Brevet FR3124554A1 — publié le 20221230

Le compresseur frigorifique comporte un carter de compresseur (2) ; un réservoir d’huile (13) agencé dans le carter de compresseur (2) ; et un agencement de capteur de niveau d’huile (14) configuré pour détecter un niveau d’huile dans le réservoir d’huile (13), l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comportant un élément tubulaire (16) fixé au carter de compresseur (2) et un élément flottant (17) entourant l’élément tubulaire (16) et étant monté de manière mobile par rapport à l’élément tubulaire (16). Le carter de compresseur (2) comporte une ouverture de passage (24) et les dimensions de l’élément tubulaire (16), de l’élément flottant (17) et de l’ouverture de passage (24) sont définies de manière à permettre une insertion de l’élément tubulaire (16) et de l’élément flottant (17) dans le carter de compresseur (2) et leur retrait de celui-ci à travers l’ouverture de passage (24). Figure 1 Compresseur frigorifique comportant un agencement de capteur de niveau d’huile Domaine de l’invention L’invention se rapporte à un compresseur frigorifique, par exemple un compresseur à spirales hermétique, comportant un agencement de capteur de niveau d’huile. Arrière-plan de l’invention Le document CN212867870U divulgue un compresseur frigorifique comportant un carter de compresseur, un réservoir d’huile agencé dans une partie inférieure du carter de compresseur, et un agencement de capteur de niveau d’huile positionné dans la partie inférieure du carter de compresseur et configuré pour détecter un niveau d’huile dans le réservoir d’huile du compresseur frigorifique. L’agencement de capteur de niveau d’huile comporte un élément tubulaire fixé à une surface de fond du carter de compresseur, un capteur magnétosensible agencé à l’intérieur de l’élément tubulaire, et un élément flottant magnétique entourant l’élément tubulaire et étant monté coulissant par rapport à l’élément tubulaire le long d’une direction de déplacement, l’élément flottant étant configuré pour flotter sur une huile lubrifiante contenue dans le réservoir d’huile. L’agencement de capteur de niveau d’huile comporte en outre une traversée, pour des lignes de sortie de capteur pouvant être reliées à un dispositif de commande du compresseur frigorifique, qui est formée dans la surface de fond du carter de compresseur. L’élément tubulaire et l’élément flottant magnétique d’un tel agencement de capteur de niveau d’huile ne sont pas accessibles depuis l’extérieur du compresseur frigorifique. Par conséquent, un tel agencement de capteur de niveau d’huile ne peut pas être remplacé en cas de défaillance, même si un tel agencement de capteur de niveau d’huile représente un composant relativement peu coûteux par rapport au coût total d’un compresseur frigorifique. Le risque de défaillance d’un tel agencement de capteur de niveau d’huile n’est pas négligeable du fait que les compresseurs frigorifiques hermétiques, en particulier les compresseurs de plus grande capacité, sont opérationnels pendant de nombreuses années. Un objet de la présente invention consiste à fournir un compresseur frigorifique amélioré, qui peut surmonter les inconvénients rencontrés dans les compresseurs frigorifiques classiques. Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un compresseur frigorifique ayant une durée de vie améliorée, tout en limitant le coût de fabrication du compresseur frigorifique. Selon l’invention, un tel compresseur frigorifique comporte : - un carter de compresseur, - un réservoir d’huile agencé dans une partie inférieure du carter de compresseur, et - un agencement de capteur de niveau d’huile configuré pour détecter un niveau d’huile dans le réservoir d’huile, l’agencement de capteur de niveau d’huile comportant un élément tubulaire fixé au carter de compresseur et au moins partiellement agencé à l’intérieur du carter de compresseur, et un élément flottant entourant l’élément tubulaire et étant monté de manière mobile par rapport à l’élément tubulaire, l’élément flottant étant configuré pour flotter sur une huile lubrifiante contenue dans le réservoir d’huile, dans lequel le carter de compresseur comporte une ouverture de passage, les dimensions de l’élément tubulaire, de l’élément flottant et de l’ouverture de passage étant définies de manière à permettre une insertion de l’élément tubulaire et de l’élément flottant dans le carter de compresseur à travers l’ouverture de passage et un retrait de l’élément tubulaire et de l’élément flottant du carter de compresseur à travers l’ouverture de passage. En raison d’une telle configuration de l’agencement de capteur de niveau d’huile selon la présente invention, l’élément tubulaire et l’élément flottant peuvent être facilement retirés du carter de compresseur et donc être facilement remplacés par un nouvel élément tubulaire et/ou un nouvel élément flottant en cas de défaillance de l’agencement de capteur de niveau d’huile. Ainsi, un bon fonctionnement et une commande appropriée du compresseur frigorifique selon la présente invention peuvent être maintenus pendant toute la durée de vie du compresseur frigorifique. Le compresseur frigorifique peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément flottant est monté coulissant par rapport à l’élément tubulaire le long d’une direction de déplacement. Selon un mode de réalisation de l’invention, le compresseur frigorifique comporte un dispositif de commande configuré pour commander le fonctionnement du compresseur frigorifique. Le dispositif de commande peut être configuré pour commander le fonctionnement du compresseur frigorifique sur la base du niveau d’huile détecté par l’agencement de capteur de niveau d’huile. Selon un mode de réalisation de l’invention, le carter de compresseur est pourvu d’une entrée d’aspiration configurée pour alimenter le compresseur frigorifique en gaz frigorigène à comprimer et d’une sortie de refoulement configurée pour refouler le gaz frigorigène comprimé. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément flottant est un élément flottant magnétique. Selon un mode de réalisation de l’invention, la direction de déplacement de l’élément flottant s’étend sensiblement parallèlement à un axe longitudinal du compresseur frigorifique. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément flottant comporte un corps flottant et un élément magnétique fixé au corps flottant. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps flottant comporte un passage traversant central dans lequel s’étend l’élément tubulaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément magnétique comporte une pluralité d’aimants permanents répartis angulairement autour du passage traversant central prévu sur le corps flottant. En variante, l’élément magnétique comporte un aimant permanent annulaire disposé coaxialement au passage traversant central prévu sur le corps flottant. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément magnétique est au moins partiellement agencé, et par exemple encapsulé, dans le corps flottant. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile comporte un capteur magnétosensible agencé à l’intérieur de l’élément tubulaire et configuré de manière à être activé par un champ magnétique fourni par l’élément magnétique. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur magnétosensible est un interrupteur électrique à commande magnétique, et par exemple un interrupteur magnétique à lames souples. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur magnétosensible est un capteur à effet Hall. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture de passage est prévue sur une enveloppe intermédiaire ou sur une plaque de base du carter de compresseur. Selon un mode de réalisation de l’invention, le carter de compresseur comporte en outre un capuchon supérieur et une plaque de base respectivement fixés à des parties d’extrémité supérieure et inférieure de l’enveloppe intermédiaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’enveloppe intermédiaire est sensiblement cylindrique. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture de passage est prévue au niveau d’une partie de surface plate de l’enveloppe intermédiaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile comporte en outre un organe de support, tel qu’un manchon de support, fixé, et par exemple soudé, à l’ouverture de passage, l’organe de support comportant un passage traversant axial et étant configuré pour permettre l’insertion et le retrait de l’élément tubulaire et de l’élément flottant à travers le passage traversant axial, l’élément tubulaire étant attaché à l’organe de support. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de support a une forme de bague ou une forme tubulaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de support a une surface interne tronconique qui diverge vers un volume interne du carter de compresseur. Une telle configuration de l’organe de support facilite l’introduction et le retrait de l’organe tubulaire et de l’élément flottant à travers le passage traversant axial. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de support est au moins partiellement inséré dans l’ouverture de passage et est hermétiquement fixé à celle-ci. Selon un mode de réalisation de l’invention, le passage traversant axial et l’ouverture de passage sont agencés coaxialement l’un par rapport à l’autre. Selon un mode de réalisation de l’invention, les dimensions de l’élément tubulaire et de l’élément flottant sont définies de manière à permettre l’insertion et le retrait de l’élément tubulaire et de l’élément flottant à travers le passage traversant axial de l’organe de support. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de support comporte une partie de support cylindrique au moins partiellement agencée à l’extérieur du carter de compresseur et faisant saillie dans une direction radiale à l’opposé du carter de compresseur. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile comporte une bride de montage fixée à une partie d’extrémité proximale de l’élément tubulaire, la bride de montage comportant une première face de bride et une deuxième face de bride opposée à la première face de bride, la première face de bride comportant une surface de contact annulaire qui vient en butée contre une face d’extrémité de la partie de support cylindrique. Avantageusement, la face d’extrémité de la partie de support cylindrique et la bride de montage sont agencées à l’extérieur du carter de compresseur. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile comporte en outre un élément d’étanchéité agencé entre la bride de montage et la partie de support cylindrique. Selon un mode de réalisation de l’invention, la bride de montage comporte une rainure annulaire prévue au niveau de la face d’extrémité de la partie de support cylindrique et recevant l’élément d’étanchéité. Selon un mode de réalisation de l’invention, la bride de montage est pressée contre la face d’extrémité de la partie de support cylindrique par un organe de fixation fileté coopérant avec un filetage prévu sur la partie de support cylindrique et avec la deuxième face de bride de la bride de montage. Ledit filetage peut être prévu sur une surface circonférentielle externe de la partie de support cylindrique ou sur une surface interne de l’alésage fileté débouchant dans la face d’extrémité de la partie de support cylindrique. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de fixation fileté comporte une partie de fixation tubulaire ayant une surface circonférentielle interne pourvue d’un filetage interne configuré pour coopérer avec le filetage prévu sur la surface circonférentielle externe de la partie de support cylindrique, et une partie d’appui annulaire ayant une surface d’appui annulaire configurée pour s’appuyer contre la deuxième face de bride de la bride de montage lorsque l’organe de fixation fileté est vissé sur la partie de support cylindrique. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de fixation fileté est un élément formant écrou fileté. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile comporte un connecteur électrique formé sur la deuxième face de bride de la bride de montage et configuré pour permettre la liaison de conducteurs de signaux et/ou de conducteurs d’alimentation électrique pour communiquer avec un dispositif de commande du compresseur frigorifique ou d’un système frigorifique comprenant le compresseur frigorifique. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément tubulaire comporte une extrémité distale qui est immergée dans le réservoir d’huile et qui est fermée. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément tubulaire comprend une première partie tubulaire ayant un premier axe longitudinal et une deuxième partie tubulaire ayant un deuxième axe longitudinal, les premier et deuxième axes longitudinaux des première et deuxième parties tubulaires étant agencés selon un angle d’environ 90 degrés. Selon un mode de réalisation de l’invention, la première partie tubulaire est agencée verticalement et est au moins en partie immergée dans le réservoir d’huile, la première partie tubulaire étant entourée par l’élément flottant. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur magnétosensible est agencé dans la première partie tubulaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième partie tubulaire est agencée horizontalement. Avantageusement, la deuxième partie tubulaire est au moins en partie agencée à l’intérieur de l’organe de support. Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième partie tubulaire s’étend au moins partiellement à travers le passage traversant axial de l’organe de support. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément tubulaire comporte une partie de liaison arquée qui relie les première et deuxième parties tubulaires. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile comporte un dispositif d’indexation angulaire configuré pour définir une position angulaire relative prédéterminée de la bride de montage par rapport à l’organe de support. Avantageusement, la position angulaire relative prédéterminée de la bride de montage est définie de sorte que la première partie tubulaire s’étende verticalement. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’indexation angulaire comporte une première partie plate prévue sur la bride de montage et une deuxième partie plate prévue sur l’organe de support et configurée pour coopérer avec la première partie plate pour définir et maintenir la position angulaire relative prédéterminée, par exemple lors du montage de l’organe de fixation fileté. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps flottant a une structure creuse ou poreuse. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps flottant est réalisé en un matériau ayant une densité inférieure à une densité de l’huile lubrifiante contenue dans le réservoir d’huile. Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps flottant est réalisé en un matériau polymère, tel que le polyméthylpentène. Avantageusement, le matériau polymère est moulé autour de l’élément magnétique. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’agencement de capteur de niveau d’huile est configuré pour fournir un signal d’avertissement de bas niveau d’huile au dispositif de commande si le niveau d’huile dans le réservoir d’huile atteint un bas niveau d’huile prédéterminé. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de commande est configuré pour arrêter le compresseur frigorifique, par exemple sans ou avec un délai prédéterminé, si un signal d’avertissement de bas niveau d’huile est fourni au dispositif de commande. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de commande est configuré pour permettre un fonctionnement continu du compresseur frigorifique si le niveau d’huile dans le réservoir d’huile atteint un niveau d’huile seuil prédéterminé dans le délai prédéterminé, où le niveau d’huile seuil prédéterminé est supérieur au bas niveau d’huile prédéterminé. L’agencement de capteur de niveau d’huile peut en outre comprendre au moins un capteur supplémentaire configuré pour détecter des propriétés physiques du réservoir d’huile et/ou des propriétés physiques du gaz à l’intérieur du carter de compresseur, telles que la température, la pression, la teneur en humidité de l’huile lubrifiante, la viscosité d’huile, la qualité d’huile, les contaminations, etc. La connaissance de telles propriétés peut être utilisée pour une surveillance et une protection améliorées du compresseur frigorifique. En particulier, le dispositif de commande est également configuré pour commander le fonctionnement du compresseur frigorifique sur la base des propriétés physiques détectées par l’au moins un capteur supplémentaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’au moins un capteur supplémentaire est agencé à l’intérieur de l’élément tubulaire, et particulièrement à l’intérieur de la première partie tubulaire. Avantageusement, l’au moins un capteur supplémentaire est un capteur de température configuré pour détecter la température d’huile dans le réservoir d’huile. Selon un mode de réalisation de l’invention, le compresseur frigorifique comporte en outre un dispositif capteur configuré pour détecter des propriétés physiques du réservoir d’huile et/ou des propriétés physiques du gaz à l’intérieur du carter de compresseur, le dispositif capteur comportant une partie de montage fixée à une ouverture de passage supplémentaire prévue sur le carter de compresseur, et une partie de détection fixée de manière amovible à la partie de montage et au moins partiellement agencée à l’intérieur du carter de compresseur, les dimensions de la partie de détection et de l’ouverture de passage supplémentaire sont définies de manière à permettre une insertion de la partie de détection dans le carter de compresseur et son retrait de celui-ci à travers l’ouverture de passage supplémentaire. Selon un mode de réalisation de l’invention, le compresseur frigorifique est un compresseur à spirales hermétique. La présente invention se rapporte également à un système frigorifique comportant un compresseur frigorifique selon la présente invention, et un dispositif de commande de système configuré pour commander le fonctionnement du compresseur frigorifique sur la base du niveau d’huile détecté par l’agencement de capteur de niveau d’huile du compresseur frigorifique. Ces avantages ainsi que d’autres apparaîtront à la lecture de la description suivante compte tenu des dessins ci-joints qui représentent, à titre d’exemple non limitatif, des modes de réalisation d’un compresseur frigorifique selon l’invention. La description détaillée suivante de plusieurs modes de réalisation de l’invention sera mieux comprise lorsqu’elle est lue conjointement avec les dessins annexés, étant entendu, cependant, que l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation spécifiques divulgués. La est une vue en coupe longitudinale d’un compresseur frigorifique selon un premier mode de réalisation de l’invention. La est une vue partielle en perspective avant d’un agencement de capteur de niveau d’huile du compresseur frigorifique de la . La est une vue partielle en perspective arrière de l’agencement de capteur de niveau d’huile de la . La est une vue éclatée en perspective de l’agencement de capteur de niveau d’huile de la . La est une vue en coupe longitudinale de l’agencement de capteur de niveau d’huile de la . La est une vue partielle en coupe longitudinale d’un compresseur frigorifique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La est une vue partielle en coupe longitudinale d’un compresseur frigorifique selon un troisième mode de réalisation de l’invention. La est une vue partielle en coupe longitudinale d’un compresseur frigorifique selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. Compresseur frigorifique (1) comportant : - un carter de compresseur (2), - un réservoir d’huile (13) agencé dans une partie inférieure du carter de compresseur (2), et - un agencement de capteur de niveau d’huile (14) configuré pour détecter un niveau d’huile dans le réservoir d’huile (13), l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comportant un élément tubulaire (16) fixé au carter de compresseur (2) et au moins partiellement agencé à l’intérieur du carter de compresseur, et un élément flottant (17) entourant l’élément tubulaire (16) et étant monté de manière mobile par rapport à l’élément tubulaire (16), l’élément flottant (17) étant configuré pour flotter sur l’huile lubrifiante contenue dans le réservoir d’huile (13), dans lequel le carter de compresseur (2) comporte une ouverture de passage (24), et les dimensions de l’élément tubulaire (16), de l’élément flottant (17) et de l’ouverture de passage (24) sont définies de manière à permettre une insertion de l’élément tubulaire (16) et de l’élément flottant (17) dans le carter de compresseur (2) et leur retrait de celui-ci à travers l’ouverture de passage (24). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 1, dans lequel l’élément flottant (17) comporte un corps flottant (18) et un élément magnétique (19) fixé au corps flottant (18). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 2, dans lequel le corps flottant (18) est réalisé en un matériau ayant une densité inférieure à une densité de l’huile lubrifiante contenue dans le réservoir d’huile (13). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’élément magnétique (19) est au moins partiellement agencé dans le corps flottant (18). Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comporte un capteur magnétosensible (22) agencé à l’intérieur de l’élément tubulaire (16) et configuré de manière à être activé par un champ magnétique fourni par l’élément magnétique (19). Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’ouverture de passage (24) est prévue sur une enveloppe intermédiaire (2.1) ou sur une plaque de base (2.3) du carter de compresseur (2). Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comporte en outre un organe de support (23) fixé à l’ouverture de passage (24), l’organe de support (23) comportant un passage traversant axial (25) et étant configuré pour permettre l’insertion et le retrait de l’élément tubulaire (16) et de l’élément flottant (17) à travers le passage traversant axial (25), l’élément tubulaire (16) étant attaché à l’organe de support (23). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 7, dans lequel l’organe de support (23) comporte une partie de support cylindrique (26) au moins partiellement agencée à l’extérieur du carter de compresseur (2) et faisant saillie dans une direction radiale à l’opposé du carter de compresseur (2). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 8, dans lequel l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comporte une bride de montage (31) fixée à une partie d’extrémité proximale de l’élément tubulaire (16), la bride de montage (31) comportant une première face de bride (31.1) et une deuxième face de bride (31.2) opposée à la première face de bride (31.1), la première face de bride (31.1) comportant une surface de contact annulaire (32) qui vient en butée contre une face d’extrémité (27) de la partie de support cylindrique (26). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 9, dans lequel l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comporte un connecteur électrique (38) formé sur la deuxième face de bride (31.2) de la bride de montage (31) et configuré pour permettre la liaison de conducteurs de signaux et/ou de conducteurs d’alimentation électrique pour communiquer avec un dispositif de commande (15) du compresseur frigorifique (1) ou d’un système frigorifique comprenant le compresseur frigorifique (1). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la bride de montage (31) est pressée contre la face d’extrémité (27) de la partie de support cylindrique (26) par un organe de fixation fileté (34) coopérant avec un filetage (29) prévu sur la partie de support cylindrique (26) et avec la deuxième face de bride (31.2) de la bride de montage (31). Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comporte un dispositif d’indexation angulaire (35) configuré pour définir une position angulaire relative prédéterminée de la bride de montage (31) par rapport à l’organe de support (23). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 12, dans lequel le dispositif d’indexation angulaire (35) comporte une première partie plate (36) prévue sur la bride de montage (31) et une deuxième partie plate (37) prévue sur l’organe de support (23) et configurée pour coopérer avec la première partie plate (36) pour définir et maintenir la position angulaire relative prédéterminée. Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel l’élément tubulaire (16) comporte une extrémité distale (161) qui est immergée dans le réservoir d’huile (13) et qui est fermée. Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel l’élément tubulaire (16) comprend une première partie tubulaire (16.1) ayant un premier axe longitudinal et une deuxième partie tubulaire (16.2) ayant un deuxième axe longitudinal, les premier et deuxième axes longitudinaux des première et deuxième parties tubulaires (16.1, 16.2) étant agencés selon un angle d’environ 90 degrés. Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 15, dans lequel la première partie tubulaire (16.1) est agencée verticalement et est au moins en partie immergée dans le réservoir d’huile (13), la première partie tubulaire (16.1) étant entourée par l’élément flottant (17). Compresseur frigorifique (1) selon la revendication 15 ou 16, dans lequel la deuxième partie tubulaire (16.2) est agencée horizontalement. Compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, dans lequel l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) comprend en outre au moins un capteur supplémentaire configuré pour détecter des propriétés physiques du réservoir d’huile (13) et/ou des propriétés physiques du gaz à l’intérieur du carter de compresseur (2). Système frigorifique comportant un compresseur frigorifique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, et un dispositif de commande de système configuré pour commander le fonctionnement du compresseur frigorifique (1) sur la base du niveau d’huile détecté par l’agencement de capteur de niveau d’huile (14) du compresseur frigorifique (1).