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Title:
ELECTRIC RADIATOR WITH OVERMOULDED RETENTION JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/227624
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an electric radiator (1), comprising a plurality of heating elements (12) extending mainly in a longitudinal direction and a control unit (6) having reception compartments (22) that each receive a longitudinal end of a heating element (12), the control unit (6) being configured to transmit electrical current to at least one of the heating elements (12), the electric radiator (1) being characterized in that a bottom wall of a reception compartment (22) is formed by a retention joint (24) overmoulded on the control unit (6), the heating element (12) received in this reception compartment (22) extending through this retention joint (24).

Inventors:
MOULINAS FRÉDÉRIC (FR)
KARAASLAN SERIF (FR)
LEFLOCH JONATHAN (FR)
COUAPEL YANN (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/063832
Publication Date:
November 30, 2023
Filing Date:
May 23, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SYSTEMES THERMIQUES (FR)
International Classes:
H05B3/06; B60H1/00; B60H1/22; F24H3/04; F24H3/06; F24H3/08; F24H9/1863; H05B3/50
Foreign References:
US9894715B22018-02-13
US9234677B22016-01-12
US20210339606A12021-11-04
FR3104687A12021-06-18
Attorney, Agent or Firm:
VALEO SYSTEMES THERMIQUES (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Radiateur électrique (i), comprenant une pluralité d’éléments chauffants (12) s’étendant principalement selon une direction longitudinale et un boîtier de commande (6) présentant des compartiments de réception (22) recevant chacun une extrémité longitudinale d’un élément chauffant (12), le boîtier de commande (6) étant configuré pour transmettre du courant électrique à au moins l’un des éléments chauffants (12), le radiateur électrique (1) étant caractérisé en ce qu’une paroi de fond d’un compartiment de réception (22) est formée par un joint de rétention (24) surmoulé sur le boîtier de commande (6), l’élément chauffant (12) reçu dans ce compartiment de réception (22) s’étendant à travers ce joint de rétention (24).

2. Radiateur électrique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le joint de rétention (24) présente un bord interne (26) au contact de l’élément chauffant (12) et un bord externe (28) au contact d’une paroi du compartiment de réception (22).

3. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint de rétention (24) s’étend le long de tout un pourtour de l’élément chauffant (12).

4. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un élément radiant (20) est intercalé entre deux éléments chauffants (12), l’extrémité longitudinale des éléments chauffants (12) reçue dans le compartiment de réception (22) étant dépourvue d’élément radiant (20).

5. Radiateur électrique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le joint de rétention (24) est incliné de sorte qu’il s’éloigne de plus en plus de la paroi du compartiment de réception (22) au fur et à mesure de l’éloignement des éléments radiants (20).

6. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec la revendication 2, dans lequel l’élément chauffant (12) présente quatre cloisons latérales (19, 19A, 19B), deux de ces cloisons (19B) opposées l’une à l’autre présentant chacune une forme de sillon, le bord interne (26) du joint de rétention (24) suivant la forme de sillon des deux cloisons (19B) opposées.

7. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 2, dans lequel le bord externe (28) est droit.

8. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint de rétention (24) est réalisé en un matériau élastomère.

9. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément chauffant (12) comporte un tube (14) au sein duquel sont logés au moins des électrodes (16) et des éléments résistifs (18), le tube s’étendant à travers le joint de rétention (24).

10. Radiateur électrique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le joint de rétention (24) est au contact d’une face externe du tube (14).

11. Radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un matériau d’étanchéité recouvre au moins en partie le joint de rétention (24).

12. Radiateur électrique (1) selon la revendication précédente dans lequel le matériau d’étanchéité remplit partiellement ou en totalité le compartiment de réception (22).

13. Radiateur électrique (1) selon la revendication 11 ou 12 dans lequel le matériau d’étanchéité est agencé de manière à obturer les interstices qui séparent l’élément chauffant, en particulier le tube, et le joint rétention (24).

14. Radiateur électrique (1) selon l’une des revendications 11 à 13 dans lequel le matériau d’étanchéité est un matériau solide susceptible d’avoir été injecté dans le compartiment de réception à l’état liquide.

15. Procédé d’obtention d’un radiateur électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant une étape de brasage au cours de laquelle les éléments chauffants (12) sont brasés à des éléments radiants (20) pour former un corps de chauffe (10) du radiateur électrique, une étape de surmoulage au cours de laquelle au moins un joint de rétention (24) est surmoulé sur le boîtier de commande (6), une étape d’assemblage au cours de laquelle le corps de chauffe (10) est disposé dans le boîtier de commande (6) avec les éléments chauffants (12) qui sont insérés à travers le joint de rétention (24) pour déboucher dans l’un des compartiments de réception (22) dont une paroi de fond est formée par le joint de rétention (24), et une étape de remplissage au cours de laquelle un matériau d’étanchéité liquide est déposé dans chacun des compartiments de réception

Description:
RADIATEUR ÉLECTRIQUE AVEC JOINT DE RETENTION SURMOULÉ

La présente invention concerne le domaine de la ventilation, du chauffage, et/ou de la climatisation de véhicule automobile, et elle concerne plus particulièrement l’utilisation de radiateurs électriques dans des dispositifs de ventilation, chauffage et/ou climatisation.

L’usage de radiateurs électriques dans des boîtiers d’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation était notamment connu pour réaliser des radiateurs additionnels agencés en travers d’un flux d’air en sortie d’un radiateur principal pour générer un apport supplémentaire temporaire d’énergie calorifique, notamment au démarrage du véhicule, pour réaliser un réchauffage ponctuel rapide du flux d’air. Alternativement, lorsque des radiateurs électriques sont alimentés à haut voltage, ils peuvent être utilisés comme dispositifs de chauffage principaux et non plus en tant que sources de chauffage d’appoint, le haut voltage étant suffisant pour chauffer l’air dans l’installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation.

Dans chacun de ces cas d’application, il est notamment connu d’utiliser des radiateurs électriques comportant un corps de chauffe et un boîtier de commande électronique, le corps de chauffe étant formé d’au moins une pluralité d’éléments chauffants comportant respectivement des éléments résistifs, et notamment des pierres ou céramiques à effet CTP, c’est-à-dire à coefficient de température positif. Plus particulièrement, le corps de chauffe peut être formé d’une alternance de tubes participant à former lesdits éléments chauffants et d’éléments radiants. Chaque tube comporte une gaine isolante électriquement à l’intérieur de laquelle sont disposées deux électrodes séparées l’une de l’autre par une pluralité d’éléments résistifs à effet CTP. Les deux électrodes de chaque tube sont reliées à un boîtier de commande qui pilote l’alimentation électrique de chacun des éléments chauffants, et un contact électrique est créé à l’intérieur du tube entre les électrodes et les éléments résistifs. L’alimentation en courant des éléments résistifs via ces électrodes génère alors un échauffement du tube formant l’élément chauffant, les calories pouvant être diffusées par les éléments radiants rendus solidaires des tubes et s’étendant entre deux tubes voisins, ces éléments radiants augmentant la surface d’échange avec l’air traversant ces radiateurs électriques.

L’assemblage du radiateur électrique est réalisé en plusieurs étapes successives parmi lesquelles un assemblage du corps de chauffe, avec une opération de brasage des éléments radiants sur les tubes, puis le montage du corps de chauffe sur le boîtier de commande, avec le raccordement électrique des électrodes disposées au sein des tubes sur des organes de raccordement adéquats. Dans cette étape, les extrémités des électrodes sont insérées à travers un orifice de passage formé dans une paroi constitutive du boîtier de commande, et on réalise ensuite une étape d'étanchéité de la zone de raccordement.

Préalablement à l’étape d’assemblage du corps de chauffe, chacun des éléments chauffants est formé par insertion de la gaine isolante, des électrodes et des éléments résistifs au sein des tubes correspondant, et les tubes subissent ensuite une déformation de deux parois en opposition, notamment un cintrage ou une compression, permettant d’assurer d’une part un rapprochement au sein du tube des électrodes et des éléments résistifs qui sont disposés entre elles, et d’autre part le plaquage des électrodes contre la paroi du tube avec la gaine isolante en sandwich, de manière à améliorer les performances d’échange thermique de chaque élément chauffant. Une telle déformation n’est cependant pas homogène d’un tube à l’autre et il peut exister des variations entre les formes de tubes en résultant. Il peut par conséquent exister un jeu variable entre un tube et les bords délimitant l’orifice de passage de ce tube à travers la paroi constitutive du boîtier de commande, ce qui entraîne des problématiques d’étanchéité au sein du radiateur électrique.

Il est connu de l’art antérieur de former dans le boîtier électronique de commande des compartiments de réception de l’extrémité des électrodes, pour lors de l’étape d’étanchéité remplir ces compartiments par un matériau d’étanchéité visqueux, qui assure une étanchéité chimique une fois ce matériau d’étanchéité chauffé. Dans ce contexte, il importe peu qu’un jeu plus important qu’un autre entre un tube et les bords délimitant l’orifice de passage soit présent, puisque la viscosité du matériau d’étanchéité empêche celui-ci de s’écouler par ce jeu plus important avant d’être chauffé. Ce matériau visqueux n’est cependant pas adapté à certains types d’assemblage du radiateur électrique, pour lesquels un matériau d’étanchéité liquide est requis.

L’utilisation d’un tel matériau d’étanchéité liquide pose alors la question de la gestion des jeux présents entre un tube et les bords délimitant l’orifice de passage pour qu’il reste suffisamment de ce matériau d’étanchéité dans le compartiment autour de l’extrémité d’électrode au moment de la polymérisation du matériau d’étanchéité liquide.

La présente invention vise à répondre à cet inconvénient en proposant un radiateur électrique présentant un organe de rétention capable de maintenir en position le matériau d’étanchéité liquide dans le compartiment formé autour des tubes, de façon à assurer une quantité suffisante de matériau d’étanchéité à polymériser sans qu’il soit nécessaire d’en mettre des quantités plus importantes.

La présente invention a ainsi pour principal objet un radiateur électrique, comprenant une pluralité d’éléments chauffants s’étendant principalement selon une direction longitudinale et un boîtier de commande présentant des compartiments de réception recevant chacun une extrémité longitudinale d’un élément chauffant, le boîtier de commande étant configuré pour transmettre du courant électrique à au moins l’un des éléments chauffants. Selon l’invention, une paroi de fond d’un compartiment de réception est formée par un joint de rétention surmoulé sur le boîtier de commande, l’élément chauffant reçu dans ce compartiment de réception s’étendant à travers ce joint de rétention.

Le radiateur électrique selon l’invention est destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile, de sorte à fournir à un habitacle de ce véhicule un air réchauffé après son passage à travers le radiateur électrique. Le radiateur électrique s’étend selon une direction d’extension principale qui correspond à une direction longitudinale. Il est piloté par l’intermédiaire d’un boîtier de commande, ou interface électronique de commande, qui est disposé à une première extrémité longitudinale du radiateur électrique. Ce boîtier de commande est capable de transmettre un courant électrique à un corps de chauffe du radiateur électrique.

Le corps de chauffe comporte d’une part des éléments chauffants, qui comprennent notamment des tubes et des éléments résistifs logés à l’intérieur de ces tubes, et d’autre part des éléments radiants, ces éléments chauffants et ces éléments radiants s’étendant principalement selon la direction longitudinale et étant disposés en alternance au sein du corps de chauffe selon une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale. Le corps de chauffe est placé au sein du radiateur électrique de sorte qu’au moins une portion d’extrémité de ses éléments chauffants soit disposée au sein du boîtier de commande, ce qui permet le passage du courant électrique de ce boîtier de commande au corps de chauffe.

Plus particulièrement, les extrémités des éléments chauffants sont disposées au sein du boîtier de commande dans des compartiments de réception de ce boîtier de commande, de sorte que chaque compartiment de réception reçoive un élément chauffant.

Après l’assemblage du corps de chauffe sur le boîtier de commande, un matériau d’étanchéité est déposé dans le boîtier de commande, notamment dans chaque compartiment de réception. Ce matériau a pour objet, une fois chauffé et polymérisé, de remplir le compartiment de réception pour éviter de potentielles fuites entre un élément chauffant et un bord délimitant un passage pour cet élément chauffant et assurer l’étanchéité du radiateur électrique.

Le matériau d’étanchéité est sous forme liquide avant qu’il soit figé en position autour des éléments chauffants, et le joint de rétention prévu selon l’invention permet d’éviter que ce matériau d’étanchéité ne puisse s’écouler hors du compartiment de réception du fait de son état liquide. Ce joint de rétention est surmoulé sur le boîtier de commande, plus particulièrement dans chaque compartiment de réception, et il participe à former une paroi de fond de ce compartiment de réception, intégralement ou en complément d’une autre paroi du boîtier de commande. Le joint de rétention n’a pas vocation à former d’autres parois du boîtier de commande que cette paroi de fond. Afin de permettre à l’élément chauffant d’être reçu au sein du compartiment de réception, le joint de rétention est pourvu d’un orifice. Cet orifice permet à l’élément chauffant de traverser la paroi de fond que forme le joint de rétention.

Selon une caractéristique de l’invention, le joint de rétention présente un bord interne au contact de l’élément chauffant et un bord externe au contact d’une paroi du compartiment de réception.

Le bord externe est au contact de la paroi du compartiment de réception du fait de la réalisation du joint de rétention par surmoulage sur le boîtier de commande. Le bord interne délimite quant à lui, tel qu’évoqué précédemment, une ouverture qui permet le passage de l’élément chauffant. Ainsi, le joint de rétention est dimensionné pour être certain que le bord interne, opposé au bord externe, soit au contact de l’élément chauffant disposé au sein du compartiment de réception. Le joint de rétention est réalisé dans un matériau souple permettant une déformation élastique appropriée du joint pour que le bord interne soit au contact de l’élément chauffant. Il existe ainsi une complémentarité de formes entre d’une part le profil défini par le bord interne du joint de rétention, et d’autre part le profil de l’élément chauffant au contact de ce bord interne. Une telle complémentarité de formes assure un frottement de l’élément chauffant contre le bord interne lors de son insertion au sein du compartiment de réception.

Selon une autre caractéristique de l’invention, le joint de rétention s’étend le long de tout un pourtour de l’élément chauffant.

En d’autres termes, le bord interne du joint de rétention s’étend sur toute une périphérie de l’élément chauffant lorsque cet élément chauffant est vu selon un plan de coupe transversal, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction longitudinale. En outre, le joint de rétention suit un contour de l’élément chauffant ; la forme du joint de rétention est donc adaptée à la forme du tube. Pour ce faire, le joint de rétention peut, préalablement à son surmoulage sur le boîtier de commande, être conformé de sorte à suivre le contour de l’élément chauffant lorsque celui-ci sera inséré dans le compartiment de réception.

Selon une caractéristique, l’opération de surmoulage peut être faite par bi- injection ou après la mise en œuvre d’un insert.

Selon une caractéristique, un élément radiant est intercalé entre deux éléments chauffants, l’extrémité longitudinale des éléments chauffants reçue dans le compartiment de réception étant dépourvue d’élément radiant.

Les éléments radiants, qui sont intercalés entre deux éléments chauffants adjacents, présentent une dimension longitudinale qui est inférieure à une dimension longitudinale des éléments chauffants. Ainsi, les éléments radiants ne s’étendent pas jusqu’à l’extrémité longitudinale des éléments chauffants qui est dans le compartiment de réception, et ces éléments chauffants ne sont donc pas disposés au sein du boîtier de commande. Il en résulte une zone de dégagement à l’extrémité longitudinale des éléments chauffants, dans laquelle les éléments chauffants sont dépourvus d’éléments radiants et qui correspond à leur portion qui sera au contact du joint de rétention. Cette zone de dégagement correspond en outre à la portion des éléments chauffants qui est disposée dans le compartiment de réception du boîtier de commande.

Selon une caractéristique de l’invention, le joint de rétention est incliné de sorte qu’il s’éloigne de plus en plus de la paroi du compartiment de réception au fur et à mesure de l’éloignement des éléments radiants.

En d’autres termes, au plus proche des éléments radiants le joint de rétention est au plus proche de la paroi du compartiment de réception du boîtier de commande sur lequel il est surmoulé, et plus on s’éloigne des éléments radiants plus le joint de rétention s’éloigne de la paroi du compartiment de réception. Une telle caractéristique forme une rampe qui facilite une insertion des tubes au sein de l’orifice de passage formé par le joint de rétention lors de l’assemblage du radiateur électrique. Selon une caractéristique alternative de l’invention, le joint de rétention est plan et s’étend principalement dans une direction transversale. Dans ce contexte, le joint de rétention présente une forme sensiblement équivalente entre la forme de repos, ou forme standard, une fois surmoulée sur le boîtier de commande, et la forme de travail en prise sur des cloisons latérales de l’élément chauffant pour former un logement étanche de réception du matériau d’étanchéité liquide. On comprend ici que forme de travail et forme de repos sont toutes deux planes. Inversement, lorsque le joint de rétention a pour forme de travail une rampe tel que cela a été évoqué précédemment, sa forme d’origine peut être soit une forme inclinée, auquel la rampe est déjà formée, soit une forme plane, auquel cas la rampe pourra être formée lors de l’insertion de l’élément chauffant au sein du compartiment de réception et plus particulièrement au sein de l’orifice formé par le joint de rétention.

Selon une caractéristique de l’invention, l’élément chauffant présente quatre cloisons latérales, deux de ces cloisons opposées l’une à l’autre présentant chacune une forme de sillon, le bord interne du joint de rétention suivant la forme de sillon des deux cloisons opposées.

Une telle forme de sillon résulte notamment d’une déformation ou préformation de l’élément chauffant avant l’assemblage du radiateur électrique, par une opération de cintrage qui permet de rapprocher et de mettre en contact les éléments constitutifs de l’élément chauffant pour assurer le passage du courant électrique et des calories en son sein. Ce sillon génère une déformation vers l’intérieur du tube lorsque ce tube est regardé selon un plan de coupe transversal, qui réduit donc le volume interne du tube. Un tel sillon peut par exemple présenter une forme de V, une pointe de ce V étant dirigée vers l’intérieur du tube. Le bord interne du joint de rétention peut être conformé préalablement au surmoulage du joint de rétention sur le boîtier de commande, de sorte que le bord interne suive la forme de l’élément chauffant sur tout son pourtour. Ce bord interne présente alors lui aussi, localement, une forme en V.

Selon une autre caractéristique de l’invention, le bord externe est droit. Ce bord externe est droit puisqu'il est au contact de la paroi du compartiment de réception, qui est elle aussi droite. Le bord externe est donc droit aux tolérances de fabrication près. On comprend que lorsque le bord interne suit la forme de sillon des deux cloisons latérales de l’élément chauffant alors que le bord externe est droit, le joint de rétention présente une épaisseur, c'est-à- dire une dimension mesurée perpendiculairement à la direction longitudinale, qui n’est pas constante sur tout le pourtour de l’élément chauffant. Plus précisément, l’épaisseur du joint de rétention est plus importante pour sa portion qui est en regard des cloisons latérales comportant un sillon.

Selon une caractéristique de l’invention, le joint de rétention est réalisé en un matériau élastomère.

Selon une caractéristique, l’élément chauffant comporte un tube au sein duquel sont logés au moins des électrodes et des éléments résistifs, le tube s’étendant à travers le joint de rétention.

Selon une caractéristique, le joint de rétention est au contact d’une face externe du tube.

Selon une caractéristique, un matériau d’étanchéité recouvre au moins en partie le joint de rétention.

Selon une caractéristique, le matériau d’étanchéité remplit partiellement ou en totalité le compartiment de réception.

Selon une caractéristique, le matériau d’étanchéité est agencé de manière à obturer les interstices qui séparent l’élément chauffant, en particulier le tube, et le joint rétention.

Selon une caractéristique, le matériau d’étanchéité est un matériau solide susceptible d’avoir été injecté dans le compartiment de réception à l’état liquide.

L’invention concerne en outre un procédé d’obtention d’un radiateur électrique tel qu’évoqué précédemment, comprenant une étape de brasage au cours de laquelle les éléments chauffants sont brasés à des éléments radiants pour former un corps de chauffe du radiateur électrique, une étape de surmoulage au cours de laquelle au moins un joint de rétention est surmoulé sur le boîtier de commande, une étape d’assemblage au cours de laquelle le corps de chauffe est disposé dans le boîtier de commande avec les éléments chauffants qui sont insérés à travers le joint de rétention pour déboucher dans l’un des compartiments de réception dont une paroi de fond est formée par le joint de rétention, et une étape de remplissage au cours de laquelle un matériau d’étanchéité liquide est déposé dans chacun des compartiments de réception.

Selon une caractéristique, le procédé d’obtention comprend une étape de cintrage au cours de laquelle l’élément chauffant est déformé de sorte que deux de ses cloisons opposées présentant une forme de sillon soient rapprochées l’une de l’autre, l’étape de cintrage étant préalable à l’étape d’assemblage.

Selon une caractéristique, le matériau d’étanchéité liquide est un élastomère. Alternativement, le matériau d’étanchéité liquide est du silicone. On comprend ici que pour certains modes de réalisation, le joint de rétention et le matériau d’étanchéité liquide sont réalisés en un même matériau, tandis que pour certains autres modes de réalisation ils sont réalisés dans des matériaux distincts. Lorsque le joint de rétention et le matériau d’étanchéité sont tous deux réalisés en un élastomère, cet élastomère peut par exemple présenter des degrés de dureté différents, de sorte que l’élastomère utilisé pour le joint de rétention est considéré comme étant dans un état solide tandis que celui utilisé pour le matériau d’étanchéité est considéré comme étant dans un état liquide.

Selon une caractéristique, au cours de l’étape de surmoulage, chaque joint de rétention est surmoulé sur le boîtier de commande en une seule opération de surmoulage. On entend ici que l’ensemble des joints de rétention, respectivement disposés au sein du boîtier de commande et donc respectivement destinés à former partiellement ou intégralement une paroi de fond d’un compartiment de réception peut, pour des questions de rapidité de processus de fabrication notamment, être réalisé au cours d’une même opération. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :

[Fig. i] illustre, schématiquement et partiellement, un radiateur électrique selon l’invention, selon une vue de face qui rend visible un corps de chauffe et une partie d’un boîtier de commande de ce radiateur électrique ;

[Fig. 2] est une vue en coupe du radiateur électrique de la figure 1, selon un premier mode de réalisation, rendant notamment visible une extrémité longitudinale du corps de chauffe et une partie du boîtier de commande ;

[Fig. 3] est une vue en perspective du radiateur électrique de la figure 1, selon un deuxième mode de réalisation, qui diffère notamment du premier mode de réalisation de par la forme d’un joint de rétention surmoulé selon l’invention sur le boîtier de commande recevant le corps de chauffe, la vue rendant notamment visible une extrémité longitudinale du corps de chauffe et une partie du boîtier de commande ;

[Fig. 4] est une vue en coupe de l’ensemble représenté sur la figure 3 ;

[Fig. 5] illustre, schématiquement, une vue de dessus de l’ensemble représenté sur les figures 3 et 4.

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 par rapport 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 et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

Dans la description détaillée qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation d’un radiateur électrique selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction d’extension principale du radiateur électrique, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction transversale correspond à une direction selon laquelle les éléments chauffants et les éléments radiants sont disposés en alternance, cette direction transversale étant parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T et cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction verticale correspond à une direction parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T, cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et à l’axe transversal T.

La figure i illustre ainsi, schématiquement, un radiateur électrique i selon l’invention. Ce radiateur électrique i est apte à transformer un courant électrique en énergie thermique, de façon à chauffer un flux d’air circulant à travers lui. Le radiateur électrique i peut ainsi équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile, afin de réguler une température au sein d’un habitacle de ce véhicule. Le radiateur électrique i peut à cet effet faire partie d’une installation de ventilation, de chauffage et/ ou de climatisation capable d’acheminer de l’air frais jusqu’au radiateur électrique i puis d’acheminer de l’air traité par le radiateur électrique i vers des zones de l’habitacle souhaitées.

Le radiateur électrique i présente une dimension d’extension principale qui correspond à une direction longitudinale. Il s’étend ainsi depuis une première extrémité longitudinale 2 jusqu’à une deuxième extrémité longitudinale 4. À sa première extrémité longitudinale 2, le radiateur électrique 1 comprend un boîtier de commande 6. Ce boîtier de commande 6 correspond à une interface électronique de commande, qui permet le raccordement électrique du radiateur électrique 1 à un réseau électrique du véhicule. Le boîtier de commande 6 consiste en un boîtier de réception de composants électroniques configurés pour recevoir des informations, les traiter et générer une instruction de commande pour le pilotage du radiateur électrique 1. Le boîtier de commande 6 peut à cet effet comprendre une carte de circuit imprimé et des moyens de connexion, qui ne sont pas représentés sur les figures, le boîtier de commande étant représenté ici partiellement.

Le boîtier de commande 6 est relié à un corps de chauffe, qui peut notamment comporter un cadre 8 sans que cela soit limitatif, le corps de chauffe ou le cadre le cas échéant comportant des moyens de fixation, par exemple par encliquetage, avec le boîtier de commande 6. Dans l’exemple illustré, le cadre 8 constitue un logement de réception pour le corps de chauffe 10 du radiateur électrique i.

Le corps de chauffe 10 est formé d’une pluralité d’éléments chauffants 12 disposés les uns à côté des autres pour former une zone apte à être traversée par un flux d’air à réchauffer. Les éléments chauffants 12 s’étendent principalement selon la direction longitudinale entre une extrémité proximale à proximité du boîtier de commande 6 et une extrémité distale à distance de celui-ci, ces extrémités proximale et distale des éléments chauffants 12 constituant leurs extrémités longitudinales. En d’autres termes, l’extrémité proximale des éléments chauffants 12 est en regard de la première extrémité longitudinale 2 du radiateur électrique 1 tandis que leur extrémité distale est à proximité de la deuxième extrémité longitudinale 4 de ce radiateur électrique 1. Ces éléments chauffants 12 sont disposés les uns à côté des autres au sein du corps de chauffe 10, de sorte qu’ils sont alignés selon la direction transversale.

Dans l’exemple illustré et tel que visible à la figure 2, chacun de ces éléments chauffants 12 comporte un tube 14 à l’intérieur duquel est disposée une paire d’électrodes 16 enserrant des éléments résistifs 18 à coefficient de température positif, comme par exemple des pierres ou céramiques CTP. Plus précisément, chaque tube 14 présente quatre cloisons latérales 19, parmi lesquelles deux cloisons verticales 19A disposées en opposition et contre une face interne desquelles s’étendent les électrodes 16, et deux cloisons transversales 19B reliant deux à deux les deux autres. Les cloisons verticales 19A forment chacune une grande face du tube 14, ces grandes faces étant en regard l’une de l’autre entre deux tubes 14 voisins, et les cloisons transversales 19B forment chacune une petite face. Les éléments chauffants 12, s’ils sont représentés avec leurs éléments constitutifs à la figure 2, sont illustrés de façon simplifiée aux autres figures uniquement sous la forme de leurs tubes 14, sans que les composants agencés entre les cloisons du tube 14 soient représentés.

Le boîtier de commande 6 est électriquement et/ ou électroniquement relié à au moins l’un des éléments chauffants 12 pour lui transmettre une instruction de commande. Ici, et tel que visible en figure 2, chaque élément chauffant 12 comprend à son extrémité proximale un organe de connexion 17 avec le boîtier de commande 6, cet organe de connexion 17 prolongeant une des électrodes de l’élément chauffant et étant configuré pour être connecté à la carte de circuit imprimé. On comprend que l’organe de connexion 17 permet d’assurer la communication électrique et/ ou électronique entre l’élément chauffant 12 associé et le boîtier de commande 6.

Un élément radiant 20 est intercalé entre deux éléments chauffants 12 adjacents selon la direction transversale, de sorte qu’il existe une alternance entre les éléments chauffants 12 et les éléments radiants 20 au sein du corps de chauffe 10. Plus précisément, chacun des éléments radiants 20 est disposé entre la cloison verticale 19A d’un premier tube 14 et la cloison verticale 19A d’un deuxième tube 14 qui lui est attenant. Les éléments chauffants 12 et les éléments radiants 20 peuvent être assemblés les uns aux autres notamment par brasage. Ces éléments radiants 20 ont pour objet d’augmenter la surface d’échange avec l’air traversant le radiateur électrique 1, l’air étant amené à récupérer des calories se dégageant des éléments radiants 20 rendus chauds par conduction thermique depuis les éléments résistifs 18. Tel que cela est particulièrement visible aux figures 3 et 4, ces éléments radiants 20 peuvent être réalisés par une tôle ondulée et prendre la forme d’ailettes pour optimiser l’échange de calories entre le corps de chauffe 10 et l’air passant à travers ce dernier.

Tel qu’évoqué précédemment, l’extrémité proximale des éléments chauffants 12 correspond à leur extrémité qui est proche de la première extrémité longitudinale 2 du radiateur électrique 1. Plus précisément, l’extrémité proximale des éléments chauffants 12 est disposée au sein du boîtier de commande 6. Le boîtier de commande 6 comprend à cet effet des compartiments de réception 22 des éléments chauffants 12, chacun des éléments chauffants 12 étant ici reçu dans l’un de ces compartiments de réception 22.

Les compartiments de réception 22 sont formés notamment par une paroi périphérique 23 du boîtier de commande 6, qui délimite un logement pour les éléments chauffants 12 par rapport à un extérieur du radiateur électrique 1. Les compartiments de réception 22 sont en outre formés par des pans traversants 25 qui s’étendent au sein du boîtier de commande 6 principalement selon un plan longitudinal et vertical pour relier des flancs opposés de la paroi périphérique 23, de tels pans traversants 25 étant parallèles les uns aux autres et disposés à intervalles réguliers selon la direction transversale. On comprend que si les deux compartiments de réception 22 disposés aux extrémités du boîtier de commande 6 selon la direction transversale sont délimités par la paroi interne 23 et un unique pan traversant 25, les autres compartiments de réception 22 disposés entre ces deux compartiments de réception 22 d’extrémité sont quant à eux délimités par la paroi interne 23 selon la direction verticale et par deux pans traversants 25 voisins selon la direction transversale.

Comme cela est particulièrement visible à la figure 4, les éléments radiants 20 présentent une dimension longitudinale réduite par rapport à une dimension longitudinale des éléments chauffants 12 mesurée entre leurs extrémités proximales et distales. Plus particulièrement, les éléments radiants 20 ne s’étendent pas longitudinalement jusqu’au boîtier de commande 6 en formant ainsi une zone de dégagement dans laquelle les éléments chauffants, et notamment les tubes 14, sont dépourvus d’éléments radiants 20. Il en résulte que, parmi les éléments chauffants 12 et les éléments radiants 20, les compartiments de réception 22 du boîtier de commande 6 reçoivent uniquement les éléments chauffants 12.

Selon l’invention, une paroi de fond d’un compartiment de réception 22 est formée par un joint de rétention 24 surmoulé sur le boîtier de commande 6, ce joint de rétention 24 entourant par ailleurs l’élément chauffant 12 que le compartiment de réception 22 reçoit. Le joint de rétention 24 est plus particulièrement surmoulé sur des parois du boîtier de commande de manière à former une paroi de fond des compartiments de réception 22 du boîtier de commande 6. Ici, chacun des compartiments de réception 22 présente un joint de rétention 24 formant sa paroi de fond, de sorte qu’il y a un joint de rétention 24 autour de chacun des éléments chauffants 12 dont une extrémité est destinée à être logée dans un compartiment de réception. On pourrait cependant imaginer, sans sortir du cadre de l’invention, un unique joint de rétention 24 qui formerait d’un seul tenant la paroi de fond de chacun des compartiments de réception 22.

Le joint de rétention 24 va maintenant être décrit plus en détail en relation avec les figures 2 à 5. La figure 2 correspond à un premier mode de réalisation du joint de rétention 24 selon l’invention, un deuxième mode de réalisation étant illustré aux figures 3 à 5. Ce joint de rétention 24 a notamment pour objet la rétention d’un matériau d’étanchéité liquide qui est déposé au sein des compartiments de réception 22.

Quel que soit le mode de réalisation, le joint de rétention 24 peut être réalisé en un matériau élastomère. Ce joint de rétention 24 comprend un bord interne 26 et un bord externe 28, le bord interne 26 correspondant à son extrémité qui est disposée au contact d’un élément chauffant 12 tandis que le bord externe 28 correspond à son extrémité qui est directement au contact, par une opération de surmoulage, d’une paroi du boîtier de commande 6 pour former une paroi de fond d’un compartiment de réception 22. Le bord interne 26 et le bord externe 28 peuvent ainsi être considérés comme des extrémités latérales du joint de rétention 24. On comprend par ailleurs que le joint de rétention 24 s’étend entre ces extrémités latérales depuis soit la paroi interne 23, soit l’un des pans traversants 25 délimitant les compartiments de réception 22, et ce jusqu’à l’élément chauffant 12 correspondant.

Comme cela est particulièrement visible à la figure 5, le joint de rétention 24 s’étend le long de tout un pourtour de l’élément chauffant 12. En d’autres termes, le joint de rétention 24 est au contact de chacune des cloisons latérales 19 de l’élément chauffant 12, c'est-à-dire sur toute sa périphérie. En outre, le joint de rétention 24 suit ce pourtour de l’élément chauffant 12 et épouse sa forme. À cet effet, le joint de rétention 24 peut être conformé, préalablement à son surmoulage, de sorte à présenter une forme complémentaire de celle du pourtour de l’élément chauffant 12. On comprend ici que la forme du joint de rétention 24 est adaptée et ajustée à la forme du tube 14. Il existe ainsi une complémentarité de formes entre d’une part le profil défini par le bord interne 26 du joint de rétention 24, et d’autre part le profil de l’élément chauffant 12 au contact de ce bord interne 26. En outre, ce bord interne 26 délimite un orifice de passage pour l’élément chauffant 12 au sein du joint de rétention 42 afin de permettre son insertion dans celui-ci et dans le compartiment de réception 22.

Le tube 14 présente ici, sur chacune ses deux cloisons transversales 19 B, c'est- à-dire ses cloisons latérales 19 qui sont opposées selon la direction verticale, une forme de sillon. Une telle forme de sillon est particulièrement visible aux figures 3 et 5. Cette forme de sillon peut résulter d’une déformation subie par le tube 14 lors d’une opération de cintrage des éléments chauffants 12 du corps de chauffe 10, au cours de laquelle les cloisons transversales 19B de ce tube 14 sont déformées pour rapprocher l’une de l’autre les cloisons verticales 19A afin d’assurer un contact entre les électrodes 16 et les éléments résistifs 18 disposés en son sein. La forme de sillon peut correspondre, tel qu’illustré ici, à une forme en V, une pointe de ce V étant dirigée vers un intérieur du tube 14 qui loge les électrodes 16 ainsi que les éléments résistifs 18. Si chacun des éléments chauffants 12 du corps de chauffe 10 présente ici une forme de sillon, cette forme n’est cependant pas identique d’un tube 14 à l’autre. On comprend ici qu’il existe une dispersion de la forme des tubes 14 et plus généralement des éléments chauffants 12 après l’opération de cintrage prémentionnée. De manière schématique, et exagérée pour faciliter la compréhension du lecteur, la figure 5 illustre que l’élément chauffant 12 disposé dans l’un des compartiments de réception 22 d’extrémité du boîtier de commande 6 présente une forme de sillon moins prononcée que l’élément chauffant 12 qui lui est adjacent.

Tel qu’évoqué précédemment, le bord interne 26 du joint de rétention 24 est au contact de l’élément chauffant et le joint de rétention 24 présente une forme adaptée à celle du tube de l’élément chauffant 12, de sorte que le bord interne 26 du joint de rétention 24 suit la forme de sillon des deux cloisons transversales 19B ; ainsi, le joint de rétention 24 présente lui aussi des formes de sillon en regard de celles du tube 14.

Dans le premier mode de réalisation, au contraire du bord interne 26, le bord externe 28 est droit, à savoir qu’il ne présente pas de forme de sillon. Il en résulte qu’une épaisseur du joint de rétention 24, mesurée entre son bord interne 26 et son bord externe 28 dans un plan vertical et transversal, n’est pas constante. Plus particulièrement, le joint de rétention 24 présente une épaisseur plus importante en regard des deux cloisons transversales 19B du tube 14 par comparaison à son épaisseur en regard des deux cloisons verticales 19A de ce tube 14.

Selon le premier mode de réalisation et comme illustré en figure 2, le joint de rétention 24 présente une section sensiblement rectangulaire lorsqu’elle est vue selon un plan de coupe longitudinal-transversal. En d’autres termes, le joint de rétention 24 présente une dimension transversale sensiblement constante, avec une dimension transversale du joint de rétention 24 mesurée au plus proche des éléments radiants 20 qui est égale à une dimension transversale de ce joint de rétention 24 mesurée à distance de ces éléments radiants 20. Par ailleurs, une dimension longitudinale du joint de rétention 24 mesurée le long de son bord interne 26 est égale à une dimension longitudinale du joint de rétention 24 mesurée le long de son bord externe 28. Le joint de rétention 24 est donc, selon ce premier mode de réalisation, plan.

Le deuxième mode de réalisation illustré aux figures 3 à 5 diffère du premier mode de réalisation en ce que le joint de rétention 24 s’éloigne de plus en plus de la paroi du compartiment de réception 22 au fur et à mesure de l’éloignement des éléments radiants 20. En d’autres termes, à proximité de ces éléments radiants 20 le joint de rétention 24 est au plus proche de la paroi du compartiment de réception 22 du boîtier de commande 6 sur lequel il est surmoulé, tandis qu’à distance de ces éléments radiants 20 le joint de réception 24 en est plus éloigné. Le joint de rétention 24 présente donc un profil incliné. Une telle inclinaison est particulièrement visible à la vue de coupe de la figure 4, sur laquelle le bord interne 26 et le bord externe 28 du joint de rétention 24 sont reliés par un pan incliné qui s’étend dans un plan sécant mais non perpendiculaire aux cloisons latérales 19 du tube 14 de l’élément chauffant 12 avec lesquelles ce joint de rétention 24 est en contact.

L’assemblage du radiateur électrique 1 va maintenant être décrit. Un procédé d’obtention du radiateur électrique 1 selon l’invention comprend une étape de fabrication des éléments chauffants 12 au cours de laquelle ces éléments chauffants 12 subissent une étape de cintrage, les tubes 14 des éléments chauffants 12 étant déformés de telle sorte que les électrodes 16 et les éléments résistifs 18 disposés préalablement au sein de chacun des tubes 14 soient plaqués les uns contre les autres.

Les éléments chauffants 12 ainsi obtenus subissent ensuite une étape de brasage, par laquelle ils sont rendus solidaires des éléments radiants 20 afin de former le corps de chauffe 10 du radiateur électrique 1. À cet effet, les éléments chauffants 12 et les éléments radiants 20 sont disposés en alternance le long de la direction transversale, de sorte qu’un élément radiant 20 soit intercalé entre deux éléments chauffants 12 voisins.

Le procédé d’obtention du radiateur électrique 1 comprend par la suite une étape de surmoulage, au cours de laquelle au moins un joint de rétention 24 est surmoulé sur le boîtier de commande 6 pour former la paroi de fond de l’un des compartiments de réception 22. L’opération de surmoulage peut être telle qu’une pluralité de joints de rétention 24 distincts les uns des autres est surmoulée sur le boîtier de commande pour former une pluralité de parois de fond de compartiments de réception 22 ou bien telle qu’un unique joint de rétention 24 est réalisé de manière à former d’un seul tenant la paroi de fond de chacun des compartiments de réception 22.

Une fois le surmoulage réalisé, le corps de chauffe 10 du radiateur électrique 1 peut être disposé dans le boîtier de commande 6, les éléments chauffants 12 étant insérés à travers le joint de rétention 24. Le boîtier de commande 6 peut alors être associé au corps de chauffe 10 lors d’une étape d’assemblage, chaque élément chauffant 12 de ce corps de chauffe 10 étant reçu par un compartiment de réception 22 du boîtier de commande 6 dont la paroi de fond est formée par la présence du joint de rétention 24 avant l’insertion de l’élément chauffant. Le joint de rétention 24, qui présente un bord interne configuré à cet effet, est alors en prise autour de chaque élément chauffant 12, et plus particulièrement autour d’un tube 14 participant à former cet élément chauffant 12, dans une zone de dégagement dans laquelle le tube est dépourvu d’éléments radiants.

Après l’étape d’assemblage, le boîtier de commande 6 est rempli au moins en partie par un matériau d’étanchéité liquide. Ce matériau d’étanchéité liquide, par exemple un élastomère ou du silicone, est plus précisément déposé dans chacun des compartiments de réception 22, au contact notamment de la paroi de fond de chacun des compartiments de réception 22 formée par le joint de rétention 24.

Le joint de rétention 24 a ainsi pour effet d’éviter un écoulement de ce matériau d’étanchéité liquide au sein du radiateur électrique 1, et par exemple entre les cloisons d’un tube 14 et les parois délimitant le compartiment de réception 22, en formant à cet effet la paroi de fond du compartiment de réception 22 correspondant.

La présente invention propose ainsi un radiateur électrique présentant au moins un joint de rétention surmoulé au sein d'un boîtier de commande électronique sur un compartiment de réception d’un élément chauffant, ce joint de rétention étant dimensionné pour être ajusté autour d’un élément chauffant le traversant et étant ainsi capable de maintenir en position un matériau d’étanchéité liquide au sein du boîtier de commande à la jonction entre ce boîtier de commande et les éléments chauffants, assurant ainsi l’étanchéité du radiateur électrique.

La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.