ES2931498T3

ES2931498T3 - Sistemas y procedimientos para asegurar un miembro compatible en una bomba

Info

Publication number: ES2931498T3
Application number: ES17805062T
Authority: ES
Inventors: David Grimes; Charles Carr
Original assignee: Micropump Inc
Current assignee: Micropump Inc
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2022-12-30
Anticipated expiration: 2037-11-10
Also published as: EP3538765A1; US20180135628A1; EP3538765B1; WO2018089847A1; US10883497B2; PL3538765T3

Abstract

Una bomba incluye una porción de cabeza de bomba que incluye un cuerpo de bomba y una copa magnética. El cuerpo de la bomba define una entrada y una salida, y el cuerpo de la bomba y la copa magnética juntos definen una cavidad de la bomba. La bomba incluye una zapata de succión situada en el cuerpo de la bomba. La zapata de succión incluye una parte de acoplamiento. La bomba incluye un miembro de bombeo móvil situado en la cavidad de la bomba y al menos parcialmente recibido dentro de la zapata de succión. La bomba incluye un imán permanente situado en la copa del imán y acoplado al miembro de bombeo. La bomba incluye una porción de impulsor de bomba que incluye un impulsor magnético ubicado fuera de la copa magnética. La bomba incluye un elemento de absorción de presión situado en la cavidad de la bomba. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y procedimientos para asegurar un miembro compatible en una bomba

CAMPO

[0001] La presente descripción se refiere a bombas y cabezales de bomba capaces de acomodar una expansión de volumen del líquido en el cabezal de bomba, tal como mediante un evento de congelación, una fluctuación de presión o similares.

ANTECEDENTES

[0002] Las bombas rotativas de desplazamiento, como las bombas de engranajes, son especialmente útiles para bombear líquidos y otros fluidos en aplicaciones que requieren la entrega precisa de fluido a un punto de uso y un alto grado de fiabilidad. Ciertas aplicaciones también requieren que las bombas sean capaces de funcionar en un amplio intervalo de temperatura, incluso a la temperatura de funcionamiento de la maquinaria, como los motores de combustión interna, y a temperaturas por debajo del punto de congelación del agua u otros líquidos acuosos diluidos, como las temperaturas experimentadas en climas invernales helados o a grandes altitudes. El agua y otros líquidos acuosos experimentan una expansión volumétrica al cambiar entre las fases líquida y sólida. Esta expansión volumétrica puede dañar gravemente una carcasa de bomba cebada con el líquido y otros componentes en contacto con el líquido. Por lo tanto, puede ser ventajoso que las bombas sean capaces de soportar o acomodar la expansión volumétrica relacionada con la congelación del líquido acuoso que se bombea. En consecuencia, es deseable mejorar la protección contra la congelación de las bombas.

[0003] El documento WO 2009/029858 describe una bomba que incluye una carcasa de bomba que define una cavidad de bomba, un miembro de bombeo móvil situado en la cavidad de bomba y al menos un miembro absorbente de presión ubicado dentro de la carcasa de bomba. La carcasa también tiene una entrada y una salida, e incluye al menos una ubicación interior sin desgaste que entra en contacto con el líquido en la carcasa de bomba cuando la carcasa de bomba se ceba con el líquido. El miembro de bombeo móvil, cuando se acciona para moverse, impulsa el flujo del líquido desde la entrada a través de la cavidad de bomba hacia la salida. El al menos un miembro absorbente de presión se encuentra dentro de la carcasa de bomba en la ubicación sin desgaste y entra en contacto con el líquido. El miembro absorbente de presión tiene una propiedad compatible para exhibir una compresión volumétrica cuando se somete a un aumento de presión en el líquido en contacto con el miembro absorbente de presión, siendo suficiente la compresión volumétrica para aliviar al menos una parte del aumento de presión.

[0004] El documento DE 3342 385 describe bombas de dosificación en miniatura y bombas de suministro variable, que funcionan como bombas de engranajes, en las que al menos una de las ruedas de engranaje de malla es deformable en forma ovalada. Esto se consigue construyendo la rueda de engranaje a partir de plástico con una flexibilidad limitada y fijando el anillo de engranajes al cubo de engranajes no directamente, sino mediante brazos con resortes en forma de espiral. Dichas ruedas de engranaje pueden ensamblarse en la cubierta de bomba bajo tensión, con el fin de lograr un sello hermético de las partes externas de la rueda de engranaje contra la pared interna de la cubierta y con el fin de garantizar una malla perfecta de los engranajes. Una de las ruedas de engranaje también está montada en la cubierta para que pueda moverse en una dirección radial, para permitir que sea empujada en una dirección hacia fuera contra la pared de la cubierta por la fuerza de deformación dentro de la rueda de engranaje. Las cámaras de bomba formadas por los anillos de engranajes se cierran lateralmente de manera convencional mediante placas deslizantes dispuestas lateralmente.

[0005] El documento EP 2588759 describe una bomba de fluido que tiene una carcasa de bomba que incluye al menos una junta de expansión, proporciona compensación de volumen, según sea necesario, para ajustar los cambios de presión en la carcasa de bomba. La bomba de fluido puede reducir automática y pasivamente la presión estática en la carcasa de bomba asociada con un evento de congelación, evitando así daños en el cabezal de bomba. La compensación de volumen se logra mediante el empleo, en cada junta de expansión, de un sello dinámico que permite el movimiento relativo de dos partes de la carcasa de bomba, y un sesgo que proporciona una contrafuerza seleccionada al movimiento de las partes de carcasa.

[0006] El documento US 4.493.625 describe una bomba de engranajes ranurados en la que los engranajes impulsores o impulsados de una bomba se forman con ranuras que se extienden hacia el interior desde las puntas de los dientes hasta el interior del diámetro de la raíz. Por lo tanto, cada engranaje se divide en una primera parte que sirve únicamente como un engranaje impulsor o impulsado y una segunda parte que sirve para las dos funciones de un engranaje de bomba convencional, principalmente para realizar la función de bombeo y parte de la función de impulsado. Dentro de las ranuras de ambos engranajes hay encajada una zapata de succión que también cubre el conducto de entrada del bloque de bomba y los puntos de malla de las primeras partes de los engranajes más aproximadamente dos dientes a cada lado del punto de malla. La zapata separa la parte grande de la cámara de bomba del conducto de entrada.

RESUMEN

[0007] Según un aspecto de la presente invención, se proporciona una bomba según la reivindicación 1.

[0008] Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un circuito hidráulico según la reivindicación 14.

[0009] Según un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un vehículo según la reivindicación 15.

[0010] Determinadas realizaciones de la descripción se refieren a bombas capaces de acomodar eventos de presión aumentada. En una realización representativa, una bomba comprende una parte de cabezal de bomba que incluye un cuerpo de bomba y una copa de imán. El cuerpo de bomba define al menos una entrada y al menos una salida, y el cuerpo de bomba y la copa de imán conjuntamente definen una cavidad de bomba que está en contacto con el líquido que se bombea cada vez que la cavidad de bomba se ceba con el líquido. La bomba comprende además una zapata de succión situada en el cuerpo de bomba. La zapata de succión incluye una parte de acoplamiento. La bomba comprende además un miembro de bombeo móvil situado en la cavidad de bomba y recibido al menos parcialmente dentro de la zapata de succión, impulsando el miembro de bombeo, cuando se acciona para moverse, el flujo del líquido desde la entrada a través de la cavidad de bomba y la copa de imán hasta la salida. La bomba comprende además un imán permanente situado en la copa de imán. El imán es giratorio en la copa de imán y está acoplado al miembro de bombeo móvil en la cavidad de bomba.

[0011] La bomba comprende además una parte de impulsor de bomba que incluye un impulsor de imán ubicado fuera de la copa de imán. El impulsor de imán está acoplado magnéticamente a través de la copa de imán al imán para hacer girar el imán en la copa de imán y, por lo tanto, mover el miembro de bombeo en la cavidad de bomba. La bomba comprende además un miembro absorbente de presión situado en la cavidad de bomba, estando configurado el miembro absorbente de presión para acoplarse a la parte de acoplamiento de la zapata de succión de modo que la zapata de succión pueda moverse relativamente al miembro absorbente de presión dentro de un intervalo de movimiento predeterminado.

[0012] En otra realización representativa, un cabezal de bomba de engranajes comprende un cuerpo de bomba y una copa de imán que definen conjuntamente una cavidad de bomba, al menos una entrada en comunicación fluida con la cavidad de bomba, y al menos una salida en comunicación fluida con la cavidad de bomba. El cabezal de la bomba de engranajes comprende además al menos un engranaje de impulsión y un engranaje impulsado engranados entre sí en la cavidad de bomba, y una zapata de succión situada alrededor del engranaje de impulsión y el engranaje impulsado en el cuerpo de bomba. La zapata de succión incluye una parte de acoplamiento. El cabezal de la bomba de engranajes comprende además un imán permanente situado en la copa de imán y que está acoplado al engranaje de impulsión, y un miembro absorbente de presión situado en la cavidad de bomba. El miembro absorbente de presión está configurado para acoplarse a la parte de acoplamiento de la zapata de succión de modo que la zapata de succión pueda moverse relativamente al miembro absorbente de presión dentro de un intervalo de movimiento predeterminado.

[0013] En otra realización representativa, un cabezal de bomba de engranajes comprende un cuerpo de bomba y una copa de imán que definen conjuntamente una cavidad de bomba, al menos una entrada en comunicación fluida con la cavidad de bomba, y al menos una salida en comunicación fluida con la cavidad de bomba. El cabezal de la bomba de engranajes comprende además al menos un engranaje de impulsión y un engranaje impulsado engranados entre sí en la cavidad de bomba, y una zapata de succión situada alrededor del engranaje de impulsión y el engranaje impulsado en el cuerpo de bomba. La zapata de succión incluye una parte de acoplamiento. El cabezal de la bomba de engranajes comprende además un imán permanente situado en la copa de imán y acoplado al engranaje de impulsión, y un miembro absorbente de presión situado en la cavidad de bomba. Al menos una parte del miembro absorbente de presión se extiende a lo largo de un eje longitudinal de la bomba entre una superficie del cuerpo de bomba y una superficie interior de la copa de imán cuando el miembro absorbente de presión está en un estado no desviado. La superficie interior de la copa de imán está configurada para entrar en contacto con una superficie superior del miembro absorbente de presión de modo que el miembro absorbente de presión se capture entre la superficie del cuerpo de bomba y la superficie interior de la copa de imán para limitar el movimiento axial del miembro absorbente de presión en la cavidad de bomba. El miembro absorbente de presión está configurado para acoplarse a la parte de acoplamiento de la zapata de succión de modo que la zapata de succión pueda moverse relativamente al miembro absorbente de presión dentro de un intervalo de movimiento predeterminado.

[0014] En otra realización representativa, una bomba comprende una parte de cabezal de bomba que incluye un cuerpo de bomba y una copa de imán. El cuerpo de bomba define al menos una entrada y al menos una salida, y el cuerpo de bomba y la copa de imán conjuntamente definen una cavidad de bomba que está en contacto con el líquido que se bombea cada vez que la cavidad de bomba se ceba sustancialmente con el líquido. La bomba comprende además un miembro de bombeo móvil situado en la cavidad de bomba. El miembro de bombeo, cuando se acciona para moverse, impulsa el flujo del líquido desde la entrada a través de la cavidad de bomba y la copa de imán hacia la salida. La bomba comprende además un imán permanente situado en la copa de imán que es giratorio en la copa de imán y está acoplado al miembro de bombeo móvil en la cavidad de bomba. La bomba comprende además una parte de impulsor de bomba que incluye un impulsor de imán ubicado fuera de la copa de imán. El impulsor de imán está acoplado magnéticamente a través de la copa de imán al imán para hacer girar el imán en la copa de imán y, por lo tanto, mover el miembro de bombeo en la cavidad de bomba. La bomba comprende además un miembro absorbente de presión situado en la cavidad de bomba. Al menos una parte del miembro absorbente de presión se extiende entre el cuerpo de bomba y la copa de imán cuando el miembro absorbente de presión está en un estado no desviado de modo que el miembro absorbente de presión se captura entre el cuerpo de bomba y la copa de imán para limitar el movimiento axial del miembro absorbente de presión.

[0015] En otra realización representativa, un cabezal de bomba de engranajes comprende un cuerpo de bomba y una copa de imán que definen conjuntamente una cavidad de engranajes. El cabezal de bomba de engranajes comprende además al menos una entrada en comunicación fluida con la cavidad de engranajes, y al menos una salida en comunicación fluida con la cavidad de engranajes. La copa de imán está en comunicación fluida con la cavidad de engranajes. El cabezal de la bomba de engranajes comprende además al menos un engranaje de impulsión y un engranaje impulsado engranados entre sí en la cavidad de engranajes, y un imán permanente situado en la copa de imán y que está acoplado al engranaje de impulsión en la cavidad de engranajes. El cabezal de bomba de engranajes comprende además un impulsor de imán ubicado fuera de la copa de imán y que se acopla magnéticamente a través de la copa de imán al imán para hacer girar el imán en la copa de imán y así hacer girar los engranajes en la cavidad de engranajes. El cabezal de la bomba de engranajes comprende además un miembro absorbente de presión situado en la cavidad de engranajes. El miembro absorbente de presión incluye una parte del cuerpo principal que se extiende entre el cuerpo de bomba y la copa de imán cuando el miembro absorbente de presión está en un estado no desviado de modo que el miembro absorbente de presión se captura entre el cuerpo de bomba y la copa de imán para limitar el movimiento axial del miembro absorbente de presión en la cavidad de engranajes.

[0016] En otra realización representativa, un circuito hidráulico comprende una bomba, una fuente de líquido acuoso aguas arriba de y en comunicación fluida con la bomba, y un inyector aguas abajo de y en comunicación fluida con la bomba. La bomba comprende además una parte de cabezal de bomba que incluye un cuerpo de bomba y una copa de imán. El cuerpo de bomba define al menos una entrada y al menos una salida. El cuerpo de bomba y la copa de imán conjuntamente definen una cavidad de bomba que está en contacto con el líquido que se bombea cada vez que la cavidad de bomba se ceba sustancialmente con el líquido. La bomba comprende además un miembro de bombeo móvil situado en la cavidad de bomba. El miembro de bombeo, cuando se acciona para moverse, impulsa el flujo del líquido desde la entrada a través de la cavidad de bomba y la copa de imán hacia la salida. La bomba comprende además un imán permanente situado en la copa de imán, siendo giratorio el imán en la copa de imán y estando acoplado al miembro de bombeo móvil en la cavidad de bomba. La bomba comprende además una parte de impulsor de bomba que incluye un impulsor de imán ubicado fuera de la copa de imán. El impulsor de imán está acoplado magnéticamente a través de la copa de imán al imán para hacer girar el imán en la copa de imán y, por lo tanto, mover el miembro de bombeo en la cavidad de bomba. La bomba comprende además un miembro absorbente de presión situado en la cavidad de bomba. El miembro absorbente de presión incluye una parte del cuerpo principal que se extiende entre el cuerpo de bomba y la copa de imán cuando el miembro absorbente de presión está en un estado no desviado de modo que el miembro absorbente de presión se captura entre el cuerpo de bomba y la copa de imán para limitar el movimiento axial del miembro absorbente de presión.

[0017] Lo anterior y otros objetos, características y ventajas de la tecnología descrita se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, que procede con referencia a las figuras adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0018]

La figura 1 es una vista en perspectiva de una realización representativa de una bomba de engranajes accionada magnéticamente.

La figura 2 es una vista en alzado de extremo de la bomba de engranajes de la figura 1, en la que la parte del cabezal de bomba es visible.

La figura 3 es una vista en alzado de extremo de la bomba de engranajes de la figura 1, en la que la placa de extremo y las conexiones eléctricas de la parte del impulsor de bomba son visibles.

La figura 4 es una vista en sección transversal de la bomba de engranajes de la figura 1 tomada a través de la línea 4-4 de la figura 3.

La figura 5A es una vista en sección en elevación de otra realización de la bomba de engranajes de la figura 1 que incluye un miembro absorbente de presión dispuesto en la cavidad de bomba.

La figura 5B es una vista en perspectiva del cuerpo de bomba de la bomba de engranajes de la figura 5A que ilustra una proyección de una zapata de succión recibida en un rebaje del miembro absorbente de presión. La figura 5C es una vista en perspectiva de otra realización de la bomba de engranajes de la figura 5A que ilustra una proyección redondeada de la zapata de succión recibida en un rebaje del miembro absorbente de presión. La figura 5D es una vista en perspectiva de otra realización de la bomba de engranajes de la figura 5C que incluye dos zapatas de succión.

La figura 6 es una vista en perspectiva del miembro absorbente de presión de la figura 5A situado sobre un cuerpo de bomba.

La figura 7 es una vista en planta desde abajo del miembro absorbente de presión de la figura 5A.

Las figuras 8-10 son vistas en sección transversal que ilustran el proceso de formación de hielo en una bomba. La figura 11A es una vista en alzado en sección de otra realización de una bomba que incluye un miembro absorbente de presión fijado con un miembro de retención.

La figura 11B es una vista en perspectiva del cuerpo de bomba de la bomba de la figura 11A que ilustra el miembro absorbente de presión que incluye un miembro redondo acoplado con la zapata de succión.

La figura 12A es una vista en alzado en sección de otra realización de una bomba que incluye un miembro absorbente de presión que tiene múltiples partes de extensión configuradas para recibirse en los rebajes correspondientes en el cuerpo de bomba.

La figura 12B es una vista en perspectiva del cuerpo de bomba de la figura 12A que ilustra una proyección en forma de cono del miembro absorbente de presión acoplado con la zapata de succión.

La figura 13 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra una realización representativa de un circuito de fluidos ubicado en un vehículo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0019] Las figuras 1-4 ilustran una realización representativa de una bomba 100 configurada como una bomba de engranajes accionada magnéticamente. La bomba 100 incluye una parte de impulsor de bomba 102 y una parte de cabezal de bomba 104, que son simétricas alrededor de un eje 105. La parte de impulsor de bomba 102 comprende una envoltura o carcasa externa 164, una primera placa de extremo 170 y una segunda placa de extremo 172. Las placas de extremo 170, 172 se pueden unir a la carcasa 164 mediante pernos 174. Como se muestra en la figura 3, la segunda placa de extremo 172 incluye un par de conectores eléctricos roscados 176.

[0020] La parte de cabezal de bomba 104 incluye un cuerpo de bomba 136 (también denominado un "bloque de encaje"), que es simétrico alrededor del eje 105, y que define una entrada 106 y una salida 108. La parte de cabezal de bomba 104 también incluye un elemento de bombeo configurado como un engranaje de bomba 110 montado en un árbol 112 (véanse las figuras 4 y 5A). El engranaje de bomba 110 puede ser un engranaje de impulsión, y puede acoplarse o engranarse con un engranaje de bomba impulsado 114 de modo que la rotación del engranaje de impulsión 110 provoque la correspondiente contrarrotación del engranaje de bomba impulsado 114 para producir flujo de líquido. Los engranajes de bomba 110, 114 pueden estar situados en una cavidad de engranajes 115 (una parte de la "cavidad de bomba" descrita a continuación que también incluye las superficies interiores de los puertos de entrada y salida).

[0021] En la configuración ilustrada, la bomba está configurada como una bomba de tipo zapata de succión, y los engranajes de bomba 110, 114 pueden estar situados para funcionar en una superficie 138 del cuerpo de bomba 136, como se muestra mejor en la figura 5A. Un imán permanente 116 está acoplado al árbol 112, y el imán 116 puede estar situado en una copa de imán 118. La copa de imán 118 se extiende hacia la parte de impulsor de bomba 102. El cuerpo de bomba 136 puede estar acoplado a la placa de extremo 170 y sellado contra el borde de la copa de imán 118 de modo que el cuerpo de bomba 136, la cavidad de engranajes 115 y la copa de imán 118 de la parte de cabezal de bomba 104 definen conjuntamente una cavidad de bomba 120 que está bañada por el líquido que se bombea. En otras palabras, la cavidad de bomba 120 se define por los interiores humedecidos en fluido de los componentes de la parte de cabezal de bomba 104. La copa de imán 118 separa el imán impulsado 116 de las partes eléctricas del ensamblaje en la parte de impulsor de bomba 102 que se mantienen secas (es decir, no se humedecen con el líquido que se bombea). Una zapata de succión 162 está situada alrededor de los engranajes de bomba 110, 114 en la cavidad de engranajes en la superficie 138 del cuerpo de bomba 136, y sella el lado de afluencia de los engranajes desde el lado de efluencia de los engranajes.

[0022] El cuerpo de bomba 136 define pasajes que conducen hacia y desde la cavidad de bomba 120 y que conectan la cavidad de bomba a los puertos de entrada y salida 106, 108. En determinadas realizaciones, el cuerpo de bomba 136 también incluye un transductor de presión 109 (que puede estar en comunicación fluida con el puerto de salida 108, por ejemplo). El transductor de presión 109 incluye un conector eléctrico 111, que permite la conexión eléctrica del transductor de presión de una manera que establece, por ejemplo, el control de retroalimentación de los componentes eléctricos de la parte de impulsor de bomba 102 que se describe adicionalmente a continuación.

[0023] Rodeando coaxialmente la copa de imán 118 está un estator 122 que es un componente respectivo de la parte de impulsor de bomba 102. El estator 122 se ubica fuera de la cavidad de bomba 120 y se acopla magnéticamente al imán 116 a través de las paredes de la copa de imán 118 de modo que un campo magnético cambiante del estator 122 induce la rotación del imán 116 y del árbol 112 y, por lo tanto, de los engranajes de bomba 110, 114, para producir un flujo de líquido. El estator 122 comprende bobinados de alambre que se energizan selectivamente mediante dispositivos electrónicos 107 dispuestos en la carcasa 164 a través de los conectores eléctricos 176. En la realización ilustrada, la copa de imán 118, el estator 122 y los componentes eléctricos 107 asociados de la parte de impulsor de bomba 102 están dispuestos en la carcasa 164, que puede estar acoplada al cuerpo de bomba 136 para formar la bomba 100.

[0024] La figura 5A ilustra una configuración de la bomba 100 que incluye un miembro absorbente de presión 124 dispuesto en la cavidad de bomba 120 y, más particularmente, en la cavidad de engranajes 115. El miembro absorbente de presión 124 puede ser un miembro compatible que está configurado para comprimirse o contraerse en respuesta a un aumento de presión en el líquido dentro de la cavidad de bomba. En determinadas realizaciones, el aumento de presión puede ser estático, tal como acompañar la congelación del líquido dentro de la cavidad de bomba, o dinámico, tal como fluctuaciones de presión en el líquido a medida que se bombea (también denominado "pulsos de presión"). Tras el alivio de la condición de presión aumentada, el miembro absorbente de presión 124 puede configurarse para expandirse o de otro modo regresar a su estado no deformado original.

[0025] Para absorber la presión que acompaña la expansión por congelación del líquido en la cavidad de bomba, el miembro absorbente de presión 124 puede tener un volumen compresible suficiente de modo que, si el líquido dentro de la cavidad cebada se congela y se expande, el aumento resultante de la presión dentro de la cavidad hace que el miembro absorbente de presión se contraiga lo suficiente como para "absorber" la expansión y, por lo tanto, para aliviar o evitar una acumulación de presión dentro de la bomba que, de otro modo, dañaría la bomba.

[0026] A modo de ejemplo, el agua y las soluciones acuosas diluidas exhiben una expansión máxima de alrededor del 11 % en volumen al someterse a la transición de fase de líquido a sólido. Al contraerse en respuesta a este aumento de volumen, el miembro absorbente de presión puede evitar daños por congelación en la bomba, tales como fractura de la copa de imán, daños en el imán, daños en cualquier sensor en contacto con el líquido (por ejemplo, transductores de presión) y/o daños en otras partes de la bomba.

[0027] Las figuras 6-7 ilustran el miembro absorbente de presión 124 con mayor detalle. En la configuración ilustrada, el miembro absorbente de presión 124 puede incluir una parte del cuerpo principal 126 que tiene una parte de extensión 128. El cuerpo principal 126 del miembro absorbente de presión 124 puede tener un perfil generalmente cilíndrico, y puede tener un diámetro D¹(figura 7). Una dimensión de espesor T (figura 5A) de la parte de cuerpo principal 126 puede ser igual a una dimensión de altura total del miembro absorbente de presión, y puede corresponder a una distancia L entre la superficie 138 del cuerpo de bomba 136 y la copa de imán 118 cuando el miembro absorbente de presión está en un estado no desviado.

[0028] La parte de cuerpo principal 126 puede definir un rebaje 132. En la configuración ilustrada, el rebaje 132 es curvo de modo que la parte de cuerpo principal 126 tiene un perfil generalmente en forma de C, como se muestra mejor en la figura 7. La parte de extensión 128 puede extenderse sobre el rebaje 132 para encerrar al menos parcialmente el rebaje. El miembro absorbente de presión 124 puede definir una abertura central 134 para recibir el árbol 112. En la configuración ilustrada, la abertura central 134 se define en la parte de extensión 128, aunque son posibles otras configuraciones. El miembro absorbente de presión también puede tener un elemento de retención configurado como una parte de extensión tubular 140. La parte de extensión tubular 140 puede extenderse desde una superficie 130 de la parte de cuerpo principal 126 que está destinada a entrar en contacto con el cuerpo de bomba 136 cuando el miembro absorbente de presión está dispuesto en la bomba. En la configuración ilustrada, la parte de extensión 140 puede rodear una abertura de un pasaje 166 definido en la parte de cuerpo principal 126. En determinadas realizaciones, el pasaje 166 puede configurarse como un pasaje de flujo, o para recibir, por ejemplo, un árbol de soporte, un sujetador, etc. En realizaciones particulares, el miembro absorbente de presión 124 puede incluir cualquier número adecuado de partes de extensión en cualquier ubicación adecuada a lo largo de la superficie 130 del miembro absorbente de presión. El miembro absorbente de presión 124 también puede definir varias otras aberturas y/o rebajes para acomodar, por ejemplo, árboles, pasadores y/u otras características del ensamblaje de bomba, según se desee.

[0029] Con referencia nuevamente a la figura 5A, el miembro absorbente de presión 124 puede estar situado en la cavidad de bomba 120 de modo que la superficie 130 de la parte del cuerpo principal 126 entre en contacto con la superficie 138 del cuerpo de bomba 136. En la configuración ilustrada, la copa de imán 118 puede tener una primera parte 142 (la parte superior en la figura 5A) que tiene un diámetro D², y una segunda parte "ensanchada" 144 que tiene un diámetro D³que es mayor que el diámetro D². Debido a la diferencia escalonada entre los diámetros D²y D³, la copa de imán 118 puede definir una parte intermedia anular 146 (también denominada "reborde anular") que tiene una superficie que está angulada relativamente a un eje longitudinal 105 de la bomba. Por ejemplo, en la realización ilustrada, el reborde anular 146 es perpendicular al eje longitudinal 105 de la bomba, aunque el reborde anular 146 puede formar cualquier ángulo adecuado con el eje 105, tal como 45 grados, 60 grados, 70 grados, 80 grados, etc.

[0030] Por lo tanto, el imán 116 se puede ubicar en la primera parte 142 de la copa de imán 116, mientras que la segunda parte 144 se puede configurar para recibir el miembro absorbente de presión 124. Por ejemplo, en la realización ilustrada, una superficie interior 125 de la parte intermedia 146 de la copa de imán entra en contacto con una superficie superior 127 del miembro absorbente de presión. La parte de extensión 140 de la parte del cuerpo principal 126 del miembro absorbente de presión 124 también se puede recibir en un rebaje 156 correspondiente definido en la superficie 138 del cuerpo de bomba 136. De esta manera, el miembro absorbente de presión 124 se puede capturar entre la parte intermedia 146 de la copa de imán y la superficie 138 del cuerpo de bomba 136. También se puede evitar que el miembro absorbente de presión se desplace perpendicularmente al eje longitudinal 105 de la bomba mediante la parte de extensión 140. La parte de extensión 140 y/o el árbol 112 también pueden evitar la rotación del miembro absorbente de presión 124 dentro de la cavidad.

[0031] En la configuración ilustrada, el miembro absorbente de presión 124 también puede alojar los engranajes de bomba 110, 114, y la zapata de succión 162 en el rebaje 132. De esta manera, el miembro absorbente de presión 124 puede evitar el movimiento no deseado de la zapata de succión 162 y, por lo tanto, de los engranajes de bomba 110, 114, dentro de la cavidad de bomba. El miembro absorbente de presión 124 y la zapata de succión 162 también pueden acoplarse entre sí en una variedad de maneras. Por ejemplo, en determinadas configuraciones, el miembro absorbente de presión 124 y la zapata de succión 162 pueden estar configurados para acoplarse entre sí de manera que el miembro absorbente de presión mantenga la zapata de succión en su lugar en el cuerpo de bomba 136.

[0032] Por ejemplo, la figura 5B ilustra otra realización de la bomba 100 en la que se retira la copa de imán 118 y el miembro absorbente de presión 124 se muestra de manera ficticia para fines de ilustración. En la realización de la figura 5B, la zapata de succión 162 está configurada como un miembro en forma de L que incluye una primera parte o lóbulo 192 y una segunda parte o lóbulo 194, y se muestra recibida en el rebaje 132 del miembro absorbente de presión 124. La zapata de succión 162 también puede incluir una parte de acoplamiento configurada como una parte de protuberancia o extensión 180. En la realización ilustrada, la parte de extensión 180 se ubica en el aspecto radialmente hacia fuera en o cerca del vértice de la zapata de succión 162 en forma de L entre los lóbulos 192 y 194, aunque son posibles otras configuraciones.

[0033] La parte de extensión 180 puede acoplarse a una parte de acoplamiento correspondiente del miembro absorbente de presión 124. Por ejemplo, en la realización ilustrada, la parte de extensión 180 puede extenderse en una parte de acoplamiento del miembro absorbente de presión 124 configurado como una oquedad o rebaje 182 definido en el miembro absorbente de presión 124. En la realización ilustrada, el rebaje 182 se ubica en la parte de extensión 128 del miembro absorbente de presión, aunque el rebaje se puede ubicar en cualquier ubicación adecuada dependiendo de la configuración particular.

[0034] Las paredes del rebaje 182 pueden entrar en contacto con la parte de extensión 180 de modo que el miembro absorbente de presión 124 impulse o desvíe la zapata de succión 162 hacia el árbol 112, y centre la zapata de succión alrededor de los engranajes 110, 114. En determinadas configuraciones, el rebaje 182 puede ser más grande que la parte de extensión 180 de modo que la zapata de succión pueda moverse o "flotar" relativamente al cuerpo de bomba 136 y/o relativamente al miembro absorbente de presión 124 dentro de un intervalo de movimiento predeterminado definido por los límites establecidos por las paredes del rebaje 182. En ciertas configuraciones, el rebaje 182 se puede configurar de modo que el miembro absorbente de presión 124 presione hacia abajo sobre la parte de extensión 180 para desviar la zapata de succión 162 hacia abajo y mantener la zapata de succión en su lugar sobre el cuerpo de bomba 136. En otras configuraciones, un resorte u otro miembro de desviación puede aplicar fuerza hacia abajo para mantener la zapata de succión 162 en su lugar, según se desee.

[0035] La figura 5C ilustra otra realización de la bomba 100 de la figura 5A en la que la parte de extensión 180 tiene una forma redondeada, y el rebaje 182 tiene una superficie interior o superior 184 angulada. La superficie superior 184 se puede ubicar en un aspecto radialmente hacia fuera del rebaje 182 y se puede angular de modo que un borde radialmente hacia dentro 186 de la superficie 184 sea más alto (por ejemplo, más lejos de la superficie 138 del cuerpo de bomba 136) que un borde radialmente hacia fuera 188. En otras palabras, la superficie 184 está angulada hacia dentro hacia el árbol 112 o hacia el eje 105 (figura 5A). De esta manera, la superficie 184 puede acoplarse a la parte de extensión 180 redondeada y desviar la parte de extensión hacia abajo para mantener la zapata de succión en su lugar sobre el cuerpo de bomba 136. La superficie 184 también puede desviar la parte de extensión 180 radialmente hacia el interior hacia el árbol 112 con respecto a una parte de borde exterior 190 del cuerpo de bomba 136. Tal como en la realización de la figura 5B, el rebaje 182 puede ser más grande que la parte de extensión 180 de modo que la zapata de succión 162 pueda "flotar" o moverse con respecto al cuerpo de bomba 136 y/o con respecto al miembro absorbente de presión 124 dentro de un intervalo de movimiento predeterminado definido por los límites o paredes del rebaje 182. Son posibles configuraciones adicionales, que incluyen realizaciones en las que el miembro absorbente de presión 124 incluye una parte de extensión que se recibe en un rebaje correspondiente de la zapata de succión. A continuación, se describen ejemplos de configuraciones adicionales con referencia a las bombas de las figuras 11A, 11B, 12A y 12B, y debería entenderse que cualquier configuración del miembro absorbente de presión y el acoplamiento de la zapata de succión descrita en la presente pueden incorporarse en cualquiera de las configuraciones de bomba descritas.

[0036] La figura 5D ilustra otra realización de la bomba 100 de la figura 5A que incluye dos zapatas de succión configuradas de manera similar a la zapata de succión en la bomba de la figura 5C. Más particularmente, la bomba de la figura 5D incluye dos zapatas de succión 162A y 162B situadas en el cuerpo de bomba 136. Cada una de las zapatas de succión 162A, 162B puede estar situada alrededor de uno o más engranajes de bomba. En la realización ilustrada, el engranaje impulsado 114B asociado con la zapata de succión 162B se puede observar en el primer plano de la figura 5D. Las zapatas de succión 162A, 162B pueden incluir respectivas partes de extensión redondeadas 180A y 180B, y el miembro absorbente de presión 124 puede incluir los rebajes 182A, 182B correspondientes configurados para recibir las partes de extensión 180A, 180B. Los rebajes 182A, 182B pueden incluir respectivas superficies interiores anguladas 184A, 184B configuradas para mantener las zapatas de succión 162A, 162B en su lugar en el cuerpo de bomba 136, y para impulsar las zapatas de succión radialmente hacia dentro en una dirección hacia el árbol 112. En otras realizaciones, las superficies anguladas 184A y 184B de los rebajes 182A, 182B pueden formar parte de una parte de borde angulada interior más grande del miembro absorbente de presión que se extiende al menos parcialmente alrededor de la circunferencia del miembro absorbente de presión.

[0037] Como se indicó anteriormente, el miembro absorbente de presión 124 se puede deformar para acomodar la expansión por congelación del líquido en la cavidad de bomba. Las figuras 8-10 ilustran la evolución de la formación de hielo en la bomba 100, tal como cuando un motor o automóvil que incluye la bomba se apaga en un entorno de temperatura de subcongelación. En las figuras 8-10, la zapata de succión, los engranajes de bomba y la parte rebajada del miembro absorbente de presión se omiten y el miembro absorbente de presión 124 se muestra esquemáticamente como un miembro monolítico a efectos de ilustración. Las líneas de trazos horizontales en las figuras 8-10 representan partes de la bomba (que incluyen componentes y líquido en la cavidad de bomba) que están a la temperatura de funcionamiento de la bomba, mientras que las regiones punteadas representan hielo.

[0038] Generalmente, cuando un líquido 147 en la cavidad de bomba 120 comienza a congelarse, el hielo primero se forma en las regiones de la cavidad de bomba más cercanas al exterior de la carcasa de bomba y/o las partes más cercanas de la bomba que están expuestas al entorno de baja temperatura (por ejemplo, partes de una bomba expuestas al aire ambiente en un clima invernal). Con referencia a la figura 8, el hielo 148 puede comenzar a formarse cerca de la entrada 106 y la salida 108, y un "frente de hielo" 150 (p. ej., la interfaz entre el hielo 148 y el líquido 147) puede avanzar generalmente hacia el interior desde el exterior de la cavidad de bomba hacia el interior más cálido. A medida que la bomba continúa enfriándose, el hielo 148 también puede comenzar a formarse alrededor de las superficies interiores de la copa de imán 118, como se muestra en la figura 9. Se ilustra un estado en el que el líquido en la cavidad de bomba está completamente congelado en la figura 10.

[0039] El hielo 148 que avanza desde la entrada 106 y la salida 108 puede aplicar presión al miembro absorbente de presión 124 radialmente hacia dentro con respecto a la carcasa de bomba en la dirección de las flechas 154 y 158, como se muestra en la figura 9. Mientras tanto, el hielo 148 en la copa de imán 118 puede aplicar presión al miembro absorbente de presión 124 axialmente a lo largo del eje longitudinal de la bomba en la dirección de las flechas 155 y 157, como se muestra en la figura 10. Esto puede hacer que el miembro absorbente de presión 124 se deforme o comprima radialmente hacia dentro, así como axialmente a lo largo del eje longitudinal de la bomba, para acomodar la expansión de volumen relacionada con la congelación del líquido en la cavidad de bomba. La parte inferior 144 ensanchada de la copa de imán 118, junto con la superficie 138 del cuerpo de bomba 136, puede evitar que el miembro absorbente de presión 124 se mueva a lo largo del eje longitudinal de la bomba en respuesta a la presión ejercida por el hielo 148. En otras palabras, la parte inferior 144 de la copa de imán 118 y el cuerpo de bomba 136 puede permitir que el miembro absorbente de presión 124 se deforme a lo largo de su eje longitudinal, al tiempo que evita que el miembro absorbente de presión se desprenda o se desplace de su ubicación en la cavidad de bomba 120.

[0040] Mientras tanto, el miembro absorbente de presión 124 también puede deformarse radialmente en respuesta a la presión aplicada por el hielo que rodea el miembro absorbente de presión de modo que el miembro absorbente de presión asume un diámetro comprimido que es menor que el diámetro no comprimido D¹. La parte de extensión 140 ubicada en el rebaje 156 (véase la figura 5A) puede evitar que el miembro absorbente de presión 124 se mueva perpendicularmente al eje longitudinal 105 de la bomba en la cavidad de bomba. En otras palabras, la parte de extensión 140 puede evitar que el miembro absorbente de presión se desprenda en una dirección perpendicular al eje longitudinal 105 de la bomba a medida que el miembro absorbente de presión se contrae radialmente.

[0041] Cuando el hielo 148 se derrite, el miembro absorbente de presión 124 puede volver a su estado no deformado. Además, debido a que el miembro absorbente de presión 124 se captura entre la parte inferior 144 ensanchada de la copa de imán 118 y la superficie 138 del cuerpo de bomba 136, que no se mueven durante un evento de congelación, el miembro absorbente de presión puede regresar sustancialmente a la misma ubicación en la cavidad de bomba 120 que antes del evento de congelación. De esta manera, el miembro absorbente de presión 124 puede expandirse y contraerse a través de múltiples ciclos de congelación-descongelación y regresar a su tamaño y posición iniciales dentro de la cavidad de bomba después de descongelar el líquido. Esto puede evitar la condición en la que el miembro absorbente de presión experimenta "precompresión", por ejemplo, un miembro de retención u otro componente del ensamblaje de bomba que se desprende por el hielo, comprime el miembro absorbente de presión y no regresa a su ubicación inicial después de descongelar el líquido. Por lo tanto, las realizaciones descritas en la presente permiten que el volumen compresible completo del miembro absorbente de presión 124 esté disponible para acomodar la expansión por congelación del líquido que se bombea a través de múltiples eventos de congelación secuenciales.

[0042] El miembro absorbente de presión 124 puede fabricarse a partir de cualquier material compatible adecuado, tal como materiales hidrofóbicos compresibles elásticamente. Como se usa en la presente, el término "material hidrofóbico" se refiere a un material donde una gota líquida en una superficie del material forma un ángulo de contacto de más de 90 grados. En determinadas realizaciones, el miembro absorbente de presión se puede fabricar a partir de cualquiera de diversos compuestos de caucho, tales como caucho de silicona, etc. El miembro absorbente de presión también se puede fabricar a partir de cualquiera de varios materiales de espuma de celda cerrada, tales como espuma de celda cerrada de silicona fluorada. En determinadas realizaciones, el miembro absorbente de presión 124 puede ser no poroso para evitar la penetración de líquido en el cuerpo del miembro absorbente de presión, o puede ser poroso, dependiendo de los requisitos particulares de la solicitud.

[0043] En algunas realizaciones, la compresibilidad o el durómetro del miembro absorbente de presión puede ser tal que sea capaz de atenuar las fluctuaciones de presión en el líquido durante el funcionamiento normal de bombeo, además de acomodar la expansión por congelación del líquido en la cavidad de bomba. En realizaciones alternativas, si el miembro absorbente de presión 124 está destinado solo a atenuar las fluctuaciones de presión, puede ser más pequeño que un miembro correspondiente destinado a proteger contra la expansión por congelación, dependiendo de la amplitud de las fluctuaciones de presión objetivo. Una ventaja adicional del miembro absorbente de presión es que, al ocupar espacio en la cavidad de bomba, puede reducir la cantidad de líquido en la cavidad de bomba y, por lo tanto, la expansión volumétrica total de ese líquido tras la congelación.

[0044] La figura 11A ilustra una vista detallada en sección transversal de otra realización de una bomba 200 que incluye un miembro absorbente de presión 202 situado en una cavidad de bomba 204 de la bomba. La bomba 200 puede incluir una parte de cabezal de bomba 206 y una parte de impulsor de bomba 208 similar a la realización de la figura 1 descrita anteriormente. El miembro absorbente de presión 202 se puede colocar entre un cuerpo de bomba 210 y una copa de imán 212 en la cavidad de bomba 204. Un miembro de retención 214 puede estar situado coaxialmente alrededor del miembro absorbente de presión 202. El miembro de retención 214 puede tener partes laterales 218 situadas alrededor del exterior del miembro absorbente de presión 202, y una parte superior 216 que se extiende sobre el miembro absorbente de presión y se coloca entre el miembro absorbente de presión y la copa de imán 212. En determinadas realizaciones, el miembro de retención 214 puede estar sin restricción, de modo que el miembro de retención pueda moverse o "flotar" dentro del espacio entre el cuerpo de bomba 210 y la copa de imán 212, según se desee. De esta manera, el miembro de retención 214 se puede mover con el miembro absorbente de presión 202 a medida que el miembro absorbente de presión se deforma en respuesta a la presión ejercida por el líquido congelado en la cavidad de bomba 204. Cuando el líquido se descongela, el miembro absorbente de presión 202 puede expandirse a su tamaño original y, por lo tanto, puede ejercer fuerza sobre el miembro de retención 214 para devolver el miembro de retención a su ubicación original dentro de la cavidad de bomba 204. En realizaciones alternativas, el miembro de retención 214 también se puede fijar a la parte de cabezal de bomba 206, según se desee.

[0045] La figura 11B ilustra una vista en perspectiva del cuerpo de bomba 210 con la copa de imán 212 retirada con fines ilustrativos. Con referencia a la figura 11B, el miembro absorbente de presión 204 puede tener forma de media luna y puede incluir una primera y una segunda partes de extremo 230, 232. El miembro absorbente de presión 204 puede extenderse alrededor de una zapata de succión 220 de la bomba 200 de modo que la zapata de succión se reciba entre la primera y la segunda partes de extremo 230, 232 del miembro absorbente de presión. La zapata de succión 220 puede rodear al menos parcialmente los engranajes de la bomba (solo el engranaje impulsado 222 es visible en la figura 11B). La zapata de succión 220 puede incluir una parte de acoplamiento configurada como una parte rebajada 224 que incluye una oquedad redondeada o una parte en forma de copa 226. La parte en forma de copa 226 se define en una parte en forma cilíndrica 234 que se extiende desde una pared externa 236 de la zapata de succión 220, y se ubica a mitad de camino a lo largo de una altura de la zapata de succión en la configuración ilustrada.

[0046] Mientras tanto, el miembro absorbente de presión 204 puede incluir una parte de acoplamiento que se extiende desde el miembro absorbente de presión y está configurado como un miembro con forma de bola o miembro con forma esférica 228. En la realización ilustrada, el miembro en forma de bola 228 se extiende desde la primera parte de extremo 230, y se puede recibir en la parte en forma de copa 226 de la zapata de succión 220. De esta manera, el miembro absorbente de presión 204 puede acoplarse a la zapata de succión 220. En determinadas realizaciones, el miembro en forma de bola 228 se puede configurar para permitir que la zapata de succión 220 se mueva relativamente al cuerpo de bomba 210 y/o relativamente al miembro absorbente de presión 204 dentro de un intervalo de movimiento predeterminado. Por ejemplo, en realizaciones en las que el material absorbente de presión 204 está hecho de un material flexible, el miembro en forma de bola 228 y/o la parte de extremo 230 del miembro absorbente de presión puede configurarse para deformarse elásticamente con el fin de permitir el movimiento de la zapata de succión. En otras realizaciones, la parte en forma de copa 226 puede ser más grande que el miembro en forma de bola 228 de modo que la zapata de succión 220 pueda moverse relativamente al miembro absorbente de presión 204 dentro de los límites establecidos por la parte en forma de copa 226. En aun otras realizaciones, el miembro absorbente de presión 204 y la zapata de succión 220 pueden moverse o flotar juntos con respecto a la superficie del cuerpo de bomba 210 durante el funcionamiento de la bomba, o entre paradas y arranques sucesivos de la bomba.

[0047] La figura 12A ilustra una vista detallada en sección transversal de otra realización de una bomba 300 que incluye un miembro absorbente de presión 302 situado en una cavidad de bomba 304 de la bomba. El miembro absorbente de presión puede estar situado entre un cuerpo de bomba 306 de la bomba y una copa de imán 308. El miembro absorbente de presión 302 puede incluir una o más partes de extensión 310 configuradas para recibirse en los rebajes 312 correspondientes definidos en una superficie 314 del cuerpo de bomba 306. Por ejemplo, en la realización ilustrada, el miembro absorbente de presión 302 incluye tres partes de extensión 310, con una primera parte de extensión 310A que está ubicada cerca de un borde radialmente hacia fuera de la superficie 314 y recibida en un rebaje 312A, una segunda parte de extensión 310B ubicada de manera adyacente o que rodea un árbol central 316 y recibida en un rebaje 312B, y una tercera parte de extensión 310c ubicada de manera adyacente a un pasaje 318 (configurada para recibir, por ejemplo, un árbol) y recibida en un rebaje 312C. Sin embargo, debería entenderse que el miembro absorbente de presión puede incluir cualquier número adecuado de partes de extensión ubicadas en cualquier ubicación adecuada. Además, debería entenderse que las partes de extensión similares a las partes de extensión 310 se pueden utilizar en combinación con cualquiera de los miembros absorbentes de presión descritos en la presente.

[0048] La figura 12B es una vista en perspectiva del cuerpo de bomba 306 de la figura 12A con la copa de imán 308 retirada y el miembro absorbente de presión 302 mostrado en líneas ficticias para fines de ilustración. El miembro absorbente de presión 302 puede incluir una parte de extensión 320 que se extiende sobre una zapata de succión 322. El miembro absorbente de presión 302 puede incluir una parte de acoplamiento configurada como un miembro o protuberancia en forma de cono 324. La zapata de succión 322 puede incluir una parte de acoplamiento configurada como un rebaje 326. El rebaje 326 puede incluir una parte en forma de copa 328, que se puede configurar para recibir el miembro en forma de cono 324. En la realización ilustrada, el rebaje 326 se define en una superficie superior 330 de la zapata de succión 322, y la parte en forma de copa se define en una parte en forma cilíndrica 332 que se extiende desde una pared externa 334 de la zapata de succión y a mitad de camino a lo largo de una altura de la zapata de succión. De esta manera, el miembro en forma de cono 324 del miembro absorbente de presión 302 puede acoplarse a la parte en forma de copa 328 de la zapata de succión 322, y puede mantener la zapata de succión 322 en su lugar en el cuerpo de bomba 306. La parte en forma de copa 328 y el miembro en forma de cono 324 también se pueden dimensionar de manera que la parte en forma de copa establezca un intervalo de movimiento predeterminado dentro del cual la zapata de succión 322 se puede mover relativamente al cuerpo de bomba 306. La forma redonda de la parte en forma de copa 328 también puede permitir que el miembro en forma de cono 324 impulse la zapata de succión radialmente hacia dentro desde una parte de borde externo 334 del cuerpo de bomba 306 hacia el árbol 316 (figura 12A), y/o centre la zapata de succión alrededor de los engranajes de bomba.

[0049] Aunque las configuraciones de bomba que se muestran en la presente son bombas de tipo zapata de succión, debería entenderse que las configuraciones de miembro absorbente de presión descritas en la presente también se pueden utilizar en combinación con bombas de tipo cavidad, en las que los engranajes de bomba funcionan en una cavidad (por ejemplo, definida en el cuerpo de bomba) y no se requiere una zapata de succión. Por ejemplo, en realizaciones alternativas, la bomba 100 puede configurarse como una bomba de tipo cavidad, en la que los engranajes de bomba 110, 114 están situados en una placa de cavidad sellada entre el cuerpo de bomba 136 y una placa de cojinete. Las realizaciones de miembros absorbentes de presión descritas en la presente también se pueden utilizar en bombas que incluyen otros tipos de elementos de bombeo giratorios, tales como lóbulos interdigitadores que, cuando se contrarrotan entre sí, producen flujo de líquido. Las realizaciones del miembro absorbente de presión descritas en la presente también se pueden utilizar en combinación con otros tipos de bombas, tales como bombas de pistón.

[0050] En realizaciones alternativas, los miembros absorbentes de presión descritos en la presente pueden ser globos o vejigas inflables (que contienen, por ejemplo, un gas o un líquido con un punto de congelación menor que el del agua) configurados para comprimirse en respuesta a la presión en la bomba más allá de un umbral seleccionado.

[0051] La figura 13 ilustra una realización representativa de un circuito hidráulico 400 que incluye una bomba 402, tal como cualquiera de las realizaciones de bomba específicas descritas en la presente. El circuito hidráulico 400 representa un circuito tal como se usa en aplicaciones de motor de combustión interna, tal como aplicaciones automotrices, en el que al menos la bomba 402 se ubica en un entorno que experimenta episodios de congelación. En la realización ejemplar ilustrada en la figura 13, el circuito hidráulico 400 se muestra esquemáticamente en un vehículo 401. Como se usa en la presente, el término "vehículo" se refiere a cualquier vehículo que tiene una fuente de energía (por ejemplo, un motor), o cualquier aplicación de motor similar. Un vehículo o una aplicación de motor puede incluir un automóvil (tal como un coche, camión, tractor-remolque, un vehículo recreativo, una casa rodante, un barco o una embarcación, o un vehículo militar), un generador de energía, u otra aplicación de motor estacionario.

[0052] La bomba 402 incluye una entrada 404, una salida 406 y puede incluir opcionalmente un sensor de presión tal como el transductor de presión 109 descrito anteriormente. La entrada 404 está situada aguas abajo de un filtro 408, que está situado aguas abajo de un depósito o tanque 410 para que el líquido sea bombeado por la bomba. La salida 406 está en comunicación fluida con un inyector 412 aguas abajo u otro componente desde el cual se descarga el líquido bombeado del circuito 400. En ciertas configuraciones, el circuito 400 puede incluir una línea de retorno opcional 414 para devolver el líquido al tanque 410 que no se descarga realmente del inyector 412. Dado que la bomba 402 incluye la(s) característica(s) de absorción de presión tal como se describió anteriormente, se acomoda la expansión por congelación del líquido dentro de la bomba 402 y se puede evitar el daño de la bomba.

[0053] En ciertas realizaciones, el circuito hidráulico 400 puede ser un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR, por sus siglas en inglés) para reducir los óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos por un motor de combustión interna del vehículo 401 en el que se incorpora el circuito hidráulico 400. Por ejemplo, en un sistema de SCR, el líquido en el tanque 410 puede ser una solución acuosa que contiene un reactivo tal como amoníaco acuoso (NH³(ac.)) o una solución de urea (CO(NH²)²). En ciertas realizaciones, el motor puede ser un motor de encendido por compresión, tal como un motor diésel, o un motor de encendido por chispa, tal como un motor de gasolina. La inyección de la solución de reactivo acuosa en el escape del motor por el inyector 412 puede reducir la cantidad de compuestos de óxido de nitrógeno emitidos por el motor.

Consideraciones generales

[0054] A los efectos de esta descripción, se describen en la presente ciertos aspectos, ventajas y características novedosas de las realizaciones de esta descripción. Los procedimientos, aparatos y sistemas descritos no deberían interpretarse como limitantes de ninguna manera. En cambio, la presente descripción se refiere a todas las características y aspectos novedosos y no obvios de las diversas realizaciones descritas.

[0055] Aunque las operaciones de algunos de los procedimientos descritos se describen en un orden secuencial particular para una presentación conveniente, debería entenderse que esta forma de descripción abarca la reorganización, a menos que un lenguaje específico requiera un ordenamiento particular. Por ejemplo, las operaciones descritas secuencialmente pueden, en algunos casos, reorganizarse o realizarse simultáneamente. Además, en aras de la simplicidad, las figuras adjuntas pueden no mostrar las diversas formas en las que los procedimientos descritos se pueden utilizar junto con otros procedimientos. Como se usa en la presente, los términos "un", "una" y "al menos uno" abarcan uno o más del elemento especificado. Es decir, si dos de un elemento en particular están presentes, uno de estos elementos también está presente y, por lo tanto, "un" elemento está presente. Los términos "una pluralidad de" y "plural" significan dos o más del elemento especificado.

[0056] En la siguiente descripción, se pueden utilizar ciertos términos tales como "arriba", "abajo", "superior", "inferior", "horizontal", "vertical", "izquierda" "derecha" y similares. Estos términos se usan, cuando corresponde, para proporcionar cierta claridad de descripción cuando se trata de relaciones relativas. Sin embargo, estos términos no pretenden implicar relaciones, posiciones y/u orientaciones absolutas. Por ejemplo, con respecto a un objeto, una superficie "superior" puede convertirse en una superficie "inferior" simplemente girando el objeto. No obstante, sigue siendo el mismo objeto.

[0057] En algunos ejemplos, los valores, procedimientos o aparatos se denominan "más bajos", "mejores", "mínimos" o similares. Se apreciará que tales descripciones pretenden indicar que se puede realizar una selección entre muchas alternativas funcionales utilizadas, y tales selecciones no necesitan ser mejores, más pequeñas o preferibles de otro modo a otras selecciones.

[0058] Como se usa en la presente, el término "y/o" usado entre los dos últimos de una lista de elementos significa cualquiera de uno o más de los elementos enumerados. Por ejemplo, la frase "A, B y/o C" significa "A", "B", "C", "A y B", "A y C", "B y C" o "A, B y C."

[0059] Como se usa en la presente, el término "acoplado" generalmente significa físicamente acoplado o enlazado y no excluye la presencia de elementos intermedios entre los artículos acoplados sin un lenguaje contrario específico.

[0060] Como se usa en la presente, un "cabezal de bomba" es un ensamblaje que incluye un cuerpo de bomba, un elemento de bomba dispuesto en o sobre el cuerpo de bomba, al menos una entrada y al menos una salida.

[0061] Como se usa en la presente, una "bomba" es un cabezal de bomba que incluye la parte de impulsor de bomba o el motor.

[0062] En vista de las muchas realizaciones posibles a las que se pueden aplicar los principios de la tecnología descrita, debería reconocerse que las realizaciones ilustradas son solo ejemplos preferidos y no deberían tomarse como limitantes del alcance de la descripción. Más bien, el alcance de la descripción es al menos tan amplio como las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una bomba (100; 200; 300), que comprende:

una parte de cabezal de bomba (104; 206) que incluye un cuerpo de bomba (136; 210; 306) y una copa de imán (118; 212), definiendo el cuerpo de bomba al menos una entrada (106) y al menos una salida (108), definiendo el cuerpo de bomba y la copa de imán conjuntamente una cavidad de bomba (120; 204) que está en contacto con el líquido que se bombea siempre que la cavidad de bomba esté cebada con el líquido;

una zapata de succión (162; 220; 322) situada en el cuerpo de bomba, incluyendo la zapata de succión una parte de acoplamiento que comprende una parte de extensión (180) o una parte en forma de copa (226); 328); un miembro de bombeo móvil (110) situado en la cavidad de bomba y recibido al menos parcialmente dentro de la zapata de succión, impulsando el miembro de bombeo, cuando se acciona para moverse, el flujo del líquido desde la entrada a través de la cavidad de bomba y la copa de imán hasta la salida;

un imán permanente (116) situado en la copa de imán, siendo el imán giratorio en la copa de imán y estando acoplado al miembro de bombeo móvil en la cavidad de bomba;

un miembro absorbente de presión (124; 202; 302) situado en contacto con el cuerpo de bomba en la cavidad de bomba y que comprende un primer rebaje (132), estando recibida la zapata de succión en el primer rebaje del miembro absorbente de presión, estando configurado el miembro absorbente de presión para acoplarse a la parte de extensión o la parte en forma de copa de la zapata de succión de modo que la zapata de succión pueda moverse relativamente al miembro absorbente de presión y el cuerpo de bomba dentro de un intervalo de movimiento predeterminado.

2. La bomba (100) de la reivindicación 1, donde:

la parte de acoplamiento de la zapata de succión (162) comprende la parte de extensión (180);

el miembro absorbente de presión (124) comprende un segundo rebaje (182) que es más grande que la parte de extensión; y

la parte de extensión de la zapata de succión se recibe en el segundo rebaje del miembro absorbente de presión y el intervalo de movimiento predeterminado se define por las paredes del segundo rebaje.

3. La bomba (100) de la reivindicación 2, donde el segundo rebaje (182) del miembro absorbente de presión (124) comprende una superficie angulada configurada para acoplarse a la parte de extensión (180) de modo que la superficie angulada impulsa la zapata de succión (162) radialmente hacia dentro con respecto a una parte de borde exterior de una superficie del cuerpo de bomba (136) en la que se encuentra la zapata de succión.

4. La bomba (200; 300) de la reivindicación 1, donde:

el miembro absorbente de presión (202; 302) comprende una parte de acoplamiento (228; 324) que se extiende desde el miembro absorbente de presión; la parte de acoplamiento de la zapata de succión (220; 322) comprende un rebaje (224; 326) que comprende la parte en forma de copa (226; 328); y

la parte de acoplamiento del miembro absorbente de presión se recibe en el rebaje y la parte en forma de copa de la zapata de succión.

5. La bomba (200; 300) de la reivindicación 4, donde la parte en forma de copa (226; 328) de la zapata de succión (220; 322) se redondea de modo que la parte de acoplamiento (228; 324) del miembro absorbente de presión (202; 302) impulsa la zapata de succión radialmente hacia dentro con respecto a una parte de borde externo de una superficie del cuerpo de bomba (210; 306) en la que se encuentra la zapata de succión.

6. La bomba (100) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde:

el miembro absorbente de presión comprende un material de caucho de silicona;

al menos una parte del miembro absorbente de presión (124) se extiende a lo largo de un eje longitudinal del cuerpo de bomba (136) entre una superficie del cuerpo de bomba y una superficie interior de la copa de imán (118) cuando el miembro absorbente de presión está en un estado no desviado; y

la superficie interior de la copa de imán está configurada para entrar en contacto con una superficie superior del miembro absorbente de presión de modo que el miembro absorbente de presión se capture entre la superficie del cuerpo de bomba y la superficie interior de la copa de imán para limitar el movimiento axial del miembro absorbente de presión en la cavidad de bomba (120).

7. La bomba (100) de la reivindicación 6, donde:

la copa de imán (118) incluye una primera parte (142) y una segunda parte (144);

la segunda parte tiene un diámetro que es mayor que un diámetro de la primera parte de modo que la segunda parte define un reborde anular (146) entre la primera y la segunda parte; y el reborde anular define la superficie interior de la copa de imán que limita el movimiento axial del miembro absorbente de presión (124).

8. La bomba (100) de la reivindicación 7, donde el imán permanente (116) está situado en la primera parte (142) de la copa de imán (118), y el miembro absorbente de presión (124) está situado en la segunda parte (144) de la copa de imán.

9. La bomba (100; 200; 300) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde:

el miembro de bombeo comprende uno de un par de engranajes de bomba (110, 114); y

y los engranajes de bomba y la zapata de succión (162; 220; 322) están situados en el primer rebaje del miembro absorbente de presión.

10. La bomba (100; 300) de la reivindicación 9, donde el miembro absorbente de presión (124; 302) incluye además una parte de extensión (128; 320) que encierra al menos parcialmente el primer rebaje.

11. La bomba (100; 200; 300) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el miembro absorbente de presión (124; 202; 302) comprende un material hidrófobo elásticamente compresible.

12. La bomba (200) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el miembro absorbente de presión (202) incluye al menos una parte de extensión (228) configurada para recibirse en un rebaje (224, 226) correspondiente definido en una superficie del cuerpo de bomba (210).

13. La bomba (100; 200; 300) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una parte de impulsor de bomba (102; 208) que incluye un impulsor de imán ubicado fuera de la copa de imán (118; 212; 308), estando acoplado magnéticamente el impulsor de imán a través de la copa de imán al imán para hacer girar el imán en la copa de imán y, por lo tanto, mover el miembro de bombeo en la cavidad de bomba (120; 204; 304).

14. Un circuito hidráulico (400) que comprende:

la bomba (100; 200; 300; 402) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores;

una fuente (410) de líquido acuoso aguas arriba de y en comunicación fluida con la bomba; y un inyector (412) aguas abajo de y en comunicación fluida con la bomba.

15. Un vehículo (401) que incluye la bomba (100; 200; 300; 402) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.