Motopompe à rotor à axe vertical La présente invention a pour objet une moto pompe à rotor à axe vertical à rotor noyé, agencée de manière à être utilisée dans des dispo sitifs de circulation complètement fermés ou étanches et en particulier du type dans lequel le moteur et le rotor à aubes sont montés verticale ment l'un au-dessus de l'autre.
Des motopompes incorporées dans des dis positifs entièrement fermés sont utilisées comme pompes de circulation pour chaudières et égale ment lorsqu'il est de toute nécessité qu'il n'y ait pas de fuite, le fluide mis en circulation étant toxique, précieux, inflammable, etc.
Avec des motopompes à rotor à axe vertical du type mentionné ci-dessus, on comprendra que tout le poids du rotor de l'arbre et du moteur repose sur au moins un palier de butée et que l'usure se produit à ce palier. Comme la moto pompe peut être incorporée dans un dispositif fermé il est désirable que cette motopompe soit mécaniquement aussi efficace que possible de manière à ne nécessiter que peu ou pas d'entre tien. Cependant, avec la motopompe à axe vertical mentionnée ci-dessus, l'usure sur la cra paudine est telle que cette crapaudine nécessite un entretien relativement fréquent.
La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient. La motopompe à rotor à axe vertical selon l'invention comporte un arbre de rotor monté rotativement dans une enveloppe de telle manière qu'il puisse se déplacer axialement d'une quan tité limitée, et en ce que le rotor et l'enveloppe présentent des faces de butée radiales, l'espace entre ces faces étant en communication avec un passage annulaire qui communique lui-même avec un refoulement du rotor, un jeu radial étant prévu entre une partie inférieure du rotor et l'enveloppe et communiquant avec le refoule ment.
Dans une forme d'exécution, dans laquelle le moteur est monté verticalement au-dessous du rotor, le passage annulaire peut communiquer par un étranglement parallèle à l'axe de l'arbre avec le refoulement du rotor.
Dans une autre forme d'exécution, dans laquelle le moteur est monté verticalement au- dessus du rotor, le jeu radial peut communiquer par un étranglement parallèle à l'axe de l'arbre avec une ouverture d'entrée du rotor. De plus, l'espace entre les faces radiales de limite peut être en communication avec l'orifice d'entrée de la roue.
Le moteur de la pompe est, de préférence, un moteur électrique avec les enroulements d'induit montés directement sur l'arbre et les enroule- ments entre inducteurs portés par l'enveloppe de la pompe.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, deux formes d'exécution de la motopompe faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une coupe partielle de la pre mière forme d'exécution, avec le moteur disposé au-dessous du rotor. La fig. 2 est une coupe partielle de la seconde forme d'exécution, avec le moteur au-dessus du rotor. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, un rotor 1 est porté par un arbre vertical 2 monté rotativement dans une enveloppe 3 de manière à permettre un mouvement axial limité de cet arbre. L'arbre 2 est maintenu dans des paliers 4 et 5 portés respectivement par des sup ports 6 et 7, et repose sur une crapaudine 8.
Le rotor 1 et l'enveloppe 3 sont munis de faces for mant butée radiales 9 et 10 respectivement. L'espace des deux faces limite le mouvement axial de l'arbre 2 et l'espace entre les deux faces est en communication intérieurement avec une ouverture d'entrée 11 du rotor et extérieurement avec un passage annulaire 12 qui est lui-même en communication par un étranglement 13 paral lèle à l'axe de l'arbre 2, entre le rotor et l'en veloppe, avec un espace de refoulement 14 du rotor ménagé dans l'enveloppe 3. Une face inférieure du rotor 1 est espacée du support 6 de manière à fournir un jeu radial 16.
Plusieurs trous d'équilibrage 17 (dont un seul est repré senté) sont ménagés dans la face 15 communi quant avec un espace annulaire 18. Une cham bre 19 entre une bride annulaire 20 de la face 15 du rotor et l'enveloppe 3, est en communication avec le jeu radial 16, l'espace annulaire 18 et avec une chambre de moteur 21 par des trous de fuite 22 (dont un seul est représenté). La chambre de moteur 21 est à son tour en commu nication avec une chambre 23 de crapaudine par des trous de fuite 24 (dont un seul est repré senté). Un moteur électrique désigné d'une façon générale en 25 comprend des enroulements d'induit 26 montés sur l'arbre 2 et un enroule ment d'inducteur 27 porté par l'enveloppe 3. Au démarrage, l'arbre 2 repose sur le palier de butée 8.
Lorsqu'elle est partiellement à vitesse réduite, la différence de pression entre l'ouver ture d'entrée 11 et l'échappement 14 agit par le jeu radial 16 sur la face 15 et tend à soulever l'arbre verticalement du palier 8.
De plus, du liquide à haute pression dans l'espace de refoulement 14 tend à s'écouler à travers l'étranglement 13 dans l'espace annu laire 12 à partir duquel il s'échappe vers l'ouver ture d'entrée<B>Il</B> jusqu'au moment où les faces limites de butée 9 et 10 viennent en prise. A ce moment une position d'équilibre est atteinte entre la pression agissant verticalement vers le haut sur la face 15 du rotor et la pression agis sant verticalement vers le bas sur la face 9 du rotor avec la pesanteur. Lorsque cette position d'équilibre est atteinte, le rotor tourne sur un film de liquide entre les faces limites 9 et 10.
Dans la forme d'exécution représentée à la fi-. 2, un rotor<B>101</B> est porté par un arbre 102 monté rotativement dans une enveloppe 103 de manière à permettre un mouvement axial limité de celle-ci. L'arbre 102 est maintenu verticale ment dans trois paliers 104, 105 et<B>106</B> portés respectivement par des supports 107, 108 et 109 et reposent sur un palier de butée suspendu 110. Le rotor<B>101</B> et l'enveloppe 103 sont munis de faces limites de butée 111 et 112 respectivement.
L'espace de ces deux faces limite le mouvement axial de l'arbre 102 et l'espace entre les deux faces est en communication à l'intérieur avec une ouverture d'entrée 113 du rotor par plusieurs trous d'équilibrage 114 pratiqués dans ledit rotor 101 et vers l'extérieur avec un passage annulaire 115 qui est en communication avec un espace de refoulement 116 du rotor formé dans l'enve loppe 103. Une face inférieure 117 du rotor 101 est écartée d'une paroi 118 de l'enveloppe 103 de manière à fournir un jeu radial 119. Ce jeu 119 est en communication par un étranglement 120 avec l'ouverture d'entrée 113.
Une chambre de moteur 121 communique vers le bas avec une chambre 122 par des trous de fuite 123 prévus dans le support de palier 108 et vers le haut par des trous de fuite 124 prati qués dans le support de palier 109 avec une chambre de crapaudine ou palier de butée 125. Un moteur électrique désigné d'une façon géné rale en 126 comprend un enroulement d'induit 127 monté sur l'arbre 102 et un enroulement d'inducteur 128 porté par l'enveloppe 103.
Au démarrage l'arbre 102 repose sur le palier de butée<B>110;</B> lorsqu'il tourne à vitesse réduite, la différence de pression entre l'orifice d'entrée 113 et l'échappement 116 agit par le jeu radial 119 sur la surface 117 du rotor pour soulever celui-ci et l'arbre verticalement du palier 110. Comme la chambre 115 est en com munication ouverte par les trous d'équilibrage 114 avec l'ouverture d'entrée 113, la pression dans cette chambre et sur les faces 111 et 112 sera plus basse que dans le jeu 119 et sera insuf fisante pour empêcher le soulèvement du rotor et de l'arbre.
Lorsque le rotor tourne à plein régime, c'est-à-dire à une vitesse de marche normale, du liquide à haute pression dans la sortie 116 et dans le jeu 119 tend à s'écouler à travers l'étran glement 120 dans l'ouverture d'entrée 113 et également du liquide dans la sortie 116 tend à s'écouler dans le passage annulaire 115 entre les faces limites radiales 111 et 112 et à travers les trous d'équilibrage 114. Cet écoulement de liquide a lieu jusqu'à un moment tel qu'une posi tion d'équilibre soit atteinte entre la pression agissant verticalement vers le haut sur la face 117 du rotor et la pression agissant verticalement vers le bas dans le passage 115 et vers la face 111 du rotor, avec la pesanteur.
Lorsque cette posi tion d'équilibre est atteinte, le rotor tourne sur un film de liquide entre les faces limites 111 et 112, et le palier de butée 110 n'est plus en con tact métallique.
Les paliers radiaux 105 et 106 de l'arbre 102 sont lubrifiés et du liquide circule à travers les chambres 121, 122 et 125.
La motopompe décrite a l'avantage d'avoir le rotor et le moteur montés verticalement ali- -nés l'un sur l'autre ce qui rend la motopompe plus stable que celle où le rotor et le moteur sont montés horizontalement alignés l'un sur l'autre.