TW446798B - Shaftless canned rotor inline pipe pump - Google Patents

Description

446 79 8 Α7 __Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 發明領域 本發明有關一種罐裝轉子同軸管泵，特別有關一種無 軸式罐裝轉子同軸管泵。 發明背景 在許多應用中採用 使用在對於鍋爐洪水之 冷凝器所用冷卻水循環 化學程序中，係在反應 業化學品循環管線之中 在管線系統中用於 轉子（馬達）同軸管泵 泵以移動各類型 管線系統中。泵 以及燃油傳送之 器、配送柱管、 採用泵。 流體，譬如，泵係 亦使用於冷卻器及 管線系統中。許多 鍋壺及類似物的工 請 k, 閲背， 之 注、意 I Λ 項 再 填 象裝頁 典型的 於泵的一側上之一個馬達。此馬 子’此轉子具有耦合至栗的動葉 及一個包圍或罐裝定子，以在圍 間的電磁 子的旋轉 移動流體之一種常見的泵係爲罐裝 子同軸管泵包括位 罐裝轉子 以達成流 轉，此驅 罐裝 段的吸取 馬達及驅 這部份的 習知 及其他相 子具有稱合至 圍或罐裝定子 與罐裝定子之 體的泵輸。轉 動軸將動葉輪 轉子泵係利用 埠抽取此泵處 動軸軸承、且 流體隨後再度 的罐裝轉子泵 關機械組件係 耦合至轉 一部份的 理流體並 移除因馬 導入泵段 具有某些 提高複雜 罐裝轉 達具有 輪而旋 繞罐裝 相互作 將經由 子。 泵處理 循環通 達無效 的吸取 相關缺 度且增 一個包圍或罐裝轉 轉之一個驅動軸； 轉子的周邊。經由 用產生高速旋轉1 驅動軸使動葉輪旋 流體，一般係従泵 過馬達，用以潤滑 率所產生的熱量。 璋中。 點，驅動軸的軸承 加此栗的成本。並 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7_五、發明説明（2 ) 且，驅動軸及相關組件可能需要大量維修。此外，驅動軸 增大泵的長度，因此限制了泵在管線系統中之可用位置。 習知安裝在一基板上之泵可受到由於過度的管件負荷 所致之許多外力及力矩，這些力與力矩可使泵發生過早的 故障若泵可駐留在管件系統中，則消除所有的管件負荷 〇 因此，仍需要一種無軸式罐裝轉子同軸管泵。 發明槪論 —種泵，係包含一個槪呈中空殼體；一個環狀轉子， 可旋轉式安裝在殼體內；一個環狀定子，固定式安裝在殼 體內且圍繞轉子的周邊：及一個閉合的動葉輪，與環狀轉 子呈軸向對準。此動葉輪包括一個固定式安裝在環狀轉子 內之管狀流體入口構件，使得轉子可旋轉式驅動動葉輪。 圖式簡單說明 詳細參照圖式之示範性實施例，以更詳細地瞭解本發 明的優點、性質及多種額外的特徵，其中： 圖1爲根據本發明一項實施例之泵的剖視圖： 圖2爲圖1的泵的驅動段之分解剖視圖； 圖3爲圖1的泵的升壓器泵段之分解剖視圖：及 圖4爲圖1的泵之剖視圖，顯示操作期間流過泵之流 體° 應瞭解圖式僅用以示範本發明槪念’而非實際比例。 . Γ"''-裝-------訂------ (請先閱讀t'面之：?i-意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210 X 297公釐） 4 仆 79 8 Μ Β7 經濟部智惡財產局員工消费合作社印製 五 '發明説明（3 ) 主要元件對照表 1 〇 :泵 1 1 :入口管 1 2 :驅動段 1 3 :出口管 1 4 ’·升壓器泵段 1 6 :動葉輪 1 8 :馬達 2 0 =殼體 2 2 =圓柱形側壁 2 4 :端壁 2 6 :流體流入開口 2 8 ，84，86，116:外表面 3 0 :圓形入口管安裝凸緣 3 2 ，1 2 2 :內表面 3 4 圓柱形凸緣 3 6 ，1 2 4 :環狀凹部 3 8 ，環狀溝槽 4 0 ‘圓柱形第一轉子軸承 4 2. -第一環狀轉子止推軸承 4 4 ，1 5 0 :開孔 4 6 :內部 4 8 ，1 0 6 :圓形安裝凸緣 -_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 每46798 = 五、發明説明（4 ) 5 2 :轉子 5 4 :定子 5 6 :定子鎮合件 5 8 :圓柱形壁構件 6 0 :圏形壁構件 6 2 :轉子鎖合件） 6 4 :罐裝轉子 66，67:第一及第二端表面 68、70 :外與內圓柱形表面 7 2 :轉子軸承 7 4 :第二環狀轉子止推軸承構件 7 8 :罩接合凹部 8 0 :流體收集器（升壓器） 8 2 :碟構件 8 8 :轂 9 0 :葉片 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部智慧財產局工消費合作社印製

承 推 止件 口 輪構 開 葉導部 入 動先裙 口流部形形形 入.輪凹圈柱柱端 狀葉狀 一 圓圓開 罩管動環第...... 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（2 ί 0 X 297公釐） 446798 A7 B7 五、發明説明（5 端 2 流管件圏構 合 1 體口構二導 閉1流出轂第先 壁 內 與 外 緣 瑕 口凸 圓開裝 : 出安 承 軸 •二| | 推 止孔 輪開 葉收 動接 形件 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 0 :軸承座 1 3 2 :圚柱形動葉輪軸承 1 3 4 :升壓器通道 1 3 8 :管狀襯墊 1 4 0 :第一通路 1 4 2 :第二通路 14 8 ’位置 發明詳細描述 圖1顯示根據本發明的一項實施例之泵1 〇，泵1 〇 適合作爲用於管線系統中且安裝在此系統的〜·入口管1 1 與一出口管13之間之一個同軸泵。因爲泵1〇駐留在管 線系統內，故實質消除所有的管件負荷。熟悉本技藝者瞭 解泵1 0亦適合其他應用。 如圖1所示，泵1 〇槪括包含一個驅動段1 2及一個 升壓器泵段1 4 ’升壓器泵段1 4具有一個與驅動段1 2 爲一體之動葉輪1 6 ’因此不需要習知栗所用之驅動軸。 本紙張尺度逋用中國國家標準〈CNS ) A4規格（2〗0Χ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) • —裝 _ 訂 ij. 446798 λ7 __Β7 五、發明説明（6 ) 免去驅動軸將可有利地降低泵1 0之機械複雜度及維修需 求並減小其長度，因此可將泵1 0放置在管線系統內無法 放置習知泵之位置處。 如圖1及2共同顯示，本發明的泵1 0之驅動段1 2 包含包覆在一殻體2 0內之一個習知的馬達1 8。殻體 2 ◦槪括包括一個圓柱形側壁2 2，此圓柱形側壁2 2的 一端由一個具有一流體流入開口 2 6的端壁2 4所閉合。 端壁2 4的外表面2 8包括圍繞流體流入開口 2 6之一個 凸起的圓形入口管安裝凸緣3 0。端壁2 4的內表面3 2 係界定元件之一同軸排列，此排列係包括一個圓柱形凸緣 3 4，圍繞流體流入開口 2 6 ;—個環狀凹部3 6，位於 圓柱形凸緣3 4的根部：及一個環狀溝槽3 8，圍繞圓柱 形凸緣3 4及環狀凹部3 6。一個圓柱形第一轉子軸承 4 0固定式安裝在圓柱形凸緣3 4外表面上，而一個第一 環狀轉子止推軸承4 2座落在環狀凹部3 6中。殼體2 0 的圓柱形側壁2 2包括一個開孔4 4，此開孔4 4使殼體 2 0的內部4 6相導通以電性連接至馬達1 8。圓柱形側 壁2 2的開端界定一個圓形安裝凸緣4 8以將升壓器栗段 1 4安裝至驅動段1 2。一個環狀浮雕5 0設置於安裝凸 緣4 8的內周邊上。 驅動段1 2的馬達1 8可爲一個A C感應馬達、永久 磁性馬達、開關磁阻馬達、或能夠驅動升壓器栗之任何其 他適當馬達。圖示實施例中’馬達1 8槪括包括一個可旋 轉式安裝在殼體20內之轉子52'及一個固定式安裝在 本纸乐足度適用中國國家樣率（CMS ) Μ規格（2i0x 297公楚;） (請先閲讀背面之注^^#>項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

44^79 Q A7 ______B7__ 五、發明説明（7 ) 殼體2 0內圍繞轉子5 2之定子5 4。 定子5 4具有環狀構造且通常由一個定子鎖合件5 6 作隱藏式密封或罐裝，定子鎖合件5 6係由一個圓柱形壁 構件5 8及一個往外延伸的圏形壁構件6 0所構成。圓柱 形壁構件5 8的自由端6 2係密封式附接在殼體端壁2 4 的環狀溝槽3 8中，圈形壁構件6 0密封式駐留在殼體 2 0之圓形安裝凸緣4 8的環狀浮雕5 0中。 轉子5 2亦爲環狀構造且一般係由包住轉子5 2的一 個轉子鎖合件6 2 (罐裝轉子6 4 )所隱藏式密封或罐裝 。罐裝轉子6 4具有第一及第二端表面6 6、6 7及延伸 於端表面6 6、6 7之間的外與內圓柱形表面6 8、7 0 。一個轉子軸承7 2固定式安裝至罐裝轉子6 4中第一端 表面6 6與內圚柱形表面7 0相遇的部份。轉子軸承7 2 具有一個座落在罐裝轉子6 4的第一端表面6 6上之第二 環狀轉子止推軸承構件7 4，，以及一個座落在罐裝轉子 6 4的圓柱形內表面7 0上之第二圓柱形轉子軸承構件 7 6。一個罩接合凹部7 8係形成於鄰近第二端表面6 7 處之罐裝轉子6 4的內圓柱彤表面7 0中。 請一起參照圖1及3，升壓器泵段14包含動葉輪 1 6及固定式安裝至殼體2 0開端之一個流體收集器或升 壓器8 0。動葉輪1 6 —般具有習知閉合構造且包含一個 碟構件82，此碟構件82具有外表面84 ' 86 個 從內表面8 4出現的中央配置轂8 8 ;多數葉片9 0 ，從 碟構件8 2內表面8 4上之轂8 8呈徑向延伸；及—個包 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 0-衣-- (請先閲讀背面之1意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4杯798 A7 _ B7 __ ____ ---- ..____^,1 五、發明説明（8 ) 圍葉片9 0之罩9 2，罩9 2包括界定一動葉輪流入開口 9 5之一個管狀入口 9 4。葉片9 0及罩9 2界定多數習 知徑向延伸的動葉輪排放埠8 6。碟8 2的外表面8 6包 括扣持一第一圈形動葉輪止推軸承9 9之一個環狀凹部 9 8，及一·個中央配置的圓柱形先導構件1 〇 〇 ° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 升壓器8 0包含〜個圓柱形裙部1 〇 2，此圓柱形裙 部1 0 2具有一個開端1 〇 4，其中一個圓形安裝凸緣 1 0 6抵靠住殼體2 0的安裝凸緣4 8 ;及由圖形外與內 壁1 10、1 1 2所界定之一個閉合端10 8 °外壁 1 1 0具有一個中央配置的流體流出開口 1 1 4 ’外壁 110的外表面116包括圍繞流體流出開口114之一 個凸起圓形出口管安裝凸緣1 1 8。裙部1 〇 2及壁 110、 112界定多數的習知升壓器通道134、以在 動葉輪排放埠9 6與流體流出開口 1 1 4之間提供一個流 體路徑。內壁1 1 2具有一個往外壁1 1 0的流體流出開 口 1 1 4延伸之中央配置轂構件1 2 0。內壁.1 1 2的內 表面1 2 2包括一個環狀凹部1 2 4，用於扣持一個第二 圈形動葉輪止推軸承1 2 6 :及一個中央配置先導構件接 收開孔1 2 8。一個圓柱形動葉輪軸承1 3 2係座落在先 導構件接收開孔1 2 8壁中所界定之一個具有對應形狀的 軸承座1 3 0中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 如圖1所示，動葉輪1 6的罩管狀入口構件9 4以不 可旋轉方式座落在罐裝轉子6 4的接合凹部7 8中，因此 形成一個整合罐裝轉子/動葉輪總成1 3 6。罐裝轉子/ -UJ-»__ 446 ^9 8 A7 B7 五、發明説明（9 ) 動葉輪總成係可旋轉配置於殼體2 0與升壓器8 0之間， 其中罐裝轉子6 4安裝在殼體圓柱形凸緣3 4上而與殼體 流入開口 2 6呈軸向對準，且動葉輪1 6經由先導構件 1 0 0及先導構件接收開孔1 2 8可旋轉式配置於升壓器 80中。轉子及動葉輪軸承40、42、72、99、 1 26、1 32可使罐裝轉子/動葉輪總成1 36自由旋 轉。經由轉子5 2與定子5 4之間的相互電磁作用使罐裝 轉子/動葉輪總成1 3 6產生高速旋轉，而達成流體泵輸 〇 如圖1進一步所示，泵1 0包括第一及第二流體冷卻 /潤滑通路140及142。第一通路140係由罐裝定 子5 4與罐裝轉子64之間、罐裝轉子6 4與殻體端壁 2 4之間、及罐裝轉子6 4與管狀襯墊1 3 8之間界定的 間隙所形成。第二通路係由動葉輪1 6與升壓器內壁 1 1 2之間界定的一個間隙所形成。 圖4顯示泵1 0操作期間之流體流動，流體經過殼體 流入開口 2 6抽入泵1 0中。一個附接至殼體圓柱形凸緣 3 4之管狀襯墊1 3 8係實質延伸通過罐裝轉子6 4、幫 助流體導入動葉輪1 6、並實質消除任何潛在性旋轉所引 起的流擾動。流體進入動葉輪1 6入口 9 5並排放通過動 葉輪排放埠9 6。一部份的此排放流體則在位置1 4 4、 146進入通路1 40、1 42。循環通過通路1 40、 1 4 2的流體則冷卻並潤滑轉子及動葉輪軸承4 0、4 2 、72、99 ' 126、1 32且冷卻定子54及罐裝轉 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS > A4规格（2Ι0χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :,.12 二 。8 。8 4 8離 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 子6 4。在第一通路1 4 ο中循環的流體在位置 開並再度進入動葉輪入口 9 6。在第二通路1 4 2中循環 的流體經由升壓器轂1 2 〇中之一個開孔1 5 〇離開’以 排放通過流體流出開口 1 1 4。其餘部份的排出流體則引 導通過升壓器8 〇並軸向排放通過流體流出開口 1 1 4 ° 雖然參照上述實施例描述本發明，仍可作出多種修改 及變化而不背離本發明精神。因此，所有此等修改及變化 白視爲申請專利範圍之內。 请 先 閱 t 1¾ 之 注. 意 事 項 再 填 寫 本 頁 裝 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2!〇Χ297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部皙惡財產局員工消費合作社印製 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種泵，包含： 一個槪呈中空殼體； 一個環狀轉子，可旋轉式安裝在該殻體內； 一個環狀定子，固定式安裝在該殼體內且圍繞該轉子 的周邊；及 ί 一個閉合的動葉輪，與該環狀轉子呈軸向對準，該動 葉輪包括一個固定式安裝在該環狀轉子內之管狀流體入口 構件，該轉子可旋轉式驅動該動葉輪。 2 .如申請專利範圍第1項之泵，進一步包含固定式 安裝至該殼體並包覆該動葉輪之一個流體收集器。 3 .如申請專利範圍第2項之泵，其中該殼體包括從 一內表面延伸之一個圓形凸緣，該環狀轉子可旋轉式安裝 在該圓形凸緣上。 4 .如申請專利範圍第2項之泵，其中該動葉輪進一 步包括可旋轉式配置於該流體收集器的一開孔中之一個先 導端子。 5 .如申請專利範圍第2項之泵，其中該流體收集器 包括界定一個泵出口之一個流體流出開口。 6 .如申請專利範圍第1項之泵，其中該殼體包括界 定一個泵入口之一個流體流入開口，該殼體的流體流入開 口係與該轉子呈軸向對準。 7 .如申請專利範圍第6項之泵，其中該流體收集器 包括界定一個泵出口之一個流體流出開口。 8 .如申請專利範圍第7項之泵，其中該流體收集器 本紙張尺度適用中國國家標準{ CMS ) Α4規格（ΓΜ0Χ297公釐)~~ 14 - ' - - —II - - -· j - - - 11^—^ I I J. I 0¾ J-* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 79S 今、申請專利範圍 ' ^體流出開口係與該轉子及該殻體的流體流入開口呈軸 向對準^ 9 .如申請專利範圍第丨項之泵，其中該轉子及該定 t均爲隱藏式密封。 經濟部智葸財是局員工消費合作社印製 —種泵 呈中空 狀轉子 狀定子 合的動 個固定 該流體 轉子可 體收集 收集器 如申請 可旋轉 ，且該 轉子可 如申請 內周邊 子與該 如申請 輪的軸 ，包含： 殼體： ，可旋轉式安裝在該殼體內； >固定式安裝在該殼體內且圍繞該轉子 4<G 10. 一個槪 一個環 一個環 的周邊；及 一個閉 葉輪包括一 構件，及與 排放埠，該 一個流 輪，該流體 進一步包括 個先導端子 緣，該環狀 12. 置於該轉子 於該先導端 1 3 · 置於該動葉 葉輪，與該 式安裝在該 入口構件相 旋轉式驅動 器，固定式 與該動葉輪 專利範圍第 式配置於該 殼體包括從 旋轉式安裝 專利範圍第 與該圓形凸 開孔之間的 專利範圍第 向相對表面 Λ8 BS C8 D8 環狀轉子呈 環狀轉子內 導通之多數 該動葉輪； 安裝至該殼 的排放埠相 1 0項之泵 1 ◦項之泵 與該流體收 軸向對準 之管狀流 徑向延伸 及 體且包住 導通。 1該動 體入口 動葉輪 該動葉 其中該動葉輪 中之 流體收集器的一開孔 一內表面延伸之一個圓形凸 在該圓形凸緣上。 1 1項之泵，進一步包含配 緣之間的一個軸承，及配置 一個軸承。 ，進一歩包含配 集器之間的一個 {諳先閱讀Ι213Ϊ之注'意事項再填寫本I·)

   本纸朵尺度適用令國國家標準（CNS ) A4規格（公f ) 15 - 4 4 6 7 9 8 AS B8 C8 D8 :六、申請專利範圍 止推軸承，及配置於該轉子的軸向相對表面與該殼體的一 內表面之間的一個第二止推軸承。 (讀先κ,讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 .如申請專利範圍第1 0項之泵，其中該殼體包 括界定一個泵入口之一個流體流入開口，且該流體收集器 包括界定一泵出口之一個流體流出開口。' 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之泵，其中該流體收 集器的流體流出開口係與該轉子及該殼體的流體流入開口 呈軸向對準。 1 6 .如申請專利範圍第1 0項之泵，其中該轉子及 該定子均爲隱藏式密封。 1 7 .—種泵，包含： —個槪呈中空殼體，具有界定一泵入口之一個流體流 入開口； 一個隱藏式密封之環狀轉子*可旋轉式安裝在該殼體 內； 一個隱藏式密封之環狀定子，固定式安裝在該殼體內 且圍繞該轉子的周邊；及 經濟部智慧財4局員工消費合作钍印製 一個閉合的動葉輪，與該環狀轉子呈軸向對準，該動 葉輪包括一個固定式安裝在該環狀轉子內之管狀流體入口 構件，及與該流體入口構件相導通之多數徑向延伸的動葉 輪排放埠，該轉子可旋轉式驅動該動葉輪；及 一個流體收集器，固定式安裝至該殼體且包住該動葉 輪|該流體收集器與該動葉輪的排放埠相導通且包括一個 界定一泵出口之流體流出開口。 本紙張尺度適用中國國家標搫（CNS > Α4規格（ϋΙΟχΜΤ公释) 16 - ABCD 446798 六、申請專利範圍 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之泵，其中該動葉輪 進一步包括可旋轉式配置於該流體收集器的一開孔中之一 個先導端子’且該殼體包括從一內表面延伸之一個圓形凸 緣，該環狀轉子可旋轉式安裝在該圓形凸緣上。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之泵，進一步包含配 置於該轉子內周邊與該圓形凸緣之間的一個軸承，及配置 於該先導端子與該開孔之間的一個軸承。 2 0 ·如申請專利範圍第1 7項之泵，進一步包含配 置於該動葉輪的軸向相對表面與該流體收集器之間的—個 止推軸承，及配置於該轉子的軸向相對表面與該殼體@_ 內表面之間的一個第二止推軸承》 --------— r-«cv (請先閲讀^面之良意事項再填寫本莧) 經濟部智慧財·4.局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公.释)-1