Brevet FR2541389A1 — publié le 19840824

POMPE DE CIRCULATION A VEC ROTOR A PALIERS MAGNETIQUES - L'invention concerne une pompe de circulation pour eau de consommation et petits circuits chauffants, pourvue d'un empilage de tôles de stator fixe avec enrou- lement réparti sur le pourtour de son alésage et produisant un champ magnétique circulaire, et d 'un induit tournant qui est entraîné par le champ magnétique et est supporté aux deux extrémités de son arbre. Dans le cas de petites pompes de circulation avec moteurs d'entratnement électriques, dont la puissance absorbée P est inférieure à 30 Watts, il intervient fréquemment des problèmes de démarrage, car d'abord le tourillon de l'induit qui est souvent supporté par un palier en céramique, doit pouvoir être en situation flot- tante, et on constate alors particulièrement l'inconvé- nient que, surtout après un arrêt relativement long, des parcelles d'impuretés se déposent dans le palier ou mime peuvent arriver dans la fente d'aération entre le rotor et le stator. L'invention a pour but de construire un moteur électrique d'entraînement d'une pompe de circulation qui malgré sa très faible dimension et de petites valeurs qui. en résultent pour la fente d'aération, pour être assuré d'un démarrage s'effectuant avec sûreté, même pour le cas o de petits corps étrangers se seraient déposés dans l'entrefer des paliers ou de la machine. L'invention concerne à cet effet une pompe de circulation qui est caractérisée par la combinaison des moyens suivants: a) la surface périphérique de l'induit est cylindrique; b) les deux points d'appui sont formés chacun par un aimant permanent relié à l'induit et constitué sous forme de corps de révolution, entouré d'un aimant permanent fixe constitué également sous forme de corps de révolution, en laissant du moins approximativement un entrefer radial constant, c) le S deux aimants permanents faisant partie d'un point d'appui, sont polarisés en direction axiale et se situent en opposition par des surfaces polaires correspondantes. On obtient un entrefer magnétique particuliè- rement petit, ne nécessitant pas d'opération d'usinage ultérieure par meulage ou autre traitement de rectifica- tion lorsque, selon un mode de réalisation de l'invention, l'entrefer entre les aimants permanents appartenant à chacun-des points d'appui est formé par un tronc de cône, dont la base est tournée vers la face frontale correspon- dante de l'induit. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représen- tant deux exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: la figure I est une vue en coupe longitudi- nale en partie schématique, de la pompe de circulation conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en coupe longitudi- nale similaire partielle d'une autre forme de réalisation. La pompe de circulation représentée est destinée à l'eau de consommation et comporte un carter de pompe P avec arrivée axiale Z et sortie radiale A pour l'eau de consommation qui est indiquée par des flèches et que refoule une roue de turbine T la pompe P est entra née par un moteur électrique fonctionnant d'après le principe d'induction et qui va être décrit ensuite ci- dessous. la figure 1 montre une coupe de la pompe de circulation proposée à paliers magnétiques le stator l pourvu des enroulements 2 est pressé contre la partie inférieure de carter 4 grâce au retrait de forme annulaire 6 que présente l'enveloppe de carter 3 Des colliers de fixation en tôle 5 enfoncés à la presse maintiennent la cohésion de la partie de carter 4 et de l'enveloppe de carter 3 En raison de la constitution du corps de pompe 7 la tôle de maintien 8 de forme annulaire prévue pour la bague extérieure de support 9 est pressée contre le retrait ménagé dans la gaine du moteur antimagnétique 11 et le joint d'étanchéité 12 se trouve pressé contre le collet 13 de la gaine. Sur l'autre face, la gaine du moteur 11 est fermée de façon étanche à l'eau avec la bague extérieure de support 15 grâce à un appui en forme de pot 14 soudé ou brasé Sur les extrémités d'arbre 17 de l'induit 16 sont fixées les bagues intérieures 18 des paliers magné- tiques En vue d'accroître l'induction rémanente des aimants permanents, ceux-ci sont composés de segments individuels à direction préférentielle magnétique. La figure 2 montre une forme de réalisation dans laquelle les bagues extérieures de support 9, 15 sont encastrées dans de la matière plastique élastique 19, 20 respectivement et logées dans la gaine 11 du moteur. Grâce à une conformation appropriée de la surface coté gaine des éléments de matière plastique 19, 20, comme représenté sur la figure 2, l'on peut prévoir une bague d'étanchéité 21, 22 respectivement. Grâce à la solution proposée l'induit peut ji 3 s être logé et supporté sans contact, ce qui a pour effet qu'il n'y a pas d'exigences particulières de posées en ce qui concerne le couple de démarrage de la machine électri- que La réalisation de celle-ci peut être faite exclusive- ment selon des points de vue de technique de marche continue On obtient ainsi des machines plus petites écono- misant de l'énergie que celles utilisées aujourd'hui habituellement Le rotor peut, en raison de la flexibilité du palier magnétique, effectuer des mouvements de balance- ment, au cas o un corps étranger pénètre dans l'entrefer de la machine et s'en libérer à nouveau. La constitution de la surface de l'entrefer des paliers en forme de troncs de c 6 ne de révolution permet d'obtenir des guidages axiaux aussi bien que radiaux Grâce à un choix approprié de l'angle compris entre la surface latérale conique et l'axe de rotation, et grâce à la grandeur de la surface magnétique on peut fixer la capacité de charge et la rigidté en directions axiale et radiale En raison du support exempt de contact du rotor, des pompes de ce genre se distinguent par leur caractère silencieux. Si c'est nécessaire, on peut couler dans l'es- pace vide situé entre la gaine du moteur et le carter une résine synthétique bonne conductrice de la chaleur afin de supprimer toute formation d'eau de condensation qui pour- rait être préjudiciable à la s Oreté d'isolation de l'enrou- lement. Quant au couvercle fileté qui, pour la plupart des pompes, est prévu usuellement sur la face du carter- située à l'opposé de la pompe-carter à travers lequel, dans le cas d'un blocage du rotor, celui-ci peut être remis en état de marche au moyen d'un tournevis ou autre élément analogue la solution proposée permet de le supprimer. 25413 i 9 REVENDICATIONS ) Pompe de circulation pour eau de consomma- tion et de faible puissance calorifique, pourvue d'un rotor, d'un empilage de tôles de stator fixe avec enrou- lement réparti sur le pourtour de son alésage et produi- sant un champ magnétique circulaire, et d'un induit tournant qui est entra né par le champ magnétique et est supporté aux deux extrémités de son arbre, pompe carac- térisée par la combinaison des moyens suivants ç a) la surface périphérique de l'induit ( 16) est cylindrique b) les deux points d'appui ( 17) sont formés chacun par un aimant permanent relié à l'induit ( 16) et constitué sous forme de corps de révolution, entouré d'un aimant permanent fixe constitué également sous forme de corps de révolution, en laissant du moins approximativement un entrefer radial constant c) les deux aimants permanents faisant partie d'un point d'appui ( 13) sont polarisés en direction radiale et se situent en opposition par des surfaces po- laires correspondantes. 2 ) Pompe selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les moitiés de paliers de forme annulaire en matériau d'aimant permanent sont composées, en vue d'accroître l'induction rémanente, de segments d'aimant permanent en forme de troncs de cônes de révolution isotrope s. ) Pompe selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le palier soutenant l'entrefer est formé par les surfaces latérales de deux troncs de c 8 ne co- axiaux avec l'axe de rotation de l'induit ( 16) et dont les bases sont voisines des faces frontales de l'empilage de t 8 les du stator. ) Pompe selon la revendication 3, caracté- risée en ce que l'enveloppe conique forme avec l'axe de l'induit un angle d'environ 100 à 300.