CN105473868A - 泵 - Google Patents

Abstract

一种用于输送流体的泵，其具有泵壳、在泵壳中的具有泵室盖和泵室基座的泵室、入口和出口。在泵室中，叶轮在连接至驱动马达的转子轴上旋转。入口设置在泵室盖中，并且，出口在泵的轴向方向上在泵室的远离入口而靠近出口的端部区域处设置在转子或叶轮下方。从入口到出口的距离可以大致对应于泵室的直径，在入口与出口之间具有叶轮。

Description

泵

应用领域和现有技术

本发明涉及一种用于输送流体的泵，具体为叶轮泵或者径向泵的形式，如可以用于例如含水装置或者家用电器中，诸如，洗碗机或者洗衣机。

EP2150165大体上公开了一种相应的泵。所述泵具有带有泵室的泵壳，并且还具有设置在该泵壳的盖上的入口和出口。位于设置在基座下方的驱动马达的转子轴上的叶轮设置在泵室的基座的正上方。泵室的外壁被加热且沿所述外壁流动的流体被加热。

问题和解决方案

本发明基于的问题在于，提供引言部分中引用的这种泵，可以利用该泵解决现有技术中的问题，并且，尤其可能按照简单方式构造泵，从而使其适合使用，并且还可以按照节省空间的方式将所述泵设置在装置或者家用电器中。

此问题由具有权利要求1的特征的泵解决。本发明的优点和优选改进为进一步的权利要求的主题，并且将在下文中更详细地阐释。权利要求的文本通过明确引用的方式包括在说明书中。

泵设置为具有泵壳、在泵壳中的泵室，以及也在泵室上的入口和出口。此外，叶轮设置在泵室中，有可能使所述叶轮按照大体上已知的方式形成。叶轮设置在驱动轴或者转子轴上，并且以这种方式连接至泵的驱动马达，尤其是连接至所述驱动马达的转子。泵室具有泵室盖和泵室基座，其中，这两个用语意图在广义上理解，并且，在轴向上大致创建或者构成泵室的终端或者边界。然而，它们不必形成完整的相应终端。入口设置在泵室盖中，优选在中间或者相对于泵的纵向中心轴线轴向地居中。驱动马达可以有利地设置在泵室基座下方或者至少在泵室基座的中心区域下方，即，在轴向方向上与泵室基座相邻，并且距泵室盖一段距离或者距入口一段距离。

根据本发明设置为，泵室外的出口在泵的轴向方向上设置在叶轮下方，即，优选在泵室的在轴向方向上远离入口并且靠近出口的端部区域处。在现有技术中，以引言部分中引用的EP2150165B1的形式，入口和出口共同设置在泵室盖中。在这种情况中，叶轮设在泵室基座上方。因此，在现有技术中，入口和出口大致位于相同的轴向高度处，具体地距叶轮一段距离，或者出口可以在轴向方向上远离叶轮越过入口。

根据本发明，出口现在似乎在轴向方向上移位，且泵室似乎也随着它有利地移位。在这种情况中，出口在轴向方向上远离泵室盖或者远离入口移位，并且特别地，也有利地远离叶轮，但是在相反的轴向方向上远离入口。因此，泵室也可以优选地在泵的轴向方向上从叶轮开始以环形方式延伸，特别地在远离入口的方向上，并且，在这种情况中有利地在入口中的待输送流体流入泵室的方向上。

在本发明的有利改进中，提供加热装置用于由泵输送的流体。这种加热装置可以集成到泵室中，以便输送的或者位于泵室中的流体相对于所述加热装置直接流动。加热装置可以按照环形环绕方式有利地设计。在这种情况下，所述加热装置可以形成泵室外壁，因为此处，输送流体的循环运动确保所述流体带着特别好的热传递在所述类型的径向泵中特别好地流动。

叶轮可以有利地设置在泵室盖的正下方。因此，所述叶轮也可以设置在入口的正下方。

有利地，泵室没有区域在轴向方向上朝入口突出超过叶轮。因此，泵室盖实际上大体上覆盖泵室的端面，并且，在朝入口的轴向方向上，也覆盖泵室的整个端面。这实际上是引言部分中引用的现有技术中的泵室的情况。

在本发明的有利改进中，泵室可以从泵室盖开始在轴向方向上远离入口延伸，有利地以大体上环形环绕的方式。如在轴向方向上所见，泵室长度可以达到泵室的最大直径的0.5倍至1.5倍或者甚至2.5倍。泵室长度的最大轴向延伸优选地与最大直径的尺寸近似相同。根据另一可能性，沿轴向方向的泵室长度可以达到叶轮的轴向长度的2倍至5倍。这也意味泵室具有一定的轴向长度。这也是必要的，从而使上述加热装置可以具有一定的轴向长度，并且，为了加热的目的，输送流体可以覆盖沿所述加热装置的一定距离。

在本发明的改进中，叶轮可以设置在突起或者圆筒部段或者突入泵室中的部段的端面上方。该部段在轴向方向上从泵的远离泵室盖的端部突入泵室中且形成泵室的内壁，特别是在轴向方向上在叶轮之后的部分中。该部段可以整体连接至泵室外壁的至少一部分，并且特别是可以形成泵室内壁，且然后似乎可以在反向区域中转向，并且特别是靠近出口以环绕的方式形成泵室外壁的一部分。该部段可以具有与叶轮直径相似的直径，有利地在叶轮或者其下盖板的直径的0.5倍至1.5倍之间。

上述转子轴可以由上述部段引导，叶轮位于该转子轴上，并且该转子轴连接至泵的驱动马达或者形成所述驱动马达的一部分。该部段可以容纳泵的驱动马达的至少一部分。因此，例如，驱动马达的转子可以设在所述部段中，该转子位于转子轴上。驱动马达的相对大的功能部分也可能设在该部段中，优选地，也径向地设在出口内，或者径向地设在出口喷嘴内。作为备选和优选地，驱动马达连同其功能部分可以在轴向方向上设置在泵室的出口或者出口喷嘴后。

在本发明的一种改进中，泵壳可以为三部分设计。为了这个目的，所述泵壳可以由泵室盖、有利地由上述加热装置形成的径向外泵室壁以及上述圆筒部段形成。在这种情况中，圆筒部分可以优选地在出口下方，并且，在入口的方向上沿径向朝外部升起且延伸弯曲直到径向外泵室壁。这种非常复杂的形式可以使用塑料注塑成型件容易地实现。

具有至少一个导向静叶的导轮可靠近端面设置在圆筒部段上或者设置在其上还设有所述叶轮或所述叶轮在其上行进一段短的距离的圆筒部段的自由端处。在这种情况中，导向静叶朝外部突出，有利地，大致或者基本在径向上，并且周向方向的至少一部分沿该外面行进。与穿过转子轴的纵向轴线相比，所述导向静叶是倾斜的，有利地，5度至30度，特别有利地，8度至20度。导向静叶优选地总是从导轮或者盖的外面突出相同距离。然而，这也可为可变的。

盖可以优选地安装在基本中空的圆筒部段上，其中，该至少一个导向静叶设置或者整体形成在盖上的外面的外部上。该盖有利地具有用于中心区域中的转子轴的通道和/或支座。叶轮可以以短的距离设置在盖上方，例如，小于5mm的距离。

盖(尤其是具有导轮的盖)可以具有用于转子轴的转子轴承的轴承支架。该轴承支架可以有利地为用于转子轴的轴承衬套的支座。

盖和导轮有利地设计为相对于穿过转子轴的纵向中心轴线偏心，或者相对于泵室的外壁偏心。所述盖和导轮尤其有利地设计为像圆筒部分一样偏心。

在本发明的另一改进中，泵壳内或者泵内输送的流体的输送方向可以设置为使其在一个方向上单一地移动，并且具有在一个方向上单一地移动的至少一个轴向分量。因此，流体决不在与穿过入口到泵室中的流入方向相反地行进。泵中的该输送方向甚至可以总是具有沿轴向方向或者平行于流入方向的轴向分量，即，完全单一地行进。这意图适用于直到输送流体在出口处离开泵室。在这种情况中，叶轮中的输送流体也可以具有总是大于零的轴向运动分量。叶轮然后是所谓的斜流式叶轮，且泵是斜流式泵。

作为备选和有利地，叶轮可以为纯径向叶轮的形式，并且因此，泵可以为纯径向泵的形式。纯径向叶轮是更有效的。在纯径向设计的情况下，在连续输送过程期间，轴向流或者轴向分量可以通过泵室盖的形状和水的排代实现。因此，然后可以在泵中对于流体实现尽可能好的输送作用。

这些和另外的特征不仅从权利要求而且从说明书和附图是显而易见的，其中，独立特征可以在所有情况下单独实现或者以在本发明的实施例中和在其他领域中的子组合形式共同实现，并且可以构成优点和固有的可保护实施例，这里请求对其进行保护。将本应用细分为独立部段和子标题不会限制由此做出的陈述的总体有效性。

附图说明

本发明的示例性实施例在附图中示意地显示，并且将在下文中更详细地阐释。在附图中：

图1示出了根据本发明的泵的斜视图，

图2示出了来自图1的泵的倾斜截面图示，

图3示出了来自图2的截面视图的平面图，

图4示出了关于在入口的方向上绘出的驱动马达对类似于图3的图示中的泵进行的修改，以及

图5示出了关于导轮对图4的泵进行的修改。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的泵11的斜视图，该泵11具有泵壳12，该泵壳12具有可以在图2和图3的截面图示中更清楚地看到的泵室13。泵11具有在泵室盖15中的入口喷嘴16，以及在所述入口喷嘴16下方的叶轮25。此外，位于具有出口喷嘴23的泵室13外的出口22设置在输送流体的总体输送方向F上。此出口22或者出口喷嘴23在轴向方向上清楚地距泵室盖15和入口喷嘴16一段距离。具体地，当沿泵11的纵向中心轴线(由图3中的点划线图示)看轴向延伸时，所述出口或者出口喷嘴从入口喷嘴16和叶轮25设置在泵室13的另一轴向端处。

图1还进一步示出了加热装置18的外面具有条形加热导体带18’，如从在引言部分中引用的EP2150165B1中已知的那样。所述外面然后事实上可以朝外部暴露，然而，作为备选，作为安全措施并且还为了减少从泵11传到外部的废热以及为了增加泵的热效率，其也可被隔热。用于泵11的连接插头19设置在接近出口喷嘴23的泵壳12的顶部。

泵室13由朝内部的环绕内壁20限定。内壁20具有非同心设计并且在泵室13的周向方向上形成变化宽度或者变化横截面的区域。这是例如从由相同申请人在申请日为2012年7月22日的德国专利申请DE102012210554.9中已知的。

叶轮25设置在盖27的上方，盖27相对于泵室13形成一种泵室基座或者所述泵室基座的至少中心区域。同时，所述盖闭合辅助室29作为包含额外的流体容积30的上述圆筒部段，该辅助室29在泵室13内形成在盖的右边。辅助室29闭合，因此朝右密封，其中，形成了用于转子轴35的支座32b。为了这个目的，辅助室29的设置在右边的支座32b或者基座形成为一种其中具有凹部和右侧轴承衬套33b的端板。

左侧支座32a在盖27中的左侧上形成，轴承衬套33a在该左侧支座32a中保持在盖27中或者保持为支座32a。轴承衬套33a形成用于转子轴35的径向轴承。同时，轴向轴承环37进一步设置在转子轴35上或者压靠在转子轴35上。所述轴向轴承环通过其左侧端面承靠轴承衬套33a，并且也在左侧或者在入口喷嘴16的方向上形成转子轴35的轴向轴承。

保持体39固定在转子轴35上，该保持体39在右边与用于泵11的驱动马达43的转子40结合。驱动马达43的定子42设置在辅助室29外的转子40周围。具有叶片的叶轮46设置在保持体39上，并且因此设置在转子轴35上，如本身已知的那样用于螺旋桨或推进器。

由泵11输送的相同流体设置在辅助室29中或者作为额外的流体容积30。为了这个目的，盖27具有多个通道28。所述通道导致辅助室29装满流体。应当对叶轮46进行总体设计，使得如在引言部分中所述的那样，其在泵11的额定操作期间在流体容积30内生成沿泵11的纵向中心轴线(由点划线图示)或者沿转子轴35朝右的这种力，所述力补偿叶轮25正好相反地指向左边的相应力。朝左边的剩余轴向力可以利用轴承衬套33a和轴向轴承环37由轴向轴承吸收。

图3还进一步清楚地示出了流体如何沿流体路径F首先通过入口喷嘴16进入泵11，具体地，首先进入叶轮25。从所述叶轮，所述流体然后利用主要径向分量输出，其中，由于叶轮25的塑形，可以看出，仍然存在虽然低但显著的轴向分量，具体地，甚至在之前的轴向方向上。所述叶轮因此是所谓的斜流式叶轮，而泵11是斜流式泵。在所述流体从叶轮25输出后维持输送流体的轴向运动分量除了叶轮25的塑形之外可以由在内面上的泵室盖15的形状协助。备选的和有利的，叶轮可以为纯径向叶轮的形式，因此，泵可以为纯径向泵的形式。期望纯径向叶轮是更有效的。在纯径向设计的情况下，在连续输送过程期间，轴向流或者轴向分量可以通过泵室盖的形状和水的排代来实现。

输送流体在环形泵室13中循环多次，例如，3次至8次，但是在该过程中沿轴向方向朝右连续移动，且因而进一步具有轴向运动分量。最后，在轴向方向上输送的循环流体沿流体路径F进入出口22，并且自泵室13或者泵11从出口喷嘴23排出。在这个区域中，输送流体不再具有所示的示例性实施例中的轴向运动分量。然而，这不必为这种情况，由于在出口22处可以看见的斜梯度，仍然存在正好在出口喷嘴23前的这种轴向运动分量。因此，出口喷嘴23也可以维持这种斜方向。

还可以在图3中看出，根据本发明的进一步大体适用的定义，出口22或者出口喷嘴23设置在叶轮25与泵11的驱动马达43的至少一个定子42之间。因为驱动马达43的转子40的功能部分大致具有定子42的轴向延伸，所以出口22或者出口喷嘴23在轴向方向上设置在一方面的叶轮25与另一方面的驱动马达43的功能部分之间。

在图4中示出了本发明的备选示例性实施例。在所述图中，具有泵壳112的泵111具有类似于纯泵功能的结构，该结构具有朝左边由泵室盖115闭合的泵室113。入口喷嘴116设置或者整体形成在泵室盖115中。根据第一示例性实施例，泵室113通过环形加热装置118限定或者形成在周向方向上。内壁120限定沿径向朝内的泵室113。

入口喷嘴116正好通向安装在驱动马达143的转子轴135上的叶轮125。转子轴135和驱动马达143设置在泵111的纵向中心轴线上，该纵向中心轴线由点划线图示。在这种情况中，将驱动马达143纯示意性地图示，并且进一步突出到泵中或者延伸直到正好在叶轮125的底面前。

此外，所述图示出了泵室113在轴向方向上朝右如何与具有出口喷嘴123的出口122结合。这对应于第一示例性实施例。因此，也可以在此处看出，由于驱动马达143的布置正好在叶轮125的下面，出口122或者出口喷嘴123不再设置在叶轮与驱动马达之间，而是在此处位于驱动马达143的轴向高度处，具体地，相对于所述驱动马达大致在中间。在这种方式下还实现好的设计和特别紧凑的结构。

此外，例如，驱动马达143在轴向方向上甚至可相当短，使得难以突出到泵室113外或者泵壳112外。在这种情况下可能的是，根据本发明的另外总体适用的概念，如在轴向方向上所见，泵的驱动马达相比泵壳的出口或者出口喷嘴定位得较靠近叶轮，具体地，具有其轴向的纵向延伸的显著部分。

图5示出了对来自图4的泵111进行的修改，其中，覆盖或者闭合圆筒部段121中的中空空间的分离盖127’设置在圆筒部段121上，这同时在面向左边的自由端处形成上述内壁120。大体上，此盖127’对应于例如在图3中所示的盖27，除了所述盖现在没有插入前端面开口而是覆盖整个圆筒部段121并且从前面安装。通道128’也形成在所述盖中。

朝外突出或者突出到泵室113中的导向静叶145设置在盖127’的外部。导向静叶145整体形成在盖127’上。然而，所述导向静叶也可以以环的方式安装在外部。有利地存在四个导向静叶145，其各自在周向方向上分别延伸越过四分之一圆周，并且是倾斜的，并且，在轴向长度上，其高度达到略微小于盖127’的高度。不同数量的导向静叶(例如，2至6个或者甚至10个)也通常有利地是可能的。如在此处所示的，导向静叶145可以在一定程度上在远离入口116的方向上指向或者弯曲，以便对泵室113中的输送流体具有尽可能好的效用或者导向效用。然而，这不是一定如此；它们也可以以向右的角度突出或指向相反方向。

此外，还可以在图5中看出，盖127’正好设在部段120的延伸中，并且实质上安装在所述部段的前面，并且导向静叶145从具有恒定高度的盖127’朝外部侧向突出。因此，虽然所述导向静叶大体上是彼此相同的设计，但是它们各自距加热装置118（相比泵室113的外壁）不同的距离。因此，所述导向静叶相对于泵111的纵向中心轴线(由点划线图示)也是非同心的。这简化了设计，并且在流动方面是期望的。作为备选，还可能在设置为偏心（如在此处示出）的部段121且具有设置为偏心的内壁120的情况中将导向静叶145在各种情况中设计为距加热装置118相同的距离（相比外壁），例如1mm至5mm或者甚至可能10mm。盖127’还具有支座132a，该支座132a具有左侧轴承衬套133a，如图4中的情况那样。

Claims (12)

1.一种用于输送流体的泵，尤其是叶轮泵或者径向泵，包括：

·泵壳，

·在所述泵壳中的泵室，

·到所述泵室中的入口和在所述泵室外的出口，

·在所述泵室中的叶轮，其中，所述叶轮设置在转子轴上并且连接至所述泵的驱动马达，

·泵室盖和泵室基座，其中，所述入口设置在所述泵室盖中，

·其特征在于，所述出口在所述泵的轴向方向上在所述泵室的远离所述入口的端部区域处设置在所述叶轮下方。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，用于由所述泵输送的流体的加热装置，其中，所述加热装置尤其是集成到所述泵室中并且优选为环形环绕设计，且尤其是形成泵室外壁。

3.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述叶轮设置在所述泵室盖的正下方，其中，优选地，所述泵室没有区域在朝所述入口的轴向方向上突出超过所述叶轮。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其特征在于，所述泵室从所述泵室盖开始以环形环绕方式在所述轴向方向上远离所述入口延伸，其中沿所述轴向方向的泵室长度达到所述泵室的最大直径的0.5倍至1.5倍或者达到所述叶轮的轴向长度的2倍至5倍。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其特征在于，所述叶轮设置在突起或者圆筒部段的端面上方，所述突起或者圆筒部段突出到所述泵室中，并且，在所述轴向方向上从所述泵的远离所述泵室盖的端部突出到所述泵室中且形成所述泵室的内壁，其中，所述圆筒部段整体连接至形成所述泵室外壁的部分中的至少一部分。

6.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，所述转子轴引导通过所述圆筒部段，并且所述圆筒部段尤其是在远离到所述泵室中的所述入口的轴向延伸中容纳所述驱动马达的至少一部分，优选地所述驱动马达的转子，所述转子位于所述转子轴上。

7.根据权利要求5或6所述的泵，其特征在于，所述泵壳由三个部分组成并且由所述泵室盖、径向外泵室壁或者相应的加热装置以及所述圆筒部段形成，其中，所述圆筒部段优选地在所述出口的下方，并且在所述入口的方向上沿径向朝外部升起直到所述径向外泵室壁。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的泵，其特征在于，具有至少一个导向静叶的导轮靠近所述端面设置在所述圆筒部段上或者设置在其上设有所述叶轮的所述圆筒部段的自由端处，所述导向静叶沿所述导轮的外面行进，其中，所述导向静叶朝外部突出，并且周向方向的至少一部分沿所述外面行进，并且其中，与穿过所述转子轴的纵向中心轴线相比，所述导向静叶是倾斜的。

9.根据权利要求8所述的泵，其特征在于，所述圆筒部段是中空的，并且盖安装在所述圆筒部段上，其中，所述至少一个导向静叶设置在所述盖上的外面的外部，其中，所述盖优选地在中心区域中具有用于所述转子轴的通道和/或支座，并且，特别地，所述叶轮以小于5mm的距离设置在所述盖上方。

10.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，具有所述导轮的所述盖具有用于所述转子轴的转子轴承的轴承支架，特别是用于所述转子轴的轴承衬套的支座。

11.根据权利要求9或10所述的泵，其特征在于，所述盖或者所述导轮设计为相对于穿过所述转子轴的纵向中心轴线偏心，或者相对于所述泵室的外壁偏心。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其特征在于，所述泵壳内或者所述泵内的所述输送流体的输送方向决不与穿过所述入口到所述泵室中的流入方向相反地行进，其中，优选地，所述泵中的此输送方向总是具有沿所述轴向方向或者平行于所述出口处的流入方向的轴向分量，直到所述输送流体在所述出口处离开所述泵室，其中，优选地，所述输送流体在这个方向上大于零的轴向运动分量也存在于所述叶轮中。