TWI334000B - Impeller and sewage treatment pump including the same - Google Patents

Description

1334000 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種動葉輪及設有此動葉輪之污水處理用泵。 【先前技術】 傳統上，污水處理用泵之動葉輪，主要係包括旋渦型（v〇rtex type)、非堵塞型（non_cl〇g type)、螺旋型（screw type)等動葉 另外’也有-種動葉輪的型態是在内部設置螺旋狀的流路（請 參考日本專利特公昭第28-5840號公報）。 在處理有異物夾雜的污水的泵之中，尤其是在低流量範圍 中，容易產生異物捲附於動葉輪上或是阻塞動葉輪内部等問題。 【發明内容】 整岭本，明欲提供-種具俩餘祕的動葉輪，以及設有此動 的效率 本發明之賴輪，為於―端面形成吸入口 栗’用以即使在低流量時，亦不容易產生異物 ，=動#輪上或是阻塞動葉輪的内部等問題，而且能夠滿足果 而於他端側的外 外周面:而區劃出與該螺旋狀流路相連接並沿ΐ 丨且塞销4。此外，從吸人口 _出口的流路（1次流 1334000 路）疋螺旋狀流路。因此，可減少 域，雜物會沿著螺旋狀流路平順地2 污水不流通區 較不容易被雜物等堵塞。 因此’動葉輪内部就比 此外’該動葉輪中，藉由設置2次 相連而且沿著外周面形成2次流路。藉2稽=與螺旋狀流路 吸入的科，就不是麟由丨:^，從吸入口被 其結果，造輪出壓力提高，而狀T輪葉搬運。 以及提絲的鱗兩個目^ 異物的通過性 再加上因為2次輪葉的形狀是將動苹 向内部削人’因此與不具有2次輪部分的一部分 輕量化的目的。 令人輪業的動葉輪相較之下，可達成 切線::的ί= °其角較:言的:二就= 該2次流路，亦可形m疋形2。次輪葉比丨次輪葉更扣 動苹2次流路形成為螺旋狀的情況相較之下， =葉輪的軸方向長度縮短，因此可促使動葉輪的體積更進一步縮 口及=之括：:輪;外殼，形成有吸入 蕤由ί葉輪及馬達’用以旋轉該動葉輪。 J太路二可彳異物不容糾纏且效率較高的系。 因ί係使從動葉輪的吸入σ到排出σ為止的流路 狀’故可以有效地防止在動葉輪内部的異物纏附。 的。糊時提昇異物的通過性以及提昇泵的效率兩個目 ’藉由設置2次輪葉’而可形成與螺旋狀流路相連的2 7 I334〇〇〇 ΐίϊ，因此可提升糾效率。此外，因為2次麵的形狀是將 動葉輪的外周部分的一部分向内部削入，因此與不具 的動葉輪相較之下’可達成輕量化的目的。 人業 【實施方式】 以下將參照圖式詳細說明依據本發明的較佳實施型熊 輪犬戶Γ、:=本實施型態的污水處理用㈣，’二種涡 巧式的水中杲。>5水處理用泵10具備動葉輪u 。 盍動，U ;及密閉式的水中馬達13，使動葉輪^^1。2 ’覆 及馬Κ;?713ίί^16在轉子15所構成;以 ，部，係分別由軸承19與軸承20以可自由旋下=中 在驅動軸18的下端則與動葉輪11；|:目連接。 式固疋住。 在科殼12的内部形成有由剖面呈半 巧_室26。而動葉輪11的排出部28(請4 = f : 外殼12的側 2成有朝下方開口的吸入口 22 ;而在果 則形成向側方開口的排出貝！^出的排出部23 ;在排出部23上， 形成為略_形======都是 29。=ΐ二的一 u邛，則形成孔32，用以供驅動軸18的前 1334000 端插入，而在此孔32的周圍部分則構成安裝部3i，用以安装驅動 巧18。上端壁30的一部分（在此係上端壁3〇的一半）朝下方凹 =二此種構造係為了使動葉輪1丨全體的重量平衡達到均等化，以 提咼旋轉時的穩定性。也就是說，上端壁30的一側（動葉輪u 的，量較大之一側）係形成為被削入的形狀》然而，上端壁3〇的 凹陷33的大小與形狀，並沒有任何的限定。此外，凹陷33非 必^ ’上端壁30的形狀並無特別限定；上端壁30的頂面即使是 一平整面亦可。 如圖9〜圖11及圖21所示，在排出部28的側方形成有排 二34。而如圖13〜圖2〇所示，在動葉輪^的的内部，則 =吸入口 29 -直到排出σ 34的螺旋狀丨次流路35。在本說^ 二91 區劃此1次流路35的區劃壁稱為1次輪葉36。此外，如 ^而設之^口触D 34伽向1次祕35剌錄流路之延長方 ::: f下游側之外周面’形成向_凹陷的流路37。也就是 葉38。說明書中’將區劃出此2次流路37的區劃壁稱為2次輪 在本實施型態中 心“在：：：面内係 路輪 ======方向心 愈窄。另外，如圖21〜22所示二2荦t愈 的厚度則為愈朝向下游側就變得愈薄。 人輪葉38 在本實施型態中’ 2次流路37圍繞排出 周以上。如圖8所示，2次流路37的下卜周面超過半 近。2次流路37的長度，錄的情狄超過半周以附 但是如限制。. ，葉36的輪葉出σ ^的輪葉出口請’係設定成比】 ^義為輪葉的.側的前端 / ’ =謂的輪葉出σ角，係 中，1次流路35句圓的角度。因為在 輪葉36的出口側的前射下二f、切路37係相連的，因此1次 端相連接。而1次輪葉36的铋)/“，係與次輪葉38的上游 的交界部分，係以曲2次輪葉38的人口端之間 2次，間連方接因此’1次_ 定函在—=二葉=二示， 計時所巧的函數是不相^^人鮮％與2次輪葉38在設 明關於為了確認2次輪葉38的效果而進行的試驗。 型離、之〜（C)所示，在本確認試驗中，係使用上述之實施 收:Ϊ葉輪（實施例1，請參考圖23(a));在上述實施型態) 將2 -人>爪路37的長度縮短（具體而言，2次流路37的長度不^ 圈）的動葉輪（實施例2，請參考圖23(b));以及只有i次流路 35而無2次輪葉38的動葉輪（比較例，請參考圖23(c))。實驗 的結果顯示在圖24及圖25。 另外’各參數的定義如下： 流量係數：（D=Q/(27rR2b2U2) 揚程係數：（；〇=H/(U22/2g) 軸動力係數：又=L/(p 7rR2b2U23)

效率：7? = (pgQH)/L 動葉輪周速度(m/s) : U2=27rR2n/60 Q :流量(m3/s) Η :全揚程(m) L :軸動力（W) η :旋轉速度(mirf1) :重力加速度(m/s2) P :水密度(kg/ m3) b2:輪葉出口寬度(m) R2:動葉輪出口半徑(m) g 1334000 從圖25 ~可得知，與不具備2次輪葉％喃葉輪（比較例） :2下：f備2次輪葉38的動葉輪（實施例卜2)，其效率” 係數Ρ都更大。另外，亦可得知若使2次流路37的流路 又加長，效率?7以及揚程係數Ρ都會變得更大。 品述，在本動葉輪11中，藉由設置將排出部28的外周 相二二^形狀之2次輪葉38的方式，可形成與1次流路35 ίϊΐί=路37。因此，可無須使動葉輪11大型化即可使流 次輪ί 38曰兩者ίί吸二Γ 29吸入的污水’會被1次輪葉36與2 =葉38兩者運送，因此可提高排出壓力。此外，亦可提升泵的 因此因ϋ ϊϊϊ f的形狀係將排出部28的外周面向内側削入， 輪11的小型化1^$餘方向的長度縮短。因此，可達成動葉 撤除ιίίϋ f為2次流路37鱗呈職狀，而是形成為略圓 ，’因此並不需要為了設置2次流路37，而使=== 輪方向的長度，亦可以維持或促進動葉 成⑻次―係形 流過1次_5。=在亏’林可以平順地 動葉輪11的内部堵塞。雜質等異物，就不容易在 而且可達鑛昇通醉與料效杨雙有良好⑽過效率， 部動 分隔吸 ―變形^— 點，亦可有效地防止異物的纏附。 關於本發明之動葉輪及泵並不限 包含各種的變形例。1次流路35或2 亦可 並不限定於上物_態。例如在上；面形狀， 38 次輪葉38的流路剖面，亦 :斤示形成為略匚字形。上輪形’·此外，亦可如圓2β 制。 輪葉38的流路剖面形狀，則無任= 在上述的實施型態中，传 的，所謂半徑流型的動葉輪係^將二，與軸垂直的方向排出 於半徑流縣絲輪，即使是使 ^巾的姆輪並不限 型(亦可稱細型)的以以朝向斜上方排出的所謂斜流 繞一圈以上的長度圍繞著。 輪葉38可為ί衣 此外，在上述的實施型態中，動筆 、 Ϊ直的¢=『扣，但動葉輪U的設置型態▲無二： 的方29朝向側面’也就是使動葉輪11呈水平 設Ϊ:說明中之上下方向’僅係說明上方便起見， 如前，之說明，本發明對於搬運流體的渦輪式泉有用，本發 明於搬運3有雜物等的污水之污水處理躲特別有效。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示污水處理用泵之剖面圖。 圖2係顯示從上方俯視動葉輪之立體圖。 圖3係顯示從下方仰視動葉輪之立體圖。 圖4係動葉輪之平面圖。 圖5係自圖4之D1方向端視圖。 圖6係自圖4之D2方向端視圖。 圖7係自圖4之D3方向端視圖。 圖8係自圖4之D4方向端視圖。 圖9係自圖4之D5方向端視圖。 12 1334000 圖10係自圖4之D6方向端視圖。 圖11係自圖4之D7方向端視圖。 圖12係自圖4之D8方向端視圖。 圖13係圖5之XIII-XIII線剖面圖。 圖14係圖6之XIV-XIV線剖面圖。 圖15係圖7之XV-XV線剖面圖。 圖16係圖8之XVI-XVI線剖面圖。 圖17係圖9之XVII-XVII線剖面圖。 圖18係圖10之XVIII-XVIII線剖面圖。 圖19係圖11之XIX-XIX線剖面圖。 圖20係圖12之XX-XX線剖面圖。 圖21係圖5之ΧΧΙ-ΠΙ線剖面圖。 圖22係圖5之XXII-XXII線剖面圖。 圖23(a)係用於確認實驗的實施例1之動葉輪的相當於圖22 之圖；（b)係根據實施例2之動葉輪的相當於圖22之圖；（c)係根 據比較例之動葉輪的相當於圖22之圖。 圖24係顯示流量係數與軸動力係數之關係表。 圖25係顯示流量係數與效率以及揚程係數之間的關係表。 圖26係根據動葉輪的變形例的圖13之相當圖。 元件符號說明： 10污水處理泵 11動葉輪 12泵外殼 13水中馬達 14定子 15轉子 16馬達 17馬達外殼. 1334000 18驅動軸 19軸承 20轴承 21形成吸入部 22泵外殼的吸入口 23排出部 24泵外殼的排出口 25内壁 26泵室 27吸入部 28排出部 29吸入口 30上端壁 31安裝部 32孔 33凹陷 34排出口 35 1次流路（螺旋狀流路） 36 1次輪葉 36A 1次輪葉36的出口侧的前端 37 2次流路 38 2次輪葉 40凸緣部 14

Claims (1)

1. e e 替換頁 十、申請專利範圍： 1，動葉輪’其為於—端面形成吸人口，而於他端 =路::;圓 葉輪區隔為該吸入口側與該排出口側； 動 1次輪气，區劃出該螺旋狀流路；以及 2 -欠輪葉’將較該凸緣部更靠近該排出口側的該 跋Γΐί朝徑向的内侧方削人之形狀，而區劃“該螺 疋^丨L路相連接並沿著外周面環繞的2次流路。 ” 2, 如申請專利範圍第1項之動葦給， 圓筒形之動葉輪的半度其中似流路係環繞該略呈 3. 士:申請專利範圍第！項之動葉輪’ t2次輪葉的入口端的交界部分，係以曲線而且 專欠==葉輪’其中’該2次輪葉的出口角， ^申請專利範圍第丨項之動葉輪，其中，該2次流路係呈略圓周 6.—種污水處理用泵，包含： 編形的動葉輪’於其一端面形成吸入口，於他戚 側的外周面形成排出口，而於其 於他柒 與該排出口的螺旋狀流路；η 形成連接該吸入口 ΐΐ卜ϊ:形成吸入口與排出口，覆蓋於該動葉輪… 水中馬達，用以旋轉該動葉輪 /、 其中，該動葉輪具備： 置，面之較該排出口更靠近該吸入口側的位 $。口者攸5亥外周面朝徑向的外側突出 =的位 葉輪區隔為該吸入口側與該排出口側；X王回同形的動 1334000 1次輪葉， 2次輪葉 99年7月23曰修正替換頁 93132941(無劃線） 區劃出該螺旋狀流路；以及·. ，將較該凸緣部更靠近該排出口側的該外周面的 一部分，形成為朝徑向的内側方削入之形狀，而區劃出與該螺 旋狀流路相連接並沿著外周面環繞的2次流路。 十一、圖式： 16