CN110469538A - 一种半开放式水泵及应用有该水泵的清洗机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半开放式水泵，包括壳体及叶轮，所述壳体的第一侧壁上开有进水口，所述壳体的第二侧壁上开有出水孔，所述壳体中在对应进水口处形成有用于容置叶轮上部的容置腔，所述叶轮上部至少包括有位于中心的第一轴、覆盖在该第一轴上端的端盖及间隔分布在端盖的下壁面上并围绕第一轴外围布置的第一叶片，所述端盖的上壁面靠近容置腔的内顶壁布置并与容置腔的内顶壁之间形成有间隙。本发明提供了一种半开放式水泵结构，即叶轮下部为露出于壳体外开放式结构，而叶轮上部设于壳体中并上端封闭，端盖的设置有利于避免叶轮上端与容置腔内顶壁之间形成漩涡，降低能量损失，提高对流体做功，从而提高喷淋臂的出水流速，进而提高清洗效果。

Description

一种半开放式水泵及应用有该水泵的清洗机
技术领域
本发明涉及流体的动力输送结构技术领域，具体指一种半开放式水泵，本发明还涉及应用有上述水泵的清洗机。
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。
上述叶轮中，第一叶片的下段起到向上汲水的作用，上段起到对流体周向分散的作用，并在周向分散时对流体做功使其以较大的流速喷出喷淋臂。但是，上述开放式叶轮上段的直叶片虽然对流体的通过性较好，但效率较低，且叶轮上端与喷淋臂之间容易产生漩涡，造成能量损失，影响喷淋臂的出水流速，进而影响清洗效果。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高叶轮对流体做功、避免漩涡形成的半开放式水泵。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述水泵的清洗机，该清洗机能提高喷淋臂出水流速进而提高清洗效果。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种半开放式水泵，包括壳体及叶轮，所述壳体的第一侧壁上开有进水口，所述壳体的第二侧壁上开有出水孔，所述壳体中在对应进水口处形成有用于容置叶轮上部的容置腔，其特征在于：所述叶轮上部至少包括有位于中心的第一轴、覆盖在该第一轴上端的端盖及间隔分布在端盖的下壁面上并围绕第一轴外围布置的第一叶片，所述端盖的上壁面靠近容置腔的内顶壁布置并与容置腔的内顶壁之间形成有间隙。
优选地，所述第一叶片包括相互衔接的第一部分及第二部分，所述第一部分自第一轴的外缘处向外延伸且延伸方向与第一叶片的旋转方向相反，所述第二部分自第一叶片的外缘向端盖边缘延伸且延伸方向与第一叶片的旋转方向相同。该结构有利于提高对水流做功，增大出水流速，提高清洗效果。
优选地，所述第一部分在端盖上的投影长度为L1，所述第二部分在端盖上的投影长度为L2，L2＝K(L1+L2)，K＝0.3～0.6。该结构有利于提高泵水效率。
优选地，所述第一部分的内端与第一轴的轴心线所在平面为a，所述第一部分与平面a之间所成锐角为θ，20°≤θ≤40°。该结构有利于提高泵水效率。
优选地，所述第一部分与第二部分之间所成锐角为 该结构有利于提高泵水效率。
优选地，所述第一部分靠近第一轴的竖向边缘自上而下逐渐向下倾斜，且该竖向边缘与所述第一轴的轴心线之间所成夹角为θ1，30°≤θ1≤45°。该结构有利于提高泵水效率。
优选地，所述端盖的上端面与容置腔的内顶壁之间间距为4～6mm。该结构为喷淋臂的上下窜动提供空间，并有利于降低避免漩涡形成。
作为改进，所述端盖的上端面上间隔布置有与第一叶片的弯折方向相同的第二叶片。该第二叶片可起到减少漩涡的作用。
优选地，所述第一叶片与第二叶片的数量相同，均为6～10片，优选为8片。当叶片数较少时单位时间内对流体做功较少，此时洗碗机中泵的扬程与流量往往不达标；但当叶片数到达一定数量时候，继续增加叶片数对扬程与流量的提升有限，并且由于叶片增多造成的占据叶轮流道空间的增加，扬程和流量反而会减小，采用上述结构，能起到最佳泵水效果。
再改进，所述第二部分的下边缘处具有沿第一叶片的旋转方向延伸的切片。在装配完成后，壳体进水口处与第一叶片之间间隙较小，容易被细密的残渣等堵塞，影响叶轮旋转，设置上述切片，可对水流及残渣起到切割作用，避免间隙被残渣堵塞。
优选地，所述壳体的进水口处设置有沿周向布置并向进水口中部拱起的弧形导流面，所述第二部分的下边缘向内凹陷形成有能与该导流面的上部相配合靠近的弧形边，对应的，所述切片在其延伸方向上形成与弧形边的圆弧方向相匹配的弧面。该结构不仅有利于提高切割效果，还能在一定程度上提高泵腔的密封效果，进而避免能量损失，提高出水流速。
优选地，所述第一轴至少上部的外周壁与端盖下壁面之间平滑过渡形成导流弧面，所述第一部分的内端延伸至该导流弧面上。该有利于进一步避免能量损失，提高泵水效率。
在上述各方案中，所述叶轮下部穿过壳体进水口并至少部分位于进水口外侧，所述叶轮下部包括位于中心的第二轴及在该第二轴的外周壁上沿轴向螺旋延伸的第三叶片。该结构便于通过轴流方式向壳体进水口处汲水。
优选地，所述第一轴的下端与第二轴的上端相互衔接并同轴布置，所述第一叶片的内端对应第三叶片的中部布置。采用这样的结构，便于将第三叶片向上汲取的水迅速进行周向分散，并降低能量损失。
在上述各方案中，所述开放式水泵还包括用于驱动叶轮旋转的动力机构，该动力机构的输出轴与所述第一轴、第二轴相连接。
一种应用有上述半开放式水泵的清洗机，包括具有洗涤腔的箱体，其特征在于：所述壳体设于箱体底部并构成清洗机的喷淋臂，所述壳体通过导流座支撑在箱体的内底壁上，所述导流座的侧部开有供水流进入壳体进水口的导液口。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种半开放式水泵结构，即叶轮下部为露出于壳体外开放式结构，而叶轮上部设于壳体中并上端封闭，端盖的设置有利于避免叶轮上端与容置腔内顶壁之间形成漩涡，降低能量损失，提高对流体做功，从而提高喷淋臂的出水流速，进而提高清洗效果。
附图说明
图1为本发明实施例中水泵的结构示意图；
图2为图1的分解图；
图3为图2中A部分的放大结构示意图；
图4为本发明实施例中叶轮上部的结构示意图；
图5为图4另一角度的结构示意图；
图6为图4的仰视图；
图7为本发明实施例中叶轮下部的结构示意图；
图8为本发明实施例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。
如图1～7所示，本实施例的半开放式水泵包括壳体1及叶轮2，壳体1的第一侧壁上开有进水口11，壳体2的第二侧壁上开有出水孔12，壳体1中在对应进水口11处形成有用于容置叶轮上部21的容置腔13，叶轮下部22穿过进水口11位于壳体1外。
在本实施例中，叶轮上部21包括有位于中心的第一轴211、覆盖在该第一轴211上端的端盖212及间隔分布在端盖212的下壁面上并围绕第一轴211外围布置的第一叶片213，端盖212的上壁面靠近容置腔13的内顶壁布置并与容置腔13的内顶壁之间形成有间隙131。第一叶片213包括相互衔接的第一部分2131及第二部分2132，第一部分2131自第一轴211的外缘处向外延伸且延伸方向与第一叶片213的旋转方向相反，第二部分2132自第一叶片213的外缘向端盖212边缘延伸且延伸方向与第一叶片213的旋转方向相同，该结构有利于提高对水流做功，增大出水流速，提高清洗效果。
具体的，第一轴211上部的外周壁与端盖212下壁面之间平滑过渡形成导流弧面210，第一部分2131的内端延伸至该导流弧面210上，该结构有利于进一步避免能量损失，提高泵水效率。第一部分2131在端盖212上的投影长度为L1，第二部分2132在端盖212上的投影长度为L2，L2＝K(L1+L2)，K＝0.3～0.6。第一部分2131的内端与第一轴211的轴心线所在平面为a，第一部分2131与平面a之间所成锐角为θ，20°≤θ≤40°。第一部分2131与第二部分2132之间所成锐角为 第一部分2131靠近第一轴211的竖向边缘2130自上而下逐渐向下倾斜，且该竖向边缘2130与第一轴211的轴心线之间所成夹角为θ1，30°≤θ1≤45°。上述结构有利于提高泵水效率，当K＝0.4～0.5、θ＝30°、θ1＝30°时，效果最佳。
在本实施例中，端盖212的上端面与容置腔13的内顶壁之间间距为4～6mm。该结构为喷淋臂(本实施例中为壳体1)的上下窜动提供空间，并有利于降低避免漩涡形成。端盖212的上端面上间隔布置有与第一叶片213的弯折方向相同的第二叶片2121。该第二叶片2121可起到减少漩涡的作用。第一叶片213与第二叶片2121的数量相同，均为6～10片，优选为8片。当叶片数较少时单位时间内对流体做功较少，此时洗碗机中泵的扬程与流量往往不达标；但当叶片数到达一定数量时候，继续增加叶片数对扬程与流量的提升有限，并且由于叶片增多造成的占据叶轮流道空间的增加，扬程和流量反而会减小，采用上述结构，能起到最佳泵水效果。
本实施例第二部分2132的下边缘处具有沿第一叶片213的旋转方向延伸的切片2133。在装配完成后，壳体1进水口11处与第一叶片213之间间隙较小，容易被细密的残渣等堵塞，影响叶轮旋转，设置上述切片2133，可对水流起到切割作用，避免间隙被残渣堵塞。壳体1的进水口11处设置有沿周向布置并向进水口11中部拱起的弧形导流面14，第二部分2132的下边缘向内凹陷形成有能与该导流面14的上部相配合靠近的弧形边2134，对应的，切片2133在其延伸方向上形成与弧形边2134的圆弧方向相匹配的弧面2135。该结构不仅有利于提高切割效果，还能在一定程度上提高泵腔的密封效果，进而避免能量损失，提高出水流速。
在本实施例中，叶轮下部22穿过壳体1进水口11并大部分位于进水口11外侧，叶轮下部22包括位于中心的第二轴221及在该第二轴221的外周壁上沿轴向螺旋延伸的第三叶片222，该结构便于通过轴流方式向壳体1进水口11处汲水。第一轴211的下端与第二轴221的上端相互衔接并同轴布置，第一叶片213的内端对应第三叶片222的中部布置。采用这样的结构，便于将第三叶片222向上汲取的水迅速进行周向分散，并降低能量损失。
如图8所示，本实施例中应用有上述半开放式水泵的清洗机包括具有洗涤腔31的箱体3，壳体1设于箱体3底部并构成清洗机的喷淋臂，进水口11开设于喷淋臂的底壁上，出水孔12开设于喷淋臂的上壁面上，容置腔13位于喷淋臂的中部并与开口11相连通。壳体1通过导流座4支撑在箱体1的内底壁上，导流座4的侧部开有供水流进入壳体1进水口11的导液口41。箱体3的底部设置有动力机构5，动力结构5的输出轴51穿过箱体3底部向上延伸，并与第二轴221、第一轴211相连接，用于驱动叶轮2旋转。
本实施例提供了一种半开放式水泵结构，即叶轮下部22为露出于壳体1外开放式结构，而叶轮上部21设于壳体1中并上端封闭，端盖212的设置有利于避免叶轮2上端与容置腔13内顶壁之间形成漩涡，降低能量损失，提高对流体做功，从而提高喷淋臂的出水流速，进而提高清洗效果。

Claims (16)

1.一种半开放式水泵，包括壳体(1)及叶轮(2)，所述壳体(1)的第一侧壁上开有进水口(11)，所述壳体(1)的第二侧壁上开有出水孔(12)，所述壳体(1)中在对应进水口(11)处形成有用于容置叶轮上部(21)的容置腔(13)，其特征在于：所述叶轮上部(21)至少包括有位于中心的第一轴(211)、覆盖在该第一轴(211)上端的端盖(212)及间隔分布在端盖(212)的下壁面上并围绕第一轴(211)外围布置的第一叶片(213)，所述端盖(212)的上壁面靠近容置腔(13)的内顶壁布置并与容置腔(13)的内顶壁之间形成有间隙(131)。
2.根据权利要求1所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一叶片(213)包括相互衔接的第一部分(2131)及第二部分(2132)，所述第一部分(2131)自第一轴(211)的外缘处向外延伸且延伸方向与第一叶片(213)的旋转方向相反，所述第二部分(2132)自第一叶片(213)的外缘向端盖边缘延伸且延伸方向与第一叶片(213)的旋转方向相同。
3.根据权利要求2所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一部分(2131)在端盖(212)上的投影长度为L1，所述第二部分(2132)在端盖(212)上的投影长度为L2，L2＝K(L1+L2)，K＝0.3～0.6。
4.根据权利要求2所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一部分(2131)的内端与第一轴(211)的轴心线所在平面为a，所述第一部分(2131)与平面a之间所成锐角为θ，20°≤θ≤40°。
5.根据权利要求2所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一部分(2131)与第二部分(2132)之间所成锐角为
6.根据权利要求2所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一部分(2131)靠近第一轴(211)的竖向边缘(2130)自上而下逐渐向下倾斜，且该竖向边缘(2130)与所述第一轴(211)的轴心线之间所成夹角为θ1，30°≤θ1≤45°。
7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的半开放式水泵，其特征在于：所述端盖(212)的上端面与容置腔(13)的内顶壁之间间距为4～6mm。
8.根据权利要求2～6中任一权利要求所述的半开放式水泵，其特征在于：所述端盖(212)的上端面上间隔布置有与第一叶片(213)的弯折方向相同的第二叶片(2121)。
9.根据权利要求8所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一叶片(213)与第二叶片(2121)的数量相同，均为6～10片。
10.根据权利要求2～6中任一权利要求所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第二部分(2132)的下边缘处具有沿第一叶片(213)的旋转方向延伸的切片(2133)。
11.根据权利要求10所述的半开放式水泵，其特征在于：所述壳体(1)的进水口(11)处设置有沿周向布置并向进水口(11)中部拱起的弧形导流面(14)，所述第二部分(2132)的下边缘向内凹陷形成有能与该导流面(14)的上部相配合靠近的弧形边(2134)，对应的，所述切片(2133)在其延伸方向上形成与弧形边(2134)的圆弧方向相匹配的弧面(2135)。
12.根据权利要求2～6中任一权利要求所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一轴(211)至少上部的外周壁与端盖(212)下壁面之间平滑过渡形成导流弧面(210)，所述第一部分(2131)的内端延伸至该导流弧面(210)上。
13.根据权利要求2～6中任一权利要求所述的半开放式水泵，其特征在于：所述叶轮下部(22)穿过壳体(1)进水口(11)并至少部分位于进水口(11)外侧，所述叶轮下部(22)包括位于中心的第二轴(221)及在该第二轴(221)的外周壁上沿轴向螺旋延伸的第三叶片(222)。
14.根据权利要求13所述的半开放式水泵，其特征在于：所述第一轴(211)的下端与第二轴(221)的上端相互衔接并同轴布置，所述第一叶片(213)的内端对应第三叶片(222)的中部布置。
15.根据权利要求13所述的半开放式水泵，其特征在于：还包括用于驱动叶轮(2)旋转的动力机构(5)，该动力机构(5)的输出轴(51)与所述第一轴(211)、第二轴(221)相连接。
16.一种应用有权利要求1～15中任一权利要求所述半开放式水泵的清洗机，包括具有洗涤腔(31)的箱体(3)，其特征在于：所述壳体(1)设于箱体(3)底部并构成清洗机的喷淋臂，所述壳体(1)通过导流座(4)支撑在箱体(3)的内底壁上，所述导流座(4)的侧部开有供水流进入壳体(1)进水口(11)的导液口(41)。
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