IT202000004876A1 - Elettropompa con convogliatore di liquido perfezionato - Google Patents

Description

ELETTROPOMPA CON CONVOGLIATORE DI LIQUIDO PERFEZIONATO

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un'elettropompa che comprende un convogliatore di liquido perfezionato.

Una elettropompa ? un dispositivo atto a movimentare un liquido, generalmente acqua, aspirandolo da una prima zona, mediante un condotto di aspirazione, e inviandolo in una seconda zona mediante un condotto di mandata.

L'elettropompa comprende una camicia di contenimento esterna che racchiude al suo interno:

- una zona meccanica, che comprende una bocca di aspirazione ed una bocca di mandata, a cui sono collegati i condotti di aspirazione e mandata, e contiene una o pi? giranti, intervallate da diffusori, calettate su di un albero motore atto a metterle in rotazione, per la movimentazione del liquido,

- una zona elettromeccanica, comprendente una scheda elettronica di governo dell'elettropompa ed un motore elettrico, contenuto in un guscio e comprendente a sua volta un rotore, da cui si sviluppa l'albero motore, ed uno statore che circonda tale rotore.

Nella presente descrizione con l'espressione ?elettropompa verticale? si intende una elettropompa che presenta un assetto d'uso verticale ed un asse di sviluppo verticale, con la zona meccanica nella sua parte inferiore e la zona elettromeccanica nella sua parte superiore, sovrastante la zona meccanica.

Nel proseguo della descrizione vengono illustrate elettropompe verticali, tuttavia analoghe considerazioni, con le opportune variazioni, possono essere fatte per una ?elettropompa orizzontale? intendo, per essa, una elettropompa con asse di sviluppo orizzontale e zone meccanica ed elettromeccanica sullo stesso livello.

Considerando, ad esempio, alcune elettropompe verticali di tipo noto, solitamente il liquido ? aspirato mediante il condotto di aspirazione ed entra nella zona meccanica, per mezzo della bocca di aspirazione, posta in corrispondenza/prossimit? dell'estremo inferiore della zona meccanica, attraversa la porzione con giranti e diffusori e quindi ? inviato alla bocca di mandata il cui imbocco ? posto in corrispondenza/prossimit? dell'estremo superiore della zona meccanica, o in prossimit? della bocca di aspirazione.

In tal caso il motore ? raffreddato ad aria. In alcune elettropompe verticali ad oggi note, il liquido aspirato sale ulteriormente, dopo aver raggiunto l'estremo superiore della zona meccanica, lambendo, almeno parzialmente, il guscio di contenimento del motore elettrico per raffreddarlo, e quindi ? inviato alla bocca di mandata, mediante un condotto di collegamento, il cui imbocco ? posto al di sopra dell'estremo superiore della zona meccanica, in corrispondenza della zona elettromeccanica.

Per ridurre gli ingombri complessivi dell'elettropompa, in entrambi i casi sopra illustrati:

- bocca di aspirazione e bocca di mandata sono poste sostanzialmente allo stesso livello, generalmente nella parte bassa dell'elettropompa, in prossimit? dell'estremo inferiore della zona meccanica,

- considerando il verso di movimento del liquido, prima della bocca di mandata, il condotto di collegamento presenta un tratto verticale, con asse parallelo all'asse dell'elettropompa, in cui il liquido scende nuovamente fino, sostanzialmente, al livello di aspirazione, quindi ? inviato alla bocca di mandata.

Tali tecniche note presentano alcuni aspetti perfettibili.

Con le elettropompe sopra illustrate, infatti, si verificano delle notevoli perdite di carico determinate dalla geometria e configurazione del percorso che deve compiere il liquido tra la bocca di aspirazione e la bocca di mandata.

Di conseguenza ? necessario impiegare una bocca di aspirazione che presenti un diametro maggiore della bocca di mandata, per poter garantire la mandata voluta e ci? determina ingombri non trascurabili, specialmente nella parte in cui ? posta la bocca di aspirazione.

Inoltre ? necessario studiare un adeguato diametro per la bocca di aspirazione per garantire la mandata voluta contrastando le perdite di carico e ci? determina processi realizzativi dell'elettropompa lunghi e complessi.

Ancora, il condotto di collegamento prima della bocca di mandata, sopra descritto, ? esterno alla camicia di contenimento e determina, di conseguenza, un ingombro non trascurabile.

Il compito del presente trovato ? quello di realizzare una elettropompa con convogliatore di liquido che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o pi? degli aspetti sopra indicati.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato ? quello di realizzare una elettropompa con convogliatore di liquido che consenta di ridurre le perdite di carico tra la bocca di aspirazione e la bocca di mandata rispetto ad analoghe elettropompe di tipo noto.

Un altro scopo del trovato ? quello di mettere a punto una elettropompa con convogliatore di liquido che elimini la necessit? di impiegare una bocca di aspirazione di diametro maggiore rispetto alla bocca di mandata.

Ancora uno scopo del trovato ? quello di realizzare una elettropompa con convogliatore di liquido che permetta di ridurre gli ingombri complessivi, ed il numero di componenti, rispetto ad analoghe elettropompe di tipo noto.

Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare una elettropompa con convogliatore di liquido che sia di elevata affidabilit?, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una elettropompa, per la movimentazione di un liquido, comprendente una camicia di contenimento racchiudente al suo interno:

- una zona meccanica, che comprende una bocca di aspirazione ed una bocca di mandata, detta zona meccanica contenendo un gruppo di movimento di detto liquido comprendente una o pi? giranti, intervallate da diffusori, calettate su di un albero motore, detta bocca di aspirazione e detta bocca di mandata essendo sostanzialmente prossime, - una zona elettromeccanica, comprendente un motore elettrico, contenuto in un guscio e comprendente a sua volta un rotore ed uno statore circondante detto rotore, detto rotore essendo calettato su detto albero motore,

caratterizzata dal fatto di comprendere, nel verso di movimento di detto liquido, un convogliatore di detto liquido tra detta bocca di aspirazione e detta bocca di mandata, posto all'interno di detta camicia e circondante detto guscio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'elettropompa con convogliatore di liquido perfezionato, secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra una vista in sezione di una elettropompa con convogliatore di liquido, secondo il trovato;

- le figure 2a e 2b illustrano il convogliatore di liquido dell'elettropompa di figura 1,

- la figura 3 illustra uno schema di funzionamento di una elettropompa, secondo il trovato,considerando la medesima sezione di figura 1.

Con riferimento alle figure citate, una elettropompa con convogliatore secondo il trovato, ? indicata globalmente con il numero di riferimento 10.

L'elettropompa rappresentata in figura 1 ? un'elettropompa verticale atta alla movimentazione di un liquido, tuttavia in altre forme realizzative l'elettropompa pu? essere di altro tipo.

L'elettropompa 10 comprende una camicia 11 di contenimento esterna che racchiude al suo interno, lungo il suo asse X di sviluppo:

- una zona meccanica 12, che comprende una bocca di aspirazione 13 ed una bocca di mandata 14,

- una zona elettromeccanica 15, comprendente un motore elettrico 16, contenuto in un guscio 17 e comprendente a sua volta un rotore 18 ed uno statore 19 circondante il rotore.

Il rotore 18 ? calettato sull'albero motore 22.

La camicia 11 presenta una forma sostanzialmente cilindrica ed il suo asse di sviluppo coincide con l'asse X di sviluppo dell'elettropompa 10.

La zona meccanica 12 contiene un gruppo 33 di movimento del liquido comprendente una o pi? giranti 20, intervallate da diffusori 21, calettate su di un albero motore 22.

Nel caso, non rappresentato nelle figure, in cui l'elettropompa comprenda una sola girante non ? necessaria la presenza di un diffusore.

Il gruppo 33 di movimento del liquido presenta un profilo sostanzialmente cilindrico ed ? collegato fluidicamente, in ingresso, alla bocca d'aspirazione 13.

All'interno della zona meccanica 12, la parete laterale esterna del gruppo 33 di movimento definisce con la corrispondente parete laterale interna della camicia 11, una camera 34, collegata fluidicamente, in uscita, alla bocca di mandata 14.

La bocca di aspirazione 13 e la bocca di mandata 14 sono sostanzialmente prossime.

Nella forma realizzativa illustrata in figura 1, la bocca di aspirazione 13 e la bocca di mandata 14 sono situate sostanzialmente all'estremo inferiore della zona meccanica 12.

Una delle peculiarit? del trovato consiste nel fatto di comprendere un convogliatore 23 di liquido tra la bocca di aspirazione 13 e la bocca di mandata 14, nel verso di movimento del liquido, posta all'interno della camicia 11 e circondante il guscio 17.

In particolare, il convogliatore 23 ? posto nella zona elettromeccanica 15 al di sopra della zona meccanica 12 e definisce, all'interno della camicia 11, due passaggi distinti, con direzione parallela all'asse X di sviluppo dell'elettropompa 10 e/o della sua camicia 11, ma con versi di percorrenza opposti, per il liquido in movimento:

- un primo passaggio 24, compreso tra il guscio 17 ed il convogliatore 23,

- un secondo passaggio 25, compreso tra il convogliatore 23 e la camicia 11.

Nello specifico, nel primo passaggio 24, il liquido si muove tra:

- una prima estremit? 26 della zona elettromeccanica 15, posta in corrispondenza all'interfaccia tra la zona meccanica 12 e la zona elettromeccanica 15,

- ed una seconda estremit? 27 della zona elettromeccanica 15, opposta alla prima estremit? 26,

nel senso delle frecce I, di figura 3.

Nel secondo passaggio 25, invece il liquido si muove tra:

- la seconda estremit? 27 della zona elettromeccanica 15,

- e la prima estremit? 26 della zona elettromeccanica 15,

nel senso delle frecce O, di figura 3.

In particolare, il gruppo 33 di movimento ? collegato fluidicamente, in uscita, col il primo passaggio 24, mentre la camera 34 della zona meccanica 12 ? collegato fluidicamente, in ingresso, con il secondo passaggio 25.

Il primo passaggio 24 ? collegato in uscita con l'ingresso del secondo passaggio 25, in prossimit? della seconda estremit? 27 della zona elettromeccanica 15.

Con riferimento alle figure 2a e 2b, il convogliatore 23 comprende un corpo 28 sostanzialmente tubolare.

All'esterno del corpo tubolare 28, il convogliatore 23 comprende una pluralit? di nervature 29, in corpo unico con esso, a sviluppo parallelo all'asse di sviluppo del corpo 28 tubolare.

Il convogliatore 23 comprende un anello 30, in corpo unico con le nervature 29, circondante l'estremit? 31 del corpo 28 tubolare, disposta in prossimit? dell'interfaccia tra la zona meccanica 12 e la zona elettromeccanica 15.

In particolare, l'anello 30 presenta un diametro interno maggiore del diametro esterno dell'estremit? 31 del corpo 28 tubolare.

La sezione del corpo 28 tubolare, ortogonale al suo asse di sviluppo, si restringe in corrispondenza dell'estremit? 31.

In tal modo sono presenti una pluralit? di aperture 32 i cui bordi sono definiti da: la superficie interna dell'anello 30, le superfici affacciate di due successive nervature 29 e la superficie esterna del corpo tubolare 28.

Tali aperture 32 sono disposte in prossimit?/corrispondenza dell'interfaccia tra la zona meccanica 12 e la zona elettromeccanica 15 e definiscono dei varchi per il liquido, dal secondo passaggio 25, verso la camera 34 della zona meccanica 12.

Durante il funzionamento dell'elettropompa 10, il liquido segue il percorso rappresentato con le frecce tratteggiate in figura 3.

Il percorso ? articolato nelle seguenti fasi: - il liquido ? aspirato mediante la bocca d'aspirazione 13, nel verso delle frecce A;

- entra nel gruppo 33 di movimento e lo attraversa, nel senso delle frecce B;

- quindi entra nella zona elettromeccanica 15, percorrendo il primo passaggio 24 tra la prima estremit? 26 e la seconda estremit? 27, secondo il verso indicato dalle frecce I: in tale fase il liquido lambisce il guscio 17 del motore 16, raffreddandolo;

- giunto in corrispondenza della seconda estremit? 27, il liquido entra nel secondo passaggio 25, invertendo di 180? la sua direzione, e percorre il secondo passaggio 25 dalla seconda estremit? 27 verso la prima estremit? 26, secondo il verso indicato dalle frecce O;

- arrivato in corrispondenza dell'anello 30, attraversa le aperture 32 ed entra nella camera 34, secondo il verso delle frecce C;

- dalla camera 34, il liquido ? inviato alla bocca di mandata 14 nel verso delle frecce D.

In questo modo non ? necessario un condotto di collegamento prima della bocca di mandata, riducendo al contempo:

- le perdite di carico tra aspirazione e mandata,

- gli ingombri complessivi dell'elettropompa. Si ? in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una elettropompa con convogliatore di liquido che consente di ridurre le perdite di carico tra la bocca di aspirazione e la bocca di mandata rispetto ad analoghe elettropompe di tipo noto.

Con il trovato si ? messo a punto una elettropompa con convogliatore di liquido che elimina la necessit? di impiegare una bocca di aspirazione di diametro maggiore rispetto alla bocca di mandata.

? da notare come, con il trovato, si ? realizzato una elettropompa con convogliatore di liquido che permette di ridurre gli ingombri complessivi, ed il numero di componenti, rispetto ad analoghe elettropompe di tipo noto.

Inoltre, con il trovato si ? ridotta la rumorosit? della elettropompa rispetto ad analoghe elettropompe di tipo noto grazie alla presenza di una maggiore quantit? d'acqua nell'intercapedine tra il guscio del motore la camicia di contenimento esterna.

Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purch? compatibili con l'uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilit? delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elettropompa (10), per la movimentazione di un liquido, comprendente una camicia (11) di contenimento racchiudente al suo interno: - una zona meccanica (12), che comprende una bocca di aspirazione (13) ed una bocca di mandata (14), detta zona meccanica (12) contenendo un gruppo (33) di movimento di detto liquido comprendente una o pi? giranti (20), intervallate da diffusori (21), calettate su di un albero motore (22), detta bocca di aspirazione (13) e detta bocca di mandata (14) essendo sostanzialmente prossime, - una zona elettromeccanica (15), comprendente un motore elettrico (16), contenuto in un guscio (17) e comprendente a sua volta un rotore (18) ed uno statore (19) circondante detto rotore (18), detto rotore (18) essendo calettato su detto albero motore (22), caratterizzata dal fatto di comprendere, nel verso di movimento di detto liquido, un convogliatore (23) di detto liquido tra detta bocca di aspirazione (13) e detta bocca di mandata (14), posto all'interno di detta camicia (11) e circondante detto guscio (17).
2. 2. Elettropompa (10), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta camicia (11) presenta una forma sostanzialmente cilindrica ed il suo asse di sviluppo coincide con l'asse (X) di sviluppo di detta elettropompa (10).
3. 3. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto gruppo (33) di movimento di detto liquido presenta un profilo sostanzialmente cilindrico ed ? collegato fluidicamente, in ingresso, a detta bocca d'aspirazione (13).
4. 4. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che all'interno di detta zona meccanica (12), la parete laterale esterna di detto gruppo (33) di movimento definisce con la corrispondente parete laterale interna di detta camicia (11) una camera (34) collegata fluidicamente, in uscita, a detta bocca di mandata (14).
5. 5. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto convogliatore (23) ? posto nella zona elettromeccanica (15) e definisce, all'interno di detta camicia 11, due passaggi distinti per detto liquido, con direzione parallela a detto asse (X) di sviluppo di detta elettropompa (10): - un primo passaggio (24), compreso tra detto guscio (17) e detto convogliatore (23), - un secondo passaggio (25), compreso tra detto convogliatore (23) e detta camicia (11).
6. 6. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che: - detto gruppo (33) di movimento ? collegato fluidicamente, in uscita, con detto primo passaggio (24), - detta camera (34) di detta zona meccanica (12) ? collegata fluidicamente, in ingresso, con detto secondo passaggio (25), - detto primo passaggio (24) ? collegato in uscita con l'ingresso di detto secondo passaggio (25).
7. 7. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto convogliatore (23) comprende un corpo (28) sostanzialmente tubolare.
8. 8. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, all'esterno di detto corpo tubolare (28), detto convogliatore (23) comprende una pluralit? di nervature (29) in corpo unico con esso, a sviluppo parallelo all'asse di sviluppo di detto corpo (28) tubolare.
9. 9. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto convogliatore (23) comprende un anello (30) in corpo unico con dette nervature (29), circondante l'estremit? (31) di detto corpo (28) tubolare, detta estremit? (31) essendo disposta in prossimit? dell'interfaccia tra detta zona meccanica (12) e detta zona elettromeccanica (15).
10. 10. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto anello (30) presenta un diametro interno maggiore del diametro esterno di detta estremit? (31) di detto corpo (28) tubolare.
11. 11. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la sezione di detto corpo (28) tubolare, ortogonale al suo asse di sviluppo, si restringe in corrispondenza di detta estremit? (31).
12. 12. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto convogliatore (23) presenta una pluralit? di aperture (32) i cui bordi sono definiti da: la superficie interna di detto anello (30), le superfici affacciate di due successive di dette nervature (29) e la superficie esterna di detto corpo tubolare (28).
13. 13. Elettropompa (10), secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette aperture (32) sono disposte in prossimit?/corrispondenza dell'interfaccia tra detta zona meccanica (12) e detta zona elettromeccanica (15) e definiscono dei varchi per detto liquido da detto secondo passaggio (25) verso detta camera (34) di detta zona meccanica (12).