FR2787527A1 - Dispositif motorise a circulation centrifuge de fluide, tel qu'une motopompe ou un motocompresseur - Google Patents

Abstract

Le dispositif comporte un corps (2) étanche et au moins une roue (10) montée rotative dans le corps étanche (2), autour d'un axe de rotation (3) comprenant au moins une arrivée de fluide (11) à sa partie centrale et une pluralité de canaux (13) de circulation de fluide de direction sensiblement radiale entre l'arrivée de fluide centrale (11) et la périphérie de la roue (10), ainsi qu'un moteur électrique d'entraînement de la roue. Le rotor du moteur comporte au moins un élément de rotor (18) intégré à la roue (10) sur au moins une face latérale (10a) de la roue sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (3) et disposé en vis-à-vis d'au moins un élément de stator (16) fixé dans le corps (2) du dispositif (1). L'invention s'applique en particulier à une motopompe ou à un moto-compresseur pour un fluide toxique.

Description

L'invention concerne un dispositif motorisé à circulation centrifuge de

fluide, tel qu'une motopompe ou un motocompresseur et, en particulier, une

motopompe ou un motocompresseur étanche, pour le pompage ou la com-

pression de fluides toxiques.

Pour le pompage ou la compression de fluides toxiques, on utilise des groupes motopompes ou motocompresseurs comportant un corps fermé de manière étanche, dans lequel au moins une roue est montée rotative autour

d'un axe de rotation qui est entraîné par un moteur électrique.

La roue de la pompe ou du compresseur comporte, dans une zone centrale, c'est-à-dire voisine de l'axe de rotation, une arrivée de fluide et une pluralité de canaux de circulation de fluide, entre l'arrivée centrale de fluide

et la périphérie de la roue.

Le fluide dont on assure le pompage ou la compression est introduit dans le corps de pompe ou de compresseur, par une ouverture centrale du

corps communiquant avec l'ouverture centrale de la roue. L'arbre d'entraîne-

ment de la roue en rotation traverse la paroi du corps de pompe ou de com-

presseur de manière étanche, pour être relié à un moteur d'entraînement.

De manière à réduire l'encombrement des groupes motopompes, à améliorer leur fonctionnement et à diminuer leur coût de construction, on a proposé, par exemple dans le FR-2.732.412, d'entraîner la roue de pompe par un moteur, par exemple de type discoïde, dont le stator et le rotor sont disposés à l'intérieur du corps de pompe. Le moteur peut comporter un ou plusieurs rotors solidaires d'une ou plusieurs roues de pompe, I'ensemble

des rotors et des roues de pompe étant monté rotatif sur un arbre commun.

Chaque rotor, en forme de disque, est intercalé, dans la direction axiale du

moteur et de la pompe, entre deux stators solidaires du corps de pompe.

L'ensemble constitué par la ou les roues de la pompe et le ou les ro-

tors est mis en rotation à l'intérieur du corps de pompe rempli de liquide à pomper. Il en résulte des pertes de rendement par frottement hydraulique entre le ou les rotors et le fluide à pomper. En outre, la réalisation du groupe motopompe est relativement complexe et coûteuse, dans la mesure o il est nécessaire d'usiner et de réaliser séparément les roues et les rotors qui sont

assemblés avant leur montage dans le corps de pompe. Enfin, I'encombre-

4 - T111

ment axial du groupe motopompe peut être relativement important, dans la mesure o il faut prévoir un espacement axial entre les roues et les rotors et

entre les rotors calés sur le même arbre.

On a également proposé des agitateurs pour fluide ou des pompes sans axe comportant une roue ou hélice d'agitation sur laquelle est fixé un élément rotorique qui est mis en rotation par un champ tournant créé par un stator. De tels dispositifs sont tout à fait différents de groupes motopompes centrifuges étanches dans lesquels un fluide pénètre par une partie d'entrée

centrale d'une roue, dans une direction axiale et sort de la roue à sa péri-

phérie, dans une direction radiale.

En outre, les dispositifs connus de l'art antérieur ne permettent pas d'envisager une alimentation de la roue, par ses deux côtés opposés, dans

la direction axiale.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif motorisé à

circulation centrifuge de fluide, tel qu'une motopompe ou un motocompres-

seur, comportant un corps étanche et au moins une roue montée rotative dans le corps étanche, autour d'un axe de rotation, comprenant au moins

une arrivée de fluide à sa partie centrale et une pluralité de canaux de cir-

culation de fluide, de direction radiale, entre l'arrivée de fluide centrale et la périphérie de la roue, ainsi qu'un moteur électrique d'entraînement de la

roue comportant un stator et un rotor solidaire en rotation de la roue, ce dis-

positif permettant de diminuer les pertes par frottement hydraulique du mo-

teur électrique, de réduire l'encombrement et le poids de l'ensemble du dis-

positif et de réduire les coûts de fabrication.

Dans ce but, le rotor comporte au moins un élément de rotor électri-

que intégré à la roue, sur au moins une face latérale de la roue sensible-

ment perpendiculaire à l'axe de rotation et disposé en vis-à-vis d'au moins

un élément de stator fixé dans le corps étanche du dispositif.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de

réalisation d'un groupe motopompe suivant l'invention utilisé pour le pom-

page de fluides, notamment toxiques.

i7 Fi i

La figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'une motopompe sui-

vant l'invention et suivant un premier mode de réalisation.

La figure 2 est une demi-vue en coupe axiale d'une motopompe sui-

vant l'invention et suivant un second mode de réalisation.

La figure 3 est une demi-vue en coupe axiale d'une motopompe sui-

vant l'invention et suivant un troisième mode de réalisation.

La figure 4 est une demi-vue en coupe axiale d'une motopompe sui-

vant l'invention et suivant un quatrième mode de réalisation.

La figure 5 est une demi-vue en coupe axiale d'une motopompe sul-

vant l'invention et suivant un cinquième mode de réalisation.

La figure 6 est une demi-vue en coupe axiale d'une motopompe sui-

vant l'invention et suivant un sixième mode de réalisation.

Dans la description qui va suivre, les éléments correspondants des

groupes motopompes représentés sur les figures 1 à 5 sont affectés des

mêmes repères.

Sur la figure 1, on voit un groupe motopompe désigné de manière générale par le repère 1 qui comporte un carter ou corps de pompe désigné

de manière générale par le repère 2 qui est réalisé en plusieurs parties as-

semblées entre elles de manière étanche par l'intermédiaire de joints stati-

ques. Le corps de pompe 2 comporte un flasque avant 2a, un flasque arrière 2b, un élément de paroi latérale annulaire 2c et une plaque de fermeture

arrière 2d.

Le corps de pompe 2 et l'ensemble de la pompe sont de révolution

autour de l'axe de symétrie 3.

Le flasque 2a, de forme circulaire, comporte une partie centrale en saillie vers l'extérieur définissant une entrée 4 de fluide à pomper. Le flasque avant 2a et le flasque arrière 2b sont assemblés entre eux avec un certain écartement par l'intermédiaire de l'élément de paroi latérale 2c qui comporte au moins une sortie 5 de fluide dont on assure le pompage. Des joints

d'étanchéité statiques 6 et 6', de forme torique, sont intercalés, respective-

ment, entre la face interne du flasque avant 2a et l'élément de paroi latérale

2c et la face interne du flasque arrière 2b et l'élément de paroi latérale 2c.

-T TUl; Un joint d'étanchéité statique torique 7 est également intercalé entre la plaque de fermeture arrière 2d du corps de pompe 2 et le flasque arrière 2b de forme annulaire. De cette manière, l'espace interne 8 du corps de pompe est totalement fermé de manière étanche vis- à-vis de l'extérieur, à I'exception de l'entrée 4 et de la sortie 5 de fluide dont on assure le pom- page. A l'intérieur du corps de pompe 2, est montée rotative, autour de l'axe 3, une roue de pompe 10 ayant une forme de révolution d'axe 3, par

l'intermédiaire de paliers rotatifs 9 et 9'.

Le palier 9 est constitué par des éléments de palier annulaires dont l'un est solidaire de la surface interne du flasque 2 dans sa partie délimitant l'arrivée de fluide 4 et dont l'autre est solidaire de la roue de pompe 10, dans une partie en saillie sur une face avant ou face d'entrée de la roue délimitant une ouie 1il d'entrée de fluide ayant une disposition centrale par rapport à la

roue de pompe 10.

Le palier 9' comporte un élément annulaire solidaire de la surface in-

terne du flasque arrière annulaire 2b et un second élément coopérant avec le premier, de forme annulaire, solidaire d'une partie de la roue de pompe , en saillie à la partie centrale de la roue de pompe vers l'arrière de la

pompe.

De plus, un ensemble 12, qui constitue un système de butées axiales de la pompe, comporte un élément annulaire solidaire d'une extrémité de la

partie centrale en saillie vers l'arrière de la roue de pompe 10 et deux élé-

ments annulaires de butée solidaires du flasque arrière 2b, placés de part et

d'autre de l'élément de butée solidaire de la roue de pompe 10.

La roue de pompe 10 comporte une pluralité de canaux tels que le canal 13, courbes et de direction sensiblement radiale, dont une première extrémité est en communication avec l'ouie centrale de direction axiale de la roue et dont la seconde extrémité débouche, sur la surface périphérique de la roue 10, dans une direction radiale, à l'intérieur de l'espace interne 8 du

corps de pompe.

Lorsque la roue de pompe est mise en rotation, le fluide à pomper est aspiré par l'ouverture 4 du corps de pompe et l'ouie 11, dans une direction axiale donnée par la flèche 14, circule à l'intérieur des canaux 13 de la roue

de pompe 10 puis est refoulé dans une direction radiale, dans l'espace in-

terne 8 de la pompe et dans l'ouverture de sortie 5 du corps de pompe.

La roue de pompe est mise en rotation par un moteur totalement inté-

gré à la pompe qui sera désigné de manière générale par le repère 15.

Le moteur 15 comporte un stator constitué par une pluralité d'élé-

ments statoriques tels que 16 fixés à l'intérieur d'une cavité annulaire déli-

mitée par le flasque arrière 2b du corps de pompe. Les éléments statoriques sont généralement constitués par des bobinages 16 enroulés sur un noyau

magnétique, répartis circonférentiellement, et alimentés en courant électri-

que par des conducteurs 17 traversant le flasque arrière 2b de la pompe à

l'intérieur d'ouvertures fermées par un élément de fermeture étanche 17'.

L'alimentation des bobinages 16 du stator est réalisée de manière à engen-

drer un champ magnétique tournant de direction axiale, c'est-à-dire parallèle

à l'axe 3.

Au lieu de prévoir une cavité annulaire unique dans le flasque 2b pour le logement du stator, on peut également prévoir des cavités séparées dans

chacune desquelles est logé un bobinage du stator.

La face de la cavité ou des cavités du flasque 2b dirigée vers l'espace interne 8 du corps de pompe dans lequel est montée la roue de pompe 10

peut être fermée de manière étanche par une paroi 19, afin d'éviter un con-

tact entre le fluide dont on assure le pompage et les bobinages du stator.

Il est également possible de recouvrir les éléments du stator par une

couche de protection résistant au fluide dont on assure le pompage.

Selon l'invention, au moins un élément de rotor 18 est intégré à la roue de pompe 10 et placé sur une face latérale 10a de la roue de pompe

perpendiculaire à l'axe 3 de la pompe et disposé en vis-à-vis du stator.

Le ou les éléments de rotor 18 sont placés en vis-à-vis du ou des

éléments de stator 16 constitués d'un bobinage et d'un noyau magnétique.

Par exemple on peut usiner à l'intérieur du métal de la roue, sur sa face latérale arrière opposée à la face avant d'entrée de la roue, en vis-a-vis du stator 15, une ou plusieurs cavités dans laquelle ou dans lesquelles on

insère des éléments de rotor constitués par des aimants permanents.

Le rotor comporte généralement une pluralité d'éléments de rotor ré-

partis circonférentiellement autour de l'axe de la roue.

Le moteur électrique 15, constitué par les bobinages du stator et les

aimants permanents du rotor, constitue un moteur synchrone. Il est égale-

ment possible d'usiner la face latérale de la roue, de part et d'autre de la ou

des cavités de réception des aimants permanents 18 du rotor, pour consti-

tuer des pôles saillants.

Il est également possible de réaliser le rotor sous la forme d'un induit bobiné, les éléments de rotor intégrés à la roue étant alors constitués par des bobinages en court-circuit logés dans des cavités de la roue. Dans ce

cas, le moteur électrique est un moteur asynchrone.

On peut également réaliser, par usinage de la roue, des encoches et

parties saillantes pour obtenir un moteur à réluctance.

Dans tous les cas, les parties électriques du rotor intégrées à la roue de la pompe sont protégées du fluide à pomper remplissant la cavité 8 du corps de pompe, par des plaques de protection mécaniques ou par une

couche de protection réalisée par exemple par dépôt chimique ou électroly-

tique.

Les éléments de rotor intégrés à la roue de la pompe peuvent égale-

ment constituer des éléments de l'inducteur du moteur électrique, on prévoit pour cela une alimentation électrique appropriée du moteur. Dans ce cas, le

moteur électrique est un moteur synchrone.

Dans tous les cas, la partie de la roue de la pompe dans laquelle sont intégrés les éléments de rotor peut être analogue à un disque de rotor d'un

moteur discoïde.

Le fluide dont on réalise le pompage, qui est aspiré par l'ouverture 4 du corps de pompe lors de la rotation de la roue, pénètre dans l'ouie 11 d'arrivée de fluide dans la roue puis dans les canaux 13 de direction radiale dirigés de la partie centrale vers la partie périphérique de la roue. La pompe

est à fonctionnement centrifuge et le fluide passe d'une direction de circula-

tion axiale à une circulation de direction radiale.

Le fluide dont on assure le pompage remplit toute la cavité 8 du corps de pompe autour de la roue 10 et vient en contact de part et d'autre de la roue, avec les paliers 9 et 9' qui sont ainsi lubrifiés par le fluide en cours de pompage. Dans le cas du pompage d'un fluide chargé, par exemple d'un liquide renfermant des matières solides, on peut utiliser une roue de pompe qui est ouverte sur sa partie avant. Dans ce cas, les canaux 13 ne comportent pas

de paroi antérieure les séparant de la cavité 8 du corps de pompe. Les pa-

rois latérales de séparation des canaux, qui se rejoignent dans la partie centrale d'entrée de la roue, constituent alors des aubages en saillie par rapport à la partie avant de la roue. Dans ce cas, le palier avant 9 de la roue est supprimé et la roue n'est montée rotative que par l'intermédiaire d'un

palier arrière, analogue au palier 9'.

Dans le cas du pompage d'un fluide à une température relativement élevée, par exemple à une température pouvant atteindre 200 C en continu, lorsque les éléments de rotor sont constitués par des aimants permanents, les caractéristiques de ces aimants doivent être adaptées à la température

d'utilisation de la pompe, pour obtenir un fonctionnement satisfaisant.

Lorsque le fluide dont on réalise le pompage est à une température

supérieure à celle permise pour l'utilisation des aimants permanents, on uti-

lise un rotor bobiné en court-circuit et un moteur du type asynchrone com-

portant une isolation haute température.

Dans le cas de la motopompe suivant le premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, le moteur électrique d'entraînement ne comporte qu'un seul stator et un seul rotor qui est intégré à la roue de la pompe et placé sur l'une des faces de la roue perpendiculaire à l'axe de rotation, en

vis-à-vis des éléments de stator solidaires du corps de la pompe.

Comme il est visible sur la figure 2 relative à un second mode de réa-

lisation de la motopompe, il est possible d'utiliser une roue de pompe 20 comportant des éléments de rotor 21 et 21', par exemple constitués par des aimants permanents, disposés sur deux faces opposées de la roue de

pompe 20 perpendiculaires à l'axe de rotation de la pompe. Comme précé-

demment, les éléments de rotor 21 et 21' sont répartis suivant toute la cir-

conférence de la roue 20 de la pompe.

i1I 1 On utilise alors deux stators 22 et 22' logés respectivement dans le flasque avant 2a et dans le flasque arrière 2b du corps 2 de la pompe, les éléments de rotor 21 et 21' étant en vis-à-vis respectivement des éléments

de stator 22 et 22'.

Mise à part l'utilisation d'un double rotor et de deux stators, la structure de la pompe selon le second mode de réalisation est identique à la

structure de la pompe selon le premier mode de réalisation.

Les éléments de rotor 21 et 21', placés sur les faces opposées de la roue sont disposés de part et d'autre de la veine fluide circulant à l'intérieur

des canaux 13 de la roue de pompe.

Le second mode de réalisation de la pompe permet d'augmenter la

puissance de la pompe en réalisant l'entraînement par deux moteurs électri-

ques en parallèle.

Comme il est visible sur la figure 3 relative à un troisième mode de

réalisation de la pompe, il est possible, dans le cas d'une réalisation com-

portant deux rotors intégrés à la roue de pompe analogues aux rotors cons-

titués par les éléments 21 et 21' du second mode de réalisation et deux stators analogues aux stators 22 et 22' du second mode de réalisation, de

prévoir une double alimentation centrale de la roue de la pompe qui com-

porte deux ouies 24 et 24' ouvertes de part et d'autre de la roue, de direction

axiale, qui sont prolongées par des paires de canaux symétriques par rap-

port à un plan transversal du moteur, de trace 27 sur la figure 3, qui se rejoi-

gnent sous la forme d'un canal unique 26 de direction radiale.

Dans ce cas, le corps de pompe comporte deux ouvertures d'arrivée de fluide 25 et 25' alignées axialement et débouchant chacune dans une ouie 24, 24' de la roue de pompe 23. On peut ainsi doubler le débit de la pompe. Au lieu d'une seule roue de pompe, la motopompe suivant l'invention peut comporter plusieurs roues de pompe calées sur un même arbre ou sur au moins deux arbres différents et par exemple deux roues de pompe,

comme dans le cas du quatrième mode de réalisation de la motopompe re-

présentée sur la figure 4, du cinquième mode de réalisation de la moto-

pompe représentée sur la figure 5 et du sixième mode de réalisation de la

figure 6.

Les roues de pompe disposées successivement dans la direction axiale de la motopompe et les parties correspondantes de la cavité du corps de pompe constituent des étages successifs de pompage. Dans le cas du quatrième mode de réalisation représenté sur la figure

4, le corps de pompe 2 comporte, en plus d'un fiasque avant 2a, d'un flas-

que arrière 2b et d'un élément de paroi latérale 2c, deux plaques de ferme-

ture arrière 2d et 2'd. Entre ces différents éléments constituant le corps de pompe qui sont assemblés entre eux, sont intercalés des joints statiques

permettant d'assurer une fermeture étanche du corps de pompe qui com-

porte deux cavités 28 et 28' successives constituant respectivement, avec une première roue de pompe 30 et avec une seconde roue de pompe 30',

deux étages successifs de la pompe.

La première roue de pompe 30 et la seconde roue de pompe 30' sont

calées sur un même arbre 31 ayant pour axe l'axe 3 de la pompe.

La première roue de pompe 30 et la seconde roue de pompe 30' comportent, à leur partie centrale, une ouie d'arrivée de fluide de direction sensiblement axiale et une pluralité de canaux reliés à l'ouie de la roue de

pompe, de direction sensiblement radiale.

Des éléments de rotor tels que des aimants permanents 32 sont inté-

grés à la seconde roue de pompe 30' et placés dans une face latérale de la

roue de pompe 30' perpendiculaire à l'axe 3 de la pompe, dans une disposi-

tion circonférentielle. Les éléments de rotor 32, intégrés à la seconde roue de pompe 30', sont placés dans la face latérale arrière de la roue de pompe ', en vis-à-vis d'un stator 35 monté dans le flasque arrière 2b du corps de pompe. De plus, le flasque arrière 2b du corps de pompe 2 est traversé par la

conduite 5 de sortie de fluide, de direction radiale et par un canal de pas-

sage des câbles d'alimentation du stator 35.

Aucun élément de rotor n'est intégré à la première roue de pompe 30 qui n'a qu'un rôle hydraulique. L'entraînement en rotation des roues 30 et ' et de l'arbre 31 de la pompe est assuré par le moteur constitué par les

éléments de rotor 32 et le stator 35.

Les paliers de l'ensemble tournant constitué par la première roue de

pompe 30, la seconde roue de pompe 30' et l'arbre 31 sont portés, respecti-

vement, par le flasque avant 2a et la première roue de pompe 30 et par la plaque de fermeture 2'd et la partie arrière de l'arbre 31 qui porte également une butée tournante intercalée entre deux butées fixes portées par la plaque

de fermeture 2'd.

L'élément de paroi latérale 2c du corps de pompe 2 comporte deux parois transversales 33 et 33' délimitant un espace de sortie du fluide du premier étage de la pompe constitué par la cavité 28 et la roue 30 et un passage de guidage du fluide vers l'entrée du second étage de la pompe constitué par la seconde roue 30' et la cavité 28'. La paroi 33 comporte au moins une ouverture 34 de passage du fluide sortant du premier étage de la

pompe.

L'utilisation de deux étages successifs de pompage permet d'augmenter la pression du fluide dans la seconde cavité du corps de

pompe 28' et dans le canal de sortie 5 de la pompe.

Dans le cas du cinquième mode de réalisation représenté sur la figure 5, la motopompe suivant l'invention comporte deux roues de pompe 36 et 36', dans chacune desquelles sont intégrés des éléments de rotor 37 et 37', tels que des aimants permanents, placés dans des faces transversales des roues 36 et 36' en vis-à-vis de stators 38 et 38' montés dans le corps de pompe.

Le corps de pompe 2 comporte un flasque avant 2a, un premier flas-

que arrière 2b, un second flasque arrière 2'b, un élément latéral de ferme-

ture 2c et deux plaques de fermeture arrière 2d et 2'd.

Entre les éléments successifs du corps de pompe, qui sont assem-

blés entre eux, sont intercalés des joints toriques d'étanchéité statique.

Le premier stator 38, disposé en vis-a-vis des éléments de rotor 37 de la première roue de pompe 36, est fixé sur le premier flasque arrière 2b. Les

éléments du stator 38', disposés en vis-à-vis des éléments de rotor 37' inté-

i il ria i grés à la seconde roue de pompe 36', sont fixés dans des cavités du second

flasque arrière 2'b du corps de pompe.

Des parties radiales du premier flasque arrière 2b et de l'élément de

fermeture transversale 2c du corps de pompe définissent un chemin de cir-

culation du fluide dont on assure le pompage, entre un premier étage de pompage constitué par la première roue 36 et par une première cavité 39 du corps de pompe et le second étage de pompage constitué par la seconde roue de pompage 36' et par une seconde cavité de pompage 39' du corps

de pompe communiquant avec la sortie radiale 5 de la pompe.

La partie radiale délimitant le passage de fluide du premier flasque arrière 2b est percée d'une ouverture de passage axial du fluide dont on

réalise le pompage.

L'ensemble mobile de la pompe, constitué par la première roue de

pompe 36, la seconde roue de pompe 36' et un arbre 41 sur lequel sont ca-

lées les roues de pompe 36 et 36', est monté rotatif dans le corps de pompe 2 et entraîné en rotation par le premier moteur électrique constitué par le stator 38 et les éléments de rotor 37 et par le second moteur électrique

constitué par le second stator 38' et les seconds éléments de rotor 37'.

La pression de pompage ou de compression du fluide peut être ac-

crue par passages successifs dans le premier étage de pompage et dans le

second étage de pompage.

Sur la figure 6, on a représenté un sixième mode de réalisation d'une motopompe suivant l'invention. Les éléments correspondants sur les figures et 6 sont affectés des mêmes repères. La seule différence entre les motopompes selon les cinquième et sixième modes de réalisation est que, dans le cas du cinquième mode de réalisation, les deux roues de pompe 36 et 36' sont fixées respectivement, sur des arbres indépendants 41 et 41' montés

rotatifs par l'intermédiaire de deux paliers dans le corps de pompe 2 et rete-

nus axialement, chacun par un ensemble à butées axiales. Grâce à ce montage à arbres indépendants (ou à tout autre montage rotatif indépendant

dans le corps de pompe), les deux roues de pompe 36 et 36' peuvent tour-

ner à des vitesses différentes et réglables de manière indépendante l'une de l'autre. En particulier, le réglage indépendant de la vitesse de la roue 36 de

1 II -

l'étage d'entrée de la pompe permet de régler l'effet de cavitation. La moto-

pompe peut comporter un nombre quelconque de roues montées rotatives indépendamment l'une de l'autre dans le corps de pompe, l'une au moins des roues portant au moins un élément de rotor placé en vis-à-vis d'un stator porté par le corps de pompe. Pour tous les modes de réalisation décrits, l'encombrement total de la

pompe est réduit par le fait que le ou les rotors du ou des moteurs électri-

ques d'entraînement de la pompe sont intégrés à une roue ou à plusieurs

roues de la pompe.

Les pertes par frottement hydraulique sont également réduites, du fait

qu'une même pièce tournante peut constituer une roue de pompe et un ro-

tor. Le nombre de pièces à mettre en fabrication pour la réalisation de la pompe est également réduit. Non seulement l'encombrement et le poids de

la pompe mais encore le coût de celle-ci peuvent être réduits grâce à la dis-

position suivant l'invention.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été dé-

crits.

C'est ainsi que le nombre de roues et d'étages de pompage succes-

sifs peuvent être quelconques, en fonction des caractéristiques attendues de la pompe. Chacun des étages successifs de la pompe peut comporter une

roue de pompe équipée d'éléments de rotor ou une roue de pompe ne com-

portant pas d'éléments de rotor, l'un des étages de la pompe au moins com-

portant cependant une roue de pompe dans laquelle sont intégrés des élé-

ments de rotor disposés en vis-à-vis d'un stator porté par le corps de pompe.

Les roues de pompes peuvent être réalisées sous forme modulaire et assemblées éventuellement avec un composant modulaire de rotor intégrant les éléments rotoriques. L'élément modulaire de la roue de pompe et le composant modulaire de rotor sont assemblés face contre face, de manière

que le composant modulaire de rotor présente une face transversale per-

pendiculaire à l'axe de rotation de la roue de pompe.

7T T FW[

* Les roues de pompes peuvent être également réalisées sous forme monobloc et comporter des cavités pour loger et fixer des éléments de rotor,

comme il a été expliqué plus haut. L'invention s'applique au pompage ou à la compression de tout fluide dans

une pompe ou compresseur centrifuge ayant un corps étanche. i 1 T

Claims (10)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif motorisé à circulation centrifuge de fluide, tel qu'une motopompe ou un moto-compresseur, comportant un corps (2) étanche et au moins une roue (10, 20, 23, 30, 30', 36, 36') montée rotative autour d'un axe de rotation (3) dans le corps étanche (2) comprenant au moins une arri- vée de fluide (11, 24, 24') à sa partie centrale et une pluralité de canaux (13, 26) de circulation de fluide de direction sensiblement radiale, entre l'arrivée de fluide centrale (11, 24, 24') et la périphérie de la roue (10, 20, 23, 30, 30', 36, 36') ainsi qu'un moteur électrique d'entraînement de la roue comportant un stator (15, 22, 22', 35, 38, 38') et un rotor solidaire en rotation de la roue, caractérisé par le fait que le rotor comporte au moins un élément de rotor (18, 21, 21', 32, 37, 37') intégré à la roue (10, 20, 23, 30, 30', 36, 36'), sur au moins une face latérale de la roue (10, 20, 23, 30, 30', 36, 36') sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (3) et disposé en vis-à-vis d'au moins un élément de stator (15, 22, 22', 35, 38, 38') fixé dans le corps étanche (2) du dispositif.

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité d'éléments de rotor constitués par l'un au moins des éléments suivants: aimants permanents, bobinages, pôles saillants, répartis suivant la circonférence de la roue (10, 20, 23, 30, 30', 36, 36'), le stator étant constitué par une pluralité de bobines (16) placées en vis-à-vis de la

pluralité d'éléments de rotor.

3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les éléments de rotor sont constitués par des aimants permanents (18, 21, 21', 32, 37, 37') fixés dans des cavités de la face latérale de la roue (10, 20, 23,

, 30', 36, 36').

4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte une seule roue (10) comportant une seule arrivée de fluide (11) d'un côté de l'une des faces latérales de la roue (10) ou face d'entrée de la roue et au moins un élément de rotor (18) intégré à la

roue (10) sur la face latérale de la roue opposée à la face d'entrée.

5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte une seule roue (20) ayant une seule arri-

vée de fluide du côté de la face latérale d'entrée de la roue (20) et au moins un élément de rotor (21, 21') sur chacune des faces latérales de la roue en

vis-à-vis d'éléments de stator (22, 22').

6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte une seule roue (23) comportant deux arri-

vées de fluide (24, 24') à sa partie centrale du côté d'une première face laté-

rale de la roue et du côté d'une seconde face opposée à la première et au

moins un élément de rotor sur chacune des faces latérales de la roue en vis-

à-vis d'au moins un élément de stator porté par le corps (2) du dispositif.

7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux roues (30, 30') fixées suc-

cessivement dans la direction axiale (3) sur un arbre (31) monté rotatif dans le corps de pompe (2), I'une au moins des roues de pompe (30') comportant au moins un élément de rotor (32) intégré à la roue (30') sur au moins une face latérale de la roue (30') et disposé en vis-à-vis d'au moins un élément

de stator (35).

8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il

comporte au moins deux roues (36, 36') fixées successivement dans la di-

rection axiale (3) de la pompe sur un arbre (41) monté rotatif dans le corps

de pompe (2), au moins un élément de rotor (37, 37') étant intégré à cha-

cune des roues (36, 36'), sur au moins une face latérale de chacune des roues (36, 36') et disposé en vis-À-vis d'au moins un élément de stator (38, 38').

9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux roues (36, 36') montées rotatives indépendamment l'une de l'autre, dans le corps de pompe (2), l'une au moins des roues (36, 36') portant au moins un élément de rotor (37, 37')

placé en vis-à-vis d'un stator (38, 38') porté par le corps de pompe (2).

10.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, ca-

ractérisé par le fait que le corps (2) du dispositif est réalisé en plusieurs par-

ties (2a, 2b, 2'b, 2c, 2d, 2'd) assemblées entre elles, des joints d'étanchéité statique (6, 7) étant intercalés entre les éléments du corps (2) assemblés

entre eux.