[1 ] Le domaine de la présente invention est celui des dispositifs d’étanchéité et plus particulièrement des dispositifs d’étanchéité destinés aux systèmes d’échange de chaleur de véhicules automobiles, notamment de véhicules hybrides ou électriques.

[2] Il est connu de prévoir dans les véhicules automobiles différents circuits de fluide réfrigérant ou caloporteur, afin de réaliser le refroidissement de différents composants du véhicule et notamment le moteur ou les batteries, et/ou pour former un circuit de refroidissement d’un système de chauffage, de climatisation et/ou de ventilation. Ces différents circuits de fluide sont amenés à traverser un ou plusieurs échangeurs de chaleur équipant le véhicule notamment en face avant du véhicule, de sorte que le fluide circulant dans l’échangeur puisse réaliser un échange thermique avec un flux d’air entrant par la face avant du véhicule.

[3] De tels systèmes sont mis en oeuvre aussi bien pour des véhicules à moteur thermique que pour des véhicules électriques ou hybrides. Dans les véhicules électriques ou hybrides, les moyens de motorisation électriques actuels font appel à des batteries de plus en plus puissantes pour améliorer les performances motrices et de confort du véhicule, tout en augmentant l’autonomie du véhicule. L’augmentation de la puissance des batteries doit s’accompagner de recherches sur des moyens de recharge rapide. On connaît des bornes de recharge rapide mettant en oeuvre des puissances électriques supérieures à 50 kW. De telles puissances s’accompagnent néanmoins d’une dissipation thermique dans la batterie du véhicule, qui, si elle n’est pas évacuée, peut y provoquer des dommages irréversibles tels qu’une réduction de sa durée de vie ou une limitation de sa vitesse de charge.

[4] Afin de prévenir de tels dommages, il est nécessaire de thermoréguler les

batteries, et notamment de les refroidir. Dans ce but, les véhicules automobiles sont classiquement équipés de systèmes d’échange de chaleur capables de transférer des calories d’un fluide à un autre. Un conduit de ventilation permet de guider l’air entrant, froid, vers un ou des échangeurs de chaleur, lesquels peuvent être agencées dans un boîtier d’encapsulage hermétiquement clos encapsulant aussi un groupe moto ventilateur (GMV).

[5] Dans les conditions particulières de charge rapide, le véhicule est à l’arrêt. Afin d’assurer un débit d’air suffisant pour permettre le refroidissement optimal de la batterie, le groupe moto ventilateur fonctionne à des vitesses élevées, générant de ce fait une forte surpression au sein du boîtier. Une telle surpression est susceptible de provoquer d’une part la fuite d’air frais, c’est-à-dire le passage d’air à l’extérieur du boîtier sans passer par le ou les échangeurs, et le cas échéant une recirculation d’air chaud provenant de l’extérieur du boîtier, ce qui a pour effet de réduire les performances thermiques. L’étanchéité du boîtier d’encapsulage devient donc primordiale, en particulier au niveau des composants traversant le boîtier, tels que les tubulures d’entrée et de sortie de l’échangeur de chaleur, qui constituent des zones de faiblesse pouvant être à l’origine de fuites d’air.

[6] Pour remédier à cet inconvénient, des dispositifs d’étanchéité peuvent être mis en oeuvre dans le boîtier d’encapsulage, au niveau des zones de passages de tubulures à travers le boîtier. Il convient de noter qu’une telle problématique ne se limite pas aux véhicules électriques et hybrides, les circuits de fluides caloporteurs tels que précédemment décrit pouvant également être intégrés au sein des systèmes de ventilation, chauffage ou climatisation des véhicules à moteur thermique. Les dispositifs connus présentent cependant de nombreux désavantages. De par la variabilité des diamètres et types de tubulures composant les systèmes d’échange de chaleur, ces dispositifs d’étanchéité sont bien souvent difficilement adaptables et doivent être réalisés à des dimensions spécifiques afin d’assurer une étanchéité optimale au niveau des tubulures de calibres variables auxquelles ils sont destinés. Un tel inconvénient entraîne une augmentation des coûts de production, due à la multiplicité des pièces

d’étanchéité de modèles différents requis, mais aussi une difficulté

d’approvisionnement lorsque le remplacement du dispositif vient à être

nécessaire. [7] De plus, de tels facteurs peuvent interférer avec les performances du dispositif d’étanchéité. Par exemple, l’utilisation de dispositifs d’étanchéité destinés à des tubulures de diamètre défini sur des tubulures de diamètre proche mais non identique ne sera pas optimale et ne préviendra pas la recirculation des flux d’air chaud et/ou la fuite d’air frais. A l’inverse, l’insertion de tubulures de diamètre légèrement supérieur dans un dispositif d’étanchéité trop étroit pourra créer des contraintes physiques sur le dispositif d’étanchéité, accélérant de ce fait son usure et réduisant sa durée de vie.

[8] Un autre inconvénient présent dans les dispositifs d’étanchéité connus est leur complexité d’assemblage et de désassemblage. Nombre de ces dispositifs sont fixés de façon permanente, notamment lorsqu’ils requièrent des opérations de surmoulage visant à assurer la fixation étanche des tubulures au niveau de leur passage à travers le boîtier d’encapsulage. Une telle opération rend d’une part l’assemblage complexe, mais aussi tout désassemblage ultérieur éventuel, pour entretien ou réparation, plus fastidieux.

[9] La présente invention s’inscrit dans ce contexte et a pour but de proposer un dispositif d’étanchéité durable pour échangeur de chaleur, pouvant être aisément adapté aux différents diamètres des tubulures d’un système d’échange de chaleur, et étant facilement produit.

[10] Un autre but de l’invention est de fournir un procédé d’assemblage simple du système d’échange de chaleur, notamment parce qu’il ne nécessite pas d’opération supplémentaire de fixation, telle que du surmoulage, et qui permette également de faciliter d’éventuels désassemblages ultérieurs, tout en conservant une étanchéité optimale du boîtier d’encapsulage de l’échangeur de chaleur.

[1 1 ] L’objet de la présente invention concerne ainsi un dispositif d’étanchéité pour échangeur de chaleur de véhicule automobile consistant en une plaque comprenant un évidement central configuré pour laisser passage à une tubulure de l’échangeur de chaleur. Au moins deux bords d’extrémités opposées de ladite plaque sont équipés respectivement d’organes de guidage en translation pour la fixation du dispositif d’étanchéité dans un cadre de support de l’échangeur de chaleur, les organes de guidage s’étendant en saillie du plan d’allongement principal de la plaque pour former un coulisseau apte à former glissière avec des rainures formées dans le cadre de support. Et le dispositif d’étanchéité comporte un moyen d’étanchéité déformable élastiquement agencé autour de l’évidement central formé dans la plaque.

[12] On entend par organes de guidage en translation des moyens formant un coulisseau équipé sur la longueur d’au moins deux bords d’extrémités opposées de la plaque permettant l’insertion du dispositif d’étanchéité dans un logement qui lui est destiné. Ledit logement est ouvert sur au moins un côté, de sorte que ce côté soit situé sur un bord d’extrémité frontal d’une des parois du cadre de support, et il est encadré par des rainures de forme complémentaire aux organes de guidage, elles aussi ouvertes. Le dispositif d’étanchéité et l’ensemble formé par le logement et les rainures coopèrent de manière à permettre une insertion simplifiée du dispositif dans le système d’échange de chaleur, par glissement selon un mouvement de translation le long de rainures.

[13] Ainsi, l’assemblage du système d’échange de chaleur dans sa globalité en est simplifié, puisque le dispositif d’étanchéité peut être placé au préalable sur la tubulure correspondante de l’échangeur avant d’insérer, par translation, l’ensemble échangeur-dispositif dans le cadre de support des échangeurs de chaleur. De plus, aucune opération supplémentaire de fixation n’est requise une fois le dispositif installé dans son logement, et toute manoeuvre de manutention future se fera sans complexité puisque le système peut être désassemblé par simple coulissement.

[14] Selon la présente invention, les organes de guidage, ou coulisseaux, peuvent adopter des formes variables, présentant par exemple des profils en T ou en crochet, dès lors qu’au moins un pan de matière en saillie du plan d’allongement principal du dispositif d’étanchéité permet de former butée dans les rainures associées, de forme complémentaire, assurant ainsi le verrouillage du dispositif d’étanchéité dans le logement selon les directions perpendiculaires à la direction de la glissière.

[15] La présence d’un moyen d’étanchéité déformable élastiquement agencé

autour de l’évidement central formé dans la plaque donne au dispositif la capacité de s’adapter à des tubulures de calibre variables tout en assurant une étanchéité optimale. Par déformable élastiquement, on entend que le moyen d’étanchéité est réalisé dans un matériau souple, apte à subir une déformation des suites de l’exercice d’une contrainte physique telle que l’insertion d’une tubulure dans ledit évidement, et apte à être rappelé en position par un effort de rappel élastique pour se plaquer sur le contour de la tubulure.

[16] Selon un premier mode de réalisation de la présente invention, le moyen

d’étanchéité déformable élastiquement peut comporter une gaine d’étanchéité souple, surmoulée sur la plaque autour de l’évidement central, et pourvue d’une pluralité de zones de prédécoupe. La gaine est initialement dans un état non perforé, standard, et au moment de l’assemblage du système d’échange de chaleur, il est possible de percer, sans efforts considérables, un orifice de diamètre adapté au calibre de la tubulure désirée dans la gaine d’étanchéité. Alternativement, la perforation de la gaine pourra s’effectuer par déchirure, lorsque la tubulure vient à être insérée directement sur la gaine d’étanchéité non perforée. Un tel moyen d’étanchéité assure la standardisation du dispositif d’étanchéité, qui est ainsi adapté à une large gamme de tubulures.

[17] D’une part les zones de prédécoupes permettent de définir des zones de découpes, selon des diamètres spécifiques, plus ou moins égaux au diamètre désiré. D’autre part l’élasticité du matériau formant la gaine garantit l’étanchéité de la zone de passage de la tubulure, puisque le matériau en épouse la forme.

La standardisation du dispositif d’étanchéité contribue ainsi à réduire les coûts de production tout en simplifiant l’assemblage du système d’échange de chaleur. Avantageusement, on assure aussi la facilitation de l’insertion de la tubulure, tout en évitant la concentration de contraintes, que ce soit sur le dispositif

d’étanchéité ou les tubulures.

[18] Selon une caractéristique de l’invention, la gaine d’étanchéité souple peut comporter plusieurs plateaux disposés en série les uns sur les autres, lesdits plateaux étant rangés par diamètre décroissant depuis la plaque, chaque plateau formant une zone de prédécoupe pour le passage d’une tubulure de diamètre correspondant.

[19] Selon une caractéristique de l’invention, au moins la gaine d’étanchéité peut être réalisée en caoutchouc de type EPDM. [20] Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif d’étanchéité est réalisé en deux matières distinctes, avec les organes de guidage qui sont réalisés dans un matériau plus rigide que le matériau mis en oeuvre pour réaliser la gaine d’étanchéité surmoulée sur la plaque. Par exemple les organes de guidage, permettant une insertion par translation du dispositif d’étanchéité dans son logement, pourront être réalisés dans un matériau rigide, tel que du

polypropylène (PP) ou du polyamide (PA), le cas échéant chargé en fibres de verre, tandis que les moyens d’étanchéité seront réalisés en matériaux plus souples, et par exemple un caoutchouc de type EPDM comme évoqué précédemment.

[21 ] Selon un second mode de réalisation, présentant des avantages similaires, le moyen d’étanchéité déformable élastiquement est formé d’un seul tenant sur la plaque du dispositif d’étanchéité par au moins deux encoches issues de l’évidement central, ces encoches délimitant des languettes déformables. En d’autres termes, le moyen d’étanchéité déformable élastiquement est formé par des languettes déformables agencées dans le plan d’allongement de la plaque, lesdites languettes déformables étant formées autour de l’évidement central par l’intermédiaire d’au moins deux encoches débouchant dans cet évidement central. Par languette déformables on entend des zones faites d’un matériau souple, de forme sensiblement rectangulaire ou trapézoïdale dont deux côtés sont définis par lesdites encoches, pouvant être déformées ou déplacées par le simple exercice d’une contrainte physique, tel que l’insertion d’une tubulure, de manière à s’adapter à différents calibres de tubulures.

[22] Le procédé d’assemblage du système d’échangeur de chaleur en est alors simplifié à son maximum puisque le dispositif d’étanchéité ne nécessite aucune préparation préalable, telle qu’une étape de découpe à un diamètre spécifique, en vue de l’insertion de la tubulure. La présence des languettes déformables assure l’adaptabilité du dispositif d’étanchéité face à différents calibres de tubulure tout en s’assurant que l’étanchéité du système est préservée, puisque, de par la souplesse de la zone centrale, chaque languette épouse la forme de la tubulure traversante. [23] On comprend ainsi que ces deux modes de réalisation permettent d’adapter le dispositif d’étanchéité à différents types de tubulures tout en limitant la variété de pièces compatibles nécessaires pour assurer la bonne étanchéité du système d’échange de chaleur.

[24] De façon similaire, la forme de la plaque, telle que décrite ou présentée dans les figures n’est en rien limitative. Ainsi la plaque pourra adopter une forme sensiblement rectangulaire, ou encore, dans le cas du premier mode de réalisation, suivre le contour de la gaine d’étanchéité sur l’un de ses bords.

[25] La présente invention concerne également un système d’échange de chaleur comprenant au moins un échangeur de chaleur muni d’une ou plusieurs tubulures, un cadre de support configuré pour permettre la fixation de

l’échangeur de chaleur, un conduit de ventilation configuré pour coopérer avec une face d’extrémité frontale dudit cadre de support et configuré pour guider de l’air vers l’échangeur de chaleur, et au moins un dispositif d’étanchéité tel que précédemment décrit. Le système d’échange de chaleur comprend en outre un logement formé dans une paroi du cadre de support au niveau des zones de passage de la tubulure d’entrée ou de sortie de fluide de l’échangeur de chaleur, ledit logement présentant une forme et des dimensions au moins en partie complémentaires à celles du dispositif d’étanchéité, ledit logement étant ouvert sur la face d’extrémité frontale du cadre de support pour permettre l’insertion du dispositif d’étanchéité dans le logement par translation, ledit cadre de support comportant au moins une rainure formée au voisinage du logement pour recevoir les organes de guidage du dispositif d’étanchéité.

[26] L’ouverture permettant le passage d’une tubulure et formant logement pour le dispositif d’étanchéité peut être intégré dans le cadre de support ou dans l’ensemble formé par le cadre de support et le conduit de ventilation, lorsque ceux-ci sont assemblés de manière à adopter une configuration dite « fermée ».

[27] Par configuration fermée, on entend que le conduit de ventilation vient se fixer sur le cadre de support, de manière à enfermer le ou les échangeur(s) de chaleur dans un semblant de boitier d’encapsulage. Le conduit de ventilation, ouvert vers l’avant du véhicule, dirige ainsi l’air entrant, frais, vers les échangeurs de chaleur, lorsque celui-ci est fixé au cadre de support. [28] Lorsque l’échangeur de chaleur est placé dans le cadre de support, ses tubulures entrante(s) et sortante(s) sont amenées à traverser une paroi du cadre de support. Le logement de forme complémentaire, destiné à accueillir le dispositif d’étanchéité, se situe au niveau de la zone de passage de ces tubulures d’entrée ou de sortie de fluide de l’échangeur de chaleur dans le cadre de support. Ledit logement est agencé de manière à présenter un côté ouvert dans la continuité de la paroi latérale du cadre de support. Ainsi le dispositif d’étanchéité peut être inséré, par simple glissement en translation depuis l’extrémité de la paroi latérale du cadre de support, dans le logement, et donc dans le cadre de support. Ce logement pourra, de préférence, être entièrement disposé dans le cadre de support, ou pourra, alternativement, s’étendre dans le cadre de support et le conduit de ventilation. Dans le cas de cette alternative, il convient que la tranche du conduit de ventilation qui vient se fixer sur le cadre de support présente une cavité apte à accueillir au moins une partie du dispositif d’étanchéité.

[29] Afin d’assurer le verrouillage du dispositif d’étanchéité au sein du logement et de garantir l’étanchéité du boîtier d’encapsulage, le système d’échange de chaleur est agencé de manière à ce qu’un bord latéral du dispositif d’étanchéité, situé sensiblement dans le prolongement de la face d’extrémité du cadre de support, est au contact du conduit de ventilation lorsque celui-ci est fixé au cadre de support.

[30] Selon une caractéristique de l’invention, le logement de forme

complémentaire est encadré par au moins deux rainures, s’étendant de l’extrémité de la paroi du cadre de support à la périphérie du logement, lesdites rainures étant ouvertes sur au moins un côté, de sorte que les ouvertures des rainures soient disposées de part et d’autre du côté ouvert du logement.

[31 ] Additionnellement, et toujours en vue d’assurer le bon verrouillage du

dispositif d’étanchéité lorsqu’il est mis en place sur une tubulure, les tubulures traversantes peuvent être équipées d’au moins un ergot, consistant en une légère saillie de matière, de manière à créer un élément de butée contre le moyen d’étanchéité. En d’autres termes, la tubulure comprend un ergot formant butée au dégagement du moyen d’étanchéité le long de la tubulure lorsque le dispositif d’étanchéité est assemblé sur la tubulure Un tel élément prévient le dégagement du dispositif d’étanchéité une fois celui-ci installé sur la tubulure, assurant ainsi son verrouillage le longe de l’axe défini par la tubulure traversante, particulièrement lorsque le dispositif d’étanchéité est installé sur la tubulure d’un échangeur de chaleur au préalable de l’insertion dudit échangeur de chaleur dans son cadre de support.

[32] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

[33] la [Fig. 1 ] est une vue en perspective schématique d’un système d’échange de chaleur selon un aspect de l’invention, en configuration fermée, dans laquelle un conduit de ventilation est fixé sur un cadre de support logeant au moins un échangeur de chaleur (ici non visibles), la [Figure 1 ] illustrant, pour le besoin de la représentation et de manière non limitative, deux modes de réalisation différents d’un dispositif d’étanchéité conforme à l’invention ;

[34] la [Fig. 2] est une vue en perspective schématique du système d’échange de chaleur présenté dans la [Figure 1 ], lorsqu’il est en configuration ouverte, avec le conduit de ventilation retiré de manière à dégager l’intérieur du cadre de support et rendre accessibles le ou les échangeur(s) de chaleur qui y sont logés ;

[35] la [Fig. 3a] est une vue en perspective du dispositif d’étanchéité de la

présente invention, réalisé selon un premier mode de réalisation, avant perforation de l’élément d’étanchéité ;

[36] la [Fig. 3b] est une vue en perspective du dispositif d’étanchéité de la

présente invention, réalisé selon un premier mode de réalisation, après perforation de cet élément d’étanchéité ;

[37] la [Fig. 4] une vue en perspective du dispositif d’étanchéité de la présente invention, réalisé selon un second mode de réalisation ;

[38] la [Fig. 5a] est une représentation schématique d’un logement et de rainures de guidage associées, formés dans le cadre de support et aptes à coopérer avec le dispositif d’étanchéité selon le premier mode de réalisation illustré sur les figures 3a et 3b ;

[39] la [Fig 5b] illustre schématiquement la coopération entre le dispositif

d’étanchéité de la [Figure 3b] et le logement complémentaire de la [Figure 5a] ;

[40] la [Fig. 6a] est une représentation schématique d’un logement et de rainures de guidage associés, formés dans le cadre de support, et aptes à coopérer avec le dispositif d’étanchéité selon le deuxième mode de réalisation illustré sur la [Figure 4] ;

[41 ] la [Fig. 6b] illustre schématiquement la coopération entre le dispositif

d’étanchéité de la [Figure 4] et le logement complémentaire de la [Figure 6a] ;

[42] la [Fig. 7] est une représentation d’un détail de la [Figure 1 ], illustrant la

coopération d’une tubulure d’échangeur de chaleur avec le dispositif d’étanchéité disposé dans le logement conformément à la [Figure 5b].

[43] Un système d’échange de chaleur 100 selon la présente invention comporte au moins un échangeur de chaleur 4 muni d’une ou plusieurs tubulures 17a et

17b, un cadre de support 1 de l’échangeur de chaleur, au moins un conduit de ventilation 2 configuré pour coopérer avec ledit cadre et guider de l’air frais en direction de ce cadre pour le forcer à traverser l’échangeur de chaleur, au moins un dispositif d’étanchéité 3 agencé autour d’une tubulure au niveau d’une zone de passage de la tubulure à travers une paroi du cadre de support et un logement associé 10 de forme complémentaire à celle du dispositif d’étanchéité 3, le logement 10 pouvant être formé dans le cadre de support ou dans l’ensemble formé par le cadre de support et le conduit de ventilation, lorsque ceux-ci sont assemblés de manière à adopter une configuration dite « fermée », formant ainsi un boîtier d’encapsulage.

[44] Dans ce qui va suivre, et tel que cela est représenté sur les trièdres présents sur les figures, on définira un axe longitudinal L comme un axe parallèle au sens de circulation principal du flux d’air à travers le cadre de support et chaque échangeur thermique, et on définira les orientations latérales Lt et transversales T comme des orientations perpendiculaires à l’axe longitudinal. [45] Un tel système 100 est notamment représenté, de façon schématique, sur les [Figure 1 ] et [Figure 2], respectivement en configuration fermée et ouverte. Le ou les échangeur(s) de chaleur 4 sont logés dans le cadre de support 1 , lequel est configuré afin de permettre la fixation du conduit de ventilation 2.

[46] Le conduit de ventilation 2 présente une bouche d’aération 20 ouverte sur la face avant du véhicule automobile, permettant ainsi l’entrée de flux d’air frais qu’il redirige dans l’encapsulage, vers l’échangeur de chaleur 4. Ce conduit de ventilation présente à une extrémité opposée à la bouche d’aération une face d’extrémité arrière 21 , amenée à être en contact, dans la configuration fermée illustrée sur la figure 1 , avec le cadre de support 1.

[47] Le cadre de support 1 comporte deux parois latérales 22 et deux parois

transversales 23, qui définisse un cadre ouvert permettant de loger entre les parois un ou plusieurs échangeurs de chaleur 4. On définit une face d’extrémité frontale 24 du cadre de support comme étant la face destinée à être en contact avec le conduit de ventilation 2, et plus particulièrement avec la face d’extrémité arrière 21 de ce conduit de ventilation. C’est par cette face d’extrémité frontale 24 que, dans l’exemple illustré, l’air frais est amené à entrer dans le cadre pour traverser les échangeurs.

[48] Chaque échangeur de chaleur comporte une surface d’échange 25 et au

moins une boîte collectrice disposée latéralement par rapport à cette surface d’échange, ainsi qu’au moins une tubulure entrante 17a et sortante 17b issue de la boite collectrice et assurant la circulation d’un fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est amené à échanger des calories avec l’air traversant la surface d’échange.

[49] Les tubulures 17a, 17b s’étendent en saillie de la boite collectrice de

l’échangeur, sensiblement dans le plan d’allongement principal de l’échangeur, c’est-à-dire perpendiculairement aux parois latérales définissant le cadre. Il en résulte que les tubulures, permettant le raccordement de l’échangeur à un circuit de fluide réfrigérant ici non représenté, sont disposées de manière à traverser le cadre de support 1 au niveau de zones de passages 26 définies lorsque l’échangeur est assemblé sur le cadre. [50] Afin d’assurer l’étanchéité de l’encapsulage du système d’échange de chaleur et ainsi prévenir toute fuite d’air frais, c’est-à-dire passage d’air à l’extérieur du boîtier sans passer par le ou les échangeurs, ou recirculation d’air chaud, qui viendrait à réduire les performances de l’échangeur de chaleur, le système d’échange de chaleur 100 est équipé d’au moins un dispositif d’étanchéité 3 au niveau des zones de passage 26 des tubulures entrante(s) 17a et sortante(s) 17b de chaque échangeur de chaleur 4 dans le cadre de support 1. Ce dispositif d’étanchéité sera plus amplement détaillé dans la suite de la description.

[51 ] Pour les besoins de la représentation, les [Figure 1 ] et [Figure 2] présentent deux des modes de réalisation du dispositif d’étanchéité 3 de la présente invention, lorsqu’ils sont intégrés dans un système d’échange de chaleur adapté. L’invention n’est néanmoins nullement limitée à cet exemple d’utilisation, et, pour des raisons de coûts de production, un même mode de réalisation du dispositif d’étanchéité 3 pourra être mis en oeuvre au niveau des tubulures 17a, 17b entrante et sortante de l’échangeur de chaleur 4.

[52] Le dispositif d’étanchéité 3, objet de la présente invention, est destiné à être inséré à l’intérieur du logement 10 tel qu’illustré dans la [Figure 5b] ou [Figure 6b]. Il comporte une plaque 5, et des organes de guidage 8 en translation pour la fixation du dispositif d’étanchéité dans le cadre support sont disposés en saillie de la plaque 5, formant ainsi, sur deux bords d’extrémité 50, 51 opposés de cette plaque, des coulisseaux. Ces organes de guidage 8 peuvent adopter des formes variables, par exemple en T ou en crochet, tel qu’illustré sur les différentes figures, et permettent le guidage et le maintien du dispositif d’étanchéité dans un logement 10 qui lui est destiné. Ces organes seront plus amplement détaillés dans la suite de la description.

[53] Le logement 10 est davantage illustré dans la [Figure 5a] ou la [Figure 6a]. Le logement 10 est réalisé par une encoche formée dans une paroi du cadre de support, ici une paroi latérale 22, et il présente une forme et des dimensions complémentaires à celles du dispositif d’étanchéité 3, plus particulièrement à celle de la plaque 5. Le logement 10 est ouvert sur au moins un côté, et notamment de telle sorte qu’il débouche sur la face d’extrémité frontale 24 du cadre de support 1. Tel que cela sera décrit ci-après, le logement est ainsi destiné à être fermé, une fois le dispositif d’étanchéité inséré, par le placage du conduit de ventilation 2 sur le cadre de support 1 lorsque le système est en configuration fermée.

[54] Le logement 10 est encadré sur deux côtés opposés et adjacents au côté ouvert, dénommés côtés longitudinaux, par des bordures dans lesquelles sont formées des rainures 1 1 de forme et de dimensions complémentaires à celles des organes de guidage 8. Les rainures 1 1 s’étendent sensiblement sur toute la dimension des côtés longitudinaux correspondants, en étant ouvertes à une extrémité longitudinale de manière à déboucher sur le bord d’extrémité frontale de la paroi du cadre de support. Tel qu’illustré, les rainures 1 1 sont disposées de part et d’autre du logement 10 et elles débouchent sur la même face que l’ouverture du logement.

[55] Une telle configuration permet une insertion facile du dispositif d’étanchéité dans le logement, avec les organes de guidage 8 aptes à coopérer avec les rainures 1 1 , en glissant à l’intérieur de celles-ci, et avec la plaque 5 apte à s’insérer de manière à combler le logement 10. Le dispositif d’étanchéité 3 peut ainsi aisément être inséré dans le cadre de support 1 , au niveau de la zone de passage 26 d’une tubulure, par glissement des organes de guidage 8 dans les rainures 1 1 et de la plaque 5 dans le logement 10, selon un mouvement de translation selon l’axe longitudinal.

[56] Le dispositif d’étanchéité comporte par ailleurs un bord latéral 16 destiné à être agencé dans la zone de l’ouverture du logement, et le système d’échange de chaleur 100 est configuré de manière à ce que ce bord latéral 16 soit agencé dans la continuité de la face d’extrémité frontale 24 de la paroi du cadre de support 1 , lorsque le dispositif d’étanchéité 3 est assemblé dans le logement 10. Le bord latéral 16 du dispositif d’étanchéité forme ainsi une zone de contact avec le conduit de ventilation 2, et plus particulièrement la face d’extrémité arrière 21 de ce conduit de ventilation 2, lorsque le système d’échange de chaleur est en configuration fermée et que le conduit de ventilation est fixé au cadre de support 1 .

[57] De la sorte, lorsque le conduit de ventilation 2 est fixé sur le cadre de support 1 , formant ainsi un boitier d’encapsulage, le conduit de ventilation 2 est en contact continu avec l’ensemble formé par le cadre de support 1 et le dispositif d’étanchéité 3, assurant ainsi d’une part l’étanchéité du boitier, et d’autre part le verrouillage du dispositif d’étanchéité 3 dans son logement 10.

[58] Les [Figure 3a], [Figure 3b] et [Figure 4] illustrent plus en détails le dispositif d’étanchéité 3 selon deux modes de réalisation alternatifs de la présente invention. Selon chacun de ces modes de réalisation, et tel que cela a été évoqué précédemment, le dispositif d’étanchéité 3 consiste en une plaque 5 s’étendant dans un plan défini par l’axe longitudinal et par l’axe latéral, parallèlement au plan d’allongement principal de la paroi latérale du cadre dans laquelle le logement du dispositif d’étanchéité est réalisé.

[59] La plaque 5 présente un évidement central 12, apte à laisser passage à la tubulure 17 de l’échangeur, et elle participe à former ou bien supporter un moyen d’étanchéité déformable élastiquement dimensionné pour être en prise autour de la tubulure et rendre hermétique cette zone de passage 26.

[60] La plaque 5 est par ailleurs équipée, sur au moins deux extrémités opposées, d’organes de guidage formant glissière 8 s’étendant perpendiculairement par rapport au plan défini par la plaque 5. Chaque organe de guidage forme ainsi un coulisseau 8 disposé en saillie du plan de la plaque 5 sur toute la dimension d’au moins l’un de ses bords longitudinaux et dont la forme et les dimensions permettent la coopération entre ce coulisseau et une rainure 1 1 , comme exposé précédemment.

[61 ] Ces organes de guidage peuvent par exemple adopter un profil en « T », tel qu’illustré notamment dans les [Figure 3a], [Figure 3b] et [Figure 5b], ou en « crochet », tel que présenté dans les [Figure 4] et [Figure 6b], étant entendu que ces exemples sont non limitatifs dès lors que les formes choisies permettent un guidage et un maintien en position de la plaque dans le logement via le guidage et le maintien du coulisseau dans la rainure.

[62] L’organe de guidage présentant un profil en « T » coopère avec une rainure 1 1 de profil en T similaire, tel qu’illustré sur la [Figure 5a]. Cette rainure 1 1 communique avec le logement 10 au niveau de la base du T, disposée

sensiblement au centre de la paroi latérale du cadre support, selon son épaisseur, c’est-à-dire sa dimension selon l’axe transversal T. On comprend que l’organe de guidage et le logement correspondant pourrait présenter un profil fonctionnellement similaire avec un pan de matière qui, au lieu de s’étendre de façon symétrique de part et d’autre de la base du T formée par le bord

d’extrémité latérale de la plaque tel qu’illustré sur la [Figure 5], s’étendrait de façon asymétrique, par exemple pour ne s’étendre que d’un seul côté et former ainsi un profil en « L ».

[63] L’organe de guidage présentant un profil dit en « crochet » correspond à une succession d’au moins deux pans de matière, préférentiellement trois ou quatre, chacun orthogonal au plan de prolongement le précédant, de sorte que ces prolongements successifs de matière présentent un profil de boucle ou de crochet. Ainsi l’organe de guidage en crochet correspond à l’ajout d’un pan de matière perpendiculaire au plan défini par la plaque 5 et s’étendant sur toute la longueur du bord longitudinal de la plaque 5, prolongé par un deuxième pan de matière, situé dans un plan parallèle au plan défini par la plaque 5, et s’étendant de manière à s’éloigner de la plaque, de manière à limiter toute gêne au passage de la tubulure à travers le dispositif d’étanchéité. Un troisième élément forme un bord de retour s’étendant dans un plan orthogonal au plan défini par la plaque 5 et peut lui-même prolongé par un quatrième pan, plus court et situé dans un plan parallèle à celui du premier pan de prolongement et de la plaque 5, configuré de manière à adopter un profil de boucle ou de crochet.

[64] Lorsque le dispositif d’étanchéité 3 comprend des organes de guidage en crochet, les rainures adoptent un profil formant plus ou moins un L, tel qu’illustré sur la [Figure 6a], de manière à accueillir au moins le troisième et le quatrième pan du crochet formé par les organes de guidage 8. Contrairement à ce qui vient d’être décrit pour les organes de guidage en « T », les rainures correspondant aux organes en crochet ne débouchent pas dans le logement. Tel qu’illustré sur la [Figure 6b], la forme en crochet des organes de guidage permet d’éviter cette communication entre rainure et logement et participe à rendre encore plus hermétique la zone de passage.

[65] Parallèlement à ce qui a été évoqué pour les organes de guidage, les

rainures illustrées et décrites ci-dessus ne sont nullement limitatives ; elles peuvent être modifiées, dans la mesure où de telles modifications se font sans nuire à l’invention, et où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

[66] Tel que décrit précédemment, la plaque 5 participe à former ou à supporter un moyen d’étanchéité, déformable élastiquement, agencé au niveau de l’évidement central 12 de la plaque 5. Ce moyen d’étanchéité, permettant d’assurer l’étanchéité du boitier d’encapsulage au niveau de la zone de passage de la tubulure 17 de l’échangeur de chaleur 4, va être décrit par la suite en se référant à différents modes de réalisation. Il sera compris que des combinaisons autres que celles illustrées à titre d’exemple pourront être mises en oeuvre dans le contexte de l’invention, avec des dispositifs d’étanchéité qui comportent l’un ou l’autre des organes de guidage en translation précédemment décrits et l’un ou l’autre des moyens d’étanchéité élastiquement déformables qui vont être décrits par la suite.

[67] Dans un premier mode de réalisation, représenté schématiquement à la

[Figure 3a], le moyen d’étanchéité déformable élastiquement comprend une gaine d’étanchéité 6 souple, surmoulée sur la plaque 5 autour de l’évidement 12 de sa zone centrale. Ladite gaine d’étanchéité 6 est pourvue d’une pluralité de zones de prédécoupe 7, chaque zone de prédécoupe 7 correspondant à un calibre de tubulure différent. Cette caractéristique particulière permet de faciliter l’assemblage du dispositif d’étanchéité sur les tubulures 17 de l’échangeur de chaleur 4, et de pouvoir utiliser une pièce d’étanchéité standard pour plusieurs dimensions de tubulures.

[68] La réalisation du moyen d’étanchéité déformable élastiquement sous forme de gaine souple, pourvue de zones de prédécoupe, rend possible soit de réaliser une perforation de la gaine d’étanchéité au diamètre désiré au préalable de l’insertion de la tubulure 17 ([Figure 3b], soit de réaliser une perforation de la gaine d’étanchéité directement par une déchirure de la zone de prédécoupe résultant de la contrainte physique exercée par la tubulure sur la gaine

d’étanchéité non perforée ([Figure 3a]).

[69] Dans l’exemple illustré, les différentes zones de prédécoupe 7 sont formées par l’agencement de la gaine d’étanchéité souple 6 avec un diamètre décroissant au fur et à mesure de son éloignement de la plaque et par la disposition de zones fragiles le long de la gaine souple, chaque emplacement de zone fragile correspondant à la découpe de la gaine pour correspondre à une tubulure de diamètres donné. Plus particulièrement, la gaine d’étanchéité pourra présenter une série de plateaux 60 dont les diamètres sont décroissants au fur et à mesure de leur éloignement de la plaque, avec chaque plateau, sensiblement parallèle au plan défini par la plaque, qui est relié à un plateau voisin par un anneau de liaison 61 sensiblement perpendiculaire au(x) plateau(x). La jonction d’un tel anneau de liaison avec un plateau 60 forme un angle droit facilitant l’arrachage du plateau de dimension correspondantes à celles de la tubulure que l’on souhaite insérer.

[70] Dans un tel mode de réalisation, au moins la gaine d’étanchéité 6 devra être dans un matériau souple, tel que de l’EPDM. Dans une alternative, la plaque 5 et les organes de guidage 8 seront constitués d’un matériau plus rigide, apte à résister à davantage de contraintes, tel que du polyamide PA66, le cas échéant chargé en fibre de verres, alors que la gaine d’étanchéité, surmoulée sur la plaque autour de l’évidement central 12, sera en EPDM.

[71 ] La souplesse du matériau formant la gaine d’étanchéité permet de se

déformer au passage de la tubulure, le caractère élastique de ce matériau participant à plaquer la gaine autour de la tubulure lors de son passage pour rendre hermétique la zone de passage. Le rappel élastique en position du matériau formant la gaine d’étanchéité peut permettre en outre de coopérer avec un moyen de butée anti-dégagement formé sur la tubulure. La [Figure 7] présente une telle caractéristique additionnelle du système d’échange de chaleur, localisée sur la tubulure 17, traversant le moyen d’étanchéité. Les tubulures peuvent être ainsi équipées d’au moins un ergot 18, consistant en une légère saillie de matière faisant butée contre le moyen d’étanchéité, par exemple contre la gaine d’étanchéité 6. Un tel élément prévient le dégagement du dispositif d’étanchéité 3 une fois celui-ci installé sur la tubulure, particulièrement lorsque le dispositif d’étanchéité est installé sur la tubulure 17 de l’échangeur de chaleur 4 au préalable de l’insertion dudit échangeur de chaleur dans son cadre de support 1 , tel que cela va être décrit plus en détails ci-après. [72] Dans un second mode de réalisation, présenté à la [Figure 4], la plaque 5 participe à former dans son plan d’allongement le moyen d’étanchéité déformable élastiquement. Celui-ci est formé d’un seul tenant sur la plaque 5, par au moins deux encoches 13 s’étendant de l’évidement central 12 vers les bords de la plaque 5. Ces encoches 13 permettent de former des languettes déformables 14, chacune de forme sensiblement trapézoïdale, sur tout le contour de la zone d'évidement 12, rendant ainsi le dispositif d’étanchéité 3 apte à accueillir des tubulures 17 de diamètre variable. Lorsqu’une tubulure 17 vient à être insérée dans un tel dispositif d’étanchéité, les languettes déformables 14 sont pliées au passage de la tubulure et le rappel élastique en position dû à leur caractère élastique permet à ces languettes de venir se plaquer contre la tubulure 17 de manière à assurer l’étanchéité du système.

[73] Un tel mode de réalisation a, de plus, pour avantage de simplifier au

maximum l’assemblage du système d’échange de chaleur puisqu’il ne nécessite pas de réaliser, en vue de l’insertion de la tubulure, d’opération préalable de découpe du dispositif d’étanchéité à un diamètre spécifique. Dans un tel mode de réalisation, le dispositif d’étanchéité 3 peut être mono matière et fait d’un matériau permettant la déformation élastique des languettes au moment de l’insertion de la tubulure, tel qu’un caoutchouc de type EPDM. Il peut être prévu de renforcer le dispositif par l’ajout, au niveau des organes de guidage, d’un insert métallique ou plastique disposé à l'intérieur de la matière pour garantir la rigidité du système et pour faciliter son insertion. Néanmoins, comme peu de sollicitations mécaniques sont apportées au dispositif d’étanchéité, sa réalisation en EPDM uniquement est possible dès lors que l’on prévoit un maintien de la pièce de l'insertion de la tubulure.

[74] Les [Figure 5b], [Figure 6b] et [Figure 7] illustrent les différents modes de

réalisation du dispositif d’étanchéité 3, intégrés dans le système d’échange de chaleur tel qu’il avait été présenté dans les [Figure 1 ] et [Figure 2] et

précédemment exposé.

[75] Un tel système permet une insertion simplifiée du dispositif d’étanchéité 3 par simple translation le long de l’axe longitudinal L, facilitant ainsi l’assemblage et le désassemblage du système d’échange de chaleur puisque le dispositif d’étanchéité 3 peut être placé au préalable sur la tubulure avant d’insérer, par translation, l’ensemble formé par l’échangeur et le dispositif d’étanchéité dans le cadre de support des échangeurs de chaleur.

[76] Une fois inséré dans son logement, et tel que cela est notamment visible sur les [Figure 5b] et [Figure 7], il est possible que le bord latéral 16 du dispositif d’étanchéité dépasse légèrement, selon l’axe longitudinal, de la face d’extrémité frontale 24 du cadre de support. Il convient alors que le conduit d’évacuation 2 présente une contreforme appropriée sur sa face d’extrémité arrière 21 pour venir recouvrir le bord latéral 16 du dispositif d’étanchéité lorsque le conduit d’évacuation 2 est plaqué contre le cadre de support 1 des échangeurs.

[77] On va à présent décrire un procédé d’assemblage d’un système d’échange de chaleur 100 comprenant un dispositif d’étanchéité 3 tel qu’exposé

précédemment.

[78] Dans une première étape, préalablement à l’insertion de l’échangeur de

chaleur 4 dans le cadre de support 1 , le dispositif d’étanchéité 3 est inséré sur une tubulure 17 de l’échangeur de chaleur 4 par coulissement le long de l’axe transversal défini par la tubulure. De par la souplesse des languettes

déformables 14 formant le moyen d’étanchéité, ou bien par un prédécoupage approprié de la gaine d’étanchéité 6 avant ou lors de l’assemblage, un dispositif d’étanchéité standard est apte à s’adapter à des différents calibres de tubulure.

[79] Dans le cas d’un dispositif d’étanchéité tel qu’exposé dans le premier mode de réalisation, c’est-à-dire un dispositif d’étanchéité comportant un moyen d’étanchéité sous forme d’une gaine d’étanchéité 6, le dispositif d’étanchéité peut être directement inséré sur la tubulure 17, de sorte que c’est la contrainte exercée par ladite tubulure 17 qui perfore la gaine d’étanchéité 6 par déchirure. Alternativement, la gaine d’étanchéité peut, au préalable, être découpée au diamètre désiré, puis emmanchée autour de la tubulure.

[80] Par la suite, l’échangeur de chaleur, dont la ou les tubulure(s) sont équipées de dispositifs d’étanchéité, est inséré dans le cadre de support 1. Il résulte de ceci que selon le procédé d’assemblage selon l’invention, le dispositif

d’étanchéité et l’échangeur de chaleur 4 sont insérés simultanément, respectivement dans le logement 10 et le cadre de support 1 , par glissement en translation sur l’axe longitudinal L. Le système d’échange de chaleur est alors dans une configuration telle qu’illustrée à la [Figure 2]

[81 ] Enfin le conduit de ventilation 2 est fixé sur le cadre de support 1 , de sorte que la face d’extrémité arrière 21 dudit conduit est amenée en contact avec la face d’extrémité frontale 24 du cadre. Ainsi, le conduit vient en contact avec le bord de la paroi dans lequel est formée l’encoche réalisant l’ouverture du logement 10, et le bord latéral 16 du dispositif d’étanchéité disposé au niveau de cette ouverture entre également en contact avec la face extrémité arrière du conduit de ventilation. Le conduit de ventilation est fixé sur le cadre et cette fixation permet d’assurer le verrouillage du dispositif d’étanchéité 3 dans son logement 10.

[82] On comprend à la lecture de ce qui précède que la présente invention

propose un dispositif d’étanchéité, destiné à un échangeur de chaleur, ce dispositif d’étanchéité étant configuré pour assurer l’étanchéité d’un système d’échange de chaleur tout en facilitant son assemblage et son désassemblage.

La présence d’organes de guidage formant glissière contribue à une insertion facilitée dudit dispositif, tout en facilitant l’assemblage du système d’échange de chaleur, tandis que les moyens d’étanchéité présentés assurent à la fois une étanchéité optimale du système et une standardisation du dispositif d’étanchéité.

[83] Le dispositif d’étanchéité selon l’invention présente une forme appropriée, avec le moyen d’étanchéité déformable élastiquement qui est tenu en périphérie par les organes de guidage, qui permet de s'adapter aux différentes irrégularités de pièces, aussi bien celles du cadre et du logement qui y est formé, que celles de l’échangeur et de la tubulure correspondante, pour rattraper les tolérances de fabrication et d'assemblage.

[84] Le dispositif d’étanchéité permet également de garantir une étanchéité au niveau de ce passage de tubulure à travers une paroi du cadre, aussi bien durant les différents cycles de dilatation thermique des composants que lors du roulage et des mouvements de vibration des composants. [85] L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s'étend également à tous moyens ou configurations équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, les formes des organes de guidage peuvent être modifiées sans nuire à l’invention, dans la mesure où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

[86] Les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont ainsi nullement limitatifs ; on pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques mentionnées dans ce document, si cette sélection de

caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.