Brevet FR2505475A1 — publié le 19821112

L'invention concerne un bottier destiné au montage d'un échangeur de chaleur et notamment un tel bottier pour une installation de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile. On connait déjà des bottiers qui ménagent une cavité formant logement d'un échangeur de chaleur et dans laquelle l'échangeur est introduit par coulissement à la façon d'un tiroir et est fixé par des moyens appropriés Le bottier comporte au moins un conduit débouchant dans la cavité et permettant l'amenée de l'air destiné à traverser le faisceau de l'échangeur de chaleur avant d'être distribué dans l'habi- tacle du véhicule Des garnitures d'étanchéité sont rapportées sur l'échangeur, autour d'une extrémité de celui-ci pour éviter les déperditions d'air par l'extrémité ouverte de la cavité, et de part et d'autre du faisceau de l'échangeur dans la cavité et notamment entre les petites parois longitudinales de l'échangeur et les parois longitudinales de la cavité, pour éviter que l'air circulant dans ledit conduit ne contourne le faisceau de l'échangeur au lieu de le traverser. L'invention a pour but de simplifier le montage d'un échangeur de chaleur dans un tel bottier et d'en réduire le coût. Elle propose à cet effet un bottier pour le montage d'un échangeur de chaleur, comprenant un logement dans lequel l'échangeur est disposé à la façon d'un tiroir, caractérisé en ce que l'étanchéité du montage de l'échangeur dans le bottier est assurée par des saillies dépendant du bottier. ÀAinsi, selon l'invention, les garnitures d'étanchéité qui étaient utilisées dans la technique antérieure ne sont plus nécessaires et il suffit maintenant de disposer l'échangeur dans son logement du bottier pour que l'étanchéité souhaitée soit assurée automatiquement Il en résulte une économie appré- ciable sur le coût des pièces nécessaires et sur le temps de montage, ainsi qu'une plus grande facilité d'assemblage. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'une partie d'un bottier présentant un logement d'échangeur de chaleur; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, montrant l'échangeur monté dans le bottier; les figures 3, 4 et 5 sont des vues à plus grande échelle en coupe selon les lignes III-III, IV-IV et V-V res- pectivement de la figure 1; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une partie de bottier selon une autre forme de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6; la figure 8 est une vue de c 8 té d'un demi- bottier de la figure 6; la figure 9 est une vue partielle représentant une variante de réalisation du demi-bottier de la figure 8; et la figure 10 est une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation de l'invention. On se réfère d'abord aux figures 1 à 5 concernant une première forme de réalisation de l'invention. On a représenté en figure 1 une partie 10 d'un bottier en matériau plastique, faisant partie d'une installation de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile Un tel bottier est propre à recevoir un échangeur de chaleur, compre- nant par exemple (figure 2) un faisceau 11 de tubes à ailettes et une ou deux bottes à eau 12 montées chacune à une extrémité du faisceau 11 sur un collecteur 13 prévu b cette extrémité du faisceau Ce faisceau est relié au reste du circuit par des tubulures 14 d'arrivée et de retour de liquide, débouchant toutes les deux dans la même botte à eau ou chacune dans une botte à eau, selon les cas. Le bottier 10 dans lequel est monté l'échangeur de chaleur ménage un logement 15 propre à recevoir cet échangeur et débouchant à l'extérieur du bottier 10 par une ouverture limitée par un rebord 16 continu à contour sensiblement rectan- gulaire à coins arrondis, correspondant au contour de la botte à eau 12 et/ou du collecteur 13 de l'échangeur de chaleur. Le logement 15 du bottier 10 est limité par deux parois longitudinales parallèles 17 et 18 correspondant aux petites faces longitudinales du faisceau 11 de l'échangeur. Les deux autres parois du bottier 10 limitant le conduit 15 et correspondant aux grandes faces longitudinales du faisceau 11 comprennent une ouverture dont la dimension correspond sensi- blement à celle d'une grande face du faisceau et qui est formée par une section d'une conduite de circulation de l'air destiné à être introduit dans l'habitacle du véhicule La partie amont d'un tel conduit peut comprendre un ventilateur de soufflage d'air, tandis que sa partie aval peut être séparée en plusieurs conduits différents. Le faisceau 11 de l'échangeur de chaleur peut être alimenté en liquide chaud sous le contr 8 le d'un organe de commande manoeuvré par le conducteur du véhicule et l'air circulant dans ledit conduit du bottier 10 traverse le faisceau 11 de l'échangeur de chaleur et est chauffé ou non selon que l'échangeur est alimenté en liquide chaud ou non. Pour éviter les déperditions d'air dans le bottier 10, il est nécessaire de prévoir une étanchéité périphérique, autour de l'échangeur, à, l'extrémité ouverte ou aux extrémités ouvertes du logement 15, afin d'éviter que l'air ne s'échappe du bottier par la ou les extrémité (s) ouverte (s) de ce logement 15, et également une étanchéité le long des parois 17 et 18 du bottier, entre celles-ci et les petites faces longitu- dinales du faisceau 11 de l'échangeur, pour éviter que l'air circulant dans le bottier 10 ne contourne le faisceau 11 sans le traverser* Dans la technique antérieure, ces étanchéité étaient réalisées au moyen de-bandes ou ceintures autocollantes en -25 matériau élastiquement déformable, par exemple en matériau plastique expansé ou en mousse, qui étaient montées autour des extrémités du faisceau de l'échangeur et/ou autour des bottes à eau ainsi que le long des petites faces longitudinales du faisceau ou sur les parois 17 et 18 du bottier Ces ceintures ou bandes d'étanchéité augmentaient le prix de revient de l'installation et ne fcilitaient pas le montage de l'échangeur dans son logement du bottier. Selon l'invention, les étanchéités désirées sont assurées autour de l'échangeur de chaleur au moyen de saillies dépendant du corps du bottier et permettant la suppression des ceintures ou bandes d'étanchéité en matériau élastiquement déformable utilisées dans la technique antérieure. A cet effet, l'extrémité ouverte (ou chaque extré- mité ouverte) du logement 15 présente une lèvre périphérique 20, continue et élastiquement déformable, formée par une saillie interne annulaire périphérique dépendant du rebord 16 limitant cette extrémité ouverte du logement 15 La lèvre périphérique 20 s'étend sensiblement parallèlement au rebord annulaire 16 et limite avec celui-ci une rainure annulaire 21 dont le débouché est orienté vers le fond du logement 15. La partie 22 de la lèvre 20, qui est destinée à coopérer à pression avec le pourtour du collecteur 13 de l'échangeur de chaleur, est à surface arrondie convexe et est écartée de la paroi limitant le logement 15 d'une distance qui varie en fonction de la position de cette partie 22 de la lèvre le long du contour de celle-ci. On voit dans les figures 3, 4 et 5 que cette dis- tance d est maximale le long des grands côtés du collecteur 13, qu'elle est minimale aux extrémités de ces grands c 8 tés et qu'elle a une valeur moyenne sur les petits côtés Ces variations de la distance d permettent de compenser les dispersions de cotes sur la lèvre annulaire 20, sur le collecteur 13 et sur le bottier 10. Au montage, l'échangeur de chaleur est introduit dans le bottier 10 par l'extrémité ouverte du logement 159 à la façon d'un tiroir, et est poussé dans ce logement jusqu'à ce qu'un rebord périphérique 23 de la botte h eau 12 vienne en butée sur la tranche d'extrémité du bord 16 du logement 15. Dans cette position, la surface convexe 22 de la lèvre d'étan- chéité 20 est appliquée à pression sur le pourtour du collec- teur 13 de l'échangeur de chaleur, et interdit sensiblement toute sortie ou toute entrée d'air à ce niveau. Les moyens permettant d'assurer une étanchéité le long des petites faces longitudinales du faisceau, pour obliger l'air à passer à travers le faisceau et l'empocher de le contourner, ont été représentés dans les figures 6 k 8. Dans ces figures, le bottier 30 destiné à recevoir l'échangeur de chaleur comporte un logement 31 débouchant h l'extérieur du bottier à ses deux extrémités et limité par deux petites parois longitudinales 32 et 33, le bottier comportant un conduit limité par des parois 34 et traversant transversa- lement ce logement 31. Chaque extrémité longitudinale ouverte du logement 31 est limitée par une paroi annulaire 35 à contour sensi- blement rectangulaire à coins arrondis dont dépend une lèvre périphérique interne 36 parallèle à la paroi 35 et orientée vers l'extérieur du bottier 30 (c'est-à-dire dans le sens contraire de la lèvre annulaire 20 de la forme de réalisation des figures 1 à 5). La surface convexe de la lèvre d'étanchéité 36, en appui sur le pourtour du collecteur de l'échangeur de chaleur (représenté en trait fant 8 me), interdit à l'air circulant dans le bottier de sortir par les extrémités du logement 31 ou à l'air extérieur de pénétrer dans le bottier par ces extrémités. Les parois 32, 33 limitant le logement 31 présentent chacune une ou plusieurs nervures longitudinales 37 s'étendant d'une extrémité à l'autre du logement 31 et propres à être appliquées sur les petites faces longitudinales du faisceau de l'échangeur de chaleur, afin d'interdire à l'air circulant dans le bottier 30 de contourner ce faisceau au lieu de le traverser. Dans l'exemple de réalisation représenté, le bottier 30 est en deux parties 30 a, 30 b accolées l'une à l'autre le long d'un plan de joint 40 qui forme le plan transversal médian du bottier et de l'échangeur de chaleur monté correctement en place dans le bottier Chaque demi- bottier 30 a, 30 b est fabriqué par moulage, et les parois 32, 33 de chaque demi-bottier sont légèrement divergentes, c'est-à- dire s'écartent légèrement l'une de l'autre, depuis l'extrémité présentant la lèvre annulaire 36 jusqu'à l'extrémité opposée, en raison de l'angle de dépouille que présentent ces parois 32,33 pour permettre l'extraction d'un noyau de moulage. Chaque nervure 37 d'une paroi 32, 33 est de hauteur progressivement variable sur toute sa longueur, la hauteur d'une nervure 37 étant maximum à l'extrémité située au niveau du plan de joint 40 et minimum à l'extrémité opposée adjacente à la lèvre périphérique 36 Cette variation de hauteur des nervures 37 est choisie de façon à compenser l'angle de dépouille des parois 32, 33, de sorte que la ligne de sommet des nervures 37 est parallèle à l'axe longitudinal 41 du logement 31. Il en résulte que, lorsque l'échangeur de chaleur est introduit en place dans son logement 31 du bottier 30, les nervures 37 sont appuyées par leur ligne de sommet sur les petites faces longitudinales du faisceau de l'échangeur de chaleur, sur toute leur longueur. Dans l'exemple de réalisation représenté, les nervures 37 sont à section rectangulaire au niveau du plan de joint 40, puis trapézoïdale, leur hauteur diminuant et leur largeur augmentant progressivement jusqu'à l'extrémité opposée de chaque demi-bottier. Les nervures 37 de chaque paroi 32, 33 peuvent itre au nombre de deux comme représenté et s'étendent au voisinage des bords longitudinaux de ces parois, ou bien peuvent ftre en nombre supérieur ou inférieur. L'une de ces nervures peut être remplacée, comme représenté à titre d'exemple en figure 9, par une patte ou languette élastiquement déformable 50 dépendant d'une paroi, par exemple 33, du logement 31 du bottier 30, cette languette 50 pouvant s'escamoter vers l'extérieur du logement lors de l'introduction de l'échangeur et venant s'appliquer à pression sur une petite face longitudinale du faisceau de l'échangeur pour maintenir ce dernier à l'égard des vibrations et former barrage d'étanchéité interdisant à l'air de contourner le faisceau en cette zone. On peut également prévoir que des butées 51 (figure 6) dépendent de la paroi annulaire 35 limitant l'extrémité ouverte du bottier 30 opposée à l'extrémité d'introduction de l'échangeur de chaleur, ces butées 51 étant propres à venir s'appuyer sur la botte à eau correspondante 52 de l'échangeur de chaleur et maintenir celle-ci à l'égard des vibrations, afin de ménager les lèvres souples 36 Les butées 51 peuvent venir de moulage avec la paroi annulaire 35 lorsque c'est possible, ou bien être rapportées sur celle-ci dans les autres cas. Dans le cas o l'échangeur de chaleur comprend une seule botte à eau, on peut prévoir (figure 10) que le bottier 60 forme une cuvette 61 à l'extrémité du logement opposé à l'extrémité ouverte d'introduction de l'échangeur de chaleur, la paroi de cette cuvette 61 se prolongeant, vers l'intérieur du bottier, par un bord annulaire 62 formant une lèvre élasti- 7 2505475 quement déformable propre à s'appuyer sur l'extrémité du faisceau de l'échangeur de chaleur, la profondeur-de ladite cuvette 61 étant suffisante pour recevoir avec jeu les extrémités 63 coudées en U des tubes de l'échangeur. En variante, la lèvre Plastiquement déformable d'étanchéité peut être appliquée sur la botte à eau et non sur le collecteur. REVENDICATIONS 1 Bottier pour le montage d'un échangeur de chaleur, par exemple faisant partie d'une installation de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un logement dans lequel l'échangeur est disposé à la façon d'un tiroir, caractérisé en ce que l'étanchéité du montage de l'échangeur ( 11, 12) dans le bottier ( 10, 30) est assurée par des saillies ( 20, 36, 37, 50, 61) dépendant du bottier. 2 Bottier selon la revendication 1, caractérisé - en ce qu'au moins une extrémité longitudinale dudit logement coopérant à étanchéité avec ledit échangeur et assurant l'étan- chéité entre l'intérieur dudit logement ( 15, 31) et l'extérieur du bottier ( 10, 30). 3 Bottier selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite saillie périphérique ( 20, 36, 61) forme une lèvre élastiquement déformable destinée à être appliquée sur le collecteur ( 13) d'une botte à eau ( 12) de l'échangeur ou sur la botte à eau ( 12) elle-même. 4 Bottier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de ladite lèvre ( 20, 36, 61) coopérant avec le collecteur ( 13) est à surface convexe ( 22). Bottier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit échangeur ayant un corps ou faisceau ( 11) de forme sensiblement parallélépipédique rectangle, son logement ( 31) présente au moins deux parois ( 32, 33) sensi- blement planes qui correspondent aux petites faces rectangulaires longitudinales du corps ou faisceau ( 11) de l'échangeur et sont pourvues de nervures en saillie ( 37, 50) propres à coopérer à étanchéité avee lesdites faces du corps ou faisceau ( 11) de l'échangeur. 6 Bottier selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites nervures ( 37) sont formées au voisinage des bords longitudinaux desdites parois planes ( 32, 33) du logement ( 31). 7 Bottier selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdites nervures ( 37) sont à section sensiblement rectangulaire, triangulaire ou trapézoïdale. 8 Bottier selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la hauteur de chaque nervure ( 37) diminue progressivement l'une de ses extrémités à l'autre de façon à compenser l'angle de dépouille de la paroi correspondante ( 32,33) du logement ( 31) de l'échangeur. 9 Bottier selon la revendication 8, caractérisé en ce que la hauteur de chaque nervure ( 37) augmente à partir de l'extrémité d'introduction de l'échangeur dans le logement ( 31). Bottier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité ouverte du logement ( 15) présente un bord annulaire ( 16) d'appui d'un rebord ou d'une saillie périphérique ( 23) de la boite à eau ( 12) de l'échangeur. 11 Bottier selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'extrémité opposée du logement présente, de moulage, une cuvette ( 61) en forme de botte 'a eau propre à recevoir l'extrémité dépourvue de boite à eau d'un faisceau d'échangeur. 12 Bottier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des parois longitudinales ( 33) du logement ( 31) présente, de moulage, une patte ou languette ( 50) élastiquement déformable s'appliquant à, pression sur le faisceau de l'échangeur. 13 Bottier selon la revendication 12, caractérisé en ce que la patte ou languette ( 50) est élastiquement escamotable vers l'extérieur du logement ( 31) lors de l'introduction de l'échangeur. 14 Bottier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente également des doigts ou tétons ( 51) en saillie pour le maintien d'une extrémité ( 52) de l'échangeur à l'égard des vibrations.