Brevet FR3015796A1 — publié le 20150626

Dispositif de fixation et raccordement électrique d'un compresseur hermétique L'invention concerne le raccordement électrique d'un compresseur hermétique par exemple utilisé pour la réfrigération domestique ou commerciale et le conditionnement de l'air. De façon plus générale, dans une machine thermodynamique, un 5 compresseur est utilisé pour comprimer un fluide frigorigène avant de le faire circuler dans un échangeur permettant de refroidir le fluide au contact d'une source chaude. On connaît des compresseurs de divers types, par exemple alternatifs ou rotatifs. Le compresseur est par exemple entrainé par un 10 moteur électrique et l'ensemble formé par le compresseur et le moteur est appelé moto compresseur. Dans les machines frigorifiques, le compresseur et le moteur qui lui est associé est couramment encapsulé dans une enveloppe hermétique. Le composant ainsi réalisé est appelé par la suite compresseur hermétique. Le raccordement électrique du moteur traverse 15 l'enveloppe hermétique et le compresseur hermétique est livré avec plusieurs bornes sortant de l'enveloppe sur lesquelles on raccorde un câble d'alimentation lors de l'installation de la machine thermodynamique. Le câble se termine par des moyens de connexions électriques venant s'enficher sur les bornes d'alimentation du compresseur hermétique. 20 Cet ensemble est ensuite recouvert par un capot électrique pour assurer la sécurité de l'équipement et des personnes utilisant l'équipement mettant en oeuvre la machine thermodynamique. Par ailleurs, un moyen de raccordement à la terre, connecté à une borne particulière traversant l'enveloppe, permet de raccorder l'équipement à une connexion de terre 25 fournie par le réseau électrique d'alimentation de l'équipement. Cette borne, appelée borne de terre, est raccordée à un conducteur électrique spécifique du câble d'alimentation. Ce conducteur spécifique est généralement isolé au moyen d'un isolant de couleur particulière vert et jaune. Pour s'assurer de la bonne connexion du 30 conducteur spécifique à la borne de terre, on met en oeuvre un moyen particulier de connexion distincte des moyens de connexion des autres conducteurs du câble d'alimentation véhiculant la puissance électrique. Par exemple, les conducteurs de puissance sont terminés par des cosses simplement enfichés sur les bornes d'alimentation et le conducteur de terre est terminé par une cosse vissée sur la borne de masse. Le raccordement des différents conducteurs du câble sur les 5 bornes traversant l'enveloppe du compresseur hermétique est sujet à erreur ce qui peut provoquer une destruction immédiate ou à court terme du compresseur. De plus, le temps de raccordement peut être plus ou moins important suivant l'accessibilité des bornes de connexion dans l'équipement. 10 L'invention vise à fiabiliser le raccordement du câble sur les bornes du compresseur. L'invention vise également à améliorer la rapidité de connexion du câble. A cet effet, l'invention a pour objet un compresseur hermétique 15 comprenant un groupe moto pompe, une enveloppe hermétique et des moyens de connexion électriques, le groupe moto pompe étant disposé à l'intérieur de l'enveloppe hermétique, les moyens de connexion permettant l'alimentation électrique du groupe moto pompe en traversée de l'enveloppe hermétique, les moyens connexion comprenant une tige de terre et au moins 20 deux bornes d'alimentation, caractérisé en ce que les moyens de connexion comprennent un boîtier mobile et un câble d'alimentation, le boîtier étant disposé à l'extrémité du câble, la connexion du boitier sur la tige de terre et sur les bornes d'alimentation se faisant dans un mouvement de translation, suivant un sens d'insertion, et en ce que la connexion du boîtier sur la tige de 25 terre comprend des moyens antiretours interdisant le mouvement du boîtier dans un sens opposée au sens d'insertion. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 30 apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente en perspective une partie de l'enveloppe d'un compresseur hermétique selon l'invention ainsi qu'à distance, un boîtier formant l'extrémité d'un câble d'alimentation ; la figure 2 représente en coupe l'enveloppe du compresseur et le boîtier raccordé sur des bornes du compresseur ; la figure 3 représente une pièce destinée à assurer la connexion du boîtier sur une tige qui constitue un moyen de fixation et joue le rôle de 5 connexion électrique de terre du compresseur ; les figures 4 et 5 représentent en perspective l'intérieur du boîtier ; la figure 6 représente le boîtier ouvert en position sur le compresseur. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes 10 repères dans les différentes figures. La figure 1 représente un compresseur hermétique 10 comprenant une enveloppe hermétique 11 et un groupe moto pompe non visible sur la figure car disposé à l'intérieur de l'enveloppe hermétique 11. Le compresseur 15 hermétique 10 comprend également des moyens de connexion 12 permettant l'alimentation électrique du groupe moto pompe en traversée de l'enveloppe hermétique 11. Les moyens de connexion 12 comprenant une tige de terre 13 et au moins deux bornes d'alimentation. Dans l'exemple représenté les moyens de connexion 12 comprennent trois bornes 20 d'alimentation 14, 15 et 16 traversant l'enveloppe hermétique 11. Deux des bornes sont destinées à recevoir une phase et la troisième borne de connexion électrique peut recevoir l'une des phases du réseau d'alimentation électrique dans le cas de triphasé. Alternativement, en monophasé, l'une des trois connexions peut 25 être raccordée à un composant de protection thermique qui sera décrit ultérieurement. Dans ce cas, les deux autres bornes sont raccordées à un équipement électrique complémentaire non représenté, situé à l'extérieur du compresseur hermétique 10 et permettant par exemple de générer une phase auxiliaire utile pour déterminer le sens de rotation du groupe moto 30 pompe lors de son démarrage. La tige de terre 13 est destinée à recevoir une terre de protection délivrée par le réseau électrique. Les moyens de connexion 12 comprennent un boîtier mobile 20 et un câble d'alimentation 21, le boîtier 20 étant disposé à une extrémité du câble 21. Le câble 21 comprend par exemple quatre conducteurs isolés 35 véhiculant l'alimentation électrique du compresseur 10. La connexion du boitier 20 sur la tige de terre 13 et sur les bornes d'alimentation 14, 15 et 16 se fait dans un mouvement de translation, suivant un sens d'insertion repéré par une flèche 22. La figure 2 représente en coupe le boitier 20 connecté à ses bornes d'alimentation 13, 14 et 16. La connexion du boîtier 20 sur la tige de terre 13 comprend des moyens antiretours interdisant le mouvement du boîtier 20 dans un sens opposée au sens d'insertion 22. La connexion du boîtier 20 sur la tige de terre 13 peut comprendre des moyens d'arc-boutement sur la tige de terre 13. L'arc-boutement sur la tige de terre 13 permet de réaliser simplement l'antiretour du boîtier 20. La tige de terre 13 est classiquement formée d'un goujon ou d'une tige filetée dont une partie filetée s'étend hors de l'enveloppe hermétique 11 dans une direction portant le sens 22. Il est également possible de former la tige de terre 13 à l'aide d'une tige lisse sortant de l'enveloppe hermétique 11. Il est possible de différencier la connexion électrique sur la tige de terre et la connexion mécanique comprenant les moyens antiretours. La connexion électrique peut être assurée au moyen d'une cosse destinée à entourer la tige de terre 13 et comprenant des moyens élastiques assurant un effort de la cosse sur la tige 13 perpendiculairement à la direction portant le sens 22. La connexion mécanique peut être assurée par un élément pivotant par rapport à la cosse et venant en appui contre la cosse. L'antiretour peut être assuré par gravité en prévoyant un axe de pivotement de l'élément pivotant disposé plus bas que le point de contact entre l'élément pivotant et la tige 13. Ainsi, lors de l'insertion, l'élément pivotant par exemple de forme circulaire glisse contre la tige 13 sans opposer de résistance mécanique, sauf un léger frottement. Par contre, si on tente un mouvement inverse, l'élément circulaire s'arc-boute sur la tige 13 opposant ainsi un effort proportionnel à l'effort exercé pour tenter de désaccoupler le boîtier 20. Avantageusement, la connexion du boîtier 20 sur la tige de terre 13 est définie de façon à ce qu'une déconnexion dans un sens opposée au sens d'insertion 22 soit destructrice de la connexion sur la tige de terre 13. Lorsque la connexion mécanique et la connexion électrique sont dissociées, il est possible de définir l'arc-boutement ou plus précisément la position 3015 796 5 relative de l'axe de pivotement et le point de contact de l'élément pivotant de façon calibrer un effort permettant la déconnection du boîtier, par exemple par déformation de l'élément de fixation de forme circulaire. Il est également possible de définir un effort suffisamment élevé pour dépasser le domaine 5 élastique et entrer dans le domaine de déformation plastique voire entrainer la rupture de la cosse destinée à assurer la connexion sur la tige de terre 13. Une déformation permanente ou une rupture permettra de prouver la déconnexion du boîtier 20. 10 Alternativement, dans une variante préférée de l'invention, les connexions électrique et mécanique à la tige de terre 13 sont assurées par une pièce mécanique monobloc 30. Autrement dit, le boîtier 20 comprend une pièce mécanique monobloc destinée à assurer la connexion du boîtier 20 sur la tige de terre 13. La pièce mécanique 30 est solidaire du boîtier 20. 15 La figure 3 représente la pièce 30 seule. La pièce 30, connectée à la tige de terre 13, est également visible sur la figure 2. La pièce mécanique monobloc 30 comprend une rondelle 31 percée s'étendant dans un plan 32. La rondelle 31 est destinée à entourer la tige 13 de façon à ce que le plan 32 de la rondelle 31 se place 20 perpendiculairement à la direction portant le sens 22, la borne 13 entrant dans le perçage 34 de la rondelle 31. La rondelle 31 est équipée d'au moins une ailette radiale 33 obturant partiellement le perçage 34 de la rondelle 31, de façon à s'ajuster de façon serrée sur la tige 13. Avantageusement, la rondelle 31 comprend plusieurs ailettes 33 25 symétriques. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la rondelle 31 comprend six ailettes 33 s'étendant symétriquement autour de la direction portant le sens 22. La ou les ailettes 33 sont inclinées par rapport au plan 32 de la rondelle 31 de façon augmenter leur inclinaison lors de l'insertion par 30 déformation élastique. Ainsi, à la fin de l'insertion de la rondelle sur la tige 13, la déformation élastique de la ou des ailettes 33 assurent un serrage de la rondelle 31 sur la tige 13 et par conséquent la connexion électrique entre la rondelle et la tige 13. De plus, si on tente de déconnecter le boitier 20 en exerçant sur la rondelle 31 un effort selon un sens opposé au sens 22, la ou 35 les ailettes 33 prenant appui sur la tige 13, tendent à voir leur inclinaison se réduire ce qui augmente l'effort de serrage de la rondelle 31 sur la tige 13. Ceci crée un arc-boutement de la rondelle 31 sur la tige 13 qui empêche la déconnexion du boîtier 20, assurant ainsi l'effet antiretour interdisant le mouvement du boîtier 20 dans un sens opposée au sens d'insertion 22. En augmentant l'effort de déconnexion, il est tout de même possible d'arracher le boîtier 20. Lors de cet arrachement, la ou les ailettes 33 se déforment en inversant leur inclinaison, ce qui peut, en fonction du matériau choisi pour la rondelle, soit déformer de façon irrémédiables la ou les ailettes 33, soit les rompre si le matériau de la rondelle ne possède qu'un faible domaine de déformation plastique. Ceci est par exemple le cas pour un acier trempé à fort pourcentage de carbone. La pièce mécanique 30 est solidaire du boîtier 20. L'arrachement du boîtier 20 pour le déconnecter peut également rompre la fixation de la pièce 30 dans le boîtier 20. Le boîtier 20 est par exemple réalisé en matière plastique obtenu par moulage. Des rainures réalisées dans le boîtier 20 et dans le plan 32 peuvent servir d'encrage à la pièce 30. La déconnexion du boîtier peut par exemple rompre les rainures et donc rompre l'ancrage de la pièce 30 dans le boîtier 20. Le boîtier 20 et le câble d'alimentation 21 à l'extrémité duquel est disposé le boîtier 20 peuvent être réalisés en usine évitant ainsi tout risque de mauvaise connexion du câble 21 sur les différentes bornes sortant de l'enveloppe hermétique 11. Il peut être nécessaire d'intervenir sur site pendant l'utilisation de l'équipement pour réparer le câblage. A cet effet, le boîtier 20 comprend deux parties : une embase 37 et un capot 38. La pièce mécanique 30 est solidaire de l'embase 37. Le capot 38 peut être fixé de façon amovible sur l'embase 37. La fixation amovible est réalisée par exemple par vis ou par clippage. L'embase 37 est réalisée dans un matériau isolant électriquement de façon à éviter tout contact électrique entre les composants situés à l'intérieur du boîtier 20 et l'enveloppe hermétique 11. De façon plus générale, le boîtier 20 comprend un matériau isolant électriquement disposé de façon à éviter tout contact électrique entre des composants situés à l'intérieur du boîtier 20 et l'enveloppe hermétique 11. Les figures 4 et 5 représentent en perspective l'intérieur du boîtier 20, le capot 38 étant ouvert sur la figure 4 et le capot étant ôté sur la figure 5. Le câble 21 comprend un conducteur électrique de terre 40 se terminant par une cosse de terre 41. Avantageusement, la pièce mécanique monobloc 30 comprend une languette 42 sur laquelle s'enfiche la cosse de terre 41. La languette 42 et la cosse 41 permettent d'intervenir sur la connexion de terre après ouverture du boîtier 20. La languette 42 peut avoir une largeur de 6,3 mm ce qui permet d'accueillir une cosse 41 que l'on peut se procurer facilement chez des 10 fabricants de connecteurs. La cosse 41 peut être sertie ou soudée sur l'extrémité du conducteur de terre 40. Avantageusement, la pièce 30 possède des formes définies de façon à pouvoir être formées dans une tôle pliée d'épaisseur constante. Ces 15 formes sont bien visibles sur la figure 3. Pour accueillir une cosse 41 classique, la languette 42 doit avoir une épaisseur de l'ordre de 0,8 mm. Il est bien entendu que les valeurs données pour les dimensions de la cosse 41 ne sont que des exemples. Toute autre valeur est possible sans sortir du cadre de l'invention. 20 Néanmoins, en fonction du matériau retenu pour réaliser la pièce 30, l'épaisseur nécessaire pour la réalisation de la rondelle 31 et notamment des ailettes 33, peut être différente de l'épaisseur de la languette 42. Pour s'adapter aux contraintes divergentes d'épaisseur de la rondelle 31 et de la languette 42, la languette 42 comprend deux plis 43 et 44 permettant 25 d'augmenter son épaisseur fonctionnelle vis-à-vis de la cosse 41. Pour reprendre l'exemple de dimension donné plus haut, on peut réaliser la pièce 30 dans une tôle d'épaisseur 0,4 mm tout en y raccordant une cosse 41 prévue pour une languette de 0,8 mm. 30 On a vu plus haut que les moyens de connexion 12 comprennent trois bornes d'alimentation 14, 15 et 16 traversant l'enveloppe hermétique 11. Les bornes d'alimentation 14, 15 et 16 comprennent par exemple chacune une languette d'alimentation s'étendant suivant la direction d'insertion 22. Pour ne pas surcharger les figures, les languettes porteront les mêmes 35 repères que les bornes 14, 15 et 16. Le câble 21 comprend le conducteur de terre 40 et au moins deux conducteurs électriques d'alimentation 47 et 48 se terminant chacun par une cosse, respectivement 50 et 51destinée à s'enficher chacune sur une des languettes d'alimentation 15 ou 16 lors de la connexion du boîtier 20, La figure 6 représente le boîtier 20 ouvert en position sur le compresseur. Avantageusement, le boîtier 20 comprend un composant 55 de protection thermique du compresseur 10. Les bornes d'alimentation comprennent une languette de protection 14 s'étendant suivant la direction d'insertion 22. Le composant de protection thermique 55 comprend un conducteur électrique 56 se terminant par une cosse 57 destinée à s'enficher sur la languette de protection 14. Le câble 21 comprend un troisième conducteur électrique d'alimentation 49 se terminant par une cosse 52. Dans cette variante, le câble 21 comprend donc quatre conducteurs : le conducteur de terre 40 et les trois conducteurs électriques d'alimentation 47, 48 et 49. Le conducteur électrique 49 s'enfiche sur une languette 58 appartenant au composant de protection thermique 55. REVENDICATIONS1. Compresseur hermétique (10) comprenant un groupe moto pompe, une enveloppe hermétique (11) et des moyens de connexion électriques (12), le groupe moto pompe étant disposé à l'intérieur de l'enveloppe hermétique (11), les moyens de connexion (12) permettant 5 l'alimentation électrique du groupe moto pompe en traversée de l'enveloppe hermétique (11), les moyens connexion (12) comprenant une tige de terre (13) et au moins deux bornes d'alimentation (14, 15, 16), caractérisé en ce que les moyens de connexion (12) comprennent un boîtier (20) mobile et un câble d'alimentation (21), le boîtier (20) étant disposé à l'extrémité du câble 10 (21), la connexion du boitier (20) sur la tige de terre (13) et sur les bornes d'alimentation (14, 15, 16) se faisant dans un mouvement de translation, suivant un sens d'insertion (22), et en ce que la connexion du boîtier (20) sur la tige de terre (13) comprend des moyens antiretours (31) interdisant le mouvement du boîtier (20) dans un sens opposée au sens d'insertion (22). 15 2. Compresseur hermétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la connexion du boîtier (20) sur la tige de terre (13) comprend des moyens d'arc-boutement (31) sur la tige de terre (13). 20 3. Compresseur hermétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la connexion du boîtier (20) sur la tige de terre (13) est définie de façon à ce qu'une déconnexion dans un sens opposée au sens d'insertion (22) soit destructrice de la connexion sur la tige de terre (13). 25 4. Compresseur hermétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige de terre (13) est formée d'une tige s'étendant hors de l'enveloppe hermétique (11) dans une direction portant le sens d'insertion (22), en ce que le boîtier (20) comprend une pièce 30 mécanique monobloc (30) destinée à assurer la connexion du boîtier (20) sur la tige de terre (13). 5. Compresseur hermétique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce mécanique monobloc (30) comprend une rondelle (31)percée (34) s'étendant dans un plan (32), la rondelle (31) étant destinée à entourer la tige (13) de façon à ce que le plan (32) de la rondelle (31) se place perpendiculairement à la direction portant le sens d'insertion (22), en ce que la rondelle (31) est équipée d'au moins une ailette radiale (33) obturant partiellement le perçage (34) de la rondelle (31), de façon à s'ajuster de façon serrée sur la tige (13), assurant la connexion électrique sur la tige de terre (13), et en ce que l'ailette (33) est inclinée par rapport au plan (32) de la rondelle (33) de façon augmenter son inclinaison par déformation élastique lors de l'insertion (22) pour former les moyens antiretours. 6. Compresseur hermétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rondelle (31) comprend plusieurs ailettes (33). 7. Compresseur hermétique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (20) comprend deux parties : une embase (37) et un capot (38) en ce que la pièce mécanique (30) est solidaire de l'embase (37), en ce que le capot (38) est fixé de façon amovible sur l'embase (37) et en ce que l'embase (37) est réalisée dans un matériau isolant électriquement de façon à éviter tout contact électrique entre des composants (55) situés à l'intérieur du boîtier (20) et l'enveloppe hermétique (11). 8. Compresseur hermétique selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le câble (21) comprend un conducteur électrique de terre (40) se terminant par une cosse de terre (41) et en ce que la pièce mécanique monobloc (30) comprend une languette (42) sur laquelle la cosse de terre (41) est destinée à s'enficher. 9. Compresseur hermétique selon l'une quelconque des 30 revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la pièce mécanique monobloc (30) possède des formes définies de façon à pouvoir être formées dans une tôle pliée d'épaisseur constante. 10. Compresseur hermétique selon les revendications 8 et 9, 35 caractérisé en ce que la languette (42) sur laquelle la cosse de terre (41) est 3015 796 11 destinée à s'enficher comprend deux plis de façon à s'adapter à des contraintes divergentes d'épaisseur de la rondelle (31) et de la languette (42) sur laquelle s'enfiche la cosse de terre (41). 5 11. Compresseur hermétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bornes d'alimentation (14, 15, 16) comprennent chacune une languette d'alimentation s'étendant suivant la direction d'insertion (22) et en ce que le câble (21) comprend au moins deux conducteurs électriques d'alimentation (47, 48, 49) se terminant chacun par 10 une cosse (50, 51, 52) destinée à s'enficher chacune sur une des languettes d'alimentation lors de la connexion du boîtier (20). 12. Compresseur hermétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (20) comprend un composant 15 de protection thermique (55) du compresseur (10), en ce que les bornes d'alimentation (14, 15, 16) comprennent une languette de protection (14) s'étendant suivant la direction d'insertion (22) et en ce que le composant de protection thermique (55) comprend un conducteur électrique (56) se terminant par une cosse (57) destinée à s'enficher sur la languette de 20 protection (16). 13. Compresseur hermétique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (20) comprend un matériau isolant électriquement disposé de façon à éviter tout contact électrique entre 25 des composants (55) situés à l'intérieur du boîtier (20) et l'enveloppe hermétique (11).