EP2892742A1 - Dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile, circuit de chauffage et appareil de chauffage et/ou de climatisation associés - Google Patents

Dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile, circuit de chauffage et appareil de chauffage et/ou de climatisation associés

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EP2892742A1
EP2892742A1 EP13756402.7A EP13756402A EP2892742A1 EP 2892742 A1 EP2892742 A1 EP 2892742A1 EP 13756402 A EP13756402 A EP 13756402A EP 2892742 A1 EP2892742 A1 EP 2892742A1
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EP
European Patent Office
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heating
heating body
electrical connector
heating device
electrical
Prior art date
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Ceased
Application number
EP13756402.7A
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German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Tellier
Frédéric PIERRON
Bertrand Puzenat
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2221—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating an intermediate liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0072—Special adaptations
    • F24H1/009—Special adaptations for vehicle systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
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    • B60H2001/2231—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters for proper or safe operation of the heater
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
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    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Definitions

  • Electric fluid heating device for a motor vehicle, heating circuit and associated heating and / or air-conditioning apparatus
  • the invention relates to an electric fluid heating device for a motor vehicle.
  • the invention also relates to a heating circuit comprising such a heating device.
  • the invention applies more particularly to heating and / or air conditioning apparatus for motor vehicles comprising such a heating device.
  • the heating of the air for the heating of the passenger compartment may be inadequate or insufficient to ensure heating of the passenger compartment of a motor vehicle, as well as demisting and defrosting, is provided by the passage of an air flow through a heat exchanger, more precisely by a heat exchange between the air flow and a fluid. This is usually the coolant in the case of a heat engine.
  • the heating function is no longer performed by the circulation of the cooling fluid in the heat exchanger.
  • this heating mode may also be inadequate or insufficient to ensure rapid and efficient heating of the passenger compartment of the vehicle.
  • an air conditioning loop operating in heat pump mode.
  • the air conditioning loop conventionally to cool a flow of air with a refrigerant is in this case, used to heat the air flow. It is necessary to do this to use an evaporator of the air conditioning loop as a condenser.
  • this mode of heating too may be inappropriate or insufficient.
  • the performance of the air conditioning loop in heat pump mode depend on the external climatic conditions. For example, when the outdoor air temperature is too low, this air can not be used as a source of thermal energy.
  • the additional electric heating device may be adapted to heat a fluid, such as the cooling fluid of the heat engine, or the water of the heating water circuit of the passenger compartment of the electric vehicle or the refrigerant fluid of the loop. air conditioning.
  • the additional electric heating device comprises one or more heating bodies in contact with the fluid to be heated.
  • a heating body has electric heating means, for example, one or more heating resistors produced by screen printing in the form of resistive tracks on the outer surface of the heating body.
  • This heating body is controlled by a control means comprising for example an electric current switch for controlling the power supply of the heating body (s) to which it is connected.
  • the switch is electrically connected to the electric heating means to allow or prohibit the power supply of the electric heating means.
  • the critical temperature is for example between 150 ° C and 250 ° C.
  • the supply of the resistive tracks is interrupted only when the resistive track or tracks, which are for example made by screen printing, melt.
  • the melting temperature of a resistive track is of the order of 500 ° C and therefore exceeds the critical temperature of a heating device.
  • the switch is modifiable between a power configuration to allow the power supply of the electric heating means and in a cut-off configuration to prohibit the power supply of the electric heating means, and a contact ring plastic material is disposed near the electric heating means.
  • This contact ring is an insert that keeps the switch in the power supply configuration, and causes the switch to switch to the cutoff configuration in case of overheating of the heater.
  • the contact ring disposed near the electric heating means is heated by the electric heating means in operation.
  • the plastic material of the contact ring is adapted to melt at least partially when at least one zone of the electric heating means exceeds a critical temperature threshold and then to cause the switch to switch from its power configuration to its cutoff configuration.
  • the invention therefore aims to provide a simple and quick solution to cut off the power supply of the electric heating means when the heating body reaches a predefined critical temperature threshold.
  • the subject of the invention is an electric fluid heating device for a motor vehicle, comprising:
  • an electrical connection means comprising an electrical connector connecting electrically the heating body by means of control, characterized in that the electrical connection means comprises at least one current interruption means when the temperature of the heating body reaches a predefined temperature threshold adapted to:
  • the current interruption function is performed by the electrical connection means already present to electrically connect the heating body to the control means.
  • the electrical connection means further ensures a mechanical holding function in current supply position in normal operation, and opens the supply circuit when the heating body reaches the critical temperature threshold.
  • This solution makes it possible to dispense with an additional part added with respect to the elements present for the operation of the heating device.
  • the electric heater may further include one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • the electrical connector is movable between a first power position in which the electrical connector electrically connects the heating body to the control means to authorize the supply of the heating body, and a second power-off position to prohibit the power supply of the heater. heating body;
  • the current interruption means comprises at least one hot melt capable of mechanically holding at least a portion of the electrical connector against the heating body when the temperature of the heating body is lower than predefined temperature threshold, and able to melt when the temperature of the heating body reaches the preset temperature threshold so that the mechanical and electrical connection between the electrical connector and the heating body is broken;
  • the hot melt is able to mechanically maintain a contact portion of the connector against a connection terminal on the heating body;
  • the melting temperature of the thermofuse is between 150 ° C. and 250 ° C., for example of the order of 160 ° C .;
  • said electric heating device comprises an elastic return means of the electrical connector in the power-off position
  • the electrical connector comprises at least one movable connecting tab between a first contact position with a connection terminal of the heating body and a second withdrawal position in which the mobile connection tab is remote from the connection terminal so as to open the electrical circuit;
  • said device comprises two heating modules and two control means respectively associated with a heating module
  • the heating body comprises at least one heating resistor produced by screen printing in the form of a resistive track.
  • the invention also relates to a heating circuit of a vehicle passenger compartment characterized in that it comprises a heating device as defined above.
  • the invention also relates to a heating and / or air conditioning device for a motor vehicle, characterized in that it comprises an electric heating device as defined above.
  • FIG. 1 represents a perspective view of an electric fluid heating device for a motor vehicle according to the present invention, partially represented in transparency
  • FIG. 2 represents the electric heating device of FIG. 1 without a fluid outlet housing
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a heating module of the heating device according to a first embodiment
  • FIG. 4 represents a partial detail view of the control means of the heating device of FIG. 1,
  • FIG. 5 is a perspective view of a heating body and a current interruption means according to a second embodiment arranged on the heating element
  • FIG. 6 is a side view schematically showing the current interruption means of FIG. 5;
  • FIG. 7 schematically represents a perspective view of a heating body and a current interruption means according to a third embodiment arranged on the heating body
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a heating module of the heating device according to a fourth embodiment
  • FIG. 9 schematically represents a heating device according to the fourth embodiment
  • FIG. 10 schematically represents a heating body and a current interruption means according to the fourth embodiment
  • FIG. 11a schematically and partially illustrates an electrical connector in a first power supply position according to a variant of the fourth embodiment shown in FIGS. 8 to 10,
  • FIG. 11b schematically and partially illustrates the electrical connector of FIG.
  • FIG. 12 schematically represents a heating body and a current interruption means according to a fifth embodiment comprising a thermofusible now mechanically an electrical connector against the heating body,
  • FIG. 13 is a schematic and partial view showing a current interruption means according to a sixth embodiment
  • FIG. 14a is a schematic view illustrating an electrical connection means comprising current interruption means in a first power supply position, according to a seventh embodiment, and,
  • FIG. 14b is a schematic view illustrating the electrical connection means of FIG. 14a in a second power cutoff position.
  • FIG. 7 corresponding to elements of FIGS. 1 to 4 bear the same references preceded by a hundred 2.
  • FIG. 12 corresponding to elements of FIGS. 1 to 4 bear the same references preceded by a hundred or so 4.
  • FIG. 13 corresponding to elements of FIGS. 1 to 4 bear the same references preceded by a hundred or so.
  • FIG. 1 represents an electric fluid heating device for a motor vehicle 1 for a heater and / or air conditioner.
  • the electric heating device 1 is for example an additional heating device for heating water before entering a water heating circuit for heating the passenger compartment of an electric vehicle.
  • the electric heating device 1 is arranged in upstream of an evaporator of an air conditioning loop capable of operating in heat pump mode, so as to heat the refrigerant.
  • the electric heating device 1 is arranged upstream of a heat exchanger using the cooling fluid of a heat engine as heat transfer fluid.
  • the electric heating device 1 shown comprises:
  • control means 5 for controlling the power supply of the heating modules 3a, 3b,
  • a fluid inlet such as a fluid inlet box 9a
  • a fluid outlet 9b such as a fluid outlet housing 9b.
  • the electric heating device comprises a single heating module, or more than two heating modules as required.
  • a heating module 3a, 3b comprises:
  • a core for example hollow
  • heating body 13a, 13b a heating body 13a, 13b.
  • a heating body 13a, 13b is made in the form of an envelope surrounding the core 11.
  • the core 11 and the heating body 13a, 13b are for example substantially cylindrical.
  • the core 11 and the heating body 13a, 13b may be concentric.
  • a heating module 3a, 3b thus has a substantially cylindrical general shape defined by the heating body 13a, 13b.
  • the core 11 and the heating body 13a, 13b define a fluid guide circuit to be heated, such as liquid, between the core 11 and the heating body 13a, 13b.
  • the guide circuit is defined around the outer surface 15 of the core 11, so it is outside the core 11 and inside the heating body 13a or 13b.
  • the outer surface 15 of the core 11 and the inner surface 15 'of the heating body 13a or 13b associated define a circulation volume of the fluid to be heated around the core 11.
  • the fluid from the inlet housing of fluid 9a can circulate in this circulation volume, then to the outlet housing 9b.
  • each heating module 3a, 3b comprises a circuit for guiding the fluid between the core 11 and the heating body 13a, 13b respectively.
  • the outer surface 15 of the core 11 may comprise a helical groove which defines with the heating body 13 a, 13b corresponding, the flow of the fluid around the core 11.
  • the defined guiding circuit may be totally cylindrical as in the example illustrated in FIGS. 1 to 3. In this case, there is no helical groove on the outer surface 15 of the core 11.
  • a heating body 13a, 13b has at least one electric heating means such as a heating resistor 17.
  • This heating resistor 17 can be made in the form of a resistive track 17.
  • a heating body 13a, 13b has two electric heating means in the form of two resistive tracks 17.
  • the two resistive tracks 17 extend for example parallel to each other over the height of the heating body 13a, 13b.
  • the two resistive tracks 17 are not nested one inside the other, superimposed on one another or intertwined.
  • the two resistive tracks 17 extend at least partially on the outer surface of the heating body 13a, 13b.
  • the resistive tracks 17 are for example made by screen printing on the outer surface of the heating body 13a, 13b, that is to say on the surface opposite the surface of the heating body 13a, 13b facing the core 11. The resistive tracks 17 are therefore out of the fluid guide circuit to be heated.
  • the heat produced by the resistor is directly transmitted to the fluid to be heated through the wall of the corresponding heating body 13a or 13b, which minimizes heat losses and reduces the thermal inertia of the device, the fluid can therefore to be heated quickly.
  • the control means 5 controls the heating bodies 13a, 13b by controlling the supply of the heating resistors 17, formed as resistive tracks 17 in this example.
  • connection terminals 18 are electrically connected to the ends of the resistive tracks 17.
  • the control means 5 is electrically connected to these terminals. connection 18.
  • a temperature sensor 19 for measuring the temperature of an associated heating body 13a, 13b. It can be a thermistor, such as a "CTN” probe for Negative Temperature Coefficient or "NTC” for the English “Negative Temperature Coefficient”, whose resistance decreases uniformly with temperature.
  • This temperature sensor 19 may be brazed or welded to the outer surface of the associated heating body 13a, 13b.
  • control means 5 controls the supply of the heating resistances according to a heating set point and the temperature measured by the temperature sensor 19.
  • the heating modules 3a, 3b are for example identical .
  • the two heating modules 3a, 3b are according to the illustrated embodiment arranged side by side substantially parallel.
  • the heating modules 3a, 3b respectively have two longitudinally opposite ends: an inlet end and an outlet end.
  • the inlet ends are received in a respective cavity of the fluid inlet housing 9a and similarly the outlet ends are received in a respective cavity of the fluid outlet housing 9b.
  • a fluid inlet channel is formed in the fluid inlet housing 9a.
  • the input channel communicates with the guiding circuit of the first heating module 3a and with the guiding circuit of the second heating module 3b.
  • the fluid inlet housing 9a has, by way of example, a substantially parallelepipedal base provided with a first cavity and a second cavity respectively of cylindrical shape with a spherical bottom to receive the respective inlet ends of the heating modules 3a. , 3b.
  • the fluid inlet housing 9a may also include a projecting fluid intake manifold 23 of the electric heater 1.
  • the inlet channel is thus fluidly connected to the intake manifold 23 in parallel with the two housing cavities. fluid inlet 9a.
  • a fluid outlet channel is formed in the fluid outlet housing 9b and communicates with the guide circuit of the first heater module 3a and with the guide circuit of the second heater module 3b.
  • the fluid outlet housing 9b has substantially the same shape as the fluid inlet housing 9a. It thus has a substantially parallelepiped base provided with two cavities for receiving the output ends of the heating modules 3a, 3b and a protruding fluid outlet pipe 25 of the electric heating device 1, intended to be connected fluidly to a circuit heated fluid.
  • the input and output boxes 9a and 9b are connected symmetrically to the two opposite ends of the heating modules 3a, 3b.
  • the flow of the fluid is thus effected from the fluid intake pipe 23 of the inlet box 9a, in the inlet channel, then in parallel in the guide circuits of the heating modules 3a, 3b and spring. in the outlet channel of the outlet housing 9b and then through the outlet pipe 25.
  • the flow of the fluid is substantially parallel to the longitudinal axis A of a heating module 3a, 3b. We speak of linear flow.
  • control means 5 of the heating body 13a, 13b it comprises an electric circuit support 27.
  • the electrical circuit support 27 is for example a printed circuit board
  • This electrical circuit support 27 carries electronic and / or electrical components.
  • the electric current switches 29 are respectively electrically connected to the heating elements 13a, 13b of the respective heating modules 3a, 3b, via the electric circuit support 27.
  • the power supply of a heating body 13a, 13b is controlled by a respective electric current switch 29.
  • the opening and / or closing of the electric current switch 29 can be controlled by a microcontroller.
  • Two electric current switches 29 are provided for safety in order to ensure that, in the event of failure of one of them, the other switch can supply a heating body 7a or 7b.
  • these electronic and / or electrical components may for example comprise the microcontroller, electrical connection means 30 comprising electrical connectors connecting the heating resistors 17 to the electrical current switches 29, connectors high voltage power supply 31 and a low voltage power supply connector and data bus 33 (see FIGS. 1 and 3).
  • positioning means 35 for the electrical circuit support 27 such as clipping means, for example arranged at the four corners of the electrical circuit support 27.
  • a current interruption means 7 makes it possible to cut off the current supply when the temperature of the heating body 13a, 13b reaches a predefined temperature threshold that is critical for the correct operation of the respective heating module 3a or 3b.
  • the current interruption means 7 is arranged directly on the heating body 13a or 13b associated.
  • this current interruption means 7 is arranged on the outer surface of the heating body 13a, 13b respectively, therefore outside the fluid guide circuit to be heated.
  • At least one resistive track 17 is interrupted in at least two track portions: a first track portion 17i and a second track portion 17 2 , and the current interruption means 7 is arranged in electrical contact with these two portions of track 17i and 17 2 .
  • the current interruption means 7 comprises a hot melt 37 arranged in contact with the two track portions 17 1 and 17 2 .
  • Thermo fuse 37 is here produced in the form of a strip of hot-melt material arranged in contact with the two portions of tracks 17 1 and 17 2 and in contact with the external surface of the heating body 13a or 13b associated.
  • the strip of hot melt material 37 has a first end arranged on the first track portion 17i and a second end arranged on the second track portion 17 2 . Fixing the ends of the strip of heat fusible material 37 respectively to each track portion 17i, 17 2 is for example obtained by welding.
  • the band of hot melt material 37 is made of an electrically conductive material so as to allow the passage of current between the two track portions 17 1 and 17 2 in normal operation.
  • This strip of hot melt material 37 is able to melt at least partially when the zone of the heating body 13a or 13b associated, more precisely the zone of the external surface of the heating body 13a or 13b in contact with the hot melt 37 reaches the predefined temperature threshold .
  • the hot melt material is selected with an operating temperature range compatible with the normal operating temperature range of the respective heating body 13a or 13b and with a melting temperature corresponding to the critical predefined temperature threshold of the heating body 13a, 13b, so that avoid premature melting of the hot melt band 37.
  • the critical temperature range for the heating body is, for example, 150 ° C to 250 ° C, preferably in the range of 160 ° C to 230 ° C.
  • the strip of hot melt material 37 melts so that the electrical connection is no longer ensured between the portions of lane 17i and 17 2 .
  • the power supply circuit of the associated heating resistor 17 is therefore open. The power supply is interrupted.
  • the hot melt material is for example a eutectic alloy material.
  • FIGS. 5 and 6 A second embodiment of the current interruption means 107 is illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • a current interruption means 107 for a heating body 13a or 13b associated arranged directly on the outer surface of the heating body 13a or 13b associated so as to interrupt a corresponding track 17 in the at least two track portions 17i and 17 2 .
  • This second embodiment differs from the first embodiment in that the current interruption means no longer comprises a strip of hot melt material connecting the two portions 17 1 and 17 2 of the interrupted track 17.
  • the current interruption means 7 comprises a thermo fuse 137 electrically connected to the first track portion 17i and an elastic return means 139 electrically connected on the one hand to the hot melt 137 and on the other hand to a second portion of runway 17 2 .
  • thermo fuse 137 and the elastic return means 139 are made of electrically conductive materials so as to close the supply circuit of the heating resistor 17 corresponding to normal operation.
  • the elastic return means 139 is for example made of copper or cuprous alloy. This choice of material offers a high thermal conductivity and a low thermal resistance.
  • the elastic return means 139 has a first end 141 connected to the hot melt 137 and a second end 143 mechanically and electrically connected to the first track portion 17i, as well as a body 145 connecting the two ends 141 and 143, for example of substantially circular arc shape.
  • the hot melt 137 is for example made in the form of a weld, and electrically and mechanically connects the elastic return means 139 to the second track portion 17 2 .
  • the elastic return means 139 may be attached to the first track portion 17i by any appropriate means relative to the temperatures of the heating body, for example by welding.
  • thermo fuse 137 is chosen with a temperature range compatible with the normal operating temperature range of the respective heating body 13a or 13b and with a melting temperature corresponding to the critical predefined temperature threshold of the heating body 13a, 13b.
  • the elastic return means 139 is maintained mechanically and electrically connected to the second track portion 17 2 via this weld in the operating temperature range of the associated heater 13a or 13b. Indeed, the hot melt 137, for example in the form of solder, exerts a holding force on the first end 141 of the elastic return means 139 as long as the temperature of the zone of the heating body 13a, 13b in contact with the heat fusible 137 did not exceed the critical temperature threshold.
  • thermo fuse 137 melts so that the elastic return means is no longer in mechanical contact with the second track portion 17 2 . Indeed, the holding force of hot melt 137 is no longer exerted on the elastic return means 139.
  • the elastic return means 139 is then returned to a rest position remote from the second track portion 17 2 in a restoring force illustrated by the arrow F in FIG. 6.
  • the rest position of the elastic return means 139 after merging thermofusible 137 is shown schematically in dashed lines in FIG.
  • the electrical connection between the second track portion 17 2 and the elastic return means 139 is broken so that the electrical connection is no longer provided between the track portions 17 1 and 17 2 .
  • the power supply circuit of the associated heating resistor 17 is therefore open. The power supply is interrupted.
  • the current interruption means 207 comprise at least one hot melt 237 which can be realized in the form of a weld connecting two portions 17i and 17 2 of a resistive track 17 interrupted.
  • the hot melt (s) 237 have an operating temperature range that is compatible with the normal operating temperature range of the respective heating body 13a or 13b and a melting temperature corresponding to the critical predefined temperature threshold of the heating body 13a, 13b, so that avoid premature opening of the supply circuit of the heating element (s) 17.
  • a heating body 13a, 13b comprising a current interruption means 7, 107 or 207 arranged directly on the heating body 13a, 13b by interrupting one or more resistive tracks 17 makes it possible to open the supply circuit in case of overheating of the heating body 13a, 13b simply and quickly.
  • the fuse function is therefore on the heating body 13a, 13b directly, there is no additional room to provide.
  • the current interruption means 307 is no longer arranged directly on the heating body 13a or 13b associated by interrupting the resistive tracks 17.
  • the resistive tracks 17 are not interrupted as shown in FIG. 8.
  • the current interruption function is performed by the electrical connection means 330 diagrammatically dashed in FIG. 9.
  • the electrical connection means 330 comprises means current interruption 307.
  • the current interruption means 307 is arranged on the electrical connector 347 connecting the heating body 13a or 13b to the control means, for example to an associated electric current switch 29.
  • This current interruption means 307 associated with a heating body 13a or 13b is able to:
  • the current interruption means 307 comprises at least one hot melt 337, for example made in the form of a weld.
  • the thermo fuse 337 makes it possible to mechanically and electrically connect the electrical connector 347 to the heating body 13a or 13b.
  • the hot melt 337 mechanically and electrically connects the electrical connector 347 to a connection terminal 18 of the associated heating body 13a or 13b.
  • the hot melt 337 mechanically and electrically connects a contact portion 348 of the electrical connector 347 having for example a substantially folded shape.
  • the hot melt 337 for example in the form of a weld, is able to melt when the body zone heating 13a or 13b associated, more precisely the area of the outer surface of the heating body 13a or 13b in contact with the hot melt 337 reaches the predefined temperature threshold.
  • the hot melt material is selected with an operating temperature range compatible with the normal operating temperature range of the respective heating body 13a or 13b and with a melting temperature corresponding to the critical predefined temperature threshold of the heating body 13a, 13b, so that avoid premature melting of the hot melt 337.
  • the melting temperature is for example of the order of 160 ° C.
  • the heat fusible 337 melts so that the electrical connector 347 is no longer mechanically held against the terminal 18 of the heating body 13a or 13b associated.
  • the electrical connection between the electrical connector 347 and the terminal of connection 18 of the heating body 13a or 13b associated is no longer insured.
  • the power supply circuit of the associated heating resistor 17 is therefore open. The power supply is interrupted.
  • the electrical connector 347 is movable between:
  • the material of the electrical connector 347 is therefore chosen with elastic properties so as to return to the second cut-off position when the hot-melt 337 forming a mechanical holding means of the electrical connector 347 melts.
  • an elastic return means 349 of the electrical connector 347 can be provided from the supply position (FIG. 1a) to the power cutoff position (FIG. 11b) after that the hot melt has melted.
  • This elastic return means 349 prevents unintentional electrical contact between the electrical connector 347 and the connection terminal 18 of the corresponding heating body 13a or 13b, after opening of the supply circuit.
  • the electrical connector 447 comprises a first and a second portion 450, 448, the first maintenance portion 450 comprising a hot melt 437 and the second portion is said to be contact 448.
  • the hot melt 437 for example made by welding, mechanically connects the electrical connector 447 against the heating body 13a, 13b so that the contact portion 448, for example substantially bent, is held in contact against the connection terminal 18 of the heating body 13a or 13b associated.
  • This fifth embodiment thus differs from the fourth embodiment in that the hot melt 437 mechanically holds a holding portion 450 of the electrical connector 447 against the heating body 13a, 13b.
  • the holding portion 450 is arranged against the heating body 13a, 13b on a bearing zone outside the connection terminals 18.
  • the holding portion 450 and the contact portion 448 are shaped so that the holding portion 450 bears against an area of the heating body 13a or 13b, and the contact portion 448 bears against a connection terminal 18 of the heating body 13a or 13b corresponding.
  • the holding portion 450 is no longer held against the heating body 13a or 13b corresponding, and the contact portion 448 is disconnected from the connection terminal 18.
  • the position of the electrical connector 447 after melting of the hot melt 437 is shown schematically in dashed lines in FIG. 12.
  • the electrical connection between the electrical connector 447 and the connection terminal 18 of the heating body 13a or 13b associated thereto is therefore no longer ensured.
  • the power supply circuit of the associated heating resistor 17 is therefore open. The power supply is interrupted.
  • the electrical connector 447 is movable between:
  • resilient return means 449 of the electrical connector 447 can be provided from the supply position to the power-off position after the hot melt has melted.
  • a sixth embodiment shown partially and schematically in FIG. 13 differs from the fourth embodiment in that the means of interruption current circuit comprises holding means 538 of the thermo fuse 537 so as to form a mechanical lock to maintain the electrical connector 547 against the heating body 13a or 13b associated.
  • This mechanical lock ensures the mechanical holding of the electrical connector 547 against the heating body 13a or 13b associated, allowing the electrical connection between the electrical connector 547 and the connection terminal 18 of the heating body 13a, 13b.
  • the electrical connection being similar to the fourth or fifth embodiment, namely either the electrical connector 547 is held in direct contact with a connection terminal 18 of the heating body 13a, 13b, or a holding portion is held against the heating body of the so that a contact portion comes into contact with the connection terminal 18.
  • This mechanical lock solution is an alternative to overcome the welding between the electrical connector and the heating body, as described above.
  • the heating device comprises at least two heating elements 13a, 13b and the electrical connector 647 is for example connected to the two heating bodies 13a and 13b.
  • the electrical connector 647 comprises first connection lugs 651 electrically connected to the control means 5, for example via the electric circuit support 27, and second mobile connection lugs 653.
  • connection lugs 653 are movable between:
  • connection tabs are remote from the connection terminals 18 so as to open the electrical circuit.
  • the second connection lugs are for example retracted inside the body of the electrical connector 647 for example with the aid of a bimetallic strip associated with a spring-type mechanism.
  • a retractable poppet 655 can be provided which is accessible on the outer surface of the electrical connector 647 when the second connection tabs 653 are retracted within the body of the connector 647. And when this mushroom 653 is retracted to the Inside the connector body 647, the second connection tabs 653 protrude from the connector body 647 to contact the connection terminals 18 of the heating bodies 13a, 13b.
  • the current interruption function of the electrical connection means is not a fuse function, but is achieved by retractable connection tabs.
  • a heating module 3a, 3b whose current interruption function is provided by the electrical connection means 330 between the heating body or bodies 13a, 13b and the control means 5, for example one or electrical current switches 29, also allows to stop the heating quickly in case of overheating of the heating body 13a, 13b.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile, comprenant : - au moins un corps chauffant (13a; 13b), - un moyen de commande du corps chauffant (13a; 13b). et - un moyen de raccord électrique (330) comprenant un connecteur électrique (347) reliant électriquement le corps chauffant (13a; 13b) au moyen de commande. Le moyen de raccord électrique (330) comprend au moins un moyen d'interruption de courant (307) apte à : - connecter mécaniquement et électriquement le connecteur électrique (347) au corps chauffant (13a; 13b) lorsque la température du corps chauffant (13a; 13b) est inférieure à un seuil de température prédéfini, et - ouvrir le circuit de courant entre le connecteur électrique (347) et le corps chauffant (13a; 13b) lorsque la température du corps chauffant. (13a; 13b) atteint le seuil de température prédéfini. L' invention concerne également un circuit de chauffage et un appareil de chauffage et/ou climatisation comprenant un tel dispositif.

Description

Dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile, circuit de chauffage et appareil de chauffage et/ou de climatisation associés
L'invention concerne un dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile. L'invention concerne aussi un circuit de chauffage comprenant un tel dispositif de chauffage. L'invention s'applique plus particulièrement aux appareils de chauffage et/ou de climatisation de véhicules automobiles comportant un tel dispositif de chauffage.
De façon habituelle, le réchauffage de l'air destiné au chauffage de l'habitacle peut s'avérer inadapté ou insuffisant pour garantir un chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile, ainsi qu'au désembuage et au dégivrage, est assuré par le passage d'un flux d'air à travers un échangeur thermique, plus précisément par un échange thermique entre le flux d'air et un fluide. Il s'agit généralement du fluide de refroidissement dans le cas d'un moteur thermique.
Toutefois, un mode de chauffage rapide et efficace de l'habitacle du véhicule, en particulier pour assurer un réchauffement de l'habitacle ou le dégivrage ou le désembuage du véhicule avant utilisation est souhaitée.
En outre, dans le cas d'un véhicule électrique, la fonction de chauffage n'est plus réalisée par la circulation du fluide de refroidissement dans l'échangeur thermique. On peut cependant prévoir un circuit d'eau pour le chauffage de l'habitacle mais ce mode de chauffage peut aussi s'avérer inadapté ou insuffisant pour garantir un chauffage rapide et efficace de l'habitacle du véhicule.
Par ailleurs, afin de réduire l'encombrement et le coût d'un circuit d'eau supplémentaire, il est également connu d'utiliser pour le véhicule électrique, une boucle de climatisation fonctionnant en mode pompe à chaleur. Ainsi, la boucle de climatisation permettant classiquement de refroidir un flux d'air à l'aide d'un fluide réfrigérant est dans ce cas, utilisée de façon à réchauffer le flux d'air. Il convient pour ce faire d'utiliser un évaporateur de la boucle de climatisation comme un condenseur.
Toutefois, ce mode de chauffage aussi peut s'avérer inadapté ou insuffisant. En effet, les performances de la boucle de climatisation en mode pompe à chaleur dépendent des conditions climatiques extérieures. Par exemple lorsque la température de l'air extérieur est trop basse, cet air ne peut pas être utilisé comme source d'énergie thermique.
Afin de réchauffer l'air, une solution connue consiste à adjoindre à l'échangeur thermique ou au circuit d'eau ou encore à la boucle de climatisation, un dispositif de chauffage électrique additionnel.
Le dispositif de chauffage électrique additionnel peut être adapté pour chauffer un fluide, tel que le fluide de refroidissement du moteur thermique, ou l'eau du circuit d'eau de chauffage de l'habitacle du véhicule électrique ou encore le fluide réfrigérant de la boucle de climatisation.
De façon connue, le dispositif de chauffage électrique additionnel comporte un ou plusieurs corps chauffant en contact avec le fluide à chauffer.
Un corps chauffant présente des moyens électriques de chauffe par exemple, une ou des résistances chauffantes réalisées par sérigraphie sous forme de pistes résistives sur la surface externe du corps chauffant.
Ce corps chauffant est contrôlé par un moyen de commande comportant par exemple un interrupteur de courant électrique pour contrôler l'alimentation électrique du ou des corps chauffant(s) auquel(s) il est relié.
L'interrupteur est relié électriquement aux moyens électriques de chauffe pour autoriser ou interdire l'alimentation électrique des moyens électriques de chauffe.
Cependant, il peut arriver qu'un tel dispositif de chauffage dépasse une température critique reflétant une surchauffe du dispositif de chauffage. La température critique est par exemple comprise entre 150°C et 250°C.
Un tel phénomène se produit fréquemment en cas de chauffe à vide du dispositif, c'est à dire lorsqu'il n'y a plus assez de fluide ou plus de fluide du tout.
Généralement, l'alimentation des pistes résistives n'est interrompue que lorsque la ou les pistes résistives, qui sont par exemple réalisées par sérigraphie, fondent. Or, la température de fusion d'une piste résistive est de l'ordre de 500°C et donc dépasse la température critique d'un dispositif de chauffage.
Afin d'éviter les risques de surchauffe du dispositif de chauffage, qui peuvent conduire à une détérioration ou à un incendie de l'appareil dans lequel est monté le dispositif de chauffage, des systèmes permettant de déconnecter les moyens électrique de chauffe en cas de surchauffe ont été développés.
Selon une solution connue, l'interrupteur est modifiable entre une configuration d'alimentation pour autoriser l'alimentation électrique des moyens électriques de chauffe et dans une configuration de coupure pour interdire l'alimentation électrique des moyens électriques de chauffe, et un anneau de contactage en matériau plastique est disposé à proximité des moyens électriques de chauffe.
Cet anneau de contactage est une pièce rapportée qui permet de maintenir l'interrupteur dans la configuration d'alimentation électrique, et entraîne le passage de l'interrupteur à la configuration de coupure en cas de surchauffe du corps chauffant.
En effet, l'anneau de contactage disposé à proximité des moyens électriques de chauffe est chauffé par les moyens électrique de chauffe en fonctionnement. Le matériau plastique de l'anneau de contactage est adapté pour fondre au moins partiellement lorsqu'une zone au moins des moyens électriques de chauffe dépasse un seuil critique de température et pour entraîner alors le passage de l'interrupteur de sa configuration d'alimentation à sa configuration de coupure.
Cependant, cette solution requiert une pièce supplémentaire pour réaliser cette fonction d'interruption de courant.
De plus, une telle solution peut s'avérer lente et peu fiable après que le corps chauffant a atteint la température critique.
L'invention a donc pour objectif de proposer une solution simple et rapide pour couper l'alimentation électrique des moyens électriques de chauffe lorsque le corps chauffant atteint un seuil de température critique prédéfini.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile, comprenant :
- au moins un corps chauffant,
- un moyen de commande du corps chauffant, et
- un moyen de raccord électrique comprenant un connecteur électrique reliant électriquement le corps chauffant au moyen de commande, caractérisé en ce que le moyen de raccord électrique comprend au moins un moyen d'interruption de courant lorsque la température du corps chauffant atteint un seuil de température prédéfini apte à :
- connecter mécaniquement et électriquement le connecteur électrique au corps chauffant lorsque la température du corps chauffant est inférieure au seuil de température prédéfini, et
ouvrir le circuit de courant entre le connecteur électrique et le corps chauffant lorsque la température du corps chauffant atteint le seuil de température prédéfini.
La fonction d'interruption de courant est réalisée par le moyen de raccord électrique déjà présent pour relier électriquement le corps chauffant au moyen de commande.
De plus, le moyen de raccord électrique assure en outre une fonction de maintien mécanique en position d'alimentation en courant en fonctionnement normal, et ouvre le circuit d'alimentation lorsque le corps chauffant atteint le seuil de température critique.
Cette solution permet de s'affranchir d'une pièce supplémentaire rapportée par rapport aux éléments présents pour le fonctionnement du dispositif de chauffage.
Le dispositif de chauffage électrique peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
le connecteur électrique est mobile entre une première position d'alimentation dans laquelle le connecteur électrique relie électriquement le corps chauffant au moyen de commande pour autoriser l'alimentation du corps chauffant, et une deuxième position de coupure d'alimentation pour interdire l'alimentation du corps chauffant ;
le moyen d'interruption de courant comprend au moins un thermofusible apte à maintenir mécaniquement au moins une portion du connecteur électrique contre le corps chauffant lorsque la température du corps chauffant est inférieure au seuil de température prédéfini, et apte à fondre lorsque la température du corps chauffant atteint le seuil de température prédéfini de sorte que la connexion mécanique et électrique entre le connecteur électrique et le corps chauffant est rompue ;
- le thermofusible est apte à maintenir mécaniquement une portion de contact du connecteur contre une borne de connexion sur le corps chauffant ;
- la température de fusion du thermo fusible est comprise entre 150°C et 250°C, par exemple de l'ordre de 160°C ;
- ledit dispositif de chauffage électrique comprend un moyen de rappel élastique du connecteur électrique en position de coupure d'alimentation ;
le connecteur électrique comprend au moins une patte de connexion mobile entre une première position de contact avec une borne de connexion du corps chauffant et une deuxième position de retrait dans laquelle la patte de connexion mobile est à distance de la borne de connexion de façon à ouvrir le circuit électrique ;
- ledit dispositif comporte deux modules de chauffe et deux moyens de commande respectivement associé à un module de chauffe ;
le corps chauffant comprend au moins une résistance chauffante réalisée par sérigraphie sous la forme d'une piste résistive.
L'invention concerne aussi un circuit de chauffage d'un habitacle de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage tel que défini précédemment.
L'invention concerne également un appareil de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de chauffage électrique tel que défini précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile selon la présente invention, partiellement représenté en transparence,
- la figure 2 représente le dispositif de chauffage électrique de la figure 1 sans un boîtier de sortie de fluide,
- la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un module de chauffe du dispositif de chauffage selon un premier mode de réalisation,
- la figure 4 représente une vue de détail partielle du moyen de commande du dispositif de chauffage de la figure 1 ,
- la figure 5 est une vue en perspective d'un corps chauffant et un moyen d'interruption de courant selon un deuxième mode de réalisation agencé sur le corps chauffant,
- la figure 6 est une vue de côté représentant de façon schématique le moyen d'interruption de courant de la figure 5,
- la figure 7 représente de façon schématique une vue en perspective d'un corps chauffant et un moyen d'interruption de courant selon un troisième mode de réalisation agencé sur le corps chauffant,
- la figure 8 est une vue en perspective éclatée d'un module de chauffe du dispositif de chauffage selon un quatrième mode de réalisation,
- la figure 9 représente de façon schématique un dispositif de chauffage selon le quatrième mode de réalisation,
- la figure 10 représente de façon schématique un corps chauffant et un moyen d'interruption de courant selon le quatrième mode de réalisation,
- la figure l ia illustre de façon schématique et partielle un connecteur électrique dans une première position d'alimentation en courant selon une variante du quatrième mode de réalisation représenté aux figures 8 à 10,
- la figure 11b illustre de façon schématique et partielle le connecteur électrique de la figure l ia,
- la figure 12 représente de façon schématique un corps chauffant et un moyen d'interruption de courant selon un cinquième mode de réalisation comprenant un thermofusible maintenant mécaniquement un connecteur électrique contre le corps chauffant,
- la figure 13 est une vue schématique et partielle représentant un moyen d'interruption de courant selon un sixième mode de réalisation,
- la figure 14a est une vue schématique illustrant un moyen de raccord électrique comprenant un moyen d'interruption de courant dans une première position d'alimentation en courant, selon un septième mode de réalisation, et,
- la figure 14b est une vue schématique illustrant le moyen de raccord électrique de la figure 14a dans une deuxième position de coupure d'alimentation.
Dans ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.
Les éléments des figures 5 et 6 correspondant à des éléments des figures 1 à 4 portent les mêmes références précédées d'une centaine 1.
Les éléments de la figure 7 correspondant à des éléments des figures 1 à 4 portent les mêmes références précédées d'une centaine 2.
Les éléments des figures 9 à 1 lb correspondant à des éléments des figures 1 à 4 portent les mêmes références précédées d'une centaine 3.
Les éléments de la figure 12 correspondant à des éléments des figures 1 à 4 portent les mêmes références précédées d'une centaine 4.
Les éléments de la figure 13 correspondant à des éléments des figures 1 à 4 portent les mêmes références précédées d'une centaine 5.
Et, les éléments des figures 14a, 14b correspondant à des éléments des figures précédentes portent les mêmes références précédées d'une centaine 6. La figure 1 représente un dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile 1 pour un appareil de chauffage et/ou climatisation.
Le dispositif de chauffage électrique 1 est par exemple un dispositif de chauffage additionnel permettant de chauffer de l'eau avant son entrée dans un circuit de chauffage d'eau pour le chauffage de l'habitacle d'un véhicule électrique.
Selon un autre exemple, le dispositif de chauffage électrique 1 est disposé en amont d'un évaporateur d'une boucle de climatisation apte à fonctionner en mode pompe à chaleur, de façon à chauffer le fluide réfrigérant.
Selon encore un autre exemple, le dispositif de chauffage électrique 1 est agencé en amont d'un échangeur thermique utilisant le fluide de refroidissement d'un moteur thermique comme fluide caloporteur.
On pourrait aussi prévoir un tel dispositif de chauffage électrique 1 en amont d'un échangeur thermique destiné à la régulation thermique d'un dispositif de stockage de l'énergie électrique, parfois qualifié d'ensemble de batteries, pour un véhicule à propulsion électrique ou hybride.
Le dispositif de chauffage électrique 1 représenté comprend :
- un premier module de chauffe 3a et un deuxième module de chauffe 3b,
- un moyen de commande 5 pour contrôler l'alimentation électrique des modules de chauffe 3a, 3b,
- un moyen d'interruption de courant 7 (illustré en figure 3),
- une entrée de fluide, telle qu'un boîtier d'entrée de fluide 9a, et
- une sortie de fluide 9b, telle qu'un boîtier de sortie de fluide 9b.
Bien entendu on peut prévoir que le dispositif de chauffage électrique comprenne un seul module de chauffe, ou plus de deux modules de chauffe selon les besoins.
En se référant aux figures 2 et 3, un module de chauffe 3a, 3b comporte :
- un noyau 11 , par exemple creux, et
- un corps chauffant 13a, 13b.
Selon l'exemple illustré, un corps chauffant 13a, 13b est réalisé sous la forme d'une enveloppe entourant le noyau 11.
Le noyau 11 et le corps chauffant 13a, 13b sont par exemple sensiblement cylindriques.
Le noyau 11 et le corps chauffant 13a, 13b peuvent être concentriques.
Un module de chauffe 3 a, 3b présente donc une forme générale sensiblement cylindrique définie par le corps chauffant 13a, 13b. Le noyau 11 et le corps chauffant 13a, 13b définissent un circuit de guidage du fluide à chauffer, tel que du liquide, entre le noyau 11 et le corps chauffant 13a, 13b. Le circuit de guidage est défini autour de la surface externe 15 du noyau 11, il est donc à l'extérieur du noyau 11 et à l'intérieur du corps chauffant 13a ou 13b. En d'autres termes, la surface externe 15 du noyau 11 et la surface interne 15' du corps chauffant 13a ou 13b associé, définissent un volume de circulation du fluide à chauffer autour du noyau 11. Le fluide provenant du boîtier d'entrée de fluide 9a peut circuler dans ce volume de circulation, puis vers le boîtier de sortie 9b.
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, chaque module de chauffe 3a, 3b comprend un circuit de guidage du fluide entre le noyau 11 et le corps chauffant 13 a, 13b respectif.
Selon une variante de réalisation non représentée, la surface extérieure 15 du noyau 11 peut comporter une rainure hélicoïdale qui permet de définir avec le corps chauffant 13 a, 13b correspondant, le cheminement du fluide autour du noyau 11.
Bien entendu, le circuit de guidage défini peut être totalement cylindrique comme dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3. Dans ce cas, il n'y a pas de rainure hélicoïdale sur la surface extérieure 15 du noyau 11.
D'autres formes de rainures peuvent également être envisagées.
Par ailleurs, un corps chauffant 13a, 13b, présente au moins un moyen électrique de chauffe tel qu'une résistance chauffante 17. Cette résistance chauffante 17 peut être réalisée sous la forme d'une piste résistive 17. Selon l'exemple de réalisation représenté, un corps chauffant 13a, 13b présente deux moyens électriques de chauffe réalisés sous la forme de deux pistes résistives 17.
Plus précisément, les deux pistes résistives 17 s'étendent par exemple parallèlement ente elles sur la hauteur du corps chauffant 13a, 13b. Les deux pistes résistives 17 sont pas exemple imbriquées l'une dans l'autre, superposées l'une sur l'autre ou entrelacées. Les deux pistes résistives 17 s'étendent au moins partiellement sur la surface externe du corps chauffant 13a, 13b. Les pistes résistives 17 sont par exemple réalisées par sérigraphie sur la surface externe du corps chauffant 13a, 13b, c'est-à-dire sur la surface opposée à la surface du corps chauffant 13a, 13b en regard du noyau 11. Les pistes résistives 17 sont donc hors du circuit de guidage du fluide à chauffer. Selon la présente invention, la chaleur produite par la résistance est directement transmise au fluide à chauffer à travers la paroi du corps chauffant 13a ou 13b correspondant, ce qui minimise les pertes thermiques et réduit l'inertie thermique du dispositif, le fluide peut dès lors être chauffé rapidement.
Le moyen de commande 5 contrôle les corps chauffants 13a, 13b en contrôlant l'alimentation des résistances chauffantes 17, réalisées sous forme de pistes résistives 17 dans cet exemple.
A cet effet les pistes résistives 17 sont connectées au moyen de commande 5. On prévoit pour ce faire des bornes de connexion 18 (cf figure 3) électriquement reliées aux extrémités des pistes résistives 17. Le moyen de commande 5 est connecté électriquement à ces bornes de connexion 18.
En outre, on peut prévoir un capteur de température 19 pour mesurer la température d'un corps chauffant 13a, 13b associé. Il peut s'agir d'une thermistance, telle qu'une sonde « CTN » pour Coefficient de Température Négatif ou « NTC » pour l'anglais « Négative Température Coefficient », dont la résistance diminue de façon uniforme avec la température. Ce capteur de température 19 peut être brasé ou soudé sur la surface externe du corps chauffant 13a, 13b associé.
Dans ce cas, le moyen de commande 5 contrôle l'alimentation des résistances chauffantes en fonction d'une consigne de chauffage et de la température mesurée par le capteur de température 19. Par ailleurs, les modules de chauffe 3a, 3b sont par exemple identiques.
Les deux modules de chauffe 3 a, 3b sont selon le mode de réalisation illustré disposés côte à côte de façon sensiblement parallèle.
Bien entendu, d'autres agencements sont envisageables, par exemple en disposant les deux modules de chauffe 3a, 3b bout à bout dans le sens longitudinal des modules de chauffe 3 a, 3b. La disposition côte à côte permet de réduire l'encombrement du dispositif de chauffage 1 dans le sens longitudinal. De plus, cet agencement présente une faible inertie de chauffe et une faible perte de charge.
Les modules de chauffe 3 a, 3b présentent respectivement deux extrémités longitudinalement opposées : une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie. Les extrémités d'entrée sont reçues dans une cavité respective du boîtier d'entrée de fluide 9a et de façon analogue les extrémités de sortie sont reçues dans une cavité respective du boîtier de sortie de fluide 9b.
Un canal d'entrée du fluide est formé dans le boîtier d'entrée de fluide 9a. Le canal d'entrée communique avec le circuit de guidage du premier module de chauffe 3a et avec le circuit de guidage du deuxième module de chauffe 3b.
Le boîtier d'entrée de fluide 9a présente à titre d'exemple une base sensiblement parallélépipédique munie d'une première cavité et d'une deuxième cavité respectivement de forme cylindrique à fond sphérique pour recevoir les extrémités d'entrée respectives des modules de chauffe 3a, 3b.
Le boîtier d'entrée de fluide 9a peut comporter également une tubulure saillante d'admission de fluide 23 du dispositif de chauffage électrique 1. Le canal d'entrée est raccordé ainsi fiuidiquement à la tubulure d'admission 23 en parallèle aux deux cavités du boîtier d'entrée de fluide 9a.
De façon similaire, un canal de sortie du fluide est formé dans le boîtier de sortie de fluide 9b et communique avec le circuit de guidage du premier module de chauffe 3 a et avec le circuit de guidage du deuxième module de chauffe 3b.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le boîtier de sortie de fluide 9b présente sensiblement la même forme que le boîtier d'entrée de fluide 9a. Il présente ainsi une base sensiblement parallélépipédique munie des deux cavités pour recevoir les extrémités de sortie des modules de chauffe 3a, 3b et d'une tubulure saillante de sortie de fluide 25 du dispositif de chauffage électrique 1, destinée à être raccordée fiuidiquement à un circuit de fluide chauffé.
Les boîtiers d'entrée 9a et de sortie 9b sont selon cet exemple raccordés symétriquement, aux deux extrémités opposées des modules de chauffe 3a, 3b. L'écoulement du fluide s'effectue ainsi depuis la tubulure d'admission de fluide 23 du boîtier d'entrée 9a, dans le canal d'entrée, puis en parallèle dans les circuits de guidage des modules de chauffe 3 a, 3b et ressort dans le canal de sortie du boîtier de sortie 9b puis par la tubulure de sortie 25.
L'écoulement du fluide se fait de façon sensiblement parallèle à l'axe longitudinal A d'un module de chauffe 3a, 3b. On parle d'écoulement linéaire.
Par ailleurs, en ce qui concerne le moyen de commande 5 du corps chauffant 13a, 13b, il comporte un support de circuit électrique 27.
Le support de circuit électrique 27 est par exemple une carte à circuit imprimé
(ou PCB en anglais pour "Printed circuit board").
Ce support de circuit électrique 27 porte des composants électroniques et/ou électriques. On peut citer notamment un ou des interrupteurs de courant électrique 29 (cf figure 4) pour contrôler l'alimentation électrique des corps chauffants 13a, 13b. Les interrupteurs de courant électrique 29 sont respectivement électriquement reliés aux corps chauffants 13a, 13b des modules de chauffe respectifs 3a, 3b, via le support de circuit électrique 27.
Selon un exemple de réalisation, l'alimentation électrique d'un corps chauffant 13a, 13b est contrôlée par un interrupteur de courant électrique respectif 29. L'ouverture et/ou la fermeture de l'interrupteur de courant électrique 29 peut être pilotée par un microcontrôleur.
On prévoit deux interrupteurs de courant électrique 29 par sécurité afin de s'assurer qu'en cas de panne de l'un d'entre eux, l'autre interrupteur puisse assurer l'alimentation d'un corps chauffant 7a ou 7b.
II est également envisageable de prévoir un seul interrupteur de courant électrique 29 pour la commande des deux corps chauffants 13a, 13b.
Outre les interrupteurs de courant électrique 29, ces composants électroniques et/ou électriques peuvent par exemple comporter le microcontrôleur, des moyens de raccord électrique 30 comprenant des connecteurs électriques reliant les résistances chauffantes 17 aux interrupteurs de courant électrique 29, des connecteurs d' alimentation haute tension 31 et un connecteur d'alimentation basse tension et de bus de données 33 (cf figures 1 et 3).
On peut prévoir de plus des moyens de positionnement 35 du support de circuit électrique 27 tels que des moyens de clipsage par exemple agencés aux quatre coins du support de circuit électrique 27.
Comme dit précédemment, un moyen d'interruption de courant 7 permet de couper l'alimentation en courant lorsque la température du corps chauffant 13a, 13b atteint un seuil de température prédéfini critique pour le fonctionnement correct du module de chauffe 3 a ou 3b respectif.
On peut prévoir un moyen d'interruption de courant 7 associé à un corps chauffant 13a ou 13b respectif, ou en variante un moyen d'interruption de courant pour les deux corps chauffants 13a et 13b. Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 3, on prévoit un moyen d'interruption de courant 7 pour un corps chauffant 13a ou 13b associé.
Selon ce premier mode de réalisation, le moyen d'interruption de courant 7 est agencé directement sur le corps chauffant 13a ou 13b associé.
Plus précisément, ce moyen d'interruption de courant 7 est agencé sur la surface externe du corps chauffant 13a, 13b respectif, donc hors du circuit de guidage du fluide à chauffer.
A cet effet, au moins une piste résistive 17 est interrompue en au moins deux portions de piste : une première portion de piste 17i et une deuxième portion de piste 172, et le moyen d'interruption de courant 7 est agencé en contact électrique avec ces deux portions de piste 17i et 172.
Selon ce premier mode de réalisation, le moyen d'interruption de courant 7 comprend un thermofusible 37 agencé en contact avec les deux portions de piste 17i et 172.
Le thermo fusible 37 est ici réalisé sous la forme d'une bande en matériau thermofusible agencée en contact avec les deux portions de pistes 17i et 172 et en contact avec la surface externe du corps chauffant 13a ou 13b associé.
Pour cela, la bande en matériau thermofusible 37 présente une première extrémité agencée sur la première portion de piste 17i et une deuxième extrémité agencée sur la deuxième portion de piste 172. La fixation des extrémités de la bande en matériau thermo fusible 37 respectivement à chaque portion de piste 17i, 172 est par exemple obtenue par soudage.
Bien entendu, la bande en matériau thermofusible 37 est réalisée dans un matériau conducteur d'électricité de façon à permettre le passage du courant entre les deux portions de piste 17i et 172 en fonctionnement normal.
Cette bande en matériau thermofusible 37 est apte à fondre au moins partiellement lorsque la zone du corps chauffant 13a ou 13b associé, plus précisément la zone de la surface externe du corps chauffant 13a ou 13b en contact avec le thermofusible 37 atteint le seuil de température prédéfini.
Le matériau thermofusible est choisi avec une plage de température de fonctionnement compatible avec la plage de température de fonctionnement normal du corps chauffant 13a ou 13b respectif et avec une température de fusion correspondant au seuil de température prédéfini critique du corps chauffant 13a, 13b, afin d'éviter une fusion prématurée de la bande en matériau thermofusible 37. La plage de températures critiques pour le corps chauffant est par exemple de 150 °C à 250°C, de préférence de l'ordre de 160°C à 230°C.
Lors d'une surchauffe, c'est-à-dire que le corps chauffant correspondant 13a ou 13b atteint le seuil de température prédéfini, la bande en matériau thermofusible 37 fond de sorte que la liaison électrique n'est plus assurée entre les portions de piste 17i et 172. Le circuit électrique d'alimentation de la résistance chauffante 17 associée est donc ouvert. L'alimentation en courant est interrompue.
Le matériau thermofusible est par exemple un matériau en alliage eutectique.
Bien entendu, on peut prévoir d'interrompre les deux pistes résistives 17 d'un corps chauffant 13a ou 13b et de disposer une bande respective en matériau thermofusible 37 pour chaque piste résistive 17 interrompue.
On peut aussi prévoir d'interrompre une piste résistive 17 à plusieurs endroits sur le corps chauffant 13a ou 13b correspondant. Plus on interrompt la piste, par exemple entre deux et cinq fois, plus on augmente la robustesse.
Un deuxième mode de réalisation du moyen d'interruption de courant 107 est illustré sur les figures 5 et 6.
De façon similaire au premier mode de réalisation, on prévoit un moyen d'interruption de courant 107 pour un corps chauffant 13a ou 13b associé agencé directement sur la surface externe du corps chauffant 13a ou 13b associé de façon à interrompre une piste 17 correspondante en au moins deux portions de piste 17i et 172.
Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que le moyen d'interruption de courant ne comprend plus une bande en matériau thermofusible reliant les deux portions 17i et 172 de la piste 17 interrompue.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le moyen d'interruption de courant 7 comprend un thermo fusible 137 relié électriquement à la première portion de piste 17i et un moyen de rappel élastique 139 relié électriquement d'une part au thermofusible 137 et d'autre part à une deuxième portion de piste 172.
Bien entendu, le thermo fusible 137 et le moyen de rappel élastique 139 sont réalisés dans des matériaux conducteurs d'électricité de façon à fermer le circuit d'alimentation de la résistance chauffante 17 correspondante en fonctionnement normal.
Le moyen de rappel élastique 139 est par exemple réalisé en cuivre ou en alliage cuivreux. Ce choix de matériau offre une forte conductibilité thermique et une faible résistance thermique.
Selon l'exemple illustré, le moyen de rappel élastique 139 présente une première extrémité 141 connectée au thermofusible 137 et une deuxième extrémité 143 connectée mécaniquement et électriquement à la première portion de piste 17i, ainsi qu'un corps 145 reliant les deux extrémités 141 et 143, par exemple de forme sensiblement en arc de cercle.
Le thermofusible 137 est par exemple réalisé sous la forme d'une soudure, et connecte électriquement et mécaniquement le moyen de rappel élastique 139 à la deuxième portion de piste 172. Le moyen de rappel élastique 139 peut être fixé à la première portion de piste 17i par tout moyen approprié par rapport aux températures du corps chauffant, par exemple par soudure.
Comme précédemment, le matériau du thermo fusible 137 est choisi avec une plage de température compatible avec la plage de température de fonctionnement normal du corps chauffant 13a ou 13b respectif et avec une température de fusion correspondant au seuil de température prédéfini critique du corps chauffant 13a, 13b.
Le moyen de rappel élastique 139 est maintenu connecté mécaniquement et électriquement à la deuxième portion de piste 172 via cette soudure dans la plage de températures de fonctionnement du corps chauffant associé 13a ou 13b. En effet, le thermofusible 137, par exemple sous forme de soudure, exerce une force de maintien sur la première extrémité 141 du moyen de rappel élastique 139 tant que la température de la zone du corps chauffant 13a, 13b en contact avec le thermo fusible 137 n'a pas dépassée le seuil critique de température.
Lorsque le corps chauffant correspondant 13a ou 13b atteint le seuil de température prédéfini, le thermo fusible 137 fond de sorte que le moyen de rappel élastique n'est plus en contact mécanique avec la deuxième portion de piste 172. En effet, la force de maintien du thermofusible 137 n'est plus exercée sur le moyen de rappel élastique 139.
Le moyen de rappel élastique 139 est alors rappelé dans une position de repos éloignée de la deuxième portion de piste 172 selon une force de rappel illustrée par la flèche F sur la figure 6. La position de repos du moyen de rappel élastique 139 après fusion du thermofusible 137 est schématisée en pointillés sur la figure 6.
La connexion électrique entre la deuxième portion de piste 172 et le moyen de rappel élastique 139 est rompue de sorte que la liaison électrique n'est plus assurée entre les portions de piste 17i et 172. Le circuit électrique d'alimentation de la résistance chauffante 17 associée est donc ouvert. L'alimentation en courant est interrompue.
Selon un troisième mode de réalisation schématisé sur la figure 7, les moyens d'interruption de courant 207 comprennent au moins un thermofusible 237 qui peut être réalisé sous la forme d'une soudure reliant deux portions 17i et 172 d'une piste résistive 17 interrompue.
Le ou les thermofusibles 237 ont une plage de température de fonctionnement compatible avec la plage de température de fonctionnement normal du corps chauffant 13a ou 13b respectif et une température de fusion correspondant au seuil de température prédéfini critique du corps chauffant 13a, 13b, afin d'éviter une ouverture prématurée du circuit d'alimentation de la ou des résistances chauffantes 17.
On comprend donc qu'un corps chauffant 13a, 13b comprenant un moyen d'interruption de courant 7, 107 ou 207 agencé directement sur le corps chauffant 13a, 13b en interrompant une ou plusieurs pistes résistives 17 permet d'ouvrir le circuit d'alimentation en cas de surchauffe du corps chauffant 13a, 13b de façon simple et rapide.
La fonction fusible est donc sur le corps chauffant 13a, 13b directement, il n'y a pas de pièce supplémentaire à prévoir.
Selon un quatrième mode de réalisation, représenté sur les figures 8 à 10, le moyen d'interruption de courant 307 n'est plus agencé directement sur le corps chauffant 13a ou 13b associé en interrompant les pistes résistives 17. Dans ce cas les pistes résistives 17 ne sont donc pas interrompues comme l'illustre la figure 8. La fonction d'interruption de courant est réalisée par le moyen de raccord électrique 330 schématisé en pointillés sur la figure 9. En effet, le moyen de raccord électrique 330 comprend un moyen d'interruption de courant 307.
Plus précisément, le moyen d'interruption de courant 307 est agencé sur le connecteur électrique 347 reliant le corps chauffant 13a ou 13b au moyen de commande, par exemple à un interrupteur de courant électrique 29 associé.
Ce moyen d'interruption de courant 307 associé à un corps chauffant 13a ou 13b est apte à :
- connecter mécaniquement le connecteur électrique 307 au corps chauffant 13a ou 13b associé lorsque la température du corps chauffant est inférieure au seuil de température prédéfini et
- ouvrir le circuit de courant entre le connecteur électrique et le corps chauffant lorsque la température du corps chauffant atteint le seuil de température prédéfini
En référence à la figure 10, le moyen d'interruption de courant 307 comprend au moins un thermofusible 337, par exemple réalisé sous la forme d'une soudure. Le thermo fusible 337 permet de connecter mécaniquement et électriquement le connecteur électrique 347 au corps chauffant 13a ou 13b.
Selon le quatrième mode de réalisation, le thermofusible 337 connecte mécaniquement et électriquement le connecteur électrique 347 à une borne de connexion 18 du corps chauffant 13a ou 13b associé.
Selon l'exemple illustré, le thermofusible 337 connecte mécaniquement et électriquement une portion de contact 348 du connecteur électrique 347 présentant par exemple une forme sensiblement pliée.Le thermofusible 337, par exemple sous forme de soudure, est apte à fondre lorsque la zone du corps chauffant 13a ou 13b associé, plus précisément la zone de la surface externe du corps chauffant 13a ou 13b en contact avec le thermofusible 337 atteint le seuil de température prédéfini.
Le matériau thermofusible est choisi avec une plage de température de fonctionnement compatible avec la plage de température de fonctionnement normal du corps chauffant 13a ou 13b respectif et avec une température de fusion correspondant au seuil de température prédéfini critique du corps chauffant 13a, 13b, afin d'éviter une fusion prématurée du thermofusible 337. La température de fusion est par exemple de l'ordre de 160°C.
Lors d'une surchauffe, c'est-à-dire que le corps chauffant correspondant 13a ou 13b atteint le seuil de température prédéfini, le thermo fusible 337 fond de sorte que le connecteur électrique 347 n'est plus maintenu mécaniquement contre la borne 18 du corps chauffant 13a ou 13b associé.
La position du connecteur électrique 347 après fusion du thermofusible 337 est schématisée en pointillés sur la figure 10.
La connexion électrique entre le connecteur électrique 347 et la borne de connexion 18 du corps chauffant 13a ou 13b associé n'est plus assurée. Le circuit électrique d'alimentation de la résistance chauffante 17 associée est donc ouvert. L'alimentation en courant est interrompue.
Ainsi, le connecteur électrique 347 est mobile entre :
- une première position d'alimentation dans laquelle le connecteur électrique 347 est en contact électrique avec la borne d'alimentation 18 du corps chauffant 13a ou 13b correspondant et
- une deuxième position de coupure d'alimentation dans laquelle le connecteur électrique 347 est à distance de la borne d'alimentation 18 du corps chauffant 13a ou 13b correspondant.
Le matériau du connecteur électrique 347 est donc choisi avec des propriétés élastiques de façon à revenir en deuxième position de coupure lorsque le thermofusible 337 formant moyen de maintien mécanique du connecteur électrique 347 fond.
Selon une variante illustrée sur les figures 1 la, 1 lb, on peut prévoir un moyen de rappel élastique 349 du connecteur électrique 347 depuis la position d'alimentation (figure l ia) vers la position de coupure d'alimentation (figure 11b) après que le thermofusible a fondu.
Ce moyen de rappel élastique 349 permet d'éviter un contact électrique involontaire entre le connecteur électrique 347 et la borne de connexion 18 du corps chauffant correspondant 13a ou 13b, après ouverture du circuit d'alimentation.
Selon un cinquième mode de réalisation représenté sur la figure 12, le connecteur électrique 447 comprend une première et une deuxième portions 450, 448, la première portion dite de maintien 450 comprenant un thermofusible 437 et la deuxième portion est dite de contact 448. Le thermofusible 437, par exemple réalisé par soudure, connecte mécaniquement le connecteur électrique 447 contre le corps chauffant 13a, 13b de sorte que la portion de contact 448, par exemple sensiblement pliée, soit maintenue en contact contre la borne de connexion 18 du corps chauffant 13a ou 13b associé.
Ce cinquième mode de réalisation diffère donc du quatrième mode de réalisation en ce que le thermofusible 437 maintient mécaniquement une portion de maintien 450 du connecteur électrique 447 contre le corps chauffant 13a, 13b. La portion de maintien 450 est agencée contre le corps chauffant 13a, 13b sur une zone d'appui en dehors des bornes de connexion 18.
La portion de maintien 450 et la portion de contact 448 sont conformées de sorte que la portion de maintien 450 est en appui contre une zone du corps chauffant 13a ou 13b, et que la portion de contact 448 est en appui contre une borne de connexion 18 du corps chauffant 13a ou 13b correspondant.
Lorsque le thermofusible 437 fond, la portion de maintien 450 n'est plus maintenue contre le corps chauffant 13a ou 13b correspondant, et la portion de contact 448 est déconnectée de la borne de connexion 18.
Comme précédemment, la position du connecteur électrique 447 après fusion du thermofusible 437 est schématisée en pointillés sur la figure 12. La connexion électrique entre le connecteur électrique 447 et la borne de connexion 18 du corps chauffant 13a ou 13b associé n'est donc plus assurée. Le circuit électrique d'alimentation de la résistance chauffante 17 associée est donc ouvert. L'alimentation en courant est interrompue.
Ainsi, le connecteur électrique 447 est mobile entre :
- une première position d'alimentation dans laquelle la portion de maintien 450 et la portion de contact 448 sont en appui contre le corps chauffant 13a ou 13b correspondant et
- une deuxième position de coupure d'alimentation dans laquelle le connecteur électrique 447 est à distance de la borne d'alimentation 18 du corps chauffant 13a ou 13b correspondant.
De façon similaire au quatrième mode de réalisation, on peut prévoir un moyen de rappel élastique 449 du connecteur électrique 447 depuis la position d'alimentation vers la position de coupure d'alimentation après que le thermofusible a fondu.
Un sixième mode de réalisation représenté de façon partielle et schématique sur la figure 13 diffère du quatrième mode de réalisation en ce que le moyen d'interruption de courant comprend un moyen de maintien 538 du thermo fusible 537 de façon à former un verrou mécanique pour maintenir le connecteur électrique 547 contre le corps chauffant 13a ou 13b associé.
Ce verrou mécanique assure le maintien mécanique du connecteur électrique 547 contre le corps chauffant 13a ou 13b associé, permettant la connexion électrique entre le connecteur électrique 547 et la borne de connexion 18 du corps chauffant 13a, 13b. La connexion électrique étant similaire au quatrième ou cinquième mode de réalisation, à savoir soit le connecteur électrique 547 est maintenu en contact directement contre une borne de connexion 18 du corps chauffant 13a, 13b, soit une portion de maintien est maintenue contre le corps chauffant de sorte qu'une portion de contact vienne en contact avec la borne de connexion 18.
Cette solution de verrou mécanique est une alternative permettant de s'affranchir de la soudure entre le connecteur électrique et le corps chauffant, tel que décrit précédemment.
Lorsque le corps chauffant 13a, 13b atteint le seuil de température prédéfini, le thermofusible 537 fond de sorte que le connecteur électrique 547 n'est plus maintenu mécaniquement, la liaison électrique n'est plus assurée, et donc le circuit d'alimentation de la résistance chauffante 17 ouvert. Enfin, un septième mode de réalisation est représenté de façon schématique sur les figures 14a et 14b.
Le dispositif de chauffage comprend au moins deux corps chauffants 13 a, 13b et le connecteur électrique 647 est par exemple relié aux deux corps chauffants 13a et 13b.
Selon ce septième mode de réalisation, le connecteur électrique 647 comprend des premières pattes de connexion 651 reliées électriquement au moyen de commande 5, par exemple via le support de circuit électrique 27, et des deuxièmes pattes de connexion 653 mobiles.
Ces deuxièmes pattes de connexion 653 sont mobiles entre :
- une première position de contact avec une borne de connexion 18 d'un corps chauffant 13 a, 13b (figure 14a) et - une deuxième position de retrait (figure 14b) dans laquelle les pattes de connexion sont à distance des bornes de connexion 18 de façon à ouvrir le circuit électrique.
En position de retrait, les deuxièmes pattes de connexion sont par exemple rétractées à l'intérieur du corps du connecteur électrique 647 par exemple à l'aide d'un bilame associé à mécanisme de type ressort.
On peut prévoir par exemple un champignon 655 rétractable qui soit accessible à la surface externe du connecteur électrique 647 lorsque les deuxièmes pattes de connexion 653 sont rétractées à l'intérieur du corps du connecteur 647. Et, lorsque ce champignon 653 est rétracté à l'intérieur du corps de connecteur 647 les deuxièmes pattes de connexion 653 font saillies par rapport au corps de connecteur 647 pour venir en contact avec les bornes de connexion 18 des corps chauffants 13a, 13b.
Cette solution est une alternative à la fonction fusible précédemment décrite. En effet, contrairement aux quatrième, cinquième et sixième modes de réalisation, la fonction interruption de courant du moyen de raccord électrique n'est pas une fonction fusible, mais est réalisée par des pattes de connexion rétractables.
On comprend donc qu'un module de chauffe 3 a, 3b dont la fonction d'interruption de courant est assurée par le moyen de raccord électrique 330 entre le ou les corps chauffants 13a, 13b et le moyen de commande 5, par exemple un ou des interrupteurs de courant électrique 29, permet également d'arrêter le chauffage rapidement en cas de surchauffe du corps chauffant 13a, 13b.
Avec une telle solution, il n'est donc pas nécessaire de prévoir une pièce supplémentaire rapportée pour réaliser la fonction d'interruption de courant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de chauffage électrique de fluide pour véhicule automobile, comprenant : - au moins un corps chauffant (13a ; 13b),
- un moyen de commande (5) du corps chauffant (13a ; 13b), et
- un moyen de raccord électrique (330) comprenant un connecteur électrique (347 ; 447 ; 547 ; 647) reliant électriquement le corps chauffant (13a ; 13b) au moyen de commande (5), caractérisé en ce que le moyen de raccord électrique (330) comprend au moins un moyen d'interruption de courant (307 ; 407 ; 507 ; 607) lorsque la température du corps chauffant atteint un seuil de température prédéfini apte à :
- connecter mécaniquement et électriquement le connecteur électrique (347 ; 447 ;
547 ; 647) au corps chauffant (13a ; 13b) lorsque la température du corps chauffant est inférieure au seuil de température prédéfini, et
- ouvrir le circuit de courant entre le connecteur électrique (347 ; 447 ; 547 ; 647) et le corps chauffant (13a ; 13b) lorsque la température du corps chauffant (13a ; 13b) atteint le seuil de température prédéfini.
2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, dans lequel le connecteur électrique (347 ; 447 ; 547 ; 647) est mobile entre une première position d'alimentation dans laquelle le connecteur électrique (347 ; 447 ; 547 ; 647) relie électriquement le corps chauffant (13a ; 13b) au moyen de commande (5) pour autoriser l'alimentation du corps chauffant (13a ; 13b), et une deuxième position de coupure d'alimentation pour interdire l'alimentation du corps chauffant (13a ; 13b).
3. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le moyen d'interruption de courant (307 ; 407 ; 507) comprend au moins un thermofusible (337 ; 437 ; 537) :apte à maintenir mécaniquement au moins une portion (348 ; 450) du connecteur électrique (347 ; 447 ; 547) contre le corps chauffant (13a ; 13b) lorsque la température du corps chauffant (13a ; 13b) est inférieure au seuil de température prédéfini, et
- apte à fondre lorsque la température du corps chauffant (13a ; 13b) atteint le seuil de température prédéfini de sorte que la connexion mécanique et électrique entre le connecteur électrique (347 ; 447 ; 547) et le corps chauffant (13a ; 13b) est rompue.
4. Dispositif de chauffage selon la revendication 3, dans lequel le thermofusible (337) est apte à maintenir mécaniquement une portion de contact (348) du connecteur (347) contre une borne de connexion (18) sur le corps chauffant (13a ; 13b).
5. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel la température de fusion du thermofusible (337 ; 437 ; 537) est comprise entre 150°C et 250°C.
6. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, comprenant un moyen de rappel élastique (349 ; 449) du connecteur électrique (347 ; 447) en position de coupure d'alimentation.
7. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le connecteur électrique (647) comprend au moins une patte de connexion (653) mobile entre une première position de contact avec une borne de connexion (18) du corps chauffant (13a ; 13b) et une deuxième position de retrait dans laquelle la patte de connexion mobile (653) est à distance de la borne de connexion (18) de façon à ouvrir le circuit électrique.
8. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant deux modules de chauffe (3a ; 3b) et deux moyens de commande (5) respectivement associé à un module de chauffe (3a ; 3b).
9. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps chauffant (13a ; 13b) comprend au moins une résistance chauffante réalisée par sérigraphie sous la forme d'une piste résistive (17).
10. Circuit de chauffage d'un habitacle de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
11. Appareil de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de chauffage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2602453A (en) * 2020-12-21 2022-07-06 Daimler Ag Heating device for a vehicle
EP4355026A1 (fr) * 2022-10-13 2024-04-17 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Plaque chauffante

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1366937A2 (fr) * 2002-05-31 2003-12-03 Behr GmbH & Co. Dispositif de chauffage électrique pour chauffer l'air, en particulier pour véhicule à moteur
FR2875067A1 (fr) * 2004-09-06 2006-03-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif permettant de securiser un appareil de chauffage electrique additionnel de l'habitacle d'un vehicule automobile
EP1872986A1 (fr) * 2006-06-28 2008-01-02 Catem GmbH & Co. KG Chauffage électrique

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809149C2 (de) * 1998-03-04 2001-09-27 Trw Automotive Electron & Comp Sicherung, insbesondere für die Kraftfahrzeugtechnik
JP3377031B2 (ja) * 1998-06-05 2003-02-17 矢崎総業株式会社 回路保護素子の接続構造
US6730891B1 (en) * 2002-07-03 2004-05-04 Larry Redmon Over-temp safety device
DE10248066A1 (de) * 2002-10-09 2004-04-22 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Sicherungseinrichtung für eine Heizeinrichtung und Heizeinrichtung
JP2004281062A (ja) * 2003-03-12 2004-10-07 Denso Corp 車両用電気ヒータ装置
FR2891688B1 (fr) * 2005-10-05 2007-11-30 Seb Sa Dispositif de chauffage de fluide avec fusible thermique
JP4708310B2 (ja) * 2006-06-19 2011-06-22 三菱電機株式会社 回路遮断装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1366937A2 (fr) * 2002-05-31 2003-12-03 Behr GmbH & Co. Dispositif de chauffage électrique pour chauffer l'air, en particulier pour véhicule à moteur
FR2875067A1 (fr) * 2004-09-06 2006-03-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif permettant de securiser un appareil de chauffage electrique additionnel de l'habitacle d'un vehicule automobile
EP1872986A1 (fr) * 2006-06-28 2008-01-02 Catem GmbH & Co. KG Chauffage électrique

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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See also references of WO2014037243A1 *

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