EP0455542A1 - Motopompe centrifuge silencieuse à liquide - Google Patents

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EP0455542A1 EP91401098A EP91401098A EP0455542A1 EP 0455542 A1 EP0455542 A1 EP 0455542A1 EP 91401098 A EP91401098 A EP 91401098A EP 91401098 A EP91401098 A EP 91401098A EP 0455542 A1 EP0455542 A1 EP 0455542A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the present invention relates to a silent liquid centrifugal motor pump.
  • liquid centrifugal motor pumps include in their pump either a circular pump chamber having a concentric impeller and a deflector or liquid guide nozzle or a pump chamber of increasing size in the form of a volute, defined by a substantially circular chamber and an impeller mounted eccentrically in this chamber.
  • These motor pumps are usually noisy in their operation. Their operating noises come mainly from those generated by liquid overpressures created by cyclic passages of the blades of their front wheel, either their liquid guide spout, or a salient angle of their volute-shaped pump chamber. This situation creates pulsations of pressure in the column of discharged liquid which not only makes the pump noisy, but downstream can generate noise wherever the liquid is transported under pressure.
  • the present invention aims to avoid these drawbacks of known motor pumps, makes it possible to produce a centrifugal liquid motor pump, economical in its manufacture, efficient and silent in its operation.
  • a silent liquid centrifugal motor pump having in its centrifugal pump a pump plate and a pump casing defining a pump chamber in which an impeller rotates
  • the pump chamber consists of two concentric chambers, namely a central revolution chamber, having an axial T-shaped section, called an impeller chamber, in which the impeller rotates concentrically, and an annular peripheral delivery chamber having an axial L-shaped section inverted with rounded angle and substantially wide constant, extending the impeller chamber radially then axially at the arms of the T from its axial T-section.
  • a centrifugal liquid motor pump 1 illustrated schematically and partially in section comprises a centrifugal pump 2 and an electric drive motor 3.
  • the centrifugal pump 2 comprises a pump plate 5, a pump casing 6 and an impeller 7 of a conventional type driven in rotation by a shaft represented diagrammatically by dashed lines 10 of the electric motor 3.
  • the pump plate 5 and the pump casing 6 which are assembled and mounted coaxially with the shaft 10 of the motor 3 define a pump chamber 12.
  • the pump casing 6 having substantially the shape of a cup of revolution comprises in its center, an axial tube 15 serving as a liquid inlet tube, and in its periphery, at least one tube 16 serving as a liquid outlet tube .
  • the impeller 7 mounted on the shaft 10 of the motor 3 and rotating concentrically in the pump chamber 12 comprises spaced vanes 18, oriented from the center of this wheel towards the periphery, a lower flange 19 having the shape of a mushroom and an upper flange 20 having the shape of a funnel which define for the flow of the liquid, a common axial inlet 21, passages leading to the periphery, and lateral outlets 22 parallel to a plane perpendicular to the axis of rotation of the impeller 7.
  • the pump chamber 12 consists of two concentric chambers, namely a central revolution chamber, having an axial T-shaped section, called the impeller chamber 13, in which the impeller 7 concentrically rotates and a peripheral discharge chamber 14 , annular having an inverted L-shaped axial section with rounded angle and substantially constant width, extending radially then axially the impeller chamber 13 at the arms of the T of its axial section in T.
  • the constant width of the L of the axial section in L reversed from the discharge chamber 14 is predetermined substantially equal the dimensions of the lateral peripheral outlets 22 for liquid from the impeller 7.
  • the liquid outlet pipe 16 formed in the pump casing 6 is in tangential communication with the delivery chamber 14 at the level of the large branch of the L of its axial section in inverted L and provided, in the example, with a inclined axis making an angle of approximately 65 ° with the axis of this pump housing 6.
  • the impeller 7 sucks liquid through the inlet pipe 15 of the pump housing 6, its axial common inlet opening 21, in the impeller 7 and the impeller chamber 13, and discharges it through its lateral peripheral outlets 22, the discharge chamber 14 and the outlet pipe 16, towards the outside.
  • the liquid entering the pump 2 is guided and channeled by the vanes 18 and the lower 19 and upper 20 flanges of these vanes of the impeller, calibrated by the lateral peripheral outlets 22 of this impeller 7 whose dimensions are, according to the invention, determined substantially equal to the constant width of the L of the axial section in inverted L of the discharge chamber 14 by this impeller 7 which rotates concentrically with the annular inlet of this chamber 14 without being subjected along this delivery chamber 14 to the tubing of the liquid outlet 16, neither to a variation in flow rate, nor to a change in pressure which generate in the flowing liquid, pulsations which make the pump 2 noisy as well as its circuit repression.
  • the concentric characteristic between the impeller vane 7 and the discharge chamber 14 which extends the impeller chamber 13 and the preset adjustment of the dimensions of the peripheral lateral outlets 22 of the impeller vanes 7 with the width of the L of the axial section in L reversed from the delivery chamber 14 allow a passage without turbulence of the liquid, of the impeller 7 in the delivery chamber 14, through the annular opening of this room 14, and thus reinforce the silent operation of the motor pump 1.
  • the width of the L of the inverted L-shaped axial section of the discharge chamber 14 which is substantially constant and equal to the dimensions of the lateral peripheral outlets 22 for liquid from the impeller 7 promotes permanent formation in this discharge chamber 14 during the operation of the motor pump 1, of a ring full of liquid, that is to say a ring of liquid without air pockets which create a fluctuation in flow and / or pressure of liquid, generating noise.
  • the motor pump 1 illustrated comprises in its centrifugal pump 2, an inlet pipe for liquid 15 connected to a point of a lower part d '' a tank of this dishwasher, two lateral pipes of main outlets for liquid 16 and 17 with inclined axes making an angle of approximately 65 ° with the axis of the pump housing 6 in tangential communication with the discharge chamber 14 at the level of the large branch of the L of the inverted L-shaped axial section of this chamber and connected respectively to two upper and lower sprinkler reels of this dishwasher, a lateral outlet pipe in liquid bypass 24 with an inclined axis forming an angle Approximately 65 ° with the axis of the pump housing 6, in tangential communication with the delivery chamber 14 at the level of the small branch of the L of the axial section in L reversed from this chamber and r connected to a system of microfiltration of waste in the liquid being recycled in this dishwasher, and a lateral liquid pressure tapping pipe 25 with an inclined axis making an angle of
  • the pump plate 5 and the pump casing 6 are preferably produced in an advantageous manner by molding a synthetic material, a metal or a metal alloy.
  • motor pump 1 The structure of motor pump 1 is simple. The manufacture of the motor pump 1 is easy and economical.

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Abstract

Motopompe centrifuge silencieuse à liquide ayant dans sa pompe centrifuge (2), une platine de pompe (5) et un carter de pompe (6) définissant une chambre de pompe dans laquelle tourne une roue à aubes (7), caractérisée en ce que la chambre de pompe (12) est constituée de deux chambres concentriques à savoir une chambre de révolution centrale, ayant une section axiale en T, dite chambre à roue à aubes ( 13 ), dans laquelle tourne concentriquement la roue à aubes (7) et une chambre de refoulement (14) périphérique annulaire ayant une section axiale en L inversés à angle arrondi et à largeur sensiblement constante, prolongeant radialement puis axialement la chambre à roue à aubes (13) au niveau des bras du T de sa section axiale en T.

Description

  • La présente invention concerne une motopompe centrifuge silencieuse à liquide.
  • De nombreuses motopompes centrifuges à liquide connues comprennent dans leur pompe soit une chambre de pompe circulaire ayant une roue à aubes concentrique et un déflecteur ou bec de guidage de liquide soit une chambre de pompe à dimensions croissantes en forme d'une volute, définie par une chambre sensiblement circulaire et une roue à aubes montée excentrée dans cette chambre. Ces motopompes sont habituellement bruyantes dans leur fonctionnment. Leurs bruits de fonctionnement proviennent principalement de ceux engendrés par des surpressions de liquide crées par des passages cycliques des aubes de leur roue devant, soit leur bec de guidage de liquide, soit un angle saillant de leur chambre de pompe en forme de volute. Cette situation crée des pulsations de pression dans la colonne de liquide refoulé ce qui rend non seulement la pompe bruyante, mais en aval, peut engendrer du bruit partout où le liquide est transporté sous pression.
  • La présente invention visant à éviter ces inconvénients des motopompes connues, permet de réaliser une motopompe centrifuge à liquide, économique dans sa fabrication, efficace et silencieuse dans son fonctionnement.
  • Selon l'invention, une motopompe centrifuge silencieuse à liquide ayant dans sa pompe centrifuge une platine de pompe et un carter de pompe définissant une chambre de pompe dans laquelle tourne une roue à aubes est caractérisée en ce que la chambre de pompe est constituée de deux chambres concentriques, à savoir une chambre de révolution centrale, ayant une section axiale en T, dite chambre à roue à aubes, dans laquelle tourne concentriquement la roue à aubes et une chambre de refoulement périphérique annulaire ayant une section axiale en L inversés à angle arrondi et à largeur sensiblement constante, prolongeant radialement puis axialement la chambre à roue à aubes au niveau des bras du T de sa section axiale en T.
  • Pour mieux faire comprendre l'invention, on en décrit ci-après un exemple de réalisation illustré dans un dessin ci-annexé.
  • Une motopompe centrifuge à liquide 1 illustrée schématiquement et partiellement en coupe comprend une pompe centrifuge 2 et un moteur électrique d'entraînement 3.
  • La pompe centrifuge 2 comprend une platine de pompe 5, un carter de pompe 6 et une roue à aubes 7 d'un type classique entrainée en rotation par un arbre représenté schématiquement par des traits mixtes 10 du moteur électrique 3. La platine de pompe 5 et le carter de pompe 6 qui sont assemblés et montés coaxialement avec l'arbre 10 du moteur 3 définissent une chambre de pompe 12.
  • Le carter de pompe 6 ayant sensiblement une forme d'une coupelle de révolution comprend dans son centre, une tubulure axiale 15 servant de tubulure d'entrée de liquide, et dans sa périphérie, au moins une tubulure 16 servant de tubulure de sortie de liquide.
  • La roue à aubes 7 montée sur l'arbre 10 du moteur 3 et tournant concentriquement dans la chambre de pompe 12 comprend des aubes espacées 18, orientées du centre de cette roue vers la périphérie, un flasque inférieur 19 ayant une forme d'un champignon et un flasque supérieur 20 ayant une forme d'un entonnoir lesquels définissent pour l'écoulement du liquide, une entrée commune axiale 21, des passages conduisant vers la périphérie, et des sorties latérales 22 parallèles à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue à aubes7.
  • La chambre de pompe 12 est constituée de deux chambres concentriques à savoir une chambre de révolution centrale, ayant une section axiale en T, dite chambre à roue à aubes 13, dans laquelle tourne concentriquement la roue à aubes 7 et une chambre de refoulement 14 périphérique, annulaire ayant une section axiale en L inversés à angle arrondi et à largeur sensiblement constante, prolongeant radialement puis axialement la chambre à roue à aubes 13 au niveau des bras du T de sa section axiale en T. La largeur constante du L de la section axiale en L inversés de la chambre de refoulement 14 est préétablie sensiblement égale aux dimensions des sorties périphériques latérales 22 pour liquide de la roue à aubes 7.
  • La tubulure de sortie de liquide 16 formée dans le carter de pompe 6 est en communication tangentielle avec la chambre de refoulement 14 au niveau de la grande branche du L de sa section axiale en L inversés et pourvu, dans l'exemple, d'un axe incliné faisant un angle de 65° environ avec l'axe de ce carter de pompe 6.
  • Durant sa rotation, la roue à aubes 7 aspire du liquide à travers la tubulure d'entrée 15 du carter de pompe 6, son ouverture d'entrée commune axiale 21, dans la roue à aubes 7 et la chambre à roue à aubes 13, et le refoule à travers ses sorties périphériques latérales 22, la chambre de refoulement 14 et la tubulure de sortie 16, vers l'extérieur.
  • Le liquide entrant dans la pompe 2 est guidé et canalisé par les aubes 18 et les flasques inférieur 19 et supérieur 20 de ces aubes de la roue, calibré par les sorties périphériques latérales 22 de cette roue à aubes 7 dont les dimensions sont, selon l'invention, déterminées sensiblement égales à la largeur constante du L de la section axiale en L inversé de la chambre de refoulement 14 par cette roue à aubes7 qui tourne concentriquement avec l'entrée annulaire de cette chambre 14 sans être soumis sur le long de cette chambre de refoulement 14 jusqu'à la tubulure de la sortie de liquide 16, ni à une variation de débit, ni à un changement de pression qui engendrent dans le liquide en écoulement, des pulsations qui rendent la pompe 2 bruyante ainsi que son circuit de refoulement.
  • La caractéristique concentrique entre la roue à ailettes à aubes 7 et la chambre de refoulement 14 qui prolonge la chambre à roue à aubes 13 et l'ajustement préétabli des dimensions des sorties latérales périphériques 22 de la roue à aubes 7 avec la largeur du L de la section axiale en L inversés de la chambre de refoulement 14 permettent un passage sans turbulence du liquide, de la roue à aubes 7 dans la chambre de refoulement 14, à travers l'ouverture annulaire de cette chambre 14, et renforcent ainsi le fonctionnement silencieux de la motopompe 1.
  • La largeur du L de la section axiale en L inversés de la chambre de refoulement 14 qui est sensiblement constante et égale aux dimensions des sorties périphériques latérales 22 pour liquide de la roue à aubes 7 favorise une formation permanente dans cette chambre de refoulement 14 durant le fonctionnement de la motopompe 1, d'un anneau plein de liquide, c'est-à-dire un anneau de liquide sans poches d'air qui créent une fluctuation de débit et/ou de pression de liquide, génératrice de bruits.
  • Dans une application à un recyclage de liquide dans un lave-vaisselle à microfiltrage de déchets, non représenté, la motopompe 1 illustrée comprend dans sa pompe centrifuge 2, une tubulure d'entrée pour liquide 15 reliée à un point d'une partie basse d'une cuve de ce lave-vaisselle, deux tubulures latérales de sorties principales pour liquide 16 et 17 à axes inclinés faisant un angle de 65° environ avec l'axe du carter de pomp 6 en communication tangentielle avec la chambre de refoulement 14 au niveau de la grande branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre et reliées respectivement à deux moulinets d'arrosage supérieur et inférieur de ce lave-vaisselle, une tubulure latérale de sortie en dérivation de liquide 24 à axe incliné faisant un angle 65° environ avec l'axe du carter de pompe 6, en communication tangentielle avec la chambre de refoulement 14 au niveau de la petite branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre et reliée à un système de microfiltrage de déchets dans le liquide en recyclage dans ce lave-vaisselle, et une tubulure latérale de prise de pression de liquide 25 à axe incliné faisant un angle de 90° environ avec l'axe du carter de pompe 6, en communication tangentielle avec la chambre de refoulement 14 au niveau de la grande branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre et reliée à un pressostat de commande de ce lave-vaisselle.
  • Dans cette application au recyclage de liquide dans un lave-vaisselle, la motopompe est appelée à travailler d'une manière presque ininterrompue durant les cycles de lavage et de rinçage. Son fonctionnement silencieux est alors particulièrement apprécié.
  • Dans la pompe centrifuge 2 de la motopompe 1, la platine de pompe 5 et le carter de pompe 6 sont de préférence réalisés d'une manière avantageuse par moulage d'une matière synthétique, d'un métal ou d'un alliage métallique.
  • La structure de la motopompe 1 est simple. La fabrication de la motopompe 1 est facile et économique.

Claims (5)

  1. Motopompe centrifuge silencieuse à liquide ayant dans sa pompe centrifuge (2), une platine de pompe (5) et un carter de pompe (6) définissant une chambre de pompe dans laquelle tourne une roue à aubes (7), caractérisée en ce que la chambre de pompe (12) est constituée de deux chambres concentriques, à savoir une chambre de révolution centrale, ayant une section axiale en T, dite chambre à roue à aubes (13), dans laquelle tourne concentriquement la roue à aubes et une chambre de refoulement (14) périphérique annulaire ayant une section axiale en L inversés à angle arrondi et à largeur sensiblement constante, prolongeant radialement puis axialement la chambre à roue à aubes (13) au niveau des bras du T de sa section axiale en T.
  2. Motopompe selon la revendication 1, ayant dans la pompe centrifuge (2) une roue à aubes (7) comportant des aubes espacées (8) orientées du centre de cette roue vers la périphérie, un flasque inférieur (19) ayant une forme d'un champignon et un flasque supérieur (20) ayant une forme d'un entonnoir, lesquels définissent pour l'écoulement du liquide, une entrée commune axiale (21), des passages conduisant vers la périphérie, et des sorties latérales (22), caractérisée en ce que ces sorties latérales (22) sont parallèles à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue à aubes (7) et préétablies en dimensions sensiblement égales à la largeur constante du L de la section axial en L inversés de la chambre de refoulement (14).
  3. Motopompe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans la pompe centrifuge (2), le carter de pompe (6) comprend au moins une tubulure d'entrée axiale (15), et une tubulure de sortie latérale (16) en communication tangentielle avec la chambre de refoulement (14) au niveau de la grande branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre, et ayant un axe incliné faisant un angle de 65° environ avec l'axe de ce carter de pompe (6).
  4. Motopompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que dans la pompe centrifuge (2), le carter de pompe (6) comprend une tubulure d'entrée axiale (15), trois tubulures de sortie latérales (16, 17, 24) à axes inclinés faisant un angle de 65° environ avec l'axe de ce carter de pompe (6) et dont deux (16, 17) servant de sorties principales sont en communication tangentielle avec la chambre de refoulement (14) au niveau de la grande branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre et un (24) servant de sortie en dérivation est en communication tangentielle avec la chambre de refoulement (14) au niveau de la petite branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre, et une tubulure latérale de prise de pression du liquide (25) à axe incliné faisant un angle le 90° environ avec l'axe de ce carter de pompe (6) et en communication tangentielle avec la chambre de refoulement (14) au niveau de la grande branche du L de la section axiale en L inversés de cette chambre.
  5. Motopompe selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que dans la pompe centrifuge (2), la platine de pompe (5) et le carter de pompe (6) sont de préférence réalisés par moulage d'une matière synthétique, d'un métal ou d'un alliage métallique.
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