CN102979736A - 泵 - Google Patents

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Abstract

一种用于流体的径向泵,具有通向旋转叶轮的中央入水口,所述旋转叶轮由在叶轮外部径向延伸的环形泵室围绕并且出水口从泵室导出。在泵室中布置有完全环绕式设计的中间壁,并且中间壁将泵室分割为径向地位于内侧的环形内部区域、和径向地位于外侧的环形外部区域。这些区域在泵室的远离叶轮的端部处通过中间壁中的开口彼此交汇,其中出水口设置在外部区域。

Description

技术领域
本发明涉及泵,特别涉及在导水式家用电器例如洗衣机或洗碗机中使用的泵。 
背景技术
这种径向叶轮泵从EP2150165A中已知。其具有中央入水口和位于环形泵室中的叶轮。在该情况下,水在经过泵室中的多个循环之后,朝向出水口沿着切向方向导出,出水口设置在泵端区域中的入水口处。 
发明内容
本发明基于形成一种在前言部分中所提及的类型的泵的目的,由此能够避免现有技术中的问题,特别是在前言部分中所提及的类型的泵的情况下,能够获得以下效果:在入水口的区域中需要尽可能小的泵安装空间,或者出水口距入水口距离更大,用于在家用电器中形成更为通用或更为有利的布置。 
该目的通过具有权利要求1特征的泵来实现。本发明的有利和优选实施例是其他权利要求的主题并且在下文中更详细地说明。权利要求的措词通过特别参考说明书的内容而产生。 
设置为将泵设计为径向叶轮泵或所谓的离心泵,并且具有通向作为给料器或压缩机的旋转叶轮的中央入水口。叶轮由环形泵室围绕,其中该泵室在叶轮外部径向地延伸,或者叶轮在泵室的完全中央延伸。出水口从泵室中导出,以传送由叶轮输送的水。 
根据本发明,在泵室中设置或布置有中间壁,该中间壁在圆周方向上为完全环绕式设计。该中间壁将泵室分割为径向地位于内侧的环形内部区域和径向地位于外侧的环形外部区域。内部区域和外部区域在泵室的远离叶轮的一端处彼此交汇,其中为此在中间壁中设置开口并且中间壁有利地整体缩短。而且,出水口从外部区域突出。 
结果,实现所输送的流体在泵中在从叶轮到出水口的途中停留更长的效果。该情况下的更长理解为时间上更长并且关于输送距离更长的意义。这 在所输送的流体被加热的实施例的情况下是特别有利的,这将在下文中更详细地说明。在这种有利实施例中,在泵中或泵上设置加热设备用来在流体被输送的同时对流体进行加热。特别地,于是加热能够以改善或更高效的方式进行。而且,由于具有从内部区域到外部区域的过渡的中间壁及其相关联的偏转,因此能够沿着泵或泵室的轴向方向在本质上可选的点处设置出水口。 
在本发明的有利实施例中,可以将中间壁沿着泵的轴向方向紧固到泵室的端部上。这意味着中间壁基本上等距离地延伸至内部区域和外部区域。在该情况下,中间壁有利地以环绕且连续的方式紧固到或者布置在泵上,特别紧固到端部,实际上特别有利地靠近叶轮。在该情况下,中间壁中的用于从内部区域过渡到外部区域的开口优选地设置在泵室的远离中间壁紧固端的另一端。 
这些开口特别有利地形成为中间壁的在泵的纵向方向上朝向泵壳的缩短部,从而产生从内部区域到外部区域的环绕的环形连续过渡区域。中间壁因此可以与泵室壁或泵室即与外侧具有距离。该距离可以处于整个泵室在径向方向上的宽度的数量级,并且应该略微大于泵室在径向方向上的宽度,使得流动的所输送流体能够容易地从内部区域流动到外部区域。 
叶轮有利地靠近泵室底部布置,叶轮特别有利地在其正上方延伸。如前所述,中间壁也应该布置在该泵室底部,或者应该在泵室的该端部区域中与所述底部连接。如果这是泵的设置用于驱动叶轮的电动机的端部,则是优选的。 
在本发明的有利实施例中,出水口设置在叶轮的水平,或者设置在叶轮的径向外侧。这有利地是外部区域的沿着朝向泵室底部的方向的端部。结果能够实现这样的效果:沿着泵的纵向方向观察由泵输送的流体覆盖最大距离,特别是首先从泵室一端的叶轮到内部区域中的相对端。在那里,流体传送到外部区域中并且然后继而沿着外部区域的主要部分运送直到出水口,之后离开泵。这对于前述的流体在被输送的同时可能进行加热来说是特别有利的,这将在下文中更详细地谈及。 
有利地设置为,内部区域的沿着与叶轮旋转轴线平行的方向(即沿着泵的纵向方向)的纵向尺寸近似地等于泵室的外部区域的纵向尺寸。结果能够产生这样的泵室或泵的结构:其中没有这样分开地设置的泵室由中间壁分割 为内部区域和外部区域,并且两个区域也具有近似相等的长度。 
内部区域和外部区域在径向方向上的宽度可以是不相等的。外部区域有利地更宽,特别是宽25%到100%。由于这样的更宽的外部区域,使得在该情况下,流体流动能够在略低的压力下再次略微减速。然而,如果相反地期望外部区域中的流体在出水口处在尽可能高的压力下加速,则与上述不同,外部区域也可以是比内部区域更窄的设计。 
如之前已经提到的那样,泵可以有利地进行加热。可以加热所述中间壁,或者中间壁可以具有加热设备或可以形成加热设备。在该情况下优选的是平板加热器,其还能够将热量最佳地传导至泵室中的所输送流体。加热中间壁的优点特别在于这样的事实:其暴露于两侧流体的环流中,特别是在内部区域的外侧上。因此,能够实现可预知的良好热传导。在该情况下加热设备实际上也暴露于水的环流可能是个问题,因此安全条件可能是关键的。这可以通过设置在中间壁上或者形成中间壁的加热设备来避免,所述加热设备具有夹心类型的结构,其中两个加热元件载体彼此上下重叠地设置,有利地由对应的耐热塑料或金属构成,其中这些加热元件载体彼此上下重叠地设置,并且加热元件朝向彼此且在其间具有对应的电绝缘层。 
替代地,两个这样的载体还可仅设置有单个加热元件,即在载体的两侧中的一侧上。在另一替代实施例中,在每个情况下可以在其中一个载体上设置加热元件,并且其模式可以被调整,使得加热元件并不彼此相对,或者两个加热元件并不上下重叠地设置。 
这样的夹心类型结构的加热设备除了电源导线或电连接以外,可以例如通过应用粘合剂或通过焊接或钎焊而以水密方式进行密封。于是可以在泵壳内部的区域中穿透电连接导线区域中的这种密封件,并且通过密封件与泵室分离,从而不会产生密封问题。 
还可以对泵室的外部区域周围的外壁进行加热,或者具有或形成加热设备。在该情况下,于是例如可以设置根据DE102010003464A1的外壁或加热设备,其有利地是作为厚膜加热器的加热元件应用在外侧的金属管。加热器尤其有利地仅设置在外部区域的径向外部外壁上而不设置在中间壁上。 
加热设备可以形成、覆盖或占据泵的中间壁或径向外部外壁的至少50%。甚至更为有利地是例如约60%-70%。由于加热器尽可能广泛地分布,使 得热量能够有利地从加热器传导到所输送的流体。 
在前述的加热侧或加热壁的情况下,特别是在外壁的情况下,加热设备有利地可以是金属管并且自身可以形成泵室的壁,或者特别是外壁。在该情况下,还可以设计为与由泵输送的流体接触,通过适当的材料选择,例如适合在家用电器中使用的优质钢;或者利用朝向流体的内侧上的涂层,例如搪瓷涂层。 
如侧视图中所示,在前述的从泵室的内部区域到外部区域的过渡区域中设置有倒圆部。这样,所输送的循环流体能够没有很大阻力地从内部区域流到外部区域中。 
在本发明的进一步实施例中,在该情况下可以特别在该过渡区域中布置导流叶片,导流叶片可以在沿着外壁的方向上提供所输送流体的漩涡状运动。这些导流叶片因此辅助流体从内部区域传送到外部区域中,并且在该过程中还辅助流体一方面循环,并且另一方面辅助流体沿着泵的纵向方向朝向出水口以螺旋路径的方式移动。有利地可以在圆周方向上设置多个导流叶片,导流叶片具有相等的间距和/或具有相同的设计。 
在本发明的又一实施例中,内部区域和/或外部区域的沿着泵的纵向方向的径向宽度可以变化。而且,关于前述的内部区域和外部区域的可能不同径向宽度,因此可以影响叶轮和出水口之间的流体的流动特性以及出水口处的流体速度和压力。 
这些和其它特征除了从权利要求了解以外,还从说明书和附图中了解,其中在每种情况下各个特征可以在本发明的实施例和其它领域中自身单独地实施,或者以子组合的形式复合地实施,并且可以代表有利的且可单独保护的实施例,其在此要求保护。本申请细分为单个部分以及子标题普遍地并不限制在这些部分以及子标题下作出的陈述。 
附图说明
本发明的示例性实施例在附图中示意地示出并且在下文中更详细地说明。在附图中: 
图1表示根据本发明的穿过泵的示意纵向剖面,其中泵室被分为环形内部区域、环形外部区域和位于二者之间的中间壁;
图2表示与图1对应的从泵的外部观察的斜视图,其中示出了远离入水口 的外侧上的出水口的布置; 
图3表示穿过外部区域的外壁上的加热元件的剖视图以及 
图4表示穿过可形成内部区域和外部区域之间的中间壁的替代加热设备的剖面。 
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的泵11,所述泵具有泵壳13和附接在泵壳13上的泵电动机15,然而这在下文中将不会更详细地谈及。关于由两个塑性部分构成的设计,类似的泵壳从在前言部分中提及的EP2150165A中已知。 
在泵壳13中,在顶部17中设置有将水直接地引导到叶轮21的中央和轴向入水口19。该叶轮21布置在泵室24的泵底22的正上方并且被泵电动机15驱动。除了叶轮21自身所占据的空间之外,泵室24还在叶轮21外部径向地延伸。还可以发现泵室24如何通过顶部17的内壁25朝向内部径向地划界。 
在泵室13的远离泵电动机15的端部处,顶部17在实际上近似于入水口19的水平向外交汇为倒圆部,但并不是必须如此。这里,设计为基本上环绕金属环的加热设备26作为外壁具有密封效果地连接。这种加热设备26基本上从前述DE102010003464A1中已知,并在下面参考剖视图在图3中更详细地说明。 
朝向泵电动机15,加热设备26交汇到底部18的外壁30中,该底部18也形成或具有泵底22。从图2中还可以发现出水口32如何以管连接器的方式从底部18的外壁30切向地突出。其也位于靠近泵底22或靠近泵电动机15的位置。 
中间壁34在泵室24内部在顶部17的径向内部内壁25和外壁30或加热设备26之间延伸,加热设备26还形成外壁的大部分。该中间壁34也采用环形环绕式设计,并且容易发现,该中间壁34从底部18上的泵底22突出。在该情况下,中间壁与内壁25和外壁30或加热设备26平行地延伸。然而,中间壁34虽然以环绕的方式并且一体地从底部18突出,但是在其左侧自由端部35与弯曲区域中的顶部17之间具有一定距离。该距离大约处于中间壁34与径向内壁25之间的距离的数量级。因此还容易发现,通过泵11所输送流体的过水断面仅在从内壁25和中间壁34之间的内部区域37过渡到中间壁34和外壁30或加热设备26之间的外部区域之后才增大,实际上近似于翻倍,其中流体的流 动方向由箭头指示。然而,如之前已经描述的那样,这还可以是其它形式,例如内部区域37和外部区域39的剖面可以具有近似相等的大小,或者外部区域39的剖面甚至可以更小。可以看出,出于清晰的原因,在流动箭头的情况下,它们并没有以漩涡运动的方式表示水的旋转运动。然而应当清楚的是,在所有情况下,所输送的水在到达出水口32之前都会在内部区域37和外部区域39中进行若干旋转或循环。 
而且,在内部区域37和外部区域39之间的过渡区域中,即在顶部17的弯曲处,与中间壁34的自由端部35相对地设置有前言部分中提及的导流叶片,所述导流叶片例如形成在顶部17上或者布置在单独附接的插入物上。这些导流叶片40引起所输送的流体沿着加热设备26形式的外壁或者在外部区域39中的漩涡状运动。特别地,导流叶片40在从内部区域37到外部区域39的过渡中使得所输送流体的方向反转。 
从图3所示的剖视图中以示意地更好识别的方式示出了加热设备26。加热设备26包括整体形成闭合环的金属板27,特别是圆柱形护环,并且有利地由优质钢构成。在金属板27的外侧附接有绝缘层28,绝缘层28是本领域技术人员本身所已知的。在绝缘层28的顶部应用了平板形式的厚膜加热电阻29,加热电阻29也基本上是本领域技术人员所已知的。厚膜加热电阻29的表面可以具有各种特性或形状,也就是说并不必须是全断面的,而是可以例如由细长的螺旋或曲折状条带形成。在加热设备26的外侧上还可以布置温度传感器或其它电气部件,其也没有示出,并且特别有利的是电触头。 
加热设备26作为外壁布置在外部区域上的优点在于以下事实:在该情况下,径向循环的输送流体在所有情况下都以良好的接触扫过多个旋转。因此,热量能够从加热设备26良好地输出到流体,从而用于完全尽可能高效地加热所输送的流体。 
替代地或者附加地,之前所描述的中间壁34也可以被加热。这原则上具有的优点在于,在该情况下,所输送的流体沿着其穿过内部区域37的路径及其穿过外部区域39的路径都被加热,并且如图1非常明显地所示,提供了在泵壳13的外壁上仅设置加热设备26的情况下的几乎两倍大的加热表面。 
图4中示出了这种加热中间壁134的示例。弯曲为U形的金属板141在其内侧覆盖有绝缘层142。在绝缘层142的上方在两侧再次以与图3所示方式 类似的方式布置有厚膜加热电阻143。在该情况下,顶半部和底半部的厚膜加热电阻143彼此电绝缘并且因此至少在加热设备134自身上在每种情况下具有单独的连接。这种加热设备134的生产通过将其想象为利用平坦的连续金属板141展开而可以容易地想到。其然后以细长矩形条带的形式存在并且设置有绝缘层142和厚膜加热电阻134。在图4中指向左侧的之后形成的自由端部135的区域中,这里有利地省略金属板141上的层,使得以后能够容易地弯圆。弯圆仅进行到厚膜加热电阻143不接触的程度,或者在厚膜加热电阻143的顶侧设置膜形式的绝缘夹层或另外的绝缘层。在两个半部朝向彼此弯圆之后,将条带弯曲以形成圆柱形的管,并且例如通过钎焊、焊接或通过附接密封件而在内侧和外侧都密封。然后将加热设备134紧固在与图1对应的泵底22上或底部18上。在该情况下,朝向该侧开放的区域不应定位在泵室24内部,不应与所输送的流体接触,而是应该突出将其超过。这也有利于电连接。这对于本领域技术人员来说是容易想到的。 
与图1对应的将加热设备26安装到泵壳13中对于本领域技术人员来说是容易想到的,例如,通过左侧和右侧的环形环绕密封件。还可以想到,在根据图1的泵11中使用加热设备134作为加热中间壁34并且使用加热设备26作为加热外壁。但是构造成本随之相对较高。 

Claims (19)

1.一种流体泵,特别是在导水式家用电器中使用的流体泵,其中该泵设计为具有通向旋转叶轮的中央入水口的径向叶轮泵,其中围绕所述叶轮地设置有环形泵室,该泵室在所述叶轮外部径向延伸,其中设置有出水口并且该出水口从所述泵室导出,其中在所述泵室中设置有中间壁,该中间壁具有完全环绕式设计,并且将所述泵室分割为径向地位于内侧的环形内部区域、和径向地位于外侧的环形外部区域,其中所述内部区域和所述外部区域在所述泵室的远离所述叶轮的一端处通过所述中间壁中的开口彼此交汇,其中所述出水口设置在所述外部区域。
2.如权利要求1所述的泵,其中所述中间壁沿着与所述叶轮的旋转轴线平行的延伸方向紧固在所述泵室的一侧上,其中所述中间壁中的所述开口设置用于所述内部区域在所述泵室的远端过渡到所述外部区域。
3.如权利要求2所述的泵,其中所述中间壁以环绕且连续的方式紧固。
4.如权利要求2所述的泵,其中所述中间壁在所述泵室的另一纵向端与泵室壁具有距离作为开口。
5.如权利要求4所述的泵,其中所述距离是整个泵室在径向方向上的宽度的数量级,其中整个环绕式中间壁与所述泵室的外壁之间具有该距离作为开口。
6.如权利要求1所述的泵,其中所述叶轮靠近泵室底部布置,其中所述中间壁也布置在该泵室底部上或者从该泵室底部突出。
7.如权利要求1所述的泵,其中所述出水口布置在所述叶轮的轴向高度或者径向外侧。
8.如权利要求1所述的泵,其中所述泵室的所述内部区域和所述外部区域在与所述叶轮的旋转轴线平行的方向上的纵向尺寸是大致相等的长度。
9.如权利要求1所述的泵,其中所述泵室的所述内部区域和所述外部区域在径向方向上的宽度不相等。
10.如权利要求9所述的泵,其中所述泵室的所述外部区域在径向方向上的宽度比所述内部区域的宽度宽约25%到100%。
11.如权利要求1所述的泵,其中所述内部区域或所述外部区域的径向宽度沿着所述叶轮的旋转轴线的方向变化。
12.如权利要求1所述的泵,其中所述中间壁被加热,或者具有加热设备或形成加热设备。
13.如权利要求1所述的泵,其中仅仅所述泵室的外部区域周围的环绕径向外部外壁被加热,或形成加热设备。
14.如权利要求13所述的泵,其中所述加热设备形成、覆盖或占据所述泵的径向外部外壁的至少50%。
15.如权利要求13所述的泵,其中所述加热设备为金属管,所述金属管在外侧上具有至少一个平板加热元件,其中所述金属管形成所述泵室的外壁,或者设计为与由所述泵输送的流体接触。
16.如权利要求15所述的泵,其中所述加热元件是厚膜加热元件。
17.如权利要求1所述的泵,其中所述泵室在从所述内部区域到所述外部区域的过渡区域中在外侧形成有倒圆部。
18.如权利要求17所述的泵,其中在该过渡区域中设置有导流叶片,用于沿着径向外部外壁产生所输送流体的漩涡状运动。
19.如权利要求18所述的泵,其中沿着所述泵室的圆周方向设置有多个导流叶片。
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