Brevet FR2883358A1 — publié le 20060922

L'invention concerne un bloc-pompe comprenant une pompe centrifuge destinée à refouler un liquide vers une sortie de liquide, un flotteur mobile et au moins un interrupteur susceptible d'être actionné par le mouvement du flotteur, ladite pompe comprenant un moteur, un arbre moteur et une roue s fixée au voisinage de l'extrémité dudit arbre moteur. Des bloc-pompes de ce type sont connus et utilisés, entre autres, dans des groupes frigorifiques, des chaudières, ou des installations de climatisation dans lesquels le liquide ou condensât, qui résulte de la condensation de la vapeur d'eau présente dans l'air ambiant que l'on io refroidit, est récupéré dans un réservoir propre à l'installation ou fourni comme accessoire. Dans ce type d'installation, il est nécessaire de pomper régulièrement le liquide récupéré, d'une part, pour éviter le débordement du réservoir et, d'autre part, pour limiter les risques de contamination bactérienne, liés à la stagnation du liquide. Pour que la pompe ne fonctionne pas en continu, il est nécessaire de détecter le niveau de liquide dans le réservoir et, pour ce faire, il est connu d'utiliser des interrupteurs associés à un flotteur, au moins un de ces interrupteurs étant relié au moteur de la pompe et commande la mise en marche ou l'arrêt de celle-ci. Les interrupteurs utilisés à ce jour sont directement au contact du liquide, ou soumis à des projections de liquide, et doivent par conséquent être étanches pour que l'ensemble du bloc-pompe puisse être déclaré étanche. On utilise, par exemple,, des interrupteurs à lame souple scellés dans des ampoules étanches, ou des interrupteurs à levier étanches. Or, de tels interrupteurs ont un prix élevé en raison de leur étanchéité. En outre, la connectique reliant le moteur à l'interrupteur qui le commande est soit immergée, soit exposée aux projections de liquide, et il faut être particulièrement attentif à son étanchéité. La présente invention a pour but de résoudre ces inconvénients en proposant un bloc-pompe comprenant une pompe centrifuge destinée à refouler un liquide vers une sortie de liquide, un flotteur mobile et au moins un interrupteur susceptible d'être actionné par le mouvement du flotteur, ladite pompe comprenant un moteur et une roue entraînée par le moteur, caractérisé en ce que ledit interrupteur et ledit moteur sont logés dans un boîtier étanche. L'invention réside donc dans le fait de loger le ou les interrupteurs à l'intérieur du boîtier étanche réservé d'ordinaire au moteur de la pompe centrifuge. Ainsi, on peut utiliser des interrupteurs conventionnels, non étanches, et donc peu onéreux. En outre, la partie de connectique reliant le moteur et son interrupteur de commande est protégée des projections de liquide. Avantageusement, le flotteur porte au moins un aimant et ledit au moins un interrupteur est situé derrière une paroi du boîtier, au voisinage du trajet dudit flotteur, et est susceptible d'être actionné sous l'effet du champ io magnétique de l'aimant du flotteur, à travers ladite paroi. Ceci implique de choisir cette paroi dans une matière perméable au champ magnétique et de choisir l'épaisseur de cette paroi suffisamment faible pour que les variations du champ magnétique soient en mesure d'actionner ledit aimant. Par exemple, on peut réaliser le boîtier en matière plastique avec une épaisseur de paroi de quelques millimètres. Le boîtier du bloc-pompe de l'invention, en plus d'être étanche, est généralement scellé (i.e. fermé de manière définitive), de manière à empêcher le démontage et à prévenir un mauvais remontage ne garantissant pas une étanchéité parfaite. Il en va de la sécurité de l'utilisateur, la tension du courant alimentant le circuit du moteur de la pompe étant généralement la tension conventionnelle de 110V ou de 220V. Le caractère non démontable du boîtier renforce l'intérêt d'y enfermer des composants fiables et peu onéreux, la défaillance de l'un de ces composants entraînant le remplacement de l'ensemble du boîtier. Ainsi, avantageusement, ledit au moins un interrupteur est un interrupteur à levier, portant sur son levier (de préférence à l'extrémité de celui-ci) un aimant, les pôles des aimants de l'interrupteur et du flotteur destinés à se faire face étant, avantageusement, de même polarité (nord ou sud). Ce type d'interrupteur, techniquement simple, est à la fois économique, de faible encombrement, et présente une bonne fiabilité. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bloc-pompe comprend un premier interrupteur et un deuxième interrupteur. Le premier interrupteur est actionné lorsque le flotteur franchit un niveau maximum autorisé et 35 commande la mise en marche ou l'arrêt du moteur de la pompe centrifuge. 2883358 3 Le deuxième interrupteur est actionné lorsque le flotteur franchit un niveau de sécurité, supérieur au niveau maximum autorisé, et commande une fonction différente de celle du premier interrupteur, par exemple la mise en marche ou l'arrêt d'un système d'alerte. L'encombrement du bloc-pompe est un facteur important, car ce dernier est installé directement à l'intérieur d'appareils d,e chauffage ou de climatisation, ou juxtaposé à ce type d'appareil, ce qui le rend alors visible. Pour réduire la taille du boîtier du bloc-pompe, lesdits interrupteurs sont logés, au moins partiellement, dans deux protubérances faisant saillie sur io une des faces latérales du boîtier, et ces protubérances définissent entre elles un espace à l'intérieur duquel au moins une partie dudit flotteur est susceptible de se déplacer. Enfin, selon un mode de réalisation de l'invention, le flotteur est monté sur le boîtier de manière pivotante, ce qui permet d'éviter d'avoir recours à un système de guidage en translation qui, bien qu'envisageable, serait de construction plus complexe. D'autres avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit. Cette description fait référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation du bloc-pompe de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe selon le plan III-III du bloc-pompe de la figure 1. Le bloc-pompe représenté comprend un boîtier étanche 4 formé d'un corps de boîtier 2, fermé par un couvercle 6. Quatre pieds 8 s'étendent aux angles du boîtier 4 et ménagent sous le fond 4a de celui-ci un espace 10 à l'intérieur duquel est logé le flasque 12 de la pompe centrifuge 20. Le flasque 12 entoure la roue 22 de la pompe 20 et permet de diriger le liquide pompé vers le conduit de sortie 14. Le couvercle 6 est scellé au corps de boîtier 2 à l'aide de pions (non représentés) emmanchés à force dans l'extrémité creuse de tubes 17 solidaires du boîtier 4 et répartis à la périphérie de celui-ci (voir figure 3). Le moteur de la pompe centrifuge 20 comprend un rotor 16, un stator 18 et une bobine 19, Le rotor 16 entraîne en rotation l'arbre moteur 21 à l'extrémité duquel est monté la roue 22 pourvue d'aubes 23. L'arbre moteur 21 est soutenu par des paliers 25. Le moteur et une partie de l'arbre moteur 21 sont logés dans le boîtier 4. L'étanchéité entre la partie de l'arbre 21 interne au boîtier et la partie externe portant la roue 22 est assurée à l'aide d'un joint d'étanchéité dynamique 26. Le bloc-pompe est destiné à être posé sur ses pieds 8, à l'intérieur d'un réservoir 60 de récupération de liquide, représenté en pointillé sur la figure 2. Le liquide récupéré dans ce réservoir 60 passe par une ouverture io 12a ménagée dans le flasque 12 avant d'être évacuée vers la sortie suivant les flèches E par la rotation de la roue 22. Plusieurs pions 13 solidaires du flasque 12 et destinés à prendre appui sur le fond du réservoir 60, sont disposés régulièrement autour de l'ouverture 12a. Ces pions 13 sont suffisamment rapprochés les uns des autres pour filtrer le liquide pompé. Le boîtier 4 présente sur une face latérale 4f deux protubérances 30, qui fond saillie sur cette face 4f et forment deux logements 31 à l'intérieur desquels sont logés, au moins partiellement, deux interrupteurs 32 et 33. Dans l'exemple, les interrupteurs 32 et 33 sont: des interrupteurs à levier et portent, à l'extrémité de leur levier respectif 34 et 35, deux aimants 36 et 37 logés dans deux supports solidaires desdits leviers. Les leviers 34 et 35 des interrupteurs sont formés par des lames élastiques souples qui maintiennent les aimants 36 et 37 à proximité des parois 4e et 4g des protubérances 30, qui se font face. Les deux protubérances 30 se situent dans la partie supérieure du boîtier 4 de sorte que les logements 31 sont accessibles par le haut du boîtier 4, le couvercle 6 fermant l'ouverture supérieure de ces logements. Les protubérances 30 sont suffisamment éloignées l'une de l'autre pour définir entre leurs parois 4e et 4g un espace 38 suffisant pour laisser passer une partie d'un flotteur 50. Le flotteur 50 présente une partie basse creuse 51, lui permettant de flotter, et une partie haute 53, portant au moins un aimant de forme allongée ou, comme dans l'exemple, deux aimants 52 identiques disposés côte à côte de manière à définir une zone d'aimantation allongée. Le flotteur 50 est monté pivotant autour d'un axe A qui s'étend entre les protubérances 30, à la base de celles-ci. Ainsi la partie haute 53 du flotteur 50 peut passer entre les parois 4e et 4g et les aimants 52 peuvent interagir avec les airnants 36 et 37 des interrupteurs 32 et 33. La polarité des aimants est telle que les pôles des aimants des interrupteurs et du flotteur, destinés à se faire face, sont de même polarité. Par exemple, le pôle de l'aimant:37 et les pôles des aimants 52 du flotteur 50, situés face à la paroi 4e, sont des pôles sud, tandis que les pôles des aimants 52 et de l'aimant 36 situés face à la paroi 4g sont des pôles nord. Lorsque les aimants 52 arrivent au niveau des aimants 36 et/ou 37, des io forces de répulsion se créent et écartent les aimants 36 et/ou 37 des parois 4e et 4g. Ces forces de répulsion s'opposent aux forces exercées par les lames élastiques 34 et 35. Lorsque les lames élastiques 35 et 34 sont, respectivement, suffisamment écartées des parois 4e et 4g, un contact se crée et les interrupteurs 33 et 32 changent d'état. Les interrupteurs 32 et 33 ayant des fonctions différentes, ils ne changent pas d'état pour les mêmes positions du flotteur 50. Le premier interrupteur 32 change d'état lorsque le flotteur (qui suit le niveau de liquide) franchit (dans un sens ou dans l'autre) un niveau maximum autorisé Ma. Il commande la mise en marche ou l'arrêt du moteur de la pompe centrifuge 20. Le deuxième interrupteur 33 change d'état lorsque le flotteur franchit un niveau de sécurité Ns, supérieur au niveau maximum autorisé. Il commande une fonction différente de celle du premier interrupteur. Ainsi, on dispose généralement le premier interrupteur 32 plus bas que le deuxième 33. Une autre solution, plus complexe, consiste à placer les interrupteurs 32 et 33 à des hauteurs identiques et à jouer sur l'élasticité des lames élastiques 34 et 35, de sorte que l'interrupteur 32 se déclenche lorsque les aimants 52 approche à une distance L de l'aimant 36, tandis que l'interrupteur 33 se déclenche lorsque les aimants 52 approche à une distance I de l'aimant 36, avec I inférieur à L. Ceci est possible grâce aux variations d'intensité du champ magnétique en fonction des distances. Le deuxième interrupteur peut être connecté à un système d'alerte, généralement extérieur au blocÉÉpompe, susceptible d'émettre un signal visant à avertir l'utilisateur ou un agent de maintenance d'un disfonctionnement. Il peut s'agir d'un signal visuel ou sonore ou de l'envoi d'un message d'alerte. Les câbles électriques utilisés pour la connectique,, y compris les câbles d'alimentation, sont amenés à l'intérieur du boîtier 4 via une ou plusieurs 5 gaines étanches 54. La structure du bloc-pompe de l'invention étant bien comprise, nous allons maintenant décrire brièvement son utilisation en combinaison, par exemple, avec un appareil de climatisation. Un tel appareil (non représenté) comprend un échangeur à l'intérieur io duquel circule un fluide réfrigérant et un bac de récupération de liquide disposé sous l'échangeur. Lorsque l'air ambiant plus ou moins humide est refroidi au contact de l'échangeur, la vapeur d'eau contenue dans l'air se condense et des gouttelettes se forment sur les parois extérieures de l'échangeur. Ces gouttelettes tombent ensuite par gravité dans le bac de récupération. Ce bac de récupération est en communication avec le réservoir 60 à l'intérieur duquel est installé le bloc-pompe de l'invention. En mode de fonctionnement normal de l'installation, la hauteur de liquide à l'intérieur du réservoir 60 est inférieure à un niveau maximum autorisé Ma. Lorsque la hauteur de liquide augmente jusqu'au niveau Ma, le flotteur 50 et les aimants 52 montent à la hauteur cie l'aimant 36 et de l'interrupteur 32. L'aimant 36, et par là même le levier 34, est écarté de la parois 4g et l'interrupteur 32 change d'état, ce qui commande la mise en marche de la pompe 20. La pompe 20 refoule alors le liquide vers l'extérieur via le conduit de sortie 14. Lors du pompage, la hauteur du liquide redescend sous le niveau Ma, de sorte que le flotteur 50 redescend et les aimants 52 s'éloignent de l'aimant 36. L'élasticité de la lame souple formant le levier 34 ramène alors l'aimant 36 vers la paroi 4g et l'interrupteur 32 change d'état et commande l'arrêt de la pompe 20. On comprend bien que tout moyen élastique susceptible d'exercer une force de rappel sur le levier 34, par exemple un ressort, pourrait être utilisé à la place d'une lame souple élastique. On notera que dans ce cas, la détection ne se fait pas par simple flexion du levier, car bien qu'il soit généralement souple, le levier est de raideur supérieure à celle du ressort. Dans ce type d'installation, il arrive parfois que la pompe 20 soit 35 bouchée ou hors d'usage, ou que la condensation de la vapeur d'eau soit anormalement élevée. Dans ce genre de situation, le liquide n'est plus pompé ou n'est pas assez rapidement pompé, et la hauteur de liquide à l'intérieur du réservoir 60 augmente jusqu'à un niveau de sécurité Ns supérieur au niveau Ma, de sorte que les aimants 52 arrivent à la hauteur de l'aimant 37 de l'interrupteur 33. Le changement d'état de l'interrupteur 33 déclenche le système d'alerte qui prévient l'utilisateur (ou un agent de maintenance) du dysfonctionnement ou du risque de débordement du réservoir 60, ou qui met l'appareil dans lequel est installé la pompe à l'arrêt. Dans cette dernière situation, il est important que la pompe 20, si elle est en état de fonctionner, continue d'évacuer le liquide. Aussi, on fait en sorte que les aimants 52 définissent une zone d'aimantation suffisamment étendue pour que le premier interrupteur 32 reste en position marche, i.e. commande l'activation de la pompe, lorsque le second interrupteur 33 est en position marche, i.e. déclenche le système d'alerte. Pour ce faire, dans l'exemple, on a juxtaposé deux aimants de section circulaire. Toutefois, il serait possible d'utiliser un unique aimant de section allongée. Le pivotement du flotteur 50 est limité, vers le haut comme vers le bas. Vers le bas, lorsque le flotteur 50 est en position de repos, c'est-àdire, lorsqu'il n'y a pas de liquide à l'intérieur du réservoir 60 (ou lorsque le liquide ne touche pas le flotteur), une butée 55 solidaire du flotteur 50 vient en butée contre la face latérale 4f du boîtier, pour que les aimants 52 du flotteur 50 ne soient pas situés à la verticale de l'axe de pivotement A du flotteur, mais décalés par rapport à celle-ci. Ce décalage permet au flotteur 50 de pivoter toujours dans la même direction, représentée par la flèche F, lorsque le niveau de liquide augmente. Vers le haut, le déplacement du flotteur 50 est limité car il vient en butée contre un manchon 57 à l'intérieur duquel les gaines électriques 54 sont logées (le flotteur 50 est représenté en pointillé sur la figure 2 dans cette position). Il n'est en effet pas utile que le flotteur 50 suive le niveau de liquide après que celui-ci ait dépassé le niveau de sécurité Ns. L'exemple représenté sur les figures et décrit ci-dessus comprend deux interrupteur 32 et 33. Cependant, le bloc-pompe de l'invention peut ne contenir qu'un seul interrupteur, de préférence celui cornmandant la mise en marche et l'arrêt de la pompe. Cet interrupteur peut être logé dans une protubérance faisant saillie sur une des faces latérales du boîtier, ou 2883358 8 simplement derrière une face latérale sensiblement plane du boîtier. Le flotteur est alors susceptible de se déplacer, avantageusement en pivotant, contre ladite protubérance ou contre ladite face latérale plane. REVENDICATIONS 1. Bloc-pompe comprenant une pompe centrifuge (20) destinée à refouler un liquide vers une sortie de liquide (14), un flotteur mobile (50) et au moins un interrupteur (32; 33) susceptible d'être actionné par le mouvement du flotteur, ladite pompe comprenant un moteur et une roue (22) entraînée par le moteur, caractérisé en ce que ledit interrupteur (32; 33) et ledit moteur sont logés dans un boîtier étanche (4). 2. Bloc-pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur (50) porte au moins un aimant (52) et en ce que ledit au moins un interrupteur (32; 33) est situé derrière une paroi du boîtier (4), au voisinage du trajet dudit flotteur (50), et est susceptible d'être actionné sous l'effet du champ magnétique dudit aimant (52), à travers ladite paroi. 3. Bloc-pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un interrupteur (32; 33) est un interrupteur à levier (34; 35), portant sur son levier un aimant (36; 37), les pôles des aimants de l'interrupteur (32; 33) et du flotteur (50) destinés à se faire face étant, avantageusement, de mêrne polarité. 4. Bloc-pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flotteur (50) est monté pivotant sur le boîtier (4). 5. Bloc-pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un interrupteur (32; 33) est logé dans une protubérance (30) faisant saillie sur une des faces latérales (4f) du boîtier (4). 6. Bloc-pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit boîtier (4) comprend deux protubérances (30) faisant saillie sur une des faces latérales (4f) du boîtier et définissant entre elles un espace (38) à l'intérieur duquel au moins une partie (53) du flotteur (50) est susceptible de se déplacer. 7. Bloc-pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un premier interrupteur (32) et un deuxième interrupteur (33), en ce que le premier interrupteur (32) est actionné lorsque le flotteur (50) franchit un niveau maximum autorisé et commande la mise en marche ou l'arrêt du moteur de la pompe centrifuge (20), et en ce que le deuxième interrupteur (33) est actionné lorsque le flotteur (50) franchit un niveau de sécurité, supérieur au niveau maximum io autorisé, et commande une fonction différente de celle du premier interrupteur. 8. Bloc-pompe selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les premier et deuxième interrupteurs (32; 33) sont logés respectivement, au moins partiellement, dans chacune desdites protubérances (30). 9. Bloc-pompe selon la revendication 2 et l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les aimants (52) du flotteur (50) définissent une zone d'aimantation suffisamment étendue pour que le premier interrupteur (32) reste en position marche lorsque le deuxième interrupteur (33) est en position marche. 10. Bloc-pompe selon la revendication 2 et l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flotteur (50) présente une butée (55) apte à venir en butée contre une partie du boîtier (4) lorsque le flotteur est au repos, de sorte que le ou les aimants (52) du flotteur (50) ne soient pas situés à la verticale de l'axe de pivoternent (A) du flotteur, lorsque ce dernier est au repos.