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POMPE CENTRIFUGE PRINCIPALEMENT A USAGE DOMESTIQUE.
La présente invention se rapporte aux pompes centrifuges et plus particulièrement à celles destinées à un usage domestique utilisées pour aspirer de l'eau ou un autre liquide à la hauteur manométrique normale et pour le refouler soit enjet libre soit sous pression.
Elle a pour but principal de permettre à une telle pompe de s'amorcer et de fonctionner sans l'intervention d'aucun bourrage, quel qu'il soit, placé autour de 1?axe moteur de la turbine.
Un autre but important est en même temps la création d'un type de pompe dans lequel le dispositif de commande de la pompe partant du moteur puisse fonctionner à l'air libre c'est-à-dire sans immersion dans un volume d'eau sous pression en contact avec les organes de commande.
Cette pompe se distingue essentiellement par la disposition au-dessus de la turbine et autour de l'axe de cette dernière de deux cham bres séparées situées au même niveau toutes deux en liaison avec l'espace dans lequel fonctionne le rotor de la turbine et dont l'une est en liaison avec le tuyau de refoulement de la pompe tandis que l'autre est reliée à l'arrivée du liquide par une lumière prévue dans le corps de turbine et n'ayant aucune liaison avec la turbine elle-même.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront d'un exem- ple de réalisation qui sera donné ci-après à titre non limitatif en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe de l'ensemble de la pompe.
La figure 1A est une vue de détail représentant en perspective la partie supérieure du corps de pompe muni des chambres d'aspiration et de refoulement situées au-dessus de la turbine.
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La figure 2 est une vue montrant sous une forme déployée les différents éléments faisant partie du dispositif objet de l'invention.
Dans cette vue, on a montré : en A, A1 la partie supérieure du corps de pompe; en B, B1 le couvercle de la turbine; en C, Ci la turbine; en D, D1 le corps de turbine ; en E la bride d'attache.
Comme le montrent les dessins et plus particulièrement la fifure 1, le corps de pompe comprend une partie supérieure 1 qui sera décrite ci-après au point de vue de ses particularités inventives, et une partie inférieure 2 portant un raccord fileté 3 de liaison avec le tuyau 4 d'arrivée d'eau.
Le raccord 3 repose par l'intermédiaire d'un joint 5 sur un rebord 6 faisant partie d'une pièce 7 formant le siège 8 de la soupape 9.
Entre le rebord 6 de la pièce 7 et un rebord 10 formé par le tuyau 4 est. interposé un joint 11, un écrou de serrage 12 muni vers le bas d'un rebord intérieur 13 s'engageant sous le rebord 10 maintient l'assemblage étanche entre la partie 2 du corps, le tuyau 4 et la pièce 7.
Conformément à l'invention, la partie supérieure 1 du corps de pompe comprend un fond 14 dans lequel sont formées des lumières 15 et 16 (figo 2 - Al) dont l'une (lumière 15) est en liaison avec l'espace 17 (figo 1) d'arrivée d'eau par : a) une lumière 18 formée dans le couvercle 19 interposé entre le fond 14 et le corps 20 de la turbine 21; b) une lumière 22 formée dans le corps 20 (fig. 2 - Dl)
Avec le couvercle 19 fait corps une douille 23 recevant l'axe 24 de la turbine 21 se terminant par une partie carrée 25 à laquelle est relié le dispositif de commande entraîné par le moteur (non représenté) qui est habituellement un moteur électrique mais peut être d'un autre type.
Grâce à une lumière 26 formée dans le couvercle 19, la turbi- ne exerce son action d'aspiration dans la chambre formée par la lumière 15 et elle refoule le liquide vers la chambre 16 par une autre lumière 27 du couvercle 19.
Le tuyau ou bec d'écoulement est représenté en 28 (fig. 1 et lA) et est d'une pièce avec la partie 1; une particularité distinctive est qu'il se prolonge à l'intérieur de cette partie 1 par un raccord courbe 29 solidaire du fond 14 de manière à assurer une liaison entre la chambre 16 où plus particulièrement une partie 161 de cette chambre avec le tuyau 28.
Les éléments 1 - 14 - 28 et 29 forment donc un ensemble qui de préférence constituera une seule pièce au point de vue constructif.
Ainsi qu'on le comprendra, le fonctionnement d'ensemble est particulièrement simple :
Sous l'effet d'aspiration, la soupape 9 se soulève et l'eau arrivant par le tuyau 4 est amenée à la turbine 21 par les orifices 22 et 18, la chambre 15 et l'orifice 26. Elle est refoulée à travers l'orifice 27 vers la chambre 16-161 et de celle-ci par le raccord 29 dans le tuyau d'écoulement 28.
En 30 on a représenté la bride d'attache à un support quelconque tel un mur (non représenté).
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Le principal avantage de cette disposition est que l'appareil peut fonctionner sans aucun bourrage, quel qu'il soit, placé autour de l'axe moteur de la turbine: il supprime aussi tout dispositif de protection contre l'eau pour le moteur. Grâce à l'existence des chambres 15 et 16 sur un me- me plan au-dessus de la cellule, on crée en effet au-dessus de la turbine un état d'équilibre de l'eau sous pression tel que l'on empêche à l'air de s'introduire autour de l'axe 24 et à l'eau de remonter autour de ce même axe au moment du refoulement, ce qui provient en ordre essentiel de ce que dans l'interstice pouvant exister entre l'axe 24 et la douille 23 l'eau se maintiendra automatiquement et avec certitude au niveau marqué N à la figu- re 1.
En cas d'usure de l'axe 24 de la turbine, la pompe conserve 80 à 90% de son rendement et en cas de grande usure, si l'eau se répand quelque peu, quand la pompe ne fonctionne pas, dans la chambre située au-dessus de l'axe 24 et de la partie rectangulaire 25, elle restera au niveau du re- foulement en dessous du niveau du dispositif de fixation du moteur; lors de la mise en marche de la pompe, elle sera réaspirée en quelques secondes par la turbine dans l'aisance créée par l'usure entre la douille 23 et l'axe
24 jusqu'au moment où la pression sera rééquilibrée entre les deux chambres par rapport à l'axe. Même dans ce cas,la pompe pourra encore fonctionner dans des conditions de rendement favorable. Cette éventualité ne se présen- tera toutefois qu'après un très long usage.
Le fait d'aspirer le liquide et de le refouler sur le même plan sans sollicitation anormale au-dessus de la turbine permet donc à celle-ci de fonctionner dans les meilleuresconditions d'équilibre et empêche toute usure exagérée des organes principaux de l'ensemble de la pompe centrifuge.
Un autre avantage est que le dispositif de commande prévu entre le moteur et la pompe fonctionne à l'air libre et non pas dans un volume d'eau sous pression en contact avec la pompe immergée.
On conserve donc ainsi au moteur en contact direct avec la pompe son maximum de puissance ce qui n'est pas le cas pour une pompe du type immergé vu que le dispositif de commande qui fonctionne dans l'eau est alors soumis à un freinage et que des organes d'étanchéité spéciaux donnant lieu à une perte de puissance doivent être prévus.
En outre, dans le cas de l'invention la marche devient silencieuse et la longueur de l'accouplement pouvant être diminuée, la hauteur totale de la pompe peut être réduite.
Grâce au rendement élevé obtenu, la pompe peut être actionnée par un moteur du type universel courant et elle peut de ce fait être raccordée sur des tuyauteries dont les diamètres intérieurs peuvent varier de 20 mm. jusqu'à 35 mm., ce qui assure une adaptation aisée sur les tuyau- t eries existantes.
Des essais ont montré que la puissance théorique nécessaire pour élever une quantité donnée d'eau est de 15 à 17% de la puissance totale absorbée ce qui permet au moteur d'avoir un rendement excellent.
D'autre part, la quantité d'eau nécessaire pour l'amorçage est réduite à celle nécessaire pour remplir les chambres 15 et 16 ainsi que l'espace du corps 20 dans lequel tourne le rotor de la turbine.
Si enfin l'on se réfère à la construction décrite et représentée par le dessin, on constate que l'on maintient l'avantage de certaines pompes manuelles relatif à la possibilité de l'enlèvement de la soupape 9 par la partie inférieure du corps de pompe.
L'amorçage de la pompe se fait comme dans toutes les pompes centrifuges ou à piston, directement par exemple par une ouverture prati- quée dans l'orifice de refoulement ou autrement.
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Elle reste auto-amorgante du moment que la pompe est munie d'une soupape retenant l'eau en contact avec les éléments d'aspiration; cette soupape peut être prévue soit à l'aspiration directe du corps de pompe soit à l'extrémité du tuyau d'aspiration immergé dans l'eau.
Il est bien entendu que les détails de réalisation ont été donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et que toute pompe possédant purement et simplement les caractéristiques énoncées dans la revendication principale donnée ci-après rentre dans le domaine de protection.
0-lest ainsi notamment que. les chambres 15 et 16 ne doivent pas nécessairement faire corps avec la partie 1, mais qu'elles peuvent être réalisées par des pièces indépendantes et que le corps de turbine 20 ne doit pas nécessairement être solidaire de la partie 2.
Il est à remarquer que la pompe pourrait fonctionner également alors que l'axe de la turbine serait disposé horizontalement le moteur étant également placé horizontalement.
REVENDICATIONS.
1. - Pompe centrifuge principalement à usage domestique caractérisée par la disposition au-dessus de la turbine et autour de l'axe de cette dernière de deux chambres séparées (15-16) situées au même niveau toutes deux en liaison avec l'espace dans lequel fonctionne le rotor. (21) de la turbine et dont l'une (16) est en liaison avec le tuyau de refoulement (28) de la pompe tandis que l'autre (15) est reliée à l'arrivée du liquide par une lumière (22) prévue dans le corps de turbine et n'ayant a ucune liaison avec la turbine elle-même.
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CENTRIFUGAL PUMP MAINLY FOR DOMESTIC USE.
The present invention relates to centrifugal pumps and more particularly to those intended for domestic use used for sucking water or another liquid at normal manometric height and for delivering it either in free jet or under pressure.
Its main purpose is to allow such a pump to prime and operate without the intervention of any jamming of any kind placed around the motor axis of the turbine.
Another important object is at the same time the creation of a type of pump in which the device for controlling the pump from the motor can operate in the open, that is to say without immersion in a volume of water. under pressure in contact with the controls.
This pump is essentially distinguished by the arrangement above the turbine and around the axis of the latter of two separate chambers located at the same level both in connection with the space in which the rotor of the turbine operates and of which one is in connection with the delivery pipe of the pump while the other is connected to the arrival of the liquid by a lumen provided in the turbine body and having no connection with the turbine itself.
Other characteristics of the invention will emerge from an exemplary embodiment which will be given below without limitation with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a sectional view of the pump assembly.
FIG. 1A is a detail view showing in perspective the upper part of the pump body provided with the suction and discharge chambers located above the turbine.
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FIG. 2 is a view showing, in deployed form, the various elements forming part of the device which is the subject of the invention.
In this view, we have shown: in A, A1 the upper part of the pump body; in B, B1 the cover of the turbine; in C, Ci the turbine; in D, D1 the turbine body; in E the attachment flange.
As shown in the drawings and more particularly the fifure 1, the pump body comprises an upper part 1 which will be described below from the point of view of its inventive features, and a lower part 2 carrying a threaded connector 3 for connection with the water inlet hose 4.
The connector 3 rests via a seal 5 on a flange 6 forming part of a part 7 forming the seat 8 of the valve 9.
Between the rim 6 of the part 7 and a rim 10 formed by the pipe 4 is. interposed a gasket 11, a tightening nut 12 provided at the bottom with an inner rim 13 engaging under the rim 10 maintains the tight assembly between part 2 of the body, pipe 4 and part 7.
According to the invention, the upper part 1 of the pump body comprises a bottom 14 in which are formed slots 15 and 16 (figo 2 - Al), one of which (slot 15) is connected with the space 17 ( figo 1) water inlet by: a) a slot 18 formed in the cover 19 interposed between the bottom 14 and the body 20 of the turbine 21; b) a lumen 22 formed in the body 20 (fig. 2 - Dl)
With the cover 19 forms a sleeve 23 receiving the axis 24 of the turbine 21 ending in a square part 25 to which is connected the control device driven by the motor (not shown) which is usually an electric motor but can be of another type.
Thanks to a lumen 26 formed in the cover 19, the turbine exerts its suction action in the chamber formed by the lumen 15 and it delivers the liquid towards the chamber 16 through another lumen 27 of the cover 19.
The pipe or flow spout is shown at 28 (fig. 1 and lA) and is in one piece with part 1; a distinctive feature is that it is extended inside this part 1 by a curved connector 29 integral with the bottom 14 so as to provide a connection between the chamber 16 or more particularly a part 161 of this chamber with the pipe 28.
The elements 1 - 14 - 28 and 29 therefore form an assembly which will preferably constitute a single piece from a construction point of view.
As will be understood, the overall operation is particularly simple:
Under the suction effect, the valve 9 is raised and the water arriving through the pipe 4 is brought to the turbine 21 through the orifices 22 and 18, the chamber 15 and the orifice 26. It is discharged through the port 27 to chamber 16-161 and from there through fitting 29 in discharge pipe 28.
At 30 there is shown the flange for attachment to any support such as a wall (not shown).
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The main advantage of this arrangement is that the device can operate without any blockage, whatever it may be, placed around the motor axis of the turbine: it also eliminates any protection device against water for the motor. Thanks to the existence of the chambers 15 and 16 on the same plane above the cell, a state of equilibrium of the pressurized water is in fact created above the turbine such that it prevents the air to be introduced around the axis 24 and the water to rise around this same axis at the time of delivery, which results in essential order from the fact that in the gap that may exist between the axis 24 and the socket 23 the water will automatically and with certainty remain at the level marked N in fig. 1.
In the event of wear of the axis 24 of the turbine, the pump retains 80 to 90% of its efficiency and in the event of great wear, if the water spills a little, when the pump is not working, in the chamber located above the axis 24 and the rectangular part 25, it will remain at the level of the discharge below the level of the engine fixing device; when the pump is started, it will be sucked back in a few seconds by the turbine in the ease created by wear between the sleeve 23 and the shaft
24 until the pressure is rebalanced between the two chambers with respect to the axis. Even then, the pump will still be able to operate under favorable performance conditions. However, this will only occur after very long use.
The fact of sucking in the liquid and discharging it on the same plane without abnormal stress above the turbine therefore allows the latter to operate in the best conditions of equilibrium and prevents any excessive wear of the main parts of the assembly. of the centrifugal pump.
Another advantage is that the control device provided between the motor and the pump operates in the open air and not in a volume of pressurized water in contact with the submerged pump.
Maximum power is therefore retained for the motor in direct contact with the pump, which is not the case for a pump of the submerged type since the control device which operates in water is then subjected to braking and special sealing elements giving rise to a loss of power must be provided.
In addition, in the case of the invention the walking becomes silent and the length of the coupling can be reduced, the total height of the pump can be reduced.
Thanks to the high efficiency obtained, the pump can be actuated by a motor of the common universal type and it can therefore be connected to pipes whose internal diameters can vary by 20 mm. up to 35 mm., which ensures easy adaptation to existing pipes.
Tests have shown that the theoretical power required to raise a given quantity of water is 15 to 17% of the total power absorbed, which allows the engine to have excellent efficiency.
On the other hand, the quantity of water necessary for priming is reduced to that necessary to fill the chambers 15 and 16 as well as the space of the body 20 in which the rotor of the turbine rotates.
Finally, if we refer to the construction described and represented by the drawing, we see that we maintain the advantage of certain manual pumps relating to the possibility of removing the valve 9 by the lower part of the body of pump.
The pump is primed as in all centrifugal or piston pumps, directly for example through an opening in the discharge port or otherwise.
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It remains self-priming as long as the pump is fitted with a valve retaining the water in contact with the suction elements; this valve can be provided either at the direct suction of the pump body or at the end of the suction pipe submerged in water.
It is understood that the details of construction have been given solely by way of non-limiting example and that any pump purely and simply having the characteristics stated in the main claim given below falls within the scope of protection.
0-ballast thus notably that. the chambers 15 and 16 do not necessarily have to be integral with part 1, but that they can be produced by independent parts and that the turbine body 20 does not necessarily have to be integral with part 2.
It should be noted that the pump could also operate while the axis of the turbine would be arranged horizontally, the motor also being placed horizontally.
CLAIMS.
1. - Centrifugal pump mainly for domestic use characterized by the arrangement above the turbine and around the axis of the latter of two separate chambers (15-16) located at the same level both in connection with the space in which is the rotor. (21) of the turbine and one of which (16) is connected to the delivery pipe (28) of the pump while the other (15) is connected to the liquid inlet by a lumen (22) provided in the turbine body and having no connection with the turbine itself.