Brevet FR2126930A1 — publié le 19721013

L'invention se rapporte, de façon générale, à un échangeur de chaleur par convection, du type comprènànt une pluralité d'ailettes traversées par un ou plusieurs tubes ans lesquels peut s'écouler un fluide chaud ou froid afin de chauffer ou de refroidir un flux d'air passant entre les ailettes. Elle concerne plus particulièrement un aérotherme utilisable notamment pour équiper un appareil de chauffage ou de climatisation de véhicule automobile. L'appareil de climatisation d'un véhicule automobile est habituellement placé dans un espace prévu à cet effet et reçoit par un conduit de l'air frais pris à l'extérieur. L'appareil comprend un aérotherme qui chauffe l'air frais passant entre ses ailettes, et une capacité munie de plusieurs orifices de sortie pour recevoir l'air chaud et le distribuer à l'intérieur du véhicule. L'appareil de clinatisation comprend aussi des moyens, par exemple des volets, permettant d'obturer ces orifices de sortie. Pour réaliser l'obturation complète il est prévu d'obturer aussi l'entrée d'air, ce qui simplifie la manoeuvre de fermeture complète-du climatiseur. On remarquera en outre qu'il est ainsi possible de supprimer le volet d'obturation d'un des orifices de sortie, par exemple celui qui sert au dégivrage et au désembuage du pare-brise. L'entrée d'air peut Aetre obturée par un volet aménagé dans le conduit d'entrée d'air à la construction du véhicule, mais cette solution présente divers inconvénients. Si la commande de ce volet est égalenent réalisée à la construction du véhicule, il faut la raccorder au climatiseur lors de la mi se en place de celui-ci.. Si la commande du volet d'entrée d'air fait partie du climatiseur, il faut la raccorder à ce volet lors de la mise en place du climatiseur. Dans les deux cas, l'installation s'en trouve compliquée. L'invention élimine ces inconvénients en permettant de réaliser de façon simple un appareil de chauffage ou de climatisation muni d'un seul volet d'obturation-complète et de sa commande, ledit volet intéressant l'entrée d'air. Conformément à la présente invention, l'aérotherme est pourvu d'un volet d'obturation comportant un axe de pivotement monté dans des paliers dont un au moins est supporté ou formé par un flasque traversé par le ou les tubes et disposé 'à la manière d'ailettes. On peut ainsi construire, à partir de cet aérotherme, un appareil de chauffage autonome, comportant sa propre commande d'entrée d'air ; on notera que cette disposition s'applique aussi bien si la commande est indépendante que Si elle est jumelée avec celle de volets d'orifices de sortie ou registres de répartition d'air, celle du robinet d'alimentation de l'aérotherme, ou celle du moteur d'entrainement du ventilateur,-le cas échEatt. Pour monter un tel appareil de chauffage, il suffit de le fixer à l'emplacement prévu et de relier lten- trée et la sortie de fluide chauffant de l'aérotherme à des raccords prévus à cet effet à la construction du véhicule. Dans un mode de réalisation de l'invention, le volet est disposé sur la face d'entrée d'air de l'aérotherme et est actionné par une commande qui passe. dans un canal pratiqué dans le flasque. Le débattement du volet d'entrée d'air se produit donc en amont de l'aérothe m e et n'encombre pas la capacité d'air chaud située en aval qui peut ainsi être mieux utilisée, par exemple pour recevoir des volets déflecteurs ou répartiteurs de sortie d'air. Le flasque peut aussi servir à la fixation de l'aérotherme. I1 va de soi que les applications de l'invention ne sont pas limitées au chauffage de véhicules automobiles. Un aérotherme ou un échangeur de chaleur selon l'invention peut équiper,.par exemple, un appareil de chauffage ou de conditionnement d'air pour locaux d'habitation ou à usage professionnel. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue en coupe selon la ligne I-I de la figure 2, montrant un aérotherme selon l'invention installé dans un véhicule automobile; la figure 2 montre. l'aérotherme vu en plain selon. la flèche II de la figure 1, le volet d'entrée d'air étant enlevé ; la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de. la figure 2 la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV IV de la figure 3 la figure 5 est une vue en coupe partielle selon la ligne V-V de la figure 1 La figure 1 montre un aérotherme 1 faisant partie d'un appareil de clinatisation, non représenté, mais qui est habituellement monté dans un èspace 2 d'un véhicule automobile, dont on voit seulement une paroi supérieure 3 sensiblement horizontale et une paroi antérieure oblique 4. Celle-ci est percée d'une ouverture 5 qui débouche dans un conduit 6 du véhicule, partant d'un orifice d'entrée d'air Ga situé devant le parebrise non représenté.L'aérotherme 1 est serré contre la paroi 4, autour de l'ouverture 51par vis 7 traversant cette ouverture et se vissant dans la paroi 4. Comme on le voit sur la figure 2, 1'aérotherme comprend essentiellenent deux tubes parallèles 8 reliant un collecteur d'entrée d'eau 9 à un collecteur de sortie d'eau 10, et une pluralité a'ailettes Il munies chacune de deux trous lla par lesquels elles sont enfilées sur les tubes 80 Les ailettes sont fixées aux tubes parallèlement entre elles, par tous moyens convenables, par exemple par soudure.Dans le mode de réalisation représenté (figure 1) les ailettes Il ont la forme de rectangles ayant deux angles tronqués, de sorte que l'aérotherne conporte une face d'entrée d'air la ayant deux portions latérales inclinées raccordées à une portion centrale frontale par deux arêtes longitudinales, une face de sortie d'air plane lb et deux faces latérales lc et Id En service, de liteau chaude est introduite par un robinet non représenté par un orifice 9a (figure 2) du collecteur d'entrée, s'écoule dans les tubes 8 et sort par un orifice lova du collecteur de sortie L'air frais venant du conduit 6 entre dans l'aérotherme par la face d'entrée la, s'échauffe en passant entre les ailettes 11, et sort chaud par la face de sortie lb à travers l'ouverture 5. Selon l'invention, l'aérotherme comprend (figures 2 et 3) un flasque 12 pourvu de deux trous 13, 14 qui est enfilé sur les tubes 8, entre deux ailettes, à peu pres au milieu de 1'aérotherne et également fixé aux tubes. Dans le mode de réalisation représenté, ce flasque 12 est fait en nétal moulé pour l'alléger, on lui a donné la forme nervurée représentée en détail sur les figures I, 3 et 4. Il comprend une âe trans versale de même forne que les ailettes, constituée par un mince voile 15 interrompu seulenent par les deux trous 13 et 14 et, de chaque côté de cette âne, des nervures 16.La face latérale du flasque 12 qui est située du côté du flanc lc de l'aérotherne est pourvue d'un bossage 17 formant une gorge 18 qui sert de palier à l'axe de pivotement d'un volet qui sera décrit plus loin. Dans un épaississement du voile 15 est pratiqué, entre les trous 13 et 14 et perpendiculairenent à ceux-ci, un alésage 19 qui débouche perpendiculairement du côté de la face d'entrée par un contre-alésage 19a et du côté de la face de sortie par un contre-alésage 19b. L'alésage 19 sert au passage de la vis de fixation 7, dont la tête est noyée dans le contre-alésage 19a. Le voile 15 n'est pas situé exactement au tsslieu du flasque (voir figures 1 et 5). Du côté de ce voile où les nervures 16 sont les plus hautes, un autre épaississement 20, oblique celui-ci, est percé d'un canal 21 qui traverse le flasque de la face d'entrée à la face de sortie et qui, l'aérotherme étant monté contre la paroi oblique 4 dans la position de la figure 1, est dirigé à peu près horizontalement. Deux autres flasques 22 et 23, pourvus chacun comme le flasque 12 de trous 13a et 14a et d'un bossage 17a formant une gorge 18a, sont enfilés et fixés respectivenent aux deux extrémités des tubes 8 entre les collecteurs 9c et lOc et les ailettes 11 adjacentes. Les bords des ailettes 11 et des flasques 12, 22 et 23 qui forment le flanc lc de l'aérotherme sont recouverts par une plaque en tôlerie 24 qui est échancrée de manière à s'adapter aux bossages 17 et 17a. L'entrée d'air dans l'aérotherme peut être obturée par un volet 25 solidaire d'un axe 26 qui est engagé dans les gorges 18 et 18a. Ce volet est fait dtune tôle recourbée de façon à suivre le contour de la face d'entrée la de l'aérother- ne en position de fermeture (représentée en trait interrompu sur la figure lDo I1 est pourvu de joints élastiques 27 et 28, qui, dans cette position, viennent s'écraser respectivenent contre la plaque 24 et contre la paroi opposée 6a du conduit 6.Les extrémités du volet sont rabattues en 29 et sont également pourvues de joints non représentés qui, en position de fermeture, viennent s'appliquer contre des épaulements du canal 6, de sorte que l'entrée d'air frais à l'aérotherne est obturée de façon pratiquement étanche. L volet est commandé par un cable souple 30 dont la gaine est fixée dans l'entrée du canal 21 et dont le cable de commande traverse ce canal 21 et une fente transversale 31 du volet pour venir se fixer à un galet 32 qui coulisse dans une glissière 33 fixée au dos du volet. Ce câble permet ainsi d'actionner le pivotement du volet, de sa position d'ouverture à sa position de fermeture, en restant sensiblement en ligne droite. Ce cable agit donc sans flexion et permet ainsi de réaliser une commande précise , en variante, il pourrait être remplacé par une tige. Dans le node de réalisation représenté, %'aérotherme est assez long de sorte que la vis 7 ne suffirait pas, à elle seule, à assurer sa fixation et son serrage contre la paroi 40 L'aérotherme est donc aussi fixé, à ses deux extrénités, par des vis non représentées passant dans des trous 9b, lOb des collecteurs. Le cabale souple 30 agissant à peu près au milieu du volet 25, celui-ci peut pivoter sans risquer de se coincer. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'on pourrait le nodifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, l'aérotherme pourrait être fixé à ses extrémités par des vis telles que 7 traversant des alésages des flasques 22 et 23. Dans un autre node de réalisation, on pourrait onettre les flasques 22 et 23, et prévoir sur les collecteurs 9 et 10 des bossages tels que 17a pour former des paliers d'extrémités de l'axe 26 du volet. Lorsque 1'aérotherme est court, onpeut-omettre le flasque 12 et il suffit de supporter l'axe 26 du volet dans les gorges 18a des deux flasques 22 et 23, le volet étant alors commandé par un cable souple tel que 30 passant dans un canal tel que 21 pratiqué dans un de ces flasques 22 ou 23. REVEEDICA2IONS 1. Echangeur de chaleur comprenant use pluralité d'ailettes traversées par un ou plusieurs tubes, et un volet pivotant propre à obturer le passage d'un fluide entre les ailettes, caractérisé par un flasque indépendant de tout collecteur, monté sur le ou les tubes à la manière d'une ailette, et formant ou supportant un des paliers de l'axe de pivotement du volet. 2. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet est disposé sur la face dgentrée d'air de leaéro- thenne et est actionné par une commande qui passe dans un canal pratiqué dans le flasque. 3. Echangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que cette commande comprend un cible agissant en ligne droite ou une tige, passant dans le canal et actionnant le volet par l'entremise d'un organe coulissant dans une glissière solidaire du volet, Echangeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la glissière est fixée au dos du volet et le cible ou la tige passe dans une fente du volet. 5. Echangeur selon une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le flasque comprend des moyens de fixation de l'aérotherme0 6. Echangeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ces moyens de fixation comprennent un alésage traversant le flasque et propre à recevoir un organe de fixation tel qu'une vis, 7. Echangeur selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flasque est situé à peu près au milieu de la longueur de l'aérotherme. 8. Echangeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe de pivotement du volet est monté à ses extrémités dans des paliers formés ou supportés par dtautres flasques ana logés,