Brevet FR2757616A1 — publié le 19980626

DisDositif de montage et de maintien d'un évaporateur dans un boîtier d'un appareil de chauffage-climatisation L'invention concerne un dispositif de montage et de maintien d'un évaporateur dans un boîiier faisant partie d'un appareil de chauffage-climatisation, en particulier de véhicule automobile. Le boîtier d'un tel appareil comprend habituellement un fond rectangulaire et une ouverture opposée propre à être fermée par un couvercle, en sorte que l'évaporateur soit maintenu entre le fond rectangulaire et le couvercle. La réalisation d'un dispositif de montage et de maintien d'un évaporateur pose de nombreux problèmes qui, jusqu'à présent, n'ont pu être résolus de façon satisfaisante. Une première difficulté tient au fait que les évaporateurs sont réalisés par empilement de plaques et qu'il existe en conséquence une dispersion des dimensions et des formes géométriques des évaporateurs issus d'une même série de fabrication. En effet, de tels évaporateurs possèdent une forme générale parallélépipédique limitée notamment par deux faces principa- les ou grandes faces, et par une face inférieure située du côté du fond du boîtier et une face supérieure située du côté du couvercle du boîtier. Compte tenu de la fabrication par empilement de plaques, il arrive fréquemment que la face supérieure ou la face infé- rieure de l'évaporateur soit légèrement bombée, si bien qu'il est difficile de prévoir un appui étanche entre, d'une part, le fond du boîtier et la face inférieure de l'évaporateur et, d'autre part, le couvercle et la face supérieure de l'évapo- rateur. Pour pallier cet inconvénient, on est conduit généralement à mettre des joints compressibles propres à absorber les variations de dimensions ou de formes. Toutefois, l'utilisation de tels joints entraîne des compli- cations au niveau de la fabrication et du montage et de plus conduit à des problèmes de vieillissement du joint. Une autre difficulté liée au montage de ces évaporateurs est qu'il faut prévoir une étanchéité du passage d'air qui traverse l'évaporateur, et des moyens pour permettre l'éva- cuation des condensats. Or, les joints d'étanchéité utilisés jusqu'à présent consti- tuent souvent un obstacle à l'évacuation des condensats. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé- nients précités. Elle propose à cet effet un dispositif de montage et de maintien d'un évaporateur dans un boîtier, du type défini en introduction, lequel comprend des éléments de guidage disposés le long d'au moins un grand côté du fond du boîtier et propres à servir de guidage à une grande face de l'évapo- rateur dans la région de son raccordement à une face infé- rieure de l'évaporateur, et au moins un élément d'appui solidaire du couvercle et propre à prendre appui contre une face supérieure de l'évaporateur, à l'opposé de la face inférieure. Ainsi, le montage et le maintien de l'évaporateur s'effec- tuent par coopération des éléments de guidage placés le long du fond du boîtier et d'au moins un élément d'appui solidaire du couvercle, ce qui permet de se dispenser de l'utilisation de joints d'étanchéité ou de calage. Par ailleurs, ces éléments de guidage, ainsi que l'élément d'appui, permettent de compenser les variations de formes et de dimensions liées à la fabrication de l'évaporateur lui- même. Dans une forme de réalisation de l'invention, les éléments de guidage comprennent une paire de plots de guidage disposée le long d'au moins un grand côté du fond du boîtier. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les éléments de guidage comprennent une nervure disposée le long d'au moins un grand côté du fond du boîtier. Avantageusement, chaque élément de guidage comporte une face inclinée servant de guidage à une grande face de l'évapora- teur lors de l'introduction de ce dernier dans le boîtier. De préférence, chaque plot de guidage est situé proche d'un petit côté du fond du boîtier. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les éléments de guidage comportent au moins un bord longitudinal formant partie intégrante du boîtier. De préférence, un premier bord longitudinal comporte une face d'appui perpendiculaire au fond du boîtier, tandis qu'un deuxième bord longitudinal comporte une face d'appui inclinée par rapport au fond du boîtier. En variante, les éléments de guidage comprennent deux bords longitudinaux présentant des faces d'appui inclinées par rapport au fond du boîtier. Ainsi, les faces d'appui respectives des deux bords longitu- dinaux permettent de guider l'évaporateur lors de son introduction dans le boîtier. Dans cette forme de réalisation de l'invention, il peut être prévu un joint d'étanchéité qui est appliqué contre la face d'appui d'un bord longitudinal. En variante, la face d'appui d'un bord longitudinal porte une nervure formant joint d'étanchéité. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comprend en outre au moins un élément d'appui interposé entre le fond du boîtier et la face inférieure de l'évaporateur. Ainsi, le maintien de l'évaporateur dans la région du fond du boîtier s'effectue par coopération des éléments de guidage et de l'élément d'appui précité. De préférence, cet élément d'appui s'étend longitudinalement et parallèlement à un grand côté du fond du boîtier. L'élément d'appui solidaire du couvercle comprend avantageu- sement au moins un élément en forme de cône propre à prendre appui dans la région de raccordement entre une grande face et une face supérieure de l'évaporateur. Avantageusement, le dispositif comprend deux éléments en forme de cônes situés à distance l'un de l'autre. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas o le dispositif est destiné au montage et au maintien d'un évaporateur comportant au moins une tubulure reliée à une face supérieure, le couvercle est avantageusement muni d'un élément de maintien en forme de fourche propre à enserrer la tubulure lors de la fermeture du couvercle. Cet élément en forme de fourche contribue à l'immobilisation de l'évaporateur par rapport au boîtier. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un évaporateur monté et maintenu dans un boîtier au moyen d'un dispositif selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue de côté correspondant à la figu- re 1; - la figure 3 est une vue de dessus correspondant à la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2; les figures 5, 6 et 7 sont des vues analogues aux figures 2, 3 et 4 dans une autre forme de réalisation de l'invention; et - les figures 8, 9 et 10 sont des vues analogues aux figures 5, 6 et 7, dans une variante de réalisation. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un évaporateur 10, du type à plaques empilées, faisant partie d'un appareil de chauffageclimatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. L'évaporateur 10 comporte deux grandes faces opposées 12 et 14, une face inférieure 16, une face supérieure 18 à profil bombé et deux faces latérales 20 et 22. L'évaporateur 10 est logé dans un boîtier 24 (figures i à 4) comportant un fond 26 de forme générale rectangulaire (figures 1, 2 et 4) et une ouverture opposée propre à être fermée par un couvercle 28 formant trappe, de forme générale rectangulaire, situé à l'opposé du fond 26. Comme on le voit mieux sur la figure 4, l'évaporateur 10 est destiné à être maintenu dans le boîtier 24, sa face infé- rieure 16 et sa face supérieure 18 étant disposées respecti- vement en vis-à-vis du fond 26 du boîtier et du couvercle 28 du boîtier. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 2, la face supérieure 18, de forme bombée, de l'évaporateur 10, comprend deux tubulures 30, 32 servant l'une à l'entrée et l'autre à la sortie d'un fluide réfrigérant propre à parcourir l'évapo- rateur. Le fluide réfrigérant s'évapore lors de sa traversée de l'évaporateur, ce qui crée du froid et permet de refroidir un flux d'air F (figures 3 et 4) traversant l'évaporateur pour produire un flux d'air refroidi ou climatisé. Le boîtier 24 peut comporter deux parois 34 et 36 formant un cadre rectangulaire et situées respectivement de part et d'autre des grandes faces 12 et 14 de l'évaporateur (figures 3 et 4). Les parois 34 et 36 assurent une étanchéité sommaire entre les faces latérales 20 et 22 de l'évaporateur et le boîtier 24. En plus, le boîtier 24 comprend deux parois latérales 38 et 40 situées respectivement en vis-à-vis des faces latérales 20 et 22 de l'évaporateur 10. Ainsi, l'évaporateur se trouve maintenu dans un logement délimité par le fond 26 et le couvercle 28, par les cadres 34 et 36 et par les parois latérales 38 et 40. Conformément à l'invention, l'évaporateur est maintenu dans le boîtier par une paire d'éléments de guidage 42 situés le long d'un grand côté 44 du fond 26 du boîtier et par une autre paire d'éléments de guidage 46 situés le long d'un autre grand côté 48 du fond du boîtier (figure 1). Ces éléments de guidage sont réalisés sous la forme de plots avantageusement en élastomère, qui présentent chacun une face inclinée 50, respectivement 52. Ainsi, lorsque l'évaporateur est introduit dans le logement délimité dans le boîtier, les grandes faces 12 et 14 sont guidées respectivement par les faces inclinées 52 des plots 42 et par les faces inclinées 52 des plots 46. Bien entendu, les faces inclinées 52 et 54 peuvent être portées par des éléments autres que des plots, tels que par exemple une nervure (non représentée) s'étendant tout au long des grands côtés 44 et 48. En outre, les plots ou la nervure présentent une certaine élasticité pour compenser les variations dimensionnelles de l'évaporateur, cette élasticité étant procurée soit par la constitution de la matière des plots ou de la nervure, soit par une élasticité des grands côtés 44 et 48. Un élément d'appui inférieur 54 est placé contre le fond 26 du boîtier de manière à former appui pour la face inférieure 16 de l'évaporateur 10 (figures 1 et 4). Cet élément d'appui inférieur est avantageusement réalisé sous la forme d'un profilé qui s'étend longitudinalement et parallèlement aux grands côtés 44 et 48. Cet élément d'appui sert à la fois d'appui à la face inférieure de l'évaporateur et sert aussi à maintenir un espacement entre la face inférieure de l'évaporateur et le fond du boîtier pour faciliter l'écoule- ment des condensats. Cet élément d'appui peut également être réalisé sous la forme de deux plots situés à distance l'un de l'autre, ces plots pouvant venir de moulage avec le fond 26 ou pouvant être rapportés sur celui-ci. En partie supérieure, l'évaporateur est maintenu par deux éléments d'appui 56 en forme de cônes solidaires du couvercle 28 et propres à prendre appui contre la grande face 12 de l'évaporateur, dans la région du raccordement de cette grande face 12 avec la face supérieure 18. En fait, comme cette face supérieure est bombée, chacun des éléments d'appui 56 en forme de cône vient prendre appui contre cette paroi bombée, ce qui contribue au maintien de l'évaporateur dans son logement. Ces éléments 56 en forme de cônes sont avantageusement des éléments déformables qui peuvent être venus de moulage avec le couvercle 28 ou bien qui peuvent être des éléments en élastomère rapportés sur le couvercle 28. Bien entendu, il peut être prévu que le couvercle comporte des éléments d'appui similaires aux éléments d'appui 56 mais prenant appui contre la grande face 14 de l'évaporateur. Comme on peut le voir sur la figure 3, les éléments d'appui 42 et 46 sont chacun situés à proximité d'un petit côté 58 ou du fond 26 du boîtier. La distance correspondante d est avantageusement inférieure ou égale à L0/3, L0 représentant la longueur de chacun des grands côtés 44 et 48 du fond du boîtier. De même, chacun des éléments d'appui supérieurs 56 se trouve placé sensiblement à même distance par rapport aux petits côtés correspondants du couvercle, cela signifie que les éléments d'appui 56 se trouvent situés respectivement au droit des plots 42. Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 1, 2 et 3, le couvercle 28 est muni d'un élément de maintien 80 en forme de fourche propre à enserrer la tubulure 32 lors de la fermeture du couvercle. Cet élément de maintien 80 est avantageusement réalisé monobloc avec le couvercle, avanta- geusement issu de moulage avec lui. Cet élément de maintien en forme de fourche contribue à immobiliser l'évaporateur dans le boîtier et à empêcher son déplacement dans une direction parallèle aux grandes faces de l'évaporateur. On se réfère maintenant aux figures 5 à 7 qui montrent une autre variante de réalisation. Dans cette variante de réalisation, le fond 26 du boîtier 10 comporte un premier bord longitudinal 62 (figure 7) offrant une face d'appui 64 perpendiculaire au fond du boîtier, ce qui permet déjà d'obtenir une étanchéité sommaire entre l'évaporateur et le boîtier, et un deuxième bord longitudinal 66 offrant une face d'appui 68 inclinée par rapport au fond du boîtier. Avantageusement, un joint d'étanchéité 70 est appliaué contre la face d'appui 64 du premier bord longitudi- nal 62. Il peut être prévu, en lieu et place de ce joint d'étanchéité 70, une nervure saillante à partir de la face 64 et assurant une étanchéité sommaire. Là encore, un élément d'appui inférieur 72 identique ou similaire à l'élément d'appui 54 de la forme de réalisation précédente est inter- posé entre le fond 26 du boîtier et la face inférieure 16 de l'évaporateur 10. Le couvercle 28 du boîtier est identique au couvercle décrit précédemment et comporte aussi deux éléments d'appui 56 en forme de cônes. Un joint latéral 74 est placé à chaque fois entre la paroi latérale 38 ou 40 du boîtier et la face latérale 20 ou 22 de l'évaporateur (figure 6). Dans la forme de réalisation des figures 8 à 10, auxquelles on se réfère maintenant, le fond du boîtier comporte, comme dans la forme de réalisation précédente, deux bords longitu- dinaux 62 et 66 offrant respectivement des faces d'appui 64 et 68. Un joint d'étanchéité 76 (figure 10) est placé entre le fond 26 du boîtier et la face inférieure 16 de l'évapora- teur. Ce joint d'étanchéité s'étend parallèlement au bord longitudinal 62 et assure l'étanchéité entre le flux d'air et les condensats issus de l'évaporateur. Le couvercle 28 est analogue à celui des deux formes de réalisation précédentes et comporte en plus une nervure flottante 78 (figure 10) qui vient prendre appui contre la grande face 14 de l'évaporateur 10, dans la région du raccordement de cette grande face avec la face supérieure 18. Ainsi, cette nervure flottante 16 vient, en coopération avec les éléments d'appui 56, en forme de cônes, assurer le maintien de l'évaporateur dans sa partie supérieure. 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. Revendications 1. Dispositif de montage et de maintien d'un évaporateur (10) dans un boîtier (24) comportant un fond rectangulaire (26) et une ouverture opposée propre à être fermée par un couvercle (28) caractérisé en ce qu'il comprend des éléments de guidage (42, 46; 62, 66) disposés le long d'au moins un grand côté (44, 48) du fond du boîtier et propres à servir de guidage à une grande face (12, 14) de l'évaporateur (10) dans la région de son raccordement à une face inférieure (16) de l'évaporateur, et au moins un élément d'appui (56) solidaire du couvercle (28)et propre à prendre appui contre une face supérieure (18) de l'évaporateur, à l'opposé de la face inférieure (16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de guidage comprennent une paire de plots de guidage (42, 46) disposée le long d'au moins un grand côté (44, 48) du fond du boîtier. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments de guidage comprennent une nervure disposée le long d'au moins un grand côté (44, 48) du fond du boîtier. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément de guidage (42, 46) comporte une face inclinée (50, 52) servant de guidage à une grande face de l'évaporateur lors de l'introduction de ce dernier dans le boîtier. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que chaque plot de guidage (42, 46) est situé proche d'un petit côté (58, 60) du fond du boîtier. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments de guidage comprennent au !1 moins un bord longitudinal (62, 66) formant partie intégrante du boîtier. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un premier bord longitudinal (62) comporte une face d'appui (64) perpendiculaire au fond du boîtier et un deuxième bord longitudinal (66) comportant une face d'appui (68) inclinée par rapport au fond du boîtier. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments de guidage comprennent deux bords longitudi- naux (62, 66) présentant des faces d'appui (64, 68) inclinées par rapport au fond du boîtier. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (70) est appliqué contre la face d'appui (64) d'un bord longitudinal (62). 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la face d'appui (64) d'un bord longitu- dinal (62) porte une nervure (70) formant joint d'étanchéité. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un élément d'appui (54; 72; 76) interDosé entre le fond (26) du boîtier et la face inférieure (16) de l'évaporateur (10). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément d'appui s'étend longitudinalement et parallèle- ment à un grand côté (44, 48) du fond du boîtier. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'élément d'appui solidaire du couver- cle (28) du boîtier comprend au moins un élément (56) en forme de cône propre à prendre appui dans la région de raccordement entre une grande face (12) et une face supé- rieure (18) de l'évaporateur (10). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments (56) en forme de cônes situés à distance l'un de l'autre. 15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, destiné au montage et au maintien d'un évaporateur (10) comportant au moins une tubulure (32) reliée à une face supérieure (18), caractérisé en ce que le couvercle (28) est muni d'un élément de maintien (80) en forme de fourche propre à enserrer la tubulure (32) lors de la fermeture du couver- cle.