Brevet FR2138732A1 — publié le 19730105

La présente invention se rapporte à des groupes motocompresseurs hermétiques tels ceux utilisés dans des appareils de climatisation et de réfrigération et elle a trait plus particulièrement à un support perfectionné de dispositif de protection à interrupteur thermosensible pour les enroulements de stators de ces groupes moto-compresseurs. Jusqu'à présent, pour protéger des groupes moto-compresseurs contre des températures excessives, on a utilisé différents moyens dont des exemples particuliers ont été décrits en détail dans les brevets des Etats Unis d'Amérique nO 2 909 719, 3 131 322, et 3 305 715 . Comme décrit dans ces brevets, les dispositifs de protection de types connus comportent un interrupteur bimétallique normalement fermé qui est actionne en réponse à une température excessive pour ouvrir le circuit d'alimentation en courant de commande de l'électro-aimant d'actionnement d'un disjoncteur qui assure à son tour l'ouverture du circuit principal d'alimentation des enroulements du stator. Les supports couramment utilisés pour fixer ces dispositifs de protection de types connus sur un groupe moto-compresseur comprennent des éléments porteurs thermiquement conducteurs pour maintenir en position le dispositif de protection à l'intérieur du carter contenant les enroulements et des lames thermiquement conductrices reliées aux éléments porteurs et s'insérant entre les enroulements et étant en contact thermique avec eux. On a souvent fabriqué ces support s à lames de types connus à partir de tôles ou de feuilles minces, et le support ainsi que le dispositif de protection sont montés à l'intérieur des enroulements, en particulier entre les spires d'extrémité des enroulements. Dans ces dispositions connues, les contacts des interrupteurs des dispositifs de protection thermosensibles se trouvent placés à proximité de la zone d'intensité maximale du champ magnétique que produisent les enroulements lors de leur fonctionnement et il en résulte que les arcs produits entre ces contacts lors de leur ouverture et de leur fermeture sont déviés des parcours pour lesquels une protection a été prévue.Bien que cette déviation magnétique n'ait pas posé de grosses difficultés dans des systèmes de protection de types connus dans lesquels on branche l'interrupteur thermo-sensible entre des lignes conduisant un courant de commande de faible intensité, on rencontre des difficultés considérables dans des systèmes de commande moins coûteux et plus efficaces dans lesquels on branche directement le dispositif de protection à interrupteur thermo-sensible entre les conducteurs principaux d'alimentation des enroulements du stator. L'invention concerne cn particulier des perfectionnements apportés aux supports de dispositifs de protection qui sont particulièrement avantageux dans des systèmes de ce dernier type. L'invention concerne un support perfectionné de montage d'un dispositif de protection du type à interrupteur thermosensible de disjonction pour les enroulements du stator d'un groupe moto-compresseur hermétique. Le support perfectionné de montage comprend un élément porteur thermiquement conducteur destiné à supporter le dispositif de protection à l'intérieur d'un carter contenant les enroulements et une partie en forme de lame thermiquement conductrice reliée à l'élément porteur et s'insérant entre les enroulements.Suivant un mode de réalisation de l'invention, la lame est suffisamment rigide pour soutenir l'élément porteur à l'extérieur des enroulements, de telle sorte que le dispositif de protection puisse être relié thermiquement aux enroulements tout en étant maintenu à l'écart de la zone d'intensité maximale du champ magnétique produit par les enroulements lors de leur fonctionnement. Avec le support perfectionné suivant l'invention, les contacts du dispositif de protection sont espacés de la zone d'intensité maximale du champ magnétique produit et les arcs électriques éclatant entre ces contacts pendant l'ouverture et la fermeture des lignes principales d'alimentation en courant ne sont pas soumis, sous l'effet de ce champ magnétique, à une déviation perturbatrice par rapport à leurs parcours prévus et protégés. En conséquence, on peut éliminer ou réduire sensi blement, en utilisant le support perfectionné suivant l'invention, les dommages qui seraient autrement produits dans le dispositif de protection par cette déviation d'arcs sous l'effet du champ magnétique en employant un support classique avec lequel ltélé- ment porteur et le dispositif de protection se trouvent à l'intérieur des enroulements. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels La FIG. 1 est tlne we en eI1 plan schématique et en partie en coupe dtun groupe mcto-compresseur comportant un support perfectionné du dispositif de protection suivant ltinvention La FIG. 2 est une coupe partielle à échelle agrandie faite suivant la ligne 2-2 de la FIG. 1 La FIG. 3 est une vue en plan du support du dispositif de protection des FIGS. 1 et 2 comme il apparait avant son pliage La FIG. 4 est une vue en perspective et en élévation du support du dispositif de protection de la FIG. 3 après pliage et avec le dispositif de protection maintenu dans le support, la lame étant représentée avant son introduction dans les enroule ment s du stator du groupe moto-compresseur ; et La FIG. 5 est un schéma d'un circuit électrique qu'on peut utiliser avec le dispositif suivant l'invention. En référence aux dessins, et plus particulièrement à la FIG. 1, on a pourvu un groupe moto-compresseur hermétique 10 d'un support 11 suivant l'invention pour maintenir un dispositif de protection interne. Le groupe moto-oompresseur 10 comprend un moteur monophasé comportant un stator 12 placé à l'intérieur d'un carter 13 et un rotor 14 monté de façon à pouvoir tourner dans l'évidement ménagé dans le stator 12. Le rotor 14 est mécaniquement accouplé d'une manière bien connue au compresseur (non représenté) du groupe 10. Le stator 12 comprend plusieurs tales feuilletées d'un type classique qui sont pourvues de plusieurs encoches espacées (non représentées) de manière à recevoir les spires des enroulements du stator qui comprennent un enroulement principal 15 et un enroulement auxiliaire ou de démarrage 16 dont seules les spires d'extrémité sont visibles sur les dessins. L'enroulement principal 15 se présente sous forme de deux bobines T7 et 18 formant des polies opposés sur le stator 12. L'enroulement auxiliaire ou de démarrage 16 comprend deux autres bobines 19 et 20 décalées angulairement ou déphasées par rapport aux bobines 17 et 18 de l'enroulement principal.Les spires d'extrémité des bobines 19 et 20 de ltenroulement de démarrage sont en position de recouvrement par rapport aux spires d'extrémité des bobines 17 et 18 de l'enroulement principal et il va de soi que les quatre bobines 17 à 20 sont logées de façon appropriée dans les encoches ménagées dans le stator 12. Pour protéger le groupe moto-compresseur 10 contre un endommagement par une température excessive, on a prévu à l'intérieur du carter 13 des dispositifs de protection 21 appropriés. Comme indiqué sur les FIGS. 1, 2 et 4, 5, le dispositif de protection 21 comprend un interrupteur bimétallique 22, thermo-sensible et normalement fermé, qui est enfermé hermétiquement dans un boîtier cylindrique 23. Comme indiqué en particulier sur la FIG. 5, le contacteur 22 comprend deux contacts fixes 24, 25, écartés l'un de l'autre, reliés aux lignes principales d'alimentation en courant L1 et L2 et branchés en série avec les enroulements principal et auxiliaire 15, 16 branchés en parallèle. L'interrupteur 22 comprend en outre un élément mobile bimétallique 26 qui assure la fermeture normale des contacts fixes 24 et 25. Cependant, l'élément bimétallique 26 est agencé pour s'écarter des contacts fixes 24 et 25 en réponse à une température excessive prédéterminée de manière à ouvrir les contacts 24, 25 et à débrancher ainsi la source principale de courant S des enroulements de stator 15 et 16 .Il est évident que l'élément bimétallique 26 rétablit l'alimentation en courant principal des enroulements de stator 15 et 16 lors de l'élimination de cette condition de température excessive. Suivant l'invention, on a prévu un support 11 pour maintenir le dispositif de protection 21 à l' ilr eérieur du carter 13. Dans le mode de réalisation représenté sur les FIGS. 1 à 4, ce support perfectionné 11 comprend un élément porteur 27 thermiquement conducteur qui soutient le dispositif de protection 21 à l'intérieur du carter 13 qui contient les enroulements de stator 15 et 16 et une lame thermiquement conductrice 28 reliée à l'élément porteur 27 et profilée de manière à pouvoir s'engager à l'intérieur des enroulements 15 et 16.Suivant une caractéristique particulière de l'invention, on rend la lame 28 suffi -samment rigide pour supporter l'élément porteur 27 et le dispositif de protection 21 à ltextérieur des enroulements de stator 15 et 16 de manière que ces parties 27 et 21 soient en contact thermique avec les enroulements 15 et 16 tout en étant maintenues à l'écart de la zone d'intensité maximale du champ magnétique produit par les enroulements 15 et 16. On peut former l'élément 27 et la lame 28 du support perfectionné 11 lors de leur fabrication à partir d'une seule tale 29 en matériau thermiquement conducteur. On a obtenu de bons résultats en utilisant une tôle d'aluminium présentant une épaisseur d'au moins 0,25 mm. Comme le montre la FIG. 3, cette tale 29 a une forme de H et elle comporte une traverse 30 qui relie deux branches 31 et 32. Comme le montrent les FIGS. 2 et 4, on plie cette pièce de tale 29 en forme de H de manière que la traverse 30 du H forme l'élément porteur 27 et que les branches 31 et 32 du H forment la lame 28.De préférence, on plie les branches 31 et 32 de façon à les placer directement en regard l'une de l'autre et la traverse 31 a une dimension et est pliée de telle sorte que l'élément porteur 27 forme une boucle qui reçoit de façon séparable, à savoir par emmanchement glissant, le boîtier cylindrique 23 contenant le dispositif de protection 21 , afin d'établir un bon contact thermique entre l'élément porteur 27 et le dispositif de protection 21. Avec le support perfectionné 11 suivant l'invention , on peut introduire la lame 28 ainsi formée à l'intérieur des enroulements de stator 15 et 16 (à savoir entre la bobine 17 de l'enroulement principal et la bobine 19 de l'enroulement de dé marrage, comme indiqué sur les FIGS. 1 et 2) en vue d'établir un bon contact thermique entre ces enroulements 15 et 16, l'élément porteur 27 et le dispositif de protection 21. En outre, la lame 28 est suffisamment rigide pour soutenir l'élément porteur 27 et le dispositif de protection 21 à l'extérieur des enroulements de stator 15 et 16 et de la zone d'intensité maximale du champ magnétique précité que peuvent produire ces enroulements.En conséquence des arcs produits par le courant principal d'alimen- tation lors des ouvertures et fermetures des contacts 24 et 25 ne sont pas déviés par le champ magnétique de leurs parcours imposés. Bien que le mode de réalisation du support 11 suivant l'invention représenté sur les Figures comporte un élément porteur 27 et une lame 28 formés à partir d'une seule pièce de tôle 29, il va de soi que l'élément porteur 27 et la lame 28 pourraient en variante etre formés par des éléments séparés et être reliés entre eux par des moyens d'assemblage appropriés. En outre, il n'est pas nécessaire que l'élément porteur 27 ait une forme de boucle. Par exemple, le support 11 du dispositif de protection pourrait également comporter des éléments porteurs se présentant sous forme d'une cuvette emboutie soudée ou brasée sur des lames formées séparément. - REVENDlCATIONS - 1 - Support permettant la fixation d'un dispositif de protection interne du type à interrupteur thermo-sensible de disjonction pour des enroulements de stator d'un groupe motocompresseur hermétique, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément porteur thermiquement conducteur pour soutenir le dispositif de protection à l'intérieur d'un carter contenant des enroulements, ainsi qu'une lame thermiquement conductrice reliée à l'élément porteur et profilée de manière à pouvoir être engagée à l'intérieur des enroulements afin d'établir un contact thermique entre lesdits enroulements et le dispositif de protection, la lame étant suffisamment rigide pour supporter le dispositif de protection à l'extérieur des enroulements afin que ledit dispositif de protection puisse être en contact thermique avec les enroulements tout en étant maintenu à l'écart de la zone d'intensité maximale du champ magnétique produit par les enroulements en cours de fonctionnement. 2 - Support suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément porteur et la lame forment un tout. 3 - Support suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble formé par l'élément porteur et la lame est fabriqué à partir d'une seule pièce de tôle constituée d'un matériau thermiquement conducteur. 4 - Support suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pièce de tôle a une configuration générale en forme de H et en ce qu'elle est pliée de manière que la traverse du H forme ledit élément porteur et que les branches du H forment ladite lame. 5 - Support suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément porteur comprend une boucle formée par ladite traverse. 6 - Support suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites branches sont pliées de manière à être placées directement en regard l'une de l'autre. 7 - Support suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites branches sont pliées de façon à être placées directement en regard l'une de l'autre. 8 - Support suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite tôle a une épaisseur d'au moins 0,25 mm. 9 - Support suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite tôle est en aluminium.