ES2925178T3 - Conjunto de bomba centrífuga con motor eléctrico - Google Patents

Abstract

Un conjunto de bomba centrífuga (10), con motor eléctrico (11) dispuesto en una carcasa (61), comprendiendo el conjunto (10) en un extremo una sección húmeda (51), formada por una voluta (64) y que contiene un impulsor (52), y, en el otro extremo, una caja (13), que contiene un cuadro eléctrico (14), en contacto con un extremo de la carcasa (61). El motor eléctrico (11) es del tipo brushless de imanes permanentes y la carcasa (61) es de acero inoxidable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de bomba centrífuga con motor eléctrico

La presente invención se refiere a un conjunto de bomba centrífuga con motor eléctrico.

En bombas de circulación de agua para sistemas de uso doméstico, el motor utilizado es normalmente del tipo asíncrono y la carcasa del motor es de aluminio.

Un cuadro eléctrico, contenido en una caja, suministra potencia y controla el funcionamiento del motor.

La elección del aluminio para la provisión de la carcasa viene dictada por su adecuada capacidad para disipar el calor producido por el motor asíncrono.

Sin embargo, esta Técnica anterior tiene aspectos que se pueden mejorar.

De hecho, el aluminio tiene una buena capacidad de disipación de calor, pero tiene que someterse a tratamientos para evitar la oxidación, la corrosión y el desgaste, tal como, por ejemplo, procesos de cataforesis.

El conjunto de operaciones adaptadas para hacer el aluminio de la carcasa del motor resistente a la oxidación, la corrosión y el desgaste conllevan: largos ciclos de producción, complejidades logísticas, ligados tanto a la organización de los espacios para la provisión de las distintas etapas como a los espacios de almacenamiento entre las distintas etapas del ciclo, y costes considerables.

El documento DE 102013018317 A1 desvela una bomba de agua electromotriz de un vehículo de motor, con una cámara húmeda, que se encuentra en el interior de un alojamiento, y con una cámara seca, en la que está dispuesto el sistema electrónico. En la cámara húmeda están dispuestos un rotor y un estátor y/o un electroimán, estando el sistema electrónico al menos parcialmente en un rebaje del alojamiento.

El documento EP 0963 029 A2 desvela una bomba que tiene un motor de accionamiento con un tubo ranurado, entre el rotor o la rueda del rotor y el estátor. Un soporte de devanado cilíndrico lleva el devanado del estátor y encierra al menos parcialmente la pieza cilíndrica del tubo o recipiente.

El documento EP 2500577 A1 desvela una bomba que tiene un alojamiento de bomba que comprende un impulsor de bomba accionado por un motor eléctrico de funcionamiento húmedo, donde el motor tiene un estátor que está dispuesto en un alojamiento de motor conectado al alojamiento de la bomba. En el alojamiento del motor está dispuesta una caja de bornes para conectar eléctricamente el devanado del motor y para recibir componentes eléctricos y/o electrónicos de un sistema de control del motor. La caja de bornes consta de dos componentes que están conectados entre sí y son de termoplástico, donde la caja de bornes está sellada respecto al motor y al entorno circundante. En un lateral del alojamiento del motor está dispuesto un distribuidor de calor de metal o plástico conductor de calor.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un conjunto de bomba que sea capaz de mejorar la Técnica anterior en uno o más de los aspectos indicados anteriormente.

Dentro de este objetivo, un objeto de la invención es proporcionar un conjunto de bomba con una carcasa de motor que no necesite tratamientos posteriores para evitar la oxidación, la corrosión y el desgaste.

Otro objeto de la invención es proporcionar un conjunto de bomba con una carcasa de motor que se proporcione de acuerdo con ciclos de producción más sencillos y reduciendo las complejidades logísticas vinculadas al mismo, con respecto a conjuntos de bomba del tipo conocido.

Otro objeto de la invención es proporcionar un conjunto de bomba con un motor que produzca menos calor que los del tipo conocido.

Otro objeto de la invención es proporcionar un conjunto de bomba que permita un método eficaz de conexión entre la caja electrónica y la carcasa del motor.

Además, un objeto de la presente invención es superar los inconvenientes de la Técnica anterior de una manera que sea alternativa a cualquier solución existente.

Otro objeto de la invención es proporcionar un conjunto de bomba que sea muy fiable, relativamente fácil de proporcionar y a costes competitivos.

De acuerdo con la invención, se proporciona un conjunto de bomba centrífuga, con motor eléctrico dispuesto en una carcasa, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán mejor de manifiesto a partir de la descripción detallada de una realización preferida, pero no exclusiva, del conjunto de bomba de acuerdo con la invención, ilustrada meramente a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en donde:

la Figura 1 es una vista despiezada general de un conjunto de bomba de acuerdo con la invención;

la Figura 2 es una vista en sección de un conjunto de bomba de acuerdo con la invención;

la Figura 3 es una vista en sección de un detalle del conjunto de bomba de la Figura 2;

las Figuras 4a y 4b son vistas detalladas de dos piezas del conjunto de bomba de la Figura 1;

la Figura 5 es una vista en sección de un detalle del conjunto de bomba de acuerdo con la invención. Con referencia a las figuras citadas, el conjunto de bomba centrífuga con motor eléctrico de acuerdo con la invención se designa generalmente con el número de referencia 10.

El conjunto de bomba centrífuga 10 de la invención comprende en un extremo una sección húmeda 51 que está provista de un conducto de admisión 62 y un conducto de entrega 63 y una voluta 64, y un impulsor 52, de un tipo conocido, que está inmerso en dicha sección húmeda.

El impulsor 52 está enchavetado sobre un árbol 17 de un motor eléctrico 11 que está compuesto por un estátor 12 y un rotor 18.

De acuerdo con la invención, el motor eléctrico 11 es del tipo de imanes permanentes sin escobillas.

El conjunto de bomba 10 comprende un manguito de separación 53.

El manguito de separación está constituido por una sección de cuerpo tubular 55, que tiene un extremo con pestaña 54 que está enfrentado por el impulsor 52, y un extremo tubular 56, en el que la sección transversal se estrecha con respecto a la sección transversal del cuerpo 55 y el diámetro es menor que el diámetro del cuerpo 55.

El manguito de separación 53 tiene un eje de extensión X, que coincide con el eje de extensión del cuerpo de la bomba, que coincide con el eje de giro del rotor 18 y del impulsor 52.

En algunos casos, el eje de extensión del manguito de separación 53 podría no coincidir con el eje de extensión del cuerpo de la bomba.

El conjunto de bomba centrífuga 10 de la invención, comprende, en el otro extremo, una caja eléctrica 13, que contiene un cuadro eléctrico 14 adaptado para controlar y alimentar el motor eléctrico.

El motor eléctrico 11, y en particular su estátor 12, está cerrado exteriormente por una carcasa 61.

De acuerdo con la invención, la carcasa 61 tiene forma de copa en Z.

La base 67 de la carcasa 61 está próxima a la punta libre del extremo tubular 56 del manguito de separación 53. El eje de extensión de la carcasa coincide con el eje de extensión X del cuerpo de la bomba.

La base 67 está provista de un orificio 66 para permitir el acceso a la sección húmeda y parcialmente al estátor 12. Además, la base 67 tiene una abertura 68 adaptada para la inserción de bornes 25 del motor eléctrico 11 que se conectan al cuadro eléctrico 14.

La carcasa 61 tiene un extremo en contacto con la caja eléctrica 13.

La carcasa 61 tiene, en el extremo que está opuesto al de contacto con la caja eléctrica 13, una lengüeta anular perimetral 31 que tiene una pluralidad de orificios pasantes 32 adaptados para la inserción de tornillos 34 para fijar la carcasa 61 al cuerpo de la voluta 64.

Una particularidad de la invención radica en que la carcasa 61 es de acero inoxidable.

El acero inoxidable tiene menor capacidad de disipación de calor que el aluminio, pero el uso de un motor de imanes permanentes sin escobillas 11 ocasiona una menor generación de calor que el generado por motores asíncronos y, en consecuencia, una menor necesidad de disipación de calor.

Esta menor necesidad se cubre adecuadamente con el acero inoxidable de la carcasa 61.

Además, el uso de acero inoxidable elimina la necesidad de realizar tratamientos adicionales contra la corrosión, la oxidación y el desgaste.

Esto determina tiempos de producción más cortos respecto a una carcasa similar de aluminio, y menores dificultades logísticas.

Un elemento de sellado 69 se encuentra entre la carcasa 61 y la caja eléctrica 13, está hecho, por ejemplo, de caucho y está comoldeado con la caja eléctrica 13.

La particularidad de que la carcasa 61 sea de acero inoxidable produce un sellado apropiado con el elemento 69. Cabe señalar que si la carcasa 61 fuera de aluminio, sería necesario mecanizar la región para interconectar con el elemento de sellado con el fin de eliminar localmente el tratamiento de cataforesis y proporcionar una rugosidad apropiada.

La carcasa 61 y la caja eléctrica 13 están conectadas e incorporadas por la presencia de un elemento intermedio 16. El elemento intermedio 16 es un elemento de conexión y/o cubierta y tiene forma tubular.

La caja eléctrica 13 y la carcasa 61 para alojar el estátor 12 tienen superficies de contacto complementarias entre sí. El elemento intermedio 16 está provisto de componentes que están adaptados para ser complementarios, en un lado, con respecto a los componentes de la caja eléctrica 13 y, en el otro lado, con respecto a los componentes de la carcasa 61 para alojar el estátor 12, generando acoplamientos mediante enclavamiento con interferencia.

Ventajosamente, el elemento intermedio 16 puede fijar la caja 13 a la carcasa de alojamiento del estátor 61 incluso de manera diferente.

El elemento intermedio 16 está provisto de asientos y/u orificios 20 adaptados para la inserción de salientes 21, que están convenientemente conformados en la superficie que es lateral y paralela al eje X de giro del impulsor, de la caja eléctrica 13, generando un acoplamiento enclavado.

De la misma forma, con referencia a la Figura 3, elementos tales como, por ejemplo, dientes 22 se encuentran en el elemento intermedio 16, sobre la superficie tubular interna, y están adaptados para generar una interferencia con elementos tales como, por ejemplo, resaltes 23 que están convenientemente contorneados sobre la superficie de la carcasa 61 que es lateral, externa y paralela al eje X de giro del impulsor.

Con referencia a las Figuras 4a, 4b y 5, de acuerdo con la invención, en la base 67 hay además elementos elásticamente deformables 70, tal como, por ejemplo, muelles laminares o muelles flexibles, tres en el ejemplo ilustrado, que tienen una forma sustancialmente rectangular.

Los muelles 70 se proporcionan, por ejemplo, mediante un corte desde la base 67 y están adaptados para generar empuje en pasadores 71 correspondientes que se encuentran en la superficie 72 de la caja 13, que se enfrenta hacia la base 67, y son visibles en las Figuras 4b y 5.

De acuerdo con la invención, el empuje de los elementos 70 sobre los respectivos pasadores 71 garantiza un acoplamiento perfecto entre la carcasa 61 y la caja 13. Esto permite mantener a lo largo del tiempo contacto entre los dientes 22 que se encuentran sobre la superficie tubular interna del elemento intermedio 16 y los resaltes 23 de la carcasa 61.

La presencia de los elementos elásticamente deformables 70 integra el empuje producido por el elemento de sellado 69, que, al estar hecho de plástico, está sujeto a envejecimiento y, por tanto, se vuelve más rígido.

Uno o más primeros pasadores axiales 28 se extienden desde la caja eléctrica 13 y están adaptados para insertarse en orificios pasantes correspondientes 29 provistos sobre la superficie de la carcasa 61 del estátor 12 en contacto con dicha caja eléctrica 13.

Los pasadores están adaptados para conectar la caja 13 y la carcasa 61 del estátor 12 y para facilitar el montaje de la bomba 10.

De la misma forma, la caja 13 tiene uno o más segundos pasadores 30, que se extienden dentro de la caja 13 y en la dirección de una tapa 15 para el cierre de dicha caja 13.

Las puntas de los segundos pasadores 30 están adaptadas para su inserción en orificios correspondientes provistos en la superficie de la tapa 15 que se dirige hacia el interior de la caja 13.

Los pasadores están adaptados para conectar la caja 13 y la tapa 15 y para facilitar el montaje de la bomba 10. Cabe señalar que la carcasa de alojamiento del estátor de acero inoxidable, que elimina la necesidad de tratamientos contra la corrosión, la oxidación y el desgaste, permite ciclos de producción más cortos y organizaciones logísticas más sencillas.

También cabe señalar que la carcasa de alojamiento del estátor de acero inoxidable, eliminando la necesidad de tratamientos contra la corrosión, la oxidación y el desgaste, reduce los costes de producción.

Además, cabe señalar que la carcasa de alojamiento del estátor de acero, en contacto con el manguito de separación también de acero, permite una mejor puesta a tierra debido al contacto acero-acero, sin necesidad de retirar localmente el tratamiento de cataforesis, en la región de interconexión con el manguito de separación, como ocurre en cambio en el caso de una carcasa de aluminio.

En la práctica, se ha averiguado que la invención logra el objetivo y los objetos pretendidos al proporcionar un conjunto de bomba centrífuga de acuerdo con la reivindicación 1.

La invención así concebida es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, siempre que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de bomba centrífuga (10), con motor eléctrico (11) dispuesto en una carcasa (61), comprendiendo el conjunto (10), en un extremo, una sección húmeda (51), formada por una voluta (64) y que contiene un impulsor (52), y, en el otro extremo, una caja (13), que contiene un cuadro eléctrico (14), en contacto con un extremo de dicha carcasa (61), siendo dicho motor eléctrico (11) del tipo de imanes permanentes sin escobillas y siendo dicha carcasa (61) de acero inoxidable, caracterizado por que dicha carcasa (61) tiene forma de copa con una base (67) que comprende uno o más elementos elásticamente deformables (70), que están adaptados para generar un empuje sobre uno o más pasadores (71) correspondientes dispuestos sobre una superficie (72) de dicha caja (13) que se enfrenta hacia dicha base (67).

2. El conjunto de bomba centrífuga (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha carcasa (61) está provista de una lengüeta anular perimetral (31) provista de una pluralidad de orificios pasantes (32) adaptados para la inserción de tornillos (34) para fijar dicha carcasa (61) a un cuerpo de dicha voluta (64).

3. El conjunto de bomba centrífuga (10) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha base (67) está provista de una abertura (68) adaptada para la inserción de bornes (25) de dicho motor eléctrico (11) conectados al cuadro eléctrico (14).

4. El conjunto de bomba centrífuga (10) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha base (67) está provista de un orificio (66) para acceder a dicha sección húmeda (51) y parcialmente a un estátor (12) de dicho motor eléctrico (11).

5. El conjunto de bomba centrífuga (10) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha base (67) de dicha carcasa (61) de dicho motor eléctrico (11) está próxima a una punta libre de un extremo tubular (56) de un manguito de separación (53).

6. El conjunto de bomba centrífuga (10) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha caja (13) y dicha carcasa (61) tienen superficies de contacto complementarias entre sí.

7. El conjunto de bomba centrífuga (10) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un elemento de sellado (69), comoldeado con dicha caja (13), se encuentra entre dicha carcasa (61) y dicha caja (13).