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Perfectionnements aux pompes centrifuges
La présente invention concerne des pompes centrifuges. Bien que la description qui suit se rapporte plus spécialement à une pompe de circulation pour réfrigérant, prévue sur un moteur à combustion interne, il est bien entendu que la pompe selon l'in- vention n'est nullement limitée à cette application et peut être utilisée dans tous les cas où une pompe présentant des caractéris- tiques analogues est nécessaire.
Uri objet de la présente invention consiste à établir une pom- pe dont le débit est exempt de pulsations et d'oscillations.
Un autre objet de l'invention consiste à établir une pompe
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d'un rendement élevé, notamment aux grandes vitesses et lors du pompage d'une eau dont la température est très proche du point d'ébullition.
Dans les dessins annexés:
Fig. 1 est une vue en plan du carter de pompe, certaines parties étant brisées, .
Fig. 2 est une vue d'élévation du carter de pompe,
Fig. 3 est une vue en coupe axiale, longitudinale et verti- cale d'une pompe assemblée.
Fig. 4 est une vue en plan d'un rotor de pompe,
Fig. 5 est une vue perspective, partiellement brisée, du carter de pompe.
Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de Fig. 4.
Jusqu'à présent, le rendement total des pompes centrifuges à un étage employées pour la circulation du réfrigérant dans les moteurs à combustion interne était très réduit. Ce rendement ne posait pas de problèmes sérieux par lui-même, étant donné que la puissance globale que doivent fournir de telles pompes est relati- veinent réduite. Le défaut principal des pompes à réfrigérant usuel- les résidait dans une diminution accentuée du débit aux grandes vitesses.
Or, comme c'est précisément aux grandes vitesses que la pompe doit fournir un volume important de réfrigérant,, on con- çoit aisément qu'une pompe caractérisée par un abaissement de la courbe de débit aux grandes allures doit présenter des dimensions sensiblement plus élevées qu'une pompe dont la courbe de débit n'est pas descendante.
La solution de ce problème par la présente invention sera comprise aisément en considérant les Fig. 1, 2, 3 et @, lesquelles représentent un carter de pompe désigné généralement par 10 et établi Habituellement en fonte, ce carter comprenant une cavité à rotor 13, un raccord d'aspiration 14, un séparateur lô et un ori- fice de séparateur 17 conduisant à la cavité de refoulement 18.
Le carter comprend en outre un raccord de chauffage 24 taraudé en
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vue de sa connexion à un accessoire de chauffage à eau chaude, une ouverture à joint 34, qui contient un joint, et, une ouvertu- re 12, dans laquelle est enfoncé à frottement un roulement à bil- les 26 qui supporte l'arbre 25. Ce dernier arbre porte à une ex- trémité un rotor de pompe 21 et, à l'autre extrémité, le moyeu de la poulie 32, fixé par la bague de retenue 33. Le joint de pom- pe est constitué par une cuvette de joint métallique 35, enfoncée à frottement dans l'ouverture de joint 34 et qui porte un soufflet de joint 2'9 en caoutchouc ou analogue.
Une bague d'étanchéité 30 en graphite est attachée au souf- flet de joint 29 en-caoutchouc ou analogue et est sollicitée vers la gauche par le ressort de joint hélicoïdal 28. Ce joint coopère avec la face 37 du moyeu 36 du rotor (Figs. 4 et 6)..
Les positions relatives des divers organes de la pompe sont montrées dans la Fig. 3. Toutefois, et pour la clarté des dessins, les Figs. 1, 2 et 5 ne représentent que le carter de pompe, le joint et tous les organes mobiles étant supprimés. Une différence marquée entre cette pompe et les constructions antérieures réside dans la prévision d'une rampe 20 dans la cavité d'aspiration 15.
La forme de cette rampe est montrée le plus clairement dans la
Fig. 5, bien qu'elle soit aussi indiquée dans les Figs. 1 et 3.
L'écoulement du réfrigérant à travers la pompe est indiqué par les flèches dans les Figs. 2, 3 et 5, où l'on voit que celui-ci entre par le raccord d'aspiration 14, pénètre dans la cavité d'as- piration 15 et s'écoule au-delà du séparateur 16 et du rotor de pompe 21, pour aboutir à la cavité de refoulement 18.
Vu la rigidité des limites d'encombrement et de poids impo- sées dans la construction automobile, toutes les dimensions de cette pompe doivent être aussi réduites que possible. De ce fait, le diamètre du moyeu 36 du rotor représente une fraction importante du diamètre de la cavité d'aspiration 15 et de l'orifice de sépa- rateur 17. Dans les constructions antérieures, la rotation du moyeu du rotor tend à provoquer une rotation correspondante de
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l'eau, contenue dQ3 la cavité d'aspiration 15. o->'- >t. rotation de l'eau dans la cavité d'aspiration 15 e5't fOrT, indésirable, vu qu'elle amené cet'ce cavité %6 agir co:.J1;,e le :Jrewier étage d'une pompe à aeL;i: étayes, dont le deuxième étege serait ci tué dans la cavité de refoulement 1..).
Il v:: de soi que c>i cLeLG étapes cou- pent en sens opposés, ce qui a précisément pour effet une chute
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de rendement aux vitesses élevées. Ces effets oJ{)O"'Ó:3 donnent également lieu à un débit oscillatoire ou pulsa'uoire où les varia- tions de pression atteignent jusqu'à, cinq pouces ae mercure.
La pré sente invention élimine ce défaut, tout en augmentant notablement le rendement de poupes de ce type, et cela par un
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moyen simple, comme montré aux Figs. l, ,2 et 5. Dans les types courants, la cavité d'aspiration 15 est annulaire ou présente une forme analogue. Suivant l'invention, la forme courante de la cavité d'aspiration 15 est modifiée par la prévision d'une rampe 20, qui apparaît le plus clairement dans la Fig. 5. Le contour
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extérieur de la rampe 20 est montré dans la fin. 2. Cette rampe de déviation couvre cent vingt degrés environ de la périphérie de la cavité d'aspiration 15.
Sur cette étendue de 120 , la rampe forme une pente depuis l'avant jusqu'à l'arrière de la cavité d'aspiration. Toute tendance de l'eau à tourner dans la cavité d'aspiration 15 se traduit par une montée de cette eau le long de la rampe 20 et une pénétration dans la cevité de refoulement 13.
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Le<- figes. 1, 2 et 5 montrent la face 11 du carter, laquelle est fortement serrée, à l'aide de boulons qui s'engagent dans les
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orifices 68, contre une face complémentaire, solidaire du bloc moteur.
La fig. 1 montre une dérivation 19 conduisant directe- ment de la. cavité d'aspiration 15 au bloc moteur, bette dériva-
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lion a pour eut j' eLl}êcúer la formation de points b, haute tempé- rature dans le moteur pendent la période de réchauffement, c'est- à-dire, lorsque la circulation normale a travers 16 raaiaLeur est interrompue par les thermostats du moteur. Lors du fonctionnement
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normale la circulation à travers la dérivation 19 est empêchée par l'action obturatrice des thermostats et la totalité de la circulation traverse le radiateur.
Les Figs. 4 et 6 représentent un mode de réalisation préféré d'un rotor. Fig. 4 est une vue en plan montrant des palettes pleines 22, des demi-palettes 23 et la face 37 du moyeu du rotor.
Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de Fig. 4. La Fig. 6 montre les palettes pleines 22, le moyeu 36 du rotor et la face 37 de ce moyeu.
Afin d'essayer la pompe comportant les modifications ci-des- sus, on a établi un montage d'essai, où 'les pompes à essayer étaient amenées à pomper de l'eau chaude dans un circuit présen- tant un orifice d'un diamètre de onze seizièmes de pouce. On a constaté qu'en pompant de l'eau à 200 F; la chute de pression maximum à travers l'orifice, lorsqu'on employait une pompe selon l'invention, était de 17,8 lbs par pouce carré, pour 5425 tours/ minute. Une pompe courante comprenant le même rotor et refoulant également.de l'eau à 200 F, a atteint une pression maximum de 11,1 lbs par pouce carré à 4900 tours/minute, tandis qu'à 5425 tours/minute la pression n'était que de 10,7 lbs par pouce carré.
A 210 F, la pompe suivant l'invention développait 5,05 lbs par pouce carré à 3100 tours/minute, tandis que la pompe courante développait 3,6 lbs par pouce carré à 2600 tours/minute et 2,9 lbs par pouce carré à 3100 tours/minute.
REVENDICATIONS.
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1) Pompe centrifuge comprenant: une chambre de rotor ou de refoulement; une cavité d'aspiration ; arbre décommande dans la cavité d'aspiration; et, une rampe dans la cavité d'aspiration, inclinée de telle manière que le fluide qui tourne avec l'arbre de commando se voit imprimer une composante de mouvement axiale en direction de la cavité de refoulement.
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