ITPN20080051A1 - MACHINE OPERATOR, IN PARTICULAR A MOTOR PUMP WITH AXIAL MOTOR - Google Patents

MACHINE OPERATOR, IN PARTICULAR A MOTOR PUMP WITH AXIAL MOTOR Download PDF

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ITPN20080051A1
ITPN20080051A1 IT000051A ITPN20080051A ITPN20080051A1 IT PN20080051 A1 ITPN20080051 A1 IT PN20080051A1 IT 000051 A IT000051 A IT 000051A IT PN20080051 A ITPN20080051 A IT PN20080051A IT PN20080051 A1 ITPN20080051 A1 IT PN20080051A1
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IT
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operating machine
impeller
flange
stator
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IT000051A
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Massimo Furlan
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Mate S A S
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0666Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the motor being of the plane gap type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/046Bearings
    • F04D29/047Bearings hydrostatic; hydrodynamic

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

della domanda di brevetto per invenzione avente per titolo: of the patent application for an invention entitled:

"MACCHINA OPERATRICE, IN PARTICOLARE UNA MOTOPOMPA A "OPERATING MACHINE, IN PARTICULAR A MOTOR PUMP A

MOTORE ASSIALE" AXIAL MOTOR "

La presente invenzione si riferisce ad una macchina operatrice, in particolare una motopompa a motore assiale, che comprende una camera in cui è disposta una girante concentrica rotante attorno ad un asse e munita di palette atte ad imprimere ad un fluido di lavoro della pompa, sia esso in forma liquida o gassosa, un impulso cinetico in uscita dalla pompa. The present invention refers to an operating machine, in particular a motor pump with an axial motor, which comprises a chamber in which a concentric impeller rotating around an axis and equipped with vanes suitable for imparting a working fluid of the pump is arranged, both it in liquid or gaseous form, a kinetic impulse coming out of the pump.

Un fattore importante da considerare nella progettazione di tali macchine operatrici per l'impiego in molti settori applicativi, come ad esempio nel settore degli elettrodomestici quali lavatrici o lavastoviglie, consiste nella riduzione del volume di ingombro della macchina per renderla sempre più integrata nella struttura che la incorpora allo scopo di poter disporre di un volume Interno utile maggiore o di permettere l'impiego della macchina in applicazioni in cui lo spazio disponibile per il suo alloggiamento presenta rilevanti vincoli dimensionali. An important factor to consider in the design of these operating machines for use in many application sectors, such as for example in the household appliances sector such as washing machines or dishwashers, consists in the reduction of the overall volume of the machine to make it more integrated into the structure than the incorporates in order to have a greater useful internal volume or to allow the use of the machine in applications where the space available for its housing has significant dimensional constraints.

Un altro aspetto particolarmente critico nella progettazione di queste macchine riguarda l'affidabilità della tenuta ermetica degli organi rotanti; infatti le guarnizioni della parte rotorica sono soggette ad usura per frizione che provoca il rapido deterioramento delle guarnizioni stesse e quindi lo scadimento delle caratteristiche di tenuta con la possibilità di malfunzionamenti della macchina a causa di infiltrazioni o di perdite di carico. Another particularly critical aspect in the design of these machines concerns the reliability of the hermetic seal of the rotating parts; in fact the seals of the rotor part are subject to wear due to friction which causes the rapid deterioration of the seals themselves and therefore the deterioration of the sealing characteristics with the possibility of malfunctioning of the machine due to infiltrations or pressure drops.

La domanda di brevetto US 2005/0147512 mostra una pompa rotativa per impiego in campo medicale, in particolare in applicazioni nel settore cardiocircolatorio quale ausilio alla funzione di pompaggio del cuore di un paziente; la pompa comprende una girante supportata da cuscinetti magnetici di tipo assiale, costituiti da un magnete incorporato nella girante e due avvolgimenti statorici contrapposti; il campo magnetico creato dal magnete e dagli avvolgimenti fa, per così dire, galleggiare la girante all'interno del corpo di contenimento. Patent application US 2005/0147512 shows a rotary pump for use in the medical field, in particular in applications in the cardiovascular sector as an aid to the pumping function of a patient's heart; the pump comprises an impeller supported by axial magnetic bearings, consisting of a magnet incorporated in the impeller and two opposing stator windings; the magnetic field created by the magnet and the windings makes the impeller float inside the containment body, so to speak.

Pur risultando di dimensioni particolarmente ridotte, anche in considerazione delle applicazioni a cui è destinata, i concetti costruttivi di questo tipo di pompa permettono di ottenere potenze adeguate per l'applicazione in campo medico, ma assolutamente insufficienti per applicazioni nel campo industriale, quale ad esempio l'impiego nel settore degli elettrodomestici. Despite being particularly small in size, also in consideration of the applications for which it is intended, the construction concepts of this type of pump allow to obtain adequate powers for application in the medical field, but absolutely insufficient for applications in the industrial field, such as for example use in the household appliances sector.

Inoltre la presenza di cuscinetti elettromagnetici implica la necessità di un controllo continuo ed estremamente accurato dell'alimentazione degli avvolgimenti statorici per poter mantenere flottante la girante tra i due avvolgimenti; infatti una minima variazione di potenziale tra i due avvolgimenti determina l'attrazione della girante, che incorpora il magnete, verso l'uno o l'altro avvolgimento con la possibilità di compromettere il corretto funzionamento della pompa. Un altro inconveniente è dato dal fatto che il tubo di ingresso della pompa passa attraverso un avvolgimento statorico, per cui il diametro del tubo è soggetto a forti vincoli dimensionali; conseguentemente la portata di fluido di lavoro è limitata da tali vincoli dimensionali, motivo per il quale la pompa è adatta in applicazioni in cui vi siano basse portate di fluido, come accade appunto in campo medicale. Furthermore, the presence of electromagnetic bearings implies the need for a continuous and extremely accurate control of the power supply of the stator windings in order to keep the impeller floating between the two windings; in fact, a minimum variation of potential between the two windings determines the attraction of the impeller, which incorporates the magnet, towards one or the other winding with the possibility of compromising the correct functioning of the pump. Another drawback is given by the fact that the inlet pipe of the pump passes through a stator winding, so that the diameter of the pipe is subject to strong dimensional constraints; consequently the flow rate of the working fluid is limited by these dimensional constraints, which is why the pump is suitable for applications in which there are low flow rates of fluid, as happens in the medical field.

Compito di quanto forma oggetto della presente invenzione è quindi quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota sopra evidenziati. The aim of what forms the object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the known art highlighted above.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo delia presente invenzione è quello di escogitare una macchina operatrice, in particolare una motopompa a motore assiale, in cui il volume dì ingombro, in particolare le dimensioni assiali, sia considerevolmente ridotto, pur mantenendo la capacità di fornire una potenza adeguata per l'impiego in campo industriale. Within the scope of the aforementioned task, an object of the present invention is to devise an operating machine, in particular a motor pump with an axial motor, in which the overall volume, in particular the axial dimensions, is considerably reduced, while maintaining the capacity to provide adequate power for use in the industrial field.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di escogitare una macchina operatrice in cui sia possibile eliminare gli elementi di tenuta tra il fluido e le parti rotanti, in particolare tra il fluido ed il motore, garantendo comunque la tenuta ermetica delle parti rotanti stesse. Another object of the present invention is to devise an operating machine in which it is possible to eliminate the sealing elements between the fluid and the rotating parts, in particular between the fluid and the motor, while ensuring the hermetic seal of the rotating parts themselves.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare una macchina operatrice in cui la tenuta ermetica tra le parti rotanti ed il fluido sia garantita ed affidabile nel tempo, eliminando o riducendo notevolmente le cause di usura per frizione. A further object is to provide an operating machine in which the hermetic seal between the rotating parts and the fluid is guaranteed and reliable over time, eliminating or considerably reducing the causes of wear due to friction.

Ancora uno scopo è quello di semplificare te modalità di controllo dell'alimentazione del motore elettrico garantendo allo stesso tempo la corretta funzionalità della macchina. Another object is to simplify the method of controlling the power supply of the electric motor while ensuring correct operation of the machine.

Non ultimo scopo è quello di realizzare una macchina operatrice a costi competitivi ed ottenibile con gli usuali e noti macchinari ed impianti. Not least object is to provide an operating machine at competitive costs and obtainable with the usual and known machines and plants.

Il compito, gli scopi ed i vantaggi sopra indicati, nonché altri che meglio appariranno nella descrizione che segue, vengono raggiunti da una macchina operatrice, in particolare una motopompa a motore assiale, come definita alla rivendicazione 1. The aim, objects and advantages indicated above, as well as others which will become clearer in the following description, are achieved by an operating machine, in particular a motor pump with an axial motor, as defined in claim 1.

Le rivendicazioni dipendenti definiscono ulteriori caratteristiche della macchina operatrice secondo la presente invenzione, che verranno illustrate meglio nella descrizione di una particolare, ma non esclusiva, forma di realizzazione illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo nelle allegate tavole di disegno in cui: The dependent claims define further characteristics of the operating machine according to the present invention, which will be better illustrated in the description of a particular, but not exclusive, embodiment illustrated by way of non-limiting example in the attached drawing tables in which:

la figura 1 illustra, in una vista prospettica, una macchina operatrice secondo la presente invenzione; Figure 1 illustrates, in a perspective view, an operating machine according to the present invention;

la figura 2 è una vista prospettica in esploso dei principali componenti della macchina operatrice di cui alla figura 1; la figura 3 rappresenta un componente della macchina operatrice di cui alla figura 1 secondo una vista in sezione lungo un piano diametrale; Figure 2 is an exploded perspective view of the main components of the operating machine of Figure 1; Figure 3 represents a component of the operating machine of Figure 1 according to a sectional view along a diametrical plane;

la figura 4 è una vista in pianta della macchina operatrice di cui alla figura 1; Figure 4 is a plan view of the operating machine of Figure 1;

la figura 5 è una vista in sezione lungo il piano V-V della macchina operatrice mostrata in figura 4; figure 5 is a sectional view along the V-V plane of the operating machine shown in figure 4;

la figura 6 è una vista prospettica in esploso di una seconda forma realizzativa di una macchina operatrice secondo la presente invenzione; figure 6 is an exploded perspective view of a second embodiment of an operating machine according to the present invention;

le figure 7 e 8 mostrano una terza forma realizzativa di una macchina operatrice secondo la presente invenzione; Figures 7 and 8 show a third embodiment of an operating machine according to the present invention;

le figure 9 e 10 illustrano una quarta forma realizzativa di una macchina operatrice secondo la presente invenzione; la figura 11 illustra una quinta forma realizzativa; la figura 12 illustra una sesta forma realizzativa. Figures 9 and 10 illustrate a fourth embodiment of an operating machine according to the present invention; Figure 11 illustrates a fifth embodiment; figure 12 illustrates a sixth embodiment.

Con riferimento alle figure precedentemente citate, la macchina operatrice, quale una motopompa a motore assiale, comprende un distributore 1 con una entrata 2 ed almeno una uscita 3 per un fluido di lavoro, un gruppo rotorico 18 che comprende essenzialmente una girante 4 ed un rotore a magneti permanenti 5 magnetizzato assialmente ed associato in maniera solidale alla girante 4; una flangia 6 separa il gruppo rotorico 18 da un gruppo statorico 7, formato essenzialmente da uno statore multipolare che comprende una pluralità di poli magnetici 8 collegati ad un giogo 9 ed una pluralità di bobine statoriche 10 ciascuna avvolta attorno ad un rispettivo polo magnetico 8. Ciascuna bobina statorica 10 è alimentata tramite una connessione elettrica 11 collegata ad una piastra di base 12; lo statore 7 è contenuto^ entro un corpo 13 provvisto di connettori 14 collegati, da un lato, alla piastra di base 12; dall'altro lato, i connettori 14 sono collegabili, mediante mezzi noti, alla rete elettrica di alimentazione ed ai segnali di controllo e comando. With reference to the aforementioned figures, the operating machine, such as a motor pump with axial motor, comprises a distributor 1 with an inlet 2 and at least one outlet 3 for a working fluid, a rotor unit 18 which essentially comprises an impeller 4 and a rotor with permanent magnets 5 axially magnetized and integrally associated with the impeller 4; a flange 6 separates the rotor group 18 from a stator group 7, essentially formed by a multipolar stator which comprises a plurality of magnetic poles 8 connected to a yoke 9 and a plurality of stator coils 10 each wound around a respective magnetic pole 8. Each stator coil 10 is powered by means of an electrical connection 11 connected to a base plate 12; the stator 7 is contained within a body 13 provided with connectors 14 connected, on one side, to the base plate 12; on the other hand, the connectors 14 can be connected, by known means, to the electrical supply network and to the control and command signals.

Vantaggiosamente può essere previsto un circuito elettronico 15 per il controllo ed il comando dell'alimentazione del gruppo statorico 7, alloggiato sulla piastra di base 12. Advantageously, an electronic circuit 15 can be provided for controlling and controlling the power supply of the stator unit 7, housed on the base plate 12.

Tra la girante 4 e la flangia 6 sono previsti appositi mezzi di guida per guidare la rotazione della girante 4 lungo un asse A perpendicolare al rotore 5; tali mezzi di guida possono essere costituiti da una scanalatura circolare 16, ricavata ad esempio sulla flangia 6, impegna bile con una corrispondente corona circolare prevista sulla girante 4 o su! rotore 5, come più sotto specificato. Si intende naturalmente che l'inversione di tale disposizione è del tutto equivalente ai fini della presente invenzione. Special guide means are provided between the impeller 4 and the flange 6 to guide the rotation of the impeller 4 along an axis A perpendicular to the rotor 5; these guiding means can be constituted by a circular groove 16, obtained for example on the flange 6, which can be engaged with a corresponding circular ring provided on the impeller 4 or on the rotor 4. rotor 5, as specified below. It is of course understood that the inversion of this arrangement is entirely equivalent for the purposes of the present invention.

Secondo una forma di realizzazione preferita, mostrata in figura 3, il gruppo rotorico 18 viene ottenuto mediante sovrainiezione della girante 4 sul rotore 5, per cui si viene a creare sulla girante 4 un sottile disco 19 di supporto del rotore 5 ed in appoggio sulla flangia 6; da questo disco 19 si estende, in direzione della scanalatura 16 sulla flangia 6, una corona circolare 17 sporgente dal disco 19. According to a preferred embodiment, shown in Figure 3, the rotor assembly 18 is obtained by over-injection of the impeller 4 onto the rotor 5, whereby a thin disk 19 is created on the impeller 4 to support the rotor 5 and rest on the flange 6; from this disc 19 extends, in the direction of the groove 16 on the flange 6, an annulus 17 protruding from the disc 19.

Naturalmente possono essere previste forme realizzative diverse dei mezzi di guida, senza con ciò uscire dal concetto inventivo della presente invenzione. Naturally, different embodiments of the guiding means can be provided, without thereby departing from the inventive concept of the present invention.

Vantaggiosamente il rotore 5 può essere formato da una porzione di magneti permanenti 21 e da una porzione in materia ferromagnetico 22, allo scopo di migliorare l'efficienza o aumentare potenza della macchina operatice. Advantageously, the rotor 5 can be formed by a portion of permanent magnets 21 and a portion made of ferromagnetic material 22, in order to improve the efficiency or increase the power of the operating machine.

Il funzionamento della macchina operatrice secondo la presente invenzione è il seguente: lo statore multipolare 7, una volta che le bobine 10 sono alimentate elettricamente attraverso i connettori 14 e le connessioni 11, imprime una rotazione al rotore a magneti permanenti 5 il quale pone in rotazione la girante 4, essendo il rotore 5 solidalmente connesso a quest'ultima. The operation of the operating machine according to the present invention is as follows: the multipolar stator 7, once the coils 10 are electrically powered through the connectors 14 and the connections 11, rotates the permanent magnet rotor 5 which rotates the impeller 4, the rotor 5 being integrally connected to the latter.

Il rotore 5 è trascinato in rotazione ed attratto dalla forza elettromagnetica esercitata dallo statore 7, per cui il gruppo rotorico 18, che comprende la girante 4 ed il rotore 5, viene posto in rotazione poggiando a strisciamento sulla flangia 6; la rotazione del gruppo rotorico 18 è guidata dai mezzi di guida posti tra il gruppo rotorico 18 stesso e la flangia 6, nel caso specifico dall'impegno tra la scanalatura 16 della flangia 6 con la corona circolare 17 della girante 4. The rotor 5 is driven into rotation and attracted by the electromagnetic force exerted by the stator 7, so that the rotor assembly 18, which comprises the impeller 4 and the rotor 5, is rotated by sliding on the flange 6; the rotation of the rotor assembly 18 is guided by the guide means placed between the rotor assembly 18 itself and the flange 6, in this specific case by the engagement between the groove 16 of the flange 6 with the annulus 17 of the impeller 4.

Da quanto precede risulta quindi evidente come la presente invenzione consegua gli scopi ed i vantaggi inizialmente previsti: si è infatti escogitata una macchina operatrice, in particolare una motopompa a motore assiale, capace di superare gli inconvenienti e le limitazioni delie soluzioni note. It is therefore evident from the foregoing that the present invention achieves the aims and advantages initially envisaged: an operating machine has in fact been devised, in particular a motor pump with an axial motor, capable of overcoming the drawbacks and limitations of known solutions.

In primo luogo la macchina operatrice oggetto della presente invenzione permette di ridurre notevolmente i volumi di ingombro, in particolare le dimensioni assiali complessive della macchina, grazie al fatto che il rotore 5 viene incorporato nella girante 4 e che qualsiasi elemento di tenuta ermetica rotante tra il fluido di lavoro ed il gruppo rotorico 18 è assente. Infatti il trascinamento in rotazione del rotore 5 per effetto del campo elettromagnetico creato dal gruppo statorico 7 trasmette il moto di rotazione alla girante 4 consentendo di eliminare il convenzionale albero motore per la trasmissione del moto alla girante; grazie a ciò, ia flangia 6 può essere realizzata in pezzo pieno senza aperture, non essendo più necessaria l'apertura per il passaggio dell'albero motore che rendeva necessario l'impiego di elementi di tenuta rotante per evitare i possibili trafilamenti del fluido di lavoro. In the first place, the operating machine object of the present invention allows to considerably reduce the overall dimensions, in particular the overall axial dimensions of the machine, thanks to the fact that the rotor 5 is incorporated in the impeller 4 and that any rotating hermetic sealing element between the working fluid and the rotor group 18 is absent. In fact, the driving in rotation of the rotor 5 due to the effect of the electromagnetic field created by the stator unit 7 transmits the rotation motion to the impeller 4 allowing to eliminate the conventional drive shaft for the transmission of the motion to the impeller; thanks to this, the flange 6 can be made in solid piece without openings, as the opening for the passage of the motor shaft is no longer necessary, which made it necessary to use rotating sealing elements to avoid possible leakage of the working fluid .

L'eliminazione degli elementi di tenuta rotante permette inoltre di eliminare una importante causa di malfunzionamento della macchina derivante dall'usura di tali elementi; infatti la tenuta ermetica viene ottenuta solamente in corrispondenza della giunzione tra la flangia 6 ed il distributore 1, e quindi tra componenti non in moto relativo, per cui è possibile impiegare unicamente elementi di tenuta statici non soggetti ad usura per frizione. Le capacità di tenuta della macchina ottimali ed affidabili nel tempo sono quindi garantite. The elimination of the rotating sealing elements also allows to eliminate an important cause of machine malfunction deriving from the wear of these elements; in fact the hermetic seal is obtained only at the junction between the flange 6 and the distributor 1, and therefore between components not in relative motion, so that only static sealing elements not subject to friction wear can be used. The sealing capacity of the machine, which is optimal and reliable over time, is therefore guaranteed.

Inoltre il supporto a strisciamento del gruppo rotorico 18 sulla flangia 6 permette di semplificare notevolmente le modalità di controllo dell'alimentazione del gruppo statorico 7: infatti la forza di attrazione del campo magnetico è unidirezionale ed orientata nel senso di attrarre il gruppo rotorico 18 verso la flangia 6. Furthermore, the sliding support of the rotor group 18 on the flange 6 allows to considerably simplify the ways of controlling the power supply of the stator group 7: in fact the attraction force of the magnetic field is unidirectional and oriented in the direction of attracting the rotor group 18 towards the flange 6.

Un ulteriore vantaggio consiste nella possibilità di incorporare le connessioni elettriche e l'eventuale circuito elettronico di controllo e comando 15 all'interno del gruppo statorico 7 grazie alla migliore,^ distribuzione dei volumi interni, con un considerevole recupero di spazio nell'applicazione finale. A further advantage consists in the possibility of incorporating the electrical connections and the possible electronic control and command circuit 15 inside the stator unit 7 thanks to the better distribution of the internal volumes, with a considerable recovery of space in the final application.

Naturalmente il trovato è suscettibile di numerose modifiche o varianti senza con ciò uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione come definito alla rivendicazione 1. The invention is naturally susceptible of numerous modifications or variations without thereby departing from the scope of protection of the present invention as defined in claim 1.

Così ad esempio in figura 6 si è raffigurata una seconda forma realizzativa della macchina operatrice secondo la presente invenzione, in cui il gruppo statorico 7A comprende unicamente una pluralità di bobine statoriche 10A ciascuna avvolta a formare un rispettivo polo magnetico. Questa forma realizzativa è indicata per macchine operatrici nelle quali la potenza richiesta per la specifica applicazione industriale non è elevata, per cui il campo magnetico creato dalle sole bobine 10A è sufficiente a fornire tale potenza. Thus, for example, Figure 6 shows a second embodiment of the operating machine according to the present invention, in which the stator group 7A comprises only a plurality of stator coils 10A each wound to form a respective magnetic pole. This embodiment is suitable for operating machines in which the power required for the specific industrial application is not high, so that the magnetic field created by the coils 10A alone is sufficient to supply such power.

In una terza forma di realizzazione, mostrata nelle figure 7 e 8, il gruppo rotorico 18B comprende un rotore 5B solidalmente connesso inferiormente alla girante 4B mediante procedimenti noti, quali saldatura, incollaggio o altri; inferiormente al rotore 5B sporge una corona circolare 17B che forma, assieme alla scanalatura 16B della flangia 6B, i mezzi di guida per la rotazione della girante 4B. In a third embodiment, shown in Figures 7 and 8, the rotor assembly 18B comprises a rotor 5B integrally connected below the impeller 4B by known methods, such as welding, gluing or others; a circular crown 17B protrudes below the rotor 5B which forms, together with the groove 16B of the flange 6B, the guide means for the rotation of the impeller 4B.

Nelle figure 9 e 10 è illustrata una quarta forma realizzativa, in cui ad una macchina operatrice realizzata in accordo con quanto sopra descritto è stato aggiunto un elemento riscaldante 20, quale ad esempio una resistenza elettrica o un riscaldatore ad induzione o dispositivi simili; l'elemento riscaldante 20 è avvolto, internamente od esternamente, attorno al distributore 1C, oppure incorporato nel medesimo, e vantaggiosamente alimentato attraverso la conni elettrica 11C che alimenta le bobine 10C e/o l'eventuale circuito elettronico 15C. Anche gli opportuni elementi di protezione ed i sensori per controllare il surriscaldamento dell'elemento riscaldante 20 potranno essere alimentati attraverso la connessione elettrica 11C e/o l'eventuale circuito elettronico 15C. Figures 9 and 10 show a fourth embodiment, in which a heating element 20, such as for example an electric resistance or an induction heater or similar devices, has been added to an operating machine made in accordance with what has been described above; the heating element 20 is wound, internally or externally, around the distributor 1C, or incorporated therein, and advantageously fed through the electrical connector 11C which powers the coils 10C and / or the possible electronic circuit 15C. The suitable protection elements and the sensors for controlling the overheating of the heating element 20 can also be powered through the electrical connection 11C and / or the possible electronic circuit 15C.

Un coperchio protettivo 23 è preferibilmente previsto per proteggere e isolare termicamente l'elemento riscaldante 20 dall'ambiente esterno. A protective cover 23 is preferably provided to protect and thermally isolate the heating element 20 from the external environment.

L'incorporazione di un elemento riscaldante 20 nella macchina operatrice come più sopra descritta permette di trasferire calore dal rotore al fluido di lavoro per incrementare l'efficienza termodinamica del sistema, qualora sia richiesto il riscaldamento del fluido di lavoro. Inoltre la potenza dell'elemento riscaldante può essere ridotta in quanto viene sfruttata una parte del calore generato dal rotore. The incorporation of a heating element 20 in the operating machine as described above allows heat to be transferred from the rotor to the working fluid to increase the thermodynamic efficiency of the system, should the heating of the working fluid be required. Furthermore, the power of the heating element can be reduced as a part of the heat generated by the rotor is used.

In figura 11 si è rappresentata una quinta forma realizzativa, in cui lo statore multipolare comprende una sola bobina 10D ed il flusso viene convogliato attraverso una pluralità di poli magnetici 8D, preferibilmente realizzati in materiale ferromagnetico, che si richiudono alternativamente sul lato superiore della bobina 10D a formare della alternanze di poli Nord-Sud. Vantaggiosamente, in una configurazione particolarmente economica, i poli possono essere realizzati mediante lamiera opportunamente tagliata e piegata. Figure 11 shows a fifth embodiment, in which the multipolar stator comprises a single coil 10D and the flux is conveyed through a plurality of magnetic poles 8D, preferably made of ferromagnetic material, which close alternately on the upper side of the coil 10D to form alternations of North-South poles. Advantageously, in a particularly economical configuration, the poles can be made of suitably cut and bent sheet metal.

Con questa ulteriore forma realizzativa, adatta per applicazioni dove è richiesta una potenza ridotta quali pompe di scarico, circolatori economici per forni o stufe, circolatori per piccoli impianti di trattamento acqua ecc., si consegue un ulteriore e considerevole abbattimento dei costi di realizzazione grazie alla semplificazione estrema dei componenti, pur garantendo comunque la separazione tra fluido e parte asciutta in assenza di tenuta rotante. With this further embodiment, suitable for applications where a reduced power is required such as drain pumps, economical circulators for ovens or stoves, circulators for small water treatment plants, etc., a further and considerable reduction in construction costs is achieved thanks to the extreme simplification of the components, while still guaranteeing the separation between fluid and dry part in the absence of a rotating seal.

In figura 12 si è illustrata una sesta forma realizzativa, analoga alla precedente, in cui si hanno due bobine 10E, 10Έ disposte concentriche tra loro e parzialmente racchiuse da una rispettiva prima e seconda pluralità di poli magnetici 8E, 8Έ; questi ultimi si richiudono alternativamente sui lati superiori delle rispettive bobine 10E, 10'E a formare della alternanze di poli Nord-Sud. Figure 12 illustrates a sixth embodiment, similar to the previous one, in which there are two coils 10E, 10Έ arranged concentric with each other and partially enclosed by a respective first and second plurality of magnetic poles 8E, 8Έ; the latter close alternately on the upper sides of the respective coils 10E, 10'E to form alternations of North-South poles.

Naturalmente i materiali utilizzati per la realizzazione della presente invenzione, nonché le forme e le dimensioni dei singoli componenti, potranno essere i più idonei a seconda delle specifiche esigenze. Naturally, the materials used for carrying out the present invention, as well as the shapes and dimensions of the individual components, may be the most suitable according to specific requirements.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI 1) Macchina operatrice, in particolare una motopompa a motore assiale, comprendente un gruppo rotorico (18; 18A; 18B; 18C; 18D; 18E) ed un gruppo statorico (7; 7A; 7B; 7C; 7D; 7E), detto gruppo rotorico comprendendo una girante (4; 4A; 4B; 4C; 4D; 4E) alla quale è solidalmente associato un rotore (5; 5A; 5B; 5C; 5D; 5E) a magneti permanenti, caratterizzata dal fatto che detto gruppo statorico comprende un singolo statore multipolare (8, 9, 10; 10A; 8B, 9B, 10B; 8C, 9C, 10C; 8D, 9D, 10D; 8E, 8Έ, 9E, 10E, 10Έ) interagente con detto rotore per imprimere una rotazione a detta girante lungo un asse (A) perpendicolare a detto rotore, detto gruppo rotorico essendo girevolmente supportato da una flangia (6; 6A; 6B; 6C; 6D; 6E) atta a separare detto gruppo rotorico da detto gruppo statorico, mezzi di guida (16, 17; 16B, 17B; 16C; 16D; 16E) essendo previsti tra detto gruppo rotorico e detta flangia per guidare la rotazione di detta girante attorno a detto asse (A). CLAIMS 1) Operating machine, in particular a motor pump with axial motor, comprising a rotor group (18; 18A; 18B; 18C; 18D; 18E) and a stator group (7; 7A; 7B; 7C; 7D; 7E), said group rotor comprising an impeller (4; 4A; 4B; 4C; 4D; 4E) to which a permanent magnet rotor (5; 5A; 5B; 5C; 5D; 5E) is integrally associated, characterized in that said stator group comprises a single multipolar stator (8, 9, 10; 10A; 8B, 9B, 10B; 8C, 9C, 10C; 8D, 9D, 10D; 8E, 8Έ, 9E, 10E, 10Έ) interacting with said rotor to give a rotation to said impeller along an axis (A) perpendicular to said rotor, said rotor group being rotatably supported by a flange (6; 6A; 6B; 6C; 6D; 6E) adapted to separate said rotor group from said stator group, guide means (16 , 17; 16B, 17B; 16C; 16D; 16E) being provided between said rotor assembly and said flange to guide the rotation of said impeller around said axis (A). 2) Macchina operatrice come alla rivendicazione 1, in cui detto rotore (5; 5A; 5B; 5C; 5D; 5E) è magnetizzato assialmente. 2) Operating machine as in claim 1, wherein said rotor (5; 5A; 5B; 5C; 5D; 5E) is axially magnetized. 3) Macchina operatrice come alla rivendicazione 1, in cui detti mezzi di guida (16, 17) comprendono una scanalatura circolare (16) ricavata su detta flangia (6) impegnabile con una corrispondente corona circolare (17) che si estende da detta girante (4) in direzione di detta flangia (6). 3) Operating machine as in claim 1, wherein said guide means (16, 17) comprise a circular groove (16) formed on said flange (6) engageable with a corresponding circular crown (17) which extends from said impeller ( 4) towards said flange (6). 4) Macchina operatrice come alia rivendicazione 3, in cui detta girante (4) è ottenuta mediante sovrainiezione su detto rotore (5). 4) Operating machine as in claim 3, in which said impeller (4) is obtained by over-injection on said rotor (5). 5) Macchina operatrice come alla rivendicazione 1, in cui detti mezzi di guida (16B, 17B) comprendono una scanalatura circolare (16B) ricavata su detta flangia (6B) impegnabile con una corrispondente corona circolare (17B) che si estende da detto rotore (5B), reso solidale a detta girante (4B), in direzione di detta flangia (6B). 5) Operating machine as in claim 1, wherein said guide means (16B, 17B) comprise a circular groove (16B) formed on said flange (6B) engageable with a corresponding circular crown (17B) which extends from said rotor ( 5B), made integral with said impeller (4B), in the direction of said flange (6B). 6) Macchina operatrice come alla rivendicazione 1, in cui detto statore multipolare include una pluralità di poli magnetici (8; 8B; 8C) collegati ad un giogo (9; 9B; 9C), ed una pluralità di bobine (10; 10B; 10C) ciascuna avvolta attorno ad un rispettivo polo magnetico di detta pluralità di poli magnetici (8; 8B; 8C). 6) Operating machine as in claim 1, wherein said multipolar stator includes a plurality of magnetic poles (8; 8B; 8C) connected to a yoke (9; 9B; 9C), and a plurality of coils (10; 10B; 10C) ) each wound around a respective magnetic pole of said plurality of magnetic poles (8; 8B; 8C). 7) Macchina operatrice come alla rivendicazione 1, in cui detto statore multipolare include una pluralità di bobine (10A) ciascuna avvolta a formare un rispettivo polo magnetico. 7) Operating machine as in claim 1, wherein said multipolar stator includes a plurality of coils (10A) each wound to form a respective magnetic pole. 8) Macchina operatrice come alla rivendicazione 1, in cui detto statore multipolare comprende almeno una bobina (10D; 10E, 10'E) almeno parzialmente racchiusa da una pluralità di poli magnetici (8D; 8E, 8Έ) che si rinchiudono alternativamente sul lato superiore di detta almeno una bobina a formare una rispettiva pluralità di alternanze Nord-Sud. 8) Operating machine as in claim 1, wherein said multipolar stator comprises at least one coil (10D; 10E, 10'E) at least partially enclosed by a plurality of magnetic poles (8D; 8E, 8Έ) which are closed alternately on the upper side of said at least one coil to form a respective plurality of North-South alternations. 9) Macchina operatrice come alla rivendicazione 8, in cui detto statore multipolare comprende almeno una prima bobina (10E) ed una seconda bobina (10Έ) almeno parzialmente racchiuse, rispettivamente, da una prima pluralità di poli magnetici (8E) e da una seconda pluralità di poli magnetici (8Έ), dette prima bobina (10E) e seconda bobina (10'E) e, rispettivamente, dette prima pluralità di poli magnetici (8E) e seconda pluralità di poli magnetici (8Έ) essendo concentricamente disposte tra loro. 9) Operating machine as in claim 8, wherein said multipolar stator comprises at least a first coil (10E) and a second coil (10Έ) at least partially enclosed, respectively, by a first plurality of magnetic poles (8E) and by a second plurality of magnetic poles (8Έ), said first coil (10E) and second coil (10'E) and, respectively, said first plurality of magnetic poles (8E) and second plurality of magnetic poles (8Έ) being concentrically arranged between them. 10) Macchina operatrice come ad una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto gruppo rotorico (18; 18A; 18B; 18C; 18D; 18E) è contenuto in un distributore (1; 1A; 1B; 1C; 1D; 1E) provvisto di una apertura di entrata (2; 2A; 2B; 2C; 2D; 2E) ed almeno una apertura di uscita (3; 3A; 3B: 3C; 3D; 3E), detto distributore essendo connesso a tenuta ermetica a detta flangia (6; 6A; 6B; 6C; 6D; 6E). 10) Operating machine as in any one of the preceding claims, in which said rotor assembly (18; 18A; 18B; 18C; 18D; 18E) is contained in a distributor (1; 1A; 1B; 1C; 1D; 1E) provided with an inlet opening (2; 2A; 2B; 2C; 2D; 2E) and at least one outlet opening (3; 3A; 3B: 3C; 3D; 3E), said distributor being hermetically connected to said flange (6; 6A; 6B; 6C; 6D; 6E). 11) Macchina operatrice come alla rivendicazione IO, in cui almeno un elemento riscaldante (20) è associabile a detto distributore (D-12) Macchina operatrice come alia rivendicazione 11, in cui detto elemento riscaldante (20) è avvolto, esternamente o internamente, o incorporato a detto distributore (1C).11) Operating machine as in claim 10, in which at least one heating element (20) can be associated with said distributor (D-12) Operating machine as in claim 11, in which said heating element (20) is wound, externally or internally, or incorporated in said distributor (1C).
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