CN107023508B - 一种可逆水流传动泵及具有该传动泵的洗衣机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水泵技术领域，具体地说，涉及一种可逆水流传动泵，包括用于容置液体的泵壳、设于泵壳内部的转子，所述泵壳为与转子相应的定子，令转子在泵壳内沿转子的轴向可旋转设置；所述转子外周设有用于传动液体的叶片，根据转子的旋转方向改变泵壳内液体的流向。本发明提供的传动泵将电机集成于泵结构中,采用两段类S型叶片结构，实现可逆水流传动的功能，极大地增加了传动泵在设计安装上的自由度和灵活性，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及水泵技术领域，具体地说，涉及一种可逆水流传动泵及具有该传动泵的洗衣机。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。其中叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
目前，家用电器中常使用的多为单向离心泵，其结构一般为电机或者感应线圈与叶轮是分开的，一般需要长轴进行传动，相对来说结构比较大不易于小型化，用于家用电器上时不易于集成化；其次，离心泵多为单向的，只能实现水流单向流动。若想实现液体逆流常采用两个泵来实现，增加了产品成本，也为产品的设计带来了诸多不便。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明旨在提供一种可逆水流传动泵，将泵壳作为定子，泵轴作为转子，并且将传动叶片与泵轴转子一体化设计，以达到水流方向可逆并且便于集成化设计的目的。
为达到上述目的，本发明具体采用如下技术方案：
一种可逆水流传动泵，包括用于容置液体的泵壳2、设于泵壳2内部的转子1，所述泵壳2为与转子1相应的定子，令转子1在泵壳2内沿转子1的轴向可旋转设置；所述转子1外周设有用于传动泵壳2内液体的叶片11，根据转子1的旋转方向改变泵壳2内液体的流向。
上述方案中，可逆水流传动泵的转子1与叶片11相整合设置，相比普通传动泵节省了泵轴与叶片所占用的空间；所述叶片11具有类S型形状，在转子1正向旋转或反向旋转时，液体受到叶片11的推动发生正向或逆向流动。
本发明的进一步方案为：所述泵壳2的内壁在转子1轴向的任一端或两端设有与转子1相适配的安装点26，令转子1单端或两端安装在泵壳2内部。
上述方案中，泵壳2的内部为一容纳转子1的腔室，所述腔室在转子1轴向任一端或两端的腔壁，即泵壳2任一端或两端的内壁上设有用于连接转子1的安装点26；转子1的连接方式可以根据实际使用情况决定，增加了泵体设计的多样性和灵活性。
本发明的进一步方案为：所述转子1的外周沿轴向分两段设有若干叶片11，所述两段叶片11在转子1的轴向上不连续，以形成叶片间隔12。
上述方案中，转子1上的叶片11采用两段式设计，两部分叶片11在转子轴向上形成叶片间隔12，叶片间隔12与泵壳2的进水相对应，当转子1旋转时，可以令进入泵壳2的液流不直接接触叶片11造成乱流，增加了进水的稳定性。
本发明的进一步方案为：所述叶片11在转子1外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线，所述叶片11由中心对称的两个弧形构成。
上述方案中，贝塞尔曲线(Bézier curve)，又称贝兹曲线或贝济埃曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线，贝兹曲线由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋。其一般参数公式如下所示：
而四次贝塞尔曲线则表示由点P1、P2、P3和P4所决定的贝塞尔曲线，其形状近似为S型，通过调节公式中的参数，得到以叶片11所在轴线的中点呈中心对称的形状，使同一仰角液流不会产生较大的冲角损失，此外该叶片11可以通过转子1转动方向短时间内实现水流的逆向传动，通过对叶片11的设计调整可以实现泵体电机正向/逆向不同传动比。
本发明的进一步方案为：所述泵壳2与所述叶片间隔12相对应设有进水口21；所述泵壳2在转子1轴向的两端分别设有第一出水口22和第二出水口23，根据转子1的旋转方向令泵壳2内液体从第一出水口22或第二出水口23流出。
上述方案中，当转子1正转，并且第二出水口23关闭时，泵壳2内的液体由于叶片11的转动从第一出水口22以一定的压力扬出，当泵壳2内部的液体减少时，通过进水口21进行补水，而形成水的循环。
本发明的进一步方案为：第一出水口22在重力方向上高于转子1设置，泵壳2内的液体经设有叶片11的转子1传动通过第一出水口22排出。
上述方案中，第一出水口22起到扬水口的作用，在转子1正转带动液体向第一出水口22所在的一端流动，液体受到叶片11持续不断的传动推力经第一出水口22排出泵体外。
本发明的进一步方案为：第二出水口23在重力方向上高于或低于转子1设置，泵壳2内的液体受设有叶片11的转子1传动和/或受到重力作用通过第二出水口23排出。
上述方案中，第二出水口23起到排水口的作用，设置为随泵体工作状态可以关闭或开启，当转子1不转时，开启第二出水口23，泵壳2内的液体受重力影响，将推动转子1的叶片11转动，令水通过第二出水口23排出；而使得转子1反转，则可以助力上述过程中液体的排出。当第二出水口23高于转子1设置时，先关闭第二出水口23，令转子1反转，泵壳2内部的液体通过叶片11的作用力，将液体扬到一定的高度后开启第二出水口23将液体排出。
本发明的进一步方案为：第一出水口22的口径小于第二出水口23的口径，令流经第一出水口22的液体压力升高。
上述方案中，在需要调整水压时，通过调整第一出水口22和第二出水口23口径的大小，令液流经过出水口时具有不同的速度，从而形成水压变化。
本发明的进一步方案为：所述安装点26为动密封结构，令转子1单端或两端可旋转地设置在泵壳2内。
本发明的进一步方案为：所述泵壳2包括环绕转子1设置的硅钢片24和设于硅钢片24上的线圈25，令所述泵壳2形成与转子1相对应的定子，实现转子1在泵壳2内的转动。
本发明的进一步方案为：所述泵壳2的外壳以及与液体接触内壁还设有包裹硅钢片24和线圈25的绝缘密封层，实现泵壳2对液体的密封绝缘。
本发明的进一步方案为：所述转子包括转子轴、套设于转子轴上的铁芯以及环绕铁芯设置的转子线圈，所述转子1外周还设有包裹铁芯和转子线圈的绝缘密封层，所述叶片11沿转子轴的轴向设置于绝缘密封层的外侧。
本发明的进一步方案是：所述转子1外周还设有包裹铁芯13和转子线圈14的转子绝缘密封层15，所述叶片11沿转子轴12的轴向设置于转子绝缘密封层15的外侧。
上述方案中，将转子1和泵壳2可能与液体接触的部分进行了密封处理，包括安装点26采用动密封结构，也是防止泵壳2中的液体外溢，提高了传动泵的使用安全性。
本发明还提供了一种具有可逆水流传动泵的洗衣机，所述洗衣机外桶桶底的下水口与传动泵的进水口21相连，所述第一出水口22与洗衣机的循环管相连，所述第二出水口23与洗衣机的排水口相连，令洗衣机中的水经进水口21进入传动泵，通过转子1的传动经第一出水口22扬出进入循环管，或通过第二出水口23排出洗衣机外。
本发明的有益效果为：
1.本发明提供的可逆水流传动泵将叶片与转子一体化设计，不需要使用长泵轴传动；
2.本发明提供的可逆水流传动泵将电机与水泵整合在一起，极大地节省了使用空间，并且提高了传动泵在家用电器中的设计灵活度；
3.本发明提供的可逆水流传动泵使用类S型叶片，根据转子的旋转方向实现水流在泵体内的正向/逆向流动。
附图说明
图1为本发明可逆水流传动泵的结构示意图。
图2为本发明实施例2中可逆水流传动泵的结构示意图。
图3为本发明中叶片的结构示意图。
图中主要部件为：1—转子，11—叶片，12—叶片间隔，2—泵壳，21—进水口，22—第一出水口，23—第二出水口，24—硅钢片，25—线圈，，26—安装点。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例中，如图1所示，一种可逆水流传动泵，包括用于容置液体的泵壳2、设于泵壳2内部的转子1，所述泵壳2为与转子1相应的定子，令转子1在泵壳2内沿转子1的轴向可旋转设置；所述转子1外周设有用于传动泵壳2内液体的叶片11，根据转子1的旋转方向改变泵壳2内液体的流向。可逆水流传动泵的转子1与叶片11相整合设置，相比普通传动泵节省了泵轴与叶片所占用的空间；所述叶片11具有类S型形状，在转子1正向旋转或反向旋转时，液体受到叶片11的推动发生正向或逆向流动。
本实施例中，所述泵壳2的内壁在转子1轴向的两端设有与转子1相适配的安装点26，令转子1两端安装在泵壳2内部。泵壳2的内部为一容纳转子1的腔室，所述腔室在转子1轴向两端的腔壁，即泵壳2两端的内壁上设有用于连接转子1的安装点26；转子1的连接方式可以根据实际使用情况决定，增加了泵体设计的多样性和灵活性。
本实施例中，所述转子1的外周沿轴向分两段设有若干叶片11，所述两段叶片11在转子1的轴向上不连续，以形成叶片间隔12。所述转子1上的叶片11采用两段式设计，两部分叶片11在转子轴向上形成叶片间隔12，，叶片间隔12与泵壳2的进水相对应，当转子1旋转时，可以令进入泵壳2的液流不直接接触叶片11造成乱流，增加了进水的稳定性。
本实施例中，如图3所示，所述叶片11在转子1外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线，所述叶片11由中心对称的两个弧形构成。贝塞尔曲线(Bézier curve)，又称贝兹曲线或贝济埃曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线，贝兹曲线由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋。其一般参数公式如下所示：
而四次贝塞尔曲线则表示由点P1、P2、P3和P4所决定的贝塞尔曲线，其形状近似为S型，通过调节公式中的参数，得到以叶片11所在轴线的中点呈中心对称的形状，使同一仰角液流不会产生较大的冲角损失，此外该叶片11可以通过转子1转动方向短时间内实现水流的逆向传动，通过对叶片11的设计调整可以实现泵体电机正向/逆向不同传动比。
本实施例中，所述泵壳2与所述叶片间隔12相对应设有进水口21；所述泵壳2在转子1轴向的两端分别设有第一出水口22和第二出水口23，根据转子1的旋转方向令泵壳2内液体从第一出水口22或第二出水口23流出。该传动泵装配于家用电器的低端，在进水口21的位置上面设置一带过滤网的储水槽。当转子1正转，并且第二出水口23关闭时，泵壳2内的液体由于叶片11的转动从第一出水口22以一定的压力扬出，当泵壳2内部的液体减少时，通过进水口21进行补水，而形成水的循环。
本实施例中，第一出水口22在重力方向上高于转子1设置，泵壳2内的液体经设有叶片11的转子1传动通过第一出水口22排出。第一出水口22起到扬水口的作用，在转子1正转带动液体向第一出水口22所在的一端流动，液体受到叶片11持续不断的传动推力经第一出水口22排出泵体外。
本实施例中，第二出水口23在重力方向上低于转子1设置，泵壳2内的液体受设有叶片11的转子1传动和/或受到重力作用通过第二出水口23排出。第二出水口23起到排水口的作用，设置为随泵体工作状态可以关闭或开启，当转子1不转时，开启第二出水口23，泵壳2内的液体受重力影响，将推动转子1的叶片11转动，令水通过第二出水口23排出；而使得转子1反转，则可以助力上述过程中液体的排出。
本实施例中，第一出水口22的口径小于第二出水口23的口径，令流经第一出水口22的液体压力升高。在需要调整水压时，通过调整第一出水口22和第二出水口23口径的大小，令液流经过出水口时具有不同的速度，从而形成水压变化。
本实施例中，所述安装点26为动密封结构，令转子1单端或两端可旋转地设置在泵壳2内。
本实施例中，所述泵壳2包括环绕转子1设置的硅钢片24和设于硅钢片24上的线圈25，令所述泵壳2形成与转子1相对应的定子，实现转子1在泵壳2内的转动。
本实施例中，所述泵壳2的外壳以及与液体接触内壁还设有包裹硅钢片24和线圈25的绝缘密封层，实现泵壳2对液体的密封绝缘。
本实施例中，所述转子包括转子轴、套设于转子轴上的铁芯以及环绕铁芯设置的转子线圈，所述转子1外周还设有包裹铁芯和转子线圈的绝缘密封层，所述叶片11沿转子轴的轴向设置于绝缘密封层的外侧。
本实施例中，所述转子1外周还设有包裹铁芯13和转子线圈14的转子绝缘密封层15，所述叶片11沿转子轴12的轴向设置于转子绝缘密封层15的外侧。
本实施例中，将转子1和泵壳2可能与液体接触的部分进行了密封处理，包括安装点26采用动密封结构，也是防止泵壳2中的液体外溢，提高了传动泵的使用安全性。
本实施例中，还提供了一种具有可逆水流传动泵的洗衣机，所述洗衣机外桶桶底的下水口与传动泵的进水口21相连，所述第一出水口22与洗衣机的循环管相连，所述第二出水口23与洗衣机的排水口相连，令洗衣机中的水经进水口21进入传动泵，通过转子1的传动经第一出水口22扬出进入循环管，或通过第二出水口23排出洗衣机外。
实施例2
本实施例中，如图2所示，一种可逆水流传动泵，包括用于容置液体的泵壳2、设于泵壳2内部的转子1，所述泵壳2为与转子1相应的定子，令转子1在泵壳2内沿转子1的轴向可旋转设置；所述转子1外周设有用于传动泵壳2内液体的叶片11，根据转子1的旋转方向改变泵壳2内液体的流向。可逆水流传动泵的转子1与叶片11相整合设置，相比普通传动泵节省了泵轴与叶片所占用的空间；所述叶片11具有类S型形状，在转子1正向旋转或反向旋转时，液体受到叶片11的推动发生正向或逆向流动。
本实施例中，所述泵壳2的内壁在转子1轴向的一端设有与转子1相适配的安装点26，令转子1一端安装在泵壳2内部。泵壳2的内部为一容纳转子1的腔室，所述腔室在转子1轴向一端的腔壁，即泵壳2一端的内壁上设有用于连接转子1的安装点26；转子1的连接方式可以根据实际使用情况决定，增加了泵体设计的多样性和灵活性。
本实施例中，所述转子1的外周沿轴向分两段设有若干叶片11，所述两段叶片11在转子1的轴向上不连续，以形成叶片间隔12。所述转子1上的叶片11采用两段式设计，两部分叶片11在转子轴向上形成叶片间隔12，，叶片间隔12与泵壳2的进水相对应，当转子1旋转时，可以令进入泵壳2的液流不直接接触叶片11造成乱流，增加了进水的稳定性。
本实施例中，如图3所示，所述叶片11在转子1外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线，所述叶片11由中心对称的两个弧形构成。贝塞尔曲线(Bézier curve)，又称贝兹曲线或贝济埃曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线，贝兹曲线由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋。其一般参数公式如下所示：
而四次贝塞尔曲线则表示由点P1、P2、P3和P4所决定的贝塞尔曲线，其形状近似为S型，通过调节公式中的参数，得到以叶片11所在轴线的中点呈中心对称的形状，使同一仰角液流不会产生较大的冲角损失，此外该叶片11可以通过转子1转动方向短时间内实现水流的逆向传动，通过对叶片11的设计调整可以实现泵体电机正向/逆向不同传动比。
本实施例中，所述泵壳2与所述叶片间隔12相对应设有进水口21；所述泵壳2在转子1轴向的两端分别设有第一出水口22和第二出水口23，根据转子1的旋转方向令泵壳2内液体从第一出水口22或第二出水口23流出。其中，转子1与泵壳2的安装点26位于第二出水口23的一端，该传动泵装配于家用电器的低端，在进水口21的位置上面设置一带过滤网的储水槽。当转子1正转，并且第二出水口23关闭时，泵壳2内的液体由于叶片11的转动从第一出水口22以一定的压力扬出，当泵壳2内部的液体减少时，通过进水口21进行补水，而形成水的循环。
本实施例中，第一出水口22在重力方向上高于转子1设置，泵壳2内的液体经设有叶片11的转子1传动通过第一出水口22排出。第一出水口22起到扬水口的作用，在转子1正转带动液体向第一出水口22所在的一端流动，液体受到叶片11持续不断的传动推力经第一出水口22排出泵体外。
本实施例中，第二出水口23在重力方向上低于转子1设置，泵壳2内的液体受设有叶片11的转子1传动和/或受到重力作用通过第二出水口23排出。第二出水口23起到排水口的作用，设置为随泵体工作状态可以关闭或开启，当转子1不转时，开启第二出水口23，泵壳2内的液体受重力影响，将推动转子1的叶片11转动，令水通过第二出水口23排出；而使得转子1反转，则可以助力上述过程中液体的排出。
本实施例中，第一出水口22的口径小于第二出水口23的口径，令流经第一出水口22的液体压力升高。由于转子1安装在靠近第二出水口23的一端，令第一出水口22附近容纳液体的空间较大，配合调整第一出水口22口径的大小，令液流经过出水口时具有更快的速度，从而形成更高的水压。
本实施例中，所述安装点26为动密封结构，令转子1单端可旋转地设置在泵壳2内。
本实施例中，所述泵壳2包括环绕转子1设置的硅钢片24和设于硅钢片24上的线圈25，令所述泵壳2形成与转子1相对应的定子，实现转子1在泵壳2内的转动。
本实施例中，所述泵壳2的外壳以及与液体接触内壁还设有包裹硅钢片24和线圈25的绝缘密封层，实现泵壳2对液体的密封绝缘。
本实施例中，所述转子包括转子轴、套设于转子轴上的铁芯以及环绕铁芯设置的转子线圈，所述转子1外周还设有包裹铁芯和转子线圈的绝缘密封层，所述叶片11沿转子轴的轴向设置于绝缘密封层的外侧。
本实施例中，所述转子1外周还设有包裹铁芯13和转子线圈14的转子绝缘密封层15，所述叶片11沿转子轴12的轴向设置于转子绝缘密封层15的外侧。本实施例中，将转子1和泵壳2可能与液体接触的部分进行了密封处理，包括安装点26采用动密封结构，也是防止泵壳2中的液体外溢，提高了传动泵的使用安全性。
本实施例中，还提供了一种具有可逆水流传动泵的洗衣机，所述洗衣机外桶桶底的下水口与传动泵的进水口21相连，所述第一出水口22与洗衣机的循环管相连，所述第二出水口23与洗衣机的排水口相连，令洗衣机中的水经进水口21进入传动泵，通过转子1的传动经第一出水口22扬出进入循环管，或通过第二出水口23排出洗衣机外。
实施例3
本实施例中的实施方式与实施例1基本相同，其不同点在于：
本实施例中，第二出水口23在重力方向上高于转子1设置，泵壳2内的液体受设有叶片11的转子1传动通过第二出水口23排出。第二出水口23起到排水口的作用，设置为随泵体工作状态可以关闭或开启，第二出水口23高于转子1设置时，先关闭第二出水口23，令转子1反转，泵壳2内部的液体通过叶片11的作用力，将液体扬到一定的高度后开启第二出水口23将液体排出。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种可逆水流传动泵，包括用于容置液体的泵壳(2)、设于泵壳(2)内部的转子(1)，其特征在于，所述泵壳(2)为与转子(1)相应的定子，令转子(1)在泵壳(2)内沿转子(1)的轴向可旋转设置；所述转子(1)外周设有用于传动泵壳(2)内液体的叶片(11)，根据转子(1)的旋转方向改变泵壳(2)内液体的流向；所述转子(1)的外周沿轴向分两段设有若干叶片(11)，所述两段叶片(11)在转子(1)的轴向上不连续，以形成叶片间隔(12)；所述泵壳(2)与所述叶片间隔(12)相对应设有进水口(21)；所述泵壳(2)在转子(1)轴向的两端分别设有第一出水口(22)和第二出水口(23)，根据转子(1)的旋转方向令泵壳(2)内液体从第一出水口(22)或第二出水口(23)流出。
2.根据权利要求1所述的可逆水流传动泵，其特征在于，所述泵壳(2)的内壁在转子(1)轴向的任一端或两端设有与转子(1)相适配的安装点(26)，令转子(1)单端或两端安装在泵壳(2)内部。
3.根据权利要求1所述的可逆水流传动泵，其特征在于，所述叶片(11)在转子(1)外周轴向上的形状呈四次贝塞尔曲线，所述叶片(11)由中心对称的两个弧形构成。
4.根据权利要求1所述的可逆水流传动泵，其特征在于，第一出水口(22)在重力方向上高于转子(1)设置，泵壳(2)内的液体经设有叶片(11)的转子(1)传动通过第一出水口(22)排出。
5.根据权利要求1所述的可逆水流传动泵，其特征在于，第二出水口(23)在重力方向上高于或低于转子(1)设置，泵壳(2)内的液体受设有叶片(11)的转子(1)传动和/或受到重力作用通过第二出水口(23)排出。
6.根据权利要求5所述的可逆水流传动泵，其特征在于，第一出水口(22)的口径小于第二出水口(23)的口径，令流经第一出水口(22)的液体压力升高。
7.根据权利要求2所述的可逆水流传动泵，其特征在于，所述安装点(26)为动密封结构，令转子(1)单端或两端可旋转地设置在泵壳(2)内。
8.一种具有如权 利要求1～7任意一项所述的可逆水流传动泵的洗衣机，其特征在于，所述洗衣机外桶桶底的下水口与传动泵的进水口(21)相连，所述第一出水口(22)与洗衣机的循环管相连，所述第二出水口(23)与洗衣机的排水口相连，令洗衣机中的水经进水口(21)进入传动泵，通过转子(1)的传动经第一出水口(22)扬出进入循环管，或通过第二出水口(23)排出洗衣机外。
Priority Applications (1)
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