Brevet FR2741705A1 — publié le 19970530

Dispositif de fixation d'un échangeur de chaleur. notamment pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de fixation d'un échangeur de chaleur dans un boîtier, notamment pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Dans les dispositifs connus de ce type, le boîtier ménage un logement muni d'une ouverture pour l'introduction de l'échangeur de chaleur. Ainsi, l'échangeur de chaleur, qui comporte un faisceau et au moins une boîte à fluide, est introduit dans le logement par coulissement à la manière d'un tiroir. Par ailleurs, le boîtier comprend également une canalisation traversant le logement de l'échangeur de chaleur, de sorte que de l'air circulant dans cette canalisation passe à travers le faisceau de l'échangeur et peut y être chauffé ou refroidi. Habituellement, l'échangeur de chaleur est fixé dans son logement du boîtier par vissage, grâce à des pattes dépendant d'une boîte à fluide de l'échangeur et présentant des trous de passage de vis de fixation ou analogues. Un tel assemblage par vissage est long et onéreux. Il a été également proposé, dans le Brevet français No 78 36166, de fixer l'échangeur de chaleur dans son logement par clipsage, grâce à des pattes dépendant d'une boîte à fluide de l'échangeur. Toutefois, ces pattes sont fragiles et particulièrement exposées tant que l'échangeur de chaleur n'est pas monté en place dans le boîtier. Dans une autre solution connue d'après le Brevet français No 81 11654, le boîtier comporte des pattes élastiquement déformables propres à coopérer par clipsage avec une partie d'extrémité de l'échangeur de chaleur. Toutefois, cette solution complique la réalisation du boîtier. En outre, ces solutions connues ne permettent pas toujours un démontage rapide de l'échangeur de chaleur, en cas de réparation ou en cas de recyclage, lorsque celui-ci est en fin de vie. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités en simplifiant et facilitant la fixation de l'échangeur de chaleur dans son logement du boîtier. Elle a également pour but de proposer un dispositif de fixation qui facilite le démontage de l'échangeur, notamment dans un but de recyclage lorsqu'il est arrivé en fin de vie. Elle propose à cet effet un dispositif de fixation du type défini en introduction, lequel comprend au moins une lame ressort comportant une âme centrale propre à prendre appui transversalement sur une boîte à fluide de l'échangeur logée dans l'ouverture, cette âme centrale étant prolongée par deux branches latérales repliées pour former des becs de retenue propres à coopérer avec des organes de retenue faisant partie du boîtier et situés de part et d'autre de l'ouverture. Ainsi, la fixation de l'échangeur de chaleur s'effectue de façon très simple grâce à au moins une lame ressort qui s'apparente à une agrafe et qui prend appui, d'une part, sur une boîte à fluide de l'échangeur de chaleur, et, d'autre part, sur des organes de retenue faisant partie du boîtier. La mise en place ou l'enlèvement de cette lame ressort s'effectue donc de manière simple et rapide. Dans une première forme de réalisation de l'invention, l'âme centrale de la lame ressort est conformée pour s'adapter sur une partie au moins d'une paroi sommitale de la boîte à fluide, tandis que les becs de retenue des deux branches latérales sont propres à coopérer avec des organes de retenue situés à l'intérieur du boîtier et dépendant d'une paroi latérale du boîtier dans laquelle est formée l'ouverture du logement. Dans cette première forme de réalisation de l'invention, les organes de retenue sont avantageusement formés respectivement par deux arêtes intérieures situées chacune au raccordement de la paroi latérale du boîtier et d'un rebord longitudinal s'étendant à l'extérieur du boîtier, tandis que les deux becs de retenue sont constitués par deux épaulements opposés des branches latérales, propres à coopérer chacun avec une arête intérieure du boîtier. Dans une variante de réalisation, les organes de retenue sont formés respectivement par deux pattes de retenue s'étendant à l'intérieur du boîtier et situées chacune au raccordement de la paroi latérale du boîtier et d'un rebord longitudinal s'étendant à l'extérieur du boîtier, tandis que chaque branche latérale de la lame ressort est repliée en V, le bec d'extrémité étant formé à une extrémité libre du V pour coopérer avec une extrémité de la patte de retenue. Dans les deux variantes de cette première forme de réalisation de l'invention, chaque branche latérale se rattache avantageusement à l'âme centrale par une partie de raccordement propre à prendre appui latéralement contre une plaque collectrice rattachée à la boîte à fluide. Avantageusement, un joint d'étanchéité est inséré entre la plaque collectrice et chaque rebord longitudinal. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'âme centrale de la lame ressort comporte avantageusement une boucle de préhension, ce qui facilite le montage ou le démontage de l'échangeur de chaleur. Dans une seconde forme de réalisation de l'invention, l'âme centrale de la lame ressort est conformée pour s'adapter sur une partie au moins de la boîte à fluide, tandis que les becs de retenue des branches latérales sont propres à coopérer chacun avec une fente ménagée dans une patte de retenue s'étendant vers l'extérieur du boîtier, à proximité de l'ouverture du logement. Avantageusement, l'âme centrale de la lame ressort est propre à prendre appui contre une plaque d'appui rattachée à une paroi sommitale de la boîte à fluide, cette plaque d'appui étant propre à s'appuyer contre un rebord périphérique extérieur du boîtier, qui entoure l'ouverture du logement. Dans cette seconde forme de réalisation de l'invention, les pattes de retenue sont avantageusement situées à l'extérieur du rebord longitudinal, par rapport à l'ouverture. Selon une autre caractéristique de i'invention, chaque patte de retenue est reliée au boîtier par un renfort. Quelle que soit la forme de réalisation choisie, la lame ressort est avantageusement formée à partir d'une bande métallique. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un boîtier contenant un échangeur de chaleur maintenu au moyen d'un dispositif de fixation selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 pour une variante de réalisation du dispositif selon cette première forme de réalisation; - la figure 3 est une vue partielle de dessus d'un boîtier logeant un échangeur de chaleur maintenu par un dispositif de fixation selon une seconde forme de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue partielle de côté correspondant à la figure 3; et - la figure 5 est une vue partielle en coupe selon la ligne V-V de la figure 3. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre une partie d'un boîtier 10 d'une installation de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Le boîtier 10, réalisé en matière plastique moulée, délimite un logement 12 destiné à recevoir un échangeur de chaleur 14 par introduction, dans son logement, à la manière d'un tiroir, dans la direction de la flèche F. L'échangeur de chaleur 14 comprend une première boîte à fluide 16 raccordée à un faisceau 18 par l'intermédiaire d'une plaque collectrice 20 et une seconde boîte à fluide 22 raccordée au faisceau 18 par l'intermédiaire d'une plaque collectrice 24. Le faisceau 18 est composé d'une multiplicité de tubes et d'ailettes (non représentés). Le boîtier 10 comprend une paroi latérale 26, ici une paroi supérieure, dans laquelle est ménagée une ouverture 28 de forme générale rectangulaire pour l'introduction de l'échan- geur de chaleur 14 dans son logement 12. Cette ouverture 28 est délimitée par un rebord périphérique 30 qui entoure l'ouverture 28 et qui se rattache perpendiculairement à la paroi 26 et du côté extérieur de celle-ci. Le rebord 30 est venu de moulage avec la paroi 26 et comporte deux rebords longitudinaux 32 parallèles entre eux. Le boîtier 10 comprend en outre une paroi latérale opposée 34, ici une paroi inférieure, dans laquelle est ménagé un fond 36 propre à loger la boîte à fluide 22. Les parois 26 et 34 délimitent entre elles une canalisation 38 pour le passage d'un flux d'air A qui traverse le faisceau 18. La fixation de l'échangeur de chaleur 14 dans son logement est assurée par au moins une lame ressort 40 formant agrafe et comportant une âme centrale 42 conformée pour s'adapter et prendre appui transversalement sur une paroi sommitale bombée 44 de la boîte à fluide 16. L'âme centrale 42 comporte une boucle de préhension 46 pour faciliter sa manipulation. L'âme centrale 42 est prolongée par deux branches latérales 48 propres à s'introduire dans le boîtier. Ces deux branches sont repliées pour former deux becs de retenue 50 constitués ici par des épaulements des branches 48 et tournés dans des directions opposées. Les deux becs 50 sont propres à coopérer avec deux arêtes longitudinales intérieures 52, faisant office d'organes de retenue, et situées chacune au raccordement de la paroi latérale 26 du boîtier et d'un rebord longitudinal 32. Les deux arêtes 52 sont parallèles entre elles et permettent ainsi la mise en place d'une ou plusieurs lames ressort 40 en des endroits choisis. Normalement, il suffit d'utiliser une seule lame ressort 40, avantageusement placée à mi-longueur de la boîte à fluide 16. Comme on le voit également sur la figure 1, un joint d'étanchéité 54 est inséré entre la plaque collectrice 20 et chaque rebord longitudinal 32. Par ailleurs, chacune des branches 48 se rattache à l'âme centrale 42 par une partie de raccordement 56, en forme de coude, propre à prendre appui latéralement contre la plaque collectrice 20. Pour assurer la fixation de l'échangeur de chaleur, on introduit celui-ci dans son logement dans la direction de la flèche F en ayant au préalable placé une ou plusieurs lames ressort 40 sur la boîte à fluide 16. Avant d'arriver en fin de course d'introduction, les deux branches 48 sont sollicitées l'une vers l'autre par coopération avec les rebords longitudinaux 32. En fin de course d'introduction, ces deux branches s'écartent l'une de l'autre et les becs de retenue viennent coopérer avec les arêtes de retenue 52, ce qui assure l'immobilisation de l'échangeur de chaleur. La variante de réalisation de la figure 2 s'apparente à celle de la figure 1 et les parties communes sont désignées sous les mêmes références numériques. Dans cette forme de réalisation, la ou chaque lame ressort 40 comprend, comme dans le cas de la figure 1, une âme centrale 42, une boucle de préhension 46 et des parties de raccordement 56. Toutefois, ces parties de raccordement 56 se raccordent ici à deux branches d'extrémité 58 qui ont chacune la forme d'un V avec une première partie 60 raccordée à la partie de raccordement 56 et une seconde partie 62 raccordée à la partie 60 par une partie en U 64 et se terminant par un bec de retenue 66. Les deux becs de retenue 66 ont tendance à stécarter l'un de l'autre dans une direction latérale pour venir coopérer avec les extrémités respectives 68 de deux pattes de retenue 70. Ces pattes de retenue s'étendent vers l'intérieur du boîtier et sont formées de moulage avec la paroi latérale 26.Elles s'étendent sensiblement dans le prolongement des rebords longitudinaux 32. En pratique, il suffit d'utiliser une seule lame ressort 40 et une seule paire de pattes de retenue 70, ces deux pattes de retenue étant situées de part et d'autre de l'ouverture 28. Là encore, un joint d'étanchéité 54 est prévu entre la plaque collectrice 20 et les rebords longitudinaux 32. La mise en place de l'échangeur de chaleur de la figure 2 s'effectue d'une façon sensiblement analogue à celle de l'échangeur de chaleur de la figure 1. I1 est à noter que chacune des parties 60 des branches 58 est reliée à la partie de raccordement 56 par un épaulement 72 venant se loger à la jonction de la plaque collectrice 20 et du faisceau 18, ce qui contribue à un meilleur maintien de la lame ressort sur la boîte à fluide. On se réfère maintenant à la forme de réalisation des figures 3 à 5, dans laquelle la boîte à fluide 16 comporte une plaque d'appui 74 de forme générale rectangulaire qui est rattachée à une paroi sommitale 76 de la boîte à fluide. La plaque d'appui 74 est propre à prendre appui contre un rebord périphérique extérieur 30, analogue à celui décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2, qui dépend de la paroi supérieure 26. Comme on peut le voir sur la figure 3, la boîte à fluide 16 comprend en outre deux tubulures 78 et 80 rattachées à la plaque 74 et servant à l'entrée et à la sortie d'un fluide caloporteur. Le maintien de l'échangeur de chaleur est assuré par une lame ressort 82 comportant une partie centrale 84 propre à prendre appui, en deux régions espacées 86, et transversalement sur la plaque 74. La partie centrale 84 est prolongée par deux branches latérales 88 qui s'étendent sensiblement à angle droit par rapport à l'âme centrale 84. Chacune des branches 88 se termine par un bec de retenue 90, ces deux becs étant dirigés dans des directions opposées. Chacun des becs 90 est propre à coopérer avec une fente 92 ménagée dans une patte de retenue 94 située à l'extérieur du boîtier 10 et rattachée perpendiculairement à la paroi 26, à faible distance du rebord 30. Chacune des pattes 94 est rattachée par deux renforts triangulaires 96. Pour assurer la mise en place de l'échangeur de chaleur, on l'introduit dans son logement dans la direction de la flèche F. En fin d'introduction, la plaque d'appui 74 vient en appui contre le rebord périphérique 30. A ce moment-là, on rapproche les deux branches 88 de la lame ressort 82 de manière que les becs 90 viennent en regard des fentes 92, puis on relâche les deux branches 88 qui s'écartent l'une de l'autre, ce qui permet aux deux becs 90 de venir s'engager dans les fentes 92. L'échangeur de chaleur se trouve alors immobilisé dans sa position définitive. Dans les différentes formes de réalisation précitées, la ou chaque lame ressort est avantageusement réalisée à partir d'une bande métallique douée de propriétés élastiques. En général, il suffit d'utiliser une seule lame ressort placée dans une région médiane de la longueur de la boîte à fluide. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. L'invention s'applique tout particulièrement à la fixation d'un échangeur de chaleur, tel qu'un radiateur de chauffage ou un évaporateur de climatisation, pour un habitacle de véhicule automobile. Revendications 1. Dispositif de fixation d'un échangeur de chaleur dans un boîtier ménageant un logement muni d'une ouverture pour l'introduction de l'échangeur de chaleur à la manière d'un tiroir, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une lame ressort (40; 82) comportant une âme centrale (42; 84) propre à prendre appui transversalement sur une boîte à fluide (16) de l'échangeur de chaleur (14), logée dans l'ouverture (28), cette âme centrale (42; 84) étant prolongée par deux branches latérales (48; 58; 88) repliées pour former des becs de retenue (50; 66; 90) propres à coopérer avec des organes de retenue (52; 70; 94) faisant partie du boîtier (10) et situés de part et d'autre de l'ouverture (28). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme centrale (84) de la lame ressort (82) est conformée pour s'adapter sur une partie au moins d'une paroi sommitale (44) de la boîte à fluide (16), et en ce que les becs de retenue (50; 66) des deux branches latérales (48; 58) sont propres à coopérer avec des organes de retenue (52; 70) situés à l'intérieur du boîtier (10) et dépendant d'une paroi latérale (26) du boîtier (10), dans laquelle est formée l'ouverture (28) du logement (12). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de retenue sont formés respectivement par deux arêtes intérieures (52) situées chacune au raccordement de la paroi latérale (26) du boîtier (10) et d'un rebord longitudinal (32) s'étendant à l'extérieur du boîtier, et en ce que les deux becs de retenue (50) sont constitués par deux épaulements opposés des branches latérales (48), propres à coopérer chacun avec une arête intérieure (52) du boîtier (10). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes de retenue sont formés respectivement par deux pattes de retenue (70) s'étendant à l'intérieur du boîtier (10) et situées chacune au raccordement de la paroi latérale (26) du boîtier et d'un rebord longitudinal (32) s'étendant à l'extérieur du boîtier, et en ce que chaque branche latérale (58) de la lame ressort (40) est repliée en V, le bec de retenue (66) étant formé à une extrémité libre du V pour coopérer avec une extrémité (68) de la patte de retenue (70). 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque branche latérale (48; 58) se rattache à l'âme centrale (42) par une partie de raccordement (46) propre à prendre appui latéralement contre une plaque collectrice (20) rattachée à la bote à fluide (16). 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (54) est interposé entre une plaque collectrice (20) rattachée à la boîte à fluide (16) et chaque rebord longitudinal (32). 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'âme centrale (42) de la lame ressort (40) comporte une boucle de préhension (46). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme centrale (84) de la lame ressort (82) est conformée pour s'adapter sur une partie au moins de la boîte à fluide (16) et en ce que les becs de retenue (90) des branches latérales (88) sont propres à coopérer chacun avec une fente (92) ménagée dans une patte de retenue (94) s'étendant vers l'extérieur du boîtier (10) à proximité de l'ouverture (28) du logement. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'âme centrale (84) de la lame ressort (82) est propre à prendre appui contre une plaque d'appui (74) rattachée à une paroi sommitale (76) de la boîte à fluide (16), ladite plaque d'appui (74) étant propre à prendre appui contre un rebord périphérique (30) formé à l'extérieur du boîtier (10) et entourant l'ouverture (28) du logement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les pattes de retenue (94) sont situées à l'extérieur du rebord périphérique (30), par rapport à l'ouverture (28). 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que chaque patte de retenue (94) est reliée au boîtier par au moins un renfort (96). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la lame ressort (40; 82) est formée à partir d'une bande métallique.