DE4029814A1

DE4029814A1 - Kleine zentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE4029814A1
Application number: DE4029814A
Authority: DE
Inventors: Masao Irie
Original assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Current assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1991-04-04
Also published as: JPH03111697A; US5106263A

Description

Die Erfindung betrifft eine kleine Zentrifugalpumpe, die als von einem Elektromotor getriebene Waschpumpe zur Zufuhr eines Waschmittels zur Reinigung einer Windschutzscheibe oder eines Scheinwerfers von Kraftfahrzeugen geeignet ist, und insbesondere eine kleine Zentrifugalpumpe, die zur Erreichung einer hervorragenden Pumpleistungsfähigkeit mit hohem Wirkungsgrad bei einer niedrigen spezifischen Geschwindigkeit geeignet ist.

In dem Fall, daß eine Windschutzscheibe oder eine Scheinwerferlampe von Motorfahrzeugen durch Aufsprühen eines Waschmittels, das durch Verwendung einer Elektromotor-angetriebenen Waschpumpe zugeführt wird, gereinigt wird, ist es notwendig, effizient mit einer kleinen Menge des Waschmittels zu reinigen, weil ein Waschmittel verwendet wird, das in einem Behälter gespeichert wird und mengenmäßig beschränkt ist. Zum Beispiel wird das Waschmittel mit 280 cc/10 sec. mit einem Druck von etwa 1,5 kgf/cm² im Fall einer Windschutzscheibenwaschpumpe gespült, und das Waschmittel mit 1000 cc/10 sec. wird mit einem Hochdruck von etwa 3 kgf/cm² im Fall einer Scheinwerferreinigerpumpe gesprüht, und in beiden Fällen ist die spezifische Geschwindigkeit der Pumpe weniger als 80.

Gegenwärtig sind eine Zentrifugalpumpe, eine Schaufelpumpe und eine Zahnradpumpe als die für eine Waschpumpe verwendeten Pumpen bekannt. Von diesen wird die Zentrifugalpumpe im allgemeinen verwendet, ausgenommen von einer, die für spezielle Bedingungen verwendet wird. Der Grund, weshalb die Zentrifugalpumpe verwendet wird, ist der, daß sie einfach bei niedrigen Kosten produziert werden kann und daß sie nicht so laut ist, weil sie kein Kontakttyp ist. Jedoch ist es bei der Zentrifugalpumpe notwendig, ein Flügelrad zu schaffen, um die Höhe gegenüber dem Durchmesser des Flügelrads zu verringern, um dadurch die spezifische Geschwindigkeit der Pumpe zu verringern. Daher wird der Strömungskanal im Flügelrad flach. Die Effizienz der Pumpe sinkt drastisch, verursacht durch Wirbelverluste im Strömungskanal oder Ablösungsverluste hervorgerufen an der Oberfläche eines Flügelrades.

Falls spezieller im Fall der Waschpumpe das Flügelrad einen Durchmesser von 30 mm oder ähnlich hat, wird die Ausgangshöhe h₂ (Höhe am Umfang) eines Flügelrads 51, wie in Fig. 11(a) gezeigt, durch theoretische Berechnung auf nicht mehr als 1 mm bestimmt. Demgemäß wird ein Leckverlust im Pumpengehäuse zusätzlich zur Verschlechterung der Leistungsfähigkeit aufgrund eines Verhältnisses (h₂/c) der Ausgangshöhe h₂ des Flügelrads 51 zu einem Zwischenraum c eines Pumpengehäuses schwerwiegend, und die gewünschte hohe Leistungsfähigkeit kann nicht erreicht werden. Eine solche Tendenz ist bemerkenswert, weil die Größe der Waschpumpe klein ist.

Daher wurde bei der konventionellen Waschpumpe das Flügelrad 51 so entworfen, daß die Höhe h des Flügelrads 51 ungefähr 4 bis 6 mm ist, wie in Fig. 11(b) gezeigt wird. Es wird eine Pumpe, deren spezifische Geschwindigkeit höher als die der theoretischen Berechnung eingestellt ist, absichtlich eingesetzt. In einem solchen Fall ist es möglich, die gute Leistungsfähigkeit zu erreichen. Die Verluste, hervorgerufen durch die Ablösung und die Verwirbelung, sind beachtlich. Es ist unmöglich, einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, weil die Kapazität des Flügelrads (Volumen des Strömungskanals des Flügelrads) viel größer als der theoretische Wert ist. Die Effizienz der Pumpe ist nämlich von sekundärer Wichtigkeit. Das Erreichen der erforderlichen Leistungsfähigkeit der Pumpe ist wichtiger als die Pumpeneffizienz.

Zum Beispiel ist eine Pumpe, die unter Optimierung des Flügelraddurchmessers und der Position einer Auslaßöffnung der Pumpe entworfen wurde, um die Pumpeneffizienz zu verbessern, in der JP-OS (Kokai) 62-15 011/87 offenbart. Jedoch ist das Verfahren lediglich ein Mittel zur Umsetzung der Geschwindigkeitsenergie, die durch das Flügelrad gegeben ist, auf wirksame Weise in Druckenergie. Daher ist dies keine wesentliche Maßnahme, um die hocheffiziente Pumpe zu erhalten, weil die Effizienz des Flügelrads selbst nicht verbessert ist.

Bei dem konventionellen Flügelrad 51 fließt die Flüssigkeit nicht entlang des Flügels, die Verteilung des Drucks im Strömungskanal wird gleichförmig und die Auftrennung und die Zirkulation tritt auf, weil der Strömungskanal zwischen den Flügeln vom Mittelabschnitt wie in Fig. 11(c) gezeigt nach außen ausgedehnt ist, und der Flügelradverlust wird durch diese Phänomena hervorgerufen. Dabei besteht auch darin ein Problem, daß die Verschlechterung der Effizienz durch Rotieren der überschüssigen Flüssigkeit im Flügelrad 51 überflüssigerweise verursacht wird, weil das Flügelrad 51 eine für höhere spezifische Geschwindigkeiten geeignete Form hat (die Form ist in der Höhe des Flügelrads vergrößert) und das Volumen des Strömungskanals im Flügelrad 51 ist mehr als notwendig groß.

Die Erfindung wurde im Hinblick auf das oben erwähnte Problem des Standes der Technik gemacht und eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine kleine Zentrifugalpumpe eines Typs von niedriger spezifischer Geschwindigkeit zu schaffen, die sowohl die hohe Pumpeneffizienz als auch die gute Leistungsfähigkeit hat.

Die Konstruktion der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung ist zur Lösung der Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß es einen Motorteil, einen Pumpenteil, ein Flügelrad aufweist, der in dem Pumpenteil vorgesehen ist und durch den Motorteil rotiert wird, und daß das Flügelrad eine abnehmende Höhe in der Umfangsrichtung vom Mittelabschnitt desselben hat, und einen Strömungskanal mit einer im wesentlichen konstanten Breite wie die, die vom Mittelabschnitt zum Umfang desselben führt.

Bei der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß einem Aspekt dieser Erfindung ist vorzugsweise ein Verhältnis (W/h₁) einer Weite W zur Höhe h₁ des Fließkanals am Mittelabschnitt des Flügelrads im Bereich von 0,5 bis 1,2. Bei der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß anderen Aspekten dieser Erfindung ist der Strömungskanal vorzugsweise durch zwei Bogen koaxialer Kreise oder zwei Evolventen gebildet, um so die Weite W desselben im wesentlichen konstant zu erhalten. Und es ist gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung günstig, daß die Höhe am Umfang des Flügelrads im Bereich von einem Siebtel bis zu einem Viertel des Durchmessers des Flügelrads ist. Des weiteren ist bei der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung vorzugsweise eine Ausgleichsöffnung in der Nähe eines runden Vorsprung des Flügelrads vorgesehen, um die Druckdifferenz zu verringern, die vor und hinter dem Flügelrad hervorgerufen ist, um die Pumpeneffizienz weiter zu verbessern, und es ist des weiteren günstig, daß das Gebiet der Ausgleichsöffnung im Bereich von 25% bis 70% (50%) des Eingangsgebiets des Flügelrads im Ganzen ist.

Bei der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung mit der vorgenannten Konstruktion wird das Auftreten der Ablösung und der Verwirbelung im Flügelrad verhindert, weil der Strömungskanal so geformt ist, daß die Weite W vom Mittelabschnitt des Flügelrads nicht aufgeweitet wird. Und das fließende Gebiet des Strömungskanals nimmt in der Umfangsrichtung ab, indem der Strömungskanal so gemacht wird, daß die Weite W nicht aufgeweitet wird und indem das Flügelrad so gemacht wird, daß die Höhe des Flügelrads in der Umfangsrichtung abnimmt, wodurch die Flüssigkeit beschleunigt wird, wenn die Flüssigkeit vom Eingang zum Ende im Flügelrad fließt.

Entsprechend stimmt die Veränderung des Fließbereichs des Strömungskanals mit dem Fluß der Flüssigkeit überein, und so wird das Auftreten der Ablösung verhindert. Des weiteren werden die hochwirksamen Pumpeneigenschaften erreicht, weil der Strömungskanal des Flügelrads so gebildet ist, daß das Volumen des Strömungskanals nahezu gleich zum theoretisch errechneten Wert ist, und so die Flüssigkeit nicht überschüssig fließt.

In den Figuren zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt der Waschpumpe, und eine Ausführungsform der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung;

Fig. 2 einen Längsquerschnitt des Pumpengehäuses der Waschpumpe, die in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 3(a) und (3b) jeweils eine Querschnittsansicht und eine Vorderansicht mit dem Flügelrad, dessen Strömungskanal mit Bögen geformt ist;

Fig. 4(a) und (b) jeweils eine Querschnittsansicht und eine Frontansicht, die das Flügelrad zeigt, dessen Strömungskanal mit Evolventen gebildet wird;

Fig. 5 einen Graphen, dessen Pumpeneigenschaften der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung verglichen wird mit der einer konventionellen Zentrifugalpumpe;

Fig. 6 einen Graphen des Verhältnisses zwischen dem Verhältnis der Breite zur Höhe des Strömungskanals und der Pumpeneigenschaften;

Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt der Waschpumpe, gemäß einer anderen Ausführungsform der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht mit dem Pumpengehäuse der Waschpumpe, wie in Fig. 7 gezeigt;

Fig. 9 eine Vorderansicht eines anderen Beispiels des Flügelrads mit Ausgleichsöffnungen;

Fig. 10 einen Graphen, der das Verhältnis zwischen der Ausgleichsöffnungsgröße und der Pumpenwirksamkeit zeigt;

Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) sind jeweils Querschnittsansichten und eine Vorderansicht, die das Flügelrad zeigen, der für die herkömmliche kleine Zentrifugalpumpe verwendet wird.

Diese Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform dieser Erfindung. Die Fig. 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt der Waschpumpe und zeigt eine Ausführungsform der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung. Eine Waschpumpe 1 ist mit einem Pumpenteil P, einem Motorteil M zum Antreiben des Pumpenteils P und einem wasserabdichtenden Teil S zur Verhinderung des Einströmens eines Waschmittels in den Motorteil M vom Pumpenteil P versehen.

Unter diesen weist der Motorteil M hautpsächlich einen Anker 2, ein Joch 3, einen Magneten 4, einen Grundhalter 5 und ein Motorgehäuse 6 zum Unterbringen derselben auf. Im Motorgehäuse 6 ist der Motorteil M untergebracht, und dient sowohl als Befestigungsteil für eine Wasserdichtung 7, die den wasserabdichtenden Teil S bildet, und ein Pumpengehäuse 8, und wird durch einen Guß mit Kunstharzformung gebildet.

Der Motorteil M und das Motorgehäuse 8 sind koaxial angesetzt, und ein Ende einer Welle 2a des Ankers 2 reicht in das Pumpengehäuse 8 durch die Wasserdichtung 7 hindurch. Der Pumpenteil P weist hauptsächlich das Pumpengehäuse 8, ein Flügelrad und eine Pumpenabdeckung 10 auf. Und das Pumpengehäuse 8 ist in einem Stück mit dem Motorgehäuse 6 geformt, indem Kunstharz wie oben beschrieben verwendet wird. Bei dem Pumpenteil P hat das Pumpengehäuse 8 einen kreisförmigen Querschnitt, und ist zur Motorwelle 2a koaxial. Und das Pumpengehäuse 8 ist mit einem Auslaß 11 in der Richtung einer tangentialen Linie versehen. Eine Pumpenabdeckung 10 weist einen Einlaß 12 und eine Frontabdeckung 14 eines Pumpengehäuses 13 auf.

Der Einlaß 12 hat eine zylindrische Form, die in der axialen Richtung der Pumpenabdeckung 10 verlängert ist, und seine äußere Umgebung wirkt auch als Befestigungsteil zum Befestigen der Waschpumpe an einem Reservoir, das ein Waschmittel enthält. Die Vorderseite 14 ist schräg zum Umfang hin gebildet. Das Pumpengehäuse 8 und die Pumpenabdeckung 10 sind beide mit Kunstharz geformt, und sind fest miteinander durch Ultraschallverbindung verbunden, um so die Luftdichtigkeit zu bewahren. Dabei ist das Pumpengehäuse 13 durch das Pumpengehäuse 8 und die Pumpenabdeckung 10 gebildet.

Bei dem Pumpengehäuse 13 ist das Flügelrad 9, das eine Form wie in Fig. 3 oder Fig. 4 zeigt, in der Lage, die Motorwelle 2a lose mit einem Spiel einzupassen. Das Flügelrad 9 ist mit einer Ausbuchtung 9a versehen, die auf die Welle 2a angepaßt ist, mit einem Hilfsflügel 9b und einem Strömungskanal 9c, der in dem Flügelradkörper gebildet ist. Dabei ist die Ausbuchtung 9a mit einem D-förmigen Einschnitt 9d gebildet, um die rotierende Leistung vom Motorteil M zu erhalten. Der Hilfsflügel 9b weist einige gerade Blätter auf, die um die Mitte des Flügelrads 9 in der axialen Richtung angeordnet sind und reicht bis in den inneren Bereich des Einlasses 12. Der Strömungskanal 9c führt vom Mittelbereich zur Umgebung des Flügelradkörpers.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Flügelrad 9 hat der Strömungskanal 9c eine Form, die durch zwei Bögen koaxialer Kreise erzeugt wird, die die Radien r1 und r2 haben. Die Weite W des Strömungskanals 9c ist nämlich die Differenz (r2-r1) zwischen den zwei Radien r1 und r2, die im wesentlichen vom Mittelabschnitt zum Umgebungsabschnitt konstant ist.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Flügelrad 9 hat der Strömungskanal 9c eine Form, die durch zwei Evolventen erzeugt wird, die um den vorgeschriebenen Winkel R verschoben sind. Auch in diesem Fall ist die Weite des Strömungskanals 9c W (Dg × R) indiziert mit dem Produkt des Durchmessers Dg des Grundkreises und dem Schiebewinkel R, das im wesentlichen konstant vom Mittelabschnitt zum Umfangsabschnitt ist.

In beiden Fällen des in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Flügelrads 9 ist ein Verhältnis (W/h₁) einer Weite W zur Höhe h₁ des Strömungskanals 9c im Bereich von 0,5 bis 1,2. Zur Höhe des Flügelrads 9 ist die Höhe am Mittelabschnitt immer größer als die Höhe h₂ am Umfangsabschnitt, die Höhe des Flügelrads 9 ist in der Umfangsrichtung vom Mittelabschnitt ausgehend abnehmend.

Als nächstes wird der Betrieb der Waschpumpe 1 beschrieben.

Durch Anlegen einer Spannung an den Motorteil M wird der Anker 2 gedreht. Die Drehung des Ankers 2 wird auf das Flügelrad 9 durch die Welle 2a übertragen, die in das Pumpengehäuse 13 durch die Wasserdichtung 7 reicht. Das Flügelrad 9 wird durch Einpassung der Welle 2a in die Ausbuchtung 9a des Flügelrads 9 durch den D-förmigen Einschnitt 9d gedreht. Durch die Drehung des Flügelrads 9 gibt das Hilfsblatt 9b, das in dem Einlaß 12 untergebracht ist und in das Waschmittel eintaucht, eine Drehleistung an das Waschmittel, saugt das Waschmittel in den Einlaß 12 und führt es in das Pumpengehäuse 13. Das Waschmittel, das in das Pumpengehäuse 13 geführt ist, hat eine kinetische Energie durch den Strömungskanal 9c des Flügelrads 9 aufgrund des Prinzips der Zentrifugalpumpe erhalten und wird nach außen zum Umfang des Flügelrads 9 getrieben, des weiteren wird das Waschmittel durch den Auslaß 11 zum Zufuhrsystem des Waschmittels nach außen getrieben.

Weil wie oben beschrieben das Verhältnis (W/h₁) der Weite W zur Höhe h₁ des Strömungskanals 9c im Bereich von 0,5 bis 1,2 ist, wird das Waschmittel, das in dem Strömungskanal 9c fließt, bedingt durch seine Viskosität nicht so sehr von der Seitenwand des Strömungskanals 9c bedingt durch seine Viskosität beeinflußt, und der Leckverlust von der Dichtung zwischen dem Pumpengehäuse 13 und dem Flügelrad 9 wird verringert. Es ist möglich, den durch Veränderung des Strömungskanalabschnitts hervorgerufenen Verlust zu verringern, sowie den Ablösungsverlust und den Verwirbelungsverlust. Obwohl des weiteren das Waschmittel beschleunigt wird, wenn es sich dem Umfang des Flügelrads 9 nähert, indem die kinetische Energie im Strömungskanal 9c erhalten wird, kann die Ablösung verhindert werden, indem das Flügelrad 9 so gemacht wird, daß seine Höhe in der Umfangsrichtung verringert wird.

Fig. 5 zeigt ein graphische Darstellung, die experimentielle Ergebnisse zeigt, die Pumpeneigenschaften betreffen, wie durch die Figur offensichtlich ist, ist experimentiell bestätigt, daß die Pumpeneigenschaften der Waschpumpe (kleine Zentrifugalpumpe) gemäß dieser Erfindung, welche mit "" bezeichnet sind, weit fortgeschritten verglichen mit den der herkömmlichen Waschpumpe, markiert mit "┤" sind. Die Effizienz der Pumpe gemäß dieser Erfindung ist drastisch bis zu 36% verbessert, verglichen mit der Effizienz der herkömmlichen Pumpe von etwa 23%.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Veränderung der Pumpeneigenschaften gleichzeitig mit der Veränderung des Verhältnisses des Strömungskanalabschnitts zeigt, und es wurde gefunden, daß der Pumpenwirkungsgrad am höchsten ist, wenn das Verhältnis (W/h₁) der Weite W zur Höhe h₁ des Strömungskanals 9c etwa 0,8 ist.

Fig. 7 bis Fig. 9 sind Zeichnungen, die eine andere Ausführungsform dieser Erfindung zeigen. Fig. 7 ist ein vertikaler Querschnitt der Waschpumpe, die eine andere Ausführungsform der kleinen Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung zeigt. Eine Waschpumpe 21 gemäß dieser Ausführungsform hat eine Konstruktion, die ähnlich der der Waschpumpe 1 gemäß der zuvor erwähnten Ausführungsform ist, mit Ausnahme eines Flügelrads 22, welches in dem Pumpengehäuse 13 untergebracht ist, das mit dem Pumpengehäuse 8 und der Pumpenabdeckung 10 wie in Fig. 8 gezeigt gebildet ist.

Das Flügelrad 22 ist mit einer Ausbuchtung 22a, einem Hilfsflügel 22b (welcher mit den Zweipunkt-Strichlinien in Fig. 8 gezeigt ist), einem Strömungskanal 22c ähnlich zum Flügelrad 9 der zuvor genannten Ausführungsform, und mit einer im Strömungskanal 22c vorgesehenen Ausgleichsöffnung 22d zusätzlich zum obigen versehen ist. Der Strömungskanal 22c führt vom Mittelabschnitt zum Umfangsabschnitt des Flügelradkörpers, und hat eine Form, die durch zwei Bögen koaxialer Kreise erzeugt wird, mit Radien r1 und r2. Das Flügelrad 22 ist mit einem Flügel 22f zwischen dem Strömungskanal 22c und einer Erleichterungsöffnung 22g (gezeigt in Fig. 7) auf der Rückseite des Flügels 22f versehen. Das Flügelrad 22 ist ebenfalls mit vier Ausgleichsöffnungen 22d an Positionen versehen, die in dieser Ausführungsform mit der Ausbuchtung 22a begrenzt sind und so geformt sind, um zwischen den Vorder- und Rückseiten des Flügelrads 22 hindurch zu passen und in Verbindung zu sein. Das gesamte Gebiet dieser Ausgleichsöffnungen 22d ist in dem Bereich von 25% bis 50% eines Eingangsgebietes A (gezeigt mit gestrichelten Linien in Fig. 8 und 9). In diesem Fall ist die Form der Ausgleichsöffnungen 22d nicht nur auf die kreisförmige Form wie in Fig. 8 begrenzt, sondern sie können eine andere Form wie eine verlängerte kreisförmige Form wie in Fig. 9 gezeigt haben.

Das Flügelrad 22 der Waschpumpe 21 wird durch Zuführen einer Spannung an den Motorteil M gedreht, und das Waschmittel in dem Behälter wird zum Zuführsystem für das Waschmittel ausgegeben, entsprechend einer ähnlichen Aktion wie in dem Fall der vorher erwähnten Ausführungsform der Waschpumpe 1 erklärt.

Dabei berührt das Flügelrad 22 kaum die Pumpenabdeckung 10, auch falls die Druckdifferenz zwischen den Vorder- und Rückseiten des Flügelrads 22 erzeugt wird, weil es möglich ist, die Druckdifferenz durch die Ausgleichsöffnungen 22d zu lösen, die um die Ausbuchtung 22a vorgesehen sind, so daß die Pumpenleistungsfähigkeit nicht schwankt und die Pumpenwirksamkeit nie verschlechtert wird.

Betreffend der Größe der Ausgleichsöffnungen 22d, besteht die Möglichkeit, daß das Streuen der Pumpenleistungsfähigkeit und die Verschlechterung der Pumpeneffizienz durch den Gleitwiderstand hervorgerufen sind, der zwischen dem Flügelrad 22 und der Pumpenabdeckung 10 erzeugt wird, weil es nicht möglich ist, die Druckdifferenz hinreichend zu verringern, die zwischen der Vorder- und der Rückseite des Flügelrads 22 hervorgerufen wird, wenn das gesamte Gebiet der Ausgleichsöffnung 22d klein ist. Im Gegensatz zum obigen besteht auch die Möglichkeit, daß die Leistungsfähigkeit und die Effizienz der Pumpe durch einen Verlust des Drucks am Zentrum des Flügelrads 22 auf der Seite des Motorteils M und dem Umfang des Flügelrads 22 herabgesetzt ist, weil das Waschmittel in die Vorderseite von der Rückseite des Flügelrads 22 fließt, und das Waschmittel kehrt vom Umfangsabschnitt des Flügelrads 22 zum mittleren Abschnitt zurück, das heißt, die interne Zirkulation (Undichtigkeitsverlust) steigt an, wenn das Gesamtgebiet der Ausgleichsöffnung 22d zu groß ist.

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Pumpenwirksamkeit und dem Verhältnis des Gesamtgebietes der Ausgleichsöffnung 22d zum Eingangsgebiet des Flügelrads 22 beim Fall des Variierens des Gesamtgebietes der Ausgleichsöffnung 22d zeigt. Es wurde gefunden, daß die höchste Effizienz erreicht werden kann, wenn das Verhältnis des Gebietes im Bereich von 25% bis 50% ist, die Pumpenwirksamkeit ist insbesondere merklich verbessert, wenn das Verhältnis etwa 40% ist, verglichen mit der Pumpe ohne die Ausgleichsöffnung.

Wie oben beschrieben, ist die kleine Zentrifugalpumpe gemäß dieser Erfindung mit einem Flügelrad versehen, dessen Höhe größer als der theoretisch ermittelte Wert ist und in der Umfangsrichtung vom mittleren Abschnitt abnimmt, und dessen Strömungskanal eine enge und konstante Breite hat. Daher ist es möglich, einen Verlust in dem Strömungskanal bei der kleinen Zentrifugalpumpe einer niedrigen Flußrate und eines Hochdrucktyps mit niedriger spezifischer Geschwindigkeit drastisch zu verringern, und eine hervorragende Wirkung kann erreicht werden, so daß es möglich ist, die Pumpeneffizienz und Leistungsfähigkeit zu verbessern.

Claims

1. Zentrifugalpumpe kleiner Größe enthaltend:

- einen Motorteil (M);
- einen Pumpenteil (P);
- ein Flügelrad (9, 22), das in dem Pumpenteil (P) vorgesehen ist und durch den Motorteil (M) gedreht wird; und wobei
- das Flügelrad (9, 22) eine vom mittleren Abschnitt in Richtung auf den Umfang abnehmende Höhe hat und einen Strömungskanal (9c, 22c) mit einer im wesentlichen konstanten Weite W, der von dem mittleren Abschnitt zum Umfang desselben führt.

2. Zentrifugalpumpe kleiner Größe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis (W/h₁) einer Weite W zur Höhe h₁ des Strömungskanals (9c, 22c) am mittleren Abschnitt des Flügelrads (9, 22) im Bereich von 0,5 bis 1,2 ist.

3. Zentrifugalpumpe kleiner Größe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (9c, 22c) so in dem Flügelrad ausgebildet ist, daß die Breite desselben durch zwei Kreisbögen koaxialer Kreise mit den Radien r1 und r2 im wesentlichen konstant bleibt.

4. Zentrifugalpumpe kleiner Größe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (9c, 22c) im Flügelrad (9, 22) gebildet ist, um so die Weite W desselben durch zwei Evolventen im wesentlichen konstant zu halten.

5. Zentrifugalpumpe kleiner Größe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad am Umfang desselben die Höhe h₂ hat, die in einem Bereich von einem Siebtel bis zu einem Viertel des Durchmessers desselben liegt.

6. Zentrifugalpumpe kleiner Größe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (9, 22) mit einer Ausgleichsöffnung (22d) in der Nähe einer Ausbuchtung (9a) desselben versehen ist.

7. Zentrifugalpumpe kleiner Größe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsöffnung insgesamt ein Gebiet in einem Bereich von 25% bis 50% des Eingangsbereichs des Flügelrads einnimmt.