DE69301480T2

DE69301480T2 - Kreiselpumpen

Info

Publication number: DE69301480T2
Application number: DE69301480T
Authority: DE
Inventors: Laurent Bourdelain; Joel Cousin
Original assignee: ELECTRO MEC NIVERNAIS
Current assignee: ELECTRO MEC NIVERNAIS
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1993-03-16
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2013-03-17
Also published as: SI9300124A; DE69301480D1; HRP930387A2; FR2688830A1; FR2688830B1; ATE134024T1; ES2083257T3; EP0561689A1; EP0561689B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an allen Arten von Zentrifugalpumpen, insbesondere an mit einem Filter versehenen Pumpen.
In einem Haushaltsgerät zum Beispiel dient eine Zentrifugalpumpe als Pumpe für den Umlauf eines Fluids, und insbesondere zum Abpumpen von Wasser. Sie besteht zu diesem Zweck aus einen Turbinenkammer und einem Motorabteil und kann stromaufwärts mit einer Filterkammer versehen sein, um die im Wasser enthaltenen unerwünschten festen Elemente vor der Turbinenkammer zurückzuhalten. Der die Turbine antreibende Motor kann ein Synchronmotor, ein Asynchronmotor, ein Universalmotor oder ein elektrischer Motor anderer Art sein. Das Wasser wird also gefiltert, in der Turbinenkammer zentrifugiert und durch eine Auslaßleitung abgeführt. Beim Betrieb solcher Pumpen entstehen allen Zentrifugalpumpen gemeinsame Probleme des Wasserkreislaufs, die von zwei Arten sind.
Wenn Luft in den Kreislauf der Pumpe eindringt (zum Beispiel am Ende der Entleerung des Bottichs der Maschine), bleibt sie im zentralen Bereich der Turbinenkammer blokkiert, während das Restwasser die Peripherie dieser Kammer einnimmt. Dieses Phänomen wird durch die Masse der Wasserpartikel verursacht, die mit großer Geschwindigkeit von der Türbine angetrieben und an der Außenseite der Turbinenkammer zentrifugiert werden, wodurch die Luft in der zentralen Position gehalten wird.
In dieser Entleerungsphase entsteht ein Oszillations zustand der Hin- und Herbewegung des Restwassers im Abflußrohr, der ein unangenehmes Schnarchgeräusch erzeugt.
Andererseits wird abzuführendes Wasser, wenn es von neuem durch den Einlaß der Kammer ankommt, durch die Luft blockiert, die sich im Zentrum der Turbine befindet, und es dauert lange, bis die Durchsatzströmung erreicht wird (von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten).
Ein Patent US-A-3 397 135, das in den USA erteilt wurde, zeigt eine Einheit einer Pumpe und eines Filters, der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht.
Eine bekannte Lösung, um diese beiden Hauptnachteile zu beseitigen, ist es, ein Rohr eines genau bestimmten Durchmessers zwischen dem Auslaß und dem Einlaß der Turbinenkammer anzuordnen, um einen permanenten Wasserumlauf in der Pumpe aufrechtzuerhalten, auch wenn diese kein Wasser mehr abzuführen hat. Dieser Wasserumlauf ermöglicht es, die Luft-Wasser-Mischung innerhalb der Kammer zu homogenisieren, was eine bessere Abfuhr der Luft ermöglicht, wenn das Wasser wieder am Einlaß ankommt. Dieser Vorrichtung ermöglicht ebenfalls eine Dämpfung des Oszillationszustands der Säule von Restwasser. Diese Lösung wird bereits bei einigen Waschmaschinen und Spülmaschinen angewandt, ist aber teuer in Bezug auf die Bauteile (zusätzliche Rohre, Anschlüsse) und in Bezug auf die Installierung (Rohre, die oft manuell montiert werden).
Die vorliegende Erfindung vermeidet die beiden Nachteile des schlechten Wasserumlaufs in der turbinenkammer (Schnarchphänomen und Verzögerung beim Start) sowie die Nachteile der vorhergehenden Lösung, indem ein Leckfluß mit genau bemessenem Durchsatz von der Peripherie der Turbinenkammer zur stromaufwärts liegenden Filterkammer erzeugt wird. Da das Wasser an der Peripherie der Turbinenkammer unter hohem Druck und in der Filterkammer unter niederem Druck steht, entsteht ein Wasserstrom von der Peripherie der Turbinenkammer zur Filterkammer. Dieses Wasser gelangt folglich wieder in die Turbinenkammer durch die Filterkammer hindurch, was die Homogenisierung der Luft-Wasser-Mischung ermöglicht, indem ein permanenter Wasserumlauf zwischen der Turbinenkammer und der Filterkammer erzeugt wird, auch wenn die Pumpe kein Wasser mehr abzuführen hat; folglich wird die zur Wiederherstellung des Normalbetriebs nach einer neuen massiven Ankunft von Wasser notwendige Zeit verkürzt und die Schnarchphänomene werden ebenfalls beseitigt.
So hat die vorliegende Erfindung eine wie im Anspruch 1 definierte Zentrifugalpumpe zum Gegenstand.
Diese Lösung hat viele Vorteile, darunter den sehr wichtigen Vorteil sehr geringer Kosten, da sie nur eine geringfügige Veränderung eines bereits vorhandenen Bauteils erfordert (Filter, Dichtung oder Trennwand zwischen den beiden Kammern).
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Figuren hervor.
Figur 1 zeigt im Schnitt eine mit einer Filterkammer versehene Pumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2 zeigt von vorne in Richtung des Pfeils A das Filterteil, das die Filterkammer von der Turbinenkammer gemäß der ersten Ausführungsform der Figur 1 trennt.
Figur 3 zeigt im Schnitt die Trennung zwischen der Filterkammer und der Turbinenkammer gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 4 zeigt im Schnitt die Trennung zwischen der Filterkammer und der Turbinenkammer gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Eine mit einem Filter versehene Zentrifugalpumpe kann wie in Figur 1 eine Filterkammer 1, ein Filter 2, eine Trennwand 3 zwischen der Filterkammer 1 und der Turbinenkammer 4, eine Turbine 5 und ein Auslaßrohr 6 aufweisen.
Der Fluß des Fluids wird durch die Pfeile F, F' und F" dargestellt. Das Fluid durchquert (F) die Filterkammer 1 und die Öffnung 7 in der Membran des Filters 2, wird an der Peripherie der Turbinenkammer 4 durch die drehende Turbine 5 zentrifugiert (F') und wird durch das Auslaßrohr 6 abgeführt (F"), dessen Einlaß sich an der Peripherie der Turbinenkammer 4 befindet.
In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der zentrale Bereich der Trennwand zwischen der Turbinenkammer 4 und der Filterkammer 1 ein Bereich 8 des Filters 2 mit einer Lippendichtung 9. In diesem besonderen Fall besteht diese Lippendichtung 9 vorzugsweise aus dem gleichen Maten al wie das Filter 2, zum Beispiel aus Kunststoff. Es ist klar, daß jede andere Art von unabhängiger oder in das Filter integrierter Dichtung verwendet werden kann, wobei zwei Arten von Filter in den Figuren 3 und 4 gezeigt sind.
Um einen Leckfluß zwischen der Peripherie der Turbinenkammer 4, in der das Fluid sich auf hohem Druck befindet, und der Filterkammer 1, in der das Fluid sich auf niedrigem Druck befindet, zu erzeugen, werden eine oder mehrere genau bemessene Öffnungen 10 in Höhe der Peripherie der Turbinenkammer 4 hergestellt. Diese Öffnungen 10 müssen genau bemes sen sein; ihre Querschnitte können zum Beispiel einem Zehntel des Querschnitts des Auslaßrohrs 6 entsprechen, um den Durchsatz der Pumpe nicht zu stark zu verringern. Diese mindestens eine Öffnung 10 wird direkt in der in den Pumpenkörper integrierten Trennwand 3 oder im Bereich 8 des Fil ters 2 angebracht, der die Trennung zwischen der Turbinenkammer 4 und der Filterkammer 1 bewirkt, wie es in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist.
Wenn die Öffnung 10 sich auf der Trennmembran 8 des Filters 2 befindet, wie es in den Figuren 1 und 2 der Fall ist, stellt sie einen Bruch der Dichtheit der Membran 8 dar, die durch eine Kerbe erzeugt wird, die halbkreisförmig, rechteckig oder rund ist oder irgendeine andere Form aufweist und im allgemeinen auf dem Umriß der Dichtmembran 8 angeordnet ist.
Figur 2 zeigt entlang des Pfeils A der Figur 1 ein solches Ausführungsbeispiel, bei dem eine einzige halbkreisförmige Öffnung 10 auf der Dichtlippe der Membran 8 des Filters 2 ausgebildet wurde.
Das an die Peripherie der Turbinenkammer 4 geschleu derte Fluid kann dann aufgrund des Druckunterschieds in die Filterkammer 1 fließen und von neuem in das Zentrum der Turbine angesaugt werden, wo es sich bei Vorhandensein von Luft mit dieser mischt. Dann wird das Fluid von neuem zentrifugiert usw., und erzeugt einen permanenten Wasserumlauf zwischen der Turbinenkammer 4 und der Filterkammer 1, wodurch die oben erwähnten technischen Probleme gelöst werden.
Figur 3 zeigt im Schnitt einen Teil einer Pumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Dichtheit wird hier durch eine Flachdichtung 12 gewährleistet, die zwischen der Membran 13 des Filters 14 und der Trennwand 15 komprimiert wird, deren mit der Dichtung in Kontakt stehender Bereich eine Schnabelform 16 haben kann. In diesem Fall werden eine oder mehrere Öffnungen 17 durch diese Trennwand ausgeführt, um den Leckfluß zwischen der Turbinenkammer 18 und der Filterkammer 19 zu erzeugen.
In Figur 4 wird die Dichtheit zwischen der Trennwand oder der Trennwand 21 der Filterkammer 22 und der Membran 23 des Filters 24 durch einen Dichtungsring 25 hergestellt. Die mindestens eine kalibrierte Öffnung 26 zwischen der Filterkammer 22 und der Peripherie der Turbinenkammer 26 kann dann durch diese Membran 23 verlaufen, um den gewünschten Leckfluß zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung ist auf alle Arten von Zentrifugalpumpen anwendbar, die bei allen Arten von Maschi nen verwendet werden, die einen Fluidumlauf aufweisen, und insbesondere die mit einem Filter ausgestatteten Pumpen in Waschmaschinen und Spülmaschinen.

Claims

1. Zentrifugalpumpe für ein Fluid, die einen Körper (15), ein Filter (2), eine Filterkammer (1), eine Turbinenkammer (4) und ein Auslaßrohr (6), eine Trennwand (8, 3) zwischen der Filterkammer (1) und der Turbinenkammer (4) und mindestens eine Öffnung (10) zwischen der Peripherie der Turbi nenkammer (4) und der Filterkammer (1) aufweist, die die Erzeugung eines permanenten Wasserumlaufs zwischen den beiden Kammern (1, 4) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkammer (1) die Ansaugkammer der Pumpe ist und die Öffnung zwischen der Peripherie der Turbinenkammer (4) und der Filterkammer (1) kalibriert ist, und daß diese Öffnung es einem Teil des Durchsatzes der Pumpe ermöglicht, in die Filterkammer (1) zurückzukehren, wodurch der permanente Fluidkreislauf zwischen den beiden Kammern erzeugt wird.

2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung (26) sich in der Trennwand (8, 3) zwischen der Filterkammer (1) und der Turbinenkammer (4) befindet.

3. Zentrifugalpumpe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (8, 3) zwischen den beiden Kammern (1, 4) ein Dichtmittel (9, 12, 25) aufweist.

4. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung (10) sich im Dichtmittel (9) befindet.

5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung (17) sich im Körper (15) der Pumpe befindet.

6. Zentrifugalpumpe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtmittel zwischen den beiden Kammern (1, 4) eine Dichtung (9, 12, 25) ist.

7. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung eine Lippendichtung (9), ein Dichtungsring (25) oder eine Flachdichtung (12) ist.

8. Waschmaschine oder Spülmaschine, die eine Fluidpumpe verwendet, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zentrifugalpumpe nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche verwendet.