Brevet FR2476297A1 — publié le 19810821

L'invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour le montage d'un échangeur de chaleur dans une installation de chauffage et/ou de climatisation, notamment d'un véhicule automobile. Les échangeurs de chaleur t!tilisés dans les installations de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile ont habituellement une configuration générale parallélépipédique, un bloc d'échange t'nermique étant coiffé sur une face au moins par une bcrte à eau dans laquelle aboutissent des tubes dudit bloc d'échange thermique. Ces échangeurs sont placés dans un conduit d'air que ménage un boitier pour en occuper une section transversale de façon que l'air circulant traverse le bloc d'échange thermique en balayant les ailettes et qu'ainsi puisse se faire au mieux l'échange de chaleur entre le liquide circulant dans les tubes du bloc d'échange thermique et l'air qui balaye ce dernier. Le conduit a ainsi une section transversale sensiblement conjuguée de la configuration de l'échangeur. I1 est important que l'air en circulation traverse en totalité le bloc d'échange thermique sans le contourner et il se pose alors un problème d'étanchéité entre ledit bloc et la paroi du conduit. Jusqu'à présent, on a cherché à réaliser l'étanchéité en interposant des bandes de matériau souple écrasable, habituellement de mousse, entre les faces du parallélépipède et les parois en regard du conduit. Ces bandes sont le plus souvent collées sur les faces de l'échangeur. Mais il n'est pas rare qu'au cours du montage une bande se décolle ou se déchire, ce qui oblige à reprendre l'opération sous peine de diminuer le rendement de l'installation de chauffage et/ou de climatisation. D'autre part, des tubulures dépendent des bottes à eau, ce qui, par les irrégularités de forme qui sont ainsi créées, complique d'autant la réalisation de l'étanchéité non plus cette fois par rapport aux parois du conduit par rapport à l'extérieur du bottier de climatisation dans lequel est introduit ltéchangeur. L'invention a pour objet un dispositif qui satisfait d'une manière es.tremement simple les diverses conditions posées par la réalisation de l'étanchéité au montage d'un échangeur de chaleur. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par ce fait qu'il est constitué par un anneau en matériau élastiquement déformable, avantageusement en mousse,-pr exemple en mousse de polyuréthane , qui, fabriqué à plat suivant une épaisseur relativement faible, de l'ordre de 10 am, a un bord externe et un bord interne de configuration telle qu'il se transforme facilement en une ceinture tridimension- nclle épousant la surface latérale de l'échangeur en regard des parois du conduit. I1 n'a pas été possible jusqu a présent, en raison des conditions à remplir pour la conformation de matériaux mousse très déformables, comme ceux requis pour l'obtention d'inserts d'étanchéité, de fabriquer un cadre rectangulaire dont l'épaisseur soit celle de l'échangeur à habiller et dont on pourrait ceinturer ledit échangeur simplement par une expansion de ses dimensions principales. La configuration prédéterminée selon l'invention tant du bord interne que du bord externe permet, partant de'un anneau plat, issu par exemple par simple découpage d'une feuille, de hui faire épouser, par une déformation à laquelle il répond facilement en raison de sa capacité d'allongement, la surface latérale d'un échangeur de d^aleur, y compris des bottes à eau de celui-ci et ainsi d'obtenir une étanchéité parfaite, notamment aux zones de raccordement entre les bottes à eau et le bloc parallélépipédique d'échange thermique. La ceinture est alors solidaire de l'échangeur en raison de l'élasticité du matériau et sans qu'on ait besoin de faire appel à un collage. Ainsi, aucun décollement ne peut air lieu. L'absence de saillies ou reliefs minimise, sinon annule, les risques de déchirure. Selon une forme de réalisation, l'anneau plat présente au moins un trou prévu pour le passge d'une tubulure d'entre ou de sortie d'une botte à eau, ou plusieurs trous si ne 'cessa ire. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue dlun anneau plat; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un conduit logeant un échangeur de chaleur avec interposition d'une ceinture selon l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2. Dans une feuille de mousse de polyuréthane , ou matériau présentant des caractéristiques analogues, on découpe un anneau plat 11 dont le bord externe est en forme générale d'ovale avec deux parties d'extrémités selon le grand axe, 13 et 14, sensiblement elliptiques mais d'une envergure moindre qu'une demiellipse et qui se raccordent par des parties courbes à points d'inflexion 15, 16 et 17, 18 à deux arcs 19, 21 de plus grand rayon de courbure que ceux des arcs 13 et 14, symétriques par rapport à un petit axe 22 perpendiculaire au grand axe 23 de symétrie pour les arcs 13 et 14. Le bord interne 24 de l'anneau a une configuration générale en "8" mais dont les parties centrales, constituées par des arcs 25 et 26 convexes,tournées l'une vers l'autre, restent en leurs sommets 27 et 28 à distance l'une de l'autre sans s'entrecroiser, lesdits arcs se raccordant à leurs extrémités par des courbes 29 et 31 dont le rayon de courbure va d'abord en diminuant vers les sommets 32 et 33 disposés sur l'axe 23, puis reste sensiblement constant en 30 et 30'. Le bord interne et le bord externe déterminent ainsi un anneau sur lequel on peut distinguer, symétriquement par rapport à l'axe 23, deux parties renflées médianes 34 et 35 reliées par deux bandes transversales plus étroites 36, 37. A titre d'exemple non limitatif, on donne ci-après quelques indisations numériques rayon des arcs 25 et 26 : 144 mm rayon des arcs 19 et 21 : 144 mm distance entre les sommets 27 et 28 : 2 mm rayon des arcs 30 et 30' : 27 mm plus grande dimension de l'anneau : 326 mm dimension perpendiculaire : 194 mm. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, l'anneau présente une perforation 41 dont le centre est sur la ligne 42, axe de symétrie de la partie renflée 35, et li mitée par deux demi-circonférences 43 et 44 reliées par deux segments rectilignes 45 t 46 Darallèles à l'axe 22. Dans le mode d'exécution dont les dimensions ont été précisées ci-dessus, les arcs 43 et 44 ont un rayon de 1 mm et les segments 45, 46, une longueur de 5 mm. Un tel anneau plat, pratiquement bidimensionnel se transforme sans difficulté, grâce à son élasticité et à la conformation qui a éé définie, en une ceinture tridimensionnelle 64 propre à garnir la périphérie d'un échangeur de chaleur dont le bloc d'échange thermique ici constitué, de manière connue en soi, par un ensemble d'ailettes, est coiffé par une botte à eau à chacune de ses extrémités. La ceinture tendue autour de l'échangeur 51 (figures 3 et 4) présente deux bandes longues et étroites 52, 53 interposées entre les longues faces étroites 54, 55 du bloc d'ailettes 56, constituées par les bords retournés accolés 57 desdites ailettes, et les parois en regard respectivement 58, 59 du conduit. Ce sont des bandes plus larges 62 et 63 de la ceinture 64 qui sont interposées entre les faces bombées 65 et 66 des bottes à eau 67 et 68 qui coiffent le bloc 56 des ailettes et respectivement les parois en regard 69 et 71 du conduit, des rabats 72, 73, 74, 75 étant ménagés sur chaque grande face du bloc, au raccordement entre les bandes 52, 53 et 62, 63, masquant ainsi l'intervalle résultant des nervures périphériques 76, 77 bordant les bottes à eau à leur raccordement avec le bloc 56 des ailettes. L'air traverse le bloc 56 des ailettes comme montré par la flèche f; il ne peut contourner l'échangeur, un joint étanche entre celui-ci et le conduit qu'il garnit étant réalisé par la ceinture 64. La tubulure 78 dépendant de la botte à eau 66 traverse de manière étanche la ceinture 64 par la perforation 41 qui a pris une forme allongée lors de l'extension faisant passer de la configuration plate montrée sur les figures 1 et 2 à la configuration tridimensionnelle montrée sur les figures 3 et 4. X DICATION, 1. Dispositif pour le montage étanche d'un échangeur de chaleur de forme génCrale parallélépipédique dans un conduit de section transversale conjuguée d'une installation de chauffage et/ou de climatisation, notamment d'une telle installation faisant partie de l'équipement d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué à partir d'un anneau plat (11) en un matériau élastiquement extensible, comme une mousse de polyuréthane, dont le contour du bord intérieur (24) et le contour du bord extérieur (13 à 19, 21) sont tels qu'il présente deux larges branches parallèles (34, 35) raccordées par des bandes plus étroites (36, 37) et qu'ainsi il permette audit anneau (11) de se transformer, par simple extension, en une ceinture (64) à configuration tridimensionnelle enserrant l'échangeur (51) sur ses faces en regard avec les parois du conduit. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux portions ovoïdes (34, 35) raccordées par des demi-couronnes (36, 37). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les portions ovoïdes (34, 35) sont quasiment tangentes par leurs hords en regard (27, 28). 4. Dispositif selon la reveiidication 3, caractérisé en ce aue le contour du bord interne (24) de l'anneau plat (11) est en forme de 8. 5* Dispositif selon la res-endication 3, caractérisé en ce qu'au moins une des portions ovoïdes présente une perforation (41) pour le passage d'une tubulure (78) de l'échangeur. 6. Ceinture d'étanchéité pour échangeur de chaleur, carac tersée en ce qu'obtenue par allongement d'un anneau plat selon l'une des revendications 1 à 5, elle présente une bande étroite (52, 53) recouvrant les faces (54, 55) du bloc d'échange thermique et des parties plus larges (62, 63) recouvrant les boîtes à eau (67, 68) coiffant les extrémités du bloc0 7. Ceinture d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle forme des rabats (72, 75) à ses angles recouvrant les zones de raccordement entre les boîtes à eau (67, 68) et le bloc d'échange thermioue (56). 8. Echangeur de chaleur garni d'une ceinture comme selon les revedications 6 et 7. 9. Echangeur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une tubulure (78) dépendant d'une boîte à eau (68) traverse la perforation (41) de la ceinture (64). 10. Installation de climatisation dont un conduit d'air contient un échangeur de chaleur comme selon l'une des revendications 8 et 90