Brevet FR3056726A1 — publié le 20180330

MODULE TUBULAIRE UNITAIRE POUR VEHICULE AUTOMOBILE A MOTEUR THERMIQUE, ET GENERATEUR THERMOELECTRIQUE INCORPORANT PLUSIEURS DE CES MODULES. La présente invention concerne un module tubulaire unitaire destiné à équiper un véhicule automobile à moteur thermique à combustion interne, et un générateur thermoélectrique comprenant au moins une nappe ou faisceau de dits modules. L'invention s'applique à la récupération d'énergie thermique issue du fonctionnement du véhicule pour générer de l'énergie électrique dans le véhicule. On connaît dans des véhicules automobiles des générateurs thermoélectriques utilisant des rangées d'éléments thermoélectriques pour générer un courant électrique en présence d'un gradient de température entre deux de leurs faces opposées, par effet Seebeck. Ces générateurs comprennent usuellement un empilement de nappes de tubes chauds véhiculant des gaz d'échappement du véhicule et de tubes froids véhiculant un liquide de refroidissement, entre et au contact desquels les éléments thermoélectriques sont pris en sandwich typiquement par brasure au contact des tubes chauds. Ces éléments sont soumis à un gradient de température généré par l'écart de température entre ces gaz et ce liquide, de sorte que ces générateurs permettent de produire de l'électricité à partir d'une conversion de ce gradient thermique issu du recyclage des gaz. Les documents US 2015/0333244 Al et KR 101327735 B1 présentent de tels générateurs thermoélectriques, dont les tubes chauds sont chacun pourvus à chacune de leurs extrémités d'une bride de connexion à un organe de fixation du circuit de distribution fluidique. Dans US 2015/0333244 A1, chaque tube chaud est réalisé en plusieurs blocs et présente une section rectangulaire par exemple à double enveloppe définissant deux grandes faces opposées surmontées d'éléments thermoélectriques, alors que dans KR 101327735 B1 chaque tube chaud présente une section polygonale entourée sur l'ensemble de son périmètre par les éléments thermoélectriques. 3056726 2 Ces générateurs présentent comme inconvénients majeurs de présenter un poids et un encombrement élevés avec, pour chaque module tube chaud/ éléments thermoélectriques, des ratios massique et volumique [éléments thermoélectriques/ module] qui sont relativement élevés. 5 Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement en section longitudinale et en perspective un module tubulaire unitaire 1 selon un autre exemple de l'art antérieur, à tube chaud 2 monobloc de section rectangulaire (véhiculant les gaz d'échappement dans le sens de la flèche A) qui est entouré sur ses grandes faces opposées 2a et 2b par au moins deux séries 10 supérieure et inférieure de tubes froids 3 (véhiculant le liquide de refroidissement dans le sens de la flèche B) avec interposition, par des interfaces brasées avec le tube chaud 2 et non brasées avec les tubes froids 3, d'éléments thermoélectriques 4 revêtus de pistes planes de conduction électrique 5a, 5b en contact avec les tubes froids 3. Plus précisément, les 15 éléments 4 sont brasés sur les faces 2a, 2b du tube chaud 2 et sont revêtus par brasage des pistes 5a, 5b qui sont en contact « sec » avec les tubes froids 3 (i.e. sans brasage, usuellement avec interposition d'un matériau d'interface thermique entre pistes 5a, 5b et tubes 3). Le tube chaud 2 est équipé à chacune de ses extrémités d'une bride transversale de fixation 6 20 incorporant chacune des trous taraudés 6a recevant des vis d'assemblage (non visibles) à une plaque transversale collectrice 7 des gaz d'échappement (illustrée à la figure 4) extérieure à la bride 6. Comme visible à la figure 1, qui montre en plus de la figure 2 les deux paires supérieure et inférieure de collecteurs 8 de liquide de 25 refroidissement (ces collecteurs 8 forment des tubulures insérées dans les boîtes de distribution du liquide de refroidissement, appelées boîtes à eau), ces collecteurs 8 sont montés nettement à l'extérieur des brides 6, ce qui présente comme inconvénients qu'ils sont situés trop près de la source chaude ce qui peut nuire à leur bon fonctionnement, et que ces collecteurs 8 30 ainsi déportés par rapport au tube chaud 2 confèrent aux tubes froids 3 une longueur totale élevée qui gagnerait à être réduite, vu qu'elle génère une 3056726 3 perte de charge additionnelle et va à l'encontre de l'efficacité et de la compacité recherchées pour le générateur. Un autre inconvénient majeur du module tubulaire 1 des figures 1 et 2 réside dans la fixation des brides 6 aux plaques collectrices 7 5 par ces vis d'assemblage qui traversent les brides 6 en les dépassant axialement vers l'intérieur, de sorte que, d'une part, chaque vis occupe notamment par sa tête un espace axial non négligeable entre la bride 6 qu'elle traverse et les éléments thermoélectriques 4 qui forme un volume mort non fonctionnel qui pourrait être utilisé autrement et que, d'autre part, chaque 10 bride 6 doit être suffisamment épaisse (épaisseur usuelle d'au moins 3 mm) pour pouvoir être taraudée et recevoir ces vis. Or, ces brides 6 très épaisses représentent de manière connue environ 50 % de la masse totale de chaque tube chaud 2, ce qui pénalise la masse globale du générateur thermoélectrique. 15 Encore un autre inconvénient du module des figures 1 et 2 réside dans l'encombrement axial des pistes de conduction électrique d'extrémités 5a qui s'étendent axialement au-delà de la rangée d'éléments thermoélectriques proximale 4a vis-à-vis des brides 6 (i.e. la plus proche de celles-ci), ces pistes d'extrémités 5a qui revêtent chaque rangée proximale 4a 2 0 étant montées au contact des tubes froids 3 supérieurs ou inférieurs en s'étendant axialement en regard de l'espace séparant cette rangée 4a de la bride 6 adjacente. Il résulte donc notamment de cet agencement connu des figures 1 et 2 que les ratios massique et volumique précités demeurent 25 relativement élevés pour un générateur thermoélectrique incorporant ces tubes chauds 2. Un but de la présente invention est de proposer un module tubulaire unitaire destiné à équiper un véhicule automobile à moteur thermique à combustion interne, qui remédie à l'ensemble des inconvénients 3 0 précités, le module comprenant : - un tube monobloc intérieur, dit tube chaud, qui est adapté pour véhiculer des gaz d'échappement à haute température du véhicule et qui 3056726 4 présente une surface externe s'étendant autour d'un axe longitudinal de symétrie pour le tube chaud, ladite surface externe étant destinée à être entourée par au moins deux séries de tubes extérieurs disposés en vis-à-vis, dits tubes froids, adaptés pour véhiculer un liquide de refroidissement dudit 5 véhicule de part et d'autre du tube chaud, - deux brides transversales de fixation, chacune des brides enserrant respectivement une extrémité du tube chaud, les brides étant respectivement destinées à être assemblées par des moyens d'assemblage à deux plaques transversales collectrices desdits gaz d'échappement, lesdites 10 plaques collectrices s'étendant au-delà des brides par rapport audit axe, et - des éléments thermoélectriques qui sont solidaires de ladite surface externe et qui sont revêtus de pistes de conduction électrique destinées à être montées au contact des tubes froids. A cet effet, un module tubulaire unitaire selon l'invention est 15 tel que lesdits moyens d'assemblage sont extérieurs à chacune des brides. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune des brides est avantageusement dépourvue de trou taraudé la traversant pour recevoir une vis d'assemblage à une dite plaque collectrice. On notera que cet assemblage des brides selon l'invention qui 20 n'est pas traversant vis-à-vis de celles-ci permet de se passer des vis d'assemblages précitées de l'art antérieur entre brides et plaques collectrices, ce qui présente le double avantage de pouvoir réduire au minimum l'épaisseur des brides (et donc leur masse et leur encombrement) et d'utiliser autrement l'espace vacant entre chaque bride et les éléments thermoélectriques 25 proximaux sur le tube chaud résultant de l'absence de toute tête de vis dans cet espace. Comme cela sera détaillé ci-après, cet espace vacant peut être avantageusement occupé par chaque collecteur des paires supérieure et inférieure de collecteurs. On notera également que cet assemblage de chaque bride à 30 la plaque collectrice par l'extérieur de cette bride autorise non seulement le positionner les collecteurs dans cet espace vacant entre brides et éléments 3056726 5 thermoélectriques, mais encore d'utiliser ce même espace vacant pour y implanter d'autres pistes de conduction électrique, comme expliqué ci-après. On notera en outre que ces brides non taraudées selon l'invention permettent d'obtenir un faisceau plus dense pour l'effet 5 thermoélectrique que dans cet art antérieur des figures 1 et 2. Avantageusement, chacune des brides peut présenter une épaisseur inférieure à 3 mm pouvant être égale à 1 mm dans une direction axiale parallèle audit axe, de telle sorte que le module soit allégé en comparaison d'un module de référence à brides à trous taraudés pour vis 10 d'assemblage. On notera que les brides de l'invention procurent une réduction de masse substantielle pour un tube chaud donné (i.e. de même géométrie et matériau) tant selon ledit axe que dans un plan transversal, en comparaison du tube chaud à brides taraudées des figures 1-2. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque bride dépourvue de vis d'assemblage est avantageusement distante d'une rangée de dits éléments thermoélectriques proximale vis-à-vis de la bride d'une distance réduite dans ladite direction axiale, de telle sorte que le module soit plus compact en comparaison d'un module de référence à brides à trous 20 taraudés recevant des vis d'assemblage et imposant donc une distance supérieure avec ladite rangée proximale. On notera en effet que la suppression de l'espace nécessaire aux vis d'assemblage des brides des figures 1-2 permet de diviser par deux le volume mort transversal nécessaire autour de chaque tube chaud. Il en 25 résulte qu'un assemblage de plusieurs modules tubulaires unitaires selon l'invention (i.e. à plusieurs tubes chauds équipés de ces brides) est nettement plus dense que dans cet art antérieur. Selon un autre aspect de l'invention, pour lequel le tube chaud présente en section transversale une forme sensiblement rectangulaire à 30 deux grands côtés supérieur et inférieur recevant deux séries supérieure et inférieure des éléments thermoélectriques, lesdites pistes de conduction 3056726 6 électrique de ladite série supérieure (respectivement inférieure) peuvent avantageusement s'étendre suivant plusieurs plans distincts et comprendre : - des dites pistes principales qui connectent électriquement les éléments thermoélectriques parallèlement et de manière adjacente audit 5 grand côté supérieur (respectivement inférieur) de ladite surface externe du tube chaud suivant un premier plan longitudinal supérieur (respectivement inférieur), et - d'autres dites pistes externes par rapport audit axe qui prolongent des dites pistes principales d'extrémités et qui sont adaptées pour 10 connecter électriquement deux rangées respectives, proximales vis-à-vis des brides, des éléments thermoélectriques de deux tubes chauds consécutifs en débordant dudit grand côté supérieur (respectivement inférieur), lesdites pistes externes s'étendant suivant un second plan sécant audit premier plan et transversal audit tube chaud. 15 Avantageusement, lesdites pistes externes peuvent être formées par des portions terminales desdites pistes principales d'extrémités revêtant les éléments thermoélectriques proximaux, portions qui sont repliées dudit premier plan vers ledit second plan à proximité immédiate desdites rangées proximales des éléments thermoélectriques des tubes chauds 2 0 consécutifs, en alternance auxdites deux extrémités de ces derniers. On notera que ces pistes externes repliées assurent la connexion électrique entre les rangées proximales respectives de tubes chauds deux à deux consécutifs au plus près de ces tubes chauds, du fait que ces pistes externes dépassent latéralement de ces rangées dans la direction 25 transversale des tubes chauds. On notera également que ces deux plans pour lesdites pistes principales et externes permettent d'utiliser moins d'espace dans la direction longitudinale dudit axe que dans l'art antérieur de la figure 1, et ainsi de compacter encore davantage le module tubulaire unitaire selon l'invention. En 3 0 effet, ledit premier plan longitudinal (e.g. horizontal) pour lesdites pistes principales de connexion entre les éléments thermoélectriques est choisi avantageusement perpendiculaire audit second plan transversal (e.g. vertical) 3056726 7 de connexion entre tubes chauds consécutifs, ou de connexion aux entrées et sorties électriques du générateur thermoélectrique. De préférence, les éléments thermoélectriques sont constitués de plots prismatiques (i.e. définis au sens large par une directrice 5 en forme de ligne fermée brisée s'étendant le long d'une génératrice) par exemple parallélépipédiques ou cubiques. En variante, on pourrait utiliser des plots en forme de pyramide ou de tronc de pyramide, des plots cylindriques (i.e. définis au sens large par une directrice en forme de ligne fermée courbe s'étendant le long d'une génératrice) ou même des plots en forme de cône ou 10 de tronc de cône. Un générateur thermoélectrique destiné à équiper un véhicule automobile à moteur thermique à combustion interne selon l'invention est tel qu'il comprend : - au moins une nappe de dits modules tubulaires unitaires tels 15 que définis ci-dessus en relation avec l'invention, - lesdites deux plaques transversales collectrices des gaz d'échappement auxquelles sont assemblées lesdites brides par lesdits moyens d'assemblage, et - lesdites au moins deux séries de tubes froids qui sont 20 respectivement pourvues de deux paires supérieure et inférieure de collecteurs de liquide de refroidissement, chaque dite paire supérieure (respectivement inférieure) comprenant deux dits collecteurs supérieurs (respectivement inférieurs) positionnés chacun, axialement par rapport audit axe, entre les brides et des rangées de dits éléments thermoélectriques 25 proximales vis-à-vis des brides. On notera que ce montage de chacun des deux collecteurs supérieurs et inférieurs axialement entre la bride adjacente et la rangée proximale d'éléments thermoélectriques, en lieu et place du montage de l'art antérieur (voir figure 1) d'un tel collecteur axialement au-delà de la bride 30 adjacente -ce montage selon l'invention étant rendu possible par la réduction substantielle du volume de chaque bride notamment le long dudit axe longitudinal - permet donc de réduire au minimum la longueur de chaque tube 3056726 8 chaud et la longueur du faisceau de tubes froids et de rapprocher en même temps les collecteurs des éléments thermoélectriques, en conférant par conséquent au générateur thermoélectrique une densité accrue tant pour sa géométrie que pour son efficacité. 5 Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens d'assemblage peuvent comprendre des mors de serrage qui enserrent au moins partiellement les brides et qui sont fixés à la plaque collectrice en regard par des vis d'assemblage traversant lesdits mors et la plaque collectrice, avec interposition d'un joint d'étanchéité axialement entre les 10 brides et la plaque collectrice, chacun desdits mors de serrage étant monté dans un plan transversal parallèle auxdites brides en étant apte à maintenir en position au moins un dit tube chaud et à densifier ladite au moins une nappe dans deux directions transversale et verticale perpendiculaires définissant ledit plan transversal. 15 On notera que c'est la réduction de volume de chaque bride selon l'invention notamment suivant ledit axe longitudinal qui permet d'utiliser ces mors de serrage venant enserrer la bride en la plaquant axialement contre la plaque collectrice adjacente. Ces mors forment des mâchoires de serrage mécanique permettant de maintenir en position chaque tube chaud et 20 d'assurer l'étanchéité côté gaz d'échappement avec cette plaque. Avantageusement, lesdits mors de serrage peuvent présenter chacun une longueur, mesurée dans ladite direction transversale ou verticale, au moins égale à la moitié de la longueur de chaque bride dans la même direction transversale ou verticale, et encore plus avantageusement au plus 25 égale à la longueur de chaque bride dans la direction transversale ou verticale multipliée par N+1, où N est le nombre de tubes chauds consécutifs du générateur dans la direction transversale ou verticale. D'une manière générale, un générateur thermoélectrique selon l'invention permet de multiplier par deux le ratio massique précité 30 (masse des éléments thermoélectriques / masse du générateur) par rapport au générateur de l'art antérieur illustré aux figures 1-2. 3056726 9 Selon un autre aspect de l'invention, ledit générateur comprend en outre des boîtes de distribution du liquide de refroidissement, dites boîtes à eau, qui sont aptes à recevoir et à distribuer le liquide entre différentes couches des tubes froids, l'une au moins desdites boîtes à eau 5 pouvant avantageusement supporter des capteurs de température et/ou des connectiques électriques. On notera que ces boîtes à eau selon l'invention permettent, dans ce but recherché de densité accrue du générateur thermoélectrique, de regrouper les fonctions de distribution du circuit de refroidissement et de 10 collection des connectiques électriques. Avantageusement, ladite au moins une boîte à eau peut être pourvue d'une plaque de fermeture électriquement isolante formant un tableau électrique, lequel est adapté pour modifier des paramètres électriques du générateur en fonction des variables courant/ tension désirées en sortie 15 et/ou pour isoler d'éventuels défauts électriques détectés. D'autres caractéristiques, avantages et détails de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, donné à titre illustratif et non limitatif, la description étant réalisée en référence aux dessins joints, parmi lesquels : 20 la figure 1 est une vue schématique en section longitudinale dans le plan 1-1 de la figure 2 d'un module tubulaire unitaire selon l'art antérieur à tube chaud pourvu de brides, équipé des tubes froids et des collecteurs correspondants, la figure 2 est une vue de dessus et en perspective du module 25 tubulaire unitaire de la figure 1, sans ces tubes froids ni leurs collecteurs, la figure 3 est une vue de dessus et en perspective d'un module tubulaire unitaire selon l'invention, à tube chaud pourvu des brides de l'invention, des éléments thermoélectriques et de leurs pistes conductrices selon l'invention mais sans les tubes froids ni leurs collecteurs, 30 la figure 4 est une vue schématique en section longitudinale dans le plan IV-IV de la figure 3 de ce module selon l'invention, illustré sans 3056726 10 ces pistes mais avec les moyens d'assemblage selon l'invention des brides aux plaques collectrices des gaz d'échappement, la figure 5 est une vue de dessus et en perspective d'un module selon l'invention, montrant schématiquement les deux plans sécants 5 contenant les deux types de pistes selon l'invention visibles à la figure 3, la figure 6 est une vue schématique en section longitudinale de ce module de l'invention à tube chaud pourvu des brides, des tubes froids et des collecteurs correspondants, pour comparaison avec celui de la figure 1, la figure 7 est une vue partielle de dessus et en perspective 10 d'un générateur thermoélectrique selon l'invention incorporant un empilement de nappes de modules selon la figure 6, collecteurs inclus, et montrant en outre les moyens d'assemblage de la figure 4, la figure 8 est une vue partielle de face et en perspective de ce générateur thermoélectrique selon l'invention montrant l'empilement de 15 nappes selon la figure 7 mais sans les collecteurs, et l'agencement des pistes externes, et la figure 9 est une vue partielle en perspective semi-éclatée de ce générateur thermoélectrique selon l'invention, montrant en outre l'assemblage de deux boîtes à eau latéralement en relation avec les 2 0 collecteurs des tubes froids. Le module tubulaire unitaire 1' selon l'exemple de réalisation de l'invention illustré aux figures 3 à 6, qui forme le générateur thermoélectrique 10 des figures 7-9 par empilement de plusieurs nappes de ces modules 1', comprend : 25 - un tube chaud 2 (e.g. en acier inoxydable), qui véhicule des gaz d'échappement à haute température du véhicule et qui présente une surface externe de section globalement rectangulaire s'étendant autour de l'axe longitudinal de symétrie Y' du tube, dont les grands côtés horizontaux 2a et 2b sont destinés à être entourée par au moins deux séries supérieure et 30 inférieure de tubes froids 3 (e.g. en aluminium, voir figure 6) en vis-à-vis véhiculant un liquide de refroidissement du véhicule, 3056726 11 - deux brides transversales de fixation 6' s'étendant dans le plan transversal XZ de la figure 3, chaque bride 6' avant ou arrière enserrant respectivement une extrémité avant 2c ou arrière 2d du tube 2 (immédiatement en deçà ou en affleurement des extrémités 2c, 2d) avec 5 lequel elles sont formées d'un seul tenant (i.e. les brides 6' peuvent également être réalisées en acier inoxydable), les brides 6' étant respectivement destinées à être assemblées par des moyens d'assemblage 9 (voir figure 4) à deux plaques transversales collectrices 7 des gaz d'échappement s'étendant axialement à l'extérieur des brides 6' par rapport à 10 l'axe Y', et - deux séries supérieure et inférieure de n rangées chacune (n=9 dans cet exemple illustré, avec deux rangées proximales vis-à-vis des deux brides connectées entre elles par sept rangées centrales) d'éléments thermoélectriques 4a, 4b formés dans cet exemple de plots 15 parallélépipédiques (e.g. cubiques) qui sont respectivement solidaires des grands côtés supérieur 2a et inférieur 2b par deux interfaces internes brasées et qui sont revêtus de pistes principales de conduction électrique 5b destinées à se trouver au contact des tubes froids 3 par deux interfaces externes non brasées. 20 Comme notamment visible aux figures 3 et 5, chaque bride 6' est dépourvue de tout trou taraudé la traversant pour recevoir une vis d'assemblage à une plaque collectrice 7, contrairement à l'art antérieur des figures 1-2, ce qui permet de réduire au minimum son épaisseur axiale (qui peut avantageusement être de 1 mm seulement) et donc sa masse et son 25 encombrement (grâce à ces brides 6' amincies, il est possible de réduire d'une valeur allant jusqu'à 60 % la masse totale de chaque tube chaud 2). La suppression de l'espace nécessaire aux vis d'assemblage des brides 6' permet ainsi de diviser par deux le volume mort nécessaire autour de chaque tube chaud 2 dans le plan transversal XZ et le long de la 3 0 direction axiale Y, et donc de densifier dans les trois directions X, Y, Z l'assemblage de plusieurs modules tubulaires unitaires 1' selon l'invention (voir figures 7 et 8). 3056726 12 Comme illustré à la figure 4, les moyens d'assemblage 9 entre chaque bride 6' et la plaque collectrice 7 adjacente comprennent, en lieu et place des vis d'assemblage utilisées par le passé, deux mors de serrage 9a transversaux (s'étendant dans le plan XZ et par exemple en acier inoxydable) 5 qui enserrent chacun au moins une bride 6' au niveau de la face axialement interne 6a' de la ou des brides 6' (face située vers l'intérieur du tube 2 par rapport à l'axe Y') et de sa tranche périphérique 6b' en la plaquant à la plaque collectrice 7 en regard par des vis d'assemblage 9b traversant chaque mors 9a et la plaque 7 autour de chaque bride 6'. De plus, on interpose axialement 10 un joint d'étanchéité 9c (e.g. en un graphite compressé) entre chaque bride 6' et la plaque 7 pour assurer l'étanchéité côté gaz d'échappement. Chacun des deux mors 9a permet ainsi de maintenir en position plusieurs tubes chauds 2 de deux nappes horizontales empilées l'une sur l'autre (voir figures 8-9) et de densifier chaque nappe dans les directions 15 transversale X et verticale Z. On voit en effet à la figure 8 que chaque mors 9a présente une longueur, mesurée dans la direction transversale X, sensiblement égale à trois fois la longueur de chaque bride 6' dans la direction X. Cette absence de fixation traversante entre chaque bride 6' et 20 la plaque collectrice 7 adjacente permet également : - comme illustré à la figure 6, de remplir l'espace vacant entre chaque bride 6' et la rangée proximale 4a adjacente par l'un des deux collecteurs 8' de liquide de refroidissement d'une paire supérieure et d'une paire inférieure de collecteurs 8', chaque collecteur 8' étant monté par rapport 25 à l'axe Y' entre une bride 6' et la rangée proximale 4a et non plus au-delà de la bride 6 adjacente (cf. figure 1), ce qui permet de minimiser la longueur L2 de chaque tube chaud 2 et la longueur L3 du faisceau de tubes froids 3 et de rapprocher les collecteurs 8' des éléments thermoélectriques 4a, 4b (en évitant ainsi que les collecteurs 8' soient situés trop près de la source chaude 30 comme à la figure 1), en conférant finalement une densité accrue au générateur 10 ; et 3056726 13 - comme illustré aux figures 3 et 5-8, d'utiliser l'espace laissé vacant axialement à l'intérieur de chaque bride 6' pour y implanter des pistes axialement externes 5a' supérieure et inférieure de conduction électrique qui prolongent par pliage à angle droit suivant un plan vertical XZ des portions 5 terminales de pistes principales 5b d'extrémités supérieures et inférieures s'étendant suivant un plan longitudinal horizontal XY pour connecter en série les éléments thermoélectriques 4b supérieurs et inférieurs. Comme visible aux figures 5-6, les pistes externes 5a' sont repliées verticalement au plus près de rangées proximales 4a deux à deux 10 consécutives équipant une nappe horizontale de tubes chauds 2 voisins, rangées proximales 4a consécutives que ces pistes 5a' connectent électriquement entre elles en débordant latéralement de ces rangées consécutives 4a dans la direction transversale X pour se rejoindre entre deux tubes chauds 2 consécutifs. La figure 8 montre que ces pistes externes 5a' 15 peuvent être repliées en alternance devant et au plus près des deux rangées proximales 4a situées aux extrémités opposées 2c, 2d des tubes chauds 2 (i.e. dans la direction transversale X, en deçà de l'extrémité avant 2c du premier tube chaud 2 de la nappe puis de l'extrémité arrière 2d du second tube chaud 2 de la nappe, etc.). 20 Ces deux plans XY et XZ perpendiculaires pour les pistes principales 5b et externes 5a' procurent une compacité accrue dans la direction Y, par rapport à l'agencement connu des pistes 5a, 5b de la figure 1 dans lequel les pistes d'extrémités 5a (contenues comme les autres pistes dans le seul plan horizontal XY) s'étendaient axialement jusqu'aux brides 6. 25 Un générateur thermoélectrique 10 selon l'invention tel qu'illustré aux figures 7-9 permet de multiplier par deux le ratio (masse des éléments thermoélectriques 4a, 4b / masse du générateur 10) par rapport au générateur à modules tubulaires 1 de l'art antérieur des figures 1-2, ce ratio massique pouvant par exemple atteindre une valeur aussi élevée que 0,15. 30 Comme spécifiquement illustré à la figure 9 et dans le but de disposer d'un générateur thermoélectrique 10 « densifié » (i.e. de compacité et d'efficacité accrues), on peut avantageusement regrouper les fonctions de 3056726 14 distribution fluidique du circuit de refroidissement et de réunion des connectiques électriques, par l'intermédiaire de boîtes à eau 11 selon l'invention, dont la conception a été optimisée comme expliqué ci-après. Sont notamment visibles à la figure 9 : 5 - les empilements de nappes de tubes chauds 2 / éléments thermoélectriques 4a, 4b / tubes froids 3 (quatre nappes comprenant chacune six tubes chauds 2 agencés en parallèle dans cet exemple) avec en particulier, en chaque côté avant et arrière du générateur 10, les collecteurs 8' de liquide de refroidissement (tubulures transversales), les brides 6' pourvues 10 des mors de serrage 9a, la plaque collectrice 7 des gaz d'échappement à laquelle sont fixées les brides 6' par ces mors 9a et les vis 9b, et le joint d'étanchéité 9c intercalé entre la plaque 7 et chaque bride 6' ; et - deux boîtes à eau 11 formant deux parois latérales opposées en communication fluidique avec les collecteurs 8', comprenant 15 chacune une entrée/sortie 11a pour le liquide de refroidissement et pourvue d'une plaque de fermeture 12 fixée à la boîte à eau 11 (l'une des boîtes à eau 11 est montrée assemblée, l'autre en vue éclatée). Chaque boîte à eau 11 selon l'invention, qui peut être réalisée en un matériau électriquement isolant (de préférence en matière plastique) ou 20 en aluminium par exemple, est adaptée non seulement pour distribuer le liquide de refroidissement entre chaque couche de tubes froids 3, mais aussi : - pour servir de support à des capteurs de température comprenant par exemple des thermocouples 11b de mesure de la température des gaz d'échappement, et/ou 25 - pour collecter les connectiques électriques du circuit intégrant le générateur thermoélectrique 10 par l'intermédiaire de la plaque de fermeture 12 (de préférence en un matériau isolant électrique) dont est pourvue chaque boîte à eau 11, laquelle plaque de fermeture 12 comporte avantageusement un tableau des connectiques électriques, pour pouvoir 30 modifier suivant les besoins le circuit électrique du générateur 10 en fonction des grandeurs de courant/ tension désirées en sortie et pour isoler de potentiels défauts électriques qui pourraient apparaître en fonctionnement. REVENDICATIONS1) Module tubulaire unitaire (1') destiné à équiper un véhicule automobile à moteur thermique à combustion interne, le module comprenant : - un tube monobloc intérieur, dit tube chaud (2), qui est adapté pour véhiculer des gaz d'échappement à haute température du véhicule et qui présente une surface externe (2a, 2b) s'étendant autour d'un axe longitudinal de symétrie (Y') pour le tube chaud, ladite surface externe étant destinée à être entourée par au moins deux séries de tubes extérieurs disposés en vis-à- vis, dits tubes froids (3), adaptés pour véhiculer un liquide de refroidissement dudit véhicule de part et d'autre du tube chaud, - deux brides transversales de fixation (6'), chacune des brides enserrant respectivement une extrémité (2c et 2d) du tube chaud, les brides étant respectivement destinées à être assemblées par des moyens d'assemblage (9) à deux plaques transversales collectrices (7) desdits gaz d'échappement, lesdites plaques collectrices s'étendant au-delà des brides par rapport audit axe, et - des éléments thermoélectriques (4a et 4b) qui sont solidaires de ladite surface externe et qui sont revêtus de pistes de conduction 20 électrique (5a' et 5b) destinées à être montées au contact des tubes froids, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assemblage sont extérieurs à chacune des brides. 2) Module tubulaire unitaire (1') selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que chacune des brides (6') est dépourvue de trou taraudé la traversant pour recevoir une vis d'assemblage à une dite plaque collectrice (7). 3) Module tubulaire unitaire (1') selon la revendication 2, 3 0 caractérisé en ce que chacune des brides (6') présente une épaisseur inférieure à 3 mm pouvant être égale à 1 mm dans une direction axiale (Y) parallèle audit axe (Y'), de telle sorte que le module soit allégé en 3056726 17 comparaison d'un module de référence (1) à brides (6) à trous taraudés (6a) pour vis d'assemblage. 4) Module tubulaire unitaire (1') selon la revendication 3, 5 caractérisé en ce que chacune des brides (6') dépourvue de vis d'assemblage est distante d'une rangée de dits éléments thermoélectriques (4a), qui est proximale vis-à-vis de la bride, d'une distance réduite dans ladite direction axiale (Y), de telle sorte que le module soit plus compact en comparaison d'un module de référence (1) à brides (6) à trous taraudés (6a) recevant des vis 10 d'assemblage imposant une distance supérieure avec ladite rangée proximale (4a). 5) Module tubulaire unitaire (1') selon une des revendications précédentes, le tube chaud (2) présentant en section transversale une forme 15 sensiblement rectangulaire à deux grands côtés supérieur (2a) et inférieur (2b) recevant deux séries supérieure et inférieure des éléments thermoélectriques (4a et 4b), caractérisé en ce que lesdites pistes de conduction électrique (5a' et 5b) de ladite série supérieure (respectivement inférieure) s'étendent suivant plusieurs plans distincts (XY et XZ) et comprennent : - des dites pistes principales (5b) qui connectent électriquement les éléments thermoélectriques (4a et 4b) parallèlement et de manière adjacente audit grand côté supérieur (respectivement inférieur) de ladite surface externe du tube chaud suivant un premier plan longitudinal (XY) supérieur (respectivement inférieur), et - d'autres dites pistes externes (5a') par rapport audit axe (Y') qui prolongent des dites pistes principales d'extrémités et qui sont adaptées pour connecter électriquement deux rangées respectives, proximales vis-à-vis des brides (6'), des éléments thermoélectriques (4a) de deux tubes chauds consécutifs en débordant dudit grand côté supérieur (respectivement inférieur), lesdites pistes externes s'étendant suivant un second plan (XZ) sécant audit premier plan et transversal audit tube chaud. 3056726 18 6) Module tubulaire unitaire (1') selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites pistes externes (5a') sont formées par des portions terminales desdites pistes principales (5b) d'extrémités revêtant les 5 éléments thermoélectriques proximaux (4a), portions qui sont repliées dudit premier plan (XY) vers ledit second plan (XZ) à proximité immédiate desdites rangées proximales (4a) des éléments thermoélectriques des tubes chauds (2) consécutifs, en alternance auxdites deux extrémités (2c et 2d) de ces derniers. 10 7) Module tubulaire unitaire (1') selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments thermoélectriques (4a et 4b) sont constitués de plots prismatiques, par exemple parallélépipédiques ou cubiques. 15 8) Générateur thermoélectrique (10) destiné à équiper un véhicule automobile à moteur thermique à combustion interne, caractérisé en ce que le générateur comprend : - au moins une nappe de dits modules tubulaires unitaires (1') 20 selon une des revendications précédentes, - lesdites deux plaques transversales collectrices (7) des gaz d'échappement auxquelles sont assemblées lesdites brides (6') par lesdits moyens d'assemblage (9), et - lesdites au moins deux séries de tubes froids (3) qui sont 25 respectivement pourvues de deux paires supérieure et inférieure de collecteurs (8') de liquide de refroidissement, chaque dite paire supérieure (respectivement inférieure) comprenant deux dits collecteurs supérieurs (respectivement inférieurs) positionnés chacun, axialement par rapport audit axe (Y'), entre les brides et des rangées de dits éléments thermoélectriques 30 (4a) proximales vis-à-vis des brides. 3056726 19 9) Générateur thermoélectrique (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assemblage (9) comprennent des mors de serrage (9a) qui enserrent au moins partiellement les brides (6') et qui sont fixés à ladite plaque collectrice (7) en regard par des vis 5 d'assemblage (9b) traversant lesdits mors et ladite plaque collectrice, avec interposition d'un joint d'étanchéité (9c) axialement entre les brides et ladite plaque collectrice, chacun desdits mors de serrage étant monté dans un plan transversal (XZ) parallèle auxdites brides en étant apte à maintenir en position au moins un dit tube chaud (2) et à densifier ladite au moins une nappe dans 10 deux directions transversale (X) et verticale (Z) perpendiculaires définissant ledit plan transversal (XZ). 10) Générateur thermoélectrique (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits mors de serrage (9a) présentent chacun une 15 longueur (L1), mesurée dans ladite direction transversale (X) ou verticale (Z), qui est au moins égale à la moitié de la longueur de chacune des brides (6') dans ladite même direction transversale ou verticale. 11) Générateur thermoélectrique (10) selon la revendication 20 10, caractérisé en ce que lesdits mors de serrage (9a) présentent chacun ladite longueur (L1) qui est au plus égale à la longueur de chacune des brides (6') dans ladite direction transversale (X) ou verticale (Z) multipliée par N+1, où N est le nombre de tubes chauds 2 consécutifs du générateur dans ladite direction transversale ou verticale. 25 12) Générateur thermoélectrique (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur comprend en outre des boîtes de distribution du liquide de refroidissement, dites boîtes à eau (11), qui sont aptes à recevoir et à distribuer le liquide entre différentes 3 0 couches des tubes froids (3), l'une au moins desdites boîtes à eau supportant des capteurs de température (11b) et/ou des connectiques électriques. 3056726 20 13) Générateur thermoélectrique (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite au moins une boîte à eau (11) est pourvue d'une plaque de fermeture (12) électriquement isolante formant un tableau électrique, lequel est adapté pour modifier des paramètres électriques du 5 générateur en fonction des variables courant/ tension désirées en sortie et/ou pour isoler d'éventuels défauts électriques détectés.