ITMI940233A1 - SELF-PRIMING MOTOR PUMP GROUP - Google Patents
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Description
"GRUPPO DI POMPA A MOTORE AUTOADESCANTE" "SELF-PRIMING MOTOR PUMP GROUP"
L'invenzione ha origine da un gruppo di pompa a motore autoadescante, secondo la parte introduttiva della rivendicazione 1. The invention originates from a self-priming motor pump unit, according to the introductory part of claim 1.
Gruppi di questo tipo sono descritti in EP-A-0 401 670 e in DE-A-3 409 463. Questi gruppi presentano un ampio alloggiamento, con una girante di pompa e con un dispositivo eiettore ed un motore di azionamento elettrico, accoppiato esternamente con una flangia a questo alloggiamento, la girante della pompa essendo disposta solidale in rotazione sulla sezione terminale dell'albero motore orizzontale, emergente dall'alloggiamento del motore e sporgente all'interno nell'alloggiamento della pompa. Il dispositivo eiettore è disposto nel caso citato per primo, orientato orizzontalmente e, nell'altro caso, verticalmente. Tuttavia, in entrambi i casi, la citata disposizione del dispositivo eiettore dà come risultato una costruzione relativamente grossa del gruppo complessivo. Del resto, l'alto livello di rumore del motore di azionamento impiegato, raffreddato ad aria, è fastidioso, per cui l'impiego dei gruppi viene limitato a poche ore del giorno. Infine, la costruzione voluminosa del gruppo conduce a un ingombro in pianta corrispondente nella sua installazione e a costi di produzione notevoli. Groups of this type are described in EP-A-0 401 670 and in DE-A-3 409 463. These units have a large housing, with a pump impeller and with an ejector device and an electric drive motor, coupled externally with a flange to this housing, the pump impeller being arranged integral in rotation on the terminal section of the horizontal motor shaft, emerging from the motor housing and projecting inwardly into the pump housing. The ejector device is arranged in the first case, oriented horizontally and, in the other case, vertically. However, in both cases, the aforementioned arrangement of the ejector device results in a relatively large construction of the overall assembly. Moreover, the high noise level of the air-cooled drive motor used is annoying, so that the use of the units is limited to a few hours of the day. Finally, the bulky construction of the unit leads to a corresponding footprint in its installation and to considerable production costs.
Il compito dell'invenzione consiste nel miglioramento del gruppo di pompa a motore citato all'inizio, nel sensó che viene costruito più compatto, presenta un raffreddamento migliorato ed un esercizio molto silenzioso, e inoltre può essere prodotto in modo economico. The object of the invention is to improve the motor pump assembly mentioned at the beginning, in the sense that it is built more compact, has improved cooling and very quiet operation, and moreover it can be produced in an economical way.
La soluzione di questo compito viene riportata nella rivendicazione 1. The solution of this task is reported in claim 1.
Il gruppo secondo l'invenzione è costruito in modo sostanzialmente più compatto rispetto ai gruppi noti citati in precedenza, cosicché presenta una lunghezza di costruzione sostanzialmente ridotta, in rapporto ad un aumento relativamente piccolo del diametro. Una particolare compattezza viene ottenuta se, per il dispositivo eiettore previsto lateralmente, è prevista solo una insenatura dell'intero alloggiamento, o se il gruppo costruttivo della girante della pompa e del motore di azionamento elettrico è disposto eccentricamente in un alloggiamento comune formato circolare. Mediante l'impiego di un motore il cui statore viene completamente lambito all'esterno dal flusso di mandata complessivo della girante di pompa, viene raggiunto un raffreddamento molto efficace del motore di azionamento elettrico. Con 1'eliminazione di un ventilatore da una parte e del previsto scorrimento del liquido del motore di azionamento, dall'altra, viene raggiunta una notevole silenziosità del gruppo. L'ottimo raffreddamento a liquido del motore comporta, inoltre, che la quantità di rame dello statore può essere mantenuta più piccola, con un rendimento uguale del motore. Inoltre, è possibile che il gruppo venga fatto funzionare ad alti numeri di giri, senza che il rumore e il riscaldamento del motore, ovvero del gruppo, aumentino in modo da dare disturbo. Attraverso l'eliminazione di una parte separata di alloggiamento per il dispositivo eiettore, perché questo viene inserito nel resto dell'alloggiamento del gruppo, in modo poco ingombrante, e per la costruzione ulteriormente poco ingombrante dell'alloggiamento del gruppo ivi compresa anche la sua produzione in materiale sintetico, il gruppo secondo l'invenzione può essere prodotto in modo economico. Inoltre, è vantaggioso che, nonostante la compattezza del gruppo, sia presente una grossa riserva d'acqua per il dispositivo eiettore, allo scopo di garantire il processo di autoadescamento della pompa, poiché per questa è a disposizione uno spazio sufficiente fra il motore e il dispositivo eiettore, da una parte, e l'intero alloggiamento, dall'altra. The assembly according to the invention is constructed in a substantially more compact manner than the known assemblies mentioned above, so that it has a substantially reduced construction length, in relation to a relatively small increase in diameter. Particular compactness is obtained if, for the laterally provided ejector device, only one inlet of the entire housing is provided, or if the construction assembly of the pump impeller and of the electric drive motor is arranged eccentrically in a common circularly formed housing. By using a motor whose stator is completely lapped out by the overall delivery flow of the pump impeller, a very effective cooling of the electric drive motor is achieved. With the elimination of a fan on the one hand and the expected flow of the liquid of the drive motor, on the other, a considerable silence of the unit is achieved. The excellent liquid cooling of the motor also means that the amount of copper in the stator can be kept smaller, with an equal efficiency of the motor. Furthermore, it is possible that the unit is operated at high speeds, without the noise and the heating of the engine, or rather of the unit, increasing in a way that would cause disturbance. Through the elimination of a separate housing part for the ejector device, because this is inserted into the rest of the housing of the group, in a space-saving way, and for the further space-saving construction of the housing of the group including also its production made of synthetic material, the unit according to the invention can be produced in an economical way. Furthermore, it is advantageous that, despite the compactness of the unit, there is a large reserve of water for the ejector device, in order to guarantee the self-priming process of the pump, since for this there is sufficient space between the motor and the ejector device, on the one hand, and the entire housing, on the other.
Nel DE-A-4 023 756 è descritto un gruppo di pompa a motore che viene fatto funzionare con un albero verticale e con una girante di pompa disposta in basso, e nel quale il rotore e lo statore del motore a tubo di traferro viene raffreddato dall'interno, mediante una piccola portata parziale, deviata dal flusso principale della pompa. Questo gruppo non ha alcun dispositivo eiettore e il raffreddamento a liquido del motore con la portata parziale è insufficiente, in particolare per alti numeri di giri. DE-A-4 023 756 describes a motor pump assembly which is operated with a vertical shaft and a pump impeller located at the bottom, and in which the rotor and stator of the air gap tube motor is cooled. from the inside, by means of a small partial flow, diverted from the main flow of the pump. This group has no ejector device and the liquid cooling of the engine with partial flow is insufficient, especially at high speeds.
In una realizzazione preferita, la sezione orizzontale dell'alloggiamento comune del gruppo presenta una forma quadrata o pressappoco quadrata. Mediante questa costruzione dell'alloggiamento, l'eiettore può essere sistemato in uno spazio d'angolo e un condensatore e/o altri elementi costruttivi elettronici per l'esercizio del motore di azionamento, possono essere sistemati in almeno un altro spazio d'angolo dell'alloggiamento, in una costruzione particolarmente compatta dello stesso. In a preferred embodiment, the horizontal section of the common housing of the assembly has a square or roughly square shape. By means of this housing construction, the ejector can be arranged in a corner space and a capacitor and / or other electronic construction elements for operating the drive motor can be arranged in at least one other corner space of the housing, in a particularly compact construction of the same.
Per garantire la possibilità dell'uso del gruppo secondo l'invenzione nel caso di un danneggiamento del o dei manicotti di trasporto dell'acqua dell'alloggiamento comune, questi manicotti sono realizzati sostituibili. Perciò, essi sono fissati sull'alloggiamento del gruppo, per esempio per mezzo di un attacco a baionetta. Inoltre, uno dei manicotti può essere dotato di un dispositivo di sicurezza contro il riflusso e/o di un filtro, le quali parti possono essere sostituite ugualmente in modo semplice, a causa della sostituibilità di detti manicotti dell'alloggiamento . In order to ensure the possibility of using the unit according to the invention in the event of damage to the water transport sleeve or sleeves of the common housing, these sleeves are made replaceable. Therefore, they are fixed on the housing of the assembly, for example by means of a bayonet fitting. Furthermore, one of the sleeves can be equipped with a backflow safety device and / or a filter, which parts can be replaced in a simple way too, due to the replacability of said housing sleeves.
L'invenzione viene illustrata più nel dettaglio nel seguito, sulla scorta di una forma di esecuzione esemplificativa, rappresentata negli annessi disegni. In essi: The invention is illustrated in more detail below, on the basis of an exemplary embodiment, represented in the attached drawings. In them:
fig. 1 è una vista laterale della forma di esecuzione esemplificativa; fig. 1 is a side view of the exemplary embodiment;
fig. 2 mostra una vista dall'alto della forma di esecuzione esemplificativa secondo fig. 1; fig. 2 shows a top view of the exemplary embodiment according to fig. 1;
fig. 3 è una sezione verticale secondo la linea A-A di fig. fig. 3 is a vertical section along the line A-A of fig.
2; 2;
fig. 4 è una sezione verticale secondo la linea A-D-D e le sezioni parziali comprese B-B e C-C di fig. 2, per chiarire meglio la funzione di autoadescamento; e fig. 4 is a vertical section along the line A-D-D and the partial sections including B-B and C-C of fig. 2, to better clarify the self-priming function; And
fig. 5 mostra la sezione parziale B-B di fig. 2 in sezione ingrandita. fig. 5 shows the partial section B-B of fig. 2 in enlarged section.
Il gruppo di pompa a motore, indicato generalmente con 1, comprende, secondo le figg. 1 e 2, un alloggiamento comune 2, compatto, che è dotato nella sua zona superiore di un manicotto di aspirazione 3 e di un manicotto di mandata 4, rispettivamente per l'aspirazione e l'espulsione di un liquido. L'alloggiamento comune consiste di una parte inferiore 5 di alloggiamento, per una girante di una pompa centrifuga, e di una parte di alloggiamento 6 che si trova al disopra di questa, con un coperchio 7 per le rimanenti parti costitutive del gruppo 1 all'interno dell'alloggiamento 2. L'alloggiamento 2 inoltre, visto in sezione orizzontale, è preferibilmente costruito quadrato o pressoché quadrato o rettangolare, entrambi i manicotti 3 e 4 essendo disposti nelle zone degli angoli, su un lato dell'alloggiamento. Il gruppo 1 viene alimentato con energia elettrica per mezzo di un cavo di collegamento 8. The motor pump unit, generally indicated with 1, comprises, according to figs. 1 and 2, a common compact housing 2, which is equipped in its upper region with a suction sleeve 3 and a delivery sleeve 4, for the suction and expulsion of a liquid, respectively. The common housing consists of a lower housing part 5, for an impeller of a centrifugal pump, and a housing part 6 which is located above this, with a cover 7 for the remaining constituent parts of the group 1 at the interior of the housing 2. The housing 2, moreover, seen in horizontal section, is preferably constructed square or almost square or rectangular, both sleeves 3 and 4 being arranged in the corner areas, on one side of the housing. Group 1 is powered with electricity by means of a connection cable 8.
L'alloggiamento 2 è fatto di materiale sintetico e viene prodotto preferibilemnte per stampaggio ad iniezione. Come materiale sintetico preferito viene impiegato un materiale polimerico. The housing 2 is made of synthetic material and is preferably produced by injection molding. A polymeric material is used as the preferred synthetic material.
Il manicotto di aspirazione 3 e il manicotto di mandata 4 sono prodotti intercambiabili, secondo una forma d'esecuzione preferita. Quindi, entrambi i manicotti, dotati a titolo d’esempio di una filettatura 9, possono essere sostituiti se sono stati danneggiati. Con ciò si impedisce che il gruppo 1 divenga inutilizzabile se un manicotto, in particolare la sua filettatura, è stata cosi danneggiata che un tubo flessibile di collegamento o un tubo rigido di collegamento possono essere fissati ad essa solo con difficoltà o addirittura non possono più essere fissati. The suction sleeve 3 and the delivery sleeve 4 are interchangeable products, according to a preferred embodiment. Therefore, both sleeves, equipped as an example with a thread 9, can be replaced if they have been damaged. This prevents the assembly 1 from becoming unusable if a sleeve, in particular its thread, has been so damaged that a connecting hose or a connecting rigid pipe can only be fixed to it with difficulty or even can no longer be get fixed.
Per il fissaggio sull'alloggiamento 2 degli elementi di costruzione che costituiscono i manicotti 3 e 4, preferibilmente è previsto un usuale attacco a baionetta 10, la cui costruzione, comprensiva di quella dei manicotti, è visibile in modo ancora più preciso in fig. 5. For fixing the construction elements constituting the sleeves 3 and 4 to the housing 2, a usual bayonet coupling 10 is preferably provided, the construction of which, including that of the sleeves, is visible even more precisely in fig. 5.
L'alloggiamento 2 è dotato di un ponticello di presa 11, fra i due manicotti 3 e 4, che scavalca una conca di presa 12. Quindi il gruppo si può portare comodamente con una mano. The housing 2 is equipped with a gripping bridge 11, between the two sleeves 3 and 4, which goes over a gripping bowl 12. The assembly can therefore be carried comfortably with one hand.
La rappresentazione in sezione secondo fig. 3 mostra che nell'alloggiamento 2 sono disposti un motore a tubo di traferro 13 con un albero 14 disposto in verticale, una girante di pompa 15 a palette, disposta sotto questo, e un eiettore 16, lateralmente, accanto al motore incapsulato. L'albero verticale 14, guidato sopra e sotto in cuscinetti 17 e 18, porta il rotore 19 usuale, la girante di pompa 15 essendo montata solidale in rotazione sulla sezione terminale 20 dell'albero 14, sporgente verso il basso dal motore 13. Di fronte al rotore 19 sta, in modo noto, lo statore ad anello 21 del motore 13. L'eiettore 16 è disposto in posizione eretta e si sviluppa preferibilmente parallelo, o sostanzialmente parallelo, al motore di azionamento 13 elettrico. The sectional representation according to fig. 3 shows that an air gap tube motor 13 with a shaft 14 arranged vertically, a vane pump impeller 15 arranged below it, and an ejector 16, laterally, next to the encapsulated motor are arranged in the housing 2. The vertical shaft 14, guided above and below in bearings 17 and 18, carries the usual rotor 19, the pump impeller 15 being mounted integrally in rotation on the end section 20 of the shaft 14, projecting downwards from the motor 13. Di in front of the rotor 19 there is, in a known way, the ring stator 21 of the motor 13. The ejector 16 is arranged in an upright position and preferably develops parallel, or substantially parallel, to the electric drive motor 13.
Si riconosce da fig. 3 che fra il motore di azionamento 13 e la parete perimetrale dell'alloggiamento 2 c’è una sufficiente intercapedine, che viene indicata con 22. Questa intercapedine 22, che si estende all'esterno, attorno e lungo il motore 13, e sta in collegamento nel senso del flusso col manicotto di mandata 4, richiede un1volume sufficiente per il flusso di mandata alimentato dalla girante di pompa 15, in modo che questo flusso attui, sul suo cammino dalla girante 15 al manicotto di mandata 4, una bagnatura intorno allo statore 21 del motore 13 e quindi effettui un raffreddamento forzato molto efficace del motore 13, in particolare del suo statore 21. Il percorso del flusso di mandata è illustrato in fig. 3 tramite frecce. It can be recognized from fig. 3 that between the drive motor 13 and the perimeter wall of the housing 2 there is a sufficient gap, which is indicated with 22. This gap 22, which extends outwards, around and along the motor 13, and lies in connection in the direction of flow with the delivery sleeve 4, requires a sufficient volume for the delivery flow supplied by the pump impeller 15, so that this flow implements, on its way from the impeller 15 to the delivery sleeve 4, a wetting around the stator 21 of the motor 13 and therefore performs a very effective forced cooling of the motor 13, in particular of its stator 21. The path of the delivery flow is illustrated in fig. 3 by arrows.
Fig. 3 mostra, inoltre, che il motore di azionamento 13 è disposto eccentricamente all'interno dell'alloggiamento 2, così che vi sia spazio a sufficienza per l'eiettore 16 su un lato del motore 13. Vantaggiosamente, l'eiettore 16 viene disposto, in un alloggiamento di sezione trasversale squadrata, in un angolo dello stesso, come si può riconoscere in fig. 3, in collegamento con la linea di sezione C-C di fig. 2. Perciò l'alloggiamento 2 può essere modellato particolarmente compatto, in ogni caso venendo assicurato che il motore 13 venga bagnato interamente, tutto intorno, dal flusso di mandata della girante di pompa 15. In una forma di esecuzione alternativa, l'alloggiamento 2 può essere realizzato anche di forma circolare, il motore 13 dovendo quindi essere disposto corrispondentemente in modo ampiamente eccentrico per avere spazio sufficiente per l'eiettore 16. Si riconosce inoltre, dalle figg. 3 e 4, che il manicotto di aspirazione 3 e il manicotto di mandata 4 sono disposti su quella parte terminale dell'alloggiamento comune 2 che è opposta alla girante di pompa 15. Fig. 3 also shows that the drive motor 13 is arranged eccentrically within the housing 2, so that there is sufficient space for the ejector 16 on one side of the motor 13. Advantageously, the ejector 16 is arranged, in a housing with a squared cross-section, in a corner thereof, as can be recognized in fig. 3, in connection with the section line C-C of fig. 2. Therefore the housing 2 can be modeled particularly compactly, in any case it being ensured that the motor 13 is wetted entirely, all around, by the delivery flow of the pump impeller 15. In an alternative embodiment, the housing 2 it can also be made of circular shape, the motor 13 therefore having to be correspondingly arranged in a widely eccentric way in order to have sufficient space for the ejector 16. It can also be recognized from figs. 3 and 4, that the suction sleeve 3 and the delivery sleeve 4 are arranged on that end part of the common housing 2 which is opposite the pump impeller 15.
Nella forma d'esecuzione a sezione poligonale dell'alloggiamento 2, del resto, si può realizzare una camera 23 in almeno un'altra zona d'angolo dell'alloggiamento, la quale viene realizzata a tenuta di liquido rispetto alla camera anulare 22 dell'alloggiamento 2. Questa camera accoglie un condensatore 24 e/o elementi costruttivi elettronici che è necessario, o rispettivamente sono necessari, per l'esercizio del motore elettrico di azionamento 13. La camera 23 è riconoscibile nel miglior modo possibile in fig. 4. In the embodiment with polygonal section of the housing 2, moreover, a chamber 23 can be formed in at least one other corner region of the housing, which is made liquid-tight with respect to the annular chamber 22 of the housing. housing 2. This chamber houses a capacitor 24 and / or electronic construction elements which are necessary, or respectively are necessary, for the operation of the electric drive motor 13. The chamber 23 can be recognized in the best possible way in fig. 4.
In fig. 4 è molto ben riconoscibile il modo di funzionamento del gruppo di pompa a motore 1. L'eiettore 16, necessario per 1 1autoadescamento del gruppo 1, presenta in primo luogo una parte di camera 25, che è collegata ad una sezione di canale 26 dell'alloggiamento 2, cui è anche collegato il manicòtto di aspirazione 3. Dalla parte di camera 25 si estende verso il basso, sostanzialmente verticale, un pezzo di tubo 27, che sfocia in una pre-camera 28, prima della girante di pompa 15. La parte di camera 25 presenta un'apertura superiore 29, a forma di ugello che, lasciando libera in modo noto un'entrata anulare 30, sta in collegamento operativo con la sezione superiore del pezzo di tubo 27 che sporge all'interno della parte di camera 25, per poter alimentare costantemente liquido alla girante di pompa 15. E' chiaro che il livello dell'acqua nell'alloggiamento 2 deve sempre essere così alto che il liquido possa entrare nell'apertura 29, per cui la girante di pompa 15 si trovi costantemente nel liquido. D'altra parte, è chiaro che il fluido che entra nel manicotto di aspirazione 3, giunge, attraverso il canale 26, la parte di camera 25 e il pezzo di tubo 27, alla girante di pompa 15. In fig. 4, the operating mode of the motor pump unit 1 is very well recognizable. The ejector 16, necessary for self-priming of the unit 1, first of all has a chamber part 25, which is connected to a channel section 26 of the unit 1. the housing 2, to which the suction sleeve 3 is also connected. From the chamber part 25 extends downwards, substantially vertically, a piece of tube 27, which flows into a pre-chamber 28, before the pump impeller 15. The chamber part 25 has an upper opening 29, in the form of a nozzle which, leaving an annular inlet 30 free in a known way, is in operative connection with the upper section of the piece of tube 27 which protrudes inside the part of the tube. chamber 25, in order to be able to constantly supply liquid to the pump impeller 15. It is clear that the water level in the housing 2 must always be so high that the liquid can enter the opening 29, so that the pump impeller 15 is you find constantly in the l liquid. On the other hand, it is clear that the fluid entering the suction sleeve 3 reaches, through the channel 26, the chamber part 25 and the piece of tube 27, to the pump impeller 15.
Fig. 5 mostra una rappresentazione in sezione attraverso il manicotto di aspirazione e attraverso la zona della sezione di canale 26 che si collega ad esso. Per l'inserimento del manicotto 3, l'alloggiamento 2 è dotato di una disposizione di collegamento 31 a forma di tubo, all'interno del quale si estende l'elemento costruttivo del manicotto 3 separato. Per mezzo di una guarnizione ad anello 32 (O-Ring) si ottiene una chiusura ermetica, a tenuta di liquido, del manicotto 3 rispetto alla disposizione 31. La sezione terminale interna del manicotto 3 è dotata di un dispositivo di sicurezza 33 contro il riflusso, per impedire una corrente di riflusso di liquido dall'alloggiamento 2. Contemporaneamente, o in alternativa, si può anche collegare al manicotto 3 un filtro interno 34 che, ad esempio, sporga parzialmente all'interno della sezione di canale 26. In tal modo si tiene lontano la sporcizia dal gruppo 1. Poiché il manicotto 3 è sostituibile in modo semplice, possono essere sostituiti o ripuliti in modo semplice anche il dispositivo di sicurezza 33 contro il riflusso e il filtro 34. Fig. 5 shows a sectional representation through the suction sleeve and through the region of the channel section 26 which connects thereto. For the insertion of the sleeve 3, the housing 2 is provided with a connecting arrangement 31 in the form of a tube, within which the construction element of the separate sleeve 3 extends. By means of a ring seal 32 (O-Ring), a hermetic, liquid-tight closure of the sleeve 3 is obtained with respect to the arrangement 31. The internal end section of the sleeve 3 is equipped with a safety device 33 against backflow , to prevent a backflow current of liquid from the housing 2. At the same time, or alternatively, an internal filter 34 can also be connected to the sleeve 3 which, for example, partially protrudes inside the channel section 26. In this way dirt is kept away from unit 1. Since the sleeve 3 is easily replaceable, the backflow safety device 33 and the filter 34 can also be easily replaced or cleaned.
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