Brevet FR2957745A1 — publié le 20110923

Barreau chauffant courbé d'un radiateur électrique d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. Domaine technique de l'invention. L'invention est du domaine des installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Elle a pour objet un barreau chauffant constitutif d'un radiateur électrique équipant une telle installation. 10 Etat de la technique. Un véhicule automobile est couramment équipé d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour modifier les paramètres aérothermiques de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle. Ladite installation est principalement 15 constituée d'un boîtier réalisé en matière plastique et logé sous une planche de bord du véhicule. La modification des paramètres aérothermiques est obtenue à partir de la délivrance à l'intérieur de l'habitacle d'un flux d'air qui circule préalablement à l'intérieur de ladite installation. Pour réchauffer le flux d'air, ladite installation loge un radiateur principal qui est constitutif d'un circuit de 20 refroidissement d'un moteur thermique du véhicule. Pendant un laps de temps suivant la mise en marche du moteur, les calories générées par le moteur thermique et transférées vers le radiateur principal sont souvent insuffisantes pour réchauffer le flux d'air à une température de confort souhaité par un utilisateur du véhicule. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de loger à l'intérieur de 25 ladite installation un radiateur électrique additionnel. Ce dernier est prévu pour compléter l'échauffement du flux d'air procuré par le radiateur principal. Pour des véhicules électriques, le radiateur électrique devient le radiateur principal du véhicule pour réchauffer le flux d'air. 30 Le radiateur électrique additionnel comprend un bloc chauffant plan formé d'une pluralité de barreaux chauffants. Chaque barreau chauffant comporte au moins un élément résistif du type résistance à coefficient de température positif connue5 sous l'appellation « CTP ». L'élément résistif est bordé par deux électrodes reliées à une source d'alimentation électrique. Le passage d'un courant électrique entre les électrodes et à l'intérieur de l'élément résistif provoque un échauffement de l'élément résistif par effet Joule. Chaque électrode est en contact avec un dissipateur de chaleur à travers lequel circule le flux d'air. La chaleur émise par l'élément résistif est transmise par conduction au dissipateur de chaleur. Ce dernier est par exemple formé d'ailettes issues d'un feuillard métallique replié sur lui-même. La traversée du bloc chauffant, et plus particulièrement des dissipateurs de chaleur, par le flux d'air permet un échauffement de ce dernier. A titre d'exemple, on pourra se reporter au document FR2,906,602 qui décrit un tel radiateur électrique additionnel. Un tel radiateur électrique additionnel mérite d'être amélioré pour faciliter son assemblage à l'intérieur de ladite installation et/ou son désassemblage hors de cette dernière. Objet de l'invention. Le but de la présente invention est de proposer un barreau chauffant et un radiateur électrique comprenant au moins un barreau chauffant qui sont agencés pour faciliter un montage/démontage du radiateur électrique à l'intérieur d'un boîtier d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Un barreau chauffant de la présente invention est un barreau chauffant constitutif d'un radiateur électrique destiné à équiper une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Le barreau chauffant est courbé. La courbure du barreau chauffant facilite le montage et/ou le démontage du radiateur électrique à l'intérieur d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation dans le cas où la distance de recul entre l'ouverture pour l'insertion du radiateur électrique à l'intérieur de l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation et un composant du véhicule est inférieur à la longueur d'encombrement du radiateur lui-même. Dans un tel cas, l'insertion par un mouvement rectiligne du radiateur à travers l'ouverture n'est pas possible, seule une insertion selon un mouvement courbe est possible. En conséquence, la forme particulière du barreau chauffant permet aisément d'introduire le radiateur à l'intérieur de l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation. En outre, le barreau chauffant est flexible. On entend par « flexible » le fait que le 10 barreau chauffant est déformable. Cette flexibilité du barreau chauffant permet de réduire les coûts de développement d'un radiateur. En effet, pour un radiateur de longueur d'encombrement de 200mm déjà développé pour une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation dans laquelle l'espace disponible pour le radiateur est de 200mm, la flexibilité du radiateur permet de loger ce dernier à 15 l'intérieur d'une autre installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation dans laquelle l'espace disponible pour le radiateur n'est que de 190mm. Bien que la longueur d'encombrement du radiateur soit supérieure à l'espace disponible de l'installation, le fait que le radiateur soit courbé permet de l'utiliser pour cet espace réduit. En conséquence, il n'est plus utile de développer un nouveau radiateur 20 pour l'installation dont l'espace alloué au radiateur est réduit. Le barreau chauffant est courbé avantageusement selon une ligne de cintrage. Le barreau chauffant comprend avantageusement au moins un élément résistif 25 courbé. Le barreau chauffant comprend avantageusement au moins deux électrodes courbées qui sont fixées sur l'élément résistif. 30 Le barreau chauffant comprend avantageusement au moins un dissipateur de chaleur courbé qui est fixé à une électrode. De préférence, l'élément résistif, les électrodes et le dissipateur présentent un même rayon de courbure R qui est compris entre 0.2 m et 1 m. Le barreau chauffant comprend avantageusement une face d'entrée d'un flux d'air 5 qui est concave et une face de sortie du flux d'air qui est convexe. Un radiateur électrique de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le radiateur électrique comprend au moins un tel barreau chauffant. 10 Le radiateur électrique comprend avantageusement au moins deux barreaux chauffants, les deux barreaux chauffants (4) étant courbés selon une même ligne de cintrage. Le radiateur électrique comprend avantageusement un talon pour le maintien 15 d'une première extrémité respective du barreau chauffant et un connecteur pour le maintien d'une deuxième extrémité respective du barreau chauffant. Le talon et le connecteur sont par exemple d'une conformation courbée. 20 Le talon et le connecteur sont par exemple d'une conformation parallélépipédique. Le connecteur est avantageusement pourvu de moyens de connexion comportant une fenêtre pour l'introduction d'un organe mâle de connexion. 25 Description des figures. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches 30 annexées, dans lesquelles : La fig.l est une vue de face d'un radiateur électrique selon la présente invention. La fig.2 est une vue schématique en coupe longitudinale du radiateur électrique illustré sur la fig.1 selon une première variante de réalisation. La fig.3 est une vue schématique en coupe longitudinale du radiateur électrique illustré sur la fig.1 selon une deuxième variante de réalisation. La fig.4 est une vue schématique en coupe longitudinale du radiateur électrique illustré sur la fig.1 selon une troisième variante de réalisation. La fig.5 est une vue schématique en coupe longitudinale du radiateur électrique illustré sur la fig.1 selon une quatrième variante de réalisation. Sur la fig.1, un radiateur électrique 1 est destiné à être logé à l'intérieur d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Ladite installation est prévue pour modifier les paramètres aérothermiques de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. A cet effet, ladite installation est principalement constituée d'un boîtier à l'intérieur duquel circule un flux d'air 2 préalablement à la délivrance de ce dernier hors du boîtier vers l'habitacle du véhicule. Le radiateur électrique est notamment un radiateur électrique additionnel qui est prévu pour apporter un chauffage complémentaire du flux d'air à un chauffage principal de ce dernier procuré par un radiateur principal. Ce dernier est par exemple constitutif d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique du véhicule. Dans ce cas, le radiateur électrique 1 est préférentiellement mis en oeuvre immédiatement après une mise en marche 'du moteur du véhicule, c'est-à-dire pendant un laps de temps au cours duquel le radiateur principal n'est pas à même de fournir suffisamment de chaleur au flux d'air, en rapport avec un confort thermique souhaité par un utilisateur du véhicule. Le radiateur électrique 1 est toutefois apte à être le seul moyen de chauffage du flux d'air, par exemple lorsque ce dernier circule à l'intérieur d'un boîtier constitué d'une console additionnelle de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation disposée à l'intérieur de l'habitacle du véhicule à moteur thermique ou par exemple lorsque le véhicule est électrique. Le radiateur électrique 1 comprend un bloc chauffant 3 qui est à même de réchauffer le flux d'air 2 lors de la traversée du radiateur électrique 1 par le flux d'air 2. Le bloc chauffant 3 est constitué d'au moins un barreau chauffant. Selon le mode de réalisation de la figure 1, le bloc chauffant comprend trois barreaux chauffants 4 superposés les uns sur les autres. Le nombre de barreaux chauffants 4 formant le bloc chauffant 3 est quelconque en étant supérieur ou égal à un. Chaque barreau chauffant 4 est d'une conformation allongée selon une direction générale d'extension D. La direction générale d'extension D s'étend dans le plan de la figure 1 tandis que le flux d'air 2 circule perpendiculairement au plan de la figure 1, et plus particulièrement du devant du plan de la figure 1 vers l'arrière du plan de la figure 1. 10 Chaque barreau chauffant 4 comporte une première extrémité 5 reçue par emboitement à l'intérieur d'un connecteur 7 et une deuxième extrémité 6 reçue par emboîtement à l'intérieur d'un talon 8. Le talon 8 et le connecteur 7 sont réalisés en matière plastique et sont pourvus de moyens respectifs de fixation 9 15 au boîtier de ladite installation. De tels moyens de fixation 9 sont indifféremment des moyens de fixation par emboîtement, par clipage, par clipsage ou analogue. Un barreau chauffant 4 comprend au moins un élément résistif 10, tel qu'une résistance à coefficient de température positif couramment dénommé « CTP ». 20 Ici, le barreau chauffant 4 comprend un élément résistif 10. En variante non représentée, le barreau chauffant 4 comprend deux, quatre, six ou huit éléments résistifs 10. Lorsque le barreau chauffant 4 comprend une pluralité d'éléments résistifs 10, ces derniers 10 sont alignés entre eux selon la direction générale d'extension D du barreau chauffant 4. Deux électrodes métalliques 11 sont 25 rapportées, notamment par collage ou analogue, sur deux faces opposées de l'élément résistif 10. Les électrodes sont en aluminium. Les électrodes métalliques 11 sont alimentées en courant électrique à partir d'une source d'alimentation électrique distante par l'intermédiaire de moyens de connexion 12 portés par le connecteur 7. Les moyens de connexion 12 comprennent une fenêtre 13 pour 30 l'introduction d'une prise électrique équipant un cordon d'alimentation électrique en relation avec la source d'alimentation électrique. La circulation d'un courant électrique entre les électrodes métalliques 11 à travers l'élément résistif 10 échauffe ce dernier par effet Joule. Chaque électrode métallique 11 est interposée entre l'élément résistif 10 et un dissipateur de chaleur 14 qui est rapporté par brasage ou analogue sur l'électrode métallique 11. Le dissipateur de chaleur 14 est obtenu à partir d'un feuillard métallique replié sur lui-même en accordéon. Le dissipateur de chaleur est en aluminium. Le dissipateur de chaleur 14 est prévu pour faciliter un échange de chaleur entre le flux d'air 2 et l'élément résistif 10. En d'autres termes, le dissipateur de chaleur 14 est adapté pour transmettre efficacement la chaleur procurée par l'élément résistif 10 au flux d'air 2. En variante non représentée, le barreau chauffant 4 comprend une pluralité d'éléments résistifs 10 sur lesquels sont rapportés deux dissipateurs de chaleur 14 sur deux faces opposées des éléments résistifs 10. Les deux électrodes métalliques 11 sont quant à elles disposées sur les dissipateurs de chaleur 14. Ainsi, chaque dissipateur de chaleur est interposé entre une électrode métallique 12 et au moins un élément résistif 10. Pour faciliter l'assemblage du radiateur électrique 1 à l'intérieur du boîtier et son désassemblage hors de celui-ci, il est proposé par la présente invention que chaque barreau chauffant 4 soit d'une conformation courbée. On entend par « courbé » le fait que le barreau chauffant 4 n'est pas plat selon la direction d'extension D. Selon le mode de réalisation, le barreau chauffant 3 est cintré. La courbure d'un barreau chauffant 4 est obtenue par la flexibilité du métal employé pour la fabrication des électrodes 11 et des dissipateurs 14 ainsi que la liaison mécanique entre les composants du barreau chauffant. Ici, le métal est aluminium. En outre, le fait que l'électrode 11 soit brasée au dissipateur 14 d'un côté et que l'électrode 11 soit collée aux éléments résistifs 10 permet d'obtenir une flexibilité suffisante pour courber le barreau chauffant et plus précisément pour courber les dissipateurs de chaleur 14 et les électrodes 11. En se reportant également sur les fig.2 à fig.5, le barreau chauffant 4 représenté en coupe longitudinale suit une ligne de cintrage 15 qui est indifféremment un arc de cercle ou un arc d'ellipse. La ligne de cintrage 15 suit un rayon de courbure R préférentiellement constant en tout point du barreau chauffant 4. Le rayon de courbure R est compris entre 0,2 m et 1 m. Selon le mode de réalisation, le barreau chauffant 4 est courbe ainsi que l'élément résistif 10, les résistances électriques 11 et les dissipateurs 14 qui le composent. En variante non représentée, le barreau chauffant 4 est courbé tandis que l'élément résistif 10 et/ou le dissipateur de chaleur 14 sont de forme parallélépipédique ou cylindrique. Pour cette variante, le rayon de courbure R est compris entre 0,7 et lm. Le plan respectif des fig.2 à fig.5 est perpendiculaire au plan de la figure 1 en passant la direction générale d'extension D. Ces dispositions sont telles que le bloc chauffant 3 présente une face d'entrée 16 du flux d'air 2 qui est concave et une face de sortie 17 du flux d'air 2 qui est convexe. Selon une variante non représentée, la face d'entrée 16 est convexe et la face de sortie 17 est concave. Ladite face d'entrée 16 est la face par laquelle le flux d'air 2 pénètre à l'intérieur du radiateur électrique 1. Ladite face de sortie 17 est la face par laquelle le flux d'air 2 est évacué hors du radiateur électrique 1. Ladite face d'entrée 16 et ladite face de sortie 17 sont équidistantes l'une de l'autre en tout point du bloc chauffant 3. La face d'entrée 16 et la face de sortie 17 sont des grandes faces du bloc chauffant 3. Il résulte avantageusement de ces dispositions que ladite face d'entrée 16 et ladite face de sortie 17 du radiateur électrique 1 de la présente invention offrent une surface respective qui est supérieure à celles procurées par un radiateur électrique plan équivalent de l'art antérieur. Il en découle avantageusement un meilleur rendement de chauffage du radiateur électrique 1 de la présente invention par rapport à celui procuré par un radiateur électrique plan équivalent de l'art antérieur. L'équivalence entre le radiateur électrique de l'art antérieur et le radiateur électrique 1 de la présente invention est notamment à considérer dans le sens où les radiateurs présentent une longueur d'encombrement L identique qui est prise entre la première extrémité 5 et la deuxième extrémité 6 de chacun des radiateurs. Cependant, la ligne de cintrage 15 du radiateur électrique 1 de la présente invention est mesurée selon une corde C reliant la première extrémité 5 et la deuxième extrémité 6 du radiateur électrique 1. Ainsi, le radiateur électrique selon l'invention présente une surface d'échange du bloc chauffant 3 plus importante qu'un radiateur selon l'art antérieur ayant la même longueur d'encombrement L. Selon une première variante illustrée sur les fig.2 et fig.3, le talon 8 et le connecteur 7 présentent également une conformation courbée d'un rayon de courbure identique à celui du bloc chauffant 3. Sur la fig.2, la fenêtre 13 des moyens de connexion 12 est plane et parallèle à la corde C. Sur la fig.3, la fenêtre 13 est plane et est parallèle à un plan tangent P considéré en un point A situé à l'aplomb de la fenêtre 13. Selon une deuxième variante illustrée sur les fig.4 et fig.5, le talon 8 et le connecteur 7 présentent une conformation globalement parallélépipédique. Sur la fig.4, la fenêtre 13 des moyens de connexion 12 est plane et parallèle à la corde C. Sur la fig.5, la fenêtre 13 est plane et est parallèle au plan tangent P considéré au point A situé à l'aplomb de la fenêtre 13. Revendications. 1.- Barreau chauffant (4) constitutif d'un radiateur électrique (1) destiné à équiper une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, comprenant au moins un élément résistif et au moins un dissipateur de chaleur caractérisé en ce que le barreau chauffant (4) est courbé 2.- Barreau chauffant (4) selon la revendication 1, dans lequel il est courbé selon une ligne de cintrage (15). 3.- Barreau chauffant (4) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le barreau chauffant (4) comprend au moins deux électrodes courbées (11). 4.- Barreau chauffant (4) selon les revendications 3, dans lequel l'élément résistif (10), les électrodes (11) et le dissipateur (14) présentent un même rayon de courbure R qui est compris entre 0,2 m et 1 m. 5.- Barreau chauffant (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le barreau chauffant (4) comprend une face d'entrée (16) d'un flux d'air (2) qui est concave et une face de sortie (17) du flux d'air (2) qui est convexe. 6.- Radiateur électrique (1) comprenant au moins un barreau chauffant (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7.- Radiateur électrique (1) selon la revendication 6, dans lequel il comprend au moins deux barreaux chauffants (4), les deux barreaux chauffants (4) étant courbés selon une même ligne de cintrage (15). 10 8.- Radiateur électrique (1) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le radiateur électrique (1) comprend un connecteur (7) pour le maintien d'une30première extrémité (5) respective du barreau chauffant (4) et un talon (8) pour le maintien d'une deuxième extrémité (6) respective du barreau chauffant (4). 9.- Radiateur électrique (1) selon la revendication 8, dans lequel le talon (8) et le connecteur (7) sont d'une conformation courbée. 10.- Radiateur électrique (1) selon la revendication 8, dans lequel le talon (8) et le connecteur (7) sont d'une conformation parallélépipédique. 11.- Radiateur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, dans lequel le connecteur (7) est pourvu de moyens de connexion (12) comportant une fenêtre (13) pour , l'introduction d'un organe mâle de connexion.15