FR2802249A1 - Combinaison d'un hublot de regard et d'un capteur de niveau d'huile dans le carter d'huile d'un compresseur hermetique - Google Patents

Abstract

Compresseur hermétique (10) comprenant un moteur connecté à un contrôleur, un carter d'huile (34) disposé dans la coque (12), et une combinaison (58) d'un détecteur de niveau d'huile et d'un dispositif d'observation montés dans la coque (12) au voisinage du carter d'huile (34). La combinaison comprend un hublot de regard (62) fixé hermétiquement à la coque (12) permettant une observation optique du niveau (86) de l'huile dans le carter (34), et un détecteur optique (amovible sur le hublot (62) et connecté électriquement au contrôleur, ce détecteur optique comprenant une source de lumière un détecteur photosensible et un cylindre opaque (150) comprenant une paire d'alésages, la source de lumière et le détecteur étant disposés à l'intérieur des alésages pour empêcher un couplage parasite entre la source de lumière et le détecteur.

Description

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION <B>1. Domaine de l'invention</B> La présente invention concerne un compresseur hermétique comprenant une coque, un moteur connecté à un con trôleur et comportant un rotor et un stator, contrôleur étant connecté à une source de puissance, un mécanisme de compresseur relié en entraînement au rotor, un carter d'huile disposé dans la coque et une combinaison d'un détecteur de niveau d'huile et d'un dispositif d'observation montés dans la coque au voisinage du carter d'huile.

Ainsi, l'invention concerne des dispositifs pour détecter le niveau d'huile dans des carters d'huile de com presseurs hermétiques de réfrigération et de climatisation, tels que des compresseurs de type à spirales, type alter natif de type rotatif. Plus particulièrement, l'invention concerne des dispositifs pour inspecter optiquement et détec ter automatiquement le niveau d'huile dans les carters d'huile. Un aspect de la présente invention concerne des dis positifs de type hublot de regard, fixés à la coque d'un com presseur pour permettre à une personne d'examiner visuellement l'intérieur du compresseur, depuis l'extérieur de celui-ci, afin de déterminer le niveau d'huile dans un carter d'huile ou d'examiner la surface de l'huile dans ce carter. Un autre aspect de la présente invention concerne des dispositifs de détection automatiques qui détectent optique- ment la présence ou le niveau d'huile dans un carter d'huile, et effectuent une certaine fonction voulue telle que par exemple une alarme, une indication de service ou une coupure du compresseur, dans le cas où le niveau d'huile arrive à une valeur critiquement basse.

<B>2. Description de la technologie concernée</B> La forme la plus courante de dispositif de détec tion niveau d'huile, utilisée aujourd'hui et autrefois dans les compresseurs hermétiques, est le commutateur à flot teur mécanique. Un flotteur est supporté par l'huile contenue dans le carter d'huile d'un compresseur et, lorsque l'huile se trouve à un niveau acceptable, le commutateur maintient le contact entre une source d'alimentation de puissance et le compresseur. Si l'huile, et le flotteur qu'elle supporte, chutent au-dessous d'un niveau de seuil, le commutateur coupe alors l'alimentation de puissance du compresseur et termine ainsi le fonctionnement. Un problème posé par les commuta teurs flotteur magnétiques est qu'ils utilisent générale ment une lame souple magnétique attirant des débris métalliques qui s'agglutinent au commutateur flotteur et rendent les dispositifs inutilisables en conduisant ainsi à une coupure inutile du compresseur ou à la perte de protec tion du compresseur. Ce type de dispositif, qui est complète ment monté à l'intérieur de la coque du compresseur, nécessite un démontage coûteux du compresseur pour remplacer un commutateur en panne.

Des instruments tels que des hublots de regard ont été incorporés dans les compresseurs hermétiques pour permettre une inspection visuelle du niveau ou de la présence de l'huile dans un carter. Ces hublots de regard nécessitent qu'un opérateur examine périodiquement le compresseur pour vérifier qu'un niveau d'huile acceptable est présent dans le carter. Un problème posé par ces hublots de regard est que les compresseurs sont habituellement montés l'intérieur d'une coque extérieure d'autres dispositifs tels que des ré frigérateurs, des climatiseurs, des automobiles, etc et que, même s'ils sont positionnés de la manière la plus favorable, ces hublots sont difficiles à examiner et peuvent nécessiter un certain démontage. Un autre problème posé par ces disposi tifs est qu'en cas de perte d'huile brusque catastrophique dans un carter d'huile, aucun avertissement précurseur n'est donné et le dommage se produit sans qu'on ait l'occasion de prendre des mesures réparatrices.

On connaît des dispositifs de détection de niveau d'huile automatiques qui sont généralement montés complète ment à l'intérieur d'une coque de compresseur et sont connec tés électriquement à la source d'alimentation de puissance du compresseur par des fils conducteurs électriques passant de l'intérieur vers l'extérieur de la coque en traversant une sortie hermétique prévue dans la coque. Typiquement, les fils conducteurs sont connectés à la source de puissance exté- rieure à la coque du compresseur. Lorsque le capteur déter mine que le niveau d'huile dans le carter chuté au-dessous d'un niveau de seuil critique, ce capteur coupe automatique ment, par des contacts de commutation, des contacts de re lais, une logique TTL etc, la fourniture de puissance au compresseur, de sorte que le fonctionnement se termine. Un problème posé par ces capteurs connus est que la seule ma nière de vérifier l'existence d'un état de défaut est de dé monter le compresseur, sans qu'une inspection visuelle soit possible.

C'est souvent le capteur lui-meme qui est tombé en panne et a coupé par erreur le fonctionnement du compres seur alors qu'en fait un niveau d'huile suffisant était pré sent dans le carter d'huile. Là encore, la seule manière de déterminer cette panne est de démonter le compresseur, à moins qu'un second dispositif tel que le hublot de regard dé crit ci-dessus, soit également incorporé dans le compresseur. Cependant, si le capteur est en fait tombé en panne il reste toujours nécessaire de démonter le compresseur pour remplacer le capteur en panne. Cela n'est pas une option économiquement souhaitable, mais la seule autre alternative est de court- circuiter électriquement le capteur en panne et de permettre un fonctionnement non protégé du compresseur.

Un problème posé par un capteur monté extérieure ment est que ce capteur continue de détecter un niveau d'huile acceptable après être tombé en panne ou après avoir été retiré du hublot de regard. Cette situation peut conduire à une détérioration du compresseur si le niveau d'huile de vient trop bas.

RESUME DE L'INVENTION La présente invention crée une combinaison d'un hublot de regard d'huile et d'un capteur optique pour déter miner le niveau d'huile dans un carter d'huile d'un compres seur de réfrigération hermétique. Un hublot de regard d'huile est disposé dans la partie inférieure de la coque d'un com presseur, approximativement au niveau d'huile le plus bas ac ceptable dans le carter d'huile. La monture du hublot est généralement creuse et hermétiquement scellée à la coque du compresseur. Le hublot creux comporte une première partie d'extrémite adjacente au carter d'huile, et une seconde par tie d'extrémité opposée qui s'étend de préférence vers l'extérieur à partir du côté de la coque qui est extérieur au compresseur. Un prisme ou autre dispositif analogue est dis posé dans hublot à l'endroit d'une premiere partie d'ex trémité de ce hublot, et ce prisme est accessible de l'extérieur du compresseur par le hublot creux. La partie de prisme peut être placée n'importe où suivant la longueur de la monture du hublot, mais elle est de préférence placée à l'extérieur de la coque du compresseur, dans une position plus facilement regardée par une personne entretenant le com presseur. Lorsque le hublot est placé dans la coque d'un com presseur, un individu peut examiner visuellement le niveau de l'huile dans le carter d'huile en regardant l'intérieur du compresseur par le hublot de regard et le prisme.

En combinaison avec le prisme, un capteur optique est monté de manière amovible dans, sur ou autour du hublot de regard. Le capteur optique, par le prisme séparé du hu blot, détecte automatiquement le niveau de l'huile dans le carter et génère un signal ou déclenche un commutateur ou en core coupe de toute autre manière les contacts lorsque le ni veau devient critiquement bas ou dépasse une plage de fonctionnement prédéterminée. Des fils conducteurs électri ques sortant du capteur optique, à l'extérieur du compres seur, sont connectés aux connexions électriques du compresseur ou autres dispositifs, de manière à obtenir une fonction voulue.

Par exemple, les fils conducteurs du capteur op tique, qui peut être une combinaison d'un capteur et d'un commutateur, peuvent être branchés en série avec la source de puissance du compresseur, directement ou par l'intermédiaire des contacts d'un relais, pour couper automatiquement le fonctionnement du compresseur en cas de détection d'un niveau d'huile critiquement bas. Cela évite que le compresseur soit endommagé par une lubrification insuffisante. En variante, les fils conducteurs du capteur peuvent être connectés à un contrôleur de compresseur, à un dispositif d'alarme ou à tout autre circuit de protection électronique, pour générer auto matiquement une alarme d'indication de défaut l'apparition d'une condition prédéterminée. L'alarme, qui peut se présen ter sous la forme d'un voyant clignotant, d'un klaxon, d'une indication déportée, etc, attire l'attention d'un opérateur qui peut alors vérifier visuellement l'existence d'une condi tion de défaut, au moyen du hublot, en retirant le capteur optique et en regardant à l'intérieur de la coque du compres seur par le hublot et le prisme. Le signal généré par le cap teur peut etre appliqué à l'entrée d'un système de commande de gestion d'équipement pour fournir des capacités d'entretien améliorées ainsi qu'un compte-rendu.

De cette manière, la présente invention crée un dispositif de détection automatique qui peut être retiré du compresseur, depuis l'extérieur de celui-ci, et qui comporte des fils conducteurs électriques pouvant être déconnectés du compresseur, depuis l'extérieur de celui-ci. Par suite, la présente invention crée un procédé simplifié de remplacement d'un capteur en panne, sans démontage du compresseur. La pré sente invention crée en outre un hublot de regard intégré qui permet d'examiner visuellement le niveau d'huile dans le car ter pour confirmer une condition de défaut de niveau d'huile bas, telle détectée par le capteur optique.

La combinaison d'un hublot de regard et d'un cap teur, selon la présente invention, peut être utilisée dans des compresseurs alternatifs, des compresseurs à spirales et autres compresseurs rotatifs, tels que décrits respectivement dans les brevets U.S. No. 5 266 015, No. 5 306 126 et 5 236 318, qui sont incorporés ici à titre de référence.

L'invention concerne, sous une forme de celle-ci, un compresseur hermétique comprenant une coque, un moteur re cevant la puissance d'une source d'alimentation électrique par l'intermédiaire d'un contrôleur, un mécanisme de compres seur entraîné par le moteur, un carter d'huile prévu dans la coque pour contenir de l'huile de lubrification, et un dispo sitif de détection et d'observation du niveau d'huile. Le dispositif de détection et d'observation du niveau d'huile comprend un hublot de regard fixé hermétiquement â la coque, et un capteur optique monté de manière amovible sur hublot en etant connecté électriquement au contrôleur. Le capteur optique peut être retiré du hublot depuis l'extérieur de la coque. Le capteur optique, qui comprend une source de lu mière, un détecteur photosensible, et un cylindre opaque, est conçu pour détecter le niveau d'huile dans le carter d'huile. Le cylindre opaque comprend une paire d'alésages. La source de lumière et le détecteur sont disposés à l'intérieur des alésages pour éviter un couplage parasite entre la source de lumière et le détecteur. Lorsque le capteur optique reti ré hublot, une personne peut examiner visuellement le ni veau d'huile dans le carter d'huile en regardant par le hublot. Lorsque le capteur optique monté sur le hublot dé tecte un niveau d'huile bas dans le carter d'huile, ce cap teur optique envoie un signal de niveau d'huile bas au contrôleur qui coupe l'alimentation de puissance du moteur pour terminer ainsi le fonctionnement du compresseur.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, le compresseur est caractérisé en ce que le hublot comprend une monture de hublot fixée à la coque, et une partie de prisme montée sur la monture au voisinage du carter d'huile ; la partie de prisme est disposée le long d'un plan se situant à l'extérieur de la périphérie intérieure de la coque ; le cylindre opaque comprend une partie de manchon qui est montée de manière amovible sur la monture, tandis que les alésages sont disposés au voisinage de la partie de prisme ; la mon ture et la partie de manchon sont généralement cylindriques, avec la partie de manchon présentant un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur de la monture, de façon que le manchon du détecteur optique puisse être placé sur et autour de la monture, et retiré de celle-ci, d'une manière répétitive, par une opération manuelle non aidée ; le détec teur optique comprend trois fils conducteurs électriques dis posés à l'extérieur de la coque et interconnectés avec le contrôleur à l'extérieur de la coque, de façon que le détec teur optique, lorsqu'il détecte une condition de niveau d'huile bas à l'intérieur du carter d'huile, fournisse un si gnal de niveau d'huile bas au contrôleur, ce contrôleur com- prenant des moyens pour terminer le fonctionnement du com presseur.

Dans une seconde forme de réalisation, la sente invention concerne un compresseur de réfrigérant hermé tique comprenant une coque, un moteur recevant la puissance d'une source d'alimentation de puissance électrique par l'intermédiaire d'un contrôleur, un mécanisme de compresseur entraîné par le moteur, un carter d'huile prévu dans la coque pour contenir de l'huile de lubrification, et un dispositif de détection et d'observation du niveau d'huile. Le disposi tif de détection et d'observation du niveau d'huile comprend un hublot fixé hermétiquement à la coque et un capteur opti que monté de manière amovible sur ce hublot en étant connecté électriquement au contrôleur. Le capteur optique est destiné détecter le niveau d'huile dans le carter d'huile, et com prend un boîtier, une source de lumière, un détecteur photo sensible et un élément de blocage. L'élément de blocage peut prendre une première position et une seconde position à l'intérieur du boîtier du capteur. La première position est disposée entre la source de lumière et le détecteur pour em pêcher un couplage optique croisé ou parasite lorsque le cap teur optique est fixé au hublot. La seconde position est écartée de la source de lumière et du détecteur en permettant couplage croisé lorsque le capteur optique est retiré du hublot. Le capteur optique peut être retiré du hublot par l'extérieur de la coque, et doit envoyer un signal de niveau d'huile bas au contrôleur pour couper le fonctionnement du compresseur lorsqu'il est retiré du hublot. Lorsque le cap teur optique est retiré du hublot, une personne peut examiner visuellement le niveau d'huile dans le carter d'huile en re gardant à travers le hublot. Lorsque le capteur optique est monté sur le hublot et détecte un niveau d'huile bas dans le carter d'huile, ce capteur optique envoie un signal de niveau d'huile bas au contrôleur qui coupe alors l'alimentation de puissance du moteur en terminant ainsi le fonctionnement du compresseur.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, le compresseur est caractérisé en ce que le détecteur optique comprend un ressort qui pousse l'élément de blocage vers la seconde position écartée de la source de lumière et du détec teur photosensible ; le détecteur optique comprend une carte de circuit à l'intérieur du boîtier de détecteur, la source de lumière et le détecteur photosensible étant montés sur cette carte de circuit ; le boîtier de détecteur comprend deux sections en forme de C identiques adaptées l'une l'autre ; l'élément de blocage comprend une paire d'alésages pour recevoir la source de lumière et le détecteur photosen sible dans ceux-ci ; le hublot pousse l'élément de blocage de la seconde position vers la première position, lorsque le dé tecteur optique est fixé à ce hublot ; le hublot maintient l'élément de blocage dans la première position lorsque le dé tecteur optique est fixé à ce hublot.

L'invention concerne encore un compresseur hermé tique comprenant une coque, un moteur connecté à un contrô leur et comportant un rotor et un stator, le contrôleur étant connecté une source d'alimentation de puissance, un méca nisme de compresseur relié en entraînement au rotor, un car ter d'huile disposé dans la coque, et une combinaison d'un détecteur de niveau d'huile et d'un dispositif d'observation montés sur la coque au voisinage du carter d'huile, caracté risé en ce que la combinaison comprend # un hublot fixé hermétiquement à la coque et destiné à per mettre une observation optique du carter d'huile, de façon qu'on puisse observer le niveau de l'huile contenue dans le carter d'huile ; et # un détecteur optique monté de manière amovible sur le hu blot et connecté électriquement au contrôleur, ce détec teur optique étant destiné à détecter le niveau de l'huile dans le carter d'huile et comprenant un boîtier, une source de lumière, un détecteur photosensible, un élément opaque et au moins un ressort, disposés dans le boîtier, l'élément opaque comprenant une paire d'alésages pour re cevoir la source de lumière et le détecteur, en ayant une première position et une seconde position, le ressort poussant l'élément opaque dans la seconde position, la source de lumière et le détecteur étant disposés à l'intérieur de l'élément opaque dans la première position, et l'extérieur de l'élément opaque dans la seconde posi tion, le hublot maintenant l'élément de blocage dans la première position lorsque le détecteur optique est fixé ce hublot, de façon que le détecteur optique fournisse un signal de niveau d'huile bas au contrôleur lorsque ce dé tecteur optique est retiré du hublot.

Un avantage de la présente invention est qu'elle permet de remplacer facilement un capteur de niveau d'huile défectueux depuis l'extérieur de la coque du compresseur, sans avoir à démonter le compresseur.

Un autre avantage est la capacité de vérifier vi suellement, de l'extérieur, le niveau d'huile dans un carter d'huile, ou de vérifier visuellement une condition de niveau d'huile bas détectée après qu'un capteur optique ait coupé fonctionnement du compresseur.

Un autre avantage est que, comme le dispositif de détection est placé essentiellement à l'extérieur du compres seur, ce dispositif n'est pas soumis aux conditions d'environnement rudes qui sont supportées par des dispositifs montés complètement à l'intérieur du compresseur.

Un autre avantage encore de l'invention est qu'on empêche, par les parties opaques, un couplage croisé ou para site entre la diode électroluminescente (DEL) et le photo transistor.

Un autre avantage encore est que le capteur opti que ne doit pas permettre au compresseur de fonctionner lors qu'il n'est pas monté sur le hublot dans une position permettant de détecter le niveau d'huile.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation, re présentés sur les dessins annexés dans lesquels # la figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur de ré frigération alternatif incorporant la combinaison d'un hu blot de regard et d'un capteur optique selon une forme de réalisation de la présente invention ; # la figure 2 est une vue en coupe transversale de la combi naison du hublot et du capteur optique de la figure 1, re présentés dans l'état monté sur la coque du compresseur ; # la figure 3 est une vue en coupe, partielle, de la partie inférieure du compresseur de la figure 1, illustrant la combinaison du hublot et du capteur optique, dans laquelle le capteur optique a été retiré pour permettre l'inspection visuelle du niveau d'huile dans le carter d'huile en regardant à travers hublot ; # les figures 4 et 5 représentent une variante de réalisa tion du hublot de regard ; # la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une va riante de réalisation préférée du capteur optique ; # la figure 7 est une vue en coupe transversale du capteur optique de la figure 6 représenté dans l'état monté sur le hublot dans la coque d'un compresseur ; # la figure 8A est une vue de dessus de l'élément opaque glissant du capteur optique representé à la figure 6 ; # la figure 8B est une vue de côté de l'élément opaque glis sant du capteur optique représenté à la figure 6 ; # la figure 9A est une vue de côté de l'une des moitiés du boîtier du capteur optique representé à la figure 6 ; # la figure 9B est une vue d'extrémité de l'élément de boî tier représenté à la figure 9A ; # la figure 10 est un schéma du circuit à diode électrolumi nescente (DEL) et phototransistor du capteur optique ; # la figure 11 est un schéma du circuit d'interface qui se connecte, sur un contrôleur, au circuit à DEL et photo- transistor représenté à la figure 10.

Dans toutes les différentes vues, les parties correspondantes sont désignées des références numériques correspondantes.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans un exemple de réalisation de l'invention, tel que représenté dans les dessins, et en se référant plus particulièrement à la figure 1, un compresseur désigné d'une façon générale par la référence 10 comporte une coque dési gnée d'une façon générale par la référence 12. Bien que les dessins illustrent un compresseur de type alternatif, ce mode de realisation n'est donné qu'à titre d'exemple et l'invention n'est pas limitée à cet exemple mais peut au con traire s'appliquer à toutes les applications de compresseurs hermétiques. La coque 12 est représentée sous une forme com portant une partie de coque supérieure 14 et une partie de coque inférieure 16. Elle est supportée par une collerette de monture 18 soudée à la partie inférieure 16, pour qu'on puisse monter le compresseur dans une position dressée verti calement. A l'intérieur de la coque scellée hermétiquement 12, monté un moteur électrique comportant un stator 22 entourant un rotor 24. Le stator 22 est fixé dans la coque 12 par emboîtement en force tel qu'un emboîtement contrac tion, et comporte des enroulements 26. Le rotor 24 est percé d'une ouverture centrale 28 dans laquelle un vilebrequin 30 est fixé par exemple par un emboîtement en force. Une boîte à bornes 32 est prévue dans la coque 12 pour connecter le mo teur une source d'alimentation électrique.

Le compresseur 10 comprend également un carter d'huile 34 situé d'une façon générale dans la partie infé rieure 16. Un tube de prélèvement d'huile centrifuge 36 est emboîté à la presse dans un contre-alésage 38 de l'extrémité inférieure du vilebrequin 30. Le tube de prélèvement d'huile 36 de construction conventionnelle et comprend une pa lette verticale (non représentée) enfermée dans celui-ci. Une extrémité d'entrée d'huile 40 du tube de prélèvement d'huile 36 descend dans l'extrémité ouverte d'une coupelle d'huile cylindrique 42 qui fournit une zone calme dans laquelle on préleve de l'huile non agitée, de haute qualité.

Le compresseur 10 comprend un système de lubrifi cation pour lubrifier les parties mobiles du compresseur com prenant un mécanisme de compresseur alternatif désigné d'une façon générale par la référence 44, un vilebrequin 30, et un mécanisme de manivelle désigné d'une façon générale par la référence 46. Un passage d'huile axial 48, prévu dans le vi lebrequin 30, communique avec le tube 36 et s'étend vers le haut le long de l'axe central du vilebrequin 30. A un endroit central suivant la longueur du vilebrequin 30, un passage d'huile décale 50, divergent radialement, coupe le passage 48 et monte jusqu'à une ouverture 52. Lorsque le vilebrequin 30 tourne, le tube de prélèvement d'huile 36 aspire de huile de lubrification dans le carter d'huile 34 et fait monter cette huile les passages d'huile 48 et 50. La lubrifica tion du palier 54 et du mécanisme de manivelle 46 est effec tuée au moyen de méplats formés dans le vilebrequin 30, situés en général au voisinage du palier 54 et du mécanisme de manivelle 46, et communiquant avec les passages d'huile 48 et 50 par des passages radiaux 56.

Un dispositif de-détection et d'observation de niveau d'huile, désigné d'une façon générale par la réference 58, est prévu dans la partie de coque inférieure 16, et se trouve hermétiquement scellé à celle-ci. Le positionnement particulier du dispositif de détection/observation d'huile 58 dépend du niveau d'huile minimum voulu dans le carter d'huile 34. Le dispositif de détection/observation de niveau d'huile doit être monté sur la partie de coque inférieure 16 façon que le milieu du dispositif se situe au niveau d'huile le plus bas acceptable dans le carter d'huile 34. Le dispositif de détection/observation de niveau d'huile 58 comprend une monture de hublot 60, un prisme 62, et un dispositif de dé tection optique 64. La monture de hublot 60 est reçue dans une ouverture 65 formée dans la partie de coque inférieure 16 et se trouve scellée hermétiquement à la coque au moyen d'une soudure par projection ou analogue, à l'endroit du joint 66, comme représenté à la figure 2. La monture 60 est forme généralement creuse et tubulaire. Elle comprend une partie d'extrémité intérieure 68 qui est logée à l'intérieur 70 de la coque 12, et une partie d'extrémité extérieure 72 qui s'étend vers l'extérieur en partant de la coque 12 de manière à être exposée et facilement accessible.

La partie d'extrémité intérieure 68 est munie d'un collier annulaire en saillie 74 qui s'engage sur la sur face intérieure 76 de la partie de coque inférieure 16. La partie d'extrémité intérieure 68 est en outre munie d'une ou verture 78 qui reçoit le prisme 62. Ce prisme 62 est relié de façon fixe à la monture de hublot 60 au moyen d'une colle, d'une collerette de déflexion autour de l'ouverture 78, ou de tout autre moyen convenable. La surface arrière 80 du prisme 62 s'étend jusqu'à la partie la plus à l'extérieur de la par tie d'extrémité extérieure 72 de la monture de hublot 60. Le prisme 62 comprend une face 79 tournée vers l'interieur et. perpendiculaire au niveau d'huile dans le carter 34. La face 79 est munie d'une pointe 84 s'étendant vers l'extérieur, cette pointe établissant le point seuil de niveau bas de l'huile dans le carter 34.

Le dispositif de détection/observation d'huile 58 doit être monté de façon que la pointe 84 soit maintenue au- dessous du niveau d'huile acceptable et prévu pendant toutes les phases de fonctionnement du compresseur. De façon plus importante, le dispositif de détection/observation d'huile 58 doit être monté sur la coque 12 de façon que la pointe diri gée vers l'extérieur 84 du prisme 62 se situe au niveau au- dessous duquel le volume d'huile dans le carter 34 est inac ceptable. Par exemple, comme représenté à la figure le ni veau d'huile 86 est nettement au-dessus de la pointe dirigée vers l'extérieur 84, comme cela est souhaité pour obtenir une lubrification convenable du compresseur. Le niveau d'huile 88 tel que représenté à la figure 3 est exactement à la hauteur de la pointe dirigée vers l'extérieur 84 du prisme 62 et re présente donc le niveau d'huile le plus bas devant etre per mis dans le carter 34. Si le niveau d'huile 88 descend au- dessous de la pointe dirigée vers l'extérieur 84, le niveau d'huile est alors inacceptable et le compresseur est coupé.

Le dispositif de détection de niveau huile 64 comprend un cylindre opaque 150, une diode électrolumines cente (DEL) 140 et un phototransistor 142. Ce dispositif est monté autour de la partie d'extrémité extérieure 72 de la monture de hublot 60. Le cylindre de matière plastique moulée opaque 150 est muni d'une partie avant cylindrique 196 qui entoure la partie d'extrémité extérieure 72 de la monture de hublot 60. La partie d'extrémité extérieure 72 forme une bu tée destinée limiter le mouvement du dispositif de détec tion de niveau d'huile 64 dans une direction dirigée vers la coque 12, la surface 165 du cylindre opaque venant buter con- tre la surface arrière 80 du prisme 62. Le dispositif de dé tection de niveau d'huile 64 peut être fixé de manière étan che la monture 60 par des joints toriques ou analogues, ce dispositif situé à l'extérieur de la coque 12 étant facile ment accessible depuis l'extérieur du compresseur 10. Le dis positif de détection de niveau d'huile 64 peut être fixé solidement à la monture 60 par des moyens permettant d'empêcher un désaccouplement non voulu, ou peut être monté de manière à pouvoir se démonter facilement de la monture 60 pour qu'on puisse le retirer par une opération manuelle non aidée.

Le cylindre opaque 150 comprend une paire d'alésages 152, 154 pour recevoir respectivement la DEL 140 et le phototransistor 142, de manière à éviter un couplage croisé parasite entre la DEL 140 et le phototransistor 142 par l'un ou l'autre des chemins latéraux ou par réflexion sur la surface arrière 80 du prisme 62.

Comme représenté à la figure 10, l'anode de la DEL 140 est connectée électriquement à l'émetteur du photo- transistor 142, ce qui ne nécessite que trois fils conduc teurs électriques pour le fonctionnement du dispositif de détection d'huile 64. Les fils conducteurs électriques 144, 146, 148 partent du dispositif de détection de niveau d'huile 64 et sont connectés électriquement à un circuit de commande de compresseur (figure 11). Le circuit de commande de com presseur fournit une tension redressée demi-onde à la DEL 140 par le fil conducteur 146, et un potentiel de masse la DEL 140 et au phototransistor 142 par le fil conducteur 148. La tension alternative d'entrée (AC) du circuit de commande de compresseur est appliquée au transformateur TX1, pour donner à la sortie de ce transformateur TX1 une tension alternative de sortie de 24 volts (24 VAC) qui forme la base de l'alimentation de puissance à courant continu du système. La tension alternative de 24 volts (24 VAC) est conditionnée par la résistance RI et la diode Dl pour donner la tension re dressée demi-onde qui est appliquée à la DEL 140 le fil conducteur 146. Le dispositif de détection de niveau d'huile 64 fournit, sur le fil conducteur 144, un signal de niveau d'huile au circuit de commande de compresseur qui soit, est un circuit ouvert, soit oscille entre un circuit ouvert et la masse au même rythme que la tension redressée demi-onde ap- pliquee. La résistance R2 et le condensateur C1 du circuit de commande de compresseur filtrent le signal de niveau d'huile allant vers le commutateur bilatéral U2, en convertissant ainsi en un niveau de courant continu la sortie apparaissant sur fil conducteur 144. Le commutateur U2 commande le fonctionnement du compresseur à partir d'un certain nombre de facteurs qui sont appliqués au commutateur U2 par une porte U1 et par le signal de niveau d'huile.

En cours de fonctionnement, la diode electrolumi- nescente DEL 140 émet un faisceau de lumière qui passe à tra vers l'alésage 152 et le prisme 62 pour pénétrer dans le carter d'huile 34, et le phototransistor 142 reçoit toute lu mière renvoyée par le prisme 62 et l'alésage . La pointe de seuil pour une indication de niveau d'huile bas est la pointe dirigée vers l'extérieur 84 du prisme 62. Si le niveau d'huile du compresseur est au-dessus de la pointe 84, le faisceau de lumière provenant de la DEL 140 passe dans l'huile et n'est pas renvoyé au phototransistor 142. Le pho- totransistor 142 reste alors coupé et le fil conducteur 144 présente un circuit ouvert, ce qui permet à la porte U1 de commander le commutateur U2. La porte U1 reçoit des signaux d'entrée de protection du compresseur qui peuvent couper le compresseur 10. Si le niveau d'huile du compresseur tombe au- dessous de la pointe 84, le faisceau de lumière provenant de la DEL 140 se réfracte alors dans le prisme 62 pour revenir par l'alésage 154 vers le phototransistor 142, en mettant ce lui-ci en marche et en fournissant, sur le fil conducteur 144, une masse oscillante qui est filtrée pour donner un ni veau logique bas destiné à être appliqué à l'entrée du commu tateur U2, ce qui permet au dispositif 64 de commander le commutateur U2 qui coupe le compresseur 10.

Une description d'un procédé pour faire fonction ner la présente invention, en se référant aux figures 2 et 3, peut être instructive. Dans le cas où le niveau d'huile dans le carter 34 tombe au-dessous du niveau de seuil 88, le dis- positif de détection de niveau d'huile 64 doit soit couper le fonctionnement du compresseur soit déclencher une indication d'alarme, comme décrit ci-dessus, concernant le niveau d'huile bas. A la coupure du compresseur ou au déclenchement de l'indication d'alarme, un technicien peut retirer le dis positif de détection de niveau d'huile 64 de la monture de hublot 60, en saisissant la partie en saillie 100 et en ti rant radialement vers l'extérieur de celle-ci. La manière particuliere de retirer le capteur de niveau d'huile 64 de la monture de hublot 60, est sans importance et beaucoup de pro cédés connus peuvent être mis en ceuvre et complètement envi sagés par la présente invention. Par exemple, l'extrémité avant 196 du cylindre peut comporter une surface intérieure cylindrique taraudée, et la partie d'extrémité extérieure 72 de la monture de hublot 60 peut présenter une surface exté rieure cylindrique filetée de manière correspondante, pour qu'on puisse visser le capteur de niveau d'huile 64 sur la monture de hublot 60. Dans tous les cas, lorsque le capteur de niveau d'huile 64 est retiré de la monture de hublot 60, comme représenté à la figure 3, un technicien peut inspecter visuellement l'intérieur 70 du compresseur 10 en regardant travers monture de hublot 60 et le prisme 62, par l'ouverture 90. De cette manière, le technicien peut détermi ner si le niveau d'huile à l'intérieur 70 de la coque 12 a réellement chuté au-dessous du niveau de seuil acceptable.

Si le technicien détermine que le niveau d'huile n'a pas chuté au-dessous du niveau de seuil, le capteur de niveau d'huile 64 doit alors être inspecté pour déterminer s'il est défectueux. Si c'est le cas, il suffit alors, d'une manière très simple, de remplacer le capteur défectueux par un nouveau capteur ou par un capteur réparé, qu'on peut alors remonter sur la monture de hublot 60. Si le capteur 64 n'est pas défectueux, le technicien doit alors chercher ailleurs la source du problème. Si, après avoir inspecté visuellement le niveau d'huile par la monture de hublot 60, le technicien dé termine que le niveau d'huile a en fait chuté au-dessous du niveau de seuil acceptable, le technicien doit alors inspec ter le compresseur et le système de réfrigération pour trou- ver les sources du problème. De cette manière, le compresseur est protégé contre un risque de détérioration du fait d'une quantité d'huile de lubrification insuffisante, et un techni cien peut facilement et économiquement détecter la source de coupure du compresseur, sans démonter inutilement le compres seur ou l'équipement associé.

En se référant aux figures 4 et 5, une variante de dispositif de détection et d'observation de niveau d'huile, indiquée d'une façon générale par la référence 110, est prévue dans la partie de coque inférieure 16 et scellée hermétiquement à cette partie. Le dispositif de détec- tion/observation de niveau d'huile 110 comprend une variante de monture de hublot 112 et de prisme 114. La monture 112 comprend une partie d'extrémité extérieure 120 qui s'étend vers l'extérieur de la coque 12 en étant exposée et facile ment accessible. La partie d'extrémité extérieure 120 est mu nie d'un épaulement annulaire 126 qui s'engage sur les parties les plus à l'extérieur de la surface arriere 130 du prisme 114. Le prisme 114 comprend une pointe s'étendant vers l'extérieur 134 qui ne s'étend pas au-delà de la surface in térieure 76 de la partie de coque inférieure 16.

En se référant aux figures 6 et 7, variante de dispositif de détection de niveau d'huile, désignée d'une façon générale par la référence 160, est prévue sur la mon ture de hublot 60. Le dispositif de détection de niveau d'huile 160 comprend un boîtier 162, une DEL 198 et un photo- transistor 200, qui sont montés sur une carte de circuit 170, ainsi qu'un élément opaque 164. Le boîtier 162 est constitué de deux moitiés identiques fixées l'une à l'autre pour former un cylindre. Comme représenté dans les figures 9A et 9B, cha que moitie du boîtier 162 comprend des rainures annulaires 176, 178 pour recevoir des garnitures de joint, des entailles 186 pour recevoir l'élément opaque 164, et une poche annu laire 194 pour recevoir la carte de circuit 170. L'élément opaque 1 comprend des alésages 166, 168, une partie cen trale large 188, une partie de bord étroite 190, et des pat tes 192. Le boîtier 162 est muni d'une partie avant cylin drique 172 qui entoure la partie s'étendant vers l'extérieur 72 de la monture de hublot 60. La partie d'extrémité exté rieure 72 fournit une butée destinée à limiter le mouvement du dispositif de détection de niveau d'huile 160 dans une di rection dirigée vers la coque 12, la partie 188 de la surface 189 de l'élément opaque 164 venant buter contre la surface arrière 80 du prisme 62. L'élément opaque 164 poussé vers la partie 172 des ressorts 184 dans les entailles 186 rece vant les pattes 192, est écarté de la partie 172 par la par tie 72 de la monture 60, en introduisant la DEL 198 et le phototransistor 200 respectivement dans les alésages 168 et 166. Lorsque l'élément opaque 164 se trouve dans cette posi tion, on évite un couplage croisé parasite entre la DEL 198 et le phototransistor 200 par l'un ou l'autre chemin latéral ou par réflexion sur la surface arrière 80 du prisme 62. Le dispositif de détection de niveau d'huile 64 peut être scellé à la monture par des joints toriques ou analogues. I1 est extérieur la coque 12 et facilement accessible depuis l'extérieur du compresseur 10. Le dispositif de détection de niveau d'huile 64 peut éventuellement être fixé solidement à la monture 60 par des moyens permettant d'éviter un désaccou- plement non voulu, ou peut être facilement démontable de la monture 60 pour qu'on puisse le retirer par une opération ma nuelle non aidée.

D'autres dispositifs peuvent être utilisés à la place de l'élément opaque 164 et des ressorts 184, comme par exemple un dispositif à compression de mousse ou autres dis positifs compressibles qui devraient servir à empêcher un couplage croisé parasite entre la DEL 198 et le phototransis- tor 200 lorsqu'ils sont comprimés, et à permettre un couplage croisé lorsqu'ils ne sont pas comprimés.

Les connexions électriques entre la DEL 198, le phototransistor 200 et le circuit de commande de compresseur, sont identiques à celles décrites ci-dessus pour le disposi tif de détection d'huile 64. Le montage de la DEL 198 et du phototransistor 200 sur la carte de circuit 170 fournit un support pour ses composants et un emplacement pour fixer les trois fils conducteurs électriques requis.

En cours de fonctionnement, le dispositif de dé tection de niveau d'huile 160, lorsqu'il est monté sur la monture de hublot 60, travaille d'une maniere identique à celle du dispositif de détection de niveau d'huile 64. Cepen dant, si le dispositif de détection de niveau d'huile 160 tombe ou se trouve retiré de la monture de hublot 60, l'élément opaque 164 est poussé hors de la 198 et du pho- totransistor 200 par les ressorts 184 (figure 6<B>)</B> . Lorsque l'élément opaque 164 est retiré et lorsqu'il n'y a rien entre la DEL 198 et le phototransistor 200, un couplage par chemins latéraux se produit et la lumière émise par la DEL 198 est détectée par le phototransistor 200, en mettant ainsi en mar che ce phototransistor 200. Cela fournit un niveau logique bas au commutateur U2 qui coupe alors le compresseur 10. Par suite, le dispositif de détection de niveau d'huile 160 ne doit pas permettre au compresseur 10 de fonctionner lorsqu'il ne se trouve pas sur la monture de hublot 60, et dans une po sition permettant de détecter le niveau d'huile dans le com presseur 10.

Claims (1)

1. <U>R E V E N D I C A T I 0 N S</U> 1 ) Compresseur hermétique (10) comprenant # une coque ( ) ; # un moteur connecté à un contrôleur et comportant un rotor (24) et un stator (22), ce contrôleur étant connecté à une source de puissance # un mécanisme de compresseur (44) relié en entraînement au rotor (24) ; # un carter d'huile (34) disposé dans la coque ( ) ; et # une combinaison (58) d'un détecteur de niveau d'huile et d'un dispositif d'observation montés dans la coque (12) au voisinage carter d'huile (34), caractérisé en ce que la combinaison comprend # un hublot de regard (60, 62) fixé hermétiquement à la co que (12) et destiné à permettre une observation optique du carter d'huile, de façon qu'on puisse observer le niveau (86, 88) de l'huile contenue dans le carter huile (34) ; et # un détecteur optique (64) monté de manière amovible sur le hublot (60, 62) et connecté électriquement au contrôleur, ce détecteur optique (64) comprenant une source de lumière (140), un détecteur photosensible (142) et un cylindre opaque (150), de façon que ce détecteur optique détecte le niveau d'huile dans le carter d'huile (34), le cylindre opaque (150) comprenant une paire d'alésages (152, 154), la source de lumière et le détecteur étant disposés à l'intérieur des alésages pour empêcher un couplage para site entre la source de lumière et le détecteur. 2 ) Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque le détecteur optique (64) est disposé sur le hublot (60, 62) et détecte un niveau d'huile bas dans le carter d'huile (34), ce détecteur optique fournit un signal de ni veau d'huile bas au contrôleur, ce contrôleur comprenant des moyens pour couper l'alimentation de puissance du moteur de manière à terminer ainsi le fonctionnement du compresseur. 3 ) Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le hublot comprend une monture de hublot (60) fixée la co que (12), et une partie de prisme (62) montée sur la monture (60) au voisinage du carter d'huile (34). 4 ) Compresseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de prisme (62) est disposée le long d'un plan se situant à l'extérieur de la périphérie intérieure de la coque 5 ) Compresseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre opaque (150) comprend une partie de manchon qui est montée de manière amovible sur la monture (60), tandis que les alésages sont disposés au voisinage de la partie de prisme. 6 ) Compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la monture (60) et la partie de manchon sont généralement cy lindriques, avec la partie de manchon présentant un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur de la monture (60), de façon que le manchon du détecteur optique puisse être placé sur et autour de la monture, et retiré de celle- ci, d'une manière répétitive, par une opération manuelle non aidée. 7 ) Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur optique comprend trois fils conducteurs électri ques (144, 146, 148) disposés à l'extérieur de la coque (12) et interconnectés avec le contrôleur à l'extérieur de la co que, de façon que le détecteur optique, lorsqu'il détecte une condition de niveau d'huile bas à l'intérieur du carter d'huile, fournisse un signal de niveau d'huile bas au contrô- leur, ce contrôleur comprenant des moyens pour terminer le fonctionnement du compresseur. 8 ) Compresseur hermétique comprenant # une coque (12) ; # un moteur connecté à un contrôleur et comportant un rotor (24), un stator (22), le contrôleur étant connecté une source d'alimentation de puissance ; # un mecanisme de compresseur (44) relié en entraînement au rotor (24) ; # un carter d'huile (34) disposé dans la coque (12) ; et # une combinaison d'un détecteur de niveau d'huile et d'un dispositif d'observation montés sur la coque (12) au voi sinage du carter d'huile (34), caractérisé en ce que la combinaison comprend # un hublot de regard (60) fixé hermétiquement à la coque et destiné à permettre une inspection visuelle du carter d'huile, de façon qu'on puisse observer le niveau (86) de l'huile contenue dans le carter d'huile (34) ; et # un détecteur optique monté de manière amovible sur le hu blot et connecté électriquement au contrôleur, ce détec teur optique étant destiné à détecter le niveau de l'huile (86, 88) dans le carter d'huile (34) et comprenant un boî tier (162), une source de lumière, un détecteur photosen sible et un mécanisme de blocage disposés dans le boîtier, le mecanisme de blocage comprenant un élément de blocage pouvant prendre une première position et une seconde posi tion à l'intérieur du boîtier de détecteur (162), la pre mière position étant disposée entre la source de lumière et détecteur pour empêcher un couplage optique croisé parasite lorsque le détecteur optique est fixé au hublot, l'élément de blocage étant poussé vers la seconde position écartée de la source de lumière et du détecteur pour per mettre un couplage croisé lorsque le détecteur optique est retiré du hublot, de façon que le détecteur optique four nisse un signal de niveau d'huile bas au contrôleur lors que ce détecteur optique est retiré du hublot. 9 ) Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le détecteur optique comprend un ressort (184) qui pousse l'élément de blocage vers la seconde position écartée de la source de lumière et du détecteur photosensible. 10 ) Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le détecteur optique comprend une carte de circuit (170) à l'intérieur du boîtier de détecteur (162), la source de lu mière et le détecteur photosensible étant montés sur cette carte de circuit (170). 11 ) Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le boîtier de détecteur comprend deux sections en forme de C identiques adaptées l'une à l'autre. 12 ) Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de blocage comprend une paire d'alésages pour rece voir la source de lumière et le détecteur photosensible dans ceux-ci. 13 ) Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le hublot (60) pousse l'élément de blocage de la seconde po sition vers la première position, lorsque le détecteur opti- est fixé à ce hublot (60). 14 ) Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le hublot (60) maintient l'élément de blocage dans la pre mière position lorsque le détecteur optique est fixé ce hu blot (60). 15 ) Compresseur hermétique comprenant une coque (12) ; # un moteur connecté à un contrôleur et comportant un rotor (24) et un stator (22), le contrôleur étant connecté une source d'alimentation de puissance ; # un mécanisme de compresseur (44) relié en entraînement au rotor (24) ; # un carter d'huile (34) disposé dans la coque (12) ; et une combinaison d'un détecteur de niveau d'huile et d'un dispositif d'observation montés sur la coque (12) au voi sinage du carter d'huile (34), caractérisé en ce que la combinaison comprend # un hublot (60) fixé hermétiquement à la coque (12) et des tiné à permettre une observation optique du carter d'huile (34), de façon qu'on puisse observer le niveau de l'huile (86, 88) contenue dans le carter d'huile (34) ; et un détecteur optique monté de manière amovible sur le hu blot (60) et connecté électriquement au contrôleur, ce dé tecteur optique étant destiné à détecter le niveau de l'huile (86, 88) dans le carter d'huile (34) et comprenant un boîtier, une source de lumière, un détecteur photosen sible, un élément opaque (164) et au moins un ressort (184), disposés dans le boîtier, l'élément opaque (164) comprenant une paire d'alésages pour recevoir la source de lumière et le détecteur, en ayant une première position et une seconde position, le ressort (184) poussant l'élément opaque dans la seconde position, la source de lumière et le détecteur étant disposés à l'intérieur de l'élément opaque (164) dans la première position, et à l'extérieur de l'élément opaque (164) dans la seconde position, le hu blot maintenant l'élément de blocage dans la première po sition lorsque le détecteur optique est fixé à ce hublot, de façon que le détecteur optique fournisse un signal de niveau d'huile bas au contrôleur lorsque ce détecteur op tique est retiré du hublot (60). 16 ) Compresseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que le détecteur optique comprend une carte de circuit (170) à l'intérieur du boîtier de détecteur, la source de lumière et le détecteur photosensible étant montés sur cette carte de circuit (170). 17 ) Compresseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que le boîtier de détecteur (160) comprend deux sections en forme de C identiques adaptées l'une à l'autre.