Brevet FR2933487A1 — publié le 20100108

Dispositif d'assemblage d'un ventilateur pour groupe de réfrigération L'invention concerne un dispositif d'assemblage d'un ventilateur pour groupe de réfrigération. L'invention est avantageusement mise en oeuvre dans le domaine du froid commercial et par exemple pour le refroidissement de boissons conditionnées en bouteilles et en canettes disposées à l'intérieur d'une enceinte thermiquement isolée ayant, par exemple, la forme d'une armoire. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au refroidissement de boissons ni au domaine du froid commercial. Néanmoins, afin de faciliter la compréhension de l'invention, celle-ci sera décrite en rapport à une armoire de conditionnement de boisson. Ce type d'armoire est disposé principalement dans des lieux publics tels que des aéroports, hôtels, centres commerciaux et est destiné à la vente des boissons. L'armoire comporte un caisson rigide fermé par une porte, généralement vitrée, permettant l'accès aux produits disposés dans l'armoire. Un groupe de réfrigération, disposé dans l'armoire, rend celle-ci autonome. Plus précisément, pour assurer son fonctionnement, l'armoire n'a besoin que d'une alimentation électrique extérieure. De façon connue, le groupe de réfrigération d'armoires frigorifiques est constitué d'un tiroir situé en partie basse de l'armoire. Cette disposition présente l'avantage de permettre une extraction facile du groupe de réfrigération pour des opérations de maintenance. Une telle réalisation est par exemple décrite dans la demande de brevet française FR 2 855 871 déposé au nom de la demanderesse. Le dispositif de réfrigération comprend un étage d'évaporation et un étage de condensation. Chaque étage comprend un échangeur permettant de transférer de l'énergie thermique entre un flux d'air et un fluide caloporteur. Les flux d'air sont entrainés par des ventilateurs afin de créer une convection forcée au niveau de l'échangeur correspondant. A ce jour, les différents composants du groupe de réfrigération sont assemblés sur un châssis formant une structure porteuse du tiroir situé en partie basse de l'armoire. Des parois rapportées sur la structure permettent de guider les flux d'air entrainés par les ventilateurs. Ce mode d'assemblage est complexe à mettre en oeuvre et le guidage des flux d'air est imparfait. Plus précisément, la totalité du flux d'air entrainé par un ventilateur ne traverse pas l'échangeur correspondant ce qui réduit le rendement du groupe de réfrigération. De plus, du fait des chaines de cotes longues, le ventilateur peut être décentré par rapport à l'échangeur associé, ce qui nuit également au rendement du groupe frigorifique. L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en simplifiant le montage d'un ventilateur par rapport à l'échangeur qui lui est associé. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'assemblage d'un ventilateur pour groupe de réfrigération, caractérisé en ce qu'il comprend : 10 • un capot supportant le ventilateur, • un échangeur comprenant une paroi, le capot et la paroi formant deux éléments du dispositif, le premier élément prenant appui contre une première face du second élément, • une pluralité de pinces appartenant au premier élément et prenant appui 15 contre une seconde face du second élément, la seconde face étant opposée à la première face. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation 20 donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente schématiquement le fonctionnement d'un dispositif de réfrigération ; la figure 2 représente en perspective les différents éléments fonctionnels décrits sur la figure 1 ; 25 la figure 3 représente en perspective le montage d'un ventilateur sur un échangeur ; la figure 4 représente dans une vue à plat le montage du ventilateur sur l'échangeur ; la figure 5 représente en coupe une pince permettant l'appui d'un 30 capot sur un échangeur ; les figures 6, 7 et 8 représentent plusieurs phases dans la mise en place d'une pince ; les figures 9 à 13 représentent plusieurs phases dans la mise en place du capot sur l'échangeur. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. L'invention est décrite en rapport à un groupe de réfrigération équipant une armoire frigorifique. Il est bien entendu que l'invention peut être mise en oeuvre pour tout assemblage d'un ventilateur par rapport à un échangeur, le ventilateur générant un flux d'air traversant l'échangeur. La figure 1 représente schématiquement des éléments fonctionnels d'un groupe de réfrigération 10 comprenant un étage d'évaporation 11 et un étage de condensation 12. L'étage d'évaporation 11 comporte un évaporateur 13 dans lequel se refroidit un flux d'air 14 circulant dans un compartiment utile d'une armoire frigorifique non représentée. Le compartiment utile est destiné à conserver par exemple des denrées alimentaires à une température inférieure à l'ambiante. Le flux d'air 14 est entraîné par un ventilateur 15 disposé en aval de l'évaporateur 13. Par ailleurs, un fluide caloporteur circule dans un organe de détente 16 puis dans l'évaporateur 13. En aval de l'évaporateur 13, le fluide caloporteur à l'état gazeux voit sa pression augmenter dans un compresseur 17 appartenant à l'étage de condensation 12. Le fluide caloporteur est ensuite refroidi dans un condenseur 18 par contact thermique avec une seconde circulation d'air forcé 19 par un ventilateur 20 représenté en aval du condenseur 18. L'évaporateur 13 et le condenseur 18 sont tous deux des échangeurs permettant le transfert d'énergie thermique entre le fluide caloporteur et le flux d'air qui le traversent. En sortie du condenseur 18, le fluide caloporteur se dirige vers l'organe de détente 16 situé dans l'étage d'évaporation 11. Le schéma fonctionnel du dispositif de réfrigération 10 a volontairement été simplifié. Il est, bien entendu, possible d'y adjoindre d'autres composants permettant d'améliorer son fonctionnement. La figure 2 représente en perspective la position relative des différents composants du groupe de réfrigération représenté sur la figure 1. On y retrouve, fixé à un châssis 21, le compresseur 17, le condenseur 18 et le ventilateur 20. Le châssis 21 a la forme d'une plaque qui une fois en place dans l'armoire frigorifique est posée sur un planché de l'armoire. Sur le châssis 21 on peut également fixer un boîtier 22 enfermant différents composants électriques permettent le fonctionnement des appareils électriques du groupe de réfrigération tels que les ventilateurs 15 et 20 ainsi que le compresseur 17. On peut également fixer au châssis un bac 23 de récupération de condensats issus du compartiment utile de l'armoire et de l'étage d'évaporation 11. Afin de permettre l'évaporation dans l'air ambiant des condensats, une canalisation chaude 24 dans laquelle circule le fluide caloporteur peut serpenter dans le fond du bac 23. Sur la figure 2 on voit également la position de l'évaporateur 13 et du ventilateur 15. Ces deux éléments sont portés par un isolant thermique non représenté sur la figure 2 et permettant d'isoler les deux étages 11 et 12 l'un de l'autre. La figure 3 représente en perspective un dispositif d'assemblage du ventilateur 15 sur l'évaporateur 13. Le montage, ici représenté, peut également être mis en oeuvre pour l'assemblage du ventilateur 20 sur le condenseur 18. Le dispositif comprend un capot 35 supportant le ventilateur 15. Le capot 35 est quant à lui supporté par l'évaporateur 13. Avantageusement, le capot 35 guide le flux d'air entrainé par le ventilateur 15 et traversant l'évaporateur 13 afin que la totalité du flux d'air entrainé par le ventilateur 15 traverse l'évaporateur 13. A cet effet, le capot 35 comprend une face 36 prenant appui sur une paroi 37 de l'évaporateur 13, une partie tubulaire 38 et une grille 39. La partie tubulaire 38 est raccordée à l'une de ses extrémités à la face 36 et à l'autre de ses extrémités à la grille 39. Le ventilateur 15 est fixé au centre de la grille 39 et des pales du ventilateur 15 tournent à l'intérieur de la partie tubulaire 38. La figure 4 représente l'évaporateur 13, le ventilateur 15 et la capot 35 dans une vue par un plan perpendiculaire à un axe de rotation du ventilateur 15. Le ventilateur 15 est bien centré par rapport à l'évaporateur 13, assurant ainsi une meilleure efficacité dans le transfert thermique entre le flux d'air entrainé par le ventilateur 15 et l'évaporateur 13. La seule pièce servant d'intermédiaire entre le ventilateur 15 et l'évaporateur 13 est le capot 35. La chaine de cote liant le ventilateur 15 à l'évaporateur 13 est ainsi très courte. Ceci permet d'assurer un bon centrage du ventilateur 15 malgré des dispersions inévitables dans la fabrication des différentes pièces mécaniques. Le dispositif d'assemblage comprend une pluralité de pinces 40 appartenant au capot 35. Les différentes pinces 40 sont avantageusement identiques pour simplifier leur réalisation. Les pinces 40 sont réparties autour de l'axe du ventilateur 15 dans des zones de l'évaporateur 13 extérieure à sa partie active, partie traversée par le flux d'air entrainé par le ventilateur 15. Chaque pince 40 assure une pression ponctuelle du capot 35 contre l'évaporateur 13. La répartition des pinces 40 est définie en fonction de la rigidité des deux éléments en contact, évaporateur 13 et capot 35, de manière à assurer une étanchéité suffisante du flux d'air. La figure 5 représente en coupe partielle le capot 35 et la paroi 37 de l'évaporateur 13 au niveau d'une des pinces 40. Le capot 35 et l'évaporateur 13 sont représentés en position assemblée. La paroi 37 de l'évaporateur 13 comprend deux faces 41 et 42 opposées. La face 36 du capot 35 prend appui sur la face 41 de l'évaporateur 13 et les pinces 40 prennent appui contre la face 42. A chaque pince 40 correspond une ouverture 43 de l'évaporateur 13 permettant à la pince 40 d'accéder à la seconde face 42. Dans l'exemple représenté, les pinces 40 appartiennent au capot 35. II est bien entendu possible réaliser des pinces dans la paroi 37 de l'évaporateur 13. Dans ce cas, les pinces prennent appui contre une face du capot 35 opposée à la face 36 et les ouvertures correspondant à chaque pince sont alors réalisées dans le capot 35. Avantageusement la pince 40 à la forme d'un crochet dont une extrémité libre 44 comprend un renflement 45 s'étendant en direction de la face 42 et permettant d'assurer une pression du capot 35 contre la face 41. La pince 40 s'étend depuis une paroi 46 du capot 35 jusqu'à son extrémité libre 44. La paroi 46 vient en appui contre la paroi 37 de l'évaporateur 13. La présence du renflement 45 permet de maîtriser le point de contact entre la pince 40 et la face 42. Le point de contact se fait sur ce renflement 45. L'effort exercé par la pince 40 est fonction de la raideur de la pince 40 entre son accrochage sur le capot 35 et le point de contact qui se fait toujours sur le renflement 45. L'effort est également fonction de l'épaisseur de la paroi 37. Grace à la présence du renflement 45, l'effort exercé par la pince 40 est indépendant de la position d'un bord 47 de l'ouverture 43, bord situé au plus près de la pince 40. En l'absence de renflement 45, le contact entre la pince 40 et la paroi 37 pourrait se faire au niveau du bord 47, ce qui entrainerait une variation importante de l'effort en fonction des dispersions de fabrication de l'ouverture 43. Une telle variation pourrait entraîner une rupture de la pince 40. On peut prévoir une nervure 48 tout au long des pinces 40 pour augmenter sa raideur. On peut également prévoir un chanfrein 49 réalisé au niveau de l'extrémité 44 de la pince 40 afin de faciliter l'insertion de la pince 40 le long de la face 42, notamment lorsque l'extrémité 44 de la pince 40 touche le bord 47. De plus, aucun contact dans une direction verticale de la figure 5, représentée par l'axe z, n'existe entre le capot 35 et l'évaporateur 13. Un tel contact ne pourrait se faire qu'au niveau de l'accrochage entre la pince 40 et le capot 35. Cette zone d'accrochage est fragile et on risquerait des ruptures de pinces 40 dans cette zone. Le capot 35 peut être ouvert en regard de la pince 40 afin de faciliter la réalisation du capot 35 par exemple par moulage. Les figures 6, 7 et 8 représentent plusieurs phases dans la mise en place d'une pince 40. Sur la figure 6, le capot 35 est à distance de la paroi 37. Dans une première phase de l'assemblage, on rapproche le capot 35 dans une direction horizontale x jusqu'à ce que les faces 36 et 41 viennent au contact l'une de l'autre comme représenté sur la figure 7. La pince 40 pénètre dans l'ouverture 43. Il est nécessaire que dans une direction verticale portée par l'axe z les dimensions de l'ouverture 43 soient supérieures à celles de la pince 40 pour que la pince 40 puisse entrer librement dans l'ouverture 43. Dans une seconde phase de l'assemblage, on déplace le capot 34 le long de la paroi 37. Le sens du déplacement du capot 35 est ùz sur les figures 7 et 8. La position finale à l'issu de cette deuxième phase est représentée sur la figure 8 et correspond à la figure 5. A l'issu de la première phase, l'extrémité libre 44 de la pince 40 est située au dessus du bord 47 et durant la deuxième phase, l'extrémité libre 44 passe en dessous du bord 47 en glissant le long de la face 42 de la paroi 37. Durant cette deuxième phase, les faces 36 et 41 restent au contact l'une de l'autre. Le dispositif d'assemblage comporte des moyens pour imposer la pénétration simultanée de toutes les pinces 40 dans les ouvertures 43 correspondantes. Si une des pinces 40 seulement rentre dans son ouverture 43, on risque sa rupture. Un mode de réalisation de ces moyens est représenté aux figures 9 à 13. Ces moyens comprennent par exemple : • un guide 50 appartenant à l'évaporateur 13 permettant de poser le capot 35 de telle sorte que les pinces 40 soient en regard des ouvertures 43 correspondantes, • une lumière 51 appartenant à l'évaporateur 13, • un doigt 52 appartenant au capot 35 réalisé de telle sorte que le doigt 52 ne peut pénétrer dans la lumière 51 que lorsque la face 36 du capot 35 destinée à prendre appui contre la face 41 de l'évaporateur 13 est parallèle à la face 41 de l'évaporateur 13. Les figures 9 à 13 représentent plusieurs phases dans la mise en place du capot 35 sur l'évaporateur 13. Sur ces figures, un seul ensemble comprenant un guide 50, une lumière 51 et un doigt 52 est représenté. Il est bien entendu possible de prévoir plusieurs ensembles, par exemple deux, un de chaque coté du ventilateur 15 comme représenté sur la figure 4. Sur la figure 9, le capot 35 est à distance de la paroi 37 de l'évaporateur 13. Le capot 35 repose dans sa partie basse 56 sur le guide 50. Les deux faces 36 et 41 ne sont pas parallèles. Lorsque le capot 35 se déplace le long du guide 50, le mouvement du capot 35 se fait en suivant l'axe x jusqu'à atteindre la position représentée sur la figure 10. La lumière 51 s'ouvre dans la paroi 37 et dans cette position, le doigt 52 bute contre la paroi 37. Le doigt 52 ne peut pénétrer dans la lumière 51 que lorsque la capot 35 se redresse jusqu'à ce que les faces 36 et 41 deviennent parallèles comme représenté sur la figure 11. La longueur du doigt 52 dans la direction x est déterminée pour que, lorsqu'il bute contre la paroi 37, les pinces 40 restent à distance de la paroi 37 sans pouvoir pénétrer dans les ouvertures 43 correspondantes. La pénétration du doigt 52 dans la lumière 51 autorise le rapprochement des deux faces 36 et 41 jusqu'à ce que les pinces 40 pénètrent dans leurs ouvertures 43 respectives comme représenté sur la figure 12. Cette position des pinces 40 par rapport aux ouvertures 43 correspond celle décrite à la figure 7. Avantageusement, l'évaporateur 13 comprend une rainure 55 permettant au capot 35 d'échapper au guide 50, lorsque les pinces 40 ont toutes pénétré dans leurs ouvertures 43 correspondantes. La rainure 55 sert également de guide dans le mouvement du capot 35 selon l'axe z le long de la paroi 37. La rainure 55 s'étend selon l'axe z perpendiculairement au guide 50. Une partie basse 56 du capot 35 descend dans la rainure 55 lors du mouvement du capot 35 selon l'axe z pour pincer la paroi 37 et atteindre la position représentée sur la figure 13. La hauteur de la lumière 51 permet que le doigt 52 se déplace dans la lumière 51 lors du mouvement de descente du capot 35. La longueur du doigt 52 est également définie de façon à ce que la partie basse 56 ne puisse s'engager dans la rainure 55 tant que le doigt 52 n'a pas pénétré dans la lumière 51. La position de la rainure 55 permet également d'éviter lors d'une inclinaison du capot 35, inverse de celle représentée sur la figure 10, un mouvement du capot 35 dans un sens ùz. En effet, dans le cas d'une inclinaison inverse, les pinces 40 situées au haut du capot 35 pourrait avoir pénétré dans leurs ouvertures 43 respective alors que les pinces situées en bas du capot 35 seraient en dehors de leurs ouvertures 43. La rainure 55 contribue également à maintenir le capot 35 en pression contre la paroi 37. Plus précisément, un bord 57 de la rainure 55 appuie contre la partie basse 56 lorsque la partie basse 56 s'engage dans la rainure 55 dans son mouvement de translation selon l'axe z. A cet effet, on peut prévoir un jeu négatif de quelques dixièmes de millimètres entre le bord 57 et la partie basse 56 du capot 35 lorsque la face 36 du capot 35 est en contact contre la face 41 de l'échangeur dans la position de la figure 12. Le jeu négatif est défini dans la direction x et assure la mise en pression des deux faces 36 et 41 l'une contre l'autre lorsque le capot 35 passe de la position de la figure 12 à celle de la figure 13. Avantageusement, le capot 35 comporte une butée 60 permettant de prendre appui contre l'évaporateur 13 lors d'un mouvement de translation du capot 35 par rapport à l'évaporateur 13 le long de la paroi 37, mouvement permettant l'assemblage du ventilateur 15, la butée 60 étant distincte des pinces 40. La butée 60 est par exemple située en partie haute du capot 35. La butée 60 vient au contact de l'évaporateur 13 lorsque les pinces 40 sont engagées derrière la paroi 37. La butée 60 permet aux pinces 40 de ne pas venir au contact des bords 47 correspondants. L'évaporateur 13 à principalement une forme parallélépipédique, la paroi 37 formant une face verticale du parallélépipède. La butée peut recouvrir la totalité d'une face supérieure horizontale du parallélépipède afin d'assurer l'étanchéité du flux d'air entrainé par le ventilateur 15 en partie haute de celui-ci. Avantageusement, le dispositif comprend des moyens de verrouillage de l'échangeur 13 et du capot 35 l'un par rapport à l'autre. Ces moyens comprennent par exemple deux vis 65 et 66 permettant au capot 35 d'être fixé sur l'évaporateur 13. Les deux vis 65 et 66 sont par exemple disposées entre deux pinces 40 voisines. On peut prévoir pour chaque vis, 65 et 66 un trou lisse réalisé dans le capot 35 et un trou taraudé réalisé dans la paroi 37. Ces deux trous ne sont alignés, pour permettre la mise en place des vis 65 et 66, que lorsque la position de la figure 13 est atteinte. Les vis 65 et 66 contribuent également à maintenir le capot 35 en pression contre la paroi 37. Plusieurs éléments distincts contribuent à maintenir le capot 35 en pression contre la paroi 37 : les pinces 40, la rainure 55, au moyen de son bord 57, et les vis 65 et 66. Ces différents éléments peuvent être répartis régulièrement le long de l'axe z en fonction de la rigidité de l'échangeur 13 et du capot 35 au niveau de leur zone de contact pour assurer une bonne étanchéité aéraulique au niveau de ce contact.25 REVENDICATIONS1. Dispositif d'assemblage d'un ventilateur (15) pour groupe de réfrigération, caractérisé en ce qu'il comprend : • un capot (35) supportant le ventilateur (15), • un échangeur (13) comprenant une paroi (37), le capot (35) et la paroi (37) formant deux éléments du dispositif, le premier élément (35) prenant appui contre une première face (41) du second élément (13), • une pluralité de pinces (40) appartenant au premier élément (35) et prenant appui contre une seconde face (42) du second élément (13), la seconde face (42) étant opposée à la première face (41). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot (35) guide un flux d'air entrainé par le ventilateur (15) et traversant l'échangeur (13). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot (35) comporte une butée (60) permettant de prendre appui contre l'échangeur (13) lors d'un mouvement de translation du capot (35) par rapport à l'échangeur (13) le long de la paroi (37), mouvement permettant l'assemblage du ventilateur (15), la butée (60) étant distincte des pinces (40). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à chaque pince (40) correspond une ouverture (43) du second élément (13) permettant à la pince (40) d'accéder à la seconde face (42) du second élément (13). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pince (40) a la forme d'un crochet dont une extrémité libre (44) comprend un renflement (45) s'étendant en direction de la seconde face (42) du second élément (13) et permettant d'assurer une pression du premier élément (35) contre la première face (41) du second élément (13). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour imposer la pénétrationsimultanée de toutes les pinces (40) dans les ouvertures (43) correspondantes. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les 5 moyens pour imposer la pénétration simultanée de toutes les pinces (40) dans les ouvertures (43) correspondantes comprennent : • un guide (50) appartenant à l'échangeur (13) permettant de poser le capot (35) de telle sorte que les pinces (40) soient en regard des ouvertures (43) correspondantes, 10 • une lumière (51) appartenant à l'échangeur (13), • un doigt (52) appartenant au capot (35) réalisé de telle sorte que le doigt (52) ne peut pénétrer dans la lumière (51) que lorsqu'une face (36) du premier élément (35) destinée à prendre appui contre la première face (41) du second élément (13) est parallèle à la première face (41) du 15 second élément (13). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'échangeur (13) comprend une rainure (55) permettant au capot (35) d'échapper au guide (50), lorsque les pinces (40) ont toutes pénétré dans 20 leurs ouvertures (43) correspondantes. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de verrouillage (65, 66) des deux éléments (13, 35) l'un par rapport à l'autre. 25