FR2752884A1 - Pompe de circulation, notamment pour transferer du carburant d'un reservoir vers un moteur thermique - Google Patents
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Abstract
Pompe comprenant une chambre (11) réalisée dans le corps (10) et logeant un rotor (24) muni d'aubes. La cage extérieure (30) délimite un intervalle radial (32) avec la paroi périphérique (14) de la chambre (11). Pour éviter la pénétration de particules en suspension dans le fluide, vers l'intervalle radial (32), la cage extérieure (30) comporte des chemins d'écoulement (33) dirigés radialement, reliant les chambres (31) axialement ouvertes entre les aubes et l'intervalle annulaire (32).
Description
Etat de la technique.
L'invention concerne une pompe de circulation, notamment pour transférer du carburant d'un réservoir de vé-
hicule automobile, comprenant une chambre de pompe réalisée5 dans le corps de pompe, cette chambre étant délimitée par
deux parois latérales écartées axialement et s'étendant ra-
dialement et par une paroi périphérique reliée à la périphé-
rie de l'une des parois latérales, au moins l'une des parois latérales ayant un canal latéral en forme de rainure, ouvert vers la chambre de la pompe, et qui est concentrique à l'axe
de la pompe avec, entre l'extrémité et le début du canal la-
téral, selon le sens de circulation, une branche d'interruption qui est laissée, un rotor logé dans la chambre et tournant coaxialement à l'axe de la pompe, ce rotor ayant une pluralité d'aubes radiales, écartées dans la direction périphérique, et délimitant entre elles des chambres ouvertes axialement, ces aubes étant reliées par une cage extérieure délimitant un intervalle radial avec la paroi périphérique. Dans de telles pompes de circulation à double flux (DE 40 20 521 Al) encore appelées pompes périphériques, l'une des deux parois délimitant la chambre de la pompe, à
savoir une paroi latérale et la paroi périphérique, est réa-
lisée par un corps intermédiaire muni de la sortie de la pompe alors que l'autre paroi latérale est réalisée sur le couvercle du boîtier muni de l'entrée de la pompe et qui est reliée à l'ajutage de sortie. Le rotor de la pompe, logé dans la chambre, est monté sur un tourillon de palier formé sur le couvercle du corps; ce rotor est solidaire en rotation de l'arbre de sortie d'un moteur électrique logé dans un palier réalisé dans le corps intermédiaire. Pendant le fonctionne- ment, la pompe de circulation aspire le carburant par
l'ajutage d'aspiration et le refoule par la sortie de pompe à travers le corps de la pompe dans le volume intérieur autour du moteur électrique et du corps intermédiaire. De là, le35 carburant sous pression est fourni au moteur à combustion in-
terne par une conduite de pression du moteur thermique, re-
liée à un ajutage de pression du corps de la pompe.
Dans cette pompe de circulation, l'intervalle ra-
dial entre la périphérie extérieure du rotor et la paroi pé-
riphérique de la chambre de la pompe est relativement
important si bien qu'à cause des conditions de pression ré-
gnant à cet endroit, du fait du transfert de carburant chargé de particules, il en résulte l'introduction provoquée par
convection des particules de saletés dans l'intervalle ra-
dial. La conséquence en est une usure accélérée et une faible
durée de vie de la pompe de circulation.
Avantages de l'invention.
La présente invention a pour but de remédier à
ces inconvénients et concerne à cet effet une pompe de circu-
lation du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que les
chemins d'écoulement radiaux, sont réalisés dans la cage ex-
térieure pour relier les chambres à l'intervalle radial.
La pompe de circulation selon l'invention offre l'avantage d'être très largement insensible vis-à-vis du fluide transféré, chargé de particules comme peut l'être du carburant. La réalisation des chemins d'écoulement, dirigés radialement, dans la cage extérieure du rotor, induit un ni- veau de pression élevé des chambres du rotor, vers l'intervalle annulaire, pour y établir un profil de pression suivant la périphérie de la cage extérieure du rotor qui est sensiblement égal à celui du canal latéral. Les gradients de25 pression qui subsistent entre la chambre, entre les aubes et
l'intervalle annulaire, établissent en plus un courant par-
tiel des chambres des aubes par les chemins d'écoulement à travers l'intervalle radial vers au moins un canal latéral pour s'opposer à la pénétration des particules de saletés par
le sens de l'écoulement en créant ainsi un effet de rinçage.
Pour éviter une circulation périphérique, impor-
tante, dans l'intervalle radial à cause des gradients de
pression (écoulement de Poiseuille), il faut que cet inter-
valle radial soit aussi réduit que possible. On obtient de
bons résultats en dimensionnant l'intervalle radial entre 50 et 300 gm.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention:
* les chemins d'écoulement sont situés dans le plan de symé-
trie de la cage extérieure, * les chemins d'écoulement sont situés dans un plan radial parallèle au plan de symétrie, * dans chaque paroi latérale il est prévu un canal latéral et le début de l'un des canaux latéraux communique avec
l'entrée de la pompe et l'extrémité de l'autre canal laté-
ral communique avec la sortie de pompe, * un canal latéral dans chaque paroi latérale et le début d'un canal latéral communique avec l'entrée de pompe et l'extrémité de l'autre canal latéral correspond à la sortie
de la pompe et en ce que les chemins d'écoulement sont si-
tués dans deux plans radiaux, parallèles au plan de symé-
trie de la cage extérieure, ces plans radiaux étant à la même distance axiale du plan de symétrie ou à une distance différente,
* la section de passage des chemins d'écoulement est crois-
sante de la surface intérieure vers la surface extérieure de la cage extérieure,
* les chemins d'écoulement sont formés par un intervalle pé-
riphérique réalisé dans la cage extérieure, et qui va de la
surface intérieure à la surface extérieure de la cage exté-
rieure, * l'intervalle a une section trapézoïdale, la grande. base
étant située sur la surface extérieure de la cage exté-
rieure,
* les chemins d'écoulement sont formés par des perçages dé-
bouchant dans la surface intérieure de la cage extérieure
chaque fois dans l'une des chambres délimitée par les au-
bes,
* les perçages sont coniques avec une section allant en aug-
mentant vers la surface extérieure de la cage extérieure.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les chemins d'écoulement se trouvent dans le plan de symétrie du rotor ou dans un plan radial parallèle au plan de symétrie. Le décalage plus ou moins important des plans radiaux permettent d'influencer le gradient de pression
et le profil de pression dans le canal latéral.
En particulier dans le cas d'une pompe de circu-
lation à deux flux, avec un canal latéral dans chaque paroi latérale, le décalage axial par rapport au plan de symétrie
permet de générer des flux de rinçage, différents, en direc-
tion des deux canaux latéraux.
Dans le cas de telles pompes de circulation à double flux il est également avantageux, selon un autre mode de réalisation de l'invention, de répartir les chemins de circulation entre deux plans radiaux alignés parallèlement au plan de symétrie dans la cage extérieure, les plans radiaux ayant, suivant le gradient de pression souhaité, dans l'un ou
l'autre canal latéral, une distance axiale égale ou diffé-
rente par rapport au plan de symétrie.
Les chemins d'écoulement dirigés radialement sont constitués, selon des variantes de réalisation de l'invention, soit sous la forme d'un intervalle périphérique ou de perçages débouchant dans la surface intérieure de la cage du rotor, dans chaque fois l'une des chambres délimitée
entre les aubes. Dans ce dernier cas on a l'avantage particu-
lier qu'avec un positionnement approprié des perçages entre la face avant et la face arrière des aubes, on peut définir précisément le débit volumique du courant de rinçage assurant
l'effet de rinçage optimum.
Selon un mode de réalisation préférentiel de
l'invention, l'intervalle annulaire et les perçages sont con-
çus pour que la dimension libre ou la section d'écoulement dans l'intervalle ou les perçage augmente de l'intérieur vers
l'extérieur, c'est-à-dire en fonction croissante de la dis-
tance axiale par rapport à l'axe du rotor. On réalise ainsi
un effet avantageux de diffuseur.
Suivant une autre caractéristique avantageuse de
l'invention la hauteur radiale (h) de l'intervalle radial di-
minue de manière continue sur la périphérie du rotor suivant l'angle périphérique croissant (f) et la hauteur la plus grande de l'intervalle radial est située au niveau du début
du canal latéral.
Cette pompe offre l'avantage d'être très insensi- ble à du carburant chargé de particules. Selon l'invention, la réalisation du profil de l'intervalle radial établit éga- lement un profil de pression à la distance radiale qui est5 analogue au profil de pression dans au moins un canal latéral et conduit à un équilibrage de la pression entre l'intervalle
radial et le canal radial suivant toute la périphérie du ro-
tor. On évite ainsi un passage du carburant, du canal latéral vers l'intervalle radial et ainsi le dépôt de particules de
saletés dans l'intervalle radial.
De ce fait, la pompe de circulation n'est soumise qu'à une très faible usure et sa fiabilité est très élevée.
Le dimensionnement selon l'invention de l'intervalle radial convient notamment pour les pompes de circulation pour des15 liquides de très forte viscosité comme par exemple du gasoil car pour de tels liquides il faut un intervalle radial plus grand. Déjà pour une variation linéaire de la hauteur de l'intervalle radial en fonction de la périphérie du rotor, on
a un profil de pression favorable pour l'essence et une ré-
duction significative de la pénétration de particules par ef-
fet de convection dans l'intervalle radial.
Dans le cas de pompes de circulation transférant
du carburant, on obtient un profil de pression voisin du pro-
fil de pression idéal du canal latéral dans l'intervalle ra-
dial par le calcul de la hauteur h de l'intervalle radial
selon la théorie hydrodynamique de l'intervalle de lubrifica-
tion, pour chaque angle périphérique P. Cette courbe calculée pour la hauteur h de l'intervalle radial peut s'exprimer en
fonction de l'angle périphérique 3 selon un mode de réalisa-
tion avantageux de l'invention par l'équation algébrique sui-
vante: Equation:
6,5 16
h(3) = ho [1 - 0,667(P/360 )6 + 0,212(P/3600) 6]
Cette formule constitue une bonne approximation.
La hauteur initiale ho de l'intervalle radial est compris en-
tre 25 et 75 gm; il est de préférence égal à 35 lm. Le point de départ de l'angle périphérique P (c'est-à-dire f = 0) est fixé pour se trouver au milieu de l'axe parallèle à l'axe de
la pompe passant par l'orifice d'entrée de la pompe.
Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: * le passage entre la plus grande hauteur à l'extrémité et la hauteur au début de l'intervalle radial est une variation linéaire et correspond à un flanc plan, * la diminution de la hauteur (h) de l'intervalle radial est linéaire, * pour refouler de l'essence avec une pression nominale de 3 bars, la dimension initiale de la hauteur de l'intervalle radial (h) situé à un angle initial (f) de 5 est comprise entre 20 gm et 100 gm et est de préférence égale à 45 gm et en ce que la mesure de la hauteur de l'intervalle radial à l'extrémité, pour un angle périphérique (f) de 360 , est comprise entre 10 et 80 pm et est égale de préférence à um, * pour refouler du gasoil avec une pression de 3 bars, la hauteur (h) de l'intervalle radial, au début, à un angle périphérique (D) de 5 , est d'environ 160 gm et la mesure de la hauteur (h) de l'intervalle radial à l'extrémité, pour un angle périphérique (f) de 360 , est d'environ de 75 /m, * la hauteur (h) de l'intervalle radial est liée à l!angle périphérique (f) selon l'équation h(p) = ho [1 - 0,667(P/360 ) 6,'5+ 0,212(/3600)
dans laquelle ho représente la mesure initiale de la hau-
teur (h) de l'intervalle radial.
* pour refouler de l'essence avec une pression nominale de 3 bars, la mesure initiale (ho) de la hauteur (h) de l'intervalle radial est comprise entre 25 et 75 gm et est de préférence égale à 36)m,
* la variation de l'intervalle radial pour une périphérie ex-
térieure circulaire de la cage extérieure du rotor est ob-
tenue par l'usinage de la paroi périphérique, * une rainure ouverte vers la chambre de la pompe reliant l'intervalle radial au début du canal latéral à ce canal latéral, * un canal latéral dans chaque paroi latérale et le début de l'un des canaux latéraux est relié à une entrée de pompe et
l'extrémité de l'autre canal latéral est reliée à une sor-
tie de pompe la rainure étant réalisée dans l'une ou dans chacune des parois latérales, * une paroi latérale et la paroi périphérique sont réalisées par un corps intermédiaire comportant la sortie de pompe et l'autre paroi latérale est réalisée dans le couvercle du corps qui comporte l'entrée de pompe, ce couvercle étant relié solidairement au corps intermédiaire et/ou au corps
de la pompe.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le début du canal latéral comporte une rainure ouverte vers la chambre de la pompe qui relie l'intervalle
radial au canal latéral. Cette rainure sert à fixer la pres-
sion absolue dans l'intervalle radial. En cas de pompe de circulation à double flux, on peut réaliser cette rainure
dans une ou dans les deux parois latérales.
Selon un mode de réalisation avantageux de
l'invention, la forme de l'intervalle radial pour une péri-
phérie extérieure circulaire de la cage extérieure du rotor
est obtenue par l'usinage de la paroi périphérique.
Ce moyen permet de réaliser l'intervalle radial
selon une manière avantageuse pour la fabrication.
Dessins. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de différents exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: * la figure 1 est une vue de côté partiellement coupée d'une pompe de circulation pour transférer du carburant, * la figure 2 est une vue à échelle agrandie du détail II de la figure 1, * la figure 3 est un détail en vue de dessus du développement du rotor de la pompe de circulation de la figure 1, * les figures 4 et 5 montrent chacune une vue analogue à celle de la figure 3 correspondant à deux autres exemples de réalisation, * la figure 6 est une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 1 pour une pompe de circulation modifiée, * la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la pompe de circulation modifiée selon la figure 1,
* la figure 8 montre un diagramme pour trois formes différen-
tes de l'intervalle radial dans une pompe de circulation selon les figures 6 et 7,
* la figure 9 montre un diagramme pour trois courbes de pres-
sion dans l'intervalle radial de la pompe de circulation
selon les figures 5 et 7. Description des exemDles de réalisation.
La figure 1 est une vue de côté d'une pompe de circulation encore appelée pompe à canal latéral; elle sert à transférer du carburant d'un réservoir non représenté d'un
véhicule automobile au moteur thermique également non repré-
senté du véhicule. La pompe de circulation comporte une cham-
bre de pompe 11 dans le corps de pompe 10; cette chambre est
délimitée par deux parois latérales 12, 13 dirigées radiale-
ment et écartées axialement; l'une des parois latérales 12, 13 est reliée à la paroi périphérique 14 (figure 2). La paroi latérale 13 et la paroi périphérique 14 sont réalisées dans
un boîtier intermédiaire 15; la paroi latérale 12 est cons-
tituée par le couvercle de sortie ou de boîtier 16. Ce cou-
vercle est relié solidairement au boîtier intermédiaire 15 et/ou au corps de pompe 10. Le corps de pompe 10 recouvre le boîtier intermédiaire 15 et reçoit à l'intérieur un moteur
électrique non représenté. Le corps intermédiaire 15 comporte une sortie de pompe 17 qui traverse axialement la paroi laté-
rale 13 et réalise la communication entre la chambre de pompe35 11 et l'intérieur du corps de pompe 10 et relie le corps de pompe 10 à un ajutage de pression 18 recevant le carburant transféré par la pompe à travers la sortie de pompe 17. Le couvercle 16 comporte un ajutage d'aspiration 19 pour aspirer
le carburant du réservoir; cet ajutage est relié à une en-
trée de pompe n'apparaissant pas ici et qui traverse la paroi latérale 12. La pompe de circulation, réalisée ici comme pompe à double flux, comporte dans chaque paroi latérale 12, 13, un canal latéral 20, 21. Selon la figure 2, chacun des canaux
latéraux 20, 21 en forme de rainure a une section sensible-
ment en demi-cercle et est ouvert vers la chambre de pompe 11. Comme cela est représenté pour le canal latéral 21 de la figure 7 réalisé dans la paroi latérale 13 du corps intermé- diaire 15, chaque canal latéral 21, 20 est concentrique à l'axe 22 de la pompe en laissant subsister une branche de coupure 23 pratiquement sur toute la périphérie de la paroi latérale 12 ou 13. La branche 23 délimite l'origine 211 du15 canal latéral et l'extrémité 212 du canal latéral. L'origine du canal latéral 20 dans la paroi latérale 12 du couvercle 16 communique avec l'entrée de pompe (et celle-ci communique avec l'ajutage de sortie 19) et l'extrémité 212 du canal la- téral 21 réalisée dans la paroi latérale 13 du corps intermé-20 diaire 15 communique avec la sortie de pompe 17 (celle-ci communique avec l'ajutage de pression 18 par l'intérieur du
corps de pompe 10.
La chambre 11 de la pompe reçoit, coaxialement à l'axe 22, un rotor de pompe 24. Le rotor 24 est monté sur un tourillon de palier 25 dépassant de la paroi latérale 12 coaxialement à la chambre 11 de la pompe; par ailleurs, le rotor est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 26 du moteur électrique; cet arbre est logé dans un coussinet de palier 27 coaxial à l'axe de pompe 22. Le coussinet 27 est
enfoncé dans un perçage 28 du corps intermédiaire 15, traver-
sant la paroi latérale 13. Le rotor 14 comporte une pluralité d'aubes 29 réparties dans la direction périphérique; à leur extrémité opposée à celle de l'axe 22 de la pompe, ces aubes
sont reliées par une cage extérieure 30, en forme de cercle.
Les aubes 29 délimitent entre elles chaque fois une chambre 31 ouverte dans la direction axiale. Les aubes 29 et la cage
extérieure 30 font une seule pièce avec le rotor 24; les au-
bes 29 sont réalisées par des passages dans le rotor 24 qui
laissent subsister des branches réparties sur un cercle pri-
mitif commun et qui constituent les aubes 29. La cage exté-
rieure 30 est dimensionnée pour laisser un intervalle radial 32 entre la surface extérieure 301 de la cage extérieure 30 et la paroi périphérique 14 (figure 2). Lorsqu'elle fonc- tionne, la pompe de circulation aspire le carburant par l'ajutage d'aspiration 19 et le repousse par la sortie de pompe 17 à l'intérieur du corps de pompe 10 et de là par
l'ajutage de pression 18 pour alimenter le moteur thermique.
Dans les deux canaux latéraux 20, 21 il s'établit ainsi un
profil de pression croissant à partir du début du canal laté-
ral jusqu'à l'extrémité du canal latéral et atteignant un maximum à une certaine distance avant l'extrémité du canal latéral. Des chemins d'écoulement 33, dirigés radialement,
sont réalisés dans la cage extérieure 30 de la pompe de cir-
culation selon les exemples des figures 2 à 5; ces chemins relient les différentes chambres 31 à l'intervalle annulaire 32. De ce fait, on imprime le niveau de pression élevé des chambres 31 des aubes à l'intervalle radial 32 pour obtenir, le long de la périphérie de la cage extérieure 30, un profil
de pression correspondant au profil de pression dans les ca-
naux latéraux 20, 21. De plus, le gradient de pression exis-
tant entre les chambres 31 et l'intervalle radial 32 crée un flux partiel à partir des chambres 31, à travers l'intervalle radial 32, vers les canaux latéraux 20, 21; du fait de son
sens de circulation, ce flux partiel s'oppose à la pénétra-
tion de particules éventuellement en suspension dans le car-
burant, dans l'intervalle radial 32, en créant un effet de rinçage. La forme de la section et le positionnement des che- mins de passage 33 permet ainsi de définir finement le débit
en volume. Pour éviter toute circulation périphérique accen- tuée dans l'intervalle radial 32 à cause des gradients de pression (écoulement de Poiseuille), l'intervalle radial 3235 doit être aussi étroit que possible; la hauteur de cet in-
tervalle est de préférence de l'ordre de 50 à 300 ym.
Dans l'exemple de réalisation de la pompe de cir-
culation représentée à la figure 2, on forme les chemins de il circulation 33 par un intervalle périphérique 34 dans la cage extérieure 30; cet intervalle rejoint la surface intérieure
302 à la surface extérieure 301 de la cage extérieure 30.
L'intervalle 34 présente une section de forme trapézoïdale, dont la grande base est du côté de la surface extérieure 301, de façon que la section d'écoulement, pour le débit volumique dans la cage extérieure 30, augmente en fonction de l'augmentation de la distance radiale par rapport à l'axe 22 de la pompe. L'intervalle 34 est prévu au milieu par rapport au plan de symétrie 35 de la cage extérieure 30. Les débits volumiques traversant l'intervalle radial 32 pour aller vers les canaux latéraux 20, 21 sont représentés par des flèches
36 aux figures 2 et 3.
Dans les exemples de réalisation de la pompe de
circulation selon les figures 4 et 5, les chemins de circula-
tion 33 sont formés par des perçages radiaux 37 traversant complètement la cage extérieure 30 et débouchant au niveau de
la surface intérieure 31 dans chacune des chambres 31 délimi-
tée entre les pales. Les perçages 37 ont une forme de tronc de cône et ils ont une section d'écoulement croissante dans la direction radiale partant de la surface intérieure 302
jusqu'à la surface extérieure 301 de la cage extérieure 30.
Selon l'exemple de réalisation de la figure 4, les perçages 37 sont réalisés dans le plan de symétrie 35 de
la cage extérieure 30. Dans cette réalisation, on a deux cou-
rants partiels identiques vers les deux canaux latéraux 20, 21. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, les perçages 37 sont situés dans un plan parallèle 38 décalé axialement de la distance d par rapport au plan de symétrie
de la cage extérieure 30. Ce décalage axial permet de ré-
gler à un niveau différent les courants de rinçage en direc-
tion du couvercle 16 et du boîtier intermédiaire 15.
Dans des variantes de réalisation de la pompe de circulation, non représentées ici, l'intervalle périphérique 34 de la cage extérieure 30 du rotor 24, selon les figures 2
et 3, peut également être décalé axialement pour régler dif-
féremment les flux partiels vers les deux canaux latéraux 20,
21. On peut également réaliser le même effet par deux inter-
valles 34 situés dans des plans radiaux de la cage extérieure
, parallèles au plan de symétrie 35; dans ce cas la dis-
tance des deux plans radiaux par rapport au plan de symétrie 35 est égale ou différente. Il est aussi possible de répartir des perçages 37 entre deux plans parallèles décalés d'une distance axiale identique ou différente par rapport au plan de symétrie 35 de la cage extérieure 30. Il faut néanmoins associer toujours un perçage 37 à une chambre d'aube 31 pour
déboucher dans celle-ci.
L'intervalle 34 selon les figures 2 et 3 peut également être obtenu avec des cloisons à fentes, réparties parallèlement. De même, les perçages 37 peuvent avoir une forme cylindrique. Les réalisations de l'intervalle 34 et des
perçages 37 avec une section d'écoulement allant en augmen-
tant dans la direction radiale sont choisies de préférence
car on obtient alors un certain effet de diffusion.
Dans le cas de l'exemple de réalisation de la pompe de circulation selon les figures 6 et 7, on règle un profil de pression dans l'intervalle annulaire 32', corres- pondant au profil de pression dans les canaux latéraux 20, 21, pour éviter la pénétration de particules de saletés dans l'intervalle radial 32' en faisant diminuer la hauteur (h) de l'intervalle radial 32' suivant la périphérie de la cage ex-25 térieure 30 en fonction croissante de l'angle périphérique
3; cette hauteur a sa valeur la plus grande au niveau du dé-
but 211 du canal latéral. Pour cela, pour une périphérie ex-
térieure circulaire 301 de la cage extérieure 30 du rotor 24, on usine de manière appropriée la paroi périphérique 14 du corps intermédiaire 15. Le passage de la mesure d'extrémité de l'intervalle radial 32' vers la mesure du début de l'intervalle radial 32' est linéaire et est constitué par un
flanc plan 39 de la paroi périphérique 14.
Pour simplifier la fabrication, on choisit une hauteur h(p) de l'intervalle radial qui varie de manière li- néaire suivant l'angle périphérique 3. Une telle variation de la hauteur h de l'intervalle sur la longueur de l'intervalle (3/360 ) est représentée dans la diagramme de la figure 8 par la courbe b. Pour transférer du gasoil qui a une viscosité plus élevée que l'essence, on utilise une telle variation de
l'intervalle radial et pour une pression nominale de trans-
fert de 3 bars, la dimension initiale de la hauteur de l'intervalle radial pour f = 5 est d'environ 160 pm; la va- leur finale de la hauteur de l'intervalle radial pour y = 360 est d'environ 75 Mm. Pour une telle forme de variation
de l'intervalle radial et pour débiter du gasoil à une pres-
sion nominale de 3 bars, on aura dans l'intervalle radial 32'
une variation de pression comme celle donnée dans le dia-
gramme de la figure 9 sous la référence b. Cette variation de pression donne une bonne approximation pour la variation de
pression souhaitée qui peut se développer dans les canaux la-
téraux 20, 21 de la pompe de circulation transférant du car-
burant; cela est représenté par la courbe a dans le
diagramme de la figure 9.
La courbe a de la figure 9 correspond au profil
de pression souhaité dans l'intervalle radial 32' qui corres-
pond à la courbe de pression optimale dans les canaux laté-
raux 20, 21 pour transférer de l'essence. Si on réalise une pompe de circulation avec une variation linéaire de l'intervalle radial, comme cela est représenté par la courbe
b à la figure 8, avec transfert d'essence à une pression no-
minale de transfert de 3 bars, la mesure du début de la hau-
teur de l'intervalle radial h (pour f = 5 ) sera comprise entre 20 et 100 pm; la valeur finale de la hauteur de l'intervalle radial (ô = 360 C) est comprise entre 10 et 80 Mm. On choisit de préférence une valeur initiale de 45 /m et une valeur finale de 25 im. Pour une telle variation de l'intervalle radial on obtient la courbe b de la variation de pression dans l'intervalle 32" selon la figure 9; cette courbe présente néanmoins une différence notable par rapport à la courbe de pression idéale dansl'intervalle représenté par la ligne a; mais cela permet d'éviter dans une très large mesure que le carburant n'entraîne des particules de
saletés dans l'intervalle radial 32'.
La courbe de pression idéale dans l'intervalle radial 32' correspondant à la courbe a de la figure 9 s'obtient lorsqu'on débite de l'essence dans un profil d'intervalle radial comme celui représenté par la courbe a à la figure 8. Cette courbe de la hauteur de l'intervalle h en fonction de la longueur de l'intervalle (1/360 ) se calcule pour chaque angle périphérique D suivant la théorie hydrody- namique des intervalles de lubrification. Cette courbe de l'intervalle radial peut être approchée par l'équation algé- brique suivante: h(5) = ho [1 - 0,667(P/360 )65 + 0,212(1/360 ) 1] Dans cette équation ho est compris entre 25 et um; il est de préférence égal à 35 Àm. L'angle initial p = 0 est fixé pour qu'il se trouve sur l'axe parallèle à l'axe 22 de la pompe passant par le milieu de l'orifice
d'entrée de la pompe comme cela est indiqué à la figure 7.
Cette courbe approchée de la hauteur h (5) de l'intervalle radial est représentée par la courbe c à la figure 8. Pour cette forme d'intervalle radial, lorsqu'on débite de l'essence sous une pression de transfert de 3 bars, la courbe de pression dans l'intervalle radial 32' correspond à la
courbe a de la figure 9.
Pour fixer la pression absolue, il est prévu, au début 211 du canal latéral 21, dans la paroi latérale 13, une rainure 40 ouverte vers la chambre de pompe 11 et qui relie l'intervalle radial 32' au canal latéral 21. On peut réaliser
une même rainure également dans le couvercle 16, dans la pa-
roi latérale 12; dans ce cas elle relie le début du canal
latéral 20 à l'intervalle radial 32'.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. La pompe de circulation peut également être une pompe monoflux avec une seule paroi latérale et un canal latéral dont le début est relié à l'entrée de la pompe et la fin à la sortie de la pompe. Le canal latéral peut être réalisé dans le corps intermédiaire ou dans le couvercle du corps.
Claims (18)
1 ) Pompe de circulation, notamment pour transférer du carbu-
rant d'un réservoir de véhicule automobile, comprenant une chambre de pompe (11) réalisée dans le corps de pompe (10), cette chambre étant délimitée par deux parois latérales (12, 13) écartées axialement et s'étendant radialement et par une paroi périphérique (14) reliée à la périphérie de l'une des parois latérales, au moins l'une des parois latérales (12,
13) ayant un canal latéral (20, 21) en forme de rainure, ou-
vert vers la chambre (11) de la pompe, et qui est concentri-
que à l'axe (22) de la pompe avec, entre l'extrémité (212) et
le début (211) du canal latéral, selon le sens de circula-
tion, une branche d'interruption (23) qui est laissée, un ro-
tor (24) logé dans la chambre (11) et tournant coaxialement à l'axe (22) de la pompe, ce rotor ayant une pluralité d'aubes (29), radiales, écartées dans la direction périphérique, et délimitant entre elles des chambres (31) ouvertes axialement,
ces aubes étant reliées par une cage extérieure (30) délimi-
tant un intervalle radial (32; 32') avec la paroi périphéri-
que (14), caractérisée en ce que des chemins d'écoulement (33), radiaux, sont réalisés dans la cage extérieure (30) pour relier les chambres (31) à
l'intervalle radial (32).
2 ) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que
les chemins d'écoulement (33) sont situés dans le plan de sy-
métrie (35) de la cage extérieure (30).
3 ) Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les chemins d'écoulement (33) sont situés dans un plan radial
(38) parallèle au plan de symétrie (35).
4 ) Pompe selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3,
caractérisée en ce que
dans chaque paroi latérale (12, 13) il est prévu un canal la-
téral (20, 21) et le début de l'un des canaux latéraux (20) communique avec l'entrée de la pompe et l'extrémité (212) de l'autre canal latéral (21) communique avec la sortie de pompe5 (17).
) Pompe selon les revendications 1 ou 2, caractérisée par
un canal latéral (20, 21) dans chaque paroi latérale (12, 13)10 et le début d'un canal latéral communique avec l'entrée de pompe et l'extrémité (212) de l'autre canal latéral (21) cor-
respond à la sortie (17) de la pompe et en ce que les chemins d'écoulement (33) sont situés dans deux plans radiaux, paral- lèles au plan de symétrie (35) de la cage extérieure (30),15 ces plans radiaux étant à la même distance axiale du plan de
symétrie (35) ou à une distance différente.
6 ) Pompe selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que la section de passage des chemins d'écoulement (33) est
croissante de la surface intérieure (302) vers la surface ex-
térieure (301) de la cage extérieure (30).
7 ) Pompe selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que les chemins d'écoulement (33) sont formés par un intervalle (34) périphérique réalisé dans la cage extérieure (30), et qui va de la surface intérieure (302) à la surface extérieure
(301) de la cage extérieure (30).
8 ) Pompe selon les revendications 6 et 7,
caractérisée en ce que l'intervalle (34) a une section trapézoïdale, la grande base
étant située sur la surface extérieure (301) de la cage exté-
rieure (30).
9 ) Pompe selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que les chemins d'écoulement (33) sont formés par des perçages (37) débouchant dans la surface intérieure (302) de la cage
extérieure (30) chaque fois dans l'une des chambres (31) dé-
limitée par les aubes.
) Pompe selon les revendications 6 et 9,
caractérisée en ce que les perçages (37) sont coniques avec une section allant en
augmentant vers la surface extérieure (301) de la cage exté-
rieure (30).
11 ) Pompe selon le préambule de la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur radiale (h) de l'intervalle radial (32') augmente de manière continue sur la périphérie du rotor (24) suivant l'angle périphérique croissant (3) et la hauteur la plus grande de l'intervalle radial est située au niveau du début
du canal latéral (211).
12 ) Pompe selon la revendication 11, caractérisée en ce que le passage entre la plus grande hauteur à l'extrémité et la
hauteur au début de l'intervalle radial (32') est une varia-
tion linéaire et correspond à un flanc plan (39).
13 ) Pompe selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que la diminution de la hauteur (h) de l'intervalle radial est linéaire. 14 ) Pompe selon la revendication 13, caractérisée en ce que pour refouler de l'essence avec une pression nominale de 3
bars, la dimension initiale de la hauteur de l'intervalle ra-
dial (h) situé à un angle initial (f) de 5 est comprise en-
tre 20 Mm et 100 Am et est de préférence égale à 45 pm et en ce que la mesure de la hauteur de l'intervalle radial à
l'extrémité, pour un angle périphérique (f) de 360 , est com-
prise entre 10 et 80 gm et est égale de préférence à 25 gm.
) Pompe selon la revendication 13, caractérisée en ce que
pour refouler du gasoil avec une pression de 3 bars, la hau-
teur (h) de l'intervalle radial, au début, à un angle péri-
phérique (3) de 5 , est d'environ 160 gm et la mesure de la
hauteur (h) de l'intervalle radial à l'extrémité, pour un an-
gle périphérique (y) de 360 , est d'environ de 75 gm.
16 ) Pompe selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que
la hauteur (h) de l'intervalle radial est liée à l'angle pé-
riphérique (1) selon l'équation
6,5 16
h(p) = ho [1 - 0,667(p/360 ) + 0,212(p/360 )] dans laquelle ho représente la mesure initiale de la hauteur
(h) de l'intervalle radial.
17 ) Pompe selon la revendication 16, caractérisée en ce que pour refouler de l'essence avec une pression nominale de 3 bars, la mesure initiale (ho) de la hauteur (h) de l'intervalle radial est comprise entre 25 et 75 gm et est de
préférence égale à 36 gm.
18 ) Pompe selon l'une des revendications 11 à 17,
caractérisée en ce que
la variation de l'intervalle radial pour une périphérie exté-
rieure circulaire de la cage extérieure (30) du rotor (24)
est obtenue par l'usinage de la paroi périphérique (14).
19 ) Pompe selon l'une quelconque des revendications 11 à 18,
caractérisée par
une rainure (40) ouverte vers la chambre (11) de la pompe re-
liant l'intervalle radial (32') au début (211) du canal laté-
ral à ce canal latéral (21).
20 ) Pompe selon la revendication 19, caractérisée par un canal latéral (20, 21) dont chaque paroi latérale (12, 13) et le début de l'un des canaux latéraux (20) est relié à une entrée de pompe et l'extrémité (212) de l'autre canal latéral (21) est reliée à une sortie de pompe (17), la rainure (40)
étant réalisée dans l'une ou dans chacune des parois latéra-
les (21, 20).
21 ) Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 21,
caractérisée en ce qu' une paroi latérale (13) et la paroi périphérique (14) sont
réalisées par le corps intermédiaire (15) comportant la sor-
tie de pompe (17) et l'autre paroi latérale (20) est réalisée dans le couvercle (16) du corps qui comporte l'entrée de
pompe, ce couvercle étant relié solidairement au corps inter-
médiaire (15) et/ou au corps (10) de la pompe.
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