DE4328861A1

DE4328861A1 - Pump for liquids

Info

Publication number: DE4328861A1
Application number: DE19934328861
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl In Hopfensperger; Rudolf Dipl Ing Tungl
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-03-02
Also published as: AU677347B2; EP0640767A1; AU7025494A

Description

Die Erfindung betrifft eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpe für Flüssigkeiten.The invention relates to a driven by an electric motor Pump for liquids.

Eine solche Pumpe ist bekannt (DE-C2 32 16 592). Die bekannte Pumpe besitzt ein zweiteiliges, aus Kunststoff gespritztes Pumpengehäuse. Das in dem Pumpengehäuse drehbar angeordnete Pumpenrad ist von einem auf dem Pumpengehäuse befestigten Elektromotor angetrieben.Such a pump is known (DE-C2 32 16 592). The well-known pump has a two-part pump housing molded from plastic. The pump wheel rotatably arranged in the pump housing is from an electric motor attached to the pump housing.

Bei der bekannten Pumpe handelt es sich um eine kleine Kreiselpumpe radialer Bauart. Bei diesen Pumpen wird das axial angesaugte Wasser durch die einzelnen Schaufeln des Pumpenrades beschleunigt und radial nach außen in den vorhandenen Druckraum befördert. Das aus diesem Druckraum austretende Strömungsmedium besitzt eine bestimmte Energie, die in einen statischen und einen dynamischen Anteil zerlegt werden kann. Der dynamische Anteil ist beispielsweise bei hohem Gegendruck sehr gering, während der statische Anteil bestimmend ist. Wegen des geringen dynamischen Anteils an der Energie des Strömungsmediums ist der Volumenstrom gering. The known pump is a small centrifugal pump radial design. With these pumps, the axially drawn water accelerated by the individual blades of the impeller and transported radially outwards into the existing pressure chamber. The end flow medium exiting this pressure chamber has a certain one Energy divided into a static and a dynamic part can be disassembled. The dynamic part is for example at high back pressure very low while the static portion is decisive. Because of the low dynamic share in the Energy of the flow medium, the volume flow is low.

Die Strömungsenergie stammt aus der Bewegungsenergie des Rades, die auf das Wasser übertragen wurde. Bei der Durchströmung beschleunigt die Schaufel das Wasser nur einmal. Dies bedeutet, daß der Energieumsatz vom Laufrad auf das Strömungsmedium bei gleicher Laufradgeometrie nur über die Umfangsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Das ist entweder mit einer höheren Drehzahl oder einem größeren Laufrad-Durchmesser möglich. Bei den in der Regel verwendeten Spaltpolmotoren (Asynchronmotoren) oder Synchronmotoren kann die Drehzahl nur mit Hilfe der Frequenzerhöhung verwirklicht werden, was einen erheblichen Mehraufwand bedeutet. Ein größerer Pumpenrad-Durchmesser führt zwangsläufig zu größeren Pumpenabmessungen.The flow energy comes from the kinetic energy of the wheel was transferred to the water. Accelerated when flowing through the scoop the water only once. This means that the Energy conversion from the impeller to the flow medium at the same Impeller geometry can only be increased via the peripheral speed can. That is either at a higher speed or one larger impeller diameter possible. With the usually used shaded-pole motors (asynchronous motors) or synchronous motors the speed can only be realized with the help of frequency increase become, which means a considerable additional effort. A bigger one Impeller diameter inevitably leads to larger ones Pump dimensions.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, eine Pumpe der eingangs erwähnten Bauweise zu schaffen, welche bei gleichen Abmessungen und gleicher Drehzahl des Pumpenrades eine größere Pumpleistung erzeugt, d. h. die spezifische Leistung soll erhöht werden.The technical problem underlying the invention exists in creating a pump of the type mentioned at the beginning, which with the same dimensions and the same speed of the Pump wheel produces a greater pumping capacity, i. H. the specific Performance should be increased.

Dieses technische Problem wird von einer Pumpe mit folgenden Merkmalen gelöst:This technical problem is caused by a pump with the following Features resolved:

a) a flat housing consisting of base and cover,
b) a pump wheel driven by the electric motor in Housing interior,
c) a circular suction opening in the lid,
d) the pump wheel consists of a circular plate with these integrally molded blades,
e) is on the circumference of the housing interior behind the impeller Channel arranged.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Grundidee, die Flüssigkeit nach einer Beschleunigung durch eine Schaufel des Pumpenrades zum Pumpenrad zurückzuführen, um es erneut durch eine andere Schaufel zu beschleunigen. Auf diese Weise erfolgt eine mehrfache Energieübertragung von den Schaufeln der Pumpe auf die Flüssigkeit, bevor diese das Pumpengehäuse verläßt.The solution according to the invention is based on the basic idea that Liquid after being accelerated by a scoop of Pump wheel back to the pump wheel to be replaced by a speed up other shovel. In this way, a multiple energy transfer from the blades of the pump to the Liquid before it leaves the pump housing.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pumpe sind in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten. Sie ist nachstehend anhand der Fig. 1 bis 7 beschrieben. Es zeigen:Advantageous embodiments of the pump according to the invention are contained in claims 2 to 6. It is described below with reference to FIGS. 1 to 7. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie CD in Fig. 2 durch die erfindungsgemäße Pumpe, Fig. 1 is a longitudinal section along the line CD in FIG. 2 by the inventive pump,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie AB in Fig. 1 durch die erfindungsgemäße Pumpe, Fig. 2 shows a section along the line AB in Fig. 1 by the inventive pump,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie EF in Fig. 4 durch den Gehäusedeckel, Fig. 3 is a section along the line EF in Fig. 4, through the housing cover

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie GH in Fig. 3 durch den Gehäusedeckel, Fig. 4 shows a section along the line GH in Fig. 3 by the housing cover,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schaufelseite einer Ausführungsform des Pumpenrades, Fig. 5 is a plan view of the blade side of an embodiment of the pump wheel,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Pumpenrades gemäß Fig. 5 und Fig. 6 is a side view of the pump wheel of FIG. 5 and

Fig. 7 die Draufsicht auf die Schaufelseite einer anderen Ausführungsform des Pumpenrades. Fig. 7 is a top view of the blade side of another embodiment of the pump wheel.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht das Pumpengehäuse aus dem Gehäuseboden 1 und dem Gehäusedeckel 2. In einem Hohlraum zwischen Gehäuseboden 1 und Gehäusedeckel 2 ist das Pumpenrad 3 drehbar angeordnet, dessen Nabe 4 von einem - nicht gezeigten - Elektromotor angetrieben wird. Am Umfang des Gehäuseinnenraums ist hinter dem Pumpenrad 3 ein Kanal 5 angeordnet. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, weist der Kanal 5 einen Querschnitt auf, welcher sich von seiner engsten Stelle bei 6 bis zum Ausblasstutzen 7 stetig vergrößert. Der Kanal kann aber auch einen gleichmäßigen Querschnitt auf seiner gesamten Länge aufweisen.As can be seen from FIG. 1, the pump housing consists of the housing base 1 and the housing cover 2 . In a cavity between the housing base 1 and housing cover 2 , the pump wheel 3 is rotatably arranged, the hub 4 of which is driven by an electric motor (not shown). A channel 5 is arranged on the circumference of the housing interior behind the pump wheel 3 . As can be seen from FIGS. 1 and 2, the channel 5 has a cross section which increases continuously from its narrowest point at 6 to the outlet nozzle 7 . The channel can also have a uniform cross-section over its entire length.

Die gezeigte Pumpe wirkt nun in folgender Weise: Bei angetriebenem Pumpenrad 3 werden die Flüssigkeitsteilchen axial durch die Ansaugöffnung in dem Gehäusedeckel 2 angesaugt und gelangen dadurch in das Pumpenrad 3. Während der diagonalen Durchströmung des Pumpenrades 3 wird von dessen Schaufeln 9 Energie auf die Flüssigkeitsteilchen übertragen, welche dadurch an die Außenwand des hinter dem Pumpenrad 3 vorhandenen Kanal 5 befördert werden. Nach einer Richtungsumkehr der Strömung im Kanal 5 und ihrem Wiedereintritt in die Schaufelkanäle werden die Flüssigkeitsteilchen erneut beschleunigt. Wegen der Überlagerung dieser kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeitsteilchen durch eine Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung entsteht eine schraubenförmige Durchströmung des Kanals 5 bis zum Ausblasstutzen 7 unter mehrfacher Beschleunigung der Flüssigkeitsteilchen. Die Strömung der Flüssigkeit ist in den Fig. 1 und 2 durch die Linien 8 angedeutet.The pump shown now works in the following way: When the pump wheel 3 is driven, the liquid particles are sucked axially through the suction opening in the housing cover 2 and thereby get into the pump wheel 3 . During the diagonal flow through the pump wheel 3 , energy is transferred from its blades 9 to the liquid particles, which are thereby conveyed to the outer wall of the channel 5 present behind the pump wheel 3 . After a reversal of the direction of flow in channel 5 and its re-entry into the blade channels, the liquid particles are accelerated again. Due to the superimposition of this circular movement of the liquid particles by a speed component in the circumferential direction, a helical flow through the channel 5 to the blow-out nozzle 7 occurs with multiple acceleration of the liquid particles. The flow of the liquid is indicated by the lines 8 in FIGS. 1 and 2.

Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen die Gestalt des Pumpendeckels 2. Aus den Fig. 5 und 6 ist die Gestalt eines Ausführungsbeispiels des Pumpenrades 3 zu erkennen. Fig. 5 zeigt, daß das Pumpenrad 3 mit einer Mehrzahl von Schaufeln 9 versehen ist, welche rückwärts gekrümmt ausgebildet sind. Der Pfeil 10 zeigt die Drehrichtung des Pumpenrades 3 an. Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, sind die Schaufeln 9 mit einer kreisförmigen Platte 11 verbunden, welche ihrerseits mit der Nabe 4 verbunden ist. Der Durchmesser der kreisförmigen Platte 11 ist geringer als der von den Außenkanten der Schaufeln 9, d. h. etwa die Hälfte der Schaufellänge ist freitragend ausgebildet. Die Länge des Innenrandes 12 der Schaufeln 9 ist größer als die Länge des Außenrandes 13, weil der Rand 14 schräg verläuft. FIGS. 3 and 4 illustrate the shape of the pump cover 2. From FIGS. 5 and 6 can be seen an embodiment of the pump impeller 3, the shape. Fig. 5 shows that the pump wheel 3 is provided with a plurality of blades 9 which are curved backwards. The arrow 10 shows the direction of rotation of the pump wheel 3 . As can be seen from FIG. 6, the blades 9 are connected to a circular plate 11 , which in turn is connected to the hub 4 . The diameter of the circular plate 11 is smaller than that of the outer edges of the blades 9 , ie approximately half of the blade length is self-supporting. The length of the inner edge 12 of the blades 9 is greater than the length of the outer edge 13 because the edge 14 runs obliquely.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Pumpenrades 3. Dieses Pumpenrad besitzt radial endende Schaufeln 15. Die Drehrichtung des Pumpenrades 3 ist durch den Pfeil 16 angezeigt. Fig. 7 shows another embodiment of the pump wheel 3. This impeller has radially ending blades 15 . The direction of rotation of the pump wheel 3 is indicated by the arrow 16 .

Claims

1. Pump for liquids driven by an electric motor with the following features:

a) a flat housing consisting of base ( 1 ) and cover ( 2 )
b) a pump wheel ( 3 ) which can be driven by the electric motor in the interior of the housing,
c) a circular suction opening in the lid,
d) the pump wheel ( 3 ) consists of a circular plate ( 11 ) with blades ( 9 ) integrally formed thereon,
e) a channel ( 5 ) is arranged on the circumference of the housing interior behind the pump wheel.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the blades ( 9 ) protrude beyond the edge of the circular plate ( 11 ).

3. Pump according to claims 1 and 2, characterized in that the pump wheel ( 3 ) has backward curved blades ( 9 ).

4. A pump according to claims 1 and 2, characterized in that the pump impeller (3) has radially ending blades (15).

5. Pump according to claims 1 to 4, characterized in that the channel ( 5 ) has an increasing cross-section in the circumferential direction.

6. Pump according to claims 1 to 5, characterized in that the length of the blades ( 9 ) on the plate ( 11 ) is greater than on the upper edge.