CN109973422A - 用于清洗机的水泵叶轮及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洗机的水泵叶轮，包括能在第一端使流体沿径向分散的第二叶轮及能在轴向上汲取流体的第一叶轮，第一叶轮设于第二叶轮的第二端处并与第二叶轮同轴布置，第一叶轮包括第一中心轴及设于该第一中心轴外周面上的第一叶片，第一叶片在第一中心轴的外周面上沿轴向螺旋延伸，且第一叶片在第一中心轴外周面上的螺旋圈数小于一圈。由于第一叶轮是轴向的，水流在第一叶轮外缘的相对流速最大，会首先在第一叶轮外缘发生空泡，到达第二叶轮时，靠近第二叶轮中心轴的液体受离心力作用压缩外缘的空泡，使它只能靠近外缘沿轴向移动，空泡在第二叶轮上端形成的高压区溃灭，从而大大限制了空泡的发展，提升了泵的流量和扬程，进而提高了清洗效果。

Description

用于清洗机的水泵叶轮及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于清洗机的水泵叶轮及其应用，尤其是一种能用于碗碟、果蔬等清洗机中以提高清洗效果的用于清洗机的水泵叶轮。

背景技术

水泵在工作前，水泵和进水管必须灌满水，之后依靠高速旋转的叶轮，使液体在惯性离心力的作用下获得能量从而能提高其内压强，当叶轮快速旋转，第一叶片促使水很快旋转，随着离心力的作用从叶轮中飞出，水泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域，之后水源的水在大气压力(或水压)的作用下进入到进水管内，这样循环不已，就可以实现连续抽水。因为水泵具有结构简单、操作容易、流量易于调节且适用于各种特殊性质物料的输送等优点，广泛应用于各个领域，大至各个工业场所，小至各种家用电器，如洗衣机、洗碗机、空调等。

传统的水泵，叶轮一般处于封闭的腔室内，不但结构复杂，而且加工要求也较高。公开号为EP0807396A2的欧洲专利公开的一种采用开放式水泵的洗碗机，其包括用于容纳盘子的洗涤室，支撑在洗涤室底部的喷射臂，泵出洗涤液对喷射臂加压的泵，泵包括叶轮，喷射臂的内表面限定了用于叶轮的壳体，允许洗涤液从壳体到喷射臂的喷嘴进行传递，叶轮包括在较低的边缘处向前弯曲的第一叶片，第一叶片的底部具有轴流式第一叶片部分，在驱动电机无负载下启动后，轴流式第一叶片部分将流体抬起，从而使泵进行正常工作。然而这种叶轮，其第一叶片弯曲的下段较短，第一叶片旋转汲水时需要在较高的水位，出水的水路较短，容易将在清洗用水表面洗涤液、食物残渣等形成的泡沫重新卷入叶轮，影响正常的汲水，并且汲水的水量较少，流速较低，从而会对旋转喷臂正常的喷淋工作造成影响。

为了解决上述问题，授权公告号为CN104235061B的中国专利《一种开放式水泵》(申请号：CN201310750285.6)披露了一种结构，其包括上壳体、下壳体和叶轮，叶轮包括位于中心的轴和在轴的周面上沿周向均匀分布的多个沿轴向延伸的第一叶片，第一叶片在轴向上分为相互连接的上段和下段，上壳体中形成有容置第一叶片上段的上容置空腔，下壳体中形成有容置第一叶片下段的下容置空腔，水泵的入水口位于下壳体的下方和侧面，出水口位于上壳体的侧面，第一叶片至少其下段的底部在轴的周面上沿叶轮的旋转方向逐渐平滑弯曲，第一叶片的下段高度与上段高度的高度比为1～5。上述叶轮可以在较低水位汲水，不容易将水表面的洗涤液或食物残渣形成的泡沫卷入叶轮而影响汲水，并且可以从入水口汲取足够的流量。但是，由于用于轴向汲水及用于离心分散的第一叶片成形为一体，且用于轴向汲水的第一叶片部分较短，在汲水过程中，当液体中携带的空泡发展到一定程度就会影响到第一叶片外缘的特性使性能下降，这是由于在离心第一叶片的流道中的液体是由轴向至径向流动，而液体的密度比气体大，在离心力的作用下，液体中的空泡很容易分离出来，并迅速扩大从而堵塞流道，使泵的吸入性能急剧降低，进而影响出水流速。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能通过限制液体中空泡发展而提高流量及扬程的用于清洗机的水泵叶轮。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于清洗机的水泵叶轮，包括至少能在第一端使流体沿径向分散的第二叶轮，其特征在于：还包括能在轴向上汲取流体的第一叶轮，所述第一叶轮设于第二叶轮的第二端处并与第二叶轮同轴布置，所述第一叶轮包括第一中心轴及设于该第一中心轴外周面上的第一叶片，所述第一叶片在第一中心轴的外周面上沿轴向螺旋延伸，且所述第一叶片在第一中心轴外周面上的螺旋圈数小于一圈。

优选地，所述的第一叶片为一片。或者，所述的第一叶片为两片。

优选地，所述第一叶片在第一中心轴的外周面上呈等直径分布，第一叶片直径为25～40mm，优选为33mm；或者，所述第一叶片在第一中心轴的外周面上呈变直径分布。

当第一叶片在第一中心轴的外周面上呈变直径分布时，所述第一叶片直径在螺旋方向上呈大小交替变化分布，第一叶片最大直径为32～40mm，优选为33mm，第一叶片最小直径为25～31mm，优选为30mm，所述第一叶片具有首尾相接的多个渐变区，一个渐变区的最小直径与另一个渐变区的最小直径相连接，一个渐变区的第一叶片内边缘沿第一中心轴的螺旋长度为第一中心轴外径长度的0.9～1.5倍，优选为1.1倍；或者，按照流体流动方向，所述第一叶片直径在第一中心轴的外周面上自上游至下游逐渐增大，起始端直径为32～40mm，优选为33mm，末端直径为25～31mm，优选为30mm；或者，按照流体流动方向，所述第一叶片直径在第一中心轴的外周面上自上游至下游逐渐减小，起始端直径为25～31mm，优选为30mm，末端直径32～40mm，优选为33mm。

作为优选，所述第一叶片在第一中心轴的外周面上呈等厚度分布，第一叶片厚度为1.3～2.0mm，优选为1.8mm；或者，所述第一叶片厚度沿第一中心轴的轴向不断变化。

当一叶片厚度沿第一中心轴的轴向不断变化时，按照流体流动方向，所述第一叶片厚度自上游至下游逐渐减小，起始端厚度1.6～1.9mm，优选为1.8mm，末端厚度1.3～1.5mm，优选为1.5mm；或者，按照流体流动方向，所述第一叶片厚度自上游至下游逐渐增大，起始端厚度1.3～1.5mm，优选为1.5mm；末端厚度1.6～1.9mm，优选为1.8mm；或者，按照流体流动方向，所述第一叶片厚度自上游至下游呈大小交替变化分布，第一叶片最大厚度为1.8mm，第一叶片最小厚度为1.5mm，所述第一叶片具有首尾相接的多个演变区，一个演变区的最小厚度端与另一个演变区的最小厚度端相连接，一个演变区的第一叶片内边缘沿第一中心轴的螺旋长度为第一中心轴外径长度的0.9～1.5倍，优选为1.1倍。

优选地，按照流体流动方向，所述第一叶片的起始端与第一中心轴的起始端面相齐平，所述第一叶片的末端与第一中心轴的末端面相齐平。或者，按照流体流动方向，所述第一叶片的起始端位于第一中心轴起始端的下游，所述第一叶片的末端与第一中心轴的末端面相齐平。或者，按照流体流动方向，所述第一叶片的起始端位于第一中心轴起始端的下游，所述第一叶片的末端位于第一中心轴末端的上游。

优选地，所述两第一叶片在第一中心轴的外周面上呈交错螺旋布置。

优选地，所述的第一叶轮还包括成形为圆筒状的轴套，该轴套设于第一叶片外周并与第一中心轴同轴心布置，所述第一叶片的外边缘与轴套的内周壁相连接。

优选地，所述的第一叶轮大于等于两个，且各第一叶轮在轴向上首尾相接。

优选地，所述用于清洗机的水泵叶轮还包括能为第二叶轮、第一叶轮旋转提供动力的驱动机构。所述的驱动机构为电机，该电机的输出轴与第二叶轮、第一叶轮的中心轴相连接。

一种应用有上述水泵的喷淋臂，包括喷淋臂本体，该喷淋臂本体内部中空从而形成储水腔，所述喷淋臂本体上开有与该储水腔相连通的进水口及出水孔，其特征在于：还包括所述的用于清洗机的水泵叶轮，所述用于清洗机的水泵叶轮中第二叶轮的至少部分穿过进水口位于储水腔中，按照流体流动方向，所述第一叶轮设于进水口上游。

所述喷淋臂本体的进水口处设置有导流套，所述第一叶轮的至少部分位于该导流套中，所述第一叶轮、第二叶轮以及与第一叶轮相配合的导流套内壁、与第二叶轮相配合的储水腔内壁共同构成水泵。

一种应用有上述喷淋臂的清洗机，包括箱体及所述的喷淋臂，所述箱体底部至少具有局部下凹部位以形成沥水区域，该沥水区域上方盖置有沥水板，所述喷淋臂能转动地设于沥水板上方，其特征在于：所述第一叶轮穿过沥水板布置，且第一叶轮的上部位于沥水板上方，第一叶轮的下部位于沥水板下方。

一种应用有上述水泵的清洗机，包括具有洗涤腔的箱体，其特征在于：所述箱体的底部开设有安装口，所述用于清洗机的水泵叶轮具有安装在箱体底部的泵壳，该泵壳的顶部具有能与安装口相连接并用以集水的容置腔，所述第二叶轮及第一叶轮设于容置腔的一侧并用于将容置腔中的水通过安装口泵入箱体中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明包括能使流体沿径向分散的第二叶轮及能在轴向上汲取流体的第一叶轮，且按照流体流动方向，第一叶轮设于第二叶轮的上游，使用时，由于第一叶轮是轴向的，因此水流在第一叶轮外缘的相对流速最大，会首先在第一叶轮外缘发生空泡，到达第二叶轮时，靠近第二叶轮中心轴的液体受离心力作用压缩外缘的空泡，使它只能靠近外缘沿轴向移动，空泡在第二叶轮上端形成的高压区溃灭，从而大大限制了空泡的发展且提升了第二叶轮的抗气蚀能力，提升了泵的流量和扬程，进而提高了清洗效果。

附图说明

图1为本发明实施例1中用于清洗机的水泵叶轮的结构示意图；

图2为本发明实施例1、2、6中第一叶轮的第一种结构示意图；

图3为本发明实施例1、2、6中第一叶轮的第二种结构示意图；

图4为本发明实施例1、2、6中第一叶轮的第三种结构示意图；

图5为本发明实施例18中第一叶轮的第四种结构示意图；

图6为本发明实施例2、6、19中第一叶轮的另外一种结构示意图；

图7为本发明实施例20中喷淋臂的结构示意图；

图8为本发明实施例21中清洗机的一种结构示意图；

图9为本发明实施例21中清洗机的另外一种结构示意图；

图10为本发明实施例22中清洗机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例的用于清洗机的水泵叶轮包括第一叶轮1、第二叶轮2及驱动机构3，按照流体流动方向，第一叶轮1设于第二叶轮2的上游，本实施例中第一叶轮1设于第二叶轮2的一端并与第二叶轮2同轴布置、同步旋转。本实施例的驱动机构3为电机，用于为第二叶轮2、第一叶轮1旋转提供动力。电机的输出轴31与第二叶轮2、第一叶轮1的中心轴相连接。第一叶轮1用于在轴向上汲取水流，第二叶轮2对第一叶轮1汲取的水流具有一定的导流作用并使流体沿径向分散。

具体的，第一叶轮1包括第一中心轴11及设于该第一中心轴11外周面上的第一叶片12，第一叶片12在第一中心轴11的外周面上沿轴向螺旋延伸，且第一叶片12在第一中心轴11外周面上的螺旋圈数小于一圈。

本实施例的第一叶片12为一片或两片。当第一叶片12为一片时，如图2所示，第一叶片12在第一中心轴11上螺旋圈数少于半圈；如图3所示，第一叶片12在第一中心轴11上的螺旋圈数等于半圈；如图4所示，当第一叶片12为两片时，两第一叶片12在第一中心轴11上的总螺旋圈数小于一圈，每个第一叶片12在第一中心轴11上的螺旋圈数小于半圈。

按照流体流动方向，第一叶片12的起始端与第一中心轴11的起始端面相齐平，第一叶片12的末端与第一中心轴11的末端面相齐平。

实施例2：

本实施例与上述各实施例的区别仅在于：如图2～6所示，第一叶片12在第一中心轴11的外周面上呈等直径分布，第一叶片12直径为25～40mm，最佳直径为33mm。

实施例3：

本实施例与实施例2的区别在于：本实施例第一叶片12在第一中心轴11的外周面上呈变直径分布。第一叶片12的直径在螺旋方向上呈大小交替变化分布，第一叶片12最大直径为32～40mm，最佳为33mm，第一叶片12最小直径为25～31mm，最佳为30mm。第一叶片12具有首尾相接的多个渐变区，一个渐变区的最小直径与另一个渐变区的最小直径相连接，一个渐变区的第一叶片12内边缘沿第一中心轴11的螺旋长度为第一中心轴11外径长度的0.9～1.5倍，最佳为1.1倍。

实施例4：

本实施例与实施例2的区别在于：按照流体流动方向，本实施例第一叶片12直径在第一中心轴11的外周面上自上游至下游逐渐增大，起始端直径为32～40mm，最佳为33mm，末端直径为25～31mm，最佳为30mm。

实施例5：

本实施例与实施例2的区别在于：按照流体流动方向，第一叶片12直径在第一中心轴11的外周面上自上游至下游逐渐减小，起始端直径为25～31mm，最佳为30mm，末端直径32～40mm，最佳为33mm。

实施例6：

本实施例与上述各实施例的区别在于：如图2～6所示，第一叶片12在第一中心轴11的外周面上呈等厚度分布，第一叶片12厚度为1.3～2.0mm，最佳厚度为1.8mm。

实施例7：

本实施例与实施例6的区别在于：本实施例第一叶片12厚度沿第一中心轴11的轴向不断变化。按照流体流动方向，第一叶片12厚度自上游至下游逐渐减小，起始端厚度1.6～1.9mm，最佳为1.8mm，末端厚度1.3～1.5mm，最佳为1.5mm。

实施例8：

本实施例与实施例6的区别在于：按照流体流动方向，第一叶片12厚度自上游至下游逐渐增大，起始端厚度1.3～1.5mm，最佳为1.5mm；末端厚度1.6～1.9mm，最佳为1.8mm。

实施例9：

本实施例与实施例6的区别在于：按照流体流动方向，第一叶片12厚度自上游至下游呈大小交替变化分布，第一叶片12最大厚度为1.8mm，第一叶片12最小厚度为1.5mm，第一叶片12具有首尾相接的多个演变区，一个演变区的最小厚度端与另一个演变区的最小厚度端相连接，一个演变区的第一叶片12内边缘沿第一中心轴11的螺旋长度为第一中心轴11外径长度的0.9～1.5倍，最佳为1.1倍。

实施例10：

本实施例与上述各实施例的区别在于：按照流体流动方向，第一叶片12的起始端位于第一中心轴11起始端的下游，第一叶片12的末端与第一中心轴11的末端面相齐平。

实施例11：

本实施例与上述各实施例的区别在于：按照流体流动方向，第一叶片12的起始端位于第一中心轴11起始端的下游，第一叶片12的末端位于第一中心轴11末端的上游。

实施例18：

本实施例与上述各实施例的区别在于：如图5所示，本实施例的第一叶轮1还包括成形为圆筒状的轴套13，该轴套13设于第一叶片12外周并与第一中心轴11同轴心布置，第一叶片12的外边缘与轴套13的内周壁相连接。

实施例19：

本实施例与上述各实施例的区别在于：如图6所示，第一叶轮1为两个或三个，且各第一叶轮11在轴向上首尾相接。其中，第一叶轮1可以包含一个第一叶片12也可以是包含两个第一叶片12。

实施例20：

如图7所示，本实施例示出了一种应用有实施例1～19中任一实施例中用于清洗机的水泵叶轮的喷淋臂，包括喷淋臂本体4，该喷淋臂本体4内部中空从而形成储水腔41，喷淋臂本体4上开有与该储水腔41相连通的进水口411及出水孔412，用于清洗机的水泵叶轮中第二叶轮2的上端穿过进水口411位于储水腔41中，按照流体流动方向，第一叶轮1设于进水口上游。

本实施例的第二叶轮2的第二叶片22成形为圆心角朝外布置并圆心角处具有缺口120的扇形结构，缺口120正对进水口411边缘布置。

喷淋臂本体4的进水口411处设置有导流套，第一叶轮1的至少部分位于该导流套中，第一叶轮1、第二叶轮2以及与第一叶轮1相配合的导流套内壁、与第二叶轮2相配合的储水腔41内壁共同构成水泵。

实施例21：

如图8、9所示，本实施例示出了一种应用有实施例20中喷淋臂的清洗机，本实施例的清洗机为开口在顶部的水槽式清洗机，当然，也可以根据需要设计成开口在侧壁上的清洗机。该清洗机包括箱体(图中未示)及喷淋臂，箱体至少具有局部下凹部位以形成沥水区域51，该沥水区域51上方盖置有沥水板52，喷淋臂能转动地设于沥水板52上方，第一叶轮1穿过沥水板52布置，且第一叶轮1的上部位于沥水板52上方，第一叶轮1的下部位于沥水板52下方。

本实施例的沥水区域51可以是如图9所示，形成自中央向周边逐渐下凹的狭长型区域，也可以是如图8所示，通过设置沥水区域51底壁或沥水板52的形状使沥水区域51形成部分或整体较宽的区域。

实施例22：

如图10所示，本实施例示出了一种应用有实施例1～19中任一实施例中水泵的清洗机，包括具有洗涤腔61的箱体6，箱体6的底部开设有安装口62，用于清洗机的水泵叶轮具有安装在箱体6底部的泵壳14，该泵壳14的顶部具有能与安装口62相连接并用以集水的容置腔141，第二叶轮2及第一叶轮1设于容置腔141的一侧并用于将容置腔141中的水通过安装口62泵入箱体1洗涤腔61的中。

Claims (24)

1.一种用于清洗机的水泵叶轮，包括至少能在第一端使流体沿径向分散的第二叶轮，其特征在于：还包括能在轴向上汲取流体的第一叶轮，所述第一叶轮设于第二叶轮的第二端处并与第二叶轮同轴布置，所述第一叶轮包括第一中心轴及设于该第一中心轴外周面上的第一叶片，所述第一叶片在第一中心轴的外周面上沿轴向螺旋延伸，且所述第一叶片在第一中心轴外周面上的螺旋圈数小于一圈。

2.根据权利要求1所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述的第一叶片为一片。

3.根据权利要求1所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述的第一叶片为两片。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述第一叶片在第一中心轴的外周面上呈等直径分布。

5.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述第一叶片在第一中心轴的外周面上呈变直径分布。

6.根据权利要求5所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述第一叶片直径在螺旋方向上呈大小交替变化分布。

7.根据权利要求5所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片直径在第一中心轴的外周面上自上游至下游逐渐增大。

8.根据权利要求5所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片直径在第一中心轴的外周面上自上游至下游逐渐减小。

9.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述第一叶片在第一中心轴的外周面上呈等厚度分布。

10.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述第一叶片厚度沿第一中心轴的轴向不断变化。

11.根据权利要求10所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片厚度自上游至下游逐渐减小。

12.根据权利要求10所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片厚度自上游至下游逐渐增大。

13.根据权利要求10所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片厚度自上游至下游呈大小交替变化分布。

14.根据权利要求1或所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片的起始端与第一中心轴的起始端面相齐平，所述第一叶片的末端与第一中心轴的末端面相齐平。

15.根据权利要求1或所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片的起始端位于第一中心轴起始端的下游，所述第一叶片的末端与第一中心轴的末端面相齐平。

16.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：按照流体流动方向，所述第一叶片的起始端位于第一中心轴起始端的下游，所述第一叶片的末端位于第一中心轴末端的上游。

17.根据权利要求3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述两第一叶片在第一中心轴的外周面上呈交错螺旋布置。

18.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述的第一叶轮还包括成形为圆筒状的轴套，该轴套设于第一叶片外周并与第一中心轴同轴心布置，所述第一叶片的外边缘与轴套的内周壁相连接。

19.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述的第一叶轮大于等于两个，且各第一叶轮在轴向上首尾相接。

20.根据权利要求1或2或3所述的用于清洗机的水泵叶轮，其特征在于：所述第二叶轮、第一叶轮上连接有能为其旋转提供动力的驱动机构。

21.一种应用有权利要求1～20中任一权利要求所述水泵的喷淋臂，包括喷淋臂本体，该喷淋臂本体内部中空从而形成储水腔，所述喷淋臂本体上开有与该储水腔相连通的进水口及出水孔，其特征在于：还包括所述的用于清洗机的水泵叶轮，所述用于清洗机的水泵叶轮中第二叶轮的至少部分穿过进水口位于储水腔中，按照流体流动方向，所述第一叶轮设于进水口上游。

22.根据权利要求21所述的喷淋臂，其特征在于：所述喷淋臂本体的进水口处设置有导流套，所述第一叶轮的至少部分位于该导流套中，所述第一叶轮、第二叶轮以及与第一叶轮相配合的导流套内壁、与第二叶轮相配合的储水腔内壁共同构成水泵。

23.一种应用有权利要求21所述喷淋臂的清洗机，包括箱体及所述的喷淋臂，所述箱体底部至少具有局部下凹部位以形成沥水区域，该沥水区域上方盖置有沥水板，所述喷淋臂能转动地设于沥水板上方，其特征在于：所述第一叶轮穿过沥水板布置，且第一叶轮的上部位于沥水板上方，第一叶轮的下部位于沥水板下方。

24.一种应用有权利要求1～20中任一权利要求所述水泵的清洗机，包括具有洗涤腔的箱体，其特征在于：所述箱体的底部开设有安装口，所述用于清洗机的水泵叶轮具有安装在箱体底部的泵壳，该泵壳的顶部具有能与安装口相连接并用以集水的容置腔，所述第二叶轮及第一叶轮设于容置腔的一侧并用于将容置腔中的水通过安装口泵入箱体中。