CN101545471B - 风动潜水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风动潜水泵，包括壳体，壳体上设置有进水口、出水口、进气口与出气口，所述的出水口配设有第一排水管，所述的出气口配设有排气管，通过排气管将出气口与第一排水管连通，将出气口排出的压缩气体与出水口排出的污水沿第一排水管输出。本发明基本实现了无功率耗损、无噪声、更不会产生结冰堵塞现象又可提高全流量时的扬程，其结构简单，构思巧妙，节能效果显著，制造成本低，极大的提升了风动潜水泵的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种风动潜水泵，尤其是一种风动潜水泵的排水装置。
背景技术
风动潜水泵一般有透平冲击涡轮式、容积叶片式、容积齿轮式三种，风动(气动)马达作为水泵同轴原动机，具有防爆性能，同时不受振动、高温、电磁、辐射等影响，在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等条件下均能正常工作，非常适用于恶劣的工作环境，尤其是高瓦斯矿井，绝对安全可靠。但是目前市场上供应的风动潜水泵均存在噪声大的缺陷，一般噪声在85分贝～118分贝，严重影响到现场施工人员的身心健康。
风动潜水泵动力机均是以压缩空气为介质的，表压为0.5mpa～0.7mpa压缩空气进入气缸或涡轮经过膨胀做功后(由于不能使气体做到完全膨胀在排气腔还有一定的压力)，就以其一定的压力和流速向大气排出，从而产生了能量和很大的排气噪声。有学者研究叶片式剩余压力大约在0.3～0.35mpa左右，而涡轮式和齿轮式的风动马达有更大的剩余压力。
风动马达转速越高功率越大，耗气量也越大，排气流速高，则噪声声功率大。随着转速升高，噪声的频率特性移向高频，人耳对高频噪声比对中低频噪声更敏感。有些学者认为应该利用人耳这一特性降低转速，控制频率，减小噪声响度级，降低转速，意味着降低功率，但按执行ISO/DP2787-1981中所规定的0.63mpa的验收气压是相违背的。
现有风动潜水泵用的消声器一般采用小孔群排气消声技术，或扩张室消声技术(如涡轮式风泵在扩张室内采用有孔网板中置微孔泡沫材料)或采用阻性和抗性复合消声原理工作。小孔群消声在控制压气排放上应用广泛，小孔群的孔径越小，消声效果越好，但会引起较大的背压，影响气压的有效利用，亦会出现结冰而堵塞排气孔从而影响风动马达转速，甚至不能工作。这类消声器在矿山、井下等恶劣的现场均不能达到国内外有关标准的要求。例如，美国矿山安全与健康局在2000年9月13日颁布实施的“新噪音控制”标准，就是规定将矿山接触噪音控制在85分贝以下。
发明内容
为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提出一种主动利用风动潜水泵排气噪声的动能，达到节能又降噪并可提高全流量扬程的风动潜水泵。
本发明所采用的技术方案为：一种风动潜水泵，包括壳体，壳体上设置有进水口、出水口、进气口与出气口，所述的出水口配设有第一排水管，所述的出气口配设有排气管，通过排气管将出气口与第一排水管连通，将出气口排出的压缩气体与出水口排出的污水沿第一排水管输出。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的排气管至少部分伸入第一排水管内，排气管与第一排水管固定连接。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的出水口还设置有第二排水管，且第二排水管位于第一排水管的内侧，排气管的出口端接近出水口。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述排气管出口端的轴线与出水口的轴线平行。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的排水管与壳体通过法兰连接。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的伸入第一排水管内的排气管的外径小于第一排水管的内径。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的第二排水管的外径小于第一排水管的内径。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述排气管出口端的轴线与出水口的轴线垂直。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的排气管出口端设置有喷嘴，喷嘴沿压缩气体的流动方向的截面呈锥形。
根据本发明的另外一个实施例，风动潜水泵进一步包括所述的出水口沿污水流动方向的截面呈锥形。
本发明的有益效果是：
1)本发明充分利用从出气口排出的剩余压缩气体做功，将压缩气体的势能转化给出水口污水的动能，进一步提高风动潜水泵的扬程；
2)本发明将出气口的压缩气体排入排水管，通过排水管中的污水将压缩气体的能量吸收，从而极大的降低了噪音，实现“零”噪音排放。
本发明主动利用风动潜水泵排气噪声的动能，达到节能又降噪，并且提高风动潜水泵全流量扬程。
本发明基本实现了无功率耗损、无噪声、更不会产生结冰堵塞现象又可提高全流量时的扬程，其结构简单，构思巧妙，节能效果显著，制造成本低，极大的提升了风动潜水泵的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
图2是本发明另一优选实施里的结构示意图；
图3是本发明另一优选实施例的结构示意图；
图中：1、壳体，3、进水口，5、出水口，7、进气口，9、出气口，11、第一排水管，13、排气管，15、第二排气管，17、喷嘴，19、气缸，21、叶片，23、转子，25、叶轮，27、主轴。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种风动潜水泵包括壳体1、气缸19、复数个叶片21、转子23、叶轮25与主轴27，壳体1上设置有进水口3、出水口5、进气口7与出气口9，壳体1内设置有主轴27，叶轮25与转子23通过主轴27同轴设置，所述的出水口5配设有第一排水管11，所述的气缸19与壳体1固定连接，叶片21活动安装在转子23上，压缩气体通过进气口7切向进入气缸19内，所述的出气口9配设有排气管13，通过排气管13将出气口9与第一排水管11连通，将出气口9排出的压缩气体与出水口5排出的污水沿第一排水管11输出。本发明充分利用从出气口9排出的剩余压缩气体做功，将压缩气体的势能转化给出水口5污水的动能，进一步提高风动潜水泵的扬程，并且将出气口9的压缩气体排入第一排水管11，通过第一排水管11中的污水将压缩气体的能量吸收，从而极大的降低了噪音，实现“零”噪音排放。
如图2所示，本发明优选排气管13至少部分伸入第一排水管11内，排气管13与第一排水管11固定连接。进一步所述排气管13出口端的轴线与出水口5的轴线平行，将排气管13的压缩气体最大化利用。另外，所述的伸入第一排水管11内的排气管13的外径小于第一排水管11的内径，保证压缩气体的出口与出水口5比例协调，从而达到扬程的最大化。而所述的排气管13出口端设置有喷嘴17，喷嘴17沿压缩气体的流动方向的截面呈锥形。
如图3所示，本发明还优选所述的出水口5还设置有第二排水管15，且第二排水管15位于第一排水管11的内侧，排气管13的出口端接近出水口5。并且，进一步包括所述的第二排水管15的外径小于第一排水管11的内径，保证压缩气体的出口与出水口5比例协调，从而达到扬程的最大化。而所述的出水口5沿污水流动方向的截面呈锥形。
压缩气体进入进气口7，驱动壳体1内的叶片21转动，叶片21带动转子23转动，压缩气体从壳体1的出气口9出来，转子23驱动同轴连接的叶轮25，叶轮25转动后将污水从进水口3将吸入，然后从出水口5排出，排入第一排水管11，而同时，出气口9排出的压缩气体经过排气管13进入第一排水管11，在出水口9端形成一个负压区，即使压缩气体与从出水口9排出的污水经第一排水管11一起排出，降低了噪音，提高了全流量扬程。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种风动潜水泵，包括壳体(1)，壳体上设置有进水口(3)、出水口(5)、进气口(7)与出气口(9)，所述的出水口(5)配设有第一排水管(11)，其特征在于：所述的出气口(9)配设有排气管(13)，通过排气管(13)将出气口(9)与第一排水管(11)连通，将出气口(9)排出的压缩气体与出水口(5)排出的污水沿第一排水管(11)输出。
2.根据权利要求1所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的排气管(13)至少部分伸入第一排水管(11)内，排气管(13)与第一排水管(11)固定连接。
3.根据权利要求1所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的出水口(5)还设置有第二排水管(15)，且第二排水管(15)位于第一排水管(11)的内侧，排气管(13)的出口端接近出水口(5)。
4.根据权利要求2所述的风动潜水泵，其特征在于：所述排气管(13)出口端的轴线与出水口(5)的轴线平行。
5.根据权利要求1所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的排水管(13)与壳体(1)通过法兰连接。
6.根据权利要求2或4所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的伸入第一排水管(11)内的排气管(13)的外径小于第一排水管(11)的内径。
7.根据权利要求3所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的第二排水管(15)的外径小于第一排水管(11)的内径。
8.根据权利要求3所述的风动潜水泵，其特征在于：所述排气管(13)出口端的轴线与出水口(5)的轴线垂直。
9.根据权利要求4所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的排气管(13)出口端设置有喷嘴(17)，喷嘴(17)沿压缩气体的流动方向的截面呈锥形。
10.根据权利要求3所述的风动潜水泵，其特征在于：所述的出水口(5)沿污水流动方向的截面呈锥形。
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