Brevet FR3060671A1 — publié le 20180622

POMPE DE CIRCULATION D'UN FLUIDE Domaine de l'invention La présente invention concerne une pompe de circulation d'un fluide destinée à une installation hydraulique, ainsi qu'une installation hydraulique comprenant une telle pompe. Elle trouve notamment une application dans les domaines du chauffage, de la ventilation et/ou climatisation d'un bâtiment. L'installation hydraulique équipe en particulier des bâtiments industriels ou des habitats individuels. Etat de la technique Dans le domaine des installations hydrauliques, il est connu de recourir à une pompe de circulation d'un fluide caloporteur, également appelé circulateur, pour permettre la circulation d'un fluide dans l'installation hydraulique. De telles pompes sont ainsi présentes dans les installations d'eau chaude sanitaire ou dans les installations de chauffage domestique, qu'il s'agisse de chauffage au fioul, au gaz, au bois, par pellets ou par énergie solaire. De telles installations sont réalisées au domicile de l'utilisateur, directement dans la partie privative du domicile ou dans les parties communes d'une copropriété du domicile de l'utilisateur. Dans l'état de la technique, est connue une pompe de circulation d'un fluide destinée à une installation hydraulique comprenant : un corps de pompe comprenant une zone de circulation agencée pour faire circuler le fluide depuis une ouverture d'aspiration vers une ouverture de refoulement ; un moteur électrique comportant un rotor et un stator, et solidaire du corps de pompe ; une commande électronique configurée pour contrôler le moteur électrique. En outre, la pompe comprend une chambre agencée pour loger au moins partiellement la partie électrique du stator, ladite zone de 3060671 2 circulation et ladite chambre étant séparées par une paroi de sorte à empêcher la circulation du fluide dans la chambre. En outre, afin de mesurer une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans l'installation hydraulique, telle que la pression, un ou 5 des capteurs sont généralement installés dans l'environnement interne de la chaudière, et notamment certains desdits capteurs peuvent être disposés à l'extérieur du corps de la pompe mais installés sur celui-ci, les capteurs étant électriquement connectés au contrôleur principal de la chaudière. 10 Un tel agencement du capteur impacte négativement la compacité de la pompe de circulation et requiert des connecteurs électriques externes connectant le ou les capteur(-s) au contrôleur principal de la chaudière ce qui rend plus complexe le montage d'un tel capteur pour la prise de mesure de la grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans l'installation 15 hydraulique. Par ailleurs, le capteur est susceptible d'être endommagé par des opérations d'assemblage ou de maintenance de la pompe ou des organes périphériques. 20 Enfin, du fait de la technologie de câblage filaire simple, les informations fournies par le ou les capteur(-s) peuvent être utilisées par le contrôleur principal de l'application et simplement par lui. 25 Objet de l'invention Dans ce contexte, le problème ici posé est de pallier notamment les inconvénients précités. En particulier, l'invention a pour but de proposer une pompe de circulation d'un fluide destiné à une installation hydraulique 30 de plus grande compacité, qui permette de protéger le capteur lors des opérations d'assemblage ou de maintenance de la pompe et de minimiser les 3060671 3 connecteurs électriques externes connectant le capteur et plus particulièrement de réduire le volume occupé par le connecteur pour connecter le capteur à son organe de commande. 5 A cet effet et selon un premier aspect, la solution proposée par la présente invention se caractérise en ce qu'elle comprend au moins un capteur connecté à la commande électronique de la pompe et disposé à l'intérieur de la chambre, de sorte à permettre de mesurer au moins une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de 10 circulation et de transmettre la grandeur physique mesurée à la commande électronique de la pompe. Dans un mode de réalisation : - la paroi séparant la chambre agencée pour loger la partie électrique du stator et la zone de circulation du fluide comprend une 15 ouverture, - le capteur est disposé en regard de l'ouverture, de sorte à être en contact avec un fluide circulant à travers l'ouverture depuis la zone de circulation, - un élément d'étanchéité est disposé de sorte à empêcher le fluide 20 circulant à travers l'ouverture depuis la zone de circulation, d'entrer en contact avec la partie électrique du stator. Dans un mode de réalisation : - la paroi séparant la chambre agencée pour loger la partie électrique 25 du stator et la zone de circulation du fluide comprend une ouverture, - le capteur est disposé en regard de l'ouverture, de sorte à être en contact avec un fluide circulant à travers l'ouverture depuis la zone de circulation, 3060671 4 - la paroi et le capteur étant liés solidairement de sorte à empêcher le fluide circulant à travers l'ouverture depuis la zone de circulation, d'entrer en contact avec la partie électrique du stator. Dans un mode de réalisation : 5 - le capteur comprend une tête, - la paroi présente une surface emboutie à travers laquelle s'étend l'ouverture, la tête du capteur et/ou l'élément d'étanchéité étant disposés de sorte à coopérer avec la surface emboutie. 10 Dans un mode de réalisation, le capteur est disposé contre l'ouverture. Dans un mode de réalisation, le capteur comprend des moyens de connexion logés au moins partiellement dans la chambre, le capteur étant 15 connecté à la commande électronique de la pompe via lesdits moyens de connexion. Dans un mode de réalisation, la chambre est délimitée radialement par une carcasse apte à permettre notamment la connexion du stator à la 20 commande électronique, ladite carcasse étant pourvue d'une ouverture, les moyens de connexion traversant ladite ouverture pour venir se connecter à la commande électronique de la pompe. Dans un mode de réalisation, la commande électronique est configurée 25 pour permettre l'échange d'information entre le capteur, le moteur électrique, et des organes de commande extérieurs tels qu'un régulateur de chaudière, au moyen d'un bus de communication connectant la commande électronique de la pompe avec un ou plusieurs desdits organes de commande extérieurs. 30 3060671 5 Dans un mode de réalisation, le capteur est configure pour capter la température et/ou la pression et/ou le débit d'un fluide circulant dans la zone de circulation. 5 Suivant un deuxième aspect de l'invention, est également visée une installation hydraulique comprenant une ou plusieurs voies de circulation d'un fluide et comprenant une pompe de circulation selon l'un quelconque des modes de réalisation présentés dans la description. 10 Dans un mode de réalisation, l'installation hydraulique comprend des organes de commande extérieurs, tels qu'un régulateur de chaudière, et un bus de communication connectant la commande électronique de la pompe avec un ou plusieurs desdits organes de commande extérieurs, en sorte de permettre l'échange d'information entre le capteur, le moteur électrique, et 15 le ou les organes de commande extérieurs. Description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit 20 et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention : - la figure 1 illustre en vue éclatée un exemple de réalisation d'une pompe de circulation d'un fluide destinée à une installation hydraulique, - la figure 2 illustre en vue en perspective l'exemple de réalisation de 25 la pompe illustré sur la figure 1, dans lequel la paroi séparant la zone de circulation et la chambre agencée pour loger le stator est représentée partiellement, - la figure 3 montre un schéma de principe illustrant la coopération du capteur avec la paroi séparant la chambre de la zone de circulation, 30 - la figure 4 montre un schéma illustrant un exemple de réalisation du capteur et un connecteur. 3060671 6 Description détaillée Il est donc proposé une pompe de circulation d'un fluide. En 5 particulier, il s'agit d'une pompe de circulation d'un fluide destinée à une installation hydraulique, également désignée par l'expression « circulateur hydraulique ». L'installation hydraulique correspond classiquement à une installation 10 domestique d'eau chaude sanitaire ou de chauffage, c'est-à-dire notamment une installation hydraulique installée dans un bâtiment, tel le domicile d'un utilisateur, des bureaux ou une usine. Il peut également s'agir d'une installation hydraulique visant in fine à ventiler ou à climatiser un bâtiment. 15 Sur les figures 1 et 2, est illustrée une pompe 20 de circulation d'un fluide destinée à une installation hydraulique. La pompe de circulation 20 est munie d'une commande électronique 22 sous la forme d'un boîtier de commande contrôlant le fonctionnement du moteur électrique 24 de la pompe 20. Le boîtier de commande peut être intégré avec le moteur 20 électrique 24 ou prendre tout autre forme de commande électronique 22. Le moteur électrique 24 est fixé au corps de la pompe, également désigné par l'expression "corps hydraulique". Les figures 1 et 2 montrent un exemple de réalisation dans lequel le 25 moteur 24, comportant un rotor 24a et un stator 24b, 31, actionne une roue à aubes 28 de la pompe 20 disposée dans une zone de circulation agencée pour faire circuler un fluide depuis une ouverture d'aspiration vers une ouverture de refoulement. Le stator 24b,31 comprend une partie électrique, elle-même comprenant notamment une bobine 24b et une carcasse 31 30 recevant la bobine 24b. 3060671 7 La pompe selon l'invention comprend une chambre 30 agencée pour loger au moins partiellement la partie électrique 24b du stator 24b, 31. Radialement, cette chambre 30 est délimitée par la carcasse 31 du stator 24b, 31 qui protège la partie électrique 24b de ce stator 24b, 31. Axialement, 5 cette chambre 30 est délimitée par le boitier comprenant la commande électronique 22, et par une paroi 32. Cette paroi 32, autrement désignée par le terme « flasque », permet de séparer la zone de circulation de la chambre 30 de sorte à empêcher la circulation du fluide dans la chambre 30 qui contient la bobine électrique 24b. 10 Selon les figures 1 et 2, un capteur 40, ayant pour fonction de mesurer une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation, est disposé à l'intérieur de la chambre 30 et connecté à la commande électronique 22 afin de transmettre la grandeur physique 15 mesurée à la commande électronique. La pompe peut également comprendre plusieurs capteurs 40 ayant chacun pour fonction de mesurer une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation, chacun de ces capteurs étant disposé à l'intérieur de la chambre 30. 20 La pompe peut également comprendre un seul dispositif capteur 40, comprenant plusieurs éléments sensitifs (par exemple disposés dans la tête 42 telle que représentée à la figure 3 et décrite plus loin en référence à cette figure 3) ayant chacun pour fonction de mesurer une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation. 25 Enfin, la pompe peut encore comprendre une combinaison d'un ou plusieurs capteurs 40 ayant chacun pour fonction de mesurer une grandeur physique distincte, et un ou plusieurs dispositifs capteurs 40 ayant chacun pour fonction de mesurer plusieurs grandeurs physiques distinctes. Dans la suite de la présente description, on appelle indifféremment 30 capteur 40, un dispositif apte à mesurer une unique grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation, et un 3060671 8 dispositif apte à mesurer plusieurs grandeurs physiques caractéristiques du fluide circulant dans la zone de circulation par le biais de plusieurs éléments sensitifs montés dans ce dispositif capteur 40. Afin de permettre la mesure de la grandeur physique caractéristique 5 du fluide circulant dans la zone de circulation, la paroi 32 comprend une ouverture 34 faisant communiquer la zone de circulation avec la chambre 30. L'agencement du capteur 40 en regard de l'ouverture 34 permet ainsi la prise de mesure de la grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation, en mettant en contact le capteur avec ce fluide 10 circulant à travers l'ouverture 34. Selon le mode de réalisation dans lequel plusieurs capteurs 40 sont disposés à l'intérieur de la chambre 30, un nombre d'ouvertures 34 correspondant au nombre de capteurs 40 disposés dans la chambre 30 est ménagé dans la paroi 34. Selon le mode de réalisation dans lequel le capteur 15 40 permet de mesurer plusieurs grandeurs physiques distinctes, plusieurs ouvertures 34 distinctes dans la paroi 32 peuvent être utilisées en regard du capteur 40. Cependant, une seule suffit, pour autant qu'elle permette la prise de mesure, par les différents éléments sensitifs du capteur 40, de chaque grandeur physique correspondant à chacun desdits éléments capteurs. 20 En figure 3, est représenté un schéma de principe de l'agencement du capteur 40 à proximité de l'ouverture 34 de la paroi 32. Afin d'empêcher l'écoulement du fluide circulant dans la zone de circulation à l'intérieur de la chambre 30 qui contient la partie électrique du stator 24b, 31, un élément d'étanchéité 36 est disposé. Dans ce mode de réalisation, le capteur 40 est 25 disposé en face de l'ouverture 34 et à distance de celle-ci de sorte que l'élément d'étanchéité est interposé entre la paroi 32 et le capteur 40. Dans un autre mode de réalisation, le capteur 40 est disposé contre l'ouverture 34 ; dans ce mode de réalisation, l'élément d'étanchéité 36 tel un anneau d'étanchéité peut être disposé contre la paroi 32 de sorte à s'étendre le long 30 du pourtour du capteur 40 qui est en contact avec la paroi 32. 3060671 9 Alternativement, afin d'empêcher l'écoulement du fluide circulant dans la zone de circulation à l'intérieur de la chambre 30 qui contient la partie électrique du stator 24b,31, la paroi 32 et le capteur 40 sont liés solidairement. Dans ce cas, la fonction d'étanchéité est assurée par la liaison 5 entre la paroi 32 et le capteur 40. Cette liaison peut par exemple consister en un trait de soudure joignant continument le capteur 40 à la paroi 32. Pour définir cette liaison étanche, il peut également être prévu de mouler le capteur 40 et la paroi 32 en une seule pièce monobloc. 10 Tel que montré sur la figure 2, la paroi 32 présente une surface 38 à travers laquelle s'étend l'ouverture 34. Cette surface 38 est adaptée à coopérer avec l'ensemble défini par l'élément d'étanchéité 36 et le capteur 40. Plus particulièrement, lorsque le capteur 40 est disposé contre l'ouverture 34 et est donc au contact de la paroi 32, la tête 42 du capteur 40 15 est disposée de sorte à coopérer avec cette surface 38. Alternativement, lorsque l'élément d'étanchéité 36 est interposé entre la paroi 32 et la tête 42 du capteur 40, l'élément d'étanchéité est disposé de sorte à coopérer avec la surface 38. Tel que représenté sur la figure 2, la surface 38 est préférentiellement en saillie et se projette vers l'ensemble défini par 20 l'élément d'étanchéité 36 et le capteur 40 et sa tête 42. Cette surface 38 doit permettre d'assurer l'étanchéité par plaquage des pièces. Cette surface 38 est préférentiellement une surface emboutie. Alternativement, la forme projetée et définissant une saillie de la surface 38 peut être usinée ou moulée. 25 Sur la figure 4, est représenté un mode de réalisation du capteur 40. Le capteur 40 comprend des moyens de connexion 44 permettant de connecter le capteur 40 à la commande électronique 22 via un connecteur 45 afin d'alimenter électriquement ce dernier et de transmettre les informations 30 mesurées grâce à la tête de capteur 42. Ces moyens de connexion 44 sont logés dans la chambre 30 et peuvent traverser la carcasse 31. 3060671 10 Préférentiellement, la carcasse 31 est apte à permettre notamment la connexion du stator 24b,31 à la commande électronique 22. La carcasse 31 comprend une ouverture (non visible sur les figures) permettant le passage 5 des moyens de connexion 44 à travers la carcasse 31 afin de permettre la connexion du capteur 40 à la commande électronique 22. La commande électronique 22 comporte un certain nombre de connecteurs, incluant par exemple un connecteur pour l'alimentation 10 électrique de la pompe 20, des connecteurs de communication électronique des organes externes à la pompe. Parmi ces connecteurs de communication électronique des organes externes à la pompe 20, est compris notamment un connecteur de communication de pilotage de la pompe. Ce connecteur de communication de pilotage de la pompe permet par exemple de relier la 15 commande électronique 22 avec un régulateur de chaudière de l'installation hydraulique ayant la capacité de transmettre des données de contrôle, par exemple en fonction d'un thermostat de l'installation hydraulique. Les données de contrôle, reçues par le connecteur de communication de pilotage, sont converties par la commande électronique 22 qui peut 20 notamment intégrer un module de contrôle en consigne hydraulique à partir duquel le moteur 24 de la pompe est piloté, la puissance étant transmise via un connecteur de puissance au moteur. Préférentiellement, la commande électronique 22 est configurée pour 25 permettre l'échange d'information entre le capteur 40, le moteur électrique 24 et les organes de commande extérieurs tels que le régulateur de chaudière (autrement désigné contrôleur principal de chaudière), au moyen d'un bus de communication connectant la commande électronique 22 avec un ou plusieurs desdits organes de commande extérieurs. 30 3060671 11 S'agissant de la grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation et mesurée au moyen du capteur 40, cette information peut être transmise au régulateur de chaudière via la commande électronique 22. Cette information peut également être transmise à tout autre 5 organe de commande extérieur qui dispose d'une liaison de communication avec la commande électronique 22. L'utilisation du bus de communication ci-avant mentionné pour les échanges entre les différents organes extérieurs du système est 10 particulièrement avantageuse en ce qu'il permet de faciliter la connexion entre les différents organes du système et d'échanger les informations entre le capteur 40, le moteur 24 et différents organes de commande extérieur tel le régulateur de chaudière ou d'autres actionneurs. Ainsi, l'information captée par le capteur 40 peut-être facilement transmise, via la commande 15 électronique 20 de la pompe et le bus de communication, non seulement au régulateur de chaudière mais aussi à tout autre actionneur qui peut avoir besoin de l'information en question, sans qu'il soit nécessaire de câbler spécifiquement le régulateur de chaudière ou tout autre actionneur avec le capteur 40. 20 Ce capteur 40 est préférentiellement configure pour capter la température et/ou la pression et/ou le débit d'un fluide circulant dans la zone de circulation. Ainsi, le capteur 40 permet de mesurer une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation via 25 un élément sensitif situé au niveau de la tête 42 de capteur ; l'élément sensitif peut être un élément sensible notamment à la pression, à la température ou au débit. Autrement dit, le capteur 40 permet de mesurer au moins une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation. 30 Dans le mode de réalisation mentionné plus haut, dans lequel le capteur 40 permet d'effectuer la mesure de plusieurs grandeurs physiques 3060671 12 différentes, telles la température et la pression, la tête 42 du capteur 40 présentera alors un nombre correspondant d'éléments sensitifs ayant la capacité d'effectuer la mesure pour chacune de ces grandeurs physiques différentes. 5 Suivant un autre objet de l'invention, est également visée une installation hydraulique comprenant une ou plusieurs voies de circulation d'un fluide. Cette installation hydraulique comprend une pompe 20 de circulation selon l'un quelconque des modes de réalisation ci-avant 10 mentionnés. Classiquement, cette installation hydraulique comprend les organes de commande extérieurs, tel le régulateur de chaudière, le bus de communication connectant la commande électronique 22 avec un ou plusieurs desdits organes de commande extérieur, en sorte de permettre l'échange d'information entre le capteur 40, le moteur électrique 24 et le ou 15 les organes de commande extérieurs. REVENDICATIONS1. Pompe (20) de circulation d'un fluide destinée à une installation hydraulique comprenant : - un corps de pompe comprenant une zone de circulation agencée pour faire circuler un fluide depuis une ouverture d'aspiration vers une ouverture de refoulement, - un moteur électrique (24) comportant un rotor (24a) et un stator (24b, 31) comprenant une partie électrique (24b) , et solidaire du corps de pompe, - une commande électronique (22) configurée pour contrôler le moteur électrique, la pompe comprenant en outre une chambre (30) agencée pour loger au moins partiellement la partie électrique (24b) du stator (24b, 31), ladite zone de circulation et ladite chambre (30) étant séparées par une paroi (32) de sorte à empêcher la circulation du fluide dans la chambre (30), la pompe (20) étant caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un capteur (40) connecté à la commande électronique (22) et disposé à l'intérieur de la chambre (30), de sorte à permettre de mesurer au moins une grandeur physique caractéristique du fluide circulant dans la zone de circulation et de transmettre la grandeur physique mesurée à la commande électronique (22). 2. Pompe (20) de circulation selon la revendication 1, dans laquelle : - la paroi (32) séparant la chambre (30) agencée pour loger la partie électrique (24b) du stator (24b,31) et la zone de circulation du fluide comprend une ouverture (34), - le capteur (40) est disposé en regard de l'ouverture (34), de sorte à être en contact avec un fluide circulant à travers l'ouverture (34) depuis la zone de circulation, 3060671 14 - un élément d'étanchéité (36) est disposé de sorte à empêcher un fluide circulant à travers l'ouverture (34) depuis la zone de circulation, d'entrer en contact avec la partie électrique (24b) du stator (24b,31). 5 3. Pompe (20) de circulation selon la revendication 1, dans laquelle : - la paroi (32) séparant la chambre (30) agencée pour loger la partie électrique du stator (24b, 31) et la zone de circulation du fluide comprend une ouverture (34), 10 - le capteur (40) est disposé en regard de l'ouverture (34), de sorte à être en contact avec un fluide circulant à travers l'ouverture (34) depuis la zone de circulation, - la paroi (32) et le capteur (40) étant liés solidairement de sorte à empêcher un fluide circulant à travers l'ouverture (34) depuis la 15 zone de circulation, d'entrer en contact avec la partie électrique du stator (24b,31). 4. Pompe (20) de circulation selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle : - le capteur (40) comprend une tête (42), - la paroi (32) présente une surface à travers laquelle s'étend 20 l'ouverture (34), la tête (42) du capteur (40) et/ou l'élément d'étanchéité (36) étant disposés de sorte à coopérer avec ladite surface. 5. Pompe (20) de circulation selon l'une quelconque des revendications 2 25 à 4, dans laquelle le capteur (40) est disposé contre l'ouverture (34). 6. Pompe (20) de circulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le capteur (40) comprend des moyens de connexion (44) logés au moins partiellement dans la chambre (30), le capteur (40) 3060671 15 étant connecté à la commande électronique (22) via lesdits moyens de connexion (44). 7. Pompe (20) de circulation selon la revendication 6, dans laquelle la chambre (30) est délimitée radialement par une carcasse (31) apte à 5 permettre notamment la connexion du stator (24b, 31) à la commande électronique (22), ladite carcasse (31) étant pourvue d'une ouverture, les moyens de connexion (44) traversant ladite ouverture pour venir se connecter à la commande électronique (22). 8. Pompe (20) de circulation selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, dans laquelle la commande électronique (22) est configurée pour permettre l'échange d'information entre le capteur (40), le moteur électrique (24), et des organes de commande extérieurs tels qu'un régulateur de chaudière, au moyen d'un bus de communication connectant la commande électronique (22) avec un ou 15 plusieurs desdits organes de commande extérieurs. 9. Pompe (20) de circulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le capteur (40) est configuré pour capter la température et/ou la pression et/ou le débit d'un fluide circulant dans la zone de circulation. 20 10. Installation hydraulique comprenant une ou plusieurs voies de circulation d'un fluide, caractérisée en ce qu'elle comprend une pompe (20) de circulation selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Installation hydraulique selon la revendication 10, caractérisée en ce 25 qu'elle comprend des organes de commande extérieurs, tels qu'un régulateur de chaudière, et un bus de communication connectant la commande électronique (22) de la pompe (20) avec un ou plusieurs desdits organes de commande extérieurs, en sorte de permettre 3060671 16 l'échange d'information entre le capteur (40), le moteur électrique (24), et le ou les organes de commande extérieurs.