FR2594897A1 - ROTARY PUMP FOR LIQUIDS - Google Patents
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Abstract
Il est décrit une pompe rotative pour liquides 3, en particulier pour carburant d'un moteur de véhicule. La principale caractéristique de la présente pompe 3 réside dans le fait qu'elle comprend une roue 4 dont une première partie 5 possède au moins un trou radial débouchant 27, et montée dans une chambre 6 munie d'une ouverture de sortie 32 et une seconde partie 18 munie d'un trou axial 26 en communication à la partie supérieure avec un trou radial 27 et en communication à la partie inférieure avec un réservoir de liquide 25. (CF DESSIN DANS BOPI)There is described a rotary pump for liquids 3, in particular for fuel of a vehicle engine. The main characteristic of the present pump 3 lies in the fact that it comprises an impeller 4, a first part of which 5 has at least one radial through hole 27, and mounted in a chamber 6 provided with an outlet opening 32 and a second part 18 provided with an axial hole 26 in communication at the upper part with a radial hole 27 and in communication at the bottom with a liquid reservoir 25. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
La présente invention concerne une pompe rotativeThe present invention relates to a rotary pump
pour liquides, en particulier pour l'alimentation en carbu- for liquids, in particular for the supply of
rant des moteurs thermiques.thermal engines.
Comme on le sait, les pompes du type indiqué plus haut, actuellement dans le commerce, comportent une roue du type à aubes, entraîlnée par un moteur électrique à courant continu. De telles pompes sont installées dans le circuit d'alimentation, extérieurement au réservoir de carburant ou As is known, the pumps of the type indicated above, currently on the market, comprise a paddle-type wheel, driven by a DC electric motor. Such pumps are installed in the feed circuit, externally to the fuel tank or
à l'intérieur de celui-ci.inside of it.
O10 La pompe décrite comporte plusieurs inconvénients, en particulier, le rendement de la roue à aubes est faible O10 The described pump has several disadvantages, in particular, the efficiency of the impeller is low
en raison de la turbulence causée par l'écoulement de carbu- because of the turbulence caused by the flow of
rant et elle est de plus soumise à des poussées radiales qui rant and is also subject to radial
lui appliquent des contraintes de façon non-uniforme. apply constraints non-uniformly.
Enfin, la roue à aubes est d'une construction relativement Finally, the impeller is of relatively
complexe et d'un coût de fabrication relativement élevé. complex and relatively high manufacturing cost.
La présente invention a pour objet de réaliser une The object of the present invention is to provide a
pompe rotative pour liquides ne possédant pas les inconvé- rotary pump for liquids that do not have the disadvantages
nients cités plus haut, c'est-à-dire qui soit d'un rendement élevé, de longue durée de service et de construction simple mentioned above, that is to say which is of high efficiency, long service life and simple construction
et d'un coût réduit.and a reduced cost.
D'autres objets et avantages de la présente inven- Other objects and advantages of the present invention
tion apparaitront au cours de la description suivante. will appear in the following description.
Selon la présente invention, il est prévu une pom- According to the present invention, there is provided a pump
pe rotative pour liquides, caractérisée par le fait qu'elle comprend une chambre pratiquement cylindrique dans laquelle est installée une première partie d'une roue pratiquement cylindrique, entraînée par un moyen en forme de moteur et comprenant une seconde partie dans laquelle est ménagé un rotary piston for liquids, characterized in that it comprises a substantially cylindrical chamber in which is installed a first part of a substantially cylindrical wheel, driven by a motor-shaped means and comprising a second part in which is formed a
trou axial en communication hydraulique à son extrémité in- axial hole in hydraulic communication at its end
férieure avec un réservoir de liquide et se prolongeant à son extrémité supérieure jusqu'à ladite première partie o elle est en communication hydraulique avec au moins un trou radial ménagé dans ladite première partie et s'ouvrant vers with a reservoir of liquid and extending at its upper end to said first part o it is in hydraulic communication with at least one radial hole in said first part and opening towards
ladite chambre comportant l'ouverture de sortie. said chamber having the outlet opening.
Afin d'avoir une meilleure compréhension de la présente invention, une forme de réalisation préférée va maintenant être décrite, uniquement à titre d'exemple non In order to have a better understanding of the present invention, a preferred embodiment will now be described, by way of example only
limitatif, en se référant aux planches de dessins dans les- limiting, referring to the drawing boards in the-
quels: Fig. 1 est une vue de c6té en coupe d'une pompe réalisée selon les principes de la présente invention; et Figs. 2 et 3 sont des coupes prises suivant les which: Fig. 1 is a sectional side view of a pump made according to the principles of the present invention; and Figs. 2 and 3 are cuts taken according to
lignes II-II et III-III, respectivement de la figure 1. lines II-II and III-III, respectively of Figure 1.
Commrne représenté sur la figure 1, un groupe moto- As shown in FIG. 1, a motor group
pompe pour liquides, en particulier pour le carburant des moteurs thermiques, est désigné d'une façon générale par le chiffre de référence 1 et comprend un moteur électrique 2 dont le carter est raccordé à une pompe rotative 3, réalisée selon les principes de la présente invention, comprenant une roue 4 en matière plastique, dont une partie centrale 5 est pump for liquids, in particular for the fuel of heat engines, is generally designated by the reference numeral 1 and comprises an electric motor 2 whose housing is connected to a rotary pump 3, produced according to the principles of the present invention. invention, comprising a plastic wheel 4, of which a central part 5 is
logée dans une chambre cylindrique 6 délimitée par les flas- housed in a cylindrical chamber 6 delimited by the flasks
ques supérieur et inférieur, 7 et 8 respectivement, et par higher and lower, 7 and 8 respectively, and
un anneau périphérique 11. Le carter du moteur 2 est rac- a peripheral ring 11. The housing of the engine 2 is connected
cordé par des vis 12 au flasque supérieur 7 muni- d'un trou axial débouchant 13 traversé par un arbre de sortie 14 du moteur 2. Le trou 13 comporte une partie supérieure 15 de section hexagonale (figure 3) et une section inférieure 16 corded by screws 12 to the upper flange 7 provided with an axial hole opening through 13 through an output shaft 14 of the motor 2. The hole 13 has an upper portion 15 of hexagonal section (Figure 3) and a lower section 16
de section cylindrique. L'arbre 14 est cylindrique et éta- of cylindrical section. The shaft 14 is cylindrical and
blit un contact le long des zones intermédiaires desdites blows a contact along the intermediate zones of said
faces qui délimitent la section 15. Ce contact crée un fai- faces that delimit section 15. This contact creates a
ble frottement de rotation et permet le centrage de l'arbre 14 sans l'aide de paliers. La roue 4 est cylindrique et rotational friction and allows the centering of the shaft 14 without the aid of bearings. Wheel 4 is cylindrical and
coaxiale à l'arbre 14 par lequel elle est entraînée en rota- coaxial with the shaft 14 by which it is rotated
tion, par exemple à 6000 tours/minute. La roue 4 comprend une partie supérieure 17 dans la section 16 (o s'établit la liaison par embrayage entre cette partie 17 et l'extrémité libre de l'arbre 14), ladite partie centrale 5 étant d'un diamètre supérieur à celui de la partie 17, et une partie inférieure 18, d'un diamètre inférieur à celui de la partie 5. for example at 6000 rpm. The wheel 4 comprises an upper part 17 in the section 16 (where the clutch connection is established between this part 17 and the free end of the shaft 14), said central portion 5 having a diameter greater than that of the portion 17, and a lower portion 18, of a diameter smaller than that of the portion 5.
-94897-94,897
Les flasques 7 et 8, l'anneau il et la roue 4 sont réalisés en matière plastique et, en particulier, le flasque 8 et l'anneau 11 sont formés d'une seule pièce. Le flasque 8 comprend un plateau 21 sur la bordure périphérique duquel l'anneau 11 s'étend vers le haut et est fixé rigidement au flasque 7. Le plateau 21 est muni d'un trou central 22 The flanges 7 and 8, the ring 11 and the wheel 4 are made of plastic and, in particular, the flange 8 and the ring 11 are formed in one piece. The flange 8 comprises a plate 21 on the peripheral edge of which the ring 11 extends upwards and is fixed rigidly to the flange 7. The plate 21 is provided with a central hole 22
tourné vers le bas, à l'extrémité duquel part un manchon tu- turned down, at the end of which is a tufted sleeve
bulaire 23 qui loge à l'intérieur de la partie inférieure 18 de la roue 4. L'extrémité libre du manchon 23 constitue une ouverture d'entrée 19 de carburant et c'est la raison pour laquelle un filtre 24 est monté à l'intérieur. La motopompe 1 est de manière appropriée installée dans un réservoir, au voisinage du fond de celui-ci, désigné par 25 et représenté 23 which accommodates inside the lower part 18 of the wheel 4. The free end of the sleeve 23 constitutes a fuel inlet opening 19 and this is why a filter 24 is mounted to the inside. The motor pump 1 is suitably installed in a reservoir, near the bottom thereof, designated 25 and shown
en tirets sur la figure 1.in dashed lines in Figure 1.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, traversant la roue 4 et, plus particulièrement les parties 5 et 18 de celle-ci, est ménagé un trou axial 26 ouvert au fond et à As illustrated in Figures 1 and 2, passing through the wheel 4 and, more particularly the parts 5 and 18 thereof, is provided an axial hole 26 open at the bottom and to
partir duquel, dans la partie 5, s'étendent six trous ra- from which, in Part 5, six
diaux débouchants 27. Le diamètre de la partie 5 est infé- diodes 27. The diameter of part 5 is less than
rieur au diamètre intérieur de la chambre 6, ce qui fait que to the inside diameter of chamber 6, which means that
dans la chambre 6, entre la partie 5 et l'anneau ll, un es- in the chamber 6, between the part 5 and the ring 11, a
pace annulaire 28 est défini. Il faut noter qu'entre la face supérieure de la partie 5 de la roue 4 et la face inférieure du flasque 7, et entre la face inférieure de la partie 5 et la face supérieure du plateau 21 du flasque 8, il existe un jeu correspondant qui ne doit pas être inférieur à 0,2 mnm, de sorte qu'aucun frottement dû à la viscosité du carburant, susceptible de réduire le rendement de la pompe 3, n'apparalt. Dans la face supérieure du plateau 21, le long du bord du trou 22, est ménagé un siège pour un palier de poussée 31 supportant la partie 5 de la roue 4. Le jeu entre la partie inférieure 18 de la roue 4 et le trou central 2 du manchon tubulaire 23 ne doit pas être supérieur à 0,1 mm pour obtenir une étanchéité suffisante de l'espace annulaire 28. annular pace 28 is defined. It should be noted that between the upper face of the portion 5 of the wheel 4 and the lower face of the flange 7, and between the lower face of the portion 5 and the upper face of the plate 21 of the flange 8, there is a corresponding set which must not be less than 0.2 mnm, so that no friction due to the viscosity of the fuel, which may reduce the efficiency of the pump 3, does not appear. In the upper face of the plate 21, along the edge of the hole 22, is formed a seat for a thrust bearing 31 supporting the portion 5 of the wheel 4. The clearance between the lower portion 18 of the wheel 4 and the central hole 2 of the tubular sleeve 23 must not be greater than 0.1 mm to obtain sufficient sealing of the annular space 28.
En se reportant aux figures 1 et 2, une ouvertu- Referring to Figures 1 and 2, an opening
re de sortie 32, dans un plan radial de la chambre 6 est mé- outlet 32, in a radial plane of the chamber 6 is
nagée dans la pompe 3. En particulier, l'ouverture 32 swum in the pump 3. In particular, the opening 32
conmporte une première partie creuse 33 ménagée dans la par- includes a first hollow part 33 arranged in the
tie radiale 43 du flasque 8 et fermée au sommet par une par- tie 44 du flasque 7, et une seconde partie creuse 34 constituée par une partie en forme de manchon 45 du flasque 8, coaxiale à la partie 43. L'ouverture de sortie 32 est adaptée pour se raccorder sur le raccord 45 d'un tube (non radial portion 43 of the flange 8 and closed at the top by a portion 44 of the flange 7, and a second hollow portion 34 constituted by a sleeve-shaped portion 45 of the flange 8, coaxial with the portion 43. The outlet opening 32 is adapted to connect to the fitting 45 of a tube (no
représenté) d'alimentation en carburant du moteur thermique. shown) supplying fuel to the engine.
En correspondance avec l'ouverture de sortie 32, il est pré- In correspondence with the exit opening 32, it is
vu un diaphragme 35 d'épaiseur décroissante en coupe. En particulier, le diaphragme 35 s'étend de l'espace annulaire 28 vers l'intérieur de l'ouverture de sortie 32 qui, sur une seen a diaphragm 35 of decreasing thickness in section. In particular, the diaphragm 35 extends from the annular space 28 towards the inside of the outlet opening 32 which, on a
partie initiale du la section 33 est divisée en deux canaux. initial part of section 33 is divided into two channels.
Dans le flasque 7, en aval de l'emplacement du diaphragme , il est prévu un trou de reniflard extérieur 60, de petit In the flange 7, downstream of the location of the diaphragm, there is provided an outer breather hole 60, of small
diamètre, de 1 mm par exemple. La pompe 3 est une pompe cen- diameter, of 1 mm for example. Pump 3 is a central pump
trifuge étant donné qu'en service, la rotation de la roue 4 provoque l'expulsion du liquide par les trous 27, vers l'espace annulaire 28 à partir duquel, par l'ouverture 32, il s'écoule en direction du moteur thermique. L'écoulement vers l'extérieur à partir des trous 27 crée une dépression à l'intérieur, qui aspire le carburant qui s'écoule par l'ouverture d'entrée 19 vers les trous 27 par le trou 26. Il faut noter que la pompe 3 effectue son action de pompage, tant lorsque la roue 4 tourne dans un sens que lorsqu'elle tourne dans le sens opposé. Le diaphragme 35 permet trifuge since in operation, the rotation of the wheel 4 causes the expulsion of the liquid through the holes 27, to the annular space 28 from which, through the opening 32, flows towards the engine . Outward flow from the holes 27 creates a vacuum inside, which draws fuel flowing through the inlet opening 19 to the holes 27 through the hole 26. It should be noted that the pump 3 performs its pumping action, both when the wheel 4 rotates in one direction than when it rotates in the opposite direction. The diaphragm 35 allows
l'auto-amorçage de la pompe 3 étant donné qu'en cas de pré- the self-priming of the pump 3 since, in case of
sence d'air dans la chambre 6, celui-ci est acheminé vers l'ouverture de sortie 32, et plus rapidement, par le trou 6, if air enters the chamber 6, it is conveyed to the outlet opening 32, and more quickly through the hole 6,
vers l'extérieur, étant donné que le diaphragme 35 inter- outward, since the diaphragm 35
rompt la circulation de l'air autour de l'espace annulaire 28. breaks the flow of air around the annular space 28.
D'après ce qui a été décrit plus haut, les avan- From what has been described above, the
tages obtenus avec la forme de réalisation de la présente obtained with the embodiment of the present invention.
invention apparaîtront mieux.invention will appear better.
Entre autres choses, la pompe 3 n'exige pas de to- Among other things, pump 3 does not require
lérances serrées et peut être réalisée en matière plastique. lances and can be made of plastic.
De plus, la roue 4 ne subit pas de poussées radiales étant In addition, the wheel 4 does not undergo radial thrusts being
donné la présence d'un anneau de carburant autour de la par- given the presence of a fuel ring around the
tie 5, ou de poussées axiales étant donné que la roue 4 est à centrage automatique du fait du liquide présent entre les côtés supérieur et inférieur de la partie 5. Il faut noter 5, or axial thrusts as the wheel 4 is self-centering due to the liquid present between the upper and lower sides of the part 5. It should be noted
de plus que la pompe 3 est à amorçage et à purge automati- moreover, the pump 3 is primed and automatically purged.
que, en particulier grâce au diaphragme 35 qui permet l'expulsion des quantités d'air quelconques, éventuellement aspirées, par exemple quand le véhicule négocie un virage à that, especially thanks to the diaphragm 35 which allows the expulsion of any quantities of air, possibly aspirated, for example when the vehicle negotiates a turn to
grande vitesse lorsque le niveau de carburant dans le réser- high speed when the fuel level in the fuel tank
voir est assez bas. Pendant la marche normale de la pompe 3, il se forme un écoulement laminaire de carburant le long de l'espace annulaire 28, vers l'ouverture de sortie 32, contrairement à l'écoulement turbulent qui se forme dans les pompes du type à roues à aubes, ce qui permet d'augmenter le to see is quite low. During the normal operation of the pump 3, a laminar flow of fuel is formed along the annular space 28 towards the outlet opening 32, unlike the turbulent flow that forms in the wheel type pumps. paddle, which allows to increase the
rendement de la pompe 3 pour les mêmes dimensions. Le liqui- efficiency of the pump 3 for the same dimensions. The liquid
de présent dans l'espace annulaire 28 et qui arrive par la partie 16 dans la partie 15 du trou 13 provoque de plus le refroidissement de l'arbre 14 du moteur 2. Enfin, il est present in the annular space 28 and which arrives through the portion 16 in the portion 15 of the hole 13 further causes the cooling of the shaft 14 of the engine 2. Finally, it is
clair que la pompe 3 décrite et représentée ici peut compor- clear that the pump 3 described and shown here can
ter des modifications et des variations, sans s'écarter du changes and variations, without departing from the
cadre des revendications de la présente invention. the scope of the claims of the present invention.
En particulier, l'ouverture de sortie 32 de la chambre 6, peut être radiale, tangentielle ou latérale, de quelque manière que ce soit. De plus, le moteur électrique 2 In particular, the outlet opening 32 of the chamber 6 may be radial, tangential or lateral, in any manner whatsoever. In addition, the electric motor 2
peut être de type à courant continu ou d'un autre type. can be DC type or another type.
L'accouplement entre l'arbre 14 et la roue 4 peut être dif- The coupling between the shaft 14 and the wheel 4 can be different
férent de celui décrit, de même que la conformation de la roue 4, à condition que le principe d'avoir au moins un trou et un conduit radial 27 soit conservé. Ce conduit 27 peut de the same as the conformation of the wheel 4, provided that the principle of having at least one hole and a radial duct 27 is retained. This conduit 27 can
manière appropriée avoir un diamètre augmentant progressive- appropriate way to have a gradually increasing diameter
ment vers l'extérieur de la roue 4, par exemple de 2,5 mm à l'extrémité intérieure à 3,5 mm à l'extrémité extérieure, outwardly of the wheel 4, for example 2.5 mm at the inner end to 3.5 mm at the outer end,
afin d'éviter les accroissements de vitesse du liquide di- in order to prevent speed increases of the di-
rigé sur l'espace annulaire 28 qui pourraient donner nais- placed on the annular space 28 which could give rise to
sance à des mouvements turbulents; de plus, les pertes de charge de la pompe sont réduites. La pompe 3 peut être im- mergée dans le réservoir ou être à l'extérieur du réservoir to turbulent movements; in addition, the pressure drops of the pump are reduced. The pump 3 can be immersed in the tank or be outside the tank
même, tant qu'elle est disposée au dessous de la surface li- even as long as it lies below the surface of
bre du liquide dans le réservoir. Enfin, la pompe 3 peut pomper tout liquide et peut par suite être utilisée pour l'alimentation de tout type de carburant (essence, gazole, liquid in the tank. Finally, the pump 3 can pump any liquid and can therefore be used to supply any type of fuel (gasoline, diesel,
alcool, etc....).alcohol, etc ....).
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