La présente invention concerne des pompes du type comprenant un moteur électrique et un rotor entraîné par ledit moteur, l'accouplement entre ces deux éléments consistant en deux groupes d'aimants permanents dont l'un est solidaire de l'axe du moteur et l'autre du rotor. L'intérieur de la pompe est en outre fermé hermétiquement au moyen d'un diaphragme en un matériau non magnétique interposé entre les deux groupes d'aimants.
L'un des principaux buts de la présente invention est de fournir une pompe du type défini, en particulier propre à être utilisée dans des dispositifs de chauffage central, combinant une construction très simple avec de très petites pertes par inertie, de façon à ne nécessiter, dans des dispositifs de ce type,
que des puissances de quelques dizaines de watts ou même moindres.
L'invention est essentiellement caractérisée par le fait que le rotor est muni d'une couronne d'éléments d'entraînement et se trouve en face d'un orifice d'admission auxdits éléments avec un prolongement axial entre lequel et un support soutenu par l'arbre du moteur se trouve un diaphragme en forme de coupe à la périphérie duquel est disposé de façon adjacente le premier groupe d'aimants, lesdits aimants formant des circuits magnétiques fermés avec les aimants de l'autre groupe, portés par ledit supporte
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avec référence à une réalisation concrète illustrée par le dessin ci-joint, qui en est une coupe longitudinale, d'autres caractéristiques de la présente invention devant ressortir de la description ci-après.
En se rapportant au dessin, on voit en 10 un carter de pompe et en 12 un carter de moteur.
L'un et l'autre de ces carters présentent une circonférence sans solution de continuité et sont reliés l'un à l'autre par un système de verrouillage, par exemple un segment annulaire 14, de façon à former une structure unitaire prête au montage. La partie stationnaire 16 du moteur est introduite dans un logement cylindrique 18 prévu dans le carter 12, et sa partie rotative (non représentée) est supportée par un arbre 20 monté dans deux roulements à billes 22 et 24, le premier de ceux-ci étant logé dans l'extrémité 25 du carter et l'autre dans une cloison séparée 26.
Un rotor 28, du type centrifuge, muni d'éléments d'entraînement 30, est monté sur un arbre fixe en rotation 32 dont l'extrémité 34 est assujettie de façon rigide au carter 10 de la pompe. Une canalisation d'admission 38 va d'une douille d'accouplement 36 à une chambre 40, laquelle communique avec un orifice annulaire d'aspiration 42 du rotor. Le côté de refoulement du rotor débouche dans une chambre 44 en forme de spirale à partir de laquelle une canalisation d'échappement 46 aboutit à une deuxième douille d'accouplement 48. Le carter de la pompe est muni d'une cloison 50 formant du côté de la portion de moyeu 52 du rotor, un lien d'étanchéité annulaire 53.
Vis-à-vis de l'orifice d'aspiration 42, le rotor 28 est muni d'un pro-
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une plus grande dimension axiale mais un moindre diamètre que le rotor proprement dit, afin de diminuer les pertes par frottement. Une couronne d'aimants au moins
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réalisation représenté comprend deux couronnes d'aimants représentées en 56 et 57 respectivement, et dont chacune forme un circuit magnétique fermé et disposé coa-
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jetties à la saillie 54 au moyen d'un anneau de serrage 58 fixé au moyen d'un pas de viso Les couronnes d'aimants 56 et 57 sont partiellement aimantées par un procédé connu de façon à former près de leur face cylindrique externe autour de la circonférence une série d'éléments aimantés 59 et 60 respectivement, séparés les uns des autres par un matériau non magnétique. Dans-le sens radial, les couronnes
56, 57 derrière les éléments 59 et 56 sont faites d'un matériau non magnétique et le rotor 28 et la couronne 58 peuvent également être fabriqués en un matériau non magnétique tel que métal léger, laiton ou résine synthétique.
Si les couronnes d'aimants 56 et 57 sont faites en un matériau céramique et la saillie 54 du rotor 28 en métal, il y aura lieu de prévoir un jeu entre les couronnes et la saillie afin de tenir compte du moindre coefficient d'expansion thermique des premières. Afin d'obtenir alors un centrage exact des couronnes par rapport à la saillie, on pourra disposer entre eux des éléments de centrage tels que des bagues toriques fabriquées en un matériau souple tel que caoutchouc par exemple, logées dans des rainures annulaires prévues dans la ou les couronne(s) d'aimants et/ou la saillie.
L'arbre moteur 20 porte un élément de support 61 en forme de coupe qui, dans le mode de réalisation représenté, porte deux couronnes d'aimants 62
et 63 formées de la même manière que les couronnes 56 et 57 et leur correspondant, mais avec leurs aimants 64 et 65 placés le long de leur surface cylindrique interne. En outre, les pôles de même signe desdits aimants sont directement opposés,
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que les deux groupes d'aimants soient placés respectivement avec leur pôles sud et nord face à face de sorte que chaque paire d'aimants placés. face à face forme un circuit magnétique fermé. A l'extérieur des éléments aimantés 64 et 65 les couronnes 62 et 63 sont faites d'un matériau non métallique, ainsi que la couronne de soutien 61.
Les couronnes d'aimants 56 et 57 d'une part, et les couronnes d'aimants 62 et 63 de l'autre, peuvent avoir des dimensions différentes dans le sens axial, comme on le comprendra aisément par le dessin. La dimension axiale de chaque couronne en particulier ou la dimension axiale totale de l'ensemble des couronnes dans chaque groupe est un facteur décisif pour l'amplitude du couple transmisa Par suite de ce fait, un très petit nombre de couronnes de types différents, deux types par exemple, suffit pour satisfaire aux divers desiderata de transfert de couple dans un vaste champ d'application., Avec deux types de couronnes ayant par exemple des dimensions axiales de 8 et 12 mm. respectivement, il est possible d'obtenir par diverses combinaisons une série de dimensions axiales des aimants de 8, 12, 16, 20, 24, etc., millimètres et, de ce fait, une puissance magnétique correspondante.
Un diaphragme désigné en 66 sépare l'un de l'autre l'intérieur du carter de pompe 10 et le carter du moteur 12. Ledit diaphragme a de façon générale la forme d'un bol ou d'une coupe et est muni à sa circonférence d'un rebord périphérique 67 fixé de façon étanche entre le carter de pompe 10 et la couronne
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62, 63, avec un jeu insignifiant entre sa paroi et les deux groupes de couronnes.. Le fond 70 de ce diaphragme a de préférence une forme voûtée de façon à pouvoir supporter avec un minimum de déformation les hautes pressions pouvant régner à l'intérieur de la pompe. Ce diaphragme est fabriqué en un matériau non magnétique et est traversé par le flux magnétique émanant des éléments formant un circuit magnétique fermé.
Entre le moyeu du rotor 28 et le carter 10 se trouve un coussinet métallique annulaire 72, un autre coussinet métallique annulaire 73 étant inter- posé entre le moyeu et une rondelle 74 fixée à l'extrémité libre de l'arbre fixe-
32o Les coussinets 72 et 73 ont pour mission d'absorber les forces axiales agis- sant sur le rotor 28. Ce rotor peut être muni de nervures 75 qui compensent de façon connue la force produite par les éléments de rotor, et qui réduisent de la sorte la pression régnant à la surface supérieure du rotor. Il en résulte une réduction de la pression agissant contre l'orifice d'aspiration et par conséquent sur le coussinet annulaire 72. Ladite pression peut être totalement éliminée et même remplacée par une pression s'exerçant de bas en haut, qui est alors absorbée par le coussinet annulaire 73 Les nervures 75 peuvent dans le mode de réa-
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The present invention relates to pumps of the type comprising an electric motor and a rotor driven by said motor, the coupling between these two elements consisting of two groups of permanent magnets, one of which is integral with the motor shaft and the other of the rotor. The interior of the pump is also hermetically sealed by means of a diaphragm made of a non-magnetic material interposed between the two groups of magnets.
One of the main objects of the present invention is to provide a pump of the type defined, in particular suitable for use in central heating devices, combining a very simple construction with very small losses by inertia, so as not to require , in devices of this type,
only powers of a few tens of watts or even less.
The invention is essentially characterized by the fact that the rotor is provided with a ring of drive elements and is located opposite an orifice for admission to said elements with an axial extension between which and a support supported by the The motor shaft is a cup-shaped diaphragm at the periphery of which is disposed adjacent the first group of magnets, said magnets forming closed magnetic circuits with the magnets of the other group, carried by said support
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with reference to a concrete embodiment illustrated by the attached drawing, which is a longitudinal section thereof, other characteristics of the present invention should emerge from the description below.
Referring to the drawing, 10 is a pump housing and 12 is a motor housing.
Both of these housings have a circumference without a break in continuity and are connected to each other by a locking system, for example an annular segment 14, so as to form a unitary structure ready for assembly. . The stationary part 16 of the motor is introduced into a cylindrical housing 18 provided in the housing 12, and its rotating part (not shown) is supported by a shaft 20 mounted in two ball bearings 22 and 24, the first of which is housed in the end 25 of the housing and the other in a separate partition 26.
A rotor 28, of the centrifugal type, provided with drive elements 30, is mounted on a fixed rotating shaft 32 whose end 34 is rigidly secured to the casing 10 of the pump. An inlet pipe 38 runs from a coupling sleeve 36 to a chamber 40, which communicates with an annular suction port 42 of the rotor. The discharge side of the rotor opens into a chamber 44 in the form of a spiral from which an exhaust pipe 46 leads to a second coupling sleeve 48. The pump housing is provided with a partition 50 forming the side of the hub portion 52 of the rotor, an annular sealing link 53.
Opposite the suction port 42, the rotor 28 is provided with a
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a larger axial dimension but a smaller diameter than the rotor itself, in order to reduce the friction losses. A crown of magnets at least
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embodiment shown comprises two rings of magnets shown at 56 and 57 respectively, and each of which forms a closed magnetic circuit and arranged coa-
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thrown to the projection 54 by means of a clamping ring 58 fixed by means of a screw thread The magnet rings 56 and 57 are partially magnetized by a known method so as to form near their outer cylindrical face around the circumference a series of magnetic elements 59 and 60 respectively, separated from each other by a non-magnetic material. In the radial direction, the crowns
56, 57 behind the elements 59 and 56 are made of a non-magnetic material and the rotor 28 and the ring 58 can also be made of a non-magnetic material such as light metal, brass or synthetic resin.
If the magnet rings 56 and 57 are made of a ceramic material and the projection 54 of the rotor 28 of metal, there will be a need to provide a clearance between the rings and the projection in order to take into account the lower coefficient of thermal expansion. of the first. In order then to obtain an exact centering of the rings with respect to the projection, centering elements such as O-rings made of a flexible material such as rubber for example, housed in annular grooves provided in the or the ring (s) of magnets and / or the projection.
The motor shaft 20 carries a cup-shaped support member 61 which, in the illustrated embodiment, carries two rings of magnets 62.
and 63 formed in the same manner as the rings 56 and 57 and their corresponding, but with their magnets 64 and 65 placed along their internal cylindrical surface. In addition, the poles of the same sign of said magnets are directly opposite,
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that the two groups of magnets are placed respectively with their south and north poles facing each other so that each pair of magnets placed. face to face forms a closed magnetic circuit. On the outside of the magnet elements 64 and 65, the rings 62 and 63 are made of a non-metallic material, as is the support ring 61.
The magnet rings 56 and 57 on the one hand, and the magnet rings 62 and 63 on the other hand, can have different dimensions in the axial direction, as will easily be understood from the drawing. The axial dimension of each particular crown or the total axial dimension of all crowns in each group is a decisive factor for the magnitude of the torque transmitted. As a result of this fact, a very small number of crowns of different types, two types for example, is sufficient to satisfy the various desiderata of torque transfer in a wide field of application., With two types of crowns having for example axial dimensions of 8 and 12 mm. respectively, it is possible to obtain by various combinations a series of axial dimensions of the magnets of 8, 12, 16, 20, 24, etc., millimeters and, therefore, a corresponding magnetic power.
A diaphragm designated 66 separates the interior of the pump housing 10 and the motor housing 12 from each other. Said diaphragm is generally in the form of a bowl or cup and is provided at its circumference of a peripheral rim 67 sealed between the pump housing 10 and the crown
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62, 63, with an insignificant clearance between its wall and the two groups of rings. The bottom 70 of this diaphragm preferably has a vaulted shape so as to be able to withstand with a minimum of deformation the high pressures which may prevail inside. of the pump. This diaphragm is made of a non-magnetic material and is crossed by the magnetic flux emanating from the elements forming a closed magnetic circuit.
Between rotor hub 28 and housing 10 is an annular metal bush 72, another annular metal bush 73 being interposed between the hub and a washer 74 attached to the free end of the fixed shaft.
32o The bearings 72 and 73 have the task of absorbing the axial forces acting on the rotor 28. This rotor can be provided with ribs 75 which compensate in a known manner for the force produced by the rotor elements, and which reduce pressure. exerts the pressure on the upper surface of the rotor. This results in a reduction in the pressure acting against the suction port and therefore on the annular pad 72. Said pressure can be completely eliminated and even replaced by pressure exerted from the bottom up, which is then absorbed by the pressure. the annular bearing 73 The ribs 75 can in the mode of realization
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