électrique destinés à être traversés successivement par un flux d'air à réchauffer. Dans les dispositifs de ce type, qui sont bien connus, l'échangeur de chaleur est du type liquide-air et est propre à être traversé par un liquide chaud, typiquement le liquide de refroidissement du moteur 15 du véhicule, qui fournit les calories nécessaires au réchauffage de l'air. Le radiateur électrique est du type comportant une ou plusieurs résistances électriques chauffantes (avantageusement de type CTP) prévues pour apporter de façon immédiate et temporaire un complément thermique lorsque l'énergie thermique fournie par l'échangeur est insuffisante, 20 notamment pour assurer un dégivrage ou un désembuage lors de démarrage par temps froid. Un exemple d'un tel dispositif de chauffage est donné par le brevet français FR2771342 au nom de la demanderesse dont la figure 5 est reprise à la figure 4 de la présente demande et qui illustre un 25 échangeur de chaleur 10 et un radiateur électrique 12 propres à être traversé par un flux d'air froid Fl à réchauffer et montés dans un boîtier 14 délimitant un conduit de réchauffage d'air 16 dont ils occupent toute la section transversale. L'échangeur de chaleur 10 comporte un corps 20 monté entre deux boites collectrices 22, 24 situées respectivement sur les 30 deux parois latérales et dont l'une comporte deux tubulures respectivement d'admission 26 et d'évacuation 28 d'un liquide chaud. Le radiateur électrique 12 comporte un corps 30 monté à l'intérieur d'un cadre de maintien 32 fixé aux deux boites collectrices par deux flasques élastiques 34, 36. Comme on le voit sur cette figure, le flux d'air froid Fl entrant en amont du dispositif est réchauffé tout d'abord une première fois en traversant l'échangeur de chaleur 10 pour produire un premier flux d'air réchauffé F2 puis une seconde fois en traversant le radiateur électrique 12 pour produire un second flux d'air réchauffé F3 qui sera ensuite distribué de manière connue en soi en aval du dispositif, dans l'habitacle du 5 véhicule automobile. Toutefois, le premier flux réchauffé F2 sortant de l'échangeur de chaleur 10 est en partie obstrué par le cadre de maintien 32 du radiateur électrique 12 diminuant sensiblement l'efficacité d'échange radiateur électrique/air. Objet et résumé de l'invention L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvénient en proposant une fixation du radiateur électrique mieux adaptée et permettant de maximiser l'échange chaleur/air. Elle vise également à réaliser un dispositif de chauffage présentant une structure 15 de boîtier simplifiée, compacte, et de montage facile. Ces buts sont atteints par un dispositif de chauffage d'un habitacle de véhicule automobile du type comprenant un conduit de réchauffage d'air à l'intérieur duquel sont logés successivement et espacés l'un de l'autre un échangeur de chaleur et un radiateur électrique propres 20 à être traversés par un flux d'air froid à réchauffer, ledit radiateur électrique étant monté dans le conduit par l'intermédiaire d'un cadre support, caractérisé en ce que ledit cadre support est agencé de façon à ce que le radiateur électrique soit traversé par la totalité du flux d'air réchauffé sortant de l'échangeur de chaleur. Le cadre support présente 25 une forme de convergent avec une section transversale rectangulaire amont correspondant à une section transversale de passage du flux d'air dans l'échangeur de chaleur et une section transversale rectangulaire aval correspondant à une section transversale de passage du flux d'air dans le radiateur électrique. Avec cette configuration, le convergent guide la totalité du flux d'air sortant de l'échangeur de chaleur et présentant un déficit calorifique vers le radiateur électrique permettant d'optimiser l'efficacité d'échange de chaleur. Le cadre support comporte au moins un bord à face interne 35 convergente et de préférence deux bords latéraux à face interne convergente. Avantageusement, il comporte un module électronique de commande du radiateur électrique. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ciaprès, à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de chauffage pour véhicule automobile selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de chauffage pour véhicule automobile de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective d'un élément du dispositif de chauffage pour véhicule automobile des figures 1 et 2, et - la figure 4 est une vue schématique en coupe d'un dispositif 15 de chauffage pour véhicule automobile de l'art antérieur. Description détaillée de modes de réalisation Un mode de réalisation préférentiel de l'invention sera décrit ciaprès dans le cadre de l'application à un dispositif de chauffage (ou 20 ventilation et/ou climatisation) de l'habitacle d'un véhicule automobile dont les figures 1 et 2 montrent respectivement en coupe et en perspective une vue schématique. Les éléments identiques à ceux décrits précédemment en regard de l'art antérieur illustré à la figure 4 portent les mêmes références. Le dispositif de chauffage comprend un boîtier 14 délimitant un conduit de réchauffage d'air 16 à l'intérieur duquel sont logés successivement un échangeur de chaleur (appelé aussi radiateur de chauffage 10) et un radiateur électrique 12 propres à être traversés, dans cet ordre, par un flux d'air froid envoyé par un pulseur (non représenté) 30 disposé dans le conduit en amont de l'échangeur de chaleur. Cet échangeur de chaleur 10 occupant toute la section rectangulaire transversale du conduit 16 comprend un corps 20 (typiquement formé par un faisceau de tubes à ailettes) dont la face amont 20a (dans le sens d'écoulement de l'air) reçoit le flux d'air froid Fl 35 et la face aval 20b rejette un premier flux d'air réchauffé F2. Le corps 20 est monté entre deux boites collectrices 22, 24 qui s'étendent avantageusement à l'extérieur de ce conduit et qui comportent deux tubulures 26, 28 servant respectivement à l'admission et à l'évacuation d'un fluide chaud, par exemple le fluide refroidissement du moteur du véhicule automobile, qui parcourt le corps 20 de l'échangeur de chaleur 5 pour réchauffer le flux d'air froid Fl et générer le premier flux d'air réchauffé F2. Le radiateur électrique 12, disposé en aval de l'échangeur de chaleur et espacé de celui-ci de quelques millimètres, comporte un corps 30, formé classiquement de une ou plusieurs résistances électriques à 10 coefficient de température positif (CTP), et dont la face amont 30a reçoit le premier flux d'air réchauffé F2 et la face aval 30b rejette un second flux d'air réchauffé F3. Le radiateur électrique occupe également toute la section transversale rectangulaire du conduit. Toutefois, en aval du dispositif, le conduit de réchauffage d'air présente une section moindre 15 que celle existant en amont du dispositif du fait des dimensions du radiateur électrique qui sont moins importantes (les résistances CTP sont en effet d'un cot très élevé proportionnel à leur taille) que celles de l'échangeur de chaleur. En effet, le corps 30 du radiateur électrique comporte, pour le flux d'air à réchauffer, une section transversale 20 rectangulaire de passage plus petite que la section transversale rectangulaire de passage du corps 20 de l'échangeur de chaleur. Selon l'invention, le corps du radiateur électrique est monté à l'intérieur d'un cadre support 40 agencé de façon à ce que le radiateur électrique (plus précisément son corps 30) soit traversé par la totalité du 25 flux d'air réchauffé F2 sortant de l'échangeur de chaleur (c'est à dire ayant traversé préalablement le corps 20 de cet échangeur). Pour cela, il présente une forme de convergent avec une section transversale rectangulaire amont correspondant précisément à la section transversale de passage de l'air au travers de l'échangeur de chaleur et une section 30 transversale rectangulaire aval correspondant précisément à la section transversale de passage de l'air au travers du radiateur électrique. Selon les dimensions respectives de l'échangeur de chaleur et du radiateur électrique, ce cadre support formant convergent peut comporter un ou plusieurs bords à face interne convergente et de 35 préférence deux bords opposés. Dans l'exemple illustré, le cadre support comporte deux bords latéraux 40a, 40b à face interne convergente, ses deux bords longitudinaux 40c, 40d restant droits, car les bords supérieur et inférieur du corps du radiateur électrique concident avec les bords correspondant du corps de l'échangeur de chaleur alors que les bords latéraux du corps du radiateur sont relativement éloignés de ceux du 5 corps de l'échangeur. Bien entendu, cette configuration géométrique ne saurait être limitative, et il peut être envisagé que ce soient les deux bords longitudinaux opposés qui soient munis d'une face interne convergente, comme il peut être envisagé que les quatre bords 40a à 40c du cadre support comporte chacun une face interne convergente. Comme l'illustre la figure 3, le corps 30 de radiateur électrique est enchâssé dans le cadre support qui est ensuite monté et ajusté sur le corps 20 de l'échangeur de chaleur au moyen par exemple de pattes de positionnement latérales 42. Ce cadre support comporte en outre, sur un de ces bords longitudinaux, par exemple le bord 40d, des languettes de 15 fixation 44a, 44b pour coopérer avec des guides 46 et des ergots de blocage 48 d'un module électronique 50 de commande du radiateur électrique. Ces moyens de fixation permettent de mettre en place facilement le module sur le cadre support et de verrouiller le montage du radiateur électrique. L'ensemble ainsi formé par le radiateur électrique, 20 son cadre support et le module de commande constitue un ensemble compact qui, monté et clipsé à son tour sur l'échangeur de chaleur, peut ensuite être introduit très simplement dans le conduit de réchauffage d'air 16 par une ouverture 14a pratiquée à cet effet dans le boîtier 14 de délimitation de ce conduit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage d'un habitacle de véhicule automobile du type comprenant un conduit de réchauffage d'air (16) à l'intérieur 5 duquel sont logés successivement et espacés l'un de l'autre un échangeur de chaleur (10) et un radiateur électrique (12) propres à être traversés par un flux d'air froid à réchauffer, ledit radiateur électrique étant monté dans le conduit par l'intermédiaire d'un cadre support (40), caractérisé en ce que ledit cadre support est agencé de façon à ce que le radiateur 10 électrique soit traversé par la totalité du flux d'air réchauffé sortant de l'échangeur de chaleur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cadre support présente une forme de convergent (40) avec une section transversale rectangulaire amont correspondant à une section transversale 15 de passage du flux d'air dans l'échangeur de chaleur (10) et une section transversale rectangulaire aval correspondant à une section transversale de passage du flux d'air dans le radiateur électrique (12). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cadre support comporte au moins un bord à face interne convergente. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit cadre support comporte deux bords latéraux (40a, 40b) à face interne convergente. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit cadre support comporte un module 25 électronique (50) de commande du radiateur électrique. 6. Installation de chauffage comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.