FR3097953A1 - Dispositif chauffant pour véhicule automobile. - Google Patents

Abstract

Dispositif chauffant pour véhicule automobile. Dispositif chauffant (1) comprenant une surface d’échange (2) de chaleur et un bloc de raccordement (22) qui borde la surface d’échange (2) de chaleur, la surface d’échange (2) de chaleur comportant une suite de tubes (4) parallèles entre eux, chaque tube étant relié au bloc de raccordement (22), caractérisé en ce qu’au moins un des tubes est un tube chauffant (4) définissant une cavité interne (14) dans laquelle est disposé un ruban flexible à effet CTP (16).

Description

Dispositif chauffant pour véhicule automobile.

La présente invention se rapporte au domaine des installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d’un véhicule automobile et elle concerne plus particulièrement les dispositifs de chauffage électrique pour le chauffage d’un flux d’air traversant un conduit d’une telle installation.

Plus particulièrement, l’invention concerne un dispositif chauffant électrique muni d’au moins un élément chauffant à résistance électrique à coefficient de température positif (CTP), apte à produire rapidement un apport de chaleur. De tels éléments chauffants permettent, notamment au démarrage du véhicule par temps froid, de chauffer un flux d’air traversant une surface d’échange du dispositif chauffant électrique avant qu’il ne pénètre dans l’habitacle du véhicule. Un tel dispositif chauffant électrique est ainsi apte à transformer l’énergie électrique prélevée sur le véhicule automobile, en énergie thermique restituée dans le flux d’air.

De manière habituelle, les éléments chauffants à effet CTP utilisés dans les dispositifs chauffants se présentent sous forme de plaquettes fines en matériau céramique. Un ou plusieurs éléments chauffants CTP sont interposés entre des lames métalliques formant des électrodes reliées à un réseau d’alimentation électrique du véhicule, et cet ensemble de plaquettes et de lames métalliques forme une barre de chauffe qui, disposée à côté d’autres barres de chauffe entre lesquelles sont disposés des éléments radiants sous formes d’ailettes, forme une surface d’échange de chaleur avec le flux d’air traversant le dispositif chauffant.

L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à proposer une alternative à cette configuration de dispositifs chauffants, l’alternative se voulant facile à assembler, notamment dans la solidarisation des éléments radiants dans la surface d’échange de chaleur, et présentant des performances thermiques optimisées.

L’invention a donc pour objectif de proposer une alternative aux éléments chauffants à effet CTP en céramique et propose donc un dispositif chauffant comprenant une surface d’échange de chaleur et un bloc de raccordement qui borde la surface d’échange de chaleur, la surface d’échange de chaleur comportant une suite de tubes parallèles entre eux, chaque tube étant relié au bloc de raccordement, caractérisé en ce qu’au moins un des tubes est un tube chauffant définissant une cavité interne dans laquelle est disposé un ruban flexible à effet CTP.

Le dispositif chauffant peut par exemple être un radiateur, permettant de chauffer l’habitacle d’un véhicule automobile, la surface d’échange constituant la partie du dispositif chauffant au sein de laquelle les échanges thermiques s’effectuent afin de chauffer un flux d’air traversant le dispositif chauffant et susceptible d’être envoyé dans l’habitacle.

Les tubes chauffants sont creux et comprennent une face interne et une face externe. La face externe correspond à la face en contact avec le fluide traversant la surface d’échange, tandis que la face interne est la face délimitant la cavité interne des tubes chauffants.

Selon l’invention, un ruban flexible à effet CTP forme un élément chauffant disposé dans au moins une des cavités internes de la pluralité de tubes. Le ruban flexible à effet CTP comporte au moins un conducteur métallique noyé dans une matrice de polymère à effet CTP. Une telle configuration, du fait de la flexibilité de l’élément chauffant, permet l’insertion des éléments chauffants à effet CTP à l’intérieur des tubes en s’assurant que l’élément chauffant soit en contact avec la face interne du tube chauffant. Un tel contact entre la face interne et le ruban flexible permet notamment une meilleure diffusion de l’énergie thermique, produite par le ruban flexible à effet CTP, au tube chauffant.

Le ruban flexible à effet CTP peut notamment comprendre deux conducteurs métalliques, s’étendant côte à côte, noyés dans une couche de polymère à effet CTP. Ces conducteurs peuvent être réalisés en un alliage cuivre nickel.

Selon une caractéristique de l’invention, le tube chauffant équipé d’un ruban flexible à effet CTP comporte au moins une couche de matériau isolant électriquement entourant la matrice de polymère. Cette couche de matériau isolant électriquement peut consister soit en une gaine d’isolation spécifique agencée entre la matrice de polymère et le tube à l’intérieur duquel le ruban flexible est logé, soit en une anodisation du tube lui-même, générant ainsi un revêtement diélectrique du tube. On comprend que dans le premier cas, la matrice de polymère est doublement protégée mécaniquement par la présence de la gaine d’isolation et de l’enveloppe du tube chauffant tandis que dans le deuxième cas, l’enveloppe du tube anodisé forme à la fois une protection mécanique et électrique.

Selon une caractéristique de l’invention, la surface d’échange de chaleur comprend la suite de tubes chauffants parallèles entre eux et des éléments radiants disposés entre les tubes chauffants parallèles.

Les éléments radiants, sous forme de tôle ondulée formant une succession d’ailettes, ont notamment pour fonction d’augmenter la surface d’échange thermique avec le fluide traversant la surface d’échange du dispositif chauffant. Chaque élément radiant est en contact avec un ou deux tubes chauffants adjacents, le contact entre les tubes chauffants et les éléments radiants permettant notamment de diffuser l’énergie thermique produite dans les tubes chauffants jusqu’aux éléments radiants, et permettant ainsi, du fait de l’augmentation de la surface d’échange avec le fluide traversant le dispositif chauffant, d’augmenter la quantité de calories cédées au fluide.

Selon une caractéristique de l’invention, chaque tube chauffant est relié mécaniquement au bloc de raccordement et le ruban flexible à effet CTP logé à l’intérieur du tube chauffant est relié électriquement à un réseau électrique interne logé dans le bloc de raccordement.

Le bloc de raccordement se présente comme une boite comprenant un espace interne, permettant de loger le réseau électrique interne. Également, le bloc de raccordement comprend une connectique d’alimentation électrique permettant la liaison entre le réseau électrique interne logé dans l’espace interne et un système électrique externe assurant l’alimentation électrique du dispositif chauffant via le réseau électrique interne. Selon l’invention, le bloc de raccordement forme d’une part un élément de tenue mécanique de tout ou partie de la suite de tubes chauffants agencés dans la surface d’échange de chaleur et d’autre part une boite collectrice qui collecte l’énergie électrique et la redistribue dans la pluralité des tubes chauffants de la surface d’échange.

Selon une caractéristique de l’invention, chacun des tubes chauffants agencés dans la surface d’échange comprend un ruban flexible à effet CTP.

Dans ce contexte, il convient de comprendre que la surface d’échange de chaleur du dispositif chauffant est uniquement destinée à échanger des calories provenant d’une alimentation électrique d’éléments à effet CTP et qu’aucun fluide caloporteur n’est amené à circuler dans l’un des tubes.

Selon une caractéristique de l’invention, la surface d’échange est bordée par un unique bloc de raccordement, les tubes chauffants présentant une extrémité libre à l’opposé de cet unique bloc. On comprend que de la sorte, les tubes chauffants ne sont pas tenus à chacune de leur extrémité, le bloc de raccordement permettant la tenue de l’ensemble.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif chauffant comporte en outre un bloc de raccordement additionnel, de sorte que le bloc de raccordement et le bloc de raccordement additionnel sont positionnés de part et d’autre de la surface d’échange, chaque bloc formant un élément de tenue mécanique des tubes chauffants.

Le bloc de raccordement est disposé à une première extrémité axiale des tubes chauffants tandis que le bloc de raccordement additionnel est disposé à une deuxième extrémité axiale des tubes chauffants.

Selon une première variante de l’invention, le bloc de raccordement forme une boite collectrice en ce qu’elle loge un réseau électrique interne pour le raccordement électrique des rubans flexibles logés dans les tubes tandis que le bloc de raccordement additionnel consiste uniquement en un élément de tenue mécanique des tubes.

Selon une deuxième variante de l’invention, le bloc de raccordement additionnel comporte un réseau électrique interne additionnel, les rubans flexibles à effet CTP étant répartis en un premier ensemble relié au réseau électrique interne du bloc de raccordement et en un deuxième ensemble relié au réseau électrique interne du bloc de raccordement additionnel. Dans cette deuxième variante, le dispositif chauffant comporte donc deux boîtes collectrices.

Selon un exemple de l’invention, le premier ensemble de rubans flexibles à effet CTP peut correspondre à une première partie de la suite des tubes chauffants et le deuxième ensemble de rubans flexibles à effet CTP correspond à une deuxième partie des tubes chauffants agencée à la suite de ladite première partie.

Un avantage d’une telle configuration du dispositif chauffant réside notamment dans le fait qu’il permet un pilotage indépendant du premier ensemble de rubans flexibles à effet CTP et du deuxième ensemble de rubans flexibles à effet CTP. En effet, les deux ensembles sont raccordés à des réseaux électriques internes distincts permettant l’alimentation électrique de l’un ou de l’autre des ensembles de manière indépendante ou simultanée. Cette configuration est donc avantageuse par exemple dans le cadre du chauffage d’un habitacle d’un véhicule automobile, puisqu’il est alors possible de chauffer indépendamment l’espace passager de l’espace conducteur.

L’invention porte également sur un échangeur de chaleur composé d’au moins une nappe comprenant le dispositif chauffant selon les caractéristiques précédentes et formant un radiateur.

Selon une première configuration, l’échangeur de chaleur peut comporter une unique nappe et fonctionner uniquement en mode radiateur, un module de pilotage étant configuré pour activer ou non l’alimentation électrique de chacun des tubes chauffants en fonction des besoins en air chaud du véhicule.

Selon une deuxième configuration, l’échangeur de chaleur peut comporter deux nappes traversées successivement par un flux d’air, une première nappe comprenant le dispositif chauffant selon les caractéristiques précédentes et une deuxième nappe comprenant une suite de tubes agencés entre des blocs de raccordement et à l’intérieur desquels circule un fluide réfrigérant susceptible d’échanger des frigories avec le flux d’air.

La deuxième nappe peut ainsi être un évaporateur d’une boucle de climatisation, l’échangeur de chaleur étant piloté pour fonctionner selon les conditions en tant que radiateur ou évaporateur. Plus particulièrement, un module de pilotage est alors configuré pour d’une part permettre ou non le passage de fluide réfrigérant dans les tubes de la deuxième nappe et pour d’autre part permettre ou non l’alimentation électrique, selon le mode de fonctionnement souhaité.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

est une vue générale en perspective d’un dispositif chauffant selon un premier mode de réalisation de l’invention, comprenant une surface d’échange, un premier bloc de raccordement et un deuxième bloc de raccordement ;

est une vue schématique d’un élément chauffant à base de polymère à effet CTP ;

est une vue rapprochée d’une partie de la surface d’échange de la figure 1, montrant des tubes chauffants comprenant au moins un élément chauffant à base de polymère à effet CTP de la figure 2 ;

est une vue schématique d’un dispositif chauffant selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

est une vue schématique d’un dispositif chauffant selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

La figure 1 illustre un dispositif chauffant 1 pouvant être un échangeur thermique destiné à être installé dans une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d’un véhicule, par exemple automobile. Ce dispositif chauffant 1 est configuré pour être traversé par un fluide, par exemple de l’air, au niveau d’une surface d’échange 2 configurée pour permettre un échange de calories entre le dispositif chauffant et le fluide traversant.

La surface d’échange 2 est composée d’une suite de tubes chauffants 4 et d’éléments radiants 6, les tubes chauffants 4 formant des éléments susceptibles de générer des calories à fournir au fluide traversant et les éléments radiants 6 étant formés par des ailettes permettant de diffuser plus facilement lesdites calories en augmentant la surface d’échange avec le fluide traversant.

Les tubes chauffants 4 sont agencés parallèles entre eux en s’étendant dans une direction d’allongement principale suivant une direction verticale V du dispositif chauffant 1. Chacun des tubes chauffants 4 est espacé des tubes chauffants voisins d’une première distance D1 non nulle et plus particulièrement visible à la figure 3. De la sorte, un espace est ménagé entre chacun des tubes chauffants 4 afin de permettre le passage du fluide au travers de la surface d’échange 2 suivant une direction de passage F sensiblement perpendiculaire au plan principalement défini par la surface d’échange 2, la première distance D1 étant mesurée suivant ce plan principalement défini par la surface d’échange 2 et entre deux tubes chauffants adjacents.

Selon l’invention, les tubes chauffants 4 sont creux et à section sensiblement oblongue. Ils présentent chacun une face interne 10 et une face externe 12, la face externe 12 étant la face en contact avec le fluide traversant la surface d’échange 2 et la face interne 10 étant la face opposée à la face externe 12 et définissant une cavité interne 14 du tube chauffant 4.

Un ruban flexible à effet CTP 16, c’est-à-dire un élément chauffant comportant au moins un conducteur noyé dans un polymère à effet de coefficient de température positif (CTP), est disposé dans la cavité interne 14 d’au moins un tube chauffant 4.

Dans l’exemple illustré du premier mode de réalisation, chacun des tubes chauffants 4 comprend dans sa cavité interne 14 un élément chauffant sous forme de ruban flexible à effet CTP 16.

Les caractéristiques structurelles et fonctionnelles des rubans flexibles à effet CTP 16 seront détaillées dans la suite de la description.

Chaque tube chauffant 4 comprend une première extrémité 18 et une deuxième extrémité 20, opposée suivant la direction verticale V du dispositif chauffant 1 à la première extrémité 18. La première extrémité 18 et la deuxième extrémité 20 délimitent verticalement la surface d’échange 2 et au moins l’une des deux extrémités 18, 20 est solidarisée à un bloc de raccordement 22. Dans l’exemple illustré de la figure 1, le dispositif chauffant 1 comprend un bloc de raccordement 22 agencé à la première extrémité 18 des tubes chauffants 4 et un bloc de raccordement additionnel 22b agencé à la deuxième extrémité 20 des tubes chauffants 4.

Selon l’invention, le bloc de raccordement 22 se présente sous forme d’une boite s’étendant majoritairement dans une direction longitudinale L du dispositif chauffant 1, perpendiculaire à la direction verticale V du dispositif chauffant, et comprenant un espace interne 24. L’espace interne 24 défini par le bloc de raccordement 22 est dimensionné pour loger un réseau électrique interne 26, tel que cela est visible à la figure 3 où le bloc de raccordement est représenté en pointillés. Au moins un ruban flexible à effet CTP 16 est relié à ce réseau électrique interne 26. Plus particulièrement, dans le premier exemple de réalisation de l’invention, chacun des rubans flexibles à effet CTP est relié au niveau de sa première extrémité au réseau électrique interne 26 courant à l’intérieur du bloc de raccordement 22.

On comprend de ce qui précède que le bloc de raccordement 22 tel qu’il vient d’être décrit constitue une boite collectrice 28, du point de vue de la distribution électrique, en ce sens que le bloc de raccordement permet de collecter de l’énergie électrique d’un système d’alimentation électrique 29 du véhicule, représenté schématiquement sur la figure 1 par exemple, et de la redistribuer dans les tubes chauffants 4 via le réseau électrique interne logé dans la boite collectrice.

La boite collectrice 28 comporte une connectique d’alimentation électrique 30, située ici à une de ses extrémités longitudinales. La connectique d’alimentation électrique 30 permet de raccorder le réseau électrique interne 26 au système d’alimentation électrique 29.

Le bloc de raccordement additionnel 22b se présente dans ce premier mode de réalisation comme une plaque formant support mécanique aux tubes chauffants et s’étendant à cet effet parallèlement au bloc de raccordement 22. Selon ce premier mode de réalisation de l’invention, le bloc de raccordement additionnel 22b est en contact avec la deuxième extrémité 20 de chacun des tubes chauffants 4.

Le bloc de raccordement additionnel 22b comprend une face de maintien 32 plane dirigée vers la suite de tubes chauffants 4 et configuré pour être en contact avec leurs deuxièmes extrémités 20. Il convient de noter que le bloc de raccordement additionnel tel qu’il vient d’être décrit forme un bloc de maintien 34 n’ayant pour unique fonction que d’assurer la tenue des tubes 4 formant la surface d’échange 2. Dès lors, la deuxième extrémité des tubes chauffants est fermée et le ruban flexible ne communique pas avec le bloc de raccordement additionnel.

Les ailettes 6 sont disposées entre chaque tube chauffant 4 pour augmenter la surface d’échange avec l’air, en étant suffisamment fines pour ne pas pénaliser le passage de l’air à travers le dispositif chauffant.

Dans le mode de réalisation illustré, les ailettes 6, formant éléments radiants, sont agencées de manière à s’étendre perpendiculairement aux tubes chauffants 4. En d’autres termes, au moins une ailette 6 s’étend perpendiculairement entre deux tubes chauffants 4 adjacents de telle sorte que cette ailette relie deux tubes chauffants 4 adjacents espacés de la première distance D1, l’ailette étant ainsi au contact de deux tubes adjacents.

Chaque ailettes 6 se présente comme une pièce plane avec une première face de contact 36 et une deuxième face de contact 38 formant respectivement une zone de contact avec le fluide traversant la surface d’échange 2.

Dans l’exemple illustré du premier mode de réalisation, les ailettes sont agencées de manière à former une pluralité de bandes formant un quadrillage avec ls tubes chauffants. Plus particulièrement, on définit un ensemble d’ailettes 6 s’étendant dans un premier plan A commun comme une première bande d’ailettes 40 et on définit un autre ensemble d’ailettes 6 s’étendant dans un deuxième plan B commun comme une deuxième bande d’ailettes 42, le premier plan A et le deuxième plan B étant parallèles entre eux, tel que cela est visible à la figure 3.

On comprend que la surface d’échange 2 selon l’invention, comprend plusieurs bandes d’ailettes présentant des caractéristiques identiques celles de la première bande d’ailettes 40 et la deuxième bande d’ailettes 42 évoquées précédemment.

Dans l’exemple illustré, tel que cela est notamment visible sur la figure 3, chaque bande d’ailettes est formée par une bande métallique, par exemple en aluminium, percée à intervalles réguliers de manière à former des encoches dont la forme est identique à celle des tubes chauffants recevant les rubans flexibles. Les bandes d’ailettes 40, 42 sont superposées les unes sur les autres, selon la direction verticale précédemment évoquée, de sorte que des encoches soient alignées verticalement pour faire glisser les tubes chauffants entre une série d’encoches. L’ensemble est ensuite brasé, une fois chacun des tubes chauffants mis en place dans les encoches des bandes d’ailettes.

De manière alternative, on pourrait prévoir sans sortir du contexte de l’invention que les éléments radiants disposés entre les tubes équipés de rubans flexibles puissent prendre la forme d’ailettes ondulées, c’est-à-dire d’une tôle ondulée s’étendant cette fois selon la direction des tubes chauffants et rendue solidaire de chacun des tubes chauffants adjacents qui l’entourent.

Le ruban flexible à effet CTP 16 va maintenant être décrit plus en détail en référence à la figure 2 montrant une vue schématique de ce ruban flexible 16 et à la figure 3 montrant une vue rapprochée de la première extrémité 18 des tubes chauffants 4.

Le ruban flexible à effet CTP 16 est composé d’au moins un conducteur métallique 44, ici dans l’exemple illustré de deux conducteurs métalliques 44 parallèles, chaque conducteur métallique étant noyé dans une matrice de polymère 46 semi-cristallin dopée avec des particules conductrices, de préférence du noir de carbone, de manière à constituer une thermistance à coefficient de température positif (CTP).

Les conducteurs métalliques 44 sont par exemple des fils cuivre-nickel, formant la partie chauffante du ruban flexible à effet CTP 16 et dont l’extrémité émergeant du ruban est ainsi reliée au réseau électrique interne.

L’ensemble est également pourvu d’au moins une couche de matériau diélectrique 48 entourant la matrice de polymère 46 et qui vise à isoler électriquement l’ensemble formé par les conducteurs et la matrice polymère tout en permettant le transfert de chaleur dégagée par le fonctionnement de cet ensemble.

Dans l’exemple illustré, la couche de matériau isolant électriquement, ou bien couche de matériau diélectrique 48, consiste en une gaine d’isolation spécifique agencée autour de la matrice de polymère et formant partie du ruban flexible. La couche de matériau diélectrique 48, la matrice de polymère 46 et les conducteurs 44 sont glissés à l’intérieur de l’enveloppe du tube chauffant correspondant.

En variante, l’enveloppe du tube chauffant est anodisée, de telle sorte que c’est le tube lui-même qui assure la fonction diélectrique pour éviter la transmission du courant électrique vers les éléments radiants notamment.

Par ailleurs, le ruban flexible à effet CTP 16 est muni d’un élément de protection qui entoure la couche de matériau diélectrique 48. Cet élément de protection peut être directement formé par l’enveloppe du tube chauffant, ou bien être réalisé par une gaine de protection 50 spécifique, qui vient ensuite être glissée dans l’enveloppe du tube chauffant.

Il convient de noter que sur la figure 2, la couche de matériau diélectrique 48 et la gaine de protection 50 ont été illustrées découpées pour laisser apparaitre une partie de la matrice de polymère 46 et l’extrémité des conducteurs métalliques 44, étant noté que cette couche de matériau diélectrique et cette gaine de protection s’étendent sur la longueur du ruban flexible de manière à recouvrir intégralement la matrice de polymère 46.

Le ruban flexible à effet CTP 16 présente un effet autorégulant particulièrement adapté à la mise en œuvre dans un dispositif chauffant conforme à l’invention. Lorsque le dispositif chauffant, et donc les rubans flexibles présents dans ce dispositif, est soumis à une température basse, la matrice de polymère 46 se rétracte et les particules de carbone conductrices qu’elle contient sont proches les unes des autres et favorisent le passage du courant ayant pour effet de diminuer la résistance et d’augmenter la puissance de sortie. Ce processus est inversé lorsque la température augmente. La matrice de polymère 46 s’étire grâce à l’expansion moléculaire et la distance entre les particules de carbone augmente. Le nombre de chemins électriques diminue, la résistance augmente et la puissance dissipée par le ruban flexible diminue. De la sorte, le ruban flexible est autorégulant en ce qu’il est susceptible d’augmenter la puissance de sortie lorsque l’air passant à travers le dispositif chauffant 1 est froid et en ce qu’il est susceptible de diminuer la puissance de sortie si l’air passant est suffisamment chaud et ne nécessite pas un échange thermique important.

Le ruban flexible 16 est intégré dans le tube chauffant 4 comme illustré sur la figure 3. Pour faciliter la compréhension, un tube chauffant a été illustré sans ruban flexible associé, notamment pour faire apparaître la cavité interne d’un tube chauffant.

Plus précisément, le ruban flexible 16 est disposé dans la cavité interne 14 du tube chauffant 4 et de telle sorte qu’il soit en contact avec la face interne 10 de ce tube chauffant. Le contact entre la face interne 10 du tube chauffant 4 et le ruban flexible 16 permet notamment un meilleur transfert vers l’extérieur, et donc vers le fluide traversant le dispositif chauffant, des calories émises par le fonctionnement du ruban flexible à effet CTP 16. Également, le ruban flexible 16 s’étend dans le tube chauffant de telle sorte qu’il s’étende depuis le première extrémité 18 jusqu’à la deuxième extrémité 20 du tube chauffant 4, de manière à s’assurer d’avoir un dégagement de calories sensiblement homogène au niveau de chacune des bandes d’ailettes.

Le ruban flexible à effet CTP 16 est disposé dans la cavité interne 14 du tube chauffant 4 de telle sorte que les deux conducteurs métalliques 44 dépassent de ce tube chauffant.

Dans le premier mode de réalisation de l’invention, les deux conducteurs métalliques 44 de chaque ruban flexible 16 dépassent de la première extrémité 18 des tubes chauffants 4, de telle sorte qu’ils puissent être reliés au réseau électrique interne 26 logé dans la boite collectrice formé par le bloc de raccordement 22. La deuxième extrémité des tubes chauffants est fermée et ne comprend pas de conducteurs métalliques 44 formant saillie, de telle sorte que la deuxième extrémité 20 de chacun des tubes chauffants est uniquement reliée mécaniquement avec le bloc de raccordement additionnel 22b formant bloc de maintien.

Un deuxième mode de réalisation du dispositif chauffant 1 va maintenant être décrit en référence à la figure 4 montrant une vue schématique du dispositif chauffant, qui diffère de ce qui précède en ce que les tubes chauffants 4 munis en leur sein des rubans flexibles à effet CTP 16 sont uniquement tenus par le bloc de raccordement 22, au niveau de leur première extrémité 18. Plus précisément, selon le deuxième mode de réalisation, la deuxième extrémité 20 des tubes chauffants forme une extrémité libre non raccordée à un bloc de raccordement.

Conformément à ce qui précède, les deux conducteurs métalliques 44 de chacun des rubans flexibles 16 émergent des tubes chauffants correspondants au niveau de la première extrémité 18, afin d’être au contact du réseau électrique interne 26 logé dans le bloc de raccordement 22 formant la boite collectrice 28 évoquée précédemment et être ainsi relié au système électrique externe 29 par le biais de la connectique d’alimentation électrique 30.

Il résulte de ce qui précède la suite de tubes chauffants est maintenue uniquement par sa liaison avec le bloc de raccordement formant la boite collectrice 28, la rigidité des tubes chauffants permettant notamment leur maintien parallèles les uns des autres. Un avantage de ce deuxième mode de réalisation par rapport au premier mode de réalisation réside notamment en ce que le dispositif chauffant 1 présente un encombrement optimisé du fait de l’absence de bloc de raccordement additionnel 22b.

Un troisième mode de réalisation du dispositif chauffant 1 va maintenant être décrit en référence à la figure 5. Seules les caractéristiques différentes de ce troisième mode de réalisation seront décrites, et notamment le fait que les tubes chauffants 4 et les rubans flexibles à effet CTP 16 qu’ils comportent sont divisés en un premier ensemble 52 et un deuxième ensemble 54. Dans l’exemple illustré, les deux ensembles sont agencés l’un à la suite de l’autre le long de la direction longitudinale, avec le premier ensemble 52 qui correspond aux rubans flexibles 16 disposés dans une première moitié longitudinale du dispositif chauffant, c’est-à-dire la moitié la plus proche de la connectique d’alimentation électrique 30, le deuxième ensemble 54 correspondant aux rubans flexibles 16 disposés dans la deuxième moitié longitudinale du dispositif chauffant.

Le premier ensemble 52 de rubans flexibles à effet CTP 16 est configuré de telle sorte que chacun des rubans flexibles correspondants comporte des conducteurs métalliques 44 dépassant en saillie de la matrice de polymère de manière à être en regard du bloc de raccordement 22, chaque ruban flexible étant relié électriquement par l’intermédiaire des conducteurs métalliques 44 au réseau électrique interne 26 logé dans le bloc de raccordement 22 du dispositif chauffant 1.

Le deuxième ensemble 54 de rubans flexibles à effet CTP 16 est configuré de telle sorte que chacun des rubans flexibles correspondants comporte des conducteurs métalliques 44 dépassant en saillie de la matrice de polymère de manière à être en regard du bloc de raccordement additionnel 22b, chaque ruban flexible étant relié électriquement par l’intermédiaire des conducteurs métalliques 44 à un réseau électrique interne additionnel 26b qui est logé dans le bloc de raccordement additionnel 22b du dispositif chauffant 1 et qui est dans le prolongement électrique d’une système d’alimentation électrique externe additionnel 29b. Dit autrement, les tubes chauffants du premier ensemble 52 et les tubes chauffants du deuxième ensemble 54 sont alimentés électriquement par des réseaux distincts.

Dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif chauffant comprend ainsi deux boites collectrices, c’est-à-dire une boite collectrice 28 à la première extrémité 18 des tubes chauffants 16 et une boite collectrice additionnelle 28b à la deuxième extrémité 20 des tubes chauffants 16. Ces deux boites collectrices comprennent chacune un réseau électrique interne 26, 26b, respectivement connecté à un système électrique externe 29, 29b distinct.

Un avantage d’une telle configuration du dispositif chauffant 1 selon ce troisième mode de réalisation réside notamment en ce que les éléments chauffants peuvent être pilotés distinctement selon qu’ils appartiennent au premier ensemble 52 ou au deuxième ensemble 54. En d’autres termes, l’opérateur peut choisir la mise en route de l’un ou l’autre du premier ensemble 52 ou du deuxième ensemble 54 mais également leur mise en route simultanée. On comprend que dans le contexte de mise en œuvre du dispositif chauffant dans un véhicule automobile avec une installation de climatisation, chauffage et ventilation de type multizones, c’est-à-dire une installation qui permet un pilotage différencié du traitement thermique de différentes zones de l’habitacle, le fait de distinguer différents ensembles de tubes chauffants et de rubans flexibles associés permet de piloter facilement quelles zones de la surface d’échange du dispositif chauffant sont à alimenter.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixé, et permet de proposer un dispositif chauffant plus ergonomique et présentant des capacités thermiques améliorées. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent au moins un élément chauffant conforme à l’aspect de l’invention.

Claims (10)

1. Dispositif chauffant (1) comprenant une surface d’échange (2) de chaleur et un bloc de raccordement (22) qui borde la surface d’échange (2) de chaleur, la surface d’échange (2) de chaleur comportant une suite de tubes (4) parallèles entre eux, chaque tube étant relié au bloc de raccordement (22), caractérisé en ce qu’au moins un des tubes est un tube chauffant (4) définissant une cavité interne (14) dans laquelle est disposé un ruban flexible à effet CTP (16).
2. Dispositif chauffant (1) selon la revendication précédente, dans lequel le ruban flexible à effet CTP (16) comporte au moins un conducteur métallique (44) noyé dans une matrice de polymère (46) à effet CTP.
3. Dispositif chauffant (1) selon la revendication précédente, dans lequel le tube chauffant (4) équipé d’un ruban flexible à effet CTP (16) comporte au moins une couche de matériau (REF) isolant électriquement entourant la matrice de polymère (46) à effet CTP.
4. Dispositif chauffant (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la surface d’échange (2) de chaleur comprend la suite de tubes chauffants (4) parallèles entre eux et des éléments radiants (6) disposées entre les tubes chauffants parallèles (4).
5. Dispositif chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque tube chauffant est relié mécaniquement au bloc de raccordement et dans lequel le ruban flexible à effet CTP (16) logé à l’intérieur du tube chauffant est relié électriquement à un réseau électrique interne (26) logé dans le bloc de raccordement (22).
6. Dispositif chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacun des tubes chauffants agencés dans la surface d’échange (2) comprend un ruban flexible à effet CTP (16).
7. Dispositif chauffant (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface d’échange (2) est bordée par un unique bloc de raccordement (22), les tubes chauffants (4) présentant une extrémité (20) libre à l’opposé de cet unique bloc.
8. Dispositif chauffant (1) selon l’une des revendications 1 à 6, comportant en outre un bloc de raccordement additionnel (22b), de sorte que le bloc de raccordement (22) et le bloc de raccordement additionnel (22b) sont positionnés de part et d’autre de la surface d’échange (2), chaque bloc formant au moins un élément de tenue mécanique des tubes chauffants.
9. Dispositif chauffant (1) selon la revendication précédente, dans lequel le bloc de raccordement additionnel (22b) comporte un réseau électrique interne additionnel (26b), les rubans flexibles à effet CTP (16) étant répartis en un premier ensemble (52) relié au réseau électrique interne (26) du bloc de raccordement et en un deuxième ensemble (54) relié à un réseau électrique interne additionnel (26b) du bloc de raccordement additionnel (22b).
10. Echangeur de chaleur composé d’au moins une nappe comprenant le dispositif chauffant (1) selon les revendications précédentes, ladite nappe formant un échangeur de chaleur de type radiateur.