Brevet FR2897928A1 — publié le 20070831

-1- CARTER, NOTAMMENT POUR APPAREIL DE CHAUFFAGE, VENTILATION OU CLIMATISATION DESCRIPTION L'invention concerne un carter, notamment pour appareil de chauffage, ventilation ou climatisation selon le préambule de la revendication 1. Un carter de ce type est connu du document DE 197 19 783 Cl. 10 Lors de la conception et du développement d'appareils de climatisation, il convient de satisfaire des exigences très élevées en termes d'isolation thermique, d'étanchéité, de robustesse et d'hygiène. Il faut se conformer aux normes et directives applicables, la forme des surfaces devant garantir un niveau d'hygiène 15 de plus en plus élevé. Ces exigences s'appliquent aussi notamment aux joints, qui doivent présenter des surfaces lisses à pores fermés pour s'opposer à l'accumulation des germes. Les exigences de nettoyabilité totale et intégrale s'appliquent donc également aux joints. Malgré tout, les appareils doivent rester bon marché et faciles à fabriquer et à monter. 20 Les considérations de rationalisation du montage sont importantes surtout pour le choix des joints, dans la mesure où l'on ne peut se permettre d'en sous-estimer le coût. Il convient de prendre en compte, d'une part, les coûts de montage sur le site de production et, d'autre part, le montage simple sur le site d'installation lorsque 25 sont livrés les modules préfabriqués à partir desquels sont réalisés des appareils complets. Pour satisfaire ces exigences, on emploie notamment des joints profilés autoadhésifs préconfectionnés, qui sont efficaces et simples à monter même sur le site d'installation. 30 Des appareils de ce type sont employés pour des débits d'air de l'ordre de 1000 m3/h à 100 000 m3/h, certains modèles spéciaux pouvant atteindre 300 000 m3/h. Pour limiter autant que possible les pertes de chaleur et les ponts thermiques, les revêtements sont isolés thermiquement avec de la laine minérale ou de la mousse de polyuréthane.5 -2- L'épaisseur d'isolant varie, selon les besoins, entre 20 et 100 mm. Des systèmes connus sont composés d'unités cubiques (cadre 3D), les différents composants, tels que des ventilateurs, des chauffages, des systèmes de froid, des filtres, des récupérateurs de chaleur, etc. étant logés chacun dans leur propre carter. Selon les exigences et la taille des installations de ventilation et de climatisation, on atteint des surpressions et des dépressions liées au système allant jusqu'à 3000 Pa environ, parfois même jusqu'à 6000 Pa. L'étanchéité des plaques de revêtement est généralement assurée par des joints plats qui sont collés sur le cadre ou bien coincés ou collés sur les plaques de revêtement. On emploie parfois également des joints creux simples. Les tolérances de fabrication relativement élevées des différents composants de carter et de cadre, ainsi que les écarts de température posent toutefois problème. Les pièces de tôle étant traitées par pliage et coudage, il faut prendre en compte des tolérances de fabrication de l'ordre de 1 mm auxquelles s'ajoutent des tolérances d'épaisseur de paroi et de qualité du matériau constitutif de la tôle. Dans le cas des appareils destinés à être installés à l'extérieur, c'est-à-dire des appareils résistant aux intempéries, il convient également de compenser les fortes variations thermiques, la température pouvant varier entre -40 C et +50 C sur le site d'installation. L'étanchéité doit être assurée de manière durable même dans ces conditions. Partant de cet état de la technique connu, l'invention se fixe pour objectif de proposer un carter, notamment pour appareil de chauffage, ventilation ou climatisation doté d'un système d'étanchéité qui puisse être monté rapidement et à moindre coût et qui compense efficacement les tolérances liées à la fabrication, au montage et au fonctionnement. Ce problème fondamental est résolu conformément à l'invention par un carter selon la revendication 1. Un point essentiel de l'invention consiste donc à prévoir un carter, notamment pour appareil de chauffage, ventilation ou climatisation, qui présente un cadre réalisé en profilés, sur lequel sont fixés plusieurs panneaux définissant une paroi supérieure, une paroi inférieure ainsi que des parois latérales et éventuellement -3- une porte (de visite). Entre les profilés de cadre et les panneaux et/ou la porte sont agencés des joints profilés, notamment des joints profilés creux présentant des lèvres d'étanchéité moulées, notamment moulées par injection. L'invention présente l'avantage de satisfaire les exigences techniques majeures en termes d'hygiène et notamment en termes d'étanchéité, quelles que soient les tolérances liées à la fabrication, au montage et au fonctionnement, tout en fournissant un carter robuste et stable. D'autres améliorations de l'invention et d'autres détails de conception sont indiqués dans les sous-revendications. Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, les joints profilés creux présentent des parties pleines ou bandes droites, qui s'étendent chacune perpendiculairement à la surface du panneau et assument une fonction de support et d'entretoisement entre le panneau et le profilé de cadre. Les bandes agencées droites permettent une transmission uniforme des efforts et évitent la déformation des tôles adjacentes. Cela est particulièrement avantageux au niveau de la fixation par vis des panneaux. A titre de complément ou de variante des bandes droites, il peut être prévu que les joints profilés creux présentent des bandes obliques qui forment un angle strictement supérieur ou inférieur à 90 avec la surface du panneau, notamment du panneau définissant la porte. Grâce aux bandes obliques, le joint s'écarte davantage lorsqu'il est soumis à un effort, par exemple du fait du vissage des plaques de revêtement. En outre, une bande supplémentaire peut être agencée sur le bord intérieur du profilé creux, ladite bande supplémentaire dépassant du contour externe du joint profilé creux et servant à fixer en position des pièces rapportées, notamment une tôle de revêtement intérieure. Cela simplifie le montage du carter. Les lèvres d'étanchéité moulées par injection peuvent comprendre une ou plusieurs lèvres creuses, ce qui améliore l'isolation thermique et phonique.35 -4- On peut alors prévoir que la ou les lèvres soient agencées partiellement dans un évidement s'étendant dans la direction longitudinale de chaque joint profilé creux. Cela permet de concevoir l'agencement ou la configuration de la ou des lèvres creuses avec flexibilité, dans la mesure où l'évidement offre suffisamment d'espace pour ce faire. On peut également prévoir, à titre complémentaire, que sur un bord intérieur du joint profilé creux soit prévue une lèvre d'étanchéité formée en direction de la porte. Cela permet de réduire encore les pertes d'énergie vers l'extérieur via la tôle intérieure. Dans une autre forme d'exécution de l'invention, il est prévu que sur un bord extérieur du joint profilé creux soit formée une lèvre d'étanchéité qui s'étend en direction d'un profilé de cadre associé à la porte, une extrémité libre de la lèvre d'étanchéité étant élargie. Le joint profilé creux peut être conçu sous la forme d'un élément de liaison de deux profilés de cadre, chacune des deux lèvres d'étanchéité formées sur le joint profilé creux chevauchant au moins partiellement un profilé de cadre. Pour améliorer les propriétés hygiéniques, on peut prévoir que les surfaces d'étanchéité exposées à l'air climatisé soient pourvues d'un revêtement antibactérien qui repousse, voire tue les germes. Pour améliorer la fonction d'isolation, les joints profilés creux et/ou les joints d'étanchéité peuvent être profilés et présenter notamment des rainures longitudinales, ce qui réduit la conduction thermique. L'invention est maintenant décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation illustrés de manière schématique aux figures des dessins. On a représenté : 30 Fig. 1 une vue en coupe transversale d'une porte de visite d'un carter selon un exemple de réalisation de l'invention avec un système d'étanchéité à joint profilé creux ; Fig. 2 une vue en coupe transversale d'un panneau pourvu d'un joint profilé 35 creux ; Fig. 3 une vue en coupe transversale d'un panneau au niveau d'une bande de liaison avec un joint profilé creux ; et -5- Fig. 4 une vue en coupe transversale de deux profilés de cadre adjacents, reliés entre eux par un joint profilé creux. La figure 1 montre une vue en coupe d'un système d'étanchéité tel que l'on en utilise notamment dans les carters d'appareils de chauffage, de ventilation ou de climatisation. On peut également envisager d'autres domaines d'application requérant une bonne étanchéité aux gaz. Le cadre 12 du carter 10, tel que représenté, est réalisé à partir de profilés 11 sur lesquels est fixée une pluralité de panneaux 13. La vue en coupe transversale de la figure 1 montre uniquement le panneau 13, qui définit une porte 13a, en particulier une porte de visite 13a. Le panneau 13 définissant la paroi supérieure, la paroi inférieure ainsi que les parois latérales peut être conçu de manière similaire. On peut voir également à la figure 1 qu'il est prévu, entre les profilés de cadre 11 et le panneau 13 définissant la porte de révision 13a, un joint profilé creux 14 présentant des lèvres d'étanchéité 15 moulées ou moulées par injection. Le joint profilé creux 14 présente une pluralité de cavités délimitées par des parties pleines ou bandes 16a, 16b; qui s'étendent dans la direction longitudinale des joints profilés creux 14. Les bandes 16a, 16b peuvent être agencées droites et/ou obliques. L'exemple d'exécution illustré à la figure 1 comporte des bandes 16a, 16b droites et obliques. Dans les exemples d'exécution illustrés aux figures 2 et 4, les bandes 16a sont droites. L'exemple d'exécution de la figure 3 combine des joints profilés creux 14 à bandes droites 16a et à bandes obliques 16b. Concrètement, dans l'exemple d'exécution de la figure 1, deux bandes obliques 16b sont agencées en opposition l'une de l'autre en formant chacune un angle différent de 90 avec la surface du panneau, c'est-à-dire avec le panneau 13 définissant la porte 13a. Les deux bandes 16b s'éloignent l'une de l'autre en direction du profilé de cadre 11 de sorte qu'elles s'écartent lorsqu'une force sensiblement perpendiculaire au panneau 13 s'exerce sur le joint profilé creux 14. Il peut s'agir par exemple de la force exercée lors du vissage des plaques de revêtement des panneaux 13. Cet écartement du joint génère une force de rappel qui renforce l'efficacité d'étanchement. Les deux bandes obliques 16b sont distantes l'une de l'autre et reliées entre elles par une bande transversale 16c. Sur le côté de chacune des deux bandes obliques 16b est prévue une bande droite 16a qui s'étend également dans la direction longitudinale du joint profilé creux 14, sensiblement perpendiculairement au -6- panneau 13. Les deux bandes obliques 16b forment respectivement, avec les bandes droites 16a, les parois latérales d'une cavité du joint profilé creux 14. Sur le côté en regard du profilé de cadre 11 ainsi que sur le côté en regard du panneau 13, les deux cavités 19 sont délimitées par d'autres bandes transversales (non repérées), qui sont agencées parallèlement à la bande transversale 16c reliant les deux bandes obliques 16b. La bandé transversale 16c reliant les deux bandes obliques 16b est distante à la fois du panneau 13 et du profilé de cadre 11, de sorte que d'autres cavités 19 sont formées, d'une part, entre la bande transversale 16c et le panneau et, d'autre part, entre la bande transversale 16c et le profilé de cadre 11. Les deux bandes obliques 16b ne sont pas intégralement obliques ; en d'autres termes, elles ne sont pas obliques sur toute la distance séparant le panneau 13 du profilé de cadre 11. En effet, les deux bandes obliques 16b s'étendent entre le profilé de cadre 11 et la bande transversale 16c. On obtient ainsi, entre la bande transversale 16c et le profilé de cadre 11, une cavité de section transversale trapézoïdale. La cavité 19 agencée entre la bande transversale 16c et le panneau 13 est délimitée latéralement par deux bandes droites, c'est-à-dire perpendiculaires au panneau 13 (non repérées), de sorte que ladite cavité 19 présente une section transversale rectangulaire. Le joint profilé creux illustré à la figure 1 comprend donc une cavité trapézoïdale centrale ainsi qu'agencée au-dessus de cette dernière, une cavité 19 de section transversale sensiblement rectangulaire à laquelle sont latéralement attenantes des cavités de section transversale polygonale 19, dont les parois latérales intérieures sont majoritairement obliques. L'avantage de cette configuration des cavités du joint profilé creux 14 réside dans le fait que les bandes obliques 16b s'écartent sous l'effort, ce qui augmente l'efficacité d' étanchement. On peut en principe également envisager une autre configuration des cavités du joint profilé creux 14, étant entendu qu'il faut prévoir au moins une bande oblique pour assurer le processus d'écartement. -. 7 -Comme il apparaît également à la figure 1, les joints profilés creux 14 présentent des lèvres d'étanchéité 15 qui sont forrnées sur lesdits joints profilés creux 14 par moulage, notamment par moulage par injection. Le profilé d'étanchéité à deux lèvres creuses moulées par injection 15a garantissant un étanchement efficace en cas de forte surpression ou dépression est prévu notamment pour être appliqué au niveau de la porte de visite 13a. Les deux lèvres creuses 15a sont agencées dans un évidement 20 qui s'étend dans la direction longitudinale du joint profilé creux 14. L'évidement 20 correspond à la cavité 19 trapézoïdale qui est limitée latéralement par les deux bandes obliques 16b. Les lèvres creuses 15a présentent une section transversale en forme de dent et comprennent deux parties de lèvre (non repérées) reliées entre elles selon un angle aigu. Les deux lèvres creuses 15a sont légèrement inclinées l'une vers l'autre, ce qui assure un meilleur étanchement après montage. A titre de complément ou de variante dies deux lèvres creuses 15a, il est prévu une autre lèvre d'étanchéité 15b formée en direction de la porte de visite 13a. Cette autre lèvre d'étanchéité 15b est agencée sur un bord intérieur 18a du joint profilé creux 14 et s'étend sensiblement parallèlement au panneau 13. La lèvre d'étanchéité 15b est dans ce cas légèrement incurvée vers l'intérieur du carter. L'extrémité libre de la lèvre d'étanchéité 15b est en contact avec une tôle intérieure 21 de la porte de visite 13a. La tôle intérieure 21 est réalisée avec une section transversale trapézoïdale. La lèvre d'étanchéité 15b formée en direction de la porte de visite 13a réduit en plus les pertes d'énergie vers l'extérieur via la tôle intérieure 21. Ces dispositifs d'étanchéité sont par conséquent agencés dans la région intérieure ou dans la région de la tôle intérieure. Sur les appareils résistant aux intempéries, il est prévu une autre lèvre d'étanchéité 15c qui est agencée à l'extérieur de la porte de visite 13a, c'est-à-dire dans le jeu de porte entre une tôle extérieure 22 de la porte de visite 13a et le profilé de cadre 11. Cette autre lèvre d'étanchéité 15c est formée à cet effet sur un bord extérieur 18b du joint profilé creux 14 et s'étend en direction du profilé de cadre 11 attenant à la porte 13a. Il apparaît également à la figure 1 qu'une extrémité libre de la lèvre d'étanchéité 15e est élargie. -8- Lorsque la porte 13a est fermée, cette autre lèvre d'étanchéité 15c est entraînée avec son extrémité élargie dans l'interstice entre la tôle extérieure 22 et le profilé de cadre 11 et y est pressée. On obtient ainsi une réalisation étanche à la pluie tout en stabilisant le positionnement central de la porte de révision 13a. Cette action de support uniformise l'interstice périphérique entre la porte de visite 13a et le profilé de cadre 11. Dans l'exemple d'exécution de la figure 2, le joint profilé creux 14 présente plusieurs, en particulier quatre bandes droites 16a, qui assurent une fonction supplémentaire de support et d'entretoisement. Les bandes droites 16a définissent trois cavités 19 de section transversale sensiblement rectangulaire, agencées les unes à côté des autres. Ce profilé d'étanchéité est prévu au niveau d'une fixation par vis. Il assure une transmission uniforme des efforts, empêchant ainsi la déformation de la tôle extérieure de revêtement 22. La cavité médiane et la cavité intérieure 19 sont limitées, sur leur côté extérieur, par la tôle extérieure 22. Un des côtés de la cavité extérieure 19 (la cavité de droite sur la figure 2) est délimité par le profilé de cadre 11. On obtient ainsi, entre la tôle de revêtement intérieure, la tôle de revêtement extérieure et le cadre, des cavités 19 étanches les unes par rapport aux autres. En outre, sur un bord intérieur 18a du joint profilé creux 14 est formée une autre bande 16c qui dépasse des contours extérieurs du joint profilé creux 14 et qui sert à fixer en position les pièces rapportées, notamment la tôle de revêtement intérieure 21. Cette autre bande 16c peut également être conçue sous la forme d'une lèvre d'étanchéité formée par moulage sur le joint profilé creux 14. Étant donné que la tôle de revêtement intérieure 21 n'est fixée que par coincement, la bande additionnelle 16c améliore la fixation en position de ladite tôle intérieure 21. La bande additionnelle 16c ou la lèvre d'étanchéité additionnelle est agencée légèrement inclinée vers l'intérieur du carter (par rapport à la bande droite 16a), de sorte que l'extrémité libre coudée de la tôle intérieure 21 peut être poussée le long de la bande 16c supplémentaire jusqu'en position d'arrêt. Le joint profilé creux 14 illustré à la figure 2 peut, selon les exigences, être mis en oeuvre de manière identique dans le cas de bandes de liaison servant de butée pour les portes de visite 13a ou les plaques de revêtement, la zone intérieure de ladite bande de liaison étant en règle générale remplie d'un isolant thermique supplémentaire. La bande de liaison porte le repère 23 sur la figure 3. -9- L'exemple d'exécution illustré à la figure 4 est prévu notamment pour relier plusieurs appareils ou carters d'appareil. Cette conception de dispositif d'étanchéité satisfait aux exigences définies pour le raccordement de carters. La voie disponible pour conduire la chaleur est notamment agrandie. Il est prévu à cet effet que le joint profilé creux 14 soit conçu sous la forme d'un élément de liaison 17 permettant de relier entre eux deux profilés de cadre voisins 11. Sont formées à cet effet sur le joint profilé creux 14 deux lèvres d'étanchéité 15d chevauchant chacune au moins partiellement un profilé de cadre 11. Le joint profilé creux 14 est lui-même réalisé sous la forme d'un système à plusieurs cavités. Il est prévu quatre cavités 19 de section transversale sensiblement rectangulaire, lesdites cavités ayant deux à deux la même taille. A l'extrémité intérieure du joint profilé creux 14, c'est-à-dire l'extrémité orientée vers l'intérieur du carter, est prévu un prolongement en T 24, qui s'engage derrière les deux profilés de cadre I l et les fixe ainsi en position. Étant donné que le matériau d'étanchéité est un isolant thermique, la température superficielle est équilibrée dans la région extérieure. Les pertes de chaleur et de froid s'en trouvent ainsi réduites. Lorsqu'il faut satisfaire des exigences plus élevées, les profilés de cadre peuvent également être isolés. L'agencement extérieur des lèvres d'étanchéité 15d ou des bandes d'étanchéité permet d'influer simplement sur les couleurs et ainsi sur le design de l'appareil. Les systèmes d'étanchéité décrits précédemment sont particulièrement adaptés aux applications mettant en oeuvre les profilés de cadre 11 conçus sous la forme de profilés en double carré. Les profilés en double carré sont décrits en détail dans la demande déposée en parallèle par le déposant et intitulée Carter, notamment pour appareil de chauffage, ventilation ou climatisation . Le contenu de ladite demande est intégralement incorporé par référence à la présente demande. Pour satisfaire des exigences plus élevées en matière d'hygiène, les surfaces de joint exposées à l'air climatisé peuvent être pourvues d'un revêtement antibactérien qui repousse, voire tue les germes. La zone d'appui et par conséquent la conduction thermique peuvent être réduites grâce à des profilages supplémentaires, tels que des rainures longitudinales dans le profilé d'étanchéité. -10- En résumé, les avantages essentiels du système selon l'invention sont les suivants : isolation thermique entre l'intérieur et l'extérieur fonction de centrage des plaques de revêtement fonction de support pour une force de pression ou un couple de serrage défini(e) respect d'une distance prédéfinie combinaison définie de zones dures et de zones molles dans un joint réduction de la déformation de la tôle au niveau de la vis (formation de creux) lèvres d'étanchéité à symétrie axiale, adaptées aux surpressions ou dépressions dans l'appareil fonction d'étanchement pour les appareils résistant aux intempéries possibilités de design supplémentaires au niveau de la liaison entre les modules possibilités de design supplémentaires au niveau de l'étanchement des interstices sur les modèles résistant aux intempéries. 10 15 20 25 -11- Liste des repères 10 Carter 11 Profil de cadre 12 Cadre 13 Panneau 13a Porte 13b Porte 14 Joints profilés creux 15 Lèvres d'étanchéité 15a Lèvre creuse 15b Lèvre d' étanchéité 15c Lèvre d'étanchéité 15d Lèvre d'étanchéité 16a Bande droite 16b Bande oblique 16c Bande 17 Élément de liaison 18a Bord intérieur 18b Bord extérieur 19 Cavités 20 Évidement 21 Tôle intérieure 22 Tôle extérieure 23 Bande de liaison 24 Prolongement REVENDICATIONS 1. Carter (10), notamment pour appareil de chauffage, ventilation ou climatisation, avec un cadre (12) réalisé en profilés (11) et, aptes à être fixés sur ledit cadre, une pluralité de panneaux (13) définissant une paroi supérieure, une paroi inférieure ainsi que des parois latérales et éventuellement une porte (de visite) (13a), caractérisé en ce qu'entre les profilés de cadre (11) et les panneaux (13) et/ou la porte (13a) sont agencés des joints profilés, notamment des joints profilés creux (14) présentant des lèvres d'étanchéité (15) moulées, notamment moulées par injection. 2. Carter selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joints profilés creux (14) présentent des bandes droites (16a), qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à la surface du panneau et assument une fonction de support et d'entretoisement entre le panneau (13) et le profilé de cadre (11). 3. Carter selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les joints profilés creux (14) présentent des bandes obliques (16b) qui forment un angle strictement supérieur ou inférieur à 90 avec la surface du panneau, notamment du panneau (13) définissant la porte (13a). 4. Carter selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les joints profilés creux (14) présentent plusieurs cavités (19) délimitées au moins partiellement par les bandes (16a, 16b). 5. Carter selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'une bande supplémentaire (16c) est formée sur le bord intérieur (18a) du profilé creux (14), ladite bande supplémentaire dépassant du contour externe du joint profilé creux (14) et servant à fixer en position des pièces rapportées, notamment une tôle de revêtement intérieure. 6. Carter selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lèvres d'étanchéité (15) moulées par injection comprennent une ou plusieurs lèvres creuses (15a).- 13 - 7. Carter selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ou les lèvres (15a) sont agencées partiellement dans un évidement (20) s'étendant dans la direction longitudinale de chaque joint profilé creux (14). 8 Carter selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que sur un bord intérieur (18a) du joint profilé creux (14) est prévue une lèvre d'étanchéité (15b) formée en diréction de la porte. 9. Carter selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en 10 ce que sur un bord extérieur (18b) du joint profilé creux (14) est formée une lèvre d'étanchéité (15c) qui s'étend en direction d'un profilé de cadre (11) associé à la porte (13a), une extrémité libre de la lèvre d'étanchéité (15c) étant élargie. 10. Carter selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé 15 en ce que le joint profilé creux (14) est conçu sous la forme d'un élément de liaison (17) de deux profilés de cadre (11), chacune des deux lèvres d'étanchéité (15d) formées sur le joint profilé creux (14) chevauchant au moins partiellement un profilé de cadre (11). 20 11. Carter selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les surfaces d'étanchéité exposées à l'air climatisé sont pourvues d'un revêtement antibactérien qui repousse, voire tue les germes. 12. Carter selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé 25 en ce que le joint profilé creux (14) et/ou les joints d'étanchéité (15) sont profilés et présentent notamment des rainures longitudinales.