Brevet FR3071695A1 — publié le 20190329

COMPRESSEUR POUR INSTALLATION DE CONDITIONNEMENT D'AIR POUR VEHICULE AUTOMOBILE Le domaine de la présente invention est celui des compresseurs équipant les installations de conditionnement d'air pour les véhicules automobiles. L'invention relève plus spécifiquement des modalités d'isolation électrique de certains composants de ces compresseurs. Les installations de conditionnement d'air des véhicules automobiles comprennent un circuit fermé à l'intérieur duquel circule un fluide réfrigérant. Successivement suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à son travers, le circuit de climatisation comprend essentiellement un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur. Le compresseur comprend un boîtier muni d'une bouche d'entrée à travers laquelle le fluide est admis à basses pressions à l'intérieur du boîtier. Le fluide circule alors à travers le boîtier depuis la bouche d'entrée vers un mécanisme de compression du fluide réfrigérant. Une bouche de sortie est en communication avec le mécanisme de compression pour l'évacuation du fluide à haute pression hors du boîtier, suite à sa compression. Ce mécanisme de compression est entraîné en rotation par une motorisation dont la mise en oeuvre est régulée par un module de commande. Le mécanisme de compression, la motorisation et le module de commande sont embarqués à l'intérieur du boîtier, ce boîtier étant par ailleurs fermé par un couvercle. Le compresseur est couramment motorisé à partir d'un réseau électrique du véhicule. Dans ce contexte, la tension électrique reçue par le module de commande peut être relativement importante et il est donc nécessaire d'isoler électriquement ce module de commande du boîtier, et plus particulièrement du couvercle de ce boîtier, afin d'éviter la formation d'arcs électriques qui pourraient endommager le compresseur. Dans le compresseur de l'art antérieur, une feuille d'un matériau électriquement isolant est disposée entre le couvercle et le module de commande. 2 Un inconvénient de cette solution réside dans le fait qu'elle nécessite l'ajout d'une pièce supplémentaire, en l'occurrence la feuille électriquement isolante, augmentant dès lors le coût du compresseur. De plus, il convient de positionner cette feuille électriquement isolante et de mettre en place des moyens de maintien en position de cette dernière, 5 complexifiant alors le montage dudit compresseur. La présente invention s'inscrit dans ce contexte et vise à proposer une solution permettant une isolation électrique du module de commande par rapport au boîtier moins coûteuse et plus simple à mettre en oeuvre. Un objet de la présente invention concerne ainsi un compresseur comprenant au 10 moins un boîtier et un couvercle, le boîtier délimitant une cavité fermée par le couvercle, la cavité logeant au moins un module de commande comportant une carte électronique sur laquelle est fixé au moins un composant électronique, et dans lequel une distance supérieure à 2.12 mm sépare n'importe lequel des composants électroniques portés par la carte électronique du couvercle. 15 Selon l'invention, la distance séparant le couvercle du module de commande est mesurée selon n'importe quel angle, entre un point le plus bas du couvercle et un point le plus haut de n'importe lequel des composants électroniques portés par la carte électronique. En d'autres termes, on souhaite que chaque point le plus haut de chaque composant électronique porté par la carte électronique soit disposé à une distance 20 supérieure à 2.12 mm de n'importe quel point du couvercle. Une lame d'air d'au moins 2.12 mm sépare ainsi le module de commande du couvercle, assurant une isolation électrique entre ces derniers, sans qu'un matériau isolant ne soit ajouté. Les coûts de production sont ainsi réduits et l'assemblage d'un tel compresseur simplifié. Selon une caractéristique de la présente invention, la distance séparant le couvercle 25 du module de commande est comprise entre 2.12 mm et 5.4 mm. Avantageusement, lorsque cette distance est comprise dans cette fourchette de valeurs, cela permet d'assurer l'isolation électrique entre le module de commande et le boîtier, plus précisément entre le module de commande et le couvercle de ce boîtier, tout en assurant une certaine compacité du compresseur. En effet, un tel compresseur étant 3 notamment destiné à être intégré à un véhicule automobile, des contraintes d'encombrements s'appliquent. Ainsi, selon que l'on souhaite privilégier la compacité du compresseur ou le niveau d'isolation électrique du module de commande par rapport au couvercle du boîtier, on pourra se rapprocher de l'une ou l'autre des bornes de cette plage 5 de valeurs, plus la distance étant proche de 5.4 mm, plus l'isolation électrique étant performante et plus la distance étant proche de 2.12 mm, plus la compacité du compresseur étant optimisée. Selon un exemple de réalisation de la présente invention, au moins la distance séparant le couvercle du module de commande est égale, ou sensiblement égale, à 2.12 mm 10 +/- 10%. Selon une caractéristique de la présente invention, le couvercle du boîtier comprend au moins deux nervures. Ces nervures permettent avantageusement de renforcer mécaniquement le couvercle du compresseur. Ce renforcement mécanique permet, d'une part, une meilleure résistance à 15 l'usure de ce couvercle et d'autre part il permet de limiter les vibrations que peut subir ledit couvercle lorsque le compresseur est en fonctionnement. En limitant ces vibrations, la distance séparant le module de commande du couvercle est stabilisée, pérennisant ainsi l'isolation électrique de ce module de commande par rapport au couvercle du boîtier. Selon une caractéristique de la présente invention, les nervures ménagées sur le 20 couvercle du boîtier présentent, chacune, une hauteur comprise entre lmm et 3mm, préférentiellement 2 mm. La hauteur de ces nervures est mesurée le long d'une droite perpendiculaire au couvercle, entre une face interne de ce dernier, c'est-à-dire une face de ce couvercle tournée vers la cavité du boîtier logeant le module de commande, et un point de la nervure 25 le plus éloigné de cette face interne. Avantageusement, chaque nervure présente une hauteur égale ou sensiblement égale à 2 mm. Selon un aspect de la présente invention, le couvercle du boîtier comprend une face interne tournée vers la cavité de ce boîtier, les nervures étant ménagées à partir de cette 4 face interne. En d'autres termes, ces nervures sont ménagées en regard du module de commande logé dans la cavité du boîtier. Selon une caractéristique de la présente invention, un dispositif d'étanchéité est agencé entre le couvercle et le boîtier du compresseur. Par exemple, ce dispositif 5 d'étanchéité peut être un joint torique. Ce dispositif d'étanchéité permet notamment d'assurer l'étanchéité de la cavité dans laquelle est au moins logé le module de commande. Ainsi, ce module de commande est protégé des infiltrations en provenance de l'environnement extérieur au compresseur. Optionnellement, les nervures peuvent délimiter au moins une cellule dans laquelle 10 au moins un composant électronique porté par la carte électronique, ou une extrémité de ce composant, est apte à s'étendre. Le compresseur selon l'invention comprend au moins un mécanisme de compression d'un fluide réfrigérant commandé par un moteur électrique raccordé électriquement au module de commande, le mécanisme de compression et le moteur électrique étant logés 15 dans un logement du boîtier séparé de la cavité logeant le module de commande par une paroi interne du boîtier. Autrement dit, le boîtier du compresseur comprend une paroi interne qui délimite au moins partiellement la cavité logeant le module de commande d'une part et le logement logeant le moteur électrique et le mécanisme de compression d'autre part. 20 Le compresseur selon l'invention s'étend selon une direction longitudinale, le long de laquelle sont répartis, le mécanisme de compression, le moteur électrique, le module de commande et le couvercle. La présente invention concerne également une installation de conditionnement d'air comprenant au moins un compresseur selon la présente invention, un condenseur, un 25 détendeur et un évaporateur. L'invention concerne encore un véhicule automobile comprenant au moins une installation de conditionnement d'air selon la présente invention ou un compresseur selon la présente invention. 5 D'autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif, en relation avec les différents exemples de réalisation de la présente invention illustrés sur les figures suivantes : - La figure 1 est une représentation schématique d'un compresseur selon la présente 5 invention ; - La figure 2 est une vue en coupe d'une portion d'une cavité d'un compresseur réalisé selon la présente invention ; - La figure 3 illustre un couvercle du compresseur représenté sur la figure 2, ce couvercle étant vu depuis une cavité logeant un module de commande. 10 Sur la figure 1 est illustré schématiquement un compresseur 1 selon un premier exemple de réalisation de la présente invention, destiné à équiper une installation de conditionnement d'air vouée à être intégrée, par exemple, à un véhicule automobile. Ce compresseur 1 comprend un boîtier 2 s'étendant selon une direction longitudinale X et fermé, le long de cette direction longitudinale X, par un couvercle 3. On notera que le 15 couvercle 3 couvre la totalité de l'extrémité longitudinale du boitier 2, en fermant entièrement le boîtier 2. Ce couvercle 3 sera plus amplement détaillé ci-après, notamment en référence à la figure 3. Ce boîtier 2 comprend également une bouche d'entrée 4 et une bouche de sortie 5 d'un fluide réfrigérant, ce dernier circulant dans le boîtier 2 depuis la bouche d'entrée 4 vers la 20 bouche de sortie 5 le long et/ou dans des composants installés à l'intérieur du boîtier 2. Par exemple, ce boîtier peut être réalisé en aluminium ou en un alliage d'aluminium et d'acier. Tel qu'illustré, le boîtier 2 délimite au moins un logement 6 et une cavité 7, ce logement 6 et cette cavité 7 étant séparée l'un de l'autre par une paroi interne 20 du boîtier 2. 25 Le compresseur 1 comprend notamment un mécanisme de compression 8 destiné à comprimer le fluide réfrigérant. Ce mécanisme de compression 8 est agencé dans le logement 6 du boîtier 2 et sa mise en oeuvre est opérée via un arbre d' entrainement 9, par un moteur électrique 10, notamment triphasé, également reçu dans le logement 6 du 6 boîtier. Le mécanisme de compression 8 est par exemple un mécanisme de compression à spirales, l'une des spirales étant fixe tandis que l'autre spirale oscille. Ce moteur électrique 10 est alimenté électriquement et régulé par un module de commande 11, par l'intermédiaire d'une liaison électrique 12. 5 Le module de commande 11 est disposé dans la cavité 7 délimitée par le boîtier 2 en tant que tel et, le long de la direction longitudinale X, par la paroi interne 20 de ce boîtier 2 d'une part et par le couvercle 3 d'autre part. Cette paroi interne 20 est ainsi traversée par la liaison électrique 12 permettant de réaliser la connexion électrique entre le module de commande 11 et le moteur électrique 10. La paroi interne 20 s'étend dans un plan 10 perpendiculaire à la direction longitudinale X, la paroi interne 20 coupant cette direction. On comprend de ce qui précède que, selon l'exemple illustré ici, le mécanisme de compression 8, le moteur électrique 10, la paroi interne 20, le module de commande 11 et le couvercle 3 sont alignés, dans cet ordre, le long de la direction longitudinale X. Il est entendu que d'autres agencements de ce compresseur 1 sont envisageables, sans sortir du 15 contexte de l'invention. Le module de commande 11 est installé dans la cavité 7 et son raccordement électrique avec l'environnement extérieur au compresseur 1 intervient en passant, par exemple, au travers du couvercle 3. Cet aménagement facilite la connexion électrique du module de commande 11 à l'extérieur du boitier 2, c'est-à-dire à un faisceau 13 d'alimentation 20 électrique appartenant au véhicule. Une telle connexion électrique est opérée au moyen d'au moins un connecteur électrique 14 dont la fonction est de transporter l'énergie électrique depuis le faisceau 13 vers le module de commande 11. Par exemple, ce faisceau 13 d'alimentation électrique peut être connecté au réseau électrique du véhicule, le module de commande 11 recevant alors un courant électrique d'une tension élevée. Par exemple, 25 ce courant électrique peut présenter une tension d'environ 400V. Tel qu'illustré sur la figure 1, le connecteur électrique 14 comprend au moins une portion 15 s'étendant essentiellement à l'extérieur du compresseur 1 et au moins une broche 16 électriquement conductrice s'étendant essentiellement à l'intérieur de ce compresseur 1. Cette broche 16 est par exemple soudée sur le module de commande 11 ou emboîtée dans ce dernier. La portion 15 du connecteur électrique 14 s'étendant essentiellement à l'extérieur du compresseur 1 est destinée à être emboitée dans une prise 17, connectant de façon générale le module de commande 11 au faisceau 13 d'alimentation 7 électrique. La figure 1 illustre une situation où le connecteur électrique 14 forme un embout mâle, tandis que la prise 17 forme un embout femelle, mais l'invention couvre bien entendu une disposition inverse du connecteur électrique 14 et de la prise 17. Le compresseur 1 illustré à la figure 1 comprend deux connecteurs électriques 5 organisés et installés tels que décrit ci-dessus. Le connecteur électrique référencé 14 est ici un connecteur électrique de puissance, tandis qu'un connecteur électrique de commande 18 traverse également le couvercle 3. Alternativement, le connecteur électrique de puissance 14 et le connecteur électrique de commande 18 peuvent également être solidarisés sur le boîtier 2 et traverser celui-ci, par exemple au niveau de la cavité 7. Le couvercle 3 serait 10 alors dépourvu de connecteur électrique. Tel que mentionné ci-dessus, le module de commande 11 est ainsi alimenté par un faisceau 13 connecté au réseau électrique du véhicule, ce module de commande 11 est donc soumis à un courant électrique de haute tension. Afin d'éviter tout arc électrique, une distance D est ménagée entre le module de commande 11 et le couvercle 3 du boîtier 2, 15 cette distance D étant par exemple illustrée sur la figure 2. La figure 2 illustre ainsi une coupe d'une portion du boîtier d'un compresseur réalisé selon l'invention. Cette figure 2 illustre plus particulièrement une portion de la cavité 7 du boîtier dans laquelle est logé le module de commande 11, vue dans une coupe réalisée selon un plan 20 dans lequel s'inscrit la direction longitudinale X. La distance D ménagée entre le module de commande 11 et le couvercle 3 permet de créer une lame d'air électriquement isolante entre ces derniers, évitant ainsi tout faux-contact qui pourrait endommager le module de commande 11 et donc le compresseur auquel il est associé. Tel qu'illustré sur la figure 2, le module de commande 11 comprend une carte 25 électronique 110 sur laquelle sont solidarisés une pluralité de composants électroniques 111. Selon l'exemple illustré, cette carte électronique 110 est une carte électronique double face, c'est-à-dire que cette carte électronique 110 comprend des pistes conductrices - non représentées ici - et des composants électroniques 111 sur chacune de ses faces. Afin de faciliter la lecture des figures, seuls quelques-uns de ces composants électroniques 111 30 sont référencés. Ce module de commande 11 est au moins configuré pour transformer un courant continu en provenance du réseau électrique du véhicule en un courant alternatif 8 adapté pour alimenter le moteur électrique du compresseur et ainsi permettre la mise en oeuvre du mécanisme de compression. La distance D permettant l'isolation électrique du module de commande 11 par rapport au couvercle 3 est mesurée selon n'importe quel angle, entre un point le plus haut du 5 module de commande 11 et un point le plus bas du couvercle 3. Autrement dit, cette distance D est mesurée entre un point le plus haut de n'importe lequel des composants électroniques fixés sur la carte électronique et un point le plus bas du couvercle 3. Selon l'invention, cette distance D est comprise entre 2.12 mm et 5.4 mm. On comprend que selon l'angle de mesure et les points choisis, cette distance D varie mais en 10 restant toujours supérieure à 2.12 mm pour assurer l'isolation électrique du module de commande 11 par rapport au couvercle, et inférieure à 5.4 mm afin d'optimiser la compacité du compresseur en vue de son intégration dans une installation de conditionnement d'air destinée à un véhicule automobile. Avantageusement, cette distance D est égale ou sensiblement égale à 2,12 mm, plus ou 15 moins 10%. Tel qu'illustré sur la figure 2, le couvercle 3 comprend une face interne 30 tournée vers le module de commande 11, c'est-à-dire tournée vers la cavité 7 du compresseur dans laquelle est logé ce module de commande 11. Ce couvercle 3 comprend en outre une face externe 31, opposée à la face interne 30 le long de la direction longitudinale X, cette face 20 externe 31 étant ainsi tournée vers un environnement extérieur au compresseur 1. Comme on peut le voir sur cette figure 2, la face externe 31 est plane et régulière, tandis que la face interne 30 de ce couvercle 3 présentent une pluralité de nervures 300, mieux visibles sur la figure 3. Tel que représenté, la distance D séparant le module de commande 11 du couvercle 3 25 est ainsi mesurée entre le point le plus haut de n'importe lequel des composants électroniques 111 de ce module de commande 11 et un point le plus bas de la face interne 30 du couvercle 3 ou de n'importe laquelle des nervures 300 portées par le couvercle 3. Selon l'invention, ces nervures 300 peuvent par exemple être issues de matière avec le couvercle 3. Ces nervures 300 présentent, chacune, une hauteur E comprise entre lmm 30 et 3mm, préférentiellement 2mm, cette hauteur E étant mesurée selon une droite parallèle à 9 la direction longitudinale X du compresseur électrique, entre la face interne 30 du couvercle et le point le plus bas de la nervure 300 concernée. La figure 3 illustre enfin le couvercle 3 du boîtier du compresseur vu depuis la cavité de ce compresseur dans laquelle est logé le module de commande. En d'autres termes, 5 cette figure 3 illustre plus particulièrement la face interne 30 du couvercle 3. Ainsi, cette figure 3 rend compte d'un agencement particulier des nervures 300 ménagées sur cette face interne 30 du couvercle 3. Tel qu'illustré, ces nervures 300 délimitent une pluralité de cellules 301 dessinées pour permettre aux composants électroniques du module de commande de s'y étendre, et plus particulièrement pour 10 permettre à une extrémité distale de ces composants de s'y étendre, tout en assurant le maintien de la distance ménagée entre le couvercle 3 et le module de commande et permettant l'isolation électrique de ce module de commande. On entend par « extrémité distale » une extrémité de ces composants tournée vers le couvercle 3 du boîtier. Pour chaque cellule 301, la distance permettant d'assurer l'isolation électrique du module de 15 commande par rapport au couvercle est alors mesurée entre l'extrémité distale du composant électronique le plus haut parmi ceux qui s'étendent dans la cellule concernée et l'une quelconque des nervures délimitant cette cellule 301 et/ou entre l'extrémité distale du composant électronique et un fond de la cellule 301 dans laquelle il s'étend partiellement, ce fond étant réalisé par la face interne 30 du couvercle 3. Afin de faciliter la lecture de la 20 figure seules quelques cellules 301 et quelques nervures 300 sont référencées. Ces nervures 300 permettent notamment de renforcer mécaniquement le couvercle 3. Ce renforcement permet de limiter les vibrations du couvercle 3 qui peuvent être provoquées par le fonctionnement du compresseur. En d'autres termes, ces nervures 300 permettent d'éviter un phénomène de pompage qui se traduit par un va et vient d'une partie 25 centrale du couvercle le long de la direction longitudinale X. En limitant ce phénomène de vibration/pompage, les nervures 300 participent également au maintien de la distance permettant d'assurer l'isolation électrique du module de commande par rapport au couvercle 3. On remarque également sur cette figure 3 que le couvercle 3 comprend une pluralité 30 d'orifices 19 destinés à être traversés par des moyens de fixation, par exemple des vis, permettant la fixation du couvercle 3 sur le boîtier du compresseur. 10 Tel que précédemment décrit, ce couvercle 3 vient obturer la cavité du compresseur logeant le module de commande. Un tel module de commande est particulièrement sensible et il est important d'assurer l'étanchéité de cette cavité afin d'éviter, par exemple que des projections d'eau n'entrent en contact avec la carte électronique de ce module de 5 commande, ce qui pourrait engendrer un faux contact et/ou une détérioration irréversible de ladite carte électronique. Afin de limiter ce risque, un dispositif d'étanchéité 20 peut être agencé entre le couvercle 3 et un bord périphérique du boîtier, ce dispositif d'étanchéité 20 étant représenté sur la figure 3 sous la forme d'un cordon périphérique fermé. Ce dispositif 10 d'étanchéité 20 peut par exemple être un joint torique. Alternativement, ce dispositif d'étanchéité 20 peut être une pâte assurant un collage entre le couvercle 3 et le boîtier. On remarque par ailleurs que ce dispositif d'étanchéité 20 contourne les orifices 19 destinés à la fixation du couvercle 3. Selon une variante de réalisation non illustrée ici, le dispositif d'étanchéité pourrait lui-même comprendre des évidements agencés de sorte à ce 15 que le dispositif d'étanchéité entourent les orifices de fixation du couvercle sur le boîtier, tout en laissant ces orifices libres afin de permettre le passage de vis. Autrement dit, selon cette variante de réalisation, les évidements du dispositif d'étanchéité sont agencés en regard des orifices de fixation du couvercle sur le boîtier. Enfin, ce couvercle comprend également par exemple deux trous 21 aptes à recevoir, 20 chacun, un pion de centrage qui émerge du boîtier. Ces pions de centrage garantissent ainsi un positionnement correct du couvercle sur le boîtier, assurant le respect de la distance D permettant l'isolation électrique du module de commande logé dans ce boîtier. On comprend en effet que si les composants électroniques du module de commande viennent au contact du couvercle, cela peut créer un arc électrique, engendrant un court-circuit qui 25 peut être dangereux pour la sécurité des passagers du véhicule sur lequel est embarqué le compresseur selon l'invention. On comprend de ce qui précède que l'invention propose un moyen peu coûteux et simple à mettre en oeuvre qui permet de réaliser une isolation électrique efficace d'un module de commande d'un compresseur électrique par rapport au boîtier de ce 30 compresseur électrique. L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits ici et elle s'étend également à tout moyen et toutes configurations équivalentes, ainsi qu'à toute 11 combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la forme et la disposition du couvercle et de ses nervures peuvent être modifiées sans nuire à l'invention dans la mesure où elles remplissent les mêmes fonctionnalités, REVENDICATIONS1. Compresseur (1) comprenant au moins un boîtier (2) et un couvercle (3), le boîtier (2) délimitant au moins une cavité (7) fermée par le couvercle (3), la cavité (7) logeant au moins un module de commande (11) comportant une carte électronique (110) sur laquelle est fixé au moins un composant électronique (111), caractérisé en ce qu'une distance (D) supérieure à 2.12 mm sépare n'importe lequel des composants électroniques (111) portés par la carte électronique (110) du couvercle (3). 2. Compresseur (1) selon la revendication précédente, dans lequel la distance (D) séparant le couvercle (3) du module de commande (11) est comprise entre 2.12 mm et 5.4 mm. 3. Compresseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le couvercle (3) du boîtier (2) comprend au moins deux nervures (300). 4. Compresseur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les nervures (300) ménagées sur le couvercle (3) du boîtier (2) présentent chacune une hauteur (E) comprise entre lmm et 3mm, préférentiellement 2mm 5. Compresseur (1) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel le couvercle (3) du boîtier (2) comprend une face interne (30) tournée vers la cavité (7) de ce boîtier (2), et dans lequel les nervures (300) sont ménagées sur cette face interne (30). 6. Compresseur (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les nervures (300) délimitent au moins une cellule (301) dans laquelle au moins un composant électronique (111) porté par la carte électronique (110) s'étend. 7. Compresseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un mécanisme de compression (8) d'un fluide réfrigérant entrainé par un moteur électrique (10) raccordé au module de commande (11), le 13 mécanisme de compression (8) et le moteur électrique (10) étant reçus dans un logement (6) du boîtier (2) séparé de la cavité (7) logeant le module de commande (11) par une paroi interne (20) du boîtier (2). 8. Compresseur (1) selon la revendication précédente, s'étendant selon une direction 5 longitudinale (X) le long de laquelle sont répartis au moins le mécanisme de compression (8), le moteur électrique (10), le module de commande (11) et le couvercle (3). 9. Installation de conditionnement d'air comprenant au moins un compresseur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, un condenseur, un détendeur 10 et un évaporateur. 10. Véhicule automobile comprenant au moins une installation de conditionnement d'air selon la revendication précédente.