ES2312394T3 - Motobomba regenerativa integrada. - Google Patents

Abstract

Motobomba que comprende una bomba (28) hidráulica dotada de una carcasa (2) de una forma sustancialmente cilíndrica, dentro de la que está dispuesta una rueda (5) de paletas coaxial adaptada para accionarse por un motor eléctrico que tiene un estator (11) y un rotor (7), en donde dicha bomba (28) hidráulica es del tipo regenerativo, caracterizada porque dicha rueda (5) de paletas está dotada de un entrante periférico en el que el rotor (7) de dicho motor (7, 11) eléctrico está albergado, y dicha rueda (5) de paletas está conformada de modo que forma un nicho (10) coaxial sustancialmente cilíndrico que está cerrado por un lado del mismo por una pared (31) con forma de disco, estando dispuesto el estator (11) de dicho motor eléctrico en correspondencia con la misma.

Description

Motobomba regenerativa integrada.

La presente invención se refiere a una motobomba del tipo regenerativo que comprende una cámara en la que está prevista una rueda de paletas concéntrica que gira alrededor de un eje y que está dotada de paletas sustancialmente radiales que están adaptadas para transmitir un impulso cinético al fluido de trabajo de la bomba, que se traduce en una altura de impulsión en la salida de la bomba.

Particularmente en el campo de máquinas lavavajillas, pero también en diversos otros campos de aplicación, uno de los aspectos más importantes que ha de considerarse y tenerse en cuenta debidamente desde las primeras fases de desarrollo y diseño es la reducción del tamaño y los requisitos de espacio globales de las partes mecánicas. De hecho, cualquier reducción de este tipo del tamaño y los requisitos de espacio de las partes componentes utilizadas en una máquina se traduce prácticamente, para un mismo tamaño exterior, en un mayor volumen interior disponible para fines útiles.

Igualmente bien conocido en la técnica es el hecho de que, de nuevo en el campo de máquinas lavavajillas, el tipo de bomba que más se utiliza para hacer circular el líquido de lavado es el centrífugo, en el que la entrada es axial y la salida es radial. Tal disposición de la entrada y la salida de la bomba perpendiculares entre sí, sin embargo, no permite una reducción por debajo de un determinado límite del tamaño axial global de una bomba centrífuga.

A partir de la publicación de patente estadounidense nº 3.847.666 puede derivarse la enseñanza del uso, como bomba de circulación de agua en una máquina lavavajillas, de una bomba de tipo regenerativo que tiene una entrada y una salida que son sustancialmente coplanarias.

Incluso en este caso, sin embargo, el motor de accionamiento está montado fuera de la propia bomba, de modo que el tamaño axial global de todo el conjunto de bomba y motor resulta ser indeseablemente grande.

El documento WO 99/28631 da a conocer una bomba de alimentación con una cámara de bomba formada en un alojamiento, un rotor dispuesto dentro de dicha cámara y un motor eléctrico que acciona dicho rotor. El rotor eléctrico y la rueda de paletas hidráulica son la misma pieza, y esta pieza está dispuesta dentro del estator eléctrico. Esta solución presenta el inconveniente de que el motor eléctrico genera una potencia de salida reducida a la misma altura axial porque la separación magnética entre el rotor y el estator es reducida.

Por tanto es un objetivo de la presente invención proporcionar una motobomba que tiene un alto nivel de capacidades de rendimiento hidráulico, es decir, de manejo de agua, y al mismo tiempo un tamaño global reducido de manera ventajosa, es decir, un bajo requisito de espacio, en particular en la dirección axial de la misma.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una motobomba del tipo mencionado anteriormente que tiene una alta altura de impulsión y, como resultado, es particularmente adecuada para su uso para fines de circulación de agua en una máquina lavavajillas o similar.

Según la presente invención estos fines se consiguen a través del uso de una bomba de tipo regenerativo accionada mediante un motor eléctrico que está sustancialmente alojado de manera coaxial dentro de la carcasa de la misma bomba, consiguiendo de este modo una reducción considerable del tamaño axial global de todo el conjunto de motobomba.

Las características y ventajas de la presente invención se entenderán mejor, de cualquier modo, a partir de la descripción que se da a continuación mediante un ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista axonométrica en despiece ordenado de una realización preferida de la presente invención;

- la figura 2 es una vista en sección longitudinal en despiece ordenado de la motobomba según la presente invención;

- la figura 3 es una vista en sección transversal ampliada de la motobomba ilustrada en las figuras 1 y 2, con sus partes componentes en el estado ensamblado de la misma.

Con referencia a las figuras, puede observarse que la motobomba comprende principalmente un motor eléctrico adaptado para accionar la rueda 5 de paletas coaxial de una bomba 28 de circulación de agua del tipo regenerativo, es decir, una bomba que se conoce ampliamente que presenta una proporción elevada entre altura de impulsión y caudal y es particularmente adecuada para su uso en aplicaciones de este tipo, tales como las que implican el suministro de líquido de lavado a los brazos rociadores giratorios en una máquina lavavajillas.

La bomba 28 de circulación de agua comprende una carcasa 2 sustancialmente cilíndrica que está acoplada a una cubierta 13 conformada de manera apropiada con la que define una cámara 30 anular de la bomba 28.

Sobre dicha carcasa 2 están previstas tangencialmente una entrada 3 y una salida 4 que en esta realización preferida son coplanarias. La entrada 3 y la salida 4 están preferiblemente separadas entre sí por particiones 25 y 26 conformadas de manera apropiada. En el ejemplo descrito en el presente documento, la pieza 25 de partición está prevista de manera solidaria dentro de la carcasa 2, mientras que la pieza 26 de partición está prevista de manera solidaria, es decir en una construcción de una sola pieza, con la cubierta 13.

La rueda 5 de paletas tiene una forma sustancialmente cilíndrica, hueca en su interior, y sellada por su parte superior por una pared 31 con forma de disco coaxial, en cuyo centro está previsto, en correspondencia con un casquillo 9, un orificio 8 coaxial.

Una construcción de este tipo define un nicho 10 de una forma sustancialmente cilíndrica dentro del espesor axial de la rueda 5 de paletas.

En correspondencia con la circunferencia exterior de la rueda 5 de paletas, sobre al menos un lado de la misma, están dispuestas una serie de paletas 6 sustancialmente radiales y preferiblemente de sección decreciente.

En la rueda 5 de paletas está conformado un nicho periférico en el que está alojado un rotor 7 del motor de accionamiento eléctrico. El rotor 7 está sellado de manera apropiada, por ejemplo con un recubrimiento de resina epoxídica. En el caso de aplicación particular en una máquina lavavajillas, se conoce que ésta última utiliza medios de lavado agresivos, puesto que están formados generalmente por una mezcla de agua y detergentes.

La cubierta 13 conformada de manera apropiada está dispuesta dentro de dicho nicho 10. En particular, la cubierta 13 tiene una forma que se define por una corona 1 circular exterior, cuyo perímetro exterior está rodeado por un perfil 36 periférico, mientras que el perímetro interior de la misma se monta con una parte 32 central sustancialmente cilíndrica que está cerrada por un lado de la misma por un disco 33, que a su vez comprende un entrante 14 axial sustancialmente cilíndrico cerrado por el lado opuesto con respecto al disco 33. Como resultado dicha cubierta 13 de sellado conformada de manera apropiada presenta un nicho 38 toroidal y está unida a la carcasa 2 por el acoplamiento del perfil 36 periférico de la misma a la boca 35 ranurada de la carcasa 2 mediante medios de unión apropiados (no mostrados por motivos de una mayor sencillez) que pueden garantizar una estanqueidad al agua apropiada, es decir, una acción de sellado frente al agua apropiada, así como un grado de resistencia apropiado frente a un entorno químicamente agresivo. A modo de ejemplo tales medios de unión pueden incluir soldadura por ultrasonido, adherencia, interposición de juntas tóricas y similares.

El entrante 14 alberga en su interior un casquillo 15, preferiblemente fabricado a partir de material autolubricante y está adaptado para girar libremente alrededor de un cojinete 17 que se extiende a través del orificio 8 del casquillo 9. Un anillo 16, preferiblemente fabricado a partir de un material autolubricante, está dispuesto entre el casquillo 15 y el casquillo 9 con vistas a minimizar la fricción entre el casquillo 15 y el rueda 5 de paletas. En el exterior de la pared 31 con forma de disco, un anillo 18 que preferiblemente está fabricado a partir de un material autolubricante es atravesado por el cojinete 17, cuya parte 37 de extremo de cabeza hace tope con un tapón 19 conformada de manera apropiada que está alojada dentro de una cavidad 20 cilíndrica prevista de manera coaxial en la superficie interior de la carcasa 2.

El nicho 38 toroidal de la cubierta 13 de sellado alberga en su interior un estator 11 del motor de accionamiento eléctrico, en el que dicho estator 11 albergado en el interior está dotado de un orificio 12 central, hacia cuyo interior se extiende el entrante 14 axial. De un modo preferido, el estator 11 interno está alineado de manera axial con el rotor 7 externo, de modo que cierra de manera eficaz el circuito magnético del motor eléctrico.

La cubierta 13 conformada de manera apropiada crea una partición que separa la rueda 5 de paletas y el rotor 7 del estator 11 interno del motor de accionamiento eléctrico, evitando de este modo que el líquido se filtre o fluya en contacto con el circuito eléctrico del estator 11. Además, para garantizar la continuidad del circuito magnético del motor eléctrico, la cubierta 13 está preferiblemente conformada por moldeo por estirado profundo partiendo de una pieza bruta de chapa delgada de acero inoxidable austenítico que puede garantizar tanto un buen comportamiento no magnético como una resistencia a la corrosión elevada.

La boca, o abertura, de la carcasa 2 está preferiblemente cerrada por una tapa 21 en la que está previsto un perfil 22 hundido o rebajado de manera apropiada con una sección transversal preferiblemente rectangular, asociado a una abertura 23 a través de la que se hacen pasar los cables de alimentación (no mostrados) del circuito de suministro de energía del motor de accionamiento eléctrico.

El modo de funcionamiento real de la motobomba es en este punto completamente evidente para los expertos en la técnica, de modo que no deberá describirse más en este punto por motivos de una mayor sencillez.

Por otro lado puede observarse completamente que la motobomba descrita anteriormente tiene una estructura que ofrece un tamaño axial global particularmente reducido, puesto que el motor 7, 11 eléctrico está dispuesto, es decir, contenido dentro del espesor axial de la bomba 28, en particular de la carcasa 2 de la misma. Una disposición de este tipo del motor 7, 11 eléctrico se hace posible mediante la construcción particular de toda la rueda 5 de paletas. Además el tamaño axial global de la motobomba se minimiza mediante la disposición sustancialmente coplanaria, o al menos no ortogonal de la entrada 3 y la salida 4 de la bomba 28, lo que a su vez es posible debido al hecho de que la propia bomba es de un tipo regenerativo. Mediante esta disposición de la entrada 3 y la salida 4 de la misma, la motobomba de la presente invención puede hacerse funcionar de una manera selectivamente bidireccional, por ejemplo para hacer circular y descargar el líquido de lavado, respectivamente.

También debe observarse que la bomba del tipo regenerativo tiene de manera ventajosa una proporción elevada entre altura de impulsión y caudal y, como resultado, es particularmente adecuada para aplicaciones que implican la recirculación de agua en máquinas lavavajillas o similares, en las que es particularmente importante que el tamaño global de las partes funcionales se mantengan lo más pequeñas posible. Además en una aplicación de este tipo la motobomba podrá girar de manera ventajosa a una velocidad de revoluciones relativamente baja y, como resultado, con un grado de vibraciones considerablemente más bajo.

Se observará evidentemente que la motobomba descrita anteriormente puede estar sujeta a numerosas modificaciones sin alejarse del alcance de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones.

Por ejemplo en el caso de que el estator 11 resulte tener un tamaño axial que sea mayor que el de la carcasa 2, el propio estator se albergará dentro de la carcasa 2 de modo que sobresalga parcialmente hacia fuera. La cubierta 21 puede omitirse. En cualquier caso una reducción ventajosa del tamaño axial global de la motobomba será el resultado final.

Claims (5)

1. Motobomba que comprende una bomba (28) hidráulica dotada de una carcasa (2) de una forma sustancialmente cilíndrica, dentro de la que está dispuesta una rueda (5) de paletas coaxial adaptada para accionarse por un motor eléctrico que tiene un estator (11) y un rotor (7), en donde dicha bomba (28) hidráulica es del tipo regenerativo, caracterizada porque dicha rueda (5) de paletas está dotada de un entrante periférico en el que el rotor (7) de dicho motor (7, 11) eléctrico está albergado, y dicha rueda (5) de paletas está conformada de modo que forma un nicho (10) coaxial sustancialmente cilíndrico que está cerrado por un lado del mismo por una pared (31) con forma de disco, estando dispuesto el estator (11) de dicho motor eléctrico en correspondencia con la misma.

2. Motobomba según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho estator (11) está alojado en un nicho (38) toroidal de una cubierta (13) conformada que sella de manera estanca al agua dicho rueda (5) de paletas con dicho rotor (7) dentro de dicha carcasa (2) de la bomba (28).

3. Motobomba según la reivindicación 1, caracterizada porque el estator (11) y el rotor (7) de dicho motor eléctrico están sustancialmente alineados entre sí en la dirección axial.

4. Motobomba según la reivindicación 1, caracterizada porque la rueda (5) de paletas de la bomba (28) está libremente articulada en voladizo, en correspondencia con dicha pared (31) con forma de disco, sobre un cojinete que se extiende de manera coaxial dentro de dicha carcasa (2).

5. Motobomba según la reivindicación 1, caracterizada porque la bomba (28) del tipo regenerativo comprende una entrada (3) y una salida (4) que son sustancialmente tangenciales con respecto a dicha carcasa (2), así como coplanarias entre sí.