EP3336352A1 - Coil for electromagnetic pump - Google Patents
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Abstract
Bobine (1) pour pompe électromagnétique, comportant un bobinage (2) constitué par un fil conducteur enroulé autour d'un support cylindrique creux (21); un cadre (3) en matériau ferromagnétique comportant d'une part un noyau (30) muni d'une ouverture cylindrique et traversant ledit bobinage, et d'autre part une boucle (31) autour du bobinage (2) pour refermer le circuit magnétique entre les deux extrémités de ce noyau ; un surmoulage (4) en matériau synthétique autour du bobinage, et dont la surface externe forme des ailettes de refroidissement (40) radiales.Coil (1) for electromagnetic pump, comprising a winding (2) constituted by a conductive wire wound around a hollow cylindrical support (21); a frame (3) of ferromagnetic material comprising firstly a core (30) provided with a cylindrical opening and passing through said winding, and secondly a loop (31) around the winding (2) to close the magnetic circuit between the two ends of this nucleus; an overmoulding (4) of synthetic material around the winding, and whose outer surface forms radial cooling fins (40).
Description
La présente invention concerne le domaine des pompes électromagnétiques et des bobines pour pompes électromagnétiques.The present invention relates to the field of electromagnetic pumps and coils for electromagnetic pumps.
Un exemple de pompe électromagnétique 5 est illustré sur la
Un premier type de bobine 1 de l'art antérieur pour une pompe électromagnétique est illustré sur les
Dans ce type de bobine, le cadre est formé d'une tôle pliée et refermée sur elle-même, comme illustrée sur la
Un exemple de bobine 1 de l'art antérieur pour une pompe électromagnétique et qui convient à des durées d'utilisation plus grandes est illustré sur les
Le cadre feuilleté 31 des
La bobine illustrée sur ces
Le noyau 30 illustré sur le mode de réalisation des
Les bobines de ces deux exemples conviennent donc à des applications différentes, par exemple des pompes électromagnétiques plutôt bon marché, fonctionnant de manière intermittente ou avec un bas rendement, dans l'exemple des
Chacun de ces types de pompes doit en outre être produit selon différentes spécifications en fonction de l'application envisagée. Les pompes électromagnétiques sont par exemple fréquemment utilisées pour des applications dans le relevage du mazout, l'évacuation du condensat dans les refroidisseurs à air conditionné, les distributeurs de café telles que les machines à café, les appareils de nettoyage à eau sous pression, etc. Ces dispositifs requièrent différents compromis entre l'encombrement, la facilité de montage, et le prix. Par ailleurs, parmi d'autres facteurs, la puissance de pompage nécessaire, la durée d'utilisation, la course du piston qui doit être effectuée à chaque mouvement de pompage, le type de liquide qui doit être pompé, varient selon les applications. Un grand nombre de bobines différentes doivent donc être réalisées afin de proposer des pompes électromagnétiques adaptées à ces besoins variés. La fabrication et la distribution d'un nombre de modèles aussi important est coûteuse et complexe.Each of these types of pumps must also be produced according to different specifications depending on the intended application. For example, electromagnetic pumps are frequently used for oil-burning applications, condensate removal in air-conditioning coolers, coffee dispensers such as coffee machines, pressurized water cleaning equipment, etc. . These devices require different trade-offs between size, ease of assembly, and price. Moreover, among other factors, the necessary pumping power, the duration of use, the stroke of the piston which must be performed with each pumping movement, the type of liquid to be pumped, vary by application. A large number of different coils must therefore be made in order to propose electromagnetic pumps adapted to these varied needs. The manufacture and distribution of such a large number of models is expensive and complex.
Il serait donc souhaitable de proposer une construction de bobine pour pompe électromagnétique qui soit plus polyvalente ou plus facile à adapter à ces différents besoins.It would therefore be desirable to provide an electromagnetic pump coil construction that is more versatile or easier to adapt to these different needs.
Un autre but de la présente invention est de proposer une bobine pour pompe électromagnétique à faible coût et faible échauffement.Another object of the present invention is to provide an electromagnetic pump coil for low cost and low heating.
Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de bobine pour pompe électromagnétique à faible coût et faible échauffement.Another object of the invention is to provide a coil manufacturing method for electromagnetic pump at low cost and low temperature.
Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'une bobine pour pompe électromagnétique, comportant
un bobinage constitué par un fil conducteur enroulé autour d'un support cylindrique creux;
un cadre en matériau ferromagnétique comportant d'une part un noyau muni d'une ouverture cylindrique et traversant ledit bobinage, et d'autre part une boucle autour du bobinage pour refermer le circuit magnétique entre les deux extrémités de ce noyau ;
la section du noyau dans un plan perpendiculaire à son axe étant circulaire,
la boucle comportant quatre branches formant un rectangle, la section des branches étant rectangulaires,
le noyau étant amovible.According to the invention, these objects are achieved in particular by means of an electromagnetic pump coil, comprising
a winding constituted by a conductive wire wound around a hollow cylindrical support;
a frame of ferromagnetic material comprising on the one hand a core provided with a cylindrical opening and passing through said winding, and on the other hand a loop around the winding to close the magnetic circuit between the two ends of this core;
the section of the core in a plane perpendicular to its axis being circular,
the loop having four branches forming a rectangle, the section of the branches being rectangular,
the core being removable.
La section du noyau dans un plan transversal (perpendiculaire à son axe) est circulaire, ce qui lui permet de remplir entièrement le volume cylindrique à l'intérieur du support cylindrique creux. Cela permet de réduire les flux magnétiques parasites entre le noyau et les spires, ainsi que les problèmes d'échauffement grâce à un volume du noyau plus important.The section of the core in a transverse plane (perpendicular to its axis) is circular, which allows it to completely fill the cylindrical volume inside the hollow cylindrical support. This reduces the parasitic magnetic flux between the core and the turns, as well as the heating problems due to a larger volume of the core.
La section des branches de la boucle rectangulaire permet de faciliter la fabrication, et de faciliter le montage et l'intégration dans un ensemble existant, par exemple en y vissant des accessoires.The section of the branches of the rectangular loop facilitates the manufacture, and facilitate assembly and integration into an existing assembly, for example by screwing accessories.
La boucle comporte avantageusement quatre branches formant un rectangle creux. Il est ainsi possible de la réaliser facilement en une seule pièce, sans besoins d'assemblage à partir de demi-boucles.The loop advantageously comprises four branches forming a hollow rectangle. It is thus possible to make it easily in one piece, without assembly needs from half-loops.
Le cadre comporte ainsi une forme inhabituelle avec un noyau central de section circulaire et traversant une boucle rectangulaire et de section rectangulaire.The frame thus has an unusual shape with a central core of circular section and passing through a rectangular loop and rectangular section.
Le noyau amovible peut être réalisé indépendamment de la boucle. Il est ainsi possible d'employer d'autres matériaux et d'autres procédés de fabrication, pour réaliser un entrefer précis, sans renchérir l'ensemble du cadre.The removable core can be made independently of the loop. It is thus possible to use other materials and other manufacturing processes, to achieve a precise air gap without increasing the entire frame.
Il est ainsi possible de prévoir une seule boucle et de l'équiper de différents noyaux, choisi selon l'application.It is thus possible to provide a single loop and equip it with different cores, chosen according to the application.
La boucle du cadre peut être feuilletée, pour des applications ou la production de chaleur doit être réduite autant que possible.The loop of the frame can be laminated, for applications where the production of heat should be reduced as much as possible.
La boucle du cadre peut être formée d'une tôle pliée refermée sur elle-même. Une évacuation de la chaleur suffisante pour de nombreuses applications peut néanmoins être obtenue grâce aux ailettes de refroidissement.The loop of the frame may be formed of a folded sheet closed on itself. Sufficient heat removal for many applications can nevertheless be achieved by the cooling fins.
Un même bobinage peut être équipé au choix d'une boucle feuilletée ou d'une boucle formée d'une tôle pliée. Il est ainsi possible de réaliser un ensemble de bobinages identiques et de choisir au dernier moment lors du procédé de fabrication quelle boucle doit être employée, selon l'application.A same winding can be equipped with the choice of a laminated loop or a loop formed of a folded sheet. It is thus possible to make a set of identical windings and to choose at the last moment during the manufacturing process which loop should be used, depending on the application.
Au moins une des branches de la boucle est munie d'un trou traversant selon l'axe de la bobine. Le noyau peut être constitué par une douille cylindrique creuse insérée dans ce trou.At least one of the branches of the loop is provided with a through hole along the axis of the coil. The core may be a hollow cylindrical socket inserted in this hole.
Le noyau peut comporter deux douilles cylindriques creuses en matériau ferromagnétique disposées coaxialement et séparées l'une de l'autre par une douille coaxiale en matériau non ferromagnétique formant un entrefer.The core may comprise two hollow cylindrical ferromagnetic material housings arranged coaxially and separated from each other by a coaxial sleeve of non-ferromagnetic material forming an air gap.
Le bobinage peut comporter un surmoulage en matériau synthétique autour du bobinage, et dont la surface externe forme des ailettes de refroidissement radiales.The winding may comprise an overmoulding of synthetic material around the winding, and the outer surface of which forms radial cooling fins.
Cette construction est avantageuse car le surmoulage muni d'ailettes de refroidissement permet d'évacuer efficacement la chaleur dégagée par la bobine et par les courants de Foucault dans le noyau et la boucle du cadre. Il est donc possible d'utiliser une boucle plus simple, par exemple une boucle en tôle pliée, et moins volumineuse, tout en évitant ou réduisant les problèmes de dégagement de chaleur que ces boucles présentaient dans l'art antérieur. Cela permet de réduire le nombre de types de bobines nécessaires, puisque des bobines avec une boucle simple peuvent, au moins pour certaines applications, être mises en oeuvre là où dans l'art antérieur des boucles feuilletées étaient impérativement nécessaires pour réduire le dégagement de chaleur.This construction is advantageous because the overmoulding provided with cooling fins makes it possible to effectively remove the heat released by the coil and the eddy currents in the core and the loop of the frame. It is therefore possible to use a simpler loop, for example a folded sheet metal loop, and less bulky, while avoiding or reducing the problems of heat release that these loops had in the prior art. This makes it possible to reduce the number of types of coils required, since coils with a single loop can, at least for certain applications, be implemented where in the prior art laminated loops were imperatively necessary to reduce the release of heat. .
Dans un mode de réalisation avantageux, la section du surmoulage dans un plan perpendiculaire à l'axe du noyau correspond sensiblement à un carré avec des angles arrondis. On exploite ainsi avantageusement les volumes dans au moins certains coins du bobinage, qui sont utilisés pour y disposer des ailettes de refroidissement plus longues que dans les bords de ce bobinage.In an advantageous embodiment, the section of overmolding in a plane perpendicular to the axis of the core substantially corresponds to a square with rounded corners. It exploits advantageously the volumes in at least some corners of the winding, which are used to have cooling fins longer than in the edges of this winding.
Le surmoulage et le support cylindrique creux peuvent former un ensemble intégral, c'est-à-dire une seule pièce plastique fermée qui enrobe complètement les spires de la bobine, en la protégeant aussi de l'humidité.The overmolding and the hollow cylindrical support can form an integral assembly, that is to say a single closed plastic part which completely covers the coils of the coil, also protecting it from moisture.
Dans un mode de réalisation, le surmoulage peut comporter un logement pour un thermofusible ou pour un thermoswitch de protection du bobinage.In one embodiment, the overmolding may comprise a housing for a hot melt or a thermoswitch protective winding.
Dans un mode de réalisation, le surmoulage peut comporter un logement pour un connecteur amovible destiné au raccordement électrique de la bobine.In one embodiment, the overmolding may comprise a housing for a removable connector for the electrical connection of the coil.
Ces logements peuvent être prévus dans un coin du surmoulage.These housings can be provided in a corner of the overmolding.
L'invention a aussi pour objet une pompe électromagnétique comportant une telle bobine et un piston mobile à travers ledit noyau.The invention also relates to an electromagnetic pump comprising such a coil and a piston movable through said core.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication de bobine comportant les étapes suivantes :
- bobinage d'un fil conducteur autour d'un support cylindrique;
- placement du bobinage surmoulé dans une boucle ferromagnétique, la boucle comportant quatre branches formant un rectangle (par exemple un carré), la section des branches étant rectangulaires
- insertion d'un noyau du cadre à travers la boucle et le bobinage, la section du noyau dans un plan perpendiculaire à son axe étant circulaire.
- winding a conductive wire around a cylindrical support;
- placement of the overmolded winding in a ferromagnetic loop, the loop having four branches forming a rectangle (for example a square), the section of the branches being rectangular
- inserting a core of the frame through the loop and the coil, the section of the core in a plane perpendicular to its axis being circular.
Grâce à l'insertion du noyau au dernier moment, il est possible de choisir un noyau différent et adapté à chaque application, par exemple des noyaux avec des dimensions et/ou des positions d'entrefer et/ou des matériaux différents.Thanks to the insertion of the core at the last moment, it is possible to choose a different core and adapted to each application, for example cores with dimensions and / or gap positions and / or different materials.
Le procédé peut comporter une étape de surmoulage d'un matériau synthétique autour du bobinage, la surface externe formant des ailettes de refroidissement radiales. Grâce à ce surmoulage, la bobine peut être utilisée dans un grand nombre d'applications différentes, y compris des applications impliquant un fonctionnement sur une longue durée.The method may include a step of overmoulding a synthetic material around the coil, the outer surface forming radial cooling fins. Thanks to this overmoulding, the coil can be used in a large number of different applications, including applications involving long-term operation.
Le procédé peut aussi comporter l'insertion d'un thermofusible ou d'un thermoswitch de protection du bobinage dans un logement du surmoulage.The method may also include inserting a thermofusible or a winding protection thermoswitch into a housing of the overmolding.
Le procédé peut aussi comporter l'insertion d'un connecteur amovible destiné au raccordement électrique de la bobine dans un logement du surmoulage.The method may also include the insertion of a removable connector for the electrical connection of the coil in a housing overmoulding.
Dans un mode de réalisation, au moins deux types de boucles de cadre sont mises à disposition, y compris une boucle feuilletée et une boucle non feuilletée. Il est ainsi possible de choisir le type de boucle parmi ces types, et de réaliser des bobines et des pompes électromagnétiques différentes à partir d'un même bobinage. La construction modulaire avec des boucles et des noyaux interchangeables autour d'un bobinage universel permet de satisfaire à des applications très différentes en partant d'un seul bobinage surmoulé.In one embodiment, at least two types of frame loops are provided, including a laminated loop and a non-laminated loop. It is thus possible to choose the type of loop among these types, and to make different coils and electromagnetic pumps from the same winding. The modular construction with interchangeable loops and cores around a universal winding makes it possible to satisfy very different applications starting from a single overmolded winding.
La présente invention a aussi pour objet un kit de montage de pompe électromagnétique, comportant :
- un piston;
- un bobinage constitué par un fil conducteur enroulé autour d'un support cylindrique creux;
- un ensemble de plusieurs noyaux à choix, chaque noyau formant un cylindre dans lequel le piston est amené à coulisser, différents noyaux de l'ensemble se distinguant les uns des autres par la dimension et/ou la position d'un entrefer,
- un ensemble de plusieurs boucles ferromagnétiques à choix et destinées à être montée autour du bobinage pour refermer le circuit magnétique entre les deux extrémités de ce noyau, l'ensemble comportant au moins une boucle feuilletée et au moins une boucle non feuilletée.
- A piston;
- a winding constituted by a conductive wire wound around a hollow cylindrical support;
- a set of several cores to choose from, each core forming a cylinder in which the piston is slidable, different cores of the assembly being distinguished from each other by the size and / or the position of an air gap,
- a set of several ferromagnetic loops of choice and intended to be mounted around the winding to close the magnetic circuit between the two ends of this core, the assembly comprising at least one laminated loop and at least one non-laminated loop.
Le kit peut aussi comporter un surmoulage en matériau synthétique autour du bobinage, et dont la surface externe forme des ailettes de refroidissement radiales.The kit may also include overmoulding of synthetic material around the winding, and the outer surface of which forms radial cooling fins.
Des exemples de mise en oeuvre de sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
- La
figure 1 illustre un exemple de bobine pour pompe électromagnétique avec un cadre partiellement en tôle pliée et un bobinage conventionnel. - La
figure 2 illustre une boucle de cadre en tôle pliée. - La
figure 3 illustre un noyau de cadre ferromagnétique cylindrique creux, pouvant servir de cylindre pour une pompe électromagnétique. - La
figure 4 illustre un exemple de bobine pour pompe électromagnétique avec un cadre en tôles feuilletées et un bobinage conventionnel. - La
figure 5 illustre un cadre feuilleté selon l'art antérieure, y compris un noyau feuilleté à section carrée. - La
figure 6 illustre un fil conducteur enroulé sur un support cylindrique creux. - La
figure 7 illustre un bobinage surmoulé avec des ailettes de refroidissement. - La
figure 8 illustre un exemple de bobine pour pompe électromagnétique avec une boucle de cadre en tôle pliée et un noyau pas encore inséré dans cette boucle. - La
figure 9 illustre un exemple de bobine pour pompe électromagnétique avec une boucle de cadre feuilletée et un noyau pas encore inséré dans cette boucle. - La
figure 10 illustre une pompe électromagnétique pouvant être équipée d'une des bobines ci-dessus.
- The
figure 1 illustrates an example of an electromagnetic pump coil with a frame partially folded sheet and a conventional winding. - The
figure 2 illustrates a folded sheet metal frame loop. - The
figure 3 illustrates a hollow cylindrical ferromagnetic frame core, which can serve as a cylinder for an electromagnetic pump. - The
figure 4 illustrates an example of an electromagnetic pump coil with a laminated sheet frame and a conventional winding. - The
figure 5 illustrates a laminated frame according to the prior art, including a square section laminated core. - The
figure 6 illustrates a conductive wire wound on a hollow cylindrical support. - The
figure 7 illustrates an overmolded winding with cooling fins. - The
figure 8 illustrates an example of an electromagnetic pump coil with a folded sheet frame loop and a core not yet inserted in this loop. - The
figure 9 illustrates an example of an electromagnetic pump coil with a laminated frame loop and a core not yet inserted in this loop. - The
figure 10 illustrates an electromagnetic pump that can be equipped with one of the above coils.
La
La
Un premier logement 43 est prévu pour un thermofusible ou un thermoswitch amovible qui permet de protéger le conducteur en cas de courant excessif. Un deuxième logement 44 est prévu pour des connecteurs électriques permettant d'alimenter le bobinage. Le fil conducteur 20 dans le surmoulage est relié en série aux bornes du thermofusible ou du thermoswitch dans le logement 43 et aux cosses de connexion dans le logement 44. Le logement 44 est de préférence étanche et empêche les infiltrations d'eau ou d'humidité à l'intérieur du surmoulage. Un trou axial traverse le bobinage surmoulé pour y insérer le noyau ferromagnétique, comme on le verra.A
La
Le noyau ferromagnétique 30 a une section cylindrique et est traversé par une ouverture formant un cylindre pour le déplacement du piston d'une pompe électromagnétique. Le noyau 30 comporte deux douilles 300 en matériau ferromagnétique et séparées par une douille 301 en matériau non ferromagnétique servant d'entrefer. La face interne du noyau peut être munie d'un revêtement adapté au liquide à pomper, par exemple un revêtement en matériau alimentaire dans le cas du pompage d'un liquide alimentaire. Il est possible de choisir le noyau 30 parmi un ensemble de noyaux à disposition,The
La
La
- 11
- BobineCoil
- 22
- BobinageWinding
- 2020
- Fil conducteurConductive thread
- 2121
- Support cylindriqueCylindrical support
- 33
- CadreFrame
- 3030
- NoyauCore
- 300300
- Douille formant une portion du noyauSleeve forming a portion of the core
- 301301
- Douille en matériau non ferromagnétique formant un entreferSleeve made of non-ferromagnetic material forming an air gap
- 302302
- CylindreCylinder
- 3131
- BoucleLoop
- 310310
- Trou de passageHole of passage
- 311311
- Branches de la boucleBranches of the loop
- 312312
- Trou axial traversantThrough axial hole
- 44
- Surmoulageovermolding
- 4040
- Ailettesfins
- 4141
- Angles arrondis du surmoulageRounded corners of overmolding
- 4242
- Bords du surmoulageOvermolding edges
- 4343
- Logement pour thermofusible ou thermoswitchHousing for hot melt or thermoswitch
- 4444
- Logement pour connecteurConnector slot
- 55
- Pompe électromagnétiqueElectromagnetic pump
- 66
- Conduit d'amenée de fluideFluid supply duct
- 77
- Conduit de sortie de fluideFluid outlet duct
- 7070
- Valvesvalves
- 88
- PistonPiston
- 99
- RessortSpring
- aat
- Axe du noyauCore axis
Claims (21)
un bobinage (2) constitué par un fil conducteur (0) enroulé autour d'un support cylindrique creux (21) ;
un cadre (3) en matériau ferromagnétique comportant d'une part un noyau (30) muni d'une ouverture cylindrique et traversant ledit bobinage, et d'autre part une boucle (31) entourant le bobinage (2) pour refermer le circuit magnétique entre les deux extrémités de ce noyau ;
caractérisée en ce que la section du noyau (30) dans un plan perpendiculaire à son axe (a) est circulaire,
en ce que la boucle (31) comporte quatre branches (311) formant un rectangle, la section des branches étant rectangulaires,
et en ce que le noyau est amovible.Coil (1) for electromagnetic pump, comprising
a winding (2) constituted by a conductive wire (0) wound around a hollow cylindrical support (21);
a frame (3) of ferromagnetic material comprising firstly a core (30) provided with a cylindrical opening and passing through said winding, and secondly a loop (31) surrounding the winding (2) to close the magnetic circuit between the two ends of this nucleus;
characterized in that the section of the core (30) in a plane perpendicular to its axis (a) is circular,
in that the loop (31) comprises four branches (311) forming a rectangle, the section of the branches being rectangular,
and in that the core is removable.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16204506.6A EP3336352A1 (en) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | Coil for electromagnetic pump |
Publications (1)
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EP16204506.6A Withdrawn EP3336352A1 (en) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | Coil for electromagnetic pump |
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EP (1) | EP3336352A1 (en) |
CN (1) | CN108231320B (en) |
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