Brevet FR2651839A1 — publié le 19910315

L'invention concerne une pompe immergée, et bien que non limitée à une pompe immergée utilisable dans un refroidisseur à évaporation, l'invention est applicable à une telle utilisation. Les pompes immergées couramment utilisées emploient généralement un moteur électrique contenu dans un boîtier et ont un axe passant à travers les presse-étoupes d'une hélice de pompe. Les pompes fonctionnant en continue, telles que les pompes pour eaux savonneuses, comptent sur le transfert de chaleur d'un liquide froid, à travers les parois du boîtier, pour refroidir le moteur. Dans des applications telles que des refroidisseurs à évaporation, les pompes immergées sont rarement utilisées, car le transfert de chaleur du moteur est difficile à réaliser du fait que celui-ci est complètement fermé et n'est pas immergé. Un accroissement nuisible de la température peut avoir lieu dans le bottier du moteur et, les jours chauds, le boîtier peut être endommagé et le moteur griller. C'est un objet de l'invention que de prévoir une pompe o l'éventualité de tels dommages est grandement réduite. Selon la présente invention, une pompe immergée comprend un boîtier, une pompe montée à la partie inférieure du bottier et comportant une roue entraînée magnétiquement par un moteur à travers une paroi de séparation, une paroi de dissipation de la chaleur formant une cavité partant de la paroi de séparation et montant dans le boîtier, une colonne de purge creuse qui part du bas de la pompe et monte dans la cavité de la paroi de dissipation de chaleur et qui forme un trajet de décharge de purge partant de la pompe, passant par la cavité de la paroi, et revenant dans le puisard du climatiseur. Avec cet arrangement, la zone refroidie de la paroi du boîtier tend à maintenir la température d'environnement du moteur dans des limites telles que la probabilité qu'il grille soit inférieure à celle des pompes immergées utilisées jusqu'ici. Plus spécialement, l'invention comprend un bottier, un couvercle fermant le haut du boîtier, une paroi de séparation fermant le bas du boîtier, une pompe comportant un rotor et un stator, ledit stator étant lié à la partie basse du bottier, un moteur fixé à l'intérieur du boîtier et comportant un axe de rotor sur lequel est monté un ensemble de ventilation, cet ensemble de ventilation comprenant des pales de ventilation et un dispositif d'entraînement magnétique, le rotor de la pompe comprenant une hélice de pompe et un élément 2 2651839 magnétique mené et couplé magnétiquement au dispositif d'entraînement magnétique à travers une partie d'une paroi de séparation, des moyens de support placés fonctionnellement entre la paroi de séparation et le rotor de la pompe, une paroi de dissipation de la chaleur montant de la paroi de séparation dans le boîtier du moteur et définissant, à partir de la pompe, une cavité en communication, pour le courant de fluide, avec le coté aval de l'hélice de la pompe, et des moyens de purge partant de la pompe et montant dans la cavité pour former un trajet de décharge de purge partant de la pompe et passant par la cavité. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'entraînement magnétique et 1 'élément mené magnétiquement comprennent tous les deux des anneaux de ferrite disposés de chaque coté de ladite partie de paroi de séparation, cette partie étant verticale. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de support du rotor de la pompe comprennent un axe lié à la partie centrale de la paroi de séparation, le rotor de la pompe comprenant un moyeu monté pour tourner autour de cet axe. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de purge comprennent une colonne verticale présentant une ouverture de purge qui s'ouvre sur la cavité définie par la paroi de dissipation de la chaleur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe comprend une base ayant un fond, un anneau s'élevant de ce fond et entourant une ouverture d'entrée, un trajet de fuite à travers cet anneau, la roue tournant dans l'anneau de telle manière que l'eau soit pompée à travers le trajet de fuite de l'eau dans les cavités définies par la paroi de dissipation de chaleur, et une colonne creuse s'élevant du fond et formant ledit trajet de décharge de purge. Un exemple de réalisation de l'invention est décrite ci-dessous en détail en référence aux dessins joints illustrant cette réalisation parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe en élévation et en perspective d'une pompe immergée, la Fig. 2 est une vue de dessous en perspective du boîtier du moteur, et la Fig. 3 est une vue en perspective de la base de la pompe, les Figs. 2 et 3 constituant des vues éclatées. 3 2651839 Selon un exemple de réalisation préféré représenté ici, une pompe immergée 10 comprend un boîtier 11, un couvercle 12 fermant le haut du boîtier 11, une paroi de séparation 13 fermant le bas du bottier, une pompe 14 comportant une base 15 et un rotor de pompe 16 dont le moyeu est aligné pour tourner autour de l'arbre 17 suspendu à un bossage 18 dans la paroi de séparation 13. Le rotor 16 de la pompe comporte des pales à hélice radiales 19 tournant au dessus du fond 20 de la pompe et à l'intérieur d'un anneau circulaire montant 21. Un moteur 24 est fixé à l'intérieur du boîtier 11 et comporte un axe de rotor 25 sur lequel est monté un ensemble de ventilation 26. Cet ensemble de ventilation 26 porte des pales de ventilation 27 liées à une jupe annulaire 28 qui contient elle-même un dispositif d'entraînement magnétique constitué d'un anneau circulaire de ferrite 29. Cet anneau de ferrite 29 est adjacent à la partie verticale 30 de la paroi de séparation 13, et dans cette partie verticale 30, le rotor de la pompe supporte un anneau magnétique mené 31 qui transmet le couple de l'axe du rotor 25 du moteur 24 au rotor de pompe 16. Comme expliqué ci-dessus, on a quelques difficultés à évacuer la chaleur générée par le moteur 24. Afin de réduire les problèmes causés par cette chaleur, la paroi de séparation 13 présente une paroi de dissipation de chaleur 34 qui monte dans le boîtier 11 du moteur (Fig. 2) et l'anneau 21 de la base 25 de la pompe présente une encoche de fuite d'eau 35 sur le coté aval des pales 19 de la roue du rotor de telle manière que l'eau puisse couler dans la base 15 autour de l'anneau 21 et monter dans la cavité définie par la paroi de dissipation de la chaleur 34. Une colonne de purge 37 présente une ouverture de purge 38 qui forme un trajet de décharge de purge partant de la pompe 14, passant par la base 15 et revenant au puisard d'un refroidisseur. Ainsi, il y a un gradient de transfert de chaleur à travers la paroi de dissipation de la chaleur 34, dont la valeur est directement liée à la vitesse communiquée au flux d'air dans le bottier 11 par les pales de ventilation 27 et au courant de refroidissement à travers la cavité définie par la paroi 34. Le puisard n'est pas représenté ici mais, en fonctionnement normal, la base 15 de la pompe est immergée dans le puisard et les pales 19 de l'hélice de la pompe obligent le courant d'eau à monter par l'ouverture d'entrée 39 et à sortir par un conduit 4 2651839 de refoulement 40, pour une dispersion sur une surface de mouillage. En plus des propriétés de refroidissement améliorées obtenues par l'invention, il est à noter que toutes les parties mobiles sont alignées, par le moyeu 18, avec la paroi de séparation 13 séparant complètement le boîtier 11 du moteur de la pompe 14 et avec le couvercle 12 déversant l'eau projetée, et qu'il n'y a aucun presse étoupe par lequel des fuites vers le boîtier 11 du moteur pourrait avoir lieu. REVENDICATIONS 1) Pompe immergée comprenant un bottier, un couvercle fermant le haut du bottier, une paroi de séparation fermant le bas du boîtier, une pompe comportant un rotor et un stator, ledit stator étant relié à la partie inférieure du boîtier, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un moteur (24) fixé dans le bottier (11) et présentant un axe de rotor (25) sur lequel est monté un ensemble de ventilation (26), l'ensemble de ventilation (26) comprenant des pales de ventilation (27) et un dispositif d'entraînement magnétique (29), en ce que le rotor (16) de la pompe (14) comprend une roue en hélice et un élément magnétique (31) mené et couplé magnétiquement au dispositif d'en- traînement magnétique (29) à travers une partie (30) de la paroi de séparation (13) et des moyens de support placés fonctionnellement entre la paroi de séparation (13) et le rotor de la pompe (16), en ce qu'elle comprend de plus une paroi de dissipation de la chaleur (34) montant de la paroi de séparation (13) dans le boîtier (11) du moteur et définissant, à partir de la pompe (14), une cavité en communica- tion, pour un courant de fluide, avec le coté aval de la roue de la pompe, et des moyens de purge (37) dans la cavité partant de la pompe (14) et produisant un trajet de décharge de purge partant de la pompe (14) et passant par la cavité définie par la paroi de dissipation (34). 2) Pompe immergée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement magnétique (29) et l'élément mené magnétiquement (31) comprennent tous les deux des anneaux de ferrite disposés de chaque côté de ladite partie (30) de la paroi de séparation (13), cette partie (30) étant verticale. 3) Pompe immergée selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que les moyens de support du rotor (16) de la pompe (14) comprennent un axe (17) lié à la partie centrale (18) de la paroi de séparation (13), le rotor (16) de la pompe (14) comprenant un moyeu monté pour tourner autour dudit axe (17). 4) Pompe immergée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de purge comprennent une colonne verticale (37) présentant une ouverture de purge (38) qui s'ouvre sur la cavité définie par la paroi de dissipation de la chaleur (34). ) Pompe immergée selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pompe (14) comprend une base (15) comportant un fond (20), un 6 2651839 anneau (21) s'élevant du fond (20) et entourant une ouverture d'entrée (39), un trajet de fuite (35) à travers cet anneau (21), la roue tournant dans l'anneau (21) de telle manière que l'eau soit pompée à travers le trajet de fuite d'eau (39) dans les cavités définies par la paroi de dissipation de chaleur (34), et une colonne creuse (37) s'élevant du fond (20) et formant ledit trajet de décharge de purge.