CN205823649U - 液体泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供液体泵，具备形成有螺旋状流路的叶轮，防止异物侵入该叶轮与泵壳之间的间隙。遍及在内部形成有螺旋状的流路(38)的叶轮(11)的整周形成向外侧突出的凸缘部(40)。该凸缘部(40)被配设为将为了供从叶轮(11)喷出的污水流动而形成于泵壳(12)的第1侧壁(12a)与叶轮(11)的外周之间的流路(50)(排出流路)、与形成于该叶轮(11)的吸入部(27)的外周面与所述泵壳(12)的吸入部(21)的内周面之间的空间部(55)上下分割。而且，面向所述凸缘部(40)的流路(50)的上表面(40a)形成为与构成所述流路(50)的一部分的泵壳(12)的内表面(12e)大致同一平面。

Description

液体泵

技术领域

本实用新型涉及液体泵，特别是属于提高异物等的通过性的高通过性泵的技术领域。

背景技术

以往，作为排出液体的泵，例如专利文献1所示，公知有具备在内部形成有螺旋状的流路的叶轮，并以其旋转轴形成为上下方向的方式配置该叶轮的方案。在为这种泵的情况下，一般以覆盖上述叶轮的方式设置有泵壳，并利用形成于该泵壳内的排出流路将从叶轮喷出的液体高效地向泵外排出。

上述泵壳形成为该壳内的排出流路随着趋向出口侧而截面积逐渐变大的漩涡状(参照专利文献1)，并且将面向该叶轮的外周侧的排出流路的高度尺寸形成得比上述叶轮的喷出口大以使得液体在该排出流路内顺畅地流动(参照专利文献1以及2)。此处，如专利文献1以及2所示，叶轮的喷出口形成于分别配设于上下的所谓主板(在本说明书中相当于上端壁)与侧板(在本说明书中相当于凸缘部)之间，如上所述，若相比叶轮的喷出口增大排出流路的高度尺寸，则在构成排出流路的泵壳与上述侧板之间产生阶梯差，因该阶梯差而在二者之间产生比较大的间隙。

另一方面，在内部形成有螺旋状的流路的叶轮(参照专利文献1)中，存在因流路形成为螺旋状而使得旋转轴方向的长度相应地增长的趋势，因而在该叶轮的吸入口侧的外周面与泵壳之间形成有比较长且大的空间。此外，该空间利用上述叶轮的侧板与上述排出流路划分开。

专利文献1：日本特公昭28-5840号公报

专利文献2：日本特开昭60-17293号公报

专利文献3：日本特开2005-240764号公报

专利文献4：日本特开昭60-169538号公报

然而，由于在排出流路内流动的液体的压力比上述空间内高，所以如上所述，在叶轮的侧板与泵壳之间形成有比较大的间隙的现有构造的情况下，异物容易与液体一起经由该间隙从上述排出流路向空间内侵入，从而存在侵入该空间内的异物缠绕于叶轮的问题。特别是，在内部形成有螺旋状的流路的叶轮中，如上所述，由于旋转轴方向的长度增长，所以若一旦异物从上述间隙进入空间内，则异物容易缠绕于叶轮。

实用新型内容

本实用新型正是鉴于这种情况而研发的，其目的在于在具备形成有螺旋状流路的叶轮的液体泵中，防止异物侵入该叶轮与泵壳之间的间隙，并且即便产生因本构造而引起的接触及磨损所导致的部件劣化，也能够容易地进行部件更换。

为了实现上述目的，在本实用新型的解决方法中，利用遍及叶轮的整周地形成并相当于现有的侧板的凸缘部分隔泵壳内的排出流路与形成于叶轮的吸入口侧的外周侧的空间部，并且上述凸缘部的排出流路侧的面形成为与构成该排出流路的一部分的泵壳的内壁面大致同一平面，并且利用与泵壳不同的部件构成泵壳内的凸缘部对置面及其附近。

具体而言，在技术方案1的实用新型中，以具备将液体朝向外周方向喷出的叶轮、以及覆盖该叶轮的泵壳的液体泵作为对象。而且，上述叶轮在旋转轴方向的一端侧形成有吸入口，并且在另一端侧形成有相对于该旋转轴方向横向开口的喷出口，在内部形成有将上述吸入口与喷出口连通的螺旋状流路，在上述泵壳具备：包围上述叶轮的喷出口侧的外周，并形成有将从该叶轮喷出的流体沿周方向送出的排出流路的侧壁部；以及从该侧壁部到上述叶轮的吸入口附近以包围该叶轮的外周的方式延伸的伸出壁部，在上述叶轮的外周面上遍及大致整周地形成向外侧突出的凸缘部以便在上述泵壳内划分上述排出流路，另一方面，面向上述排出流路的上述泵壳的侧壁部的内表面朝向内侧弯曲并延伸以包围该凸缘部，该内表面的端缘部与上述凸缘部的上述排出流路侧的面被定位在大致同一面上，利用与泵壳不同的部件构成泵壳内的凸缘部对置面及其附近。

通过该结构，分隔形成于叶轮的吸入口侧的外周的空间部与泵壳内的排出流路的凸缘部的排出流路侧的面形成为与构成该排出流路的一部分并且朝向内侧弯曲并延伸以包围上述凸缘部的泵壳的侧壁部的内表面大致同一平面，因此与因叶轮的侧板与泵壳之间的阶梯差而产生大间隙的现有构造相比，上述凸缘部与泵壳之间的间隙变窄，从而能够使异物不易进入该间隙。因此，能够防止异物向上述空间部的侵入，从而防止异物向叶轮的缠绕，并且即便产生因本构造而产生的接触、磨损所导致的部件劣化，也能够容易地进行部件更换。

在上述的结构中，优选叶轮的凸缘部与泵壳的侧壁部之间的间隙在剖视图中形成为阶梯状(技术方案2的实用新型)。这样一来，阶梯状的间隙发挥流体密封的作用，因此能够更有效地防止异物从凸缘部与泵壳之间的间隙向上述空间部的侵入。

根据技术方案1的实用新型液体泵，在分隔排出流路与空间部的凸缘部中，将其排出流路侧的面形成为与泵壳的侧壁部的内表面大致同一平面，因此能够防止异物从该凸缘部与泵壳之间的间隙进入上述空间部内，并缠绕于叶轮的情况，并且即便产生因与叶轮的接触、磨损所导致的部件劣化，也能够容易地进行部件更换。

根据技术方案2的实用新型，由于凸缘部与泵壳的间隙在剖视图中形成为阶梯状，所以能够更有效地防止异物进入该间隙内的情况。

附图说明

图1是污水处理用泵的剖视图。

图2是从上方观察叶轮的立体图。

图3是从下方观察叶轮的立体图。

图4是叶轮的俯视图。

图5是图4的D1方向向视图。

图6是图4的D2方向向视图。

图7是图4的D3方向向视图。

图8是图5的VIII-VIII线剖视图。

图9是图6的IX-IX线剖视图。

图10是图7的X-X线剖视图。

图11是图5的XI-XI线剖视图。

图12是图1的XII-XII线剖视图。

图13是图1的局部放大图。

附图标记说明：

10：污水处理用泵(液体泵)；11：叶轮；12：泵壳；12a：第1侧壁(侧壁部)；12b：突出部；12c：第2侧壁(侧壁部、伸出壁部)；12e：面向流路的面(内表面)；12g：阶梯部(凸缘对置面)；29：吸入口；34：喷出口；35：一次流路(螺旋状流路)；36：一次叶片；37：二次流路；38：二次叶片(叶片部)；40：凸缘部；40a：上表面(排出流路侧的面)；50：流路(排出流路)；55：空间部；56：间隙；60：耐磨环。

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型实施方式详细地进行说明。应予说明，以下的优选实施方式的说明实质上只不过是例示而已，无意限制本实用新型、其适用对象或其用途。

(污水处理用泵的整体结构)

如图1所示，实施方式的污水处理用泵10(液体泵)是涡轮式的潜水泵，该泵10具备叶轮11、覆盖该叶轮11的泵壳12、以及使该叶轮11旋转的封闭型的潜水马达13。

上述潜水马达13具备：由定子14以及转子15构成的马达16、和覆盖该马达16的马达壳17。在该转子15的大致中心配设有沿上下方向延伸的驱动轴18，该驱动轴18被轴承19、20支承为旋转自如。而且， 上述驱动轴18的下端部与叶轮11连结，由此，将上述潜水马达13的旋转传递至该叶轮11。

上述泵壳12虽详细后述，但覆盖叶轮11并且形成有将从该叶轮11喷出的污水(液体)向泵外排出的流路50(排出流路)，在其内部利用第1侧壁12a围起外周侧而形成泵室26，在该泵室26内容纳有后述的叶轮11的喷出部28(参照图2)。而且，如图1以及图12所示，在该叶轮11配置于泵壳12内的状态下，上述泵室26的一部分构成上述流路50。

另外，如图1所示，在上述泵壳12的下部形成有向下方突出的吸入部21，在形成于该吸入部21的空间内容纳有后述的叶轮11的吸入部27(参照图2)。而且，如上所述在泵壳12内配置有叶轮11的状态下，在该泵壳12的吸入部21的内周面与叶轮11的吸入部27的外周面之间形成有包围该叶轮11的吸入部27的环状的空间部55。并且，在上述吸入部21形成有朝向下方开口的吸入口22，该吸入口22与后述的叶轮11的吸入口29连通。

另一方面，在上述泵壳12的侧部形成有朝向侧方突出的喷出部23，在该喷出部23的前端形成有喷出口24。该喷出口24成为上述流路50的出口，从上述叶轮11喷出的污水从该喷出口24向泵外排出。

(叶轮)

如图2所示，在上述叶轮11从轴向的下侧朝向上侧按顺序设置有吸入部27与喷出部28。上述吸入部27以及喷出部28均形成为大致圆筒形状，该喷出部28相比吸入部27构成为大径。

如图1、图2以及图13所示，在上述喷出部28与吸入部27之间遍及整周形成有凸缘部40，在叶轮11容纳于泵壳12内的状态下(参照图1)，将喷出侧的上述流路50与吸入侧的上述空间部55上下分隔。即，该叶轮11为吸入侧与喷出侧由上述凸缘部40分隔的封闭式叶轮。

而且，虽详细后述，但上述凸缘部40如图1以及图13所示，面向流路50的上表面40a形成为与构成该流路50的一部分的泵壳12的内表面12e大致同一平面，污水内的异物等难以进入形成于上述凸缘部40 与泵壳12之间的间隙56内。

如图2以及图3所示，在上述吸入部27的下端设置有朝向下方开口的吸入口29，另一方面，在上述喷出部28的上侧形成有上端壁30。而且，在该上端壁30的中心部形成有用于插入上述驱动轴18的前端的插入孔32，在该插入孔32的周围形成有用于安装上述驱动轴18的安装部31。

如图2所示，在上述上端壁30的上表面的一部分(此处，为上端壁30的一半且叶轮11的重量大的一侧)形成有向下方凹陷的凹部33，由此，使上述叶轮11的整体的重量平衡均匀化，从而提高旋转的稳定性。其中，上述上端壁30的凹部33的大小、形状并不进行任何限定。另外，并不是一定需要凹部33，该上端壁30的形状并不进行特别限定。例如上述上端壁30的上表面也可以为同一平面。

另一方面，如图6、图9以及图11所示，在上述叶轮11的喷出部28形成有朝向侧方开口的喷出口34，如图8～图11所示，在叶轮11的内部划分形成有从上述吸入部27的吸入口29至上述喷出口34的螺旋状的一次流路35(螺旋状流路)。即，如图11所示，上述喷出口34形成为朝向上述螺旋状的一次流路35的延长方向开口。此外，在本说明书中，将划分该一次流路35的划分壁称为一次叶片36。

另外，如图3以及图5～图11所示，在上述喷出部28的外周面上的一部分以沿其外周面延伸的方式形成有向内侧凹陷的二次流路37，该二次流路37在上述喷出口34与形成于上述叶轮11内的上述一次流路35的下游侧连续。而且，上述二次流路37以遍及叶轮11的半周以上的长度的方式围绕喷出部28，如图11所示，二次流路37的下游端形成为延伸至喷出口34的附近。该二次流路37的长度优选为半周以上且不足一周，但并不进行特别限定。

即，上述二次流路37为非螺旋状的流路，其流路中心位于与叶轮的轴线正交的正交面上。将划分该二次流路37的划分壁称为二次叶片38(叶片部)，该二次叶片38为所谓的半径流形叶片，利用该二次叶片38将污水向外周侧(径向外侧)喷出。

并且，如图11所示，二次叶片38的叶片出口角θ2被设定为比一次叶片36的叶片出口角θ1小。这里，叶片出口角由叶片的出口侧的前端与圆周切线所成的角来定义。而且，在上述叶轮11中，一次叶片36的出口侧的前端(下游端)36A与二次叶片38的上游端连续，一次叶片的出口端与二次叶片的入口端的边界部分以曲线连续，即，形成为一次叶片与二次叶片光滑地连结。

此外，通常，在设计叶片时，多使用表示叶片的曲线的规定的函数。在本实施方式中，一次叶片36与二次叶片38利用不同函数来设计。

通过如上的叶轮11的结构，将污水如下地从叶轮11的吸入口29吸入并向外周侧喷出。首先，利用潜水泵13使叶轮11旋转，通过该旋转使该叶轮11的一次叶片36从下侧的吸入口29将污水向上方吸入。然后，吸入的污水通过该叶轮11内的螺旋状的一次流路35，利用喷出口34以及二次叶片38向外周侧喷出。

这样，利用一次叶片36以及二次叶片38的双方输送从叶轮11的吸入口29吸入的污水，从而能够提高喷出压力，进而能够提高泵效率。另外，从吸入口29至喷出口34的一次流路35形成为光滑的螺旋状，因此流路内的停滞区域减少，从而污水在一次流路35内顺畅地流动。因此，污水所含有的杂质等异物不易在叶轮11的内部堵塞。因此，能够良好地保持异物的通过性，从而能够实现通过性提高与效率提高的兼顾。

(泵壳)

接下来，以下对上述泵壳12详细地进行说明。此外，图12是表示在泵壳12内配置有叶轮11的状态的剖视图(图1的XII-XII线剖视图)，图13是放大表示该泵壳的一部分的放大剖视图。

主要如图12所示以横截面观察，上述泵壳12形成为第1侧壁12a与叶轮11的间隔从涡形(volute)的卷绕开始部51侧朝向卷绕结束部52侧逐渐增大。而且，形成于该侧壁12a与叶轮11的外周之间的环状的空间(上述泵室26的一部分)构成用于将喷出至该叶轮11的外周侧的污水从泵壳12的喷出口24向泵外排出的流路50。即，该流路50以 叶轮11为中心形成为称为涡形的漩涡状。

另一方面，如图12所示，在上述泵壳12的涡形的卷绕结束部52(泵壳12的喷出口24侧)附近形成有称为舌部的突出部12b。该突出部12b被设置为区别涡形的卷绕结束部52侧与卷绕开始部51侧，由此，能够降低从涡形的卷绕结束部52侧向卷绕开始部51侧流动的污水的流量(在上述叶轮11的周围再循环的再循环流量)。

此处，涡形的卷绕结束位置是泵壳12内的流路50的延伸方向从圆周方向朝向径向变化的位置，卷绕开始位置是隔着上述突出部12b而与上述卷绕结束位置相反的一侧的位置。即，涡形的卷绕开始位置通常是泵壳12与叶轮11的外周的间隔、即上述流路50的宽度形成为最小的部分。

通过这种泵壳12的结构，从上述叶轮11向外周方向喷出的污水被该泵壳12的第1侧壁12a阻止，并经由上述流路50从该泵壳12的喷出口24向泵外排出。

另外，若如图1以及图13所示以纵剖面观察，则上述泵壳12的包围上述流路50的外周的圆筒状的第1侧壁12a具有朝向外侧鼓出的大致半圆状的剖面，在其下侧构成吸入部21的大致筒状的第2侧壁12c、与构成泵壳12的上表面的大致圆盘状的上壁12d在各自的外周端部被上述第1侧壁12a连结。

利用上述第1侧壁12a与上述第2侧壁12c的上部构成包围叶轮11的喷出口侧的外周并形成流路50的泵壳12的侧壁部，另外，利用上述第2侧壁12c的下部构成包围上述叶轮11的吸入部27的伸出壁部，在该伸出壁部内周与叶轮11的吸入部27的外周之间形成有包围该吸入部27的环状的空间部55。

而且，作为本实用新型的特征部分，面向上述流路50的泵壳12的侧壁部内表面如图所示地弯曲并朝向泵室26的内侧延伸，该面的端缘部，即图例中形成于第2侧壁12c的上部的面12e被定位在与上述叶轮11的凸缘部40的流路50侧的面40a大致同一面上，并且，利用与泵壳不同的部件的耐磨环60构成其附近。

另外，在上述耐磨环60与上述叶轮11的凸缘部40的外周端，以形成于二者之间的间隙56在剖视图中形成为阶梯状的方式分别形成有阶梯部40b、12g。

如上所述，被定位在与上述叶轮11的凸缘部40的流路50侧的面40a大致同一面上，并且，利用与泵壳不同的部件的耐磨环60构成其附近，从而能够获得如下作用效果。

即，如上所述，虽从上述叶轮11向其外周方向喷出的污水在上述泵壳12内的流路50内流动，但由于该流路50内的污水的压力比利用上述凸缘部40划分形成于叶轮11的吸入部27的外周侧的空间部55内的压力高，所以在因该凸缘部40与泵壳12之间的阶梯差而产生大间隙的现有构造中，异物容易与污水一起从该间隙进入上述空间部55内。与此相对，在本实用新型中，如图1以及图13所示，通过使该泵壳12的内表面12e与上述凸缘部40的上表面40a形成为大致同一平面，从而在该泵壳12与凸缘部40之间产生的间隙56变窄，由此能够防止异物随着污水的浸入而进入的情况。

而且，特别是，如本实施方式那样，在因在内部形成有螺旋状的流路35而旋转轴方向的长度变长的叶轮11的情况下，若一旦异物侵入上述空间部55内，则异物容易缠绕于该叶轮11，但通过形成为如上所述的构造来防止异物向上述空间部55内的侵入，能够有效地防止异物相对于上述叶轮11的缠绕，并且即便产生因与叶轮的接触、磨损所导致的部件劣化，也能够容易地进行部件更换。

另外，以上述间隙56在剖视图中形成为阶梯状的方式在上述凸缘部40以及耐磨环60分别设置阶梯部40b、12g，从而上述阶梯部40b、12g发挥流体密封的作用，从而能够更有效地防止异物进入间隙56内的情况。

并且，如上所述，通过使上述凸缘部40与耐磨环60之间的间隙56变窄，能够防止从叶轮11喷出的污水从该间隙56泄漏的情况，从而不仅能够实现如上所述的异物的侵入防止，还能够实现泵效率的提高。

此外，如图13所示，在本实施方式中，泵壳12的上壁12d的面向 流路50的面12f也形成为与叶轮11的上端壁30的流路50侧的面30a大致同一平面，由此，能够防止异物进入叶轮11的上方的情况，从而能够获得与上述效果相同的作用效果。

将耐磨环60固定于泵壳12的方法以基于螺栓的固定、压入、热装等适当公知的方法来进行即可。

耐磨环60的材质并不进行特别限定。然而，叶轮11多数情况下比耐磨环60昂贵。因此，耐磨环60在叶轮11与之接触的情况下选择研磨之类的关系的材料，能够很好地获得本实用新型的效果。

(其他实施方式)

应予说明，本实用新型的结构并不限定于上述实施方式，包含其他各种实施方式。即，在上述实施方式中，虽将形成于叶轮11的凸缘部40与耐磨环60之间的间隙56在剖视图中形成为阶梯状，但并不局限于此，也可以形成为直线状的间隙。

另外，在上述实施方式中，虽泵壳12形成为流路50的截面积从涡形的卷绕开始部51侧朝向卷绕结束部52侧逐渐增大，但并不限定于此，也可以以在自涡形的卷绕结束部52起的规定范围内流路50的截面积从上游侧朝向下游侧逐渐变小的方式，或者以自卷绕结束部52起的规定的范围内形成为恒定等的方式形成为任何涡形形状。

并且，在上述实施方式中，虽使用由划分形成螺旋状的流路35的一次叶片36与形成在外周面上的二次叶片38构成的叶轮11，但并不限定于此，只要是在内部形成有螺旋状的流路且为封闭式的叶轮，便可以使用任何叶轮。

另外，在上述实施方式中，虽叶轮11以吸入口29朝向铅垂下方开口的姿势进行设置，但叶轮11的设置姿势并不进行任何限定。例如，当然也可以以吸入口29朝向横向的方式横置设置叶轮11。前述的说明中的上下方向为便于说明的方向，并不限定实际的设置方向。

工业上的利用可能性

如以上说明那样，本实用新型在输送液体的液体泵中，特别是在输 送包含杂质等的污水的情况下有用。

Claims (3)

1.一种液体泵，具备将液体朝向外周方向喷出的叶轮、以及覆盖该叶轮的泵壳，

所述液体泵的特征在于，

所述叶轮在旋转轴方向的一端侧形成有吸入口，并且在另一端侧形成有相对于该旋转轴方向横向开口的喷出口，在所述叶轮的内部形成有将所述吸入口与喷出口连通的螺旋状流路，

在所述泵壳具备：包围所述叶轮的喷出口侧的外周，并形成有将从该叶轮喷出的流体沿周方向送出的排出流路的侧壁部；以及从该侧壁部到所述叶轮的吸入口附近以包围该叶轮的外周的方式延伸的伸出壁部，

在所述叶轮的外周面上遍及整周地形成向外侧突出的凸缘部以便在所述泵壳内划分所述排出流路，另一方面，面向所述排出流路的所述泵壳的侧壁部的内表面朝向内侧弯曲并延伸以包围该凸缘部，该内表面的端缘部与所述凸缘部的所述排出流路侧的面被定位在同一面上，

所述叶轮的凸缘部与所述泵壳的侧壁部之间的间隙在剖视图中形成为阶梯状，

所述泵壳的侧壁部是利用与所述泵壳不同的部件构成的耐磨环。

2.根据权利要求1所述的液体泵，其特征在于，

所述耐磨环的硬度比所述泵壳的硬度小。

3.根据权利要求1或2所述的液体泵，其特征在于，

在所述叶轮的喷出口侧的外周面，以使该外周面的一部分凹陷，与该喷出口连通且沿周方向延伸的方式形成有半径流形叶片部。