CA2907899A1 - Vane-type rotary vacuum pump - Google Patents
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Abstract
La présente divulgation se rapporte à une pompe à vide rotative à palettes comprenant un moteur d'entraînement (1, 17) coopérant avec une chambre de pompage à vide à palettes (2) dans laquelle toutes les surfaces de la pompe visibles depuis le haut sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. Le moteur d'entraînement (1) peut notamment être un moteur asynchrone à refroidissement à air ou un moteur asynchrone à refroidissement à eau ayant un carter formant avec le cylindre (18) un espace dans lequel un fluide de refroidissement peut circuler.The present disclosure relates to a rotary vane vacuum pump comprising a drive motor (1, 17) cooperating with a vane vacuum pumping chamber (2) in which all the pump surfaces visible from above are arranged so that they are free from elements capable of retaining liquids or solids. The drive motor (1) can in particular be an air-cooled asynchronous motor or a water-cooled asynchronous motor having a casing forming with the cylinder (18) a space in which a cooling fluid can circulate.
Description
WO 2014/16996 WO 2014/16996
2 PCT/EP2013/058182 Pompe à vide rotative à palettes Domaine technique de l'invention L'invention concerne une pompe à vide rotative à palettes convenant particulièrement à des utilisations dans l'industrie dans laquelle il est nécessai-re de respecter certaines règles d'hygiène tant lors du fonctionnement de la pompe qu'en ce qui concerne les services de nettoyage.
Arrière-plan de l'invention Les pompes à vide rotatives à palettes existent depuis longtemps.
Dans de telles pompes, le rotor est muni de plusieurs lames (dénommées pa-lettes ) qui coulissent radialement et qui assurent le transfert de l'air pompé.
Dans la demande de brevet européen publiée sous le numéro EP 0 166 807 est décrit un exemple d'une telle pompe. Comme on peut le voir no-tamment sur la figure 1 de ce document, une pompe à palettes classique est pourvue à de nombreux endroits sur sa surface extérieure d'ailettes, qui peuvent former des zones de rétention de liquides ou de solides ou empêcher l'écoulement naturel. Ceci rend ce type de pompe peu adapté voire complète-ment inadapté à un certain nombre d'applications.
En effet, des liquides ou solides peuvent se déposer et stagner dans lesdites zones de rétention sur la surface de la pompe et donner ainsi lieu à
des développements d'organismes pathogènes (champignons, bactéries, etc.) ce qui induit des risques de contamination.
Exposé sommaire de l'invention Le but majeur de l'invention est donc de proposer une pompe à vide rotative à palettes qui ne présente pas les inconvénients susmentionnés et qui est notamment apte à être utilisée dans les environnements soumis à des nor-mes strictes d'hygiène.
Ce but est atteint au moyen d'une pompe à vide rotative à palettes qui a comme particularité que toutes les surfaces de la pompe visibles depuis le haut sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. En particulier, cette pompe peut, au moins sur une partie, être munie de moyens de protection dépourvus de surfaces ou creux susceptibles de retenir des liquides ou des solides.
Une telle pompe a en outre l'avantage d'être facile à nettoyer. Elle lo convient ainsi tout à fait à des utilisations dans des industries dans lesquelles il est nécessaire de respecter certaines règles d'hygiène.
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont mainte-nant être décrits en détail dans l'exposé suivant qui est donné en référence aux figures annexées, lesquelles représentent schématiquement :
- figure 1 : une pompe à vide rotative à palettes selon l'art antérieur à l'invention ;
- figure 2 : la pompe selon la figure 1, rendue conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
- figures 3, 4 et 5 : des vues en perspective de face, de dos et de fa-ce après pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre, d'une pompe se-lon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- figures 6, 7 et 8 : des vues, correspondant respectivement à celles des figures 3, 4 et 5, de la pompe selon le deuxième mode de réalisation, équi-pée d'un séparateur de brouillard d'huile. 2 PCT / EP2013 / 058182 Rotary vane vacuum pump Technical field of the invention The invention relates to a rotary vane vacuum pump suitable for particularly for uses in the industry in which it is necessarily to respect certain rules of hygiene both during the operation of the pump only with regard to cleaning services.
Background of the invention Rotary vane vacuum pumps have been around for a long time.
In such pumps, the rotor is provided with several blades (called Letters) which slide radially and which ensure the transfer of air pump.
In the European patent application published under the number EP 0 166 807 is described an example of such a pump. As can be seen from particularly in Figure 1 of this document, a conventional vane pump is provided at many locations on its outer surface with fins, which may form liquid or solid retention zones or prevent the natural flow. This makes this type of pump unsuitable or even complete unsuitable for a number of applications.
Indeed, liquids or solids can settle and stagnate in said retention zones on the surface of the pump and thus give rise to developments of pathogenic organisms (fungi, bacteria, etc.) which induces risks of contamination.
Summary of the invention The major object of the invention is therefore to propose a vacuum pump rotary vane which does not have the aforementioned drawbacks and which is particularly suitable for use in environments subject to my strict hygiene.
This goal is achieved by means of a rotary vane vacuum pump which has the particularity that all the surfaces of the pump visible since the top are arranged in such a way that they are devoid of elements likely to retain liquids or solids. In particular, this pump may, at least in one part, be provided with protective means without surfaces or troughs that may retain liquids or solids.
Such a pump has the further advantage of being easy to clean. She It is thus quite suitable for uses in industries in which he is necessary to respect certain rules of hygiene.
Brief description of the drawings Other features and advantages of the invention will now be not be described in detail in the following description which is given by reference to the annexed figures, which schematically represent:
- Figure 1: a rotary vane vacuum pump according to the prior art to the invention;
- Figure 2: the pump according to Figure 1, made consistent with a first embodiment of the invention;
FIGS. 3, 4 and 5 show front, back and front perspective views.
after clockwise pivoting, a pump se-a second embodiment of the invention;
FIGS. 6, 7 and 8: views, respectively corresponding to those FIGS. 3, 4 and 5, of the pump according to the second embodiment, equipped with of an oil mist separator.
3 Exposé détaillé de l'invention Comme déjà mentionné, la pompe à vide rotative à palettes selon l'invention est caractérisée en ce que toutes ses surfaces visibles depuis le haut sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. De telles surfaces, qui sont nécessairement extérieures, peuvent être formées par des ailettes de refroidis-sement et elles sont situées sur la moitié supérieure de la pompe à vide, étant donné que les surfaces situées sur la moitié inférieure de la pompe à vide ne peuvent, en raison de la gravité, retenir un liquide ou un solide. A cet endroit, il semble important de préciser que les adjectifs supérieur et inférieur utilisés dans le présent texte (et ceci tant dans la description que dans les re-vendications) se réfèrent à la position normale de la pompe lorsqu'elle est en fonctionnement ou prête à fonctionner.
Pour réaliser les surfaces supérieures dépourvues d'éléments sus-ceptibles de retenir des liquides ou des solides, il est notamment possible de façonner la partie supérieure des surfaces d'une manière lisse. Ceci peut se faire lors de la production des parties constituantes de la pompe, donc p.ex.
lors de l'usinage des parois extérieures de la chambre de pompage.
Alternativement, la pompe peut aussi, au moins sur une partie, être munie de moyens de protection de la surface supérieure. Ces moyens de pro-tection doivent également être dépourvus de creux, par exemple des rainures, situés sur la moitié supérieure de la pompe à vide et à l'intérieur desquels des liquides ou des solides pourraient stagner.
Premier mode de réalisation Pour prendre connaissance d'un premier mode de réalisation de l'invention, on peut commencer par se reporter à la figure 1 qui représente une pompe à vide rotative à palettes selon l'art antérieur. 3 Detailed exposition of the invention As already mentioned, the rotary vane vacuum pump according to the invention is characterized in that all its surfaces visible from the are arranged in such a way that they have no elements likely to retain liquids or solids. Such surfaces, which are necessarily external, may be formed by cooling fins and they are located on the upper half of the vacuum pump, being given that the surfaces on the lower half of the vacuum pump do not can, because of gravity, retain a liquid or a solid. In this place he seems important to clarify that the adjectives upper and lower used in this text (both in the description and in the re-vendications) refer to the normal position of the pump when it is functioning or ready to operate.
To achieve the upper surfaces devoid of sus-to retain liquids or solids, it is particularly possible to shape the top of the surfaces in a smooth manner. This can be during the production of the constituent parts of the pump, ie when machining the outer walls of the pumping chamber.
Alternatively, the pump can also, at least in part, be provided with means for protecting the upper surface. These means of pro-must also be free of depressions, for example grooves, located on the upper half of the vacuum pump and within which of the liquids or solids could stagnate.
First embodiment To learn about a first embodiment of the invention, we can start by referring to FIG.
a rotary vane vacuum pump according to the prior art.
4 Cette pompe comporte notamment un moteur d'entraînement, en l'occurence un moteur asynchrone qui est refroidi à l'air. Bien entendu, il serait possible d'utiliser un autre type de moteur, y compris un moteur refroidi à
l'eau, suivant le modèle. Ce moteur est couplé à une chambre de pompage 2, en vue d'entraîner le rotor de cette dernière en rotation, afin que la pompe puisse remplir sa fonction de pompage. Un cylindre intermédiaire V2 connecte le mo-teur d'entraînement à la chambre de pompage 2 et il contient normalement les éléments de connexion entre le moteur d'entraînement et la chambre de pom-page 2.
Cette chambre de pompage 2 est connue en soi, elle comporte gé-néralement un rotor qui est logé dans un alésage cylindrique et qui porte des palettes.
La chambre de pompage 2 peut être alimentée en huile, c'est-à-dire qu'il est alors prévu un système de circulation d'huile pour lubrifier, assurer l'étanchéité et permettre l'échange de chaleur.
Cette huile est séparée des gaz pompés dans un séparateur de brouillard d'huile (non représenté sur la figure), de manière à ce que l'air sor-tant par la sortie 3 puisse être débarrassé de l'huile qu'il contient avant d'être refoulé dans l'atmosphère.
La chambre de pompage 2 est également connectée à un échan-geur de chaleur V1 avec un ventilateur intégré (non représenté) qui sert à re-froidir la chambre de pompage 2 qui se réchauffe pendant le fonctionnement de la pompe.
Le moteur d'entraînement 1 et la chambre de pompage 2 sont de préférence reliés de manière amovible, ce qui permet de remplacer l'un ou l'autre en cas de panne.
Comme on le voit clairement sur la figure 1, la chambre de pompage 2 et le moteur d'entraînement 1 comportent sur leurs pourtours des ailettes de refroidissement 5. Ce sont principalement ces ailettes qui font que cette pompe selon l'art antérieur ne peut convenir à une utilisation dans un domaine requé-rant le respect de certaines règles d'hygiène et une facilité de nettoyage sur place, car comme cela a été expliqué précédemment les ailettes peuvent rete-nir des liquides ou des solides. 4 This pump comprises in particular a drive motor, in the occurrence of an asynchronous motor that is cooled in the air. Of course, he would be possible to use another type of engine, including a motor cooled to the water, following the model. This engine is coupled to a pumping chamber 2, in view to rotate the rotor of the latter, so that the pump can fulfill its pumping function. An intermediate cylinder V2 connects the drive to the pumping chamber 2 and normally contains the connection elements between the drive motor and the pump chamber.
page 2.
This pumping chamber 2 is known per se, it comprises typically a rotor which is housed in a cylindrical bore and which carries pallets.
The pumping chamber 2 can be supplied with oil, that is to say that an oil circulation system is then provided to lubricate, ensure sealing and allow heat exchange.
This oil is separated from the pumped gases in a separator of oil mist (not shown in the figure), so that the air Sorbonne both through exit 3 can be cleared of the oil it contains before to be repressed into the atmosphere.
The pumping chamber 2 is also connected to a sample heat exchanger V1 with an integrated fan (not shown) which serves to re-cool the pumping chamber 2 which is warming up during operation pump.
The drive motor 1 and the pumping chamber 2 are of preferably connected in a removable manner, which makes it possible to replace one or the other in case of breakdown.
As can be seen clearly in FIG. 1, the pumping chamber 2 and the drive motor 1 have on their periphery fins of 5. These are mainly the fins that make this pump according to the prior art can not be suitable for use in a field required.
compliance with certain hygiene rules and ease of cleaning on because, as explained above, the fins can retain liquids or solids.
5 C'est pourquoi, selon l'invention, dont on peut voir le premier mode de réalisation en se référant à la figure 2, il a été prévu que toutes les surfaces supérieures de la pompe, donc toutes les surfaces visibles depuis le haut, sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. Comme on peut s'apercevoir en analy-lo sant la figure 2, il est possible d'obtenir de telles surfaces lisses soit en les formant de manière à ce qu'elles ne comportent pas d'éléments qui sont sus-ceptibles de retenir des liquides ou des solides, soit en prévoyant des moyens de protection, dépourvus eux-mêmes de surfaces ou creux susceptibles de re-tenir des liquides ou des solides.
Sur la figure 2, on voit que la surface supérieure d'une partie de la pompe (notamment la partie de la chambre de pompage 2) comprend unique-ment les surfaces lisses. Ces surfaces ne comprennent donc pas d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides de manière à permettre un écoulement naturel de tout liquide ou glissement naturel de tout solide qui pourraient tomber sur la pompe. Aussi, la figure 2 montre en même temps l'autre possibilité pour réaliser la caractéristique distinctive de la présente in-vention, donc les moyens de protection 6 qui sont assimilables à un capot, c'est-à-dire qu'ils présentent sensiblement la forme d'un demi-cylindre recou-vrant dans ce cas la partie supérieure du moteur d'entraînement 1. Bien enten-du, il serait également possible de réaliser une pompe dans l'esprit de la pré-sente invention dans laquelle les moyens de protection 6 seraient positionnés dans une autre partie de la pompe, p.ex. sur la chambre de pompage 2.
Par partie supérieure on se réfère ici, comme précédemment, au cas où la pompe selon la présente invention est disposée horizontalement, c'est-à-dire lorsque l'axe de rotation du moteur d'entraînement 1 et l'axe de rotation du rotor de la chambre de pompage 2, qui sont généralement confon-This is why, according to the invention, which we can see the first mode embodiment with reference to FIG. 2, it has been foreseen that all the surfaces pump, so all the visible surfaces from the top, are arranged in such a way that they are devoid of to retain liquids or solids. As one can see in analy-In FIG. 2, it is possible to obtain such smooth surfaces.
either in forming in such a way that they do not contain elements which are sus-able to retain liquids or solids, either by providing protection, which themselves do not have any surfaces or recesses hold liquids or solids.
In FIG. 2, it can be seen that the upper surface of part of the pump (in particular the part of the pumping chamber 2) comprises only smooth surfaces. These surfaces therefore do not include any elements likely to retain liquids or solids in such a way as to allow natural flow of any liquid or natural slip of any solid that could fall on the pump. Also, Figure 2 shows at the same time the other possibility to realize the distinctive characteristic of the presents vention, so the protection means 6 which are similar to a hood, that is to say, they have substantially the shape of a half-cylinder covered with in this case the upper part of the drive motor 1. Of course from, it would also be possible to realize a pump in the spirit of the pre-invention in which the protection means 6 would be positioned in another part of the pump, eg on the pumping chamber 2.
Upper part refers here, as before, to where the pump according to the present invention is arranged horizontally, that is to say when the axis of rotation of the drive motor 1 and the axis of rotation of the rotor of the pumping chamber 2, which are generally confused
6 dus, sont parallèles au sol, les supports 13 et 14 de la pompe reposant alors normalement sur le sol (ou un support parallèle au sol).
L'utilisation ci-dessus de l'adverbe sensiblement signifie que le demi-cylindre 6 a une forme qui est évidemment adaptée au moteur d'entraînement 1, par exemple en comportant une découpe permettant au boî-tier électrique 7 de saillir.
Comme cela ressort de la figure 2, le demi-cylindre 6 ne recouvre que les ailettes supérieures 5 du moteur d'entraînement, les ailettes inférieures 16 apparaissant alors dans la partie inférieure du moteur d'entraînement 1.
De préférence, le demi-cylindre 6 est amovible, ce qui a l'avantage qu'il est facilement possible d'accéder au moteur d'entraînement 1 dans le cas de contrôle et de nettoyage approfondi.
Il est préférable également de prévoir qu'au moins certaines et idéa-lement toutes les surfaces supérieures du moteur d'entraînement 1 et/ou de la chambre de pompage 2, c'est-à-dire celles qui sont visibles depuis le dessus de la pompe, soient inclinées vers le bas, de façon à permettre l'élimination, par écoulement des liquides, ou par glissement des solides pendant le net-toyage, lorsque ces liquides ou solides sont présents sur ces surfaces.
Comme exemples de surfaces supérieures, on peut citer celles dési-gnées sur la figure 2 par les numéros de référence 8, 9, 10 et 11 pour la cham-bre de pompage 2 et par les numéros de référence 12 et 15 pour le moteur d'entraînement 1.
L'inclinaison des surfaces concernées est de préférence d'au moins 5 degrés par rapport au sol, lorsque les supports 13 et 14 reposent sur le sol.
De préférence, on prévoit également que le séparateur de brouillard d'huile comporte un bloc-support commun au filtre et à l'échangeur thermique pour l'huile ce qui le rend compact, accessible et facilement nettoyable. 6 due, are parallel to the ground, the supports 13 and 14 of the pump resting then normally on the ground (or a support parallel to the ground).
The above use of the adverb substantially means that the half cylinder 6 has a shape that is obviously adapted to the engine 1, for example by having a cutout allowing the housing electrical tier 7 to protrude.
As can be seen in FIG. 2, the half-cylinder 6 does not cover than the upper fins 5 of the drive motor, the fins lower 16 appearing then in the lower part of the drive motor 1.
Preferably, the half-cylinder 6 is removable, which has the advantage it is easily possible to access the drive motor 1 in the case thorough control and cleaning.
It is also preferable to provide that at least some all the upper surfaces of the drive motor 1 and / or the pumping chamber 2, that is to say those visible from above of the pump, are inclined downward, so as to allow the elimination, flow of liquids, or slipping of solids during the net.
when these liquids or solids are present on these surfaces.
Examples of upper surfaces include those desired shown in FIG. 2 by reference numerals 8, 9, 10 and 11 for the chamber pump 2 and reference numbers 12 and 15 for the engine Training 1.
The inclination of the surfaces concerned is preferably at least 5 degrees from the ground, when the supports 13 and 14 rest on the ground.
Preferably, it is also expected that the fog separator of oil includes a support block common to the filter and the heat exchanger for the oil which makes it compact, accessible and easily cleanable.
7 Deuxième mode de réalisation Un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 3 à 7.
Comme on peut le voir sur ces figures, la pompe à vide rotative à
palettes comporte une chambre de pompage 2 qui peut être comme celle des figures 1 et 2 et qui est connectée à un moteur d'entraînement 17. Celui-ci a la particularité de comprendre une double enveloppe ayant une partie externe formée d'un cylindre 18, visible sur la figure 3, dont la totalité ou la quasi-totalité est lisse du côté extérieur. La partie interne de cette double enveloppe, qui est en fait le carter du moteur non visible sur la figure 3, contient de façon connue, les composants habituels d'un moteur de pompe à vide rotative à pa-lettes, qui peut être un moteur asynchrone.
De préférence, la surface extérieure du cylindre 18 est lisse, contrai-rement au premier mode de réalisation où la surface extérieure (cf. figure 2) est généralement pourvue d'ailettes 16 de refroidissement.
Le cylindre 18 est espacé du carter (lisse ou non) de manière à for-mer un espace dans lequel un fluide de refroidissement tel qu'un liquide, en particulier de l'eau, peut circuler, en entrant et sortant par les orifices 19 et 20.
L'avantage d'un refroidissement à l'eau est qu'il permet l'extraction de la chaleur générée par le moteur d'entraînement 17, sans avoir recours aux ailettes 16 (de la figure 2), dont la surface permet l'échange de la chaleur avec l'air.
De préférence, le cylindre 18 est borgne, c'est-à-dire fermé à son extrémité libre, ce qui facilite le nettoyage de la pompe.
En général, dans ce mode de réalisation, le cylindre 18 n'est pas amovible car il est fixé au carter du moteur d'entraînement 17. Cependant, il serait également possible de prévoir un mode particulier de réalisation de la présente invention dans laquelle le cylindre 18 est également amovible. 7 Second embodiment A second embodiment of the invention is shown in Figures 3 to 7.
As can be seen in these figures, the rotary vacuum pump with pallets has a pumping chamber 2 which can be like that of FIGS. 1 and 2 and which is connected to a drive motor 17. This has the particularity to understand a double envelope having an external part formed of a cylinder 18, visible in Figure 3, all or almost all all is smooth on the outside. The inner part of this double envelope, which is in fact the motor housing not visible in Figure 3, contains way conventional components of a rotary vacuum pump motor with lettes, which can be an asynchronous motor.
Preferably, the outer surface of the cylinder 18 is smooth, contrary to in the first embodiment where the outer surface (see Figure 2) is generally provided with cooling fins 16.
The cylinder 18 is spaced from the housing (smooth or not) so as to form sea a space in which a cooling fluid such as a liquid, in water, can circulate, entering and exiting through the orifices 19 and 20.
The advantage of cooling with water is that it allows the extraction of the heat generated by the drive motor 17, without resorting to the fins 16 (of FIG. 2), the surface of which makes it possible to exchange heat with the air.
Preferably, the cylinder 18 is blind, that is to say closed to its free end, which facilitates the cleaning of the pump.
In general, in this embodiment, the cylinder 18 is not removable because it is attached to the drive motor casing 17. However, it It would also be possible to provide for a particular embodiment of the the present invention wherein the cylinder 18 is also removable.
8 Comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, il est avantageux de prévoir l'inclinaison de certaines et de préférences toutes les surfaces supérieures telles que les surfaces 8, 9, 10, 11, 15, 21, 22 et 23.
Aussi, il est usuel, en cas d'utilisation d'une chambre de pompage 2 à palettes lubrifiées, de prévoir un séparateur de brouillard d'huile comme celui visible sur les figures 6, 7 et 8. Avantageusement, ce séparateur comporte un bloc-support commun au filtre et à l'échangeur thermique pour l'huile 25, ce qui le rend compact, accessible et facilement nettoyable.
La description qui vient d'être donnée est celle de plusieurs modes lo de réalisation du dispositif selon l'invention, ne limitant cependant pas la portée de l'invention qui est en première ligne définie par les revendications.
L'homme du métier réalisera les possibilités de développement, de modifications et d'applications de la pompe selon la présente invention, et en particulier dans d'autres domaines dans lesquels il est important de respecter des niveaux accrus d'hygiène. 8 As in the first embodiment of the invention, it is advantageous to predict the inclination of some and all preferences upper surfaces such as surfaces 8, 9, 10, 11, 15, 21, 22 and 23.
Also, it is usual, when using a pumping chamber 2 with lubricated vane, to provide an oil mist separator as the one visible in FIGS. 6, 7 and 8. Advantageously, this separator comprises a support block common to the filter and the heat exchanger for the oil 25, this who makes it compact, accessible and easily cleanable.
The description that has just been given is that of several modes However, the embodiment of the device according to the invention does not limit not the scope of the invention which is in the first line defined by the claims.
The person skilled in the art will realize the possibilities of development, modifications and applications of the pump according to the present invention, and particularly in other areas where it is important to respect increased levels of hygiene.
Claims (13)
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