Brevet FR2547870A1 — publié le 19841228

Corps de pompe centrifuge La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux corps de pompes centrifuges du type comportant une chambre à paroi latérale formant une spirale et munie d'une entrée axiale et d'une sortie périphérique. Dans certaines installations de chaudières et/ou d'échangeurs de l'art antérieur, des problèmes d'encombrement ont conduit à réaliser des corps de pompe qui présentent des caractéristiques dimensionnelles déterminées, notamment pour ce qui concerne la position de l'axe de l'ori- fice de sortie par rapport à l'axe de l'orifice d'entrée, et qui, toujours pour les mêmes raisons, possèdent un orifice de sortie disposé de manière telle qu'il est nécessaire d'avoir recours à un moteur d'entraînement du fluide (classiquement un moteur asynchrone monophasé) tournant dans le sens inverse de rotation des moteurs asynchrones monophasés conventionnels. I1 en résulte que, si l'on ne souhaite pas modifier l'agencement de l'installation, il est nécessaire d'avoir recours à des moteurs asynchrones monophasés spécialement conçus pour pouvoir tourner dans le sens- de rotation inverse du sens de rotation habituel de tels moteurs. I1 en résulte des coûts accrus dus à la fabrication spéciale de ces moteurs spécifiques. L'invention a essentiellement pour but de pallier cet inconvénient et de trouver un nouvel agencement de corps de pompe qui autorise l'utilisation de moteurs d'entraînement du type asynchrone monophasé conventionnel. A cette fin, on prévoit que dans un corps de pompe centrifuge agencée conformément à l'invention, le passage spiral est enroulé dans le sens inverse des ai guilles d'une montre (lorsqu'on considère le corps de pompe en tournant le dos au moteur d'entraînement) et est relié à l'orifice de sortie par un conduit coudé qui possède une courbure opposée à celle du passage spiral et qui se raccorde sensiblement tangentiellement à la chambre. Dans un mode de réalisation spécifique, l'axe de l'orifice de sortie étant décalé d'environ 30 mm et 60 mm respectivement par rapport à un premier et un second axes orthogonaux l'un à l'autre, passant par le centre de l'orifice d'entrée et dont le premier est parallèle à l'axe de l'orifice de sortie, le bec de la spirale formée par la paroi latérale est décalé angulairement d'environ 300 par rapport audit premier axe et est situé à environ 40 mm du centre de l'orifice d'entrée. Avantageusement, le rayon de courbure de l'axe du conduit coudé est d'environ 21 mm pour une ouverture interieure transversale moyenne d'environ 15 mm. On peut prévoir que le conduit coudé possède une section transversale sensiblement rectangulaire au moins au voisinage de son raccordement avec la chambre. Dans le cas où cette disposition est combinée avec la précédente, les deux surfaces intérieures courbées, respectivement concave et convexe, du conduit coudé possèdent des rayons de courbure respectifs d'environ 26 mm et 16 mm. Grâce aux dispositions qui ont été retenues pour le corps de pompe centrifuge de l'invention, il a été constaté que, d'une façon surprenante, la circulation du fluide s'effectuait sans pertes de charge sensibles et avec un rendement aussi bon, voire supérieur à celui des pompes utilisées auparavant malgré les contraintes inhérentes aux caractéristiques dimensionnelles et notamment malgré la courbure très prononcée du conduit coudé faisant communiquer la chambre à l'orifice de sortie. L'avantage essentiel présenté par le corps de pompe conforme à l'invention est que, en raison de la configuration qui a pu être donnée à la paroi latérale spirale de la chambre, elle s'accommode d'un moteur d'entrainement asynchrone monophasé de type conventionnel, qui en tout état de cause est moins onéreux que les moteurs spécifiques à sens de rotation inversé qui étaient utilisés jusqu'à présent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation particulier représenté en coupe sur la figure unique du dessin annexé. Sur cette figure, le corps de pompe 1 est vu, en coupe, face à l'orifice d'entrée axiale 2 du fluide (autrement dit en tournant le dos au moteur d'entrainement). Le corps de pompe 1 détermine une chambre intérieure 3, dans laquelle débouche l'orifice d'entrée 2, possédant une paroi latérale spirale 4 qui se déroule (c'est-à-dire qui présente des rayons de courbure croissants) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur sensiblément un tour d'enroulement. La chambre 3 communique avec un orifice de sortie 5 par un conduit coudé 6 qui présente une courbure opposée à celle de la paroi spirale (c'est-à-dire que le conduit coude s'enroule vers l'extérieur du corps de pompe 1) et qui se raccorde sensiblement tangentiellement à la chambre 3. Un tel agencement s'est révélé possible à réaliser même lorsque les impératifs dimensionnels imposés pour le corps de pompe le rendaient a priori irréalisable, en particulier à cause du désaxement de l'orifice de sortie et du contre-coudage menant de la chambre à cet orifice de sortie. Dans un cas spécifique particulièrement interessant, les conditions imposées pour la position de l'orifice de sortie (afin que la pompe de l'invention puisse être substituée à une pompe déjà existante sans autres modifications) sont les suivantes - écartement a de l'orifice de sortie 5 par rapport à un axe XX' (horizontal sur la figure) passant par le centre A de l'orifice d'entrée 2 . environ 60 mm (typiquement 61,5 mm) - écartement b de l'axe 7 de l'orifice de sortie 5 par rapport à un axe YY' (vertical sur la figure) passant par le centre A de l'orifice d'entrée 2 et perpendicu- laire à l'axe XX' (les axes 7 et YY' étant parallèles) environ 30 mm. Le bec 8 situé au niveau de l'amorce du déroulement de la spirale formée par la paroi latérale 4 - c'està-dire le point de jonction de l'amorce de la spirale et du conduit coudé 6 - est décalé angulairement dun angle a d'environ 300 par rapport à l'axe YY' et est situé à environ 40 mm du centre A de l'orifice d'entrée 2. Le rayon de courbure de la spirale formé par la paroi latérale 4 passe d'environ 40 mm (typiquement 38,5 mm avec un rayon de 1,5 mm pour le bec 8) au voisinage du bec 8 à environ 46 mm (typiquement 45,5 mm) au voisinage du raccordement avec le conduit coudé 6. Le conduit coudé 6 est de section transversale rectangulaire, avec deux surfaces latérales courbes situées en regard, respectivement une surface interne convexe 9 et une surface externe concave 10. La surface concave 10 a un rayon de courbure rl d'environ 26 mm, avec un centre de courbure B situé sensiblement au niveau de l'orifice de sortie 5 à une distance d'environ 13 mm (typiquement 12,8 mm) de l'axe YY'. La surface concave 9 a un rayon de courbure r2 d'environ 16 mm (typiquement 16,2 mm), avec un centre de courbure C situé sensiblement au niveau de l'orifice de sortie 5 à une distance d'environ 5 mm de l'axe YY'. L'axe du conduit coudé a donc un rayon de courbure d'environ 21 mm pour une ouverture transversale moyenne (considérée dans le plan de coupe de la figure) d'environ 15 mm. Grâce à ces dispositions, il est possible de réaliser un corps de pompe centrifuge à paroi latérale en spirale déroulée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (lorsque considéré comme sur la figure) correspondant au sens de rotation normal d'un moteur asynchrone monophasé conventionnel, en même temps que ce corps de pompe satisfait, malgré le changement d'orientation d'environ 900 de la direction de sortie (par rapport à une sortie tangentielle), à des exigences dimensionnelles contraignantes, autorisant finalement son emploi en remplacement de pompes déjà existantes sans autres modifications de leur environnement. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Corps de pompe centrifuge comportant une chambre (3) à paroi latérale (4) en spirale et munie d'une entrée axiale (2) et d'une sortie périphérique, caractérisé en ce que la paroi spirale (4) est déroulée (c'est-à-dire présente des rayons de courbure croissants) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (lorsque le corps de pompe est considéré face à l'entrée axiale) et en ce que la chambre (3) est reliée à l'orifice de sortie (5) par un conduit coudé (6) ayant une courbure opposée à celle de la paroi spirale et se raccordant sensiblement tangentielleS ment à la chambre (3). 2. Corps de pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisé. en ce que, l'axe (7) de l'orifice de sortie (5) étant décalé d'environ 30 mm et 60 mm respectivement par rapport à un premier et un second axes (respectivement YY1 et XX'), orthogonaux l'un à l'autre, passant par le centre (A) de l'orifice d'entrée (2) et dont le premier (YY') est parallèle à l'axe (7) de l'orifice de sortie (5), le bec (8) de la spirale formée par la paroi latérale (4) est décalé angulairement d'environ 300 par rapport audit premier axe (YY') et est situé à environ 40 mm du centre (A) de l'orifice d'entrée (2). 3. Corps de pompe centrifuge selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayon de courbure de l'axe du conduit coudé est d'environ 21 mm pour une ouverture intérieure transversale moyenne d'environ 15 mm. 4. Corps de pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conduit coudé possède une section transversale sensiblement rectangulaire au moins au voisinage de son raccordement avec la chambre. 5. Corps de pompe centrifuge selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les deux surfaces intérieures courbées, respectivement concave et convexe, du conduit coudé possèdent des rayons de courbure respectifs d'environ 26 mm et 16 mm.