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 chauffants électriques 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, connu sous le nom d’éléments chauffant à effet CTP, qui est 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 de l’énergie électrique stockée sur le véhicule 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 à effet 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, participe à former une surface d’échange de chaleur avec le flux d’air traversant le dispositif chauffant. Les calories générées par l’alimentation électrique des barres de chauffe sont cédées au flux d’air lors de son passage à travers le dispositif chauffant.

L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à proposer une alternative à cette configuration de dispositifs chauffants, notamment en proposant une structure simplifiée de l’élément chauffant qui présente toutefois dans ce contexte de simplification des performances thermiques optimisées. L’invention porte alors sur un dispositif chauffant électrique pour véhicule automobile comprenant une surface d’échange de chaleur susceptible d’être traversée par un fluide et formée par une pluralité d’éléments chauffants séparés par des intercalaires formant éléments radiants, caractérisé en ce que la surface d’échange de chaleur comprend une unique bande chauffante flexible à effet CTP formant la pluralité d’éléments chauffants, ladite bande chauffante formant au moins un premier segment linéaire de bande chauffante et un deuxième segment linéaire de bande chauffante, disposés de part et d’autre d’une rangée d’intercalaires.

Le dispositif chauffant électrique 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.

Selon l’invention, la bande chauffante flexible à effet CTP forme la partie produisant de la chaleur de la surface d’échange de chaleur tandis que la rangée d’intercalaires forme la partie de diffusion de la chaleur, chauffée par la bande chauffante, permettant l’échange de chaleur avec le flux d’air lorsque celui-ci passe au travers de la rangée d’intercalaire. A cette fin, la bande chauffante est enroulée autour de la rangée d’intercalaires afin d’optimiser le transfert de chaleur depuis la bande chauffante jusqu’à la rangée d’intercalaires. La configuration flexible de la bande chauffante permet ainsi d’obtenir une surface d’échange composée d’une unique bande enroulée autour d’au moins une rangée d’intercalaires. Le montage du dispositif chauffant électrique en est simplifié puisque le nombre de composants de ce dispositif est réduit. Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif chauffant comprend un cadre composé d’une structure primaire ajourée et d’un treillis formant deux faces aptes à être traversées par le fluide et disposées de part et d’autre de la surface d’échange de chaleur, la structure primaire comprenant une face de support de la surface d’échange de chaleur, le treillis étant fixé sur la structure primaire de manière à être disposé en recouvrement de la surface d’échange de chaleur.

La structure primaire ajourée autorise le passage du flux d’air au travers de la surface d’échange disposée contre la face de support et permet la tenue de chaque rangée d’intercalaires et de l’unique bande chauffante flexible agencée autour des rangées d’intercalaires. De la même façon, le treillis présente une structure autorisant le passage du flux d’air au travers de la surface d’échange sur laquelle il est disposé en recouvrement. Le treillis peut alors être solidarisé à la structure primaire par exemple par clipsage et l’unique bande chauffante peut être collée ou compressée contre la rangée d’intercalaires ou la face de support de la structure primaire au moyen du treillis.

Selon une caractéristique de l’invention, la bande chauffante comprend un segment courbé disposé entre le premier segment linéaire et le deuxième segment linéaire, le segment courbé étant agencé au voisinage d’une extrémité longitudinale de la rangée d’intercalaires. Le segment courbé présente un rayon de courbure qui peut être par exemple d’au moins 2mm. Une telle courbure résulte du montage du dispositif chauffant électrique au cours duquel l’unique bande chauffante agencée le long d’une face d’une rangée d’intercalaires est enroulée autour de l’extrémité de cette rangée d’intercalaires pour venir s’étendre en sens inverse le long de la face opposée de cette rangée.

Selon une caractéristique de l’invention, la structure primaire comprend des moyens de fixation d’au moins un plot à l’extrémité longitudinale de la rangée d’intercalaires, le segment courbé étant enroulé partiellement autour du plot. Par les moyens de fixation d’au moins un plot, on vise à protéger d’une part une zone de la structure primaire dans laquelle un plot est rendu solidaire de la structure primaire et reste à demeure dans le dispositif chauffant électrique, avec le segment courbé enroulé autour du plot laissé à demeure, et/ou d’autre part une zone de fixation d’un plot amovible, qui peut être désolidarisé de la structure primaire après que le segment courbé ait été enroulé partiellement autour de ce plot lors du montage. Une telle caractéristique permet de réutiliser le plot pour le montage d’un autre dispositif chauffant électrique.

Selon une caractéristique de l’invention, la surface d’échange de chaleur comprend au moins une première rangée d’intercalaires et une deuxième rangée d’intercalaires, parallèles l’une de l’autre, un des segments linéaires de la bande chauffante étant replié sur lui-même entre la première rangée d’intercalaires et la deuxième rangée d’intercalaires.

Selon une caractéristique de l’invention, le segment linéaire de la bande chauffante replié sur lui-même forme une première portion de bande et une deuxième portion de bande, parallèles et en regard l’une de l’autre, la première portion de bande étant en regard de la première rangée d’intercalaires et la deuxième portion de bande étant en regard de la deuxième rangée d’intercalaires, une pâte d’isolation thermique étant disposée entre la première portion de bande et la deuxième portion de bande dudit segment linéaire de bande chauffante.

Un avantage d’une telle disposition de la bande chauffante est qu’elle permet d’augmenter les échanges thermiques entre la bande chauffante et les rangées d’intercalaires, la première rangée d’intercalaires étant chauffée par deux portions de bande, distinctes des portions de bande en contact avec la deuxième rangée d’intercalaires. La pâte d’isolation thermique, qui peut le cas échéant être remplacé par un matériau isolant solide, de type téflon, kapton ou encore mica, permet alors d’empêcher deux portions de bande chauffante adjacentes d’être directement en contact l’une de l’autre, ce contact pouvant occasionner une surchauffe du dispositif chauffant. Selon une caractéristique de l’invention, la rangée d’intercalaires comprend au moins une première paroi plane et au moins une deuxième paroi plane parallèles et à distance l’une de l’autre selon la direction d’empilement des rangées d’intercalaires, chaque première paroi plane étant reliées à une deuxième paroi plane par une paroi de jonction s’étendant sensiblement perpendiculairement à la première paroi plane et la deuxième paroi plane. De la sorte, le premier segment linéaire de bande chauffante est au contact de la au moins une première paroi plane, le cas échéant de la pluralité de premières parois planes disposées de façon coplanaire, et le deuxième segment linéaire de bande chauffante est au contact de la au moins une deuxième surface plane, le cas échéant de la pluralité de deuxièmes parois planes disposées de façon coplanaire.

On comprend que la rangée d’intercalaires présente ainsi une forme crénelée. Une telle configuration de la rangée d’intercalaires réduit la hauteur de ladite rangée d’intercalaires et permet donc l’utilisation de plus de mètre linéaire de bande chauffante au sein du dispositif chauffant. On permet ainsi la réduction des dimensions du dispositif chauffant, offrant un gain de place dans le véhicule automobile tout en conservant des performances thermiques acceptables.

Selon une caractéristique de l’invention, la bande chauffante comprend une extrémité de raccordement à un réseau électrique. Le réseau électrique peut être par exemple celui du véhicule automobile dans lequel est disposé le dispositif chauffant.

Selon une caractéristique de l’invention, la bande chauffante à effet CTP comporte au moins un conducteur métallique noyé dans une matrice de polymère à effet CTP.

La bande chauffante peut notamment comprendre deux conducteurs métalliques, s’étendant côte à côte, noyés dans une matrice de polymère à effet CTP. Ces conducteurs peuvent être réalisés en un alliage cuivre nickel. L’invention porte également sur un échangeur de chaleur composé d’au moins une nappe comprenant le dispositif chauffant électrique tel que précédemment évoqué.

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 la bande chauffante 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 électrique 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.

L’invention porte également sur un procédé de montage d’un dispositif chauffant électrique tel que précédemment décrit, comprenant la réalisation d’au moins une première étape au cours de laquelle on dispose la première rangée d’intercalaires et la bande chauffante sur la face de support de la structure primaire, et la réalisation d’au moins une deuxième étape au cours de laquelle on plie la bande chauffante de manière à la disposer de part et d’autre de la première rangée d’intercalaires avec un premier segment courbé de la bande chauffante positionné à une première extrémité longitudinale de la première rangée d’intercalaires. Selon une caractéristique de l’invention, le procédé de montage comporte une au moins une séquence d’étapes suivant ladite deuxième étape, au cours de laquelle dans un premier temps une nouvelle rangée d’intercalaires est disposée sur la face de support de la structure primaire de manière à enserrer la bande chauffante entre cette nouvelle rangée d’intercalaires et la dernière rangée d’intercalaires à avoir été disposée dans le cadre, et dans une deuxième temps on enroule la bande chauffante autour d’une extrémité de la nouvelle rangée d’intercalaires, de telle sorte que deux segments linéaires de la bande chauffante soient disposés de part et d’autre de la nouvelle rangée d’intercalaires et qu’un nouveau segment courbé soit disposé à une extrémité longitudinale de la nouvelle rangée d’intercalaires.

Selon une caractéristique du procédé de montage de l’invention, les segments courbés sont alternativement disposés à l’une et l’autre extrémité longitudinale du dispositif chauffant électrique. Selon une caractéristique du procédé de montage, au cours de la première étape la première rangée d’intercalaires est positionnée contre un plot de la structure primaire et dans lequel au cours de la deuxième étape le premier segment courbé de la bande chauffante est enroulé autour dudit plot.

A titre d’exemple, un premier plot peut être positionné sur la structure primaire de telle sorte qu’il soit en regard de la première extrémité longitudinale d’une première rangée d’intercalaires tandis que le deuxième plot est disposé sur la structure primaire de telle sorte qu’il soit en regard de la deuxième extrémité longitudinale de la deuxième rangée d’intercalaires.

Selon une caractéristique du procédé de montage, chaque plot peut être retiré de la structure primaire du cadre une fois que la bande chauffante est enroulée autour de ces plots. Les plots sont ainsi amovibles en ce sens qu’ils peuvent être désolidarisés de la structure primaire du cadre. De la sorte on permet la réutilisation des plots dans un procédé de montage pour un dispositif chauffant ultérieur. 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 : [Fig.i] est une vue générale en perspective d’un dispositif chauffant électrique selon un premier mode de réalisation de l’invention, comprenant une surface d’échange de chaleur avec une pluralité de rangées d’intercalaires et une bande chauffante agencée de manière à entourer ces rangées d’intercalaires ;

[Fig.2] est une vue schématique d’une bande chauffante à base de polymère à effet CTP ;

[Fig.3] est une vue éclatée en perspective d’un cadre du dispositif chauffant électrique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.4] est une vue générale en perspective du dispositif chauffant électrique selon le deuxième mode de réalisation, spécifique en ce qu’il comporte le cadre de la figure 3 ;

[Fig.5] est une vue générale en perspective d’un dispositif chauffant électrique selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.5b] est une représentation schématique partielle du dispositif chauffant électrique de la figure 5 ; [Fig.6] est une vue générale en perspective d’un dispositif chauffant électrique selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;

[Fig.7] est une vue générale en perspective de la bande chauffante selon l’invention avant son montage au sein du dispositif chauffant électrique ;

[Fig.8] est une vue en perspective d’un procédé de montage du dispositif chauffant électrique selon un premier exemple de réalisation de l’invention ;

[Fig.9] est une vue en perspective de la suite du procédé de montage du dispositif chauffant électrique de la figure 8 ; [Fig.io] est une vue en perspective d’un procédé de montage du dispositif chauffant électrique selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention ;

[Fig.ii] est une vue en perspective de la suite du procédé de montage du dispositif chauffant électrique de la figure ₁₀ . 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 i illustre un dispositif chauffant électrique i selon un premier mode de réalisation destiné à être installé dans une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d’un véhicule, par exemple automobile. Le dispositif chauffant électrique i est configuré pour produire de la chaleur sous l’effet d’une alimentation électrique et pour être traversé par un fluide, par exemple de l’air, au niveau d’une surface d’échange ₂ configurée pour permettre les échanges de calories ainsi générées entre le dispositif chauffant électrique ₁ et le fluide le traversant.

La surface d’échange ₂ est composée d’au moins une rangée d’intercalaires 4 et d’une unique bande chauffante 6 flexible configurée pour être disposée de part et d’autre de cette rangée d’intercalaires.

Dans l’exemple illustré sur la figure ₁ , la surface d’échange ₂ comporte une suite de sept rangées d’intercalaires 4, empilées les unes sur les autres selon une direction ici verticale en référence à l’axe vertical V du trièdre L,V,T, en étant parallèles les unes des autres. Au moins une des rangées d’intercalaires 4 est formée par une tôle de profil ondulé, qui s’étend entre une première extrémité longitudinale 8 et une deuxième extrémité longitudinale ₁₀ , opposée à la première extrémité longitudinale 8 selon une direction longitudinale L du dispositif chauffant électrique ₁ . La rangée d’intercalaires 4 s’étend ainsi sur une première distance Di, mesurée suivant une droite parallèle à la direction longitudinale L du dispositif chauffant ₁ , entre la première extrémité longitudinale 8 et la deuxième extrémité longitudinale ₁₀ . De manière plus précise, la forme ondulée de la rangée d’intercalaires 4 génère des premiers sommets verticaux ₁₂ et des deuxièmes sommets verticaux ₁ 4, opposés les uns des autres suivant la direction verticale V du dispositif chauffant électrique ₁ . On définit alors un premier coté ₁ 6 de la rangée d’intercalaires 4 correspondant à l’ensemble des premiers sommets verticaux ₁₂ d’une même rangée d’intercalaires 4 et un deuxième coté ₁ 8 correspondant à l’ensemble des deuxièmes sommets verticaux ₁ 4 d’une même rangée d’intercalaires 4.

La rangée d’intercalaires 4 forme un élément radiant, ou moyen de dissipation thermique, du dispositif chauffant ₁ , c’est-à-dire le moyen permettant d’augmenter la surface d’échange entre le fluide apte à récupérer les calories cédées par l’élément chauffant et ladite rangée d’intercalaires 4 associée. On comprend que les caractéristiques de la rangée d’intercalaires 4 évoquées précédemment s’appliquent à chacune des rangées d’intercalaires 4 du dispositif chauffant électrique ₁ . La surface d’échange ₂ de chaleur comprend également la bande chauffante 6 flexible, visible à la figure ₂ et formant un élément chauffant à effet CTP, c’est- à-dire à effet de coefficient de température positif. Selon l’invention, et tel que cela va être décrit plus en détails ci-après, la bande chauffant flexible est configurée, et notamment pliée à chaque extrémité longitudinale d’une rangée d’intercalaires, pour former d’un seul tenant une pluralité de segments chauffants respectivement agencés entre deux rangées d’intercalaires.

La bande chauffante 6, telle qu’elle est visible en détail à la figure ₂ , est composée d’au moins un conducteur métallique ₂₀ , ici dans l’exemple illustré, de deux conducteurs métalliques ₂₀ parallèles, chaque conducteur métallique ₂₀ étant noyé dans une matrice de polymère ₂₂ 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 ₂₀ sont par exemple des fils cuivre nickel, formant la partie chauffante de la bande chauffante 6 flexible à effet CTP et dont l’extrémité émergeant de la bande chauffante 6 est reliée au réseau électrique interne. On définit alors l’extrémité des conducteurs métalliques émergeant de la bande chauffante comme une extrémité de raccordement électrique ₂ 8.

L’ensemble est également pourvu d’au moins une couche de matériau diélectrique ₂ 4 entourant la matrice de polymère ₂₂ et qui vise à isoler électriquement l’ensemble formé par les conducteurs métallique ₂₀ et la matrice de polymère ₂₂ tout en permettant le transfert de chaleur dégagée par le fonctionnement de cet ensemble.

Par ailleurs, la bande chauffante 6 à effet CTP est muni d’un élément de protection qui entoure la couche de matériau diélectrique ₂ 4. Cet élément de protection peut être par exemple directement formé par l’enveloppe de la bande chauffante ou bien être réalisé par une gaine de protection ₂ 6 spécifique.

Dans l’exemple illustré, la couche de matériau isolant, ou bien couche de matériau diélectrique ₂ 4, consiste en une gaine d’isolation spécifique agencée autour de la matrice de polymère ₂₂ et formant partie de la bande chauffante

6.

Il convient de noter que sur la figure ₂ , la couche de matériau diélectrique ₂ 4, formant par ailleurs la gaine de protection ₂ 6, a été illustrée découpée pour laisser apparaître une partie de la matrice de polymère ₂₂ et l’extrémité des conducteurs métalliques ₂₀ , étant noté que cette couche de matériau diélectrique ₂ 4 s’étend sur la longueur de la bande chauffante 6 de manière à recouvrir intégralement la matrice de polymère ₂₂ .

La bande chauffante 6 à effet CTP présente un effet autorégulant particulièrement adapté à la mise en œuvre d’une fonction de chauffage électrique dans un dispositif chauffant ₁ conforme à l’invention. Lorsque le dispositif chauffant électrique ₁ , et donc la bande chauffante 6 présente dans ce dispositif, est soumis à une température basse, la matrice de polymère ₂₂ se rétracte et les particules de carbone conductrices qu’elles 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 ₂₂ 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 la bande chauffante 6 diminue. De la sorte, la bande chauffante 6 est autorégulante en ce qu’elle est susceptible d’augmenter la puissance de sortie lorsque l’air passant à travers le dispositif chauffant électrique 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. La bande chauffante 6 selon l’invention est flexible, c’est-à-dire qu’elle possède la propriété d’être pliée sans que cette déformation n’entraîne de cassure de la bande chauffante 6 ni ne baisse ses performances thermiques. La bande chauffante 6 est alors pliée de telle sorte qu’elle soit enroulée autour d’au moins une des rangées d’intercalaires 4 composant la surface d’échange ₂ . Dans l’exemple illustré de la figure ₁ , la bande chauffante 6 est enroulée successivement autour de chacune des sept rangées d’intercalaires 4 composant la surface d’échange ₂ du dispositif chauffant ₁ .

Dans ce contexte selon l’invention d’une unique bande chauffant flexible pliée pour être enroulée autour d’une rangée d’intercalaires, la bande chauffante 6 comprend au moins deux segments linéaires consécutifs, et par exemple un premier segment linéaire 3 ₀ et un deuxième segment linéaire 3 ₂ , disposés de part et d’autre d’une première rangée d’intercalaires 4a et respectivement en contact du premier coté ₁ 6a et du deuxième côté ₁ 8a de la première rangée d’intercalaires 4a. On comprend ainsi que le premier segment linéaire 3 ₀ et le deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6 sont en contact respectivement avec l’ensemble des premiers sommets verticaux ₁₂ et des deuxièmes sommets verticaux ₁ 4 de la première rangée d’intercalaires 4a.

La bande chauffante 6 comprend également au moins un segment courbé et par exemple un premier segment courbé 34 agencé dans la continuité du premier segment linéaire 3 ₀ et disposé entre ce premier segment linéaire 3 ₀ et le deuxième segment linéaire 3 ₂ , de telle sorte qu’il soit disposé en recouvrement d’une extrémité, ici la première extrémité longitudinale 8, de la première rangée d’intercalaires 4a.

Tel que cela est illustré sur la figure ₁ , le premier segment linéaire 3 ₀ et le deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6 s’étendent tous deux sur une deuxième distance D ₂ , mesurée suivant une droite parallèle à la direction longitudinale L du dispositif chauffant ₁ , la deuxième distance D ₂ étant strictement supérieure à première distance Di de la première rangée d’intercalaires 4a. La surface d’échange de chaleur consiste en un empilement de rangées d’intercalaires en alternance avec des segments linéaires formant partie de Tunique bande chauffant flexible. Chaque rangée d’intercalaires est recouverte dans la direction, ici verticale, de cet empilement par deux segments linéaires formant partie de Tunique bande chauffant flexible. En revenant à la figure ₁ , une deuxième rangée d’intercalaires 4b, voisine de la première rangée d’intercalaires 4a, est alors en contact du deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6, au niveau de son premier coté ₁ 6b. En d’autres termes, le deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6 est pris en sandwich entre la première rangée d’intercalaires 4a et la deuxième rangée d’intercalaires 4b. De la sorte, le deuxième segment linéaire 3 ₂ est en contact aussi bien avec l’ensemble des deuxièmes sommets verticaux ₁ 4 de la première rangée d’intercalaires 4a qu’avec l’ensemble des premiers sommets verticaux de la deuxième rangée d’intercalaires 4b.

Un troisième segment linéaire 36 de bande chauffante 6, obtenu par pliage du deuxième segment linéaire autour de la deuxième extrémité longitudinale ₁₀ des rangées d’intercalaires, s’étend alors à l’opposé du deuxième segment linéaire 3 ₂ par rapport à la deuxième rangée d’intercalaires 4b, c’est-à-dire le long du deuxième côté de la deuxième rangée d’intercalaires 4b. Le troisième segment linéaire 36 de bande chauffante 6 s’étend contre l’ensemble des deuxièmes sommets verticaux ₁ 4 de la deuxième rangée d’intercalaires 4b selon les mêmes caractéristiques évoquées précédemment.

La bande chauffante 6 comprend alors un deuxième segment courbé 38 entre le deuxième segment linéaire 3 ₂ et le troisième segment linéaire 36 de la bande chauffante 6, de telle sorte qu’il soit disposé au niveau de la deuxième extrémité longitudinale ₁₀ de la deuxième rangée d’intercalaires 4b.

Ce qui précède peut être répété d’une extrémité verticale à l’autre de la surface d’échange de chaleur, de telle sort qu’on comprend alors que les caractéristiques de la disposition de la bande chauffante 6 contre la première rangée d’intercalaires 4a et la deuxième rangée d’intercalaires 4b s’appliquent à la disposition de la bande chauffant contre chacune des rangées d’intercalaires 4 qui composent la surface d’échange ₂ , l’agencement des segments linaires ₂ 9 et des segments courbés 33 successifs de la bande chauffante 6 se répétant d’une extrémité verticale à l’autre, les segments courbés étant alternativement agencés au voisinage d’une première extrémité longitudinale puis d’une deuxième extrémité longitudinale.

Tel que cela a été précisé précédemment, les conducteurs métalliques ₂₀ de la bande chauffante forment une saillie à une extrémité libre de la bande chauffante flexible, pour le raccordement électrique de cette bande chauffante. Il convient de noter que l’on simplifie ainsi la distribution de courant, en ne prévoyant qu’un point de raccordement. Malgré cet unique point de raccordement, le dispositif est configuré de telle sorte que le courant circule dans l’ensemble des segments chauffants ₂ 9 et que chaque étage de l’empilement des rangées d’intercalaires 4 est susceptible d’échanger des calories avec l’air traversant le dispositif. Un deuxième mode de réalisation du dispositif chauffant électrique ₁ va maintenant être décrit en se référant notamment aux figures 3 et 4, avec la figure 3 montrant en vue éclatée un cadre 4 ₀ du dispositif chauffant électrique ₁ et la figure 4 montrant le dispositif chauffant ₁ intégré dans son cadre 4 ₀ . Il convient alors de considérer que seules les caractéristiques distinctes du premier mode de réalisation seront détaillées dans la suite de la description. Pour les caractéristiques identiques, il conviendra de se reporter à la description précédemment faite en référence aux figures ₁ et ₂ .

Le cadre 4 ₀ selon l’invention comprend une structure primaire 4 ₂ et un treillis 44. La structure primaire 4 ₂ telle qu’elle est visible à la figure 3 comprend au moins une face de support 46 de la surface d’échange ₂ du dispositif chauffant ₁ et au moins un plot 48, et dans l’exemple illustré sept plots 48. Tel que cela sera détaillé ci-après, et notamment lors de la description d’un exemple de procédé de montage du dispositif, un cadre pourrait être dépourvu de plots. La face de support 46 se présente comme une face ajourée, afin que le fluide puisse traverser la surface d’échange ₂ de part en part, et dont la périphérie est délimitée par un encadrement 5 ₀ , prenant ici la forme d’un quadrilatère. L’encadrement 5 ₀ comprend alors un premier bord 5 ₂ a et un troisième bord 5 ₂ c parallèles l’un de l’autre et un deuxième bord 5 ₂ b et un quatrième bord ¾ ₂ d, parallèles l’un de l’autre et de telle sorte qu’ils relient le premier bord 5 ₂ a et le troisième bord 5 ₂ c ensemble.

Au moins une nervure de rigidification 54 est disposé en travers de la face ajourée et donc à l’intérieur de l’encadrement 5 ₀ . Dans l’exemple illustré, la structure primaire comporte six nervures de rigidification 54. De manière plus précise, les nervures de rigidification 54 s’étendent à l’intérieur de l’encadrement 5 ₀ de telle sorte qu’elles soient en contact avec le deuxième bord 5 ₂ b et le quatrième bord ¾ ₂ d de l’encadrement 5 ₀ . Dans l’exemple illustré, les nervures de rigidification 54 sont disposées de telle sorte qu’elles forment une armature interne en « V » dans l’encadrement 5 ₀ . Les nervures de rigidification 54 permettent à la fois de renforcer la structure primaire et d’assurer le maintien en position de la surface d’échange ₂ sur la face de support 46, celle-ci étant ajourée comme évoqué précédemment.

Les plots 48 de la structure primaire 4 ₂ s’étendent en saillie de la face de support 46, perpendiculairement au plan d’extension principal de cette face de support.

Les plots 48 sont disposés sur l’encadrement 5 ₀ et plus précisément sur deux bords en regard l’un de l’autre, ici le deuxième bord 5 ₂ b et le quatrième bord 5 ₂ d dudit encadrement 5 ₀ . Dans l’exemple illustré, chaque plot 48 est disposé à une extrémité des nervures de rigidification. De la sorte, et tel qu’illustré, chacun des plots 48 disposés sur l’un des bords de l’encadrement, ici le deuxième bord 5 ₂ b, est décalé par rapport aux plots 48 disposés sur le bord opposé, ici le quatrième bord ¾ ₂ d, de l’encadrement 5 ₀ . Il en résulte une disposition des plots en deux séries disposées transversalement à distance l’une de l’autre, et avec un décalage vertical d’une série de plots à l’autre. Selon l’exemple illustré, quatre plots 48 sont disposés sur le quatrième bord ¾ ₂ d de l’encadrement 5 ₀ et trois plots 48 sont disposés sur le deuxième bord 5 ₂ b de l’encadrement 5 ₀ .

Une telle configuration des plots, comme cela est visible à la figure 4, permet d’assurer que les plots 48 sont disposés alternativement en regard des premières extrémités longitudinales 8 et des deuxièmes extrémités longitudinales ₁₀ de chacune des rangées d’intercalaires 4 de la surface d’échange ₂ . Une telle caractéristique permet alors de se servir de chacun des plots pour dérouler de façon continue l’unique bande chauffante flexible 6 entre des rangées d’intercalaires et autour des plots 48. Plus précisément, au moins un des segments courbés 33 de la bande chauffante 6 est enroulé partiellement autour d’un des plots 48 de la structure primaire 4 ₂ . Dans l’exemple illustré, chaque segment courbé 33 de la bande chauffante est enroulé autour d’un des plots 48 de la structure primaire 4 ₂ . On comprend alors que les plots 48 ont pour fonction d’augmenter le maintien de la bande chauffante 6 au sein du dispositif chauffant ₁ et de faciliter l’enroulement de ladite bande chauffante 6 autour des rangées d’intercalaires 4 en exerçant une fonction d’appui.

La structure primaire 4 ₂ comprend également au moins un fût de fixation 56, ici au nombre de six dans l’exemple illustré. Les fûts de fixation 56 sont creux et sont disposés en série sur les deux bords opposés de l’encadrement 5 ₀ non munis de plots 48, à savoir ici une première série 58 de trois fûts disposée sur le premier bord 5 ₂ a et une deuxième série 6 ₀ de trois fûts disposée sur le troisième bord 5 ₂ c de l’encadrement 5 ₀ . Chacun des fûts de fixation 56 d’une même série est espacé d’une troisième distance D3 non nulle d’un fût de fixation 56 adjacent.

Le cadre 4 ₀ du dispositif chauffant ₁ comprend également le treillis 44 visible à la figure 3, configuré pour être solidarisé à la structure primaire 4 ₂ de manière à venir en recouvrement de la surface d’échange ₂ comme cela est visible à la figure 4. Le treillis 44 présente alors une surface ajourée afin d’autoriser le passage du fluide au travers de la surface d’échange ₂ du dispositif chauffant ₁ .

Le treillis 44 consiste en un croisement de barreaux 6 ₁ dont les extrémités 6 ₂ sont respectivement équipées d’un pion 68 formant une saillie sensiblement perpendiculaire au plan dans lequel s’étendent les barreaux 6 ₁ . Tel qu’illustré, ces pions sont repartis trois par trois en une première suite disposée à une première extrémité verticale 64 du treillis 44 et en une deuxième suite disposée à une deuxième extrémité verticale 66 du treillis 44, opposée à la première extrémité verticale 58 du treillis 44 selon la direction verticale V du dispositif chauffant ₁ représentée de façon arbitraire sur la figure 3.

Chaque pion est espacé d’un pion adjacent d’une même série d’une quatrième distance D4 non nulle.

La quatrième distance D4 est sensiblement égale à la troisième distance D3 de sorte que chacun des pions 68 du treillis 44 puisse coopérer par emboîtement avec un des fûts de fixation 56 creux de la structure primaire 4 ₂ du cadre 4 ₀ . Ainsi, comme cela est visible à la figure 4, la coopération entre la structure primaire 4 ₂ et le treillis 44 permet de figer la position de la bande chauffante 6 et des rangées d’intercalaires 4 contre la face de support 46 du cadre 4 ₀ . L’enroulement de la bande chauffante 6 autour des plots 48, et le serrage des rangées d’intercalaires entre deux segments linéaires de cette bande chauffant qui en résulte, empêche majoritairement les mouvements de ladite bande chauffante 6 et des rangées d’intercalaires 4 suivant les directions longitudinales L et verticales V du dispositif chauffant ₁ , c’est-à-dire les directions parallèle au plan d’extension principal du cadre 4 ₀ et du dispositif chauffant électrique, tandis que la coopération des pions 68 emmanchés dans les fûts de fixation 56 empêche majoritairement les mouvements de la bande chauffante 6 et des rangées d’intercalaires 4 suivant la direction transversale T du dispositif chauffant électrique ₁ , perpendiculaire aux directions verticale V et longitudinale L du dispositif chauffant électrique ₁ . Un troisième mode de réalisation du dispositif chauffant ₁ va maintenant être décrit en référence aux figures 5 et 5b. Comme pour le deuxième mode de réalisation, seules les caractéristiques distinctes du premier et deuxième mode de réalisation seront détaillées dans la suite de la description. Pour les caractéristiques identiques, il conviendra de se reporter à la description faite en référence aux figures ₁ à 4.

Dans l’exemple illustré de ce troisième mode de réalisation de l’invention, seuls les plots 48 du cadre 4 ₀ ayant une configuration distincte des autres modes de réalisation ont été représentés. Il convient alors de considérer que les autres éléments constitutifs du cadre 4 ₀ sont identiques des modes de réalisation précédents et par exemple l’encadrement et ses fûts ainsi que le treillis et ses pions. Dans ce troisième mode de réalisation, le cadre se distingue de ce qui précède en ce que l’ensemble des plots 48 est positionné sur un même bord de l’encadrement (non représenté), ici le deuxième bord.

Dans ce mode de réalisation, et tel que cela est plus particulièrement visible sur la représentation schématique de la figure 5b, au moins un segment linéaire ₂ 9 de la bande chauffante 6, par exemple le deuxième segment linéaire 3 ₂ , est replié sur lui-même de telle sorte qu’il forme une première portion de bande 7 ₀ et une deuxième portion de bande 7 ₂ , parallèles et en regard l’une de l’autre. De manière plus précise, le deuxième segment linéaire 3 ₂ disposé entre la première rangée d’intercalaires 4a et la deuxième rangée d’intercalaires 4b est replié sur lui-même de telle sorte que la première portion de bande 7 ₀ soit en regard de la première rangée d’intercalaires 4a et que la deuxième portion de bande 7 ₂ soit en regard de la deuxième rangée d’intercalaires 4b.

A cette fin, la bande chauffante 6 comprend au moins un pli de portion 74 entre la première portion de bande 7 ₀ et la deuxième portion de bande 7 ₂ , ledit pli de portion 74 étant ménagé à proximité de la première extrémité longitudinale 8 de la première et deuxième rangée d’intercalaires 4a, 4b, c’est- à-dire ici à proximité de l’extrémité longitudinale agencée à l’opposé des plots 48.

A l’opposée du pli de portion 74, au moins un des segments courbés 33 de la bande chauffante 6 est ménagé partiellement autour d’un des plots 48 disposé à la deuxième extrémité longitudinale ₁₀ de la première rangée d’intercalaires 4a. Dans l’exemple illustré de la figure 5, l’ensemble des segments courbés 33 de la bande chauffante 6 est enroulé autour des plots 48 de la structure primaire et les caractéristiques structurelles du segment linaire ₂ 9 évoquées dans ce troisième mode de réalisation, avec deux bandes reposant l’une sur l’autre, s’appliquent à l’ensemble des segments linéaires ₂ 9 composant la surface d’échange ₂ . Une pâte d’isolation thermique 73, notamment visible sur la figure schématique de détail 5b, peut être disposée entre la première portion de bande 7 ₀ et la deuxième portion de bande 7 ₂ afin d’isoler thermiquement lesdites première portion de bande 7 ₀ et deuxième portion de bande 7 ₂ l’une de l’autre. De la sorte, on évite le contact direct entre la première portion de bande 7 ₀ et la deuxième portion de bande 7 ₂ , limitant ainsi la surchauffe du dispositif chauffant ₁ . Un avantage de ce troisième mode de réalisation est qu’il augmente les performances thermiques du dispositif chauffant ₁ , du fait de l’augmentation de mètre linéaire de bande chauffante 6 en contact avec les rangées d’intercalaires 4 de la surface d’échange ₂ , et ce avec une augmentation de l’encombrement relativement faible.

Un quatrième mode de réalisation va maintenant être décrit en se référant à la figure 6, où seule la surface d’échange ₂ est illustrée, étant entendu qu’il convient de considérer que la surface d’échange ₂ du dispositif chauffant ₁ de ce quatrième mode de réalisation peut être intégrée dans un cadre conforme à ce qui a été précédemment décrit.

Dans ce quatrième mode de réalisation, au moins une des rangées d’intercalaires 4, par exemple la première rangée d’intercalaires 4a présente une forme crénelée. De manière plus précise, la première rangée d’intercalaires 4a comprend au moins une première paroi plane 76 participant à former le premier côté ₁ 6a de la rangée d’intercalaires 4a et une deuxième paroi plane 78 participant à former le deuxième côté ₁ 6a de la rangée d’intercalaires 4a, ces deux parois planes étant parallèles l’une de l’autre et décalées l’une de l’autre suivant la direction longitudinale L du dispositif chauffant ₁ . Au moins une paroi de jonction 8 ₀ relie alors la première paroi plane 76 et la deuxième paroi plane 78 depuis chacune de leur extrémité longitudinale, en s’étendant perpendiculairement à chacune des parois planes 76, 78.

Plus particulièrement, la première rangée d’intercalaires 4a est composée d’une succession de premières parois planes 76 et de deuxièmes parois planes 78 disposées alternativement et reliées ensemble par des parois de jonction 8 ₀ , de sa première extrémité longitudinale 8 à sa deuxième extrémité longitudinale ₁₀ . Tel qu’évoqué précédemment, l’ensemble des premières parois planes 76 de la première rangée d’intercalaires 4a forme alors le premier côté ₁ 6a et l’ensemble des deuxièmes parois planes 78 de la première rangée d’intercalaires 4a forme son deuxième côté ₁ 8a. Dans cet exemple, le premier segment linéaire 3 ₀ de bande chauffante 6 est alors disposé contre les premières paroi planes 76 et le deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6 est lui disposé contre les deuxièmes parois planes 78. tel qu’illustré, les caractéristiques de la première rangée d’intercalaires 4a telles qu’elles viennent d’être exposées peuvent s’appliquer à l’ensemble des rangées d’intercalaires 4 de la surface d’échange ₂ de ce quatrième mode de réalisation.

Une telle configuration des rangées d’intercalaires 4 permet d’augmenter la surface d’échange en augmentant la zone de contact entre la bande chauffante 6 et les rangées d’intercalaires 4, par le biais des parois planes 76, 78.

Également, la configuration des rangées d’intercalaires 4 leur permet de réduire leur hauteur, mesurée suivant la direction verticale V du dispositif chauffant ₁ , et permet donc l’utilisation de plus de mètre linéaire de bande chauffante 6 au sein du dispositif chauffant ₁ , par exemple en repliant sur eux- mêmes les segments linéaires en deux bandes tel qu’évoqué dans le mode de réalisation précédent. On peut ainsi combiner le respect des contraintes d’encombrement dans le véhicule automobile et le souhait de ne pas pénaliser ou au contraire améliorer les performances thermiques du dispositif chauffant électrique ₁ . Un procédé de montage du dispositif chauffant ₁ selon un premier exemple de réalisation va maintenant être décrit en relation avec les figures 7, 8 et 9. Dans ce premier exemple de réalisation du montage, la structure primaire 4 ₂ est dépourvue de plots 48.

La bande chauffante 6 avant son installation au sein du dispositif chauffant électrique ₁ se présente comme une bande droite, comme visible à la figure 7, avec des électrodes dépassant à l’une des extrémités formant une extrémité de raccordement ₂ 8, la bande droite présentant une flexibilité permettant à cette bande de se déformer afin d’être enroulée de part et d’autre d’au moins une rangée d’intercalaires 4 de la surface d’échange ₂ . A une première étape du procédé, illustrée sur la figure 8, on dispose la première rangée d’intercalaires 4a sur la face de support 46 de la structure primaire 4 ₂ du cadre 4 ₀ de telle sorte que la première extrémité longitudinale 8 soit en regard du quatrième bord ¾ ₂ d de l’encadrement 5 ₀ et que la deuxième extrémité longitudinale ₁₀ soit en regard du deuxième bord 5 ₂ b de l’encadrement 5 ₀ , la première rangée d’intercalaires 4a étant disposée en appui contre les nervures de rigidification 54 de la structure primaire 4 ₂ .

Dans cette étape du procédé, on dispose par ailleurs la bande chauffante 6 contre la première rangée d’intercalaires 4a, et plus particulièrement contre le premier coté ₁ 6a de la première rangée d’intercalaires 4a. Plus particulièrement, la bande chauffante est positionnée entre les fûts 56 formant saillie du premier bord 5 ₂ a de l’encadrement 5 ₀ et le premier coté ₁ 6a de la première rangée d’intercalaires 4a, de manière à être maintenu en position par la pression exercée par la rangée d’intercalaires. De la sorte, on s’assure qu’un le premier segment linéaire 3 ₀ de la bande chauffant est en regard de la première rangée d’intercalaires.

A une deuxième étape du procédé, on plie ensuite la bande chauffante 6 afin de disposer le deuxième segment linéaire 3 ₂ contre le deuxième côté ₁ 8a de la première rangée d’intercalaires 4a. Le pliage de la bande chauffante 6 forme alors le premier segment courbé 34, visible sur la figure 9, de la bande chauffante 6, ledit premier segment courbé 34 étant disposé en regard de la première extrémité longitudinale 8 de la première rangée d’intercalaires 4a.

A une troisième étape, notamment illustré par la figure 9, on dispose la deuxième rangée d’intercalaires 4b sur la face de support 46 de la structure primaire 4 ₂ de telle sorte qu’elle soit parallèle à la première rangée d’intercalaires 4a et enserre le deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante entre elle et la première rangée d’intercalaires 4a. De manière plus précise, on dispose la deuxième rangée d’intercalaires 4b de telle sorte que son premier coté ₁ 6b soit en contact du deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6. Par la suite on plie la bande chauffante 6 de telle sorte que le troisième segment linéaire 36 soit en contact du deuxième côté 18b de la deuxième rangée d’intercalaires 4b. Le pliage de la bande chauffante 6 forme alors le deuxième segment courbé 38, ménagé en regard de la deuxième extrémité longitudinale 10 de la deuxième rangée d’intercalaires 4b, entre le deuxième segment linéaire 32 et le troisième segment linéaire 36.

On réalise ces étapes de mise en place des rangées d’intercalaires 4 et d’enroulement de la bande chauffante 6, avec les segments linéaires 29 et les segments courbés 33, pour l’ensemble des rangées d’intercalaires 4 du dispositif chauffant 1.

Une fois l’ensemble des rangées d’intercalaires 4 du dispositif chauffant 1 installées avec l’unique bande chauffante flexible 6 pliée en plusieurs zones successives de manière à ce que des segments linéaires de cette unique bande chauffant soient disposés de part et d’autre de chaque rangée d’intercalaires 4, le treillis 44 (non représenté ici) du cadre 40 est disposé en recouvrement de la surface d’échange 2 de telle sorte que les pions qu’il porte s’emboîtent dans les fûts de fixation 56 de la structure primaire 42.

Un deuxième exemple de réalisation du procédé de montage du dispositif chauffant électrique 1 va maintenant être décrit en rapport avec la figure 10 et 11. Seules les caractéristiques structurelles et fonctionnelles différentes du premier exemple de réalisation du procédé de montage seront détaillées dans la suite de la description. Pour les caractéristiques communes, il conviendra de se reporter à la description du procédé faite en référence aux figures 7 à 9.

Dans ce deuxième exemple de réalisation, la structure primaire 42 comprend les plots 48 évoqués précédemment. Ainsi, à la première étape on dispose la première rangée d’intercalaires 4a de telle sorte que la première extrémité longitudinale 8 soit en regard d’un premier plot 48a disposé sur le quatrième coté ¾2d de l’encadrement 50 de la structure primaire 42. On comprend qu’a ce stade, la présence du plot permet d’assurer la position longitudinale de la rangée d’intercalaires, par butée de celle-ci contre le plot. Lors du montage selon ce deuxième exemple de réalisation, on dispose le premier segment linéaire 3 ₀ et le deuxième segment linaire 3 ₂ de la bande chauffante 6 de part et d’autre de la première rangée d’intercalaires 4a suivant les mêmes caractéristiques que le premier exemple de réalisation du procédé, à la différence que l’on plie la bande chauffante 6 de telle sorte que le premier segment courbé 34 soit partiellement autour du premier plot 48a de la structure primaire 4 ₂ .

A la troisième étape du procédé, on dispose la deuxième rangée d’intercalaires 4b contre la face de support 46 de telle sorte qu’elle soit en contact du deuxième segment linéaire 3 ₂ de la bande chauffante 6, selon les mêmes caractéristiques que le premier exemple de réalisation du procédé, et également de telle sorte que sa deuxième extrémité longitudinale ₁₀ soit en regard d’un deuxième plot 48b disposé sur le deuxième bord 5 ₂ b de l’encadrement 5 ₀ . On plie alors la bande chauffante 6 de telle sorte que le deuxième segment courbé 38 entoure partiellement le deuxième plot 48b de la structure primaire 4 ₂ .

On réalise ces étapes de mise en place des rangées d’intercalaires 4 et d’enroulement de la bande chauffante 6, avec les segments linéaires ₂ 9 et les segments courbés 33 autour des plots 48, pour l’ensemble des rangées d’intercalaires 4 du dispositif chauffant ₁ suivant les mêmes caractéristiques que pour la mise en place de la première rangée d’intercalaires 4a et de la deuxième rangée d’intercalaires 4b. Par la suite, le treillis 44 est disposé en recouvrement de la surface d’échange ₂ selon les caractéristiques précédentes.

De manière alternative, au moins un plot 48 peut être désolidarisé de la structure primaire 4 ₂ une fois le montage du dispositif chauffant ₁ effectué. De la sorte, on permet la réutilisation dudit plot 48 lors d’un montage ultérieur d’un dispositif chauffant. Il peut être alors nécessaire d’ajouter des bouchons en lieu et place des plots 48 afin d’éviter que le dispositif chauffant ne présente des passages pour le fluide à travers la surface d’échange de chaleur dans lesquels le fluide n’est pas au contact d’intercalaires. 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 une bande chauffante conforme à l’aspect de l’invention.