CN1117218C

CN1117218C - 排水泵

Info

Publication number: CN1117218C
Application number: CN95107436.9A
Authority: CN
Inventors: 今井正幸; 远藤高史; 二宫达志
Original assignee: FUJI INDUSTRY MACHINE MANUFACTURE Co Ltd
Current assignee: FUJI INDUSTRY MACHINE MANUFACTURE Co Ltd; Fujikoki Corp
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2003-08-06
Anticipated expiration: 2015-06-30
Also published as: DE69511217T2; US5816775A; CN1133961A; EP0713978B1; TW407722U; DE69511217D1; KR100373082B1; US5788457A; US5628618A; EP0713978A1

Abstract

一种用于空调装置的排水泵，是由在下端部设置吸入口而在上部侧面设置吐出口的泵本体、旋转自如地收纳在上述泵本体内的旋转体和使上述旋转体旋转的电机构成，上述旋转体备有轴部、板状大径叶片、板状小径叶片、有中空部的圆盘等。该排水泵能降低气泡的发生量，具有降低噪音等效果。

Description

排水泵

本发明涉及排水泵，特别是涉及安装在使空调装置的冷凝水存积的泄水箱内并使冷凝水向外部排出的排水泵。

以前，作为上述用途所使用的空调装置排水泵，众所周知的就有例如实公平3-35915号公报、实开平6-60795号公报所公开的液体排出用泵。

这种液体排出用泵由在内面的直径慢慢增大的曲面上沿小径侧有吸入口而沿大径侧有吐出口的泵本体和与泵本体的内面不连接并有间隙地旋转的旋转叶片构成。

当液体到达与旋转叶片的前端接近的水位时驱动电动机使旋转叶片向规定方向旋转，由于旋转叶片的外径和泵本体的内径向上方慢慢地变大，所以旋转叶片前端部所附着的液体随着在泵本内内向上方流动，作用在液体上的离心力也慢慢变大，能保持规定的扬程力。

上述实开平6-60795号公报的液体排出泵有4个或6个从泵的旋转轴放射状地突出的叶片板，具有使偶数叶片板插在奇数叶片板下半部的叶片形状。

并且，实开平5-38385号公报公开了一种在4个旋转叶片下部有细径弯曲叶片的排水泵。

同样，实开平6-67887号公报展示了一种在2个或4个大径叶片下部有2个或4个小径叶片的排水泵。

图41表示备有例如4个大径叶片和4个小径叶片的排水泵构造。

排水泵1有泵本体10和覆盖在泵本体10上部的盖30，泵本体10有由圆筒形外壳11形成的泵室12、形成在泵室12的中央下部所设置的吸入口15的吸入管14、和从泵室向水平方向延伸地形成吐出口17的吐出管16。

安装在未图示电机输出轴上的旋转体即旋转叶片40有轴42和与轴42连接并收容在泵室12内的4个大径叶片44，在大径叶片44的下方还有4个收容在吸入管14内的小径叶片46，在旋转叶片40的轴42和盖30之间有贯通孔32，在其上部将防止水溅飞的薄片34安装在旋转轴上。

图41(A)是旋转叶片40的俯视图，旋转叶片40在泵室内以箭头方向旋转，表示进行排水的状态。

用透明树脂制作实验用的泵本体和盖，观察旋转叶片40引起的排水状态，将其结果以模式图示，如图41A所示，判明在旋转叶片40的大径叶片44的周围发生以符号G1所示的气泡。

该气泡冲撞旋转叶片和泵室的内壁室、吸入管的内壁面等并成为噪音和振动等的产生原因。

本发明提供一种备有能减少气泡发生的旋转叶片的排水泵。

在本发明的排水泵中，作为基本的手段是由在下端部设置吸入口并在上部侧面设置吐出口的泵本体、旋转自如地收容在上述泵本体内能旋转的旋转体、和使上述旋转体旋转的电机构成，上述旋转体备有与电机输出轴连接的轴部、和从轴部沿放射方向设置的板状大径叶片、和在大径叶片的下部沿输出轴方向设置的板状小径叶片、和在上述大径叶片和小径叶片间使从上述吸入口向吐出口流动的液体的流动一部分被堵而限制流动的圆盘，该圆盘有中空部。

有上述中空部的圆盘即可以是平坦的圆盘，也可以形成仿照泵室底面的曲面那样的倾斜面。

而且，用壁构件连接各大径叶片的外周缘。

由于在大径叶片和小径叶片之间设置有中空部的圆盘，所以大径叶片遇到的水量减少，随着旋转体的负荷减轻，气泡发生也减少。

由于用圆筒状的壁构件包围大径叶片的外周部，所以排水泵停止时从吐出口侧向吸入口侧流动的返回水因该壁构件而被缓冲，顺利地向吸入口侧落下。因而，能防止向泵外壳上部喷出，也降低噪音。

图1是本发明的排水泵的说明图。图2是本发明旋转叶片的斜视图。图3是表示本发明泵本体和盖的连接结构的说明图。图4是本发明的旋转叶片的俯视图。图5是本发明的旋转叶片的正视图。图6是本发明的旋转叶片的仰视图。图7是表示本发明排水泵作用的说明图。图8是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。图9是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。图10是表示本发明旋转叶片其它实施例的仰视图。图11是圆盘的断面图。图12是表示旋转叶片的直径和扬程关系的曲线图。图13是表示圆盘中空部直径和扬程关系的曲线图。图14是表示圆盘壁厚和扬程关系的曲线图。图15是表示旋转叶片和泵本体的间隙和扬程关系的曲线图。图16是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。图17是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。图18是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。图19是表示本发明排水泵作用的说明图。图20是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。图21是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。图22是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。图23是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。图24是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。图25是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。图26是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。图27是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。图28是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。图29是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。图30是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。

图31是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。

图32是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。

图33是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。

图34是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。

图35是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。

图36是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。

图37是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。

图38是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图。

图39是表示本发明旋转叶片其它实施例的正视图。

图40是表示本发明旋转叶片其它实施例的斜视图。

图41是表示已有排水泵作用的说明图。

图1是表示本发明实施例所涉及的排水泵结构的说明图，图2是旋转叶片的斜视图，图3是表示泵外壳和盖的接合部的部分断面图。

用符号1A表示全体的排水泵有泵本体10和覆盖在泵本体10上部的盖30。泵本体10有由圆筒形外壳11构成的泵室12，该泵室12还有由直径逐渐增加的曲面形成的底面12b和与底面12b连续并立起那样地形成的壁12a；形成在泵室12的中央下部所设置的吸入口15的吸入管14；从泵室向水平方向延伸地形成吐出口17的吐出管16。

装备在盖30上部的电机50的输出轴52与配设在泵室内的旋转叶片100的轴部110连接，轴部110和盖30之间设置着规定的间隙。

旋转叶片100如图2所示，具有：带有能插入电机输出轴52的孔112的轴部110；从轴部110沿放射方向设置的板状大径叶片120；安装在板状大径叶片120上的环状圆盘150，以便使从吸入侧向吐出侧的流动一部分堵住而限制；通过圆盘150在大径叶片120的下部沿输出轴方向设置的板状小径叶片130。即，大径叶片120和小径叶片130通过连接大径叶片120的小径叶片侧的外周缘部的圆盘120而被连接。

旋转叶片100配置在泵本体10内，大径叶片120和小径叶片130分别位于泵室12内和吸入管14内。由于这样的结构，当电机50的驱动使旋转叶片100向规定方向旋转时，小径叶片130从吸入口15吸入的液体上升并到达泵室12，由大径叶片120从吐出口17吐出。这时，由于圆盘的存在，上升着的液面大致被上下截断，如流动被限制那样一部分被堵住，接近大径叶片的液体被吐出。

本实施例是表示大径叶片120和小径叶片130分别由4个构成的场合，但这些叶片数不限于4个，可以设定适宜的叶片数。

大径叶片120是呈平板状，被配设在包含轴部110轴线的平面上。同样，小径叶片110也被配设在包含轴部110轴线的平面上。大径叶片和小径叶片能配设在同一平面内，但也能在同一平面以外以相位变化地配设。

安装在大径叶片120的圆盘150设置在小径叶片130连接部处，内侧有环状中空部155。

圆盘150被配设在与轴部110的轴线垂直的平面内，其外径尺寸大致等于大径叶片的外径尺寸，在半径方向沿内径方向延长，在内周部有中空部。

圆盘的安装位置也可以设置在大径叶片的最小径叶片侧，同样也可以设置在大径叶片的高度方向的任意位置。

图3是表示本体外壳11和盖30接合结构的说明图。泵本体10用合成树脂制造，在外壳11上部的外周壁18上设置着向内侧突出的突起19。该突起19例如可在直径上对向地设置2个。

盖30也同样用合成树脂制造，在盖30的外周部设置高度尺寸增大的凸缘部34。合成树脂制的突起19有弹性。因而，通过将盖30向突起19塞入，使盖30嵌着在泵本体的外壳11上，通过突起19的弹性而可靠地安装。20是密封用的密封件。

图4、图5、图6是装备在本发明排水泵的旋转叶片的俯视图、正视图和仰视图。

用符号100表示全体的旋转叶片具有轴部110和在轴部110外周以放射状延伸的板材形成的4个大径叶片120，轴部110有能插入电机输出轴的孔112。大径叶片120的下缘部122被形成圆锥状。该圆锥与泵本体10的泵室12的底面12b的曲面，即圆锥形状重合。还有，大径叶片也可以不与底面12b的圆锥形状重合。

4个大径叶片的下部用圆盘150连接。该圆盘150是平坦的环状物，在其内周部有中空部155。

在大径叶片120的下方形成4个小径叶片130。该小径叶片130也用板材制成。和大径叶片的相位可以是一致，相位也可以变化。

小径叶片的外径尺寸比圆盘150的中空部155的内径尺寸大。

因而，用小径叶片130使液体升高，送向大径叶片120。旋转叶片可以用合成树脂制造，大径叶片、圆盘和小径叶片可以整体地成形，当然也可以个别地构成。

图7是说明本发明作用和效果的说明图。

在装备了本发明旋转叶片100的排水泵1A中，当使泵工作时，如图(A)所示，在大径叶片120周围形成的气泡G2只有少量产生。

这是因为圆盘150的存在，使液体和气体的混合面变成截断的状态，如液体受限制那样一部分被堵住，分割成圆盘150的下部边界面W₁和圆盘150的上部边界面W₂，上部边界面W₂因离心力的作用而向半径方向的外侧扩展。

其结果是使与大径叶片120接触的液体面积减少。因此，负荷减轻，负荷转矩也减轻，例如负荷转矩在40gr-cm以下。

同样，由于与大径叶片120相对的液体接触面积减少，使气泡向叶片的冲撞也减少，噪音例如能实现在40dB以下，降低噪音振动。

图8、图9、图10是表示本发明旋转叶片其它实施例的俯视图、正视图、仰视图，内周部有中空部的圆盘带有圆锥状并表示构成盘状的场合。

即，由符号200表示全体的旋转叶片有轴部210，而轴部210带有能插入电机轴的孔212，在轴部210的外周形成例如4个大径叶片220，在大径叶片的下缘部形成圆锥状，并设置着有接受该下缘部形状的盘状圆盘250。

在大径叶片220的下方形成小径叶片230。该小径叶片的形状与上述实施例相同。

图11是盘状圆盘250的放大剖面图。该圆盘的中央处也有中空部255，该中空部255的内径尺寸比小径叶片230的外径尺寸大。

装备本实施例的旋转叶片的排水泵也有和上述实施例同样的作用、效果。

本实施例的旋转叶片由于在圆盘250带有圆锥，所以在叶片停止时也能使排水不残留在圆盘250内而圆滑地返回泄水箱内。

下面，就图4至图6的旋转叶片的特征进行说明。

图12是说明决定旋转叶片的外径尺寸的方法。

该曲线图的横轴表示旋转叶片的直径尺寸，纵轴表示泵的最大扬程。

泵的理论扬程H由图中公式计算，其值由曲线图的实线所示的曲线表示。在空调装置的排水泵场合，最好有换热器产生的凝结水向装置外排出的功能，这样，大扬程就没有必要。

因此，例如将旋转叶片的设计扬程设定为850mm时，旋转叶片的直径尺寸就变成32.5mm。若考虑排水泵的扬程范围，旋转叶片的直径最好设定例如在30～35mm左右。

图13是在横轴为圆盘150、250的中空部155、255的直径尺寸，纵轴为扬程时表示中空部尺寸变化时的扬程变化的曲线图。从曲线图中可知，中空部的直径尺寸20mm较合适，最好设定在18～22mm。

图14是在横轴为圆盘150、250壁厚的厚度尺寸，纵轴为扬程时表示圆盘壁厚变化时扬程变化的曲线图。从该曲线可知，圆盘的厚度尺寸最好设定在1～2mm左右。不过，圆盘的厚度尺寸有必要考虑圆盘的材料和所要求的机械强度等要求而决定。

图15是表示旋转叶片和泵外壳之间间隙尺寸的曲线图。横轴表示旋转叶片和外壳的各间隙尺寸的变化，纵轴表示扬程的变化。间隙尺寸的变化给与扬程如曲线图所示那样的影响。因此，根据这些曲线图，就可以设定旋转叶片和泵外壳间的间隙尺寸。

图16、图17、图18是表示本发明另外其它实施例的俯视图、正视图、斜视图。

用符号300表示全体的旋转叶片有轴部310，而轴部310还带有能插入电机轴的孔312，在轴部310的外周形成例如4个大径叶片320。在大径叶片320的下缘部形成圆锥状，其下缘部在中心部有中空部355的圆盘350用圆锥形状的盘状构件连接成一体

大径叶片320的外周缘用圆筒状的环状壁构件360连接成一体。该壁构件360的外周面形成以轴310的轴线为中心的圆筒面，但其下端部形成圆锥或圆弧面362，与盘状的圆盘350的下面连接。

在大径叶片的下方形成小径叶片330。该小径叶片的形状和上述实施例相同。

图19是说明表示用图16～图18的旋转叶片的排水泵结构的本发明一实施例作用的图。由于旋转叶片300备有环状壁构件360，使旋转叶片300的惯性力矩增加，提高旋转平衡性。

排水泵停止时，从吐出口17向吸入口15侧返回的返回水W5碰到该环状壁构件360，由于环状壁构件360的阻力，慢慢地向泵内扩散。由于该作用，能降低返回水所引起的噪音。

返回水的流动由于碰到壁构件而被缓冲，变成流动W6并圆滑地向吸入口15侧落下。因而，能防止返回水从盖30的贯通口32向电机侧产生喷出水W7。

这时，在环状壁构件360下部所设置的圆锥或圆弧部362能将水圆滑地引向吸入口侧。

因此，具有消除因喷出水而引起的电机损伤或周围飞溅等的效果。

还有，壁构件360可以用合成树脂个别地形成再组装，或者也可以用合成树脂整体地制作旋转叶片300全体。

图20、图21、图22是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图、斜视图。

旋转叶片400备有轴部410和在轴部410的外周所设置的大径叶片415。大径叶片415的下缘部被形成圆锥状，该下缘部用有中空部42的圆盘状构件420连接成一体。在大径叶片415的下方设置着小径叶片430。

大径叶片415的外周缘用环状壁构件440连接。大径叶片415的上缘部415a比环状壁构件440的上缘部440a突出。该大径叶片415的突出部分有助于确保旋转叶片的最大扬程。

图23、图24、图25是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图和斜视图。

旋转叶片450备有轴部460和在轴部460外周设置的大径叶片465。大径叶片465的下缘部被形成圆锥状，其下缘部用有中空部475的圆盘状构件470连接成一体。在大径叶片465的下方设置着小径叶片480。

大径叶片465的外周缘用环状壁构件490连接。在壁构件490的中间部设置角窗495。从角窗495露出的大径叶片465有助于确保最大扬程。

图26、图27、图28是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图、斜视图。

旋转叶片500备有轴部510和在轴部510外周设置的大径叶片515。大径叶片515的下缘部被形成圆锥状，该下缘部用有中空部525的圆盘状构件520连接成一体。在大径叶片515的下方设有小径叶片530。

大径叶片515外周缘515a的内侧部分用环状壁构件540连接。大径叶片515的外周缘515a在径向比壁构件540突出。该大径叶片515的突出部分515a有助于提高旋转叶片的最大扬程。

突出量例如设定在5mm以内。

图29、图30、图31是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图、斜视图。

旋转叶片550备有轴部560和在轴部560外周设置的大径叶片565。大径叶片565的下缘部被形成圆锥状，该下缘部由有中空部575的圆盘状构件570连接成一体。在大径叶片565的下方设置小径叶片580。

大径叶片565的外周缘565a的内侧部分由环状壁构件590连接。大径叶片565的外周缘565a在径向比壁构件590突出。

等间隔地设置和突出部565a同样的突出部566。该突出部有助于确保旋转叶片的最大扬程。

突出量例如设定在5mm以内。

图32、图33、图34是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图、斜视图。

旋转叶片600备有轴部610和在轴部610外周设置的大径叶片615。大径叶片615的下缘部被形成圆锥状，该下缘部由有中空部625的圆盘状构件620连接成一体。在大径叶片615的下方设置小径叶片630。

大径叶片615的外周缘由环状壁构件640连接。壁构件640的下端部640a比圆盘状构件615更向下方突出。

通过设置该突出部，能增加防水的效果，抑制流量，减轻负荷。

图35、图36、图37是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图、斜视图。

旋转叶片650备有轴部660和在轴部660外周设置的大径叶片665。大径叶片665的下缘部被形成圆锥状，该下缘部由有中空部675的圆盘状构件670连接成一体。在大径叶片665的下方设置小径叶片680。

大径叶片665的外周缘由环状壁构件690连接。在壁构件690的外周部设置纵构695，能确保旋转叶片的最大扬程。

图38、图39、图40是表示本发明旋转叶片实施例的俯视图、正视图、斜视图。

旋转叶片700备有轴部710和在轴部710外周设置的大径叶片715。大径叶片715的下缘部被形成圆锥状，该下缘部由有中空部725的圆盘状构件720连接成一体。在大径叶片715的下方设置小径叶片730。

大径叶片715的外周缘由环状壁构件740连接。在该壁构件740和圆盘状构件720之间设置开口部745。在壁构件740的内侧，在圆盘状构件720上直立地设置面向轴线的叶片构件717。该叶片构件717被配设在等分大径叶片715的位置上。

在壁构件740和圆盘状构件720之间所设置的开口啊745被大径叶片715和叶片构件717划分成区，形成角窗。

在上述泵本体的吸入侧形成开口部径向尺寸变狭的圆锥部。在对应该圆锥部的小径叶片的下端部也可以设置圆锥部732。

在本实施例中，由于在壁构件外周凸部不露出，所以气泡的发生减少，能维持低噪音低振动从而提高最大扬程。

在吸入口附近具有能沿圆锥吸入水而使可能吸入的最低水位下降等的效果。

在以上所述的实施例中，就大径叶片的下缘部被形成圆锥状的场合进行叙述，但本发明不限于这些，当然，也可以将下缘部形成平面状，用有该平面部的圆盘状构件连接成一体。另外，壁构件也不限于圆筒，也可以是与圆筒同等的多角形。

同样，在小径叶片的前端和泵本体的吸入口设置圆锥，当然也能适用于上述说明的实施例。

本发明的排水泵如以上那样，在泵本体内电机驱动的旋转叶片由多个大径叶片和在大径叶片下方配设的多个小径叶片构成。并且，大径叶片的下缘部由圆盘连接，在圆盘的内侧形成着中空部。

由于这样的结构，在吸入口内从旋转的小径叶片向大径叶片上升起来的液面，变为被圆盘大致分割成上下那样的状态，与大径叶片接触的液体被吐出。由于该作用，作用在大径叶片的液体数量减少，也能减轻作用在叶片上的负荷。

同样，气泡的发生量也减少，还有降低噪音等的效果。

由于形成用壁构件包围大径叶片的外周部的结构，当排水泵停止时，从吐出口侧向吸入口侧流动的返回水碰到该壁构件而被缓冲，顺利地向吸入口落下。因而，返回水不会从泵外壳的上部喷出，也有降低噪音等的效果。

Claims

1.一种排水泵，其由

在下端部设置吸入口和在上部侧面设置吐出口的泵本体，

旋转自如地收纳在上述泵本体内的旋转体，和

使旋转体旋转的电机构成；

所述旋转体包括大径叶片、小径叶片和与上述电机输出轴连接的轴部；上述大径叶片从上述轴部沿放射状设置，上述小径叶片在大径叶片下部并沿上述轴部方向设置；

其特征在于：

上述旋转体还包括一具有中空部的圆盘，该圆盘设置在上述大径叶片和小径叶片之间，可限制从上述小径叶片朝向大径叶片的水流。

2.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，上述大径叶片为板状，上述圆盘连接上述大径叶片的下缘部。

3.如权利要求2所述的排水泵，其特征在于，上述圆盘带有圆锥部并呈盘状。

4.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，上述大径叶片和小径叶片为板状并被设置在包含上述轴部轴线的平面内，上述圆盘设置在与上述轴线相垂直的平面上。

5.如权利要求3所述的排水泵，其特征在于，上述圆盘的圆锥部是仿照上述泵本体底面的曲面形成的。

6.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，上述大径叶片为板状并具有连接其外周缘部的壁构件。

7.如权利要求6所述的排水泵，其特征在于，上述壁构件为圆筒状的环构件。

8.如权利要求7所述的排水泵，其特征在于，上述环构件和圆盘的连接部以曲面连接。

9.如权利要求6所述的排水泵，其特征在于，上述壁构件以使上述大径叶片的外周缘部朝上述壁构件突出的状态连接大径叶片。

10.如权利要求6所述的排水泵，其特征在于，在上述壁构件的中间部形成有角窗。

11.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，上述圆盘连接上述大径叶片的下缘部，上述大径叶片具有连接其外周缘部的壁构件，在上述壁构件和圆盘之间形成有开口部。

12.如权利要求11所述的排水泵，其特征在于，上述大径叶片的下缘部形成为圆锥状。

13.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，上述大径叶片为板状且具有连接其外周缘部的壁构件，在上述壁构件的内侧及上述圆盘的上面设有朝上述轴部的轴向延伸的叶片部件。

14.如权利要求13所述的排水泵，其特征在于，在上述壁构件和上述圆盘之间形成有开口部。

15.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，在上述泵本体的吸入口的内径部形成有圆锥部。

16.如权利要求1所述的排水泵，其特征在于，上述小径叶片为板状，上述泵本体吸入口的内径部形成圆锥部，在上述小径叶片的前端部上具有仿照上述吸入口内径部的圆锥部而形成的圆锥部。

17.如权利要求6所述的排水泵，其特征在于，在上述壁构件的外周缘部设有纵沟。