EP1561950A1 - Dispositif de pompage - Google Patents

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EP1561950A1
EP1561950A1 EP05290159A EP05290159A EP1561950A1 EP 1561950 A1 EP1561950 A1 EP 1561950A1 EP 05290159 A EP05290159 A EP 05290159A EP 05290159 A EP05290159 A EP 05290159A EP 1561950 A1 EP1561950 A1 EP 1561950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan
pump
partition
pumping device
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP05290159A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1561950B1 (fr
Inventor
Pierre-Yves Houizot
Stéphane Brousseau
Claude Ollivier
Sébastien Quero
Jérôme Lemancel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo Salmson France SAS
Original Assignee
Pompes Salmson SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pompes Salmson SAS filed Critical Pompes Salmson SAS
Publication of EP1561950A1 publication Critical patent/EP1561950A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1561950B1 publication Critical patent/EP1561950B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system

Definitions

  • the present invention relates to a pumping device.
  • Domestic pumps are known, in particular horizontal pumps self-priming, including a hydraulic part and a motor, the motor actuating the hydraulic part.
  • This hydraulic part generally comprises a pump body with several wheels (multicellular pumps, typically 4 to 5 floors). It is usually necessary to cool the engine.
  • Domestic pumps are known, called standard, in which the engine is cooled by forced ventilation, with an apparent carcass (for example in aluminum).
  • a major disadvantage of these pumps is related to the inconvenience caused by the noise level they reach in operation.
  • the noise level of these pumps is all the more undesirable when these pumps are surface pumps for domestic use, with application to, for example, the housing and agriculture.
  • the invention proposes a pumping device comprising: pump with a hydraulic part and a motor actuating the hydraulic part; a engine cooling fan, having a suction side and a side delivery to the engine; a partition between the suction side and the side of fan discharge; and a housing in which are the pump, the fan and the partition, the housing having a suction port on the same side of the partition as the suction side of the fan.
  • the invention proposes a pumping device comprising a pump with a hydraulic part and a motor actuating the hydraulic part as well as a fan.
  • the engine cooling fan has a suction side and a discharge side to the engine.
  • the device further comprises a partition between the suction side and the discharge side of the fan and a housing in which are the pump, the fan and the partition.
  • the housing has an orifice on the same side of the partition as the suction side of the fan.
  • the partition allows to isolate the cold air in depression on the suction side by the hot air fan in overpressure on the discharge side, relative to the partition.
  • the air pulsed by the fan especially on the engine, can not be directly pushed back to the suction port.
  • the elimination by the partition of direct a Vogellic trajectories (ie in a straight line) between the pump and the suction port attenuates the noise of the pump and further improves the engine cooling.
  • Figures 1 and 2 show a partial section, without scale, of a pumping device according to the invention, in vertical median planes and horizontal, respectively.
  • the pumping device 10 comprises a pump 20 with a hydraulic part 22 and a pump motor 28.
  • the part hydraulic pump may for example have a pump body 26 containing one or several pump wheel (s), as known in the art.
  • the hydraulic part can, if necessary, have a reservoir 24.
  • a bearing 27 is between the engine and the body.
  • a fan 30 is connected to the motor, for example fixed to the motor casing. This fan has a suction side 32 and a discharge side 34, towards the 28.
  • the fan 30 may for example comprise blades fixed to a hub (not shown).
  • the device 10 further comprises a partition 40 disposed between the suction side 32 and the discharge side 34 of the fan 30 and a housing 50.
  • the partition can for example be monobloc with the housing 50.
  • the pump 20, the fan 30 and the partition 40 are arranged inside the casing 50.
  • the casing has a suction port 52 located on the same side of the partition 40 as the side 32
  • the partition and the casing form, on the suction side, a suction chamber.
  • Current lines on the figures symbolize possible trajectories of the air sucked into the crankcase.
  • the motor 28 actuates the wheels of the pump, typically via a rotor shaft (not shown) extending along an axis 15 of rotation of the motor 28, as it is known from the art.
  • the pump is axial suction and radial discharge. In operation, the fluid centrifuged by the pump wheels follows a pumping current indicated by solid arrows on Figure 1.
  • the blades of the fan 30 may for example be driven by the rotor, itself driven by the motor 28. Air is thus pulsed from the side suction of the fan 30 to the discharge side, that is to say towards the engine 28. More precisely, the air can be pulsed on fins (not shown) of the motor, thus ensuring its cooling.
  • the partition separates the suction side from the discharge side of the fan, if although in operation, the air pulsed by the fan on the motor can not (or almost not) to be directly pushed back to the suction port.
  • the partition eliminates therefore aeraulic trajectories direct from a point downstream of the partition (side fan discharge) to the suction port. So the sounds coming from motor (or motor noise) or the hydraulic part (hydraulic noise) and likely to escape through the suction port are attenuated by the partition.
  • the partition attenuates or even eliminates a phenomenon of re-circulation of the air pulsed by the fan towards the suction side of the fan. Forced air comes mainly from the suction chamber where the air is cooler than in the overpressure zone. Thanks to the partition, there is no or little air, which after being pulsed on and heated by the motor, circulates again through the fan. It follows that cooling gains efficiency over pumping devices in the art prior. Typically, the temperatures of the areas of depression and overpressure are equal to the ambient temperature plus 5 to 15 ° C. Thanks to the partition, the temperature gain in the engine cooling can be between 10 and 20 ° C, preferably about 15 ° C. Thus, with equal cooling efficiency, the airflow needed to cool the engine is decreased compared to the devices of the prior art. Therefore, the noise generated by the fan can be decreased, by adapting the power of the fan.
  • the suction port 52 of the housing 50 is off-axis relative to the axis of rotation of the motor 28 of the pump 20, the axis of rotation of the fan being preferably aligned with this axis.
  • Such an arrangement of the orifice 52 makes it possible to avoid the propagation of sounds towards the outside and along the axis 15, that is to say sound coming directly from the motor 28 and the fan 30.
  • the suction port 52 is masked, in order to create an effect of baffle in the air circulation.
  • the casing may, in a mode of embodiment, have a lip 57 facing the suction orifice 52 (that is to say the overhanging) to create a baffle on the path of the air sucked by the fan 30 and coming from outside the housing 50.
  • This lip 57 is for example formed by one end of the hull 59 of the dashboard of the housing, as will be discussed below.
  • This baffle eliminates direct paths between the fan and the orifice suction, thereby reducing the noise generated by the pump and, in particular, by the fan.
  • the suction port 52 is next to the partition. It should be noted that the effect of chicane is so much more efficient than the partition limits the re-circulation of air to the suction port. The noise attenuation effect resulting from the baffle does not simply add to the attenuation effect resulting from the partition but is therefore associated with it.
  • the casing 50 further has an orifice 54 of discharge side opposite to that of the suction port 52, relative to the partition 40.
  • the discharge orifice 54 may for example be located in the vicinity of the inlet 25 of the pump 20, as in the embodiment illustrated in FIGS. Figures 1 and 2.
  • the arrangement of the pumping device 10 according to the invention makes it possible to limiting direct air paths, in particular between the engine (or the wheel center, partly) and the discharge port.
  • the housing 50 has a continuous portion 56 in engine view 28. "Continuous" means a part without backflow against the engine.
  • the pumping device 10 can be designed, according to the invention, so as to limit or even eliminate the direct aeraulic trajectories between on the one hand the motor 28, hydraulic 22 and 30 fan parts and secondly the suction and discharge ports 52,54.
  • the noise level of a device 10 pumping according to the invention can typically be less than 48 dBA (pressure measured in accordance with measurement standard EN 12639 class 2), while the pumping devices of the prior art provide, in operation, levels of noise typically greater than 53 dBA.
  • the device further comprises an isolation phonic 58 in the housing 50.
  • the casing may for example be coated with sound insulation on its face internal.
  • the inner face of polyurethane material may be coated.
  • expanded, of density for example between 40 and 60 kg / m3, preferably close to 52 kg / m3 and with a thickness of between 10 and 30 mm, preferably close to 15 mm.
  • the expanded polyurethane material may, for example, be injected hot.
  • the polyurethane material may for example be in the form of one or several sheets of foam approximately 15 mm thick glued to the crankcase the output of the crankcase injection.
  • the expanded polyurethane material can in turn be coated a polyurethane film with a thickness of between 15 and 40 ⁇ m, for example 25 ⁇ m, to improve sound insulation.
  • a polyurethane film with a thickness of between 15 and 40 ⁇ m, for example 25 ⁇ m, to improve sound insulation.
  • Such a film allows especially to improve the isolation of the low frequencies.
  • a polyurethane foam sheet of about 15 mm thick glued to the housing at the outlet of the housing injection, coated with a film polyurethane of 25 ⁇ m arranged on the inner face of the housing, allows a gain of 3 dBA on the noise level of the pumping device 10 in operation, by compared to a pumping device without sound insulation.
  • a passage sufficient for the circulation of air to inside the housing so as not to interfere with cooling.
  • a space of ventilation greater than 5 mm around the engine, between the engine fins and the casing (or possibly the sound insulation) may be appropriate for a device 10 whose pumping capacity is close to that of a pump classic horizontal self-priming household.
  • This space can for example be 10 mm ( ⁇ 5 mm), which offers a satisfactory compromise between efficiency of cooling and compactness of the pumping device.
  • the partition 40 has an opening 48 across of which is the fan 30, a clearance being provided between the opening 48 and the fan 30.
  • the peripheral (radially) wall of the fan does not touch the partition, in order to minimize the propagation of vibrations towards the crankcase, which are source of noise.
  • the partition 40 can be connected to the housing, for example to be monobloc with the casing 50.
  • a Standard domestic pump can thus be mounted in the pumping device.
  • the pumping device 10 according to the invention proves particularly well Suitable for use with a domestic pump, given its qualities sound insulation.
  • Such a pump is a domestic, horizontal, self-priming surface pump.
  • a pump is preferably multicellular (for example 4 to 5 stages, wheels mounted on the motor shaft) with axial suction and upward radial discharge (like the embodiment shown in the figures).
  • the motor is for example single or three-phase (230 - 400 V / 50 - 60 Hz). It should be noted that the noise levels mentioned above are those obtained on a 50 Hz network.
  • the pump typically offers the following characteristics: flow rates up to 6 to 10 m 3 / h; maximum operating pressure up to 6 - 10 bar; ambient temperature range from + 5 ° to + 40 ° C and suction head up to 10 m.
  • Such a pump is suitable for the housing and agricultural sectors (in which sound insulation performance is particularly important), with applications of the type: power supply, pressurized water distribution, irrigation, watering, washing etc.
  • An example of a pumping device 10 according to the invention is as follows.
  • the device 10 comprises a pump 20 with a hydraulic part 22 and a motor 28 actuating the hydraulic part 22, for example a pump of the type described above.
  • the device further comprises a motor cooling fan 28, having a suction side 32 and a discharge side 34 towards the motor 28.
  • a partition 40 is between the suction side 32 and the discharge side 34 of the inlet.
  • the pump 20, the fan 30 and the partition 40 are in a housing 50.
  • the partition 40 is integral with the housing 50 and has an opening 42 across which is the fan 30, a clearance being provided between the 42 and the fan 30.
  • the casing 50 has a portion 56 continuous facing the motor 28 of the pump.
  • the housing 50 further has a discharge orifice 54 on a side opposite to that of the suction orifice 52, with respect to the partition 40, for example in the vicinity of the fluid inlet of the pump.
  • the casing 50 furthermore has a sound insulation 58 on its internal face, for example of expanded polyurethane type 15 mm thick, coated with a 25 ⁇ m polyurethane film at least 10 mm apart from the motor casing 28. .
  • the casing may for example have three shells forming respectively: pump support base 61, an upper cowling 60 which caps (and therefore protects) the pump and a dashboard 59.
  • the dashboard ensures the communication with the user.
  • part of the dashboard may be facing (that is to say overhang) the suction port 52 to form the suction baffle, like the embodiment shown in Figure 1.
  • the temperature in the suction chamber is typically equal to Ta + 10 ° C ( ⁇ 3 ° C).
  • the temperature in the hot room is typically equal to Ta + 13 ° C ( ⁇ 3 ° C).
  • Such a pumping device may furthermore provide a noise level less than 45 dBA in operation, which represents a level of performance significantly improved over a conventional device (typically ⁇ 53 dBA) using a domestic pump of the type described above (Acoustic pressure measured according to measurement standard EN 12639 class 2).
  • the invention is however not limited to the variants described above but is susceptible to many other variations easily accessible to the man of the job. It is also possible to provide a partition connected to the fan (for example monoblock with the fan) but without contact with the housing, in order to minimize the propagation of vibrations from the fan to the crankcase. By elsewhere, it is possible to provide a mini-accumulation, that is to say a reservoir 24 inside the hydraulic part 22 of the pump. Such a reservoir would allow maintain a sufficient flow pressure when opening a valve or valve downstream of the pump, the time the pump starts. Such a mode However, the embodiment is not preferred.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (10) de pompage comprenant : une pompe (20) avec une partie hydraulique (22) et un moteur (28) actionnant la partie hydraulique (22) ; un ventilateur (30) de refroidissement du moteur (28), présentant un côté (32) d'aspiration et un côté (34) de refoulement vers le moteur (28) ; une cloison (40) entre le côté (32) d'aspiration et le côté (34) de refoulement du ventilateur (30) ; et un carter (50) dans lequel sont la pompe (20), le ventilateur (30) et la cloison (40), le carter (50) présentant un orifice (52) d'aspiration du même côté de la cloison (40) que le côté (32) d'aspiration du ventilateur (30). Dans un mode de réalisation, l'orifice (52) d'aspiration du carter (50) est, d'une part, masqué et, d'autre part, désaxé par rapport à un axe (15) de rotation du moteur (28) de la pompe (20). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un dispositif de pompage.
On connaít des pompes domestiques, notamment des pompes horizontales autoamorçantes, comprenant une partie hydraulique et un moteur, le moteur actionnant la partie hydraulique. Cette partie hydraulique comprend généralement un corps de pompe avec plusieurs roues (pompes multicellulaires, typiquement 4 à 5 étages). Il est habituellement nécessaire de refroidir le moteur.
On connaít des pompes domestiques, dites standard, dans lesquelles le moteur est refroidi par ventilation forcée, avec une carcasse apparente (par exemple en aluminium).
On connaít en outre des pompes avec capotage, dans lesquelles le moteur est refroidi par de l'eau circulant autour du rotor ou du stator.
On connaít également des pompes, dans lesquelles le moteur est refroidi par ventilation forcée, avec capotage.
Un inconvénient majeur de ces pompes est lié au désagrément provoqué par le niveau de bruit qu'elles atteignent en fonctionnement. Le niveau de bruit de ces pompes est d'autant plus indésirable lorsque ces pompes sont des pompes de surface à usage domestique, avec application par exemple aux secteurs de l'habitat et de l'agriculture.
Il existe donc un besoin pour un dispositif de pompage dont le niveau de bruit en fonctionnement est diminué, notamment pour des dispositifs de pompage domestiques.
A cette fin, l'invention propose un dispositif de pompage comprenant : une pompe avec une partie hydraulique et un moteur actionnant la partie hydraulique ; un ventilateur de refroidissement du moteur, présentant un côté d'aspiration et un côté de refoulement vers le moteur ; une cloison entre le côté d'aspiration et le côté de refoulement du ventilateur ; et un carter dans lequel sont la pompe, le ventilateur et la cloison, le carter présentant un orifice d'aspiration du même côté de la cloison que le côté d'aspiration du ventilateur.
Suivant des modes de réalisation préférés, le dispositif de pompage comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • l'orifice d'aspiration du carter est, d'une part, masqué et, d'autre part, désaxé par rapport à un axe de rotation du moteur de la pompe ;
  • le carter présente en outre un orifice de refoulement d'un côté opposé à celui de l'orifice d'aspiration, par rapport à la cloison ;
  • le carter présente une partie continue en regard du moteur ;
  • le dispositif de pompage selon l'invention comprend en outre une isolation phonique dans le carter ;
  • la pompe est une pompe autoamorçante horizontale ;
  • la cloison est monobloc avec le carter ;
  • la cloison présente une ouverture en travers de laquelle est le ventilateur, un jeu étant prévu entre l'ouverture et le ventilateur ;
  • le dispositif de pompage selon l'invention comprend en outre une accumulation dans la partie hydraulique ; et
  • le carter comprend en outre un socle de support de pompe, un capotage supérieur et un tableau de bord.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en référence aux dessins annexés, qui montrent :
  • figure 1 : une section partielle, sans échelle, dans le plan médian vertical d'un dispositif de pompage selon l'invention ; et
  • figure 2 : une section partielle, sans échelle, dans un plan horizontal d'un dispositif de pompage selon l'invention.
L'invention propose un dispositif de pompage comprenant une pompe avec une partie hydraulique et un moteur actionnant la partie hydraulique ainsi qu'un ventilateur. Le ventilateur de refroidissement du moteur présente un côté d'aspiration et un côté de refoulement vers le moteur. Le dispositif comprend en outre une cloison entre le côté d'aspiration et le côté de refoulement du ventilateur et un carter dans lequel sont la pompe, le ventilateur et la cloison. Le carter présente un orifice d'aspiration du même côté de la cloison que le côté d'aspiration du ventilateur. La cloison permet d'isoler l'air froid en dépression du côté de l'aspiration par le ventilateur de l'air chaud en surpression du côté du refoulement, par rapport à la cloison. Ainsi, l'air pulsé par le ventilateur, notamment sur le moteur, ne peut pas être directement refoulé vers l'orifice d'aspiration. L'élimination par la cloison de trajectoires aérauliques directes (c'est-à-dire en ligne droite) entre la pompe et l'orifice d'aspiration atténue le bruit de la pompe et améliore en outre le refroidissement du moteur.
Les figures 1 et 2 représentent une section partielle, sans échelle, d'un dispositif de pompage selon l'invention, dans des plans médians vertical et horizontal, respectivement.
En référence aux figures 1 et 2, le dispositif 10 de pompage comprend une pompe 20 avec une partie hydraulique 22 et un moteur 28 de pompe. La partie hydraulique peut par exemple présenter un corps 26 de pompe contenant une ou plusieurs roue(s) de pompe, comme il est connu de l'art. La partie hydraulique peut, le cas échéant, présenter un réservoir 24. Un palier 27 est entre le moteur et le corps. Un ventilateur 30 est relié au moteur, par exemple fixé à la carcasse du moteur. Ce ventilateur présente un côté 32 d'aspiration et un côté 34 de refoulement, vers le moteur 28. Le ventilateur 30 peut par exemple comprendre des pales fixées à un moyeu (non représentés). Le dispositif 10 comprend en outre une cloison 40 disposée entre le côté 32 d'aspiration et le côté 34 de refoulement du ventilateur 30 ainsi qu'un carter 50. La cloison peut par exemple être monobloc avec le carter 50. La pompe 20, le ventilateur 30 et la cloison 40 sont disposés à l'intérieur du carter 50. Le carter présente un orifice 52 d'aspiration situé du même côté de la cloison 40 que le côté 32 d'aspiration du ventilateur 30. La cloison et le carter forment, du côté de l'aspiration, une chambre d'aspiration. Des lignes de courant sur les figures symbolisent des trajectoires possibles de l'air aspiré à l'intérieur du carter.
Le moteur 28 actionne les roues de la pompe, typiquement via un arbre-rotor (non représenté) s'étendant selon un axe 15 de rotation du moteur 28, comme il est connu de l'art. La pompe est, dans le mode de réalisation représenté sur les figures, à aspiration axiale et à refoulement radial. En fonctionnement, le fluide centrifugé par les roues de la pompe suit un courant de pompage indiqué par des flèches pleines sur la figure 1.
Les pâles du ventilateur 30 peuvent par exemple être entraínées par le rotor, lui-même entraíné par le moteur 28. De l'air est ainsi pulsé depuis le côté d'aspiration du ventilateur 30 vers le côté de refoulement, c'est-à-dire vers le moteur 28. Plus précisément, l'air peut être pulsé sur des ailettes (non représentées) du moteur, assurant ainsi son refroidissement.
La cloison sépare le côté d'aspiration du côté de refoulement du ventilateur, si bien qu'en fonctionnement, l'air pulsé par le ventilateur sur le moteur ne peut pas (ou quasiment pas) être directement refoulé vers l'orifice d'aspiration. La cloison élimine donc des trajectoires aérauliques directes allant d'un point en aval de la cloison (côté refoulement du ventilateur) à l'orifice d'aspiration. Ainsi, les sons provenant du moteur (ou bruit moteur) ou de la partie hydraulique (bruit hydraulique) et susceptibles de s'échapper par l'orifice d'aspiration sont atténués par la cloison.
En outre, la cloison atténue voire supprime un phénomène de re-circulation de l'air pulsé par le ventilateur, vers le côté d'aspiration du ventilateur. L'air pulsé provient principalement de la chambre d'aspiration où l'air est plus froid que dans la zone de surpression. Grâce à la cloison, il n'y a pas ou peu d'air, qui après avoir été pulsé sur et chauffé par le moteur, circule à nouveau par le ventilateur. Il s'ensuit que le refroidissement gagne en efficacité par rapport aux dispositifs de pompage de l'art antérieur. Typiquement, les températures des zones de dépression et de surpression sont égales à la température ambiante additionnée de 5 à 15 °C. Grâce à la cloison, le gain de température dans le refroidissement du moteur peut être compris entre 10 et 20°C, de préférence voisin de 15°C. Ainsi, à efficacité de refroidissement égale, le flux d'air nécessaire pour refroidir le moteur est diminué par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Par conséquent, le bruit généré par le ventilateur peut être diminué, en adaptant la puissance du ventilateur.
Dans un mode de réalisation, l'orifice 52 d'aspiration du carter 50 est désaxé par rapport à l'axe 15 de rotation du moteur 28 de la pompe 20, l'axe de rotation du ventilateur étant de préférence aligné avec cet axe. Une telle disposition de l'orifice 52 permet d'éviter la propagation de sons vers l'extérieur et selon l'axe 15, c'est-à-dire de sons provenant directement du moteur 28 et du ventilateur 30.
De préférence, l'orifice 52 d'aspiration est masqué, afin de créer un effet de chicane dans la circulation de l'air.
Afin de masquer cet orifice 52 d'aspiration, le carter peut, dans un mode de réalisation, présenter une lèvre 57 en regard de l'orifice 52 d'aspiration (c'est-à-dire le surplombant) afin de créer une chicane sur le trajet de l'air aspiré par le ventilateur 30 et provenant de l'extérieur du carter 50. Cette lèvre 57 est par exemple formée par une extrémité de la coque 59 de tableau de bord du carter, comme il sera discuté ci-après.
Cette chicane élimine des trajectoires directes entre le ventilateur et l'orifice d'aspiration, ce qui permet d'atténuer le bruit généré par la pompe et, en particulier, par le ventilateur.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, l'orifice 52 d'aspiration est en regard de la cloison. Il convient de noter que l'effet de chicane est ainsi d'autant plus efficace que la cloison limite la re-circulation de l'air vers l'orifice d'aspiration. L'effet d'atténuation du bruit résultant de la chicane ne s'ajoute pas simplement à l'effet d'atténuation résultant de la cloison mais se conjugue donc à celui-ci.
Dans un mode de réalisation, le carter 50 présente en outre un orifice 54 de refoulement d'un côté opposé à celui de l'orifice 52 d'aspiration, par rapport à la cloison 40.
La disposition relative des orifices 52, 54 d'aspiration et de refoulement par rapport à la cloison permet ainsi d'optimiser le volume d'air circulant dans le carter, notamment dans la zone chaude (en surpression) avant refoulement par l'orifice de refoulement. La dissipation du son est donc améliorée.
L'orifice 54 de refoulement peut par exemple être situé au voisinage de l'entrée 25 de fluide de la pompe 20, comme dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2.
Ainsi, l'agencement du dispositif 10 de pompage selon l'invention permet-il de limiter des trajectoires d'air directes, notamment entre le moteur (ou le corps de roue, pour partie) et l'orifice de refoulement.
Dans un mode de réalisation, le carter 50 présente une partie 56 continue en regard du moteur 28. Par « continue », on entend une partie sans ouies de refoulement en regard du moteur.
Ceci permet de limiter des trajectoires d'air chauffé par le moteur aux seules trajectoires aérauliques moteur/orifices. Les orifices 52,54 n'étant, de préférence, pas en regard du moteur, les trajectoires précédentes ne sont pas des trajectoires directes.
Dans un mode de réalisation, le dispositif 10 de pompage peut être conçu, selon l'invention, de sorte à limiter voire supprimer les trajectoires aérauliques directes entre d'une part les parties moteur 28, hydraulique 22 et ventilateur 30 et d'autre part les orifices 52,54 d'aspiration et de refoulement. Le niveau de bruit d'un dispositif 10 de pompage selon l'invention peut typiquement être inférieur à 48 dBA (Pression acoustique mesurée selon la norme de mesure EN 12639 classe 2), tandis que les dispositifs de pompage de l'art antérieur offrent, en fonctionnement, des niveaux de bruit typiquement supérieur à 53 dBA.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre une isolation phonique 58 dans le carter 50.
Une telle isolation phonique 58 permet de baisser le niveau de bruit du dispositif 10 de pompage.
Le carter peut par exemple être revêtu d'une isolation phonique sur sa face interne. On pourra notamment revêtir la face interne de matière polyuréthanne expansée, de densité par exemple comprise entre 40 et 60 kg/m3, de préférence voisine de 52 kg/m3 et d'épaisseur comprise entre 10 et 30 mm, de préférence voisine de 15 mm. La matière polyuréthanne expansée peut par exemple être injectée à chaud.
La matière polyuréthanne peut par exemple se présenter sous la forme d'une ou plusieurs feuille(s) de mousse d'environ 15 mm d'épaisseur, collée(s) sur le carter à la sortie de l'injection du carter.
De préférence, la matière polyuréthanne expansée peut à son tour être revêtue d'un film polyuréthanne d'épaisseur comprise entre 15 et 40 µm, par exemple voisine de 25 µm, afin d'améliorer l'isolation phonique. Un tel film permet notamment d'améliorer l'isolation des basses fréquences.
Typiquement, une feuille de mousse de polyuréthanne d'environ 15 mm d'épaisseur, collée sur le carter à la sortie de l'injection du carter, revêtue d'un film polyuréthanne de 25 µm disposée sur la face interne du carter, permet un gain de 3 dBA sur le niveau de bruit du dispositif 10 de pompage en fonctionnement, par rapport à un dispositif de pompage sans isolation phonique.
On pourra en outre prévoir un passage suffisant pour la circulation de l'air à l'intérieur du carter, afin de ne pas nuire au refroidissement. En particulier, un espace de ventilation supérieur à 5 mm autour du moteur, entre les ailettes du moteur et le carter (ou éventuellement l'isolation phonique), pourra s'avérer approprié pour un dispositif 10 dont la capacité de pompage est proche de celle d'une pompe domestique autoamorçante horizontale classique. Cet espace peut par exemple être de 10 mm (± 5 mm), ce qui offre un compromis satisfaisant entre efficacité de refroidissement et compacité du dispositif 10 de pompage.
Dans un mode de réalisation, la cloison 40 présente une ouverture 48 en travers de laquelle est le ventilateur 30, un jeu étant prévu entre l'ouverture 48 et le ventilateur 30.
La paroi périphérique (en direction radiale) du ventilateur ne touche pas la cloison, afin de minimiser la propagation des vibrations vers le carter, lesquelles sont source de bruit.
La cloison 40 peut être reliée au carter, par exemple être monobloc avec le carter 50.
Une telle solution facilite la fabrication et l'assemblage des éléments du dispositif 10 selon l'invention.
En outre, cette solution n'impose pas de modifications de la pompe. Une pompe domestique standard peut ainsi être montée dans le dispositif 10 de pompage.
Le dispositif 10 de pompage selon l'invention s'avère particulièrement bien approprié en utilisation avec une pompe domestique, compte tenu de ses qualités d'isolation phonique.
Un exemple d'une telle pompe est une pompe domestique de surface, horizontale et autoamorçante. Une telle pompe est de préférence multicellulaire (par exemple 4 à 5 étages, roues montées sur l'arbre du moteur) à aspiration axiale et refoulement radial vers le haut (à l'instar du mode de réalisation représenté sur les figures). Le moteur est par exemple mono ou triphasé (230 - 400 V / 50 - 60 Hz). Il convient de noter que les niveaux de bruit cités plus haut sont ceux obtenus sur un réseau de 50 Hz. La pompe offre typiquement les caractéristiques suivantes : débits allant jusqu'à 6 à 10 m3/h ; pression de service maximum allant jusqu'à 6 - 10 bars ; plage de températures ambiantes allant de + 5° à + 40 °C et hauteur d'aspiration allant jusqu'à 10 m. Une telle pompe est adaptée aux secteurs de l'habitat et de l'agriculture (dans lesquels les performances d'isolation phonique s'avèrent particulièrement importantes), avec applications du type : alimentation, distribution d'eau sous pression, irrigation, arrosage, lavage etc.
Un exemple de dispositif 10 de pompage selon l'invention est le suivant.
Dans un mode de réalisation, le dispositif 10 comprend une pompe 20 avec une partie hydraulique 22 et un moteur 28 actionnant la partie hydraulique 22, par exemple une pompe du type décrit ci-dessus. Le dispositif comprend en outre un ventilateur 30 de refroidissement du moteur 28, présentant un côté 32 d'aspiration et un côté 34 de refoulement vers le moteur 28. Une cloison 40 est entre le côté 32 d'aspiration et le côté 34 de refoulement du ventilateur 30. La pompe 20, le ventilateur 30 et la cloison 40 sont dans un carter 50. La cloison 40 est monobloc avec le carter 50 et présente une ouverture 42 en travers de laquelle est le ventilateur 30, un jeu étant prévu entre l'ouverture 42 et le ventilateur 30. Le carter 50 présente une partie 56 continue en regard du moteur 28 de la pompe. Il présente un orifice 52 d'aspiration la surface d'aspiration étant par exemple voisine de 2000 mm2 du même côté de la cloison 40 que le côté 32 d'aspiration du ventilateur 30, cet orifice 52 étant désaxé par rapport à un axe 15 de rotation du moteur 28 de la pompe 20. Le carter 50 présente en outre un orifice 54 de refoulement d'un côté opposé à celui de l'orifice 52 d'aspiration, par rapport à la cloison 40, par exemple au voisinage de l'entrée 25 de fluide de la pompe. Le carter 50 présente en outre une isolation phonique 58 sur sa face interne, par exemple de type polyuréthane expansé de 15 mm d'épaisseur, revêtue d'un film polyuréthanne de 25 µm distant d'au moins 10 mm de la carcasse du moteur 28.
Le carter peut par exemple présenter trois coques formant respectivement : un socle de support de pompe 61, un capotage supérieur 60 qui coiffe (et donc protège) la pompe et un tableau de bord 59. Le tableau de bord permet d'assurer la communication avec l'utilisateur. Le cas échéant, une partie du tableau de bord peut être en regard de (c'est-à-dire surplomber) l'orifice 52 d'aspiration pour former la chicane d'aspiration, à l'instar du mode de réalisation représenté sur la figure 1.
Lors du fonctionnement d'un tel dispositif 10 et pour une température ambiante Ta allant jusqu'à 40 °C, la température dans la chambre d'aspiration est typiquement égale à Ta + 10 °C (± 3 °C). La température dans la chambre chaude (de l'autre côté de la cloison par rapport à la chambre d'aspiration) est typiquement égale à Ta + 13 °C (± 3 °C). Un tel dispositif 10 de pompage peut en outre offrir un niveau de bruit inférieur à 45 dBA en fonctionnement, ce qui représente un niveau de performance notablement amélioré par rapport à un dispositif classique (typiquement ≥ 53 dBA) utilisant une pompe domestique du type décrit plus haut (Pression acoustique mesurée selon la norme de mesure EN 12639 classe 2).
L'invention n'est cependant pas limitée aux variantes décrites ci-avant mais est susceptible de nombreuses autres variations aisément accessibles à l'homme du métier. Il est également possible de prévoir une cloison reliée au ventilateur (par exemple monobloc avec le ventilateur) mais sans contact avec le carter, afin de minimiser la propagation des vibrations depuis le ventilateur vers le carter. Par ailleurs, il est possible de prévoir une mini-accumulation, c'est-à-dire un réservoir 24 à l'intérieur de la partie hydraulique 22 de la pompe. Un tel réservoir permettrait de maintenir une pression d'écoulement suffisante à l'ouverture d'une valve ou d'un robinet en aval de la pompe, le temps que la pompe se mette en marche. Un tel mode de réalisation n'est cependant pas préféré.

Claims (10)

  1. Un dispositif (10) de pompage comprenant :
    une pompe (20) avec : une partie hydraulique (22) et un moteur (28) actionnant la partie hydraulique (22) ;
    un ventilateur (30) de refroidissement du moteur (28), présentant un côté (32) d'aspiration et un côté (34) de refoulement vers le moteur (28) ;
    une cloison (40) entre le côté (32) d'aspiration et le côté (34) de refoulement du ventilateur (30) ; et
    un carter (50) dans lequel sont la pompe (20), le ventilateur (30) et la cloison (40), le carter (50) présentant un orifice (52) d'aspiration du même côté de la cloison (40) que le côté (32) d'aspiration du ventilateur (30).
  2. Le dispositif (10) de pompage selon la revendication 1, dans lequel l'orifice (52) d'aspiration du carter (50) est, d'une part, masqué et, d'autre part, désaxé par rapport à un axe (15) de rotation du moteur (28) de la pompe (20).
  3. Le dispositif (10) de pompage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le carter (50) présente en outre un orifice (54) de refoulement d'un côté opposé à celui de l'orifice (52) d'aspiration, par rapport à la cloison (40).
  4. Le dispositif (10) de pompage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le carter (50) présente une partie (56) continue en regard du moteur (28).
  5. Le dispositif (10) de pompage selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant en outre une isolation phonique (58) dans le carter (50).
  6. Le dispositif (10) de pompage selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la pompe (20) est une pompe (20) autoamorçante horizontale.
  7. Le dispositif (10) de pompage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la cloison (40) est monobloc avec le carter (50).
  8. Le dispositif (10) de pompage selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la cloison (40) présente une ouverture (42) en travers de laquelle est le ventilateur (30), un jeu étant prévu entre l'ouverture (42) et le ventilateur (30).
  9. Le dispositif (10) de pompage selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant en outre une accumulation (24) dans la partie hydraulique (22).
  10. Le dispositif (10) de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le carter comprend en outre un socle (61) de support de pompe, un capotage supérieur (60) et un tableau de bord (59).
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