ITPN20010005A1 - Motopompa - Google Patents
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Description
Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “MOTOPOMPA"
La presente invenzione riguarda una motopompa di tipo rigenerativo, comprendente una camera in cui è disposta una girante concentrica rotante attorno ad un’asse e munita di palette essenzialmente radiali, atte ad imprimere al fluido di lavoro della pompa un impulso cinetico, che si traduce in uscita dalla pompa in prevalenza.
Nel campo delle lavastoviglie, in particolare, ma anche in altri campi d’impiego, uno degli aspetti importanti da tenere presente nella progettazione è la riduzione degli ingombri degli organi meccanici, infatti una riduzione di questi ingombri si traduce a parità di volume esterno in un volume interno disponibile maggiore.
È noto altresì che sempre nel campo delle lavastoviglie la pompa di ricircolazione più frequentemente utilizzata è quella di tipo centrifugo, in cui l'entrata è assiale e l’uscita radiale. Questa disposizione reciprocamente perpendicolare dell’entrata e dell’uscita non permette però di compattare entro un certo limite l'ingombro assiale di una pompa centrifuga.
Nel brevetto s’insegna l’utilizzo come pompa di ricircolazione in una lavastoviglie di una pompa di tipo rigenerativo con entrata e uscita essenzialmente complanari.
Anche in questo caso però il motore è montato esternamente alla pompa, così che l’ingombro assiale del sistema pompa e motore viene indesideratamente ad essere elevato.
Lo scopo della presente invenzione è di fornire una motopompa avente nel contempo elevate prestazioni idrauliche ed un ingombro vantaggiosamente ridotto, in particolare in senso assiale.
Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una motopompa del tipo citato avente elevata prevalenza e quindi particolarmente adatta ad essere impiegata per la ricircolazione dell’acqua in una lavastoviglie, o simile.
Secondo l’invenzione, tali scopi sono ottenuti impiegando una pompa di tipo rigenerativo trascinata da un motore elettrico sostanzialmente alloggiato coassiale entro la cassa della pompa stessa, conseguendo quindi una significativa riduzione dell’ingombro assiale dell’intera motopompa.
Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione saranno chiariti dalla seguente descrizione, avente solo titolo d’esempio non limitativo, con riferimento agli uniti disegni, in cui:
- la fig.1 è una vista in assonometria esplosa di una forma preferita di realizzazione dell’invenzione;
- la fig. 2 mostra in sezione longitudinale una vista esplosa della motopompa secondo la presente invenzione;
- la fig. 3 mostra una sezione trasversale ingrandita della delle figg. 1 e 2 con i componenti assemblati.
Con riferimento alle figure, la motopompa comprende principalmente un motore elettrico atto a trascinare la girante 5 coassiale di una pompa idraulica 28 di tipo rigenerativo, cioè una pompa che notoriamente presenta un elevato rapporto prevalenza/portata e si presta particolarmente ad essere impiegata ad esempio per alimentare i mulinelli irroratori di una macchina lavastoviglie.
La pompa idraulica 28 comprende una cassa 2 sostanzialmente cilindrica accoppiata ad una cuffia sagomata di tenuta 13 con la quale definisce una camera anulare 30 della pompa 28.
Sulla cassa 2 sono ricavate tangenzialmente un’entrata 3 ed un’uscita 4, che in questa preferita forma di esecuzione sono complanari. L’entrata 3 e l’uscita 4 sono separate preferibilmente da appositi setti sagomati 25 e 26. Nell’esempio che si descrive, il setto separatore 25 è ricavato di pezzo all’interno della cassa 2 ed il setto separatore 26 è ricavato di pezzo con la cuffia 13.
La girante 5 ha una forma sostanzialmente cilindrica, cava all'interno e chiusa superiormente da una parete discoidale coassiale 31 , al centro dellla quale è ricavato in corrispondenza di una bussola 9 un foro 8 coassiale.
Detta costruzione definisce internamente allo spessore assiale della girante 5 una nicchia 10 di forma sostanzialmente cilindrica.
In corrispondenza della circonferenza esterna della girante 5 è disposta su almeno un lato una schiera di palette 6 sostanzialmente radiali e preferibilmente rastremate.
Nella girante 5 è ricavata una nicchia perimetrale nella quale è alloggiato un rotore 7 del motore elettrico di trascinamento. Il rotore 7 è adeguatamente sigillato, ad esempio con un rivestimento di resina epossidica. Specialmente nell’uso in una lavastoviglie questo fluido è aggressivo, in quanto formato da acqua e detersivi.
La cuffia sagomata 13 è disposta all’interno di detta nicchia 10. In particolare, la cuffia 13 ha una forma definita da una corona circolare esterno 1, il cui perimetro esterno è circoscritto da un profilo perimetrale 36 ed il cui perimetro interno si raccorda con una porzione centrale 32, sostanzialmente cilindrica, chiusa su un lato da un disco 33 che a sua volta comprende una rientranza assiale 14 sostanzialmente cilindrica chiusa sul lato opposto al disco 33. Detta cuffia sagomata di tenuta 13 presenta quindi una nicchia toroidale 38 ed è fissata alla cassa 2 accoppiando il suo profilo perimetrale 36 all’imboccatura scanalata 35 della cassa 2 tramite adatti mezzi di giunzione (non mostrati per semplicità) in grado di assicurare adeguata tenuta idraulica e di resistere ad un ambiente chimicamente aggressivo Ad esempio i mezzi di giunzione possono comprendere saldatura a ultrasuoni, incollaggio, interposizione di O-ring, etc.
La cavità 14 accoglie internamente una boccola 15, preferibilmente di materiale autolubrificante, liberamente ruotante attorno ad un perno 17 passante attraverso il foro 8 della bussola 9. Un anello 16, preferibilmente in materiale autolubrificante, è interposto tra la bussola 15 e la bussola 9 al fine di ridurre gli attriti tra la bussola 15 e la girante 5. All’esterno della parete discoidale 31 un anello 18, fatto preferibilmente in materiale autolubrificante, è attraversato dal perno 17, la cui estremità di testa 37 fa battuta su un piattello sagomato 19, alloggiato all’interno di una cavità cilindrica 20 ricavata coassialmente nella superficie interna della cassa 2.
La nicchia toroidale 38 della cuffia di tenuta 13 accoglie al suo interno uno statore 11 del motore elettrico, lo statore interno 11 è dotato di un foro centrale 12 nel quale si inserisce la rientranza assiale 14. Preferibilmente, lo statore interno 11 è assialmente allineato con il rotore esterno 7, in modo da chiudere efficientemente il circuito magnetico del motore elettrico.
La cuffia sagomata 13 separa la girante 5 e il rotore 7 dallo statore interno 11 del motore elettrico di trascinamento, evitando così che del liquido entri in contatto con il circuito elettrico dello statore 11. Inoltre, per assicurare la continuità del circuito magnetico del motore elettrico, la cuffia 13 è preferibilmente formata per imbutitura a partire da una lamiera sottile di acciaio inossidabile austenitico, in grado di assicurare sia un buon comportamento amagnetico sia un’elevata resistenza alla corrosione.
L’imboccatura della cassa 2 è preferibilmente chiusa da un coperchio 21, in cui è ricavato un opportuno profilo ribassato 22 di sezione preferibilmente rettangolare, associato ad un foro 23 attraverso cui passano i conduttori (non mostrati) del circuito di alimentazione del motore elettrico.
Il funzionamento della motopompa apparirà evidente ad un tecnico del ramo e quindi non si descrive per semplicità.
La motopompa presenta peraltro una struttura avente ingombro assiale particolarmente ridotto, in quanto il motore elettrico 7, 11 è disposto entro lo spessore assiale della pompa 28, in particolare della cassa 2. Tale posizionamento del motore elettrico 7, 11 è consentito dalla particolare costruzione dell’intera girante 5. Inoltre, l’ingombro assiale della motopompa è minimizzato dalla disposizione sostanzialmente complanare, o quanto meno non ortogonale, dell’ingresso 3 e dell’uscita 4 della pompa 28, che a sua volta è possibile grazie al fatto che la pompa stessa è di tipo rigenerativo. Con tale disposizione dell'ingresso 3 e dell'uscita 4, la motopompa secondo l'invenzione può essere azionata in modo selettivamente bi-direzionale, ad esempio per la circolazione e lo scarico dell'acqua, rispettivamente.
Va anche notato che la pompa di tipo rigenerativo ha vantaggiosamente un elevato rapporto prevalenza/portata ed è, quindi, particolarmente adatta ad essere impiegata per la ricircolazione dell’acqua in macchine lavastoviglie o simili, in cui è particolarmente importante ridurre l’ingombro degli organi operativi. In una tale applicazione, inoltre, la motopompa potrà ruotare vantaggiosamente con una velocità relativamente ridotta e quindi con minori vibrazioni.
Ovviamente, la motopompa descritta può subire tutte le modifiche rientranti nell’ambito dell’invenzione.
Ad esempio, qualora lo statore 11 abbia un ingombro assiale maggiore rispetto alla cassa 2 lo statore stesso sarà inserito all'interno della cassa 2 in modo parzialmente sporgente verso l'esterno. Il coperchio 21 potrà essere omesso. In ogni caso, si otterrà una vantaggiosa riduzione dell'ingombro assiale della motopompa.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Motopompa comprendente una pompa idraulica (28) provvista di una cassa (2) di forma sostanzialmente cilindrica all’interno della quale è disposta una girante coassiale (5) atta ad essere trascinata da un motore elettrico avente uno statore (11) ed un rotore (7), caratterizzata dal fatto che detta pompa idraulica (28) è di tipo rigenerativo e detto motore elettrico (7, 11) è alloggiato coassiale sostanzialmente all’interno di detta cassa (2).
- 2. Motopompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto motore elettrico (7, 11) è contenuto entro lo spessore assiale della pompa idraulica (28).
- 3. Motopompa secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che in detta girante (5) è ricavata una sede perimetrale nella quale è alloggiato il rotore (7) di detto motore elettrico (7, 11).
- 4. Motopompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta girante (5) è sagomata con una nicchia coassiale (10), sostanzialmente cilindrica e chiusa su un lato da una parete discoidale (31), in corrispondenza della quale è disposto lo statore (11) di detto motore elettrico.
- 5. Motopompa secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto statore (11) è alloggiato in una nicchia toroidale (38) di una cuffia sagomata (13) che isola a tenuta idraulica detta girante (5) con il rotore (7) all'interno di detta cassa (2) della pompa (28).
- 6. Motopompa secondo le rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che lo statore (11) ed il rotore (7) di detto motore elettrico sono sostanzialmente allineati tra loro in senso assiale.
- 7. Motopompa secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che la girante (5) della pompa (28) è liberamente imperniata a sbalzo, in corrispondenza di detta parete discoidale (31), su un perno estendentesi coassiale all’interno di detta cassa (2).
- 8. Motopompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la pompa (28) di tipo rigenerativo comprende un'entrata (3) ed un'uscita (4) sostanzialmente tangenziali rispetto a detta cassa (2) e complanari fra loro.
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