CN103925247B - 叶轮泵 - Google Patents

Abstract

一种叶轮泵具有泵壳，泵壳包括泵腔室和在泵腔室上的入口和出口和其中的叶轮，并且包括用于加热输送的介质的加热装置，加热装置形成泵腔室的外壁。泵腔室围绕叶轮呈环形并且远离泵腔室基底延伸，其中在叶轮泵的轴向观看，出口在背离泵腔室基底的泵腔室的区域上引出。泵腔室的截面积由于向内斜的倾斜外壁在叶轮泵的纵向中心轴线的轴向上远离泵腔室基底朝向出口减小。

Description

叶轮泵

技术领域

本发明涉及用于输送介质的叶轮泵。

背景技术

从EP 2150165 B1已知以高度整合的设计来构造这种类型的叶轮泵以用于洗碗机中。此处，提供一种圆柱形状的环形泵腔室，其包围着一种通入到泵腔室内的入口和一种安置于泵腔室中的叶轮，其中由一种加热装置形成泵腔室的外壁。在远离叶轮的泵腔室的该端部处、或者在泵壳的上边缘或覆盖物上，设有来自泵腔室的出口，被加热和输送的介质从该出口排放。

发明内容

目的和解决方案

本发明的目的在于提供一种在介绍中陈述的叶轮泵，利用这种叶轮泵可排除现有技术的问题，并且特别地可以改进由叶轮泵输送的介质的加热。

这个目的由具有权利要求1的特点的叶轮泵实现。本发明的有利和优选实施例为另外的权利要求的主题并且在下文中更详细地描述。权利要求的措辞明确地基于说明书的内容。

提供叶轮泵，叶轮泵具有泵壳，泵壳包括泵腔室、入口和出口。在泵腔室中，在介质的输送路径内，叶轮设置于入口后方和出口前方。此外，提供用于对输送的介质加热的加热装置，加热装置形成泵腔室的外壁的至少一部分。此处叶轮安置于泵腔室基底上或上方。始于泵腔室基底，泵腔室绕叶轮呈环形并且远离泵腔室基底延伸，有利地沿着轴向或纵向中心轴线。从叶轮泵的这个轴向观看，出口安置于背离泵腔室基底的泵腔室的区域上。这表示待输送和加热的介质通过入口到泵腔室内，由叶轮沿着加热装置移动或输送到泵腔室内。然后将被输送和加热的介质从泵腔室和整个叶轮泵传出到出口。

根据本发明，设置/规定了泵腔室的截面积在叶轮泵的纵向中心轴线的轴向上远离泵腔室基底并且朝向出口或在出口的方向上减小。由于这种泵腔室截面积减小，被输送的介质的流动速度在下游或出口方向上增加。以此方式，一方面，可避免加热装置的过热。此外，可最佳地加热被输送的介质。

在本发明的有利实施例中，泵腔室的截面积可在轴向上或沿着叶轮泵的纵向中心轴线远离泵腔室基底朝向出口而单调地减小。特别优选地，其可以以严格单调的方式减小，即，其具有稳定地变小的截面。可由泵腔室的斜壁，即内壁和/或外壁实现这种减小。此处泵腔室的倾斜壁相对于叶轮泵的纵向中心轴线的角度可较小，有利地在3°至25°，特别有利地5°至15°的范围。

在本发明的一实施例中，泵腔室的至少外壁以适当角度向内歪斜或偏斜。如果泵腔室的外壁基本上或完全由加热装置形成，那么加热装置可为管状构造。其可有利地被构造成使得其远离泵腔室基底以圆锥形渐缩，并且可因而造成截面或截面积减小。优选地，加热装置或泵腔室的外壁关于纵向中心轴线而旋转地对称。以此方式，实现了用于有益流动的有利形状。另外，因而得到了良好的可生产性。

在本发明的另一实施例中，可以设置/规定为：不仅外壁相对于纵向中心轴线而斜向伸展，或者不仅其造成泵腔室的截面积减小，而且泵腔室的径向内部的内壁可为歪斜的。此处，其有利地向外歪斜，用于导致更加小的截面积。此处角度可在前述范围内。

优选地，泵腔室的内壁直向伸展，从而使得其因而平行于叶轮泵的纵向中心轴线伸展。其所形成的截面或者其半径应相同，这也将适用于其形状。

在加热装置的渐缩区域中或者在泵腔室的壁中，加热器件的每单位面积的输出可保持相同，从而使得，在此区域中，由于减小的面积，总体上生成更少的加热输出。替代地，每单位面积的输出可增加，有利地增加5%至25%或甚至50%。此处可设置/规定为：例如，在泵的轴向上，加热装置的每单位高度的输出保持大致相同。以此方式，每单位面积增加的输出同样存在于源自泵腔室的出口附近，并且因而由于此处增加的流动速度甚至更多地加热了被输送的介质。

在本发明的一有利实施例中，加热装置可从泵腔室基底延伸到刚好在出口的轴向高度前方。此处其有利地高于叶轮，至少在朝向出口的轴向上，有利地以叶轮高度的多倍高于叶轮。在远离出口的轴向上，加热装置可同样稍微高于叶轮，但在此情况下，有利地仅微小地高出。特别地，加热装置的加热器件或加热元件应在此方向上仅微小地高于叶轮，因为到此区域中的介质输送较少。

加热装置或加热装置的加热器件或加热元件应至少围绕泵腔室的大部分伸展。有利地，此为至少70%，特别有利地，其完全围绕泵腔室延伸。此处一种加热装置应被理解为支承件和安置于支承件上的加热器件，或者一个或多个加热元件。遍布地设置或者在一区域（例如成条或在片区中）分布地设置了加热装置上的加热器件。为此目的，可设置本领域技术人员从现有技术已知和有利地为薄膜或厚膜加热元件的一个或多个加热元件。

加热器件应设置在位于泵腔室外侧的加热装置的该侧上。以此方式，腐蚀问题和绝缘问题被避免或者减轻并且电连接变得更容易。

在本发明的又一实施例中，入口可伸进泵腔室内刚好在叶轮前方。其可终止于轴向上的泵腔室高度的少于50%处，例如在约20%或30%至40%处。因而入口位于很靠近叶轮处。泵腔室基本上仅具有（在一方面）其中叶轮伸展或者叶轮需要的区域和（另一方面）围绕叶轮以环形伸展并且在介质输送路径内邻接着叶轮的区域。

除了从权利要求之外，这些和其它特点从描述和附图显然，其中，个别特点在本发明的实施例中和其它领域中可分别独立地或者以多个以子组合的形式实现，并且可构成在这里要求保护的有利并且固有地可授予专利权的实施例。将本申请分成个别部分以及副标题并不在它们的通用性方面限制在这些部分和副标题中做出的陈述。

附图说明

本发明的说明性实施例在附图中示意性地展示并且在下文中更详细地解释说明。在附图中：

图1示出了本发明的泵的侧视截面图，其包括以外壁的圆锥形状渐缩的泵腔室，

图2示出了图1的泵的变型，泵包括以内壁和外壁的圆锥形状渐缩的泵腔室；以及

图3示出了图1的泵的顶视图。

具体实施方式

在图1中，以截面侧视图展示了本发明的叶轮泵。泵11具有泵壳12，泵壳12包括泵腔室13。入口15通往泵腔室13的中心内，并且出口16在上边沿处引出。可以看出，入口15与纵向中心轴线17（示出为虚线表示）在轴向对准，而也如由在图3的顶视图中示出的出口16相对于纵向中心轴线17以直角或者相对于周向泵腔室13在切向伸展。泵腔室13在向下方向上基本上仅受到外壁19和内壁20以及受到泵腔室基底21限制。也可以看出，泵腔室13在轴向的高度大致为泵腔室基底21附近的泵腔室13宽度（即，在径向）的四倍到六倍。

叶轮23就在泵腔室基底21上方旋转，叶轮23到达入口15附近并且由泵马达（未图示）经由马达轴24驱动。叶轮23的旋转方向在图3中为逆时针并且在图1中在叶轮23的左边从图平面出来并且在叶轮右边进入图平面内，如由适当符号所展示。在此方面，泵11的结构基本上对应于在介绍中陈述的现有技术，以EP 2150165的形式。待输送并且加热的液体，特别地在洗碗机、洗涤机/洗衣机等中的水沿着纵向中心轴线17被引入到入口15内并且由旋转叶轮23在径向排放，即就在泵腔室基底21上方。液体具有与叶轮23的旋转方向对应的循环方向。同时，其在泵腔室13中，主要沿着外壁19不断地向上升高，直到其最终在数次绕转、有利地三次至十次绕转之后送出到出口16。在泵腔室中，其随即被温热。这分别以三个箭头示出，其中泵腔室13中的箭头仅示出向上运动分量并且并未示出在泵腔室中的循环方向上的主要运动分量。

由于根据图3的泵壳12基本上（除了出口16之外）为旋转对称的构造，显然，沿着循环方向在轴向高度处总是相同的泵腔室13的截面从泵腔室基底21或者从叶轮23并且朝向出口16渐缩。特别地，就在顶点下方的顶部处或者就在出口16前方的泵腔室13宽度为该叶轮23高度处的宽度的仅约40%。因此，这是泵腔室截面积的显著减小。此处，也可以看出内壁20相对于泵腔室基底21的平面以直角站立，并且在其路线（course）与泵腔室基底21的垂线或者与纵向中心轴线17的垂线之间的角度β测得为0°。内壁20也直向伸展。

外壁19同样直向伸展，但相对于泵腔室基底21的垂线以约10°的角度站立。因而，外壁19以α=10°向内倾斜或歪斜。

还可以看出内壁20被构造成与入口15以及与泵壳12的上区域成整体，泵壳12的上区域实际上被构造为覆盖物，从覆盖物也整体地引出所述出口16。这部分有利地由塑料制成。外壁19的最大区域被构造为一种加热装置26，如基本上也从EP 2150165 的外壁已知。但此处，所述加热装置为圆柱形并且为直构造，即具有恒定的截面积，在这里，具体并非这种情况。在图1的左边展示的加热装置26具有作为外壁29的部分的支承件，该支承件有利地由金属或特殊钢组成。在其外侧上，如同样从现有技术已知的那样，其至少部分地具备绝缘物，加热元件同样也施用到绝缘物上。在左边展示的加热装置26的情况下，设有加热元件28a至28e，加热装置28a至28e例如被构造为宽广的周向电阻条，有利地呈厚膜加热元件的形式。它们可彼此电并联。可以看出加热元件28的宽度远离泵腔室基底21朝向出口16减小，并且因而在向上方向上发热增加。

在图1的右边，展示了包括平面加热元件28’的加热装置26’。这主要意在说明此处不同于左侧，对于加热装置26’而言在远离泵腔室基底21的方向上每单位面积的输出保持相同。

泵腔室13从底部向顶部的截面积减小或渐缩的主要技术效果在于这样增加了流动速度。这促进了从加热装置26的排热。具体而言，关于具有加热器件向上增加的每单位面积输出的加热装置26（在左边展示），这是有利的。以此方式，可实现被输送的介质或被输送的液体的更好的加热，而不会出现加热装置26的局部过热。

可以看出，外壁19由泵壳12的塑料部分形成于加热装置26上方。在这两个部分之间的密封连接对于本领域技术人员而言可易于例如利用橡胶密封件实现。尽管加热装置26也可延伸更高，但那么由于出口16会存在设计问题。以类似形式，密封也可在加热装置26或26’的下部区域与泵腔室基底21之间做出。

在根据图2（示出为简化表示）的泵111的本发明的变型中，同样提供了包括泵腔室113以及入口115、出口116和纵向中心轴线117（示出为虚线表示）的泵壳112。外壁119同样相对于纵向中心轴线117或者相对于泵腔室基底121而歪斜。但是，可以清楚地看出角度α’小于图1中并且有利地仅为5°。但此处，同样，泵壳112的内壁120为偏斜的，即向外斜。此处角度β’同样根据角度α’测为5°，但这并非绝对必需的。同样，因此，由此得到在远离泵腔室基底121的方向上具有减小截面积的泵腔室113，即向上渐缩的泵腔室113。

关于加热装置126，作为泵腔室113的外壁119的大部分，以纯总体表示图示出了平面加热元件128。对于这个加热元件128，可采用与图1相同的设计选项或甚至另外的选项。

在图3中展示的根据图1的泵11的顶视图基本上意在说明泵11或泵壳12（没有出口16的情况下）旋转对称（即圆形构造）到什么程度。这尤其适用于外壁19和内壁20。但这种旋转对称并非至关重要的，尽管这是简单的并且有利于制造泵，特别是在制造作为外壁19的基本部件的加热装置26方面。

Claims (14)

1.一种用于输送介质的叶轮泵，包括：

-泵壳，其包括泵腔室和在泵腔室上的入口和出口，

-叶轮，其安置于所述泵腔室中，在输送路径内在所述入口后方和所述出口前方，

-用于加热所述输送的介质的加热装置，所述加热装置形成所述泵腔室的外壁的至少部分，

其中所述叶轮布置于泵腔室基底上，并且始于所述泵腔室基底，所述泵腔室围绕所述叶轮呈环形并且远离所述泵腔室基底延伸，并且其中在所述叶轮泵的轴向观看，所述出口在背离所述泵腔室基底的所述泵腔室区域引出，

其特征在于，所述泵腔室的截面积在所述叶轮泵的纵向中心轴线的轴向远离所述泵腔室基底并且朝向所述出口减小；

所述加热装置具有管状构造；并且

所述加热装置关于所述纵向中心轴线而旋转地对称，其中，其构造成使得其远离所述泵腔室基底以圆锥形渐缩。

2.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述泵腔室的截面积在所述叶轮泵的所述纵向中心轴线的轴向远离所述泵腔室基底朝向所述出口而单调地减小。

3.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述减小为均匀的，其中所述泵腔室的斜外壁与所述叶轮泵的所述纵向中心轴线的角度从3°至25°。

4.根据权利要求3所述的叶轮泵，其特征在于，所述泵腔室的所述斜外壁与所述叶轮泵的纵向中心轴线的角度在5°至15°的范围。

5.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述泵腔室的径向内壁直向伸展并且平行于所述叶轮泵的纵向中心轴线，并且具有恒定的半径。

6.根据权利要求5所述的叶轮泵，其特征在于，所述泵腔室的径向内壁具有恒定的形状。

7.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述加热装置从所述泵腔室基底延伸到所述出口的轴向高度前方并且在所述出口的所述轴向上高于所述叶轮。

8.根据权利要求7所述的叶轮泵，其特征在于，所述加热装置从所述泵腔室基底延伸到所述出口的所述轴向高度前方并且在远离所述出口的所述轴向上高于所述叶轮。

9.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述加热装置至少围绕所述泵腔室的70%伸展。

10.根据权利要求9所述的叶轮泵，其特征在于，所述加热装置完全围绕所述泵腔室伸展。

11.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述加热装置在位于所述泵腔室外侧的侧部上包括加热器件。

12.根据权利要求11所述的叶轮泵，其特征在于，所述加热器件在所述加热装置上均匀地分布，其中在所述加热器件的区域上观看，所述加热器件的单位面积的输出是相同的。

13.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述入口伸入到所述泵腔室内在所述叶轮前方。

14.根据权利要求13所述的叶轮泵，其特征在于，所述入口终止于所述轴向上所述泵腔室的高度小于50%处。