TWI790042B - 能排除氣縛現象的離心泵 - Google Patents

Abstract

本發明係一種能排除氣縛現象的離心泵，其包含一第一泵殼、一第一葉輪、一第一吸入口、一第一出水管、一第二泵殼、一第二葉輪、一第二吸入口、一第二出水管，及一止逆閥，該第一葉輪位於該第一泵殼內，並以水平的第一旋轉軸為中心而轉動，而將液體經第一出水管向上輸送，並通過該止逆閥而由該第二吸入口進入該第二泵殼，該第二葉輪位於該第二泵殼內，並以直立的第二旋轉軸為中心而轉動，而將液體由該第二出水管輸出，利用橫置的第一葉輪與直立的第二葉輪的協同運作，可將該第一泵殼及第二泵殼內的氣體順利排出，而排除氣縛現象。

Description

能排除氣縛現象的離心泵

本發明關於一種離心泵，特別關於一種能排除氣縛現象的離心泵。

現有的離心泵，主要是利用葉輪在旋轉時產生的離心力，將泵殼內的液體從葉輪的中心甩向葉輪的外周，並由泵殼的出水管排出；由於液體自葉輪的中心甩向外輪的外周的同時，葉輪的中心形成低壓區，而使得液體由對應葉輪的中心位置的吸入口被吸入泵殼內，而於葉輪持續轉動的過程中，液體會持續的流入與流出，以達到輸送液體的目的。

然而，現有的離心泵在啟動前，如果泵殼內沒有被液體充滿，而使泵殼內有氣體，或是因為輸送的液體的溫度較高，使液體較容易汽化，由於氣體的密度低於水的密度，葉輪旋轉後產生的離心力較小，而使氣體滯留於葉輪的中心區域，使得葉輪的中心區域不足以產生吸入液體的負壓，因此，雖然啟動現有的離心泵，仍然無法輸送液體，或者輸送液體的流量較小，這表示現有的離心泵沒有自吸能力，此種現象稱為氣縛，氣縛現象會造成馬達空轉，並使現有的離心泵無法正常輸送液體，以及影響輸送液體的效率。

如果要排除現有的離心泵的氣縛現象，則需要先排除泵殼內的氣體，目前排除泵殼內的氣體的方法，主要是在離心泵啟動前，先以液體注滿泵殼，或者是利用排氣通道，讓泵殼內的氣體由排氣通道排出，然而，前述的方式皆需要人為操作，較不方便。

此外，在輸送溫度較高的液體時，由於高溫液體較容易汽化蒸發，而使得泵殼內較容易有氣體滯留，而影響輸送高溫液體的揚程與輸送率，更甚者，會造成氣縛現象，而造成現有的離心泵較容易損壞。

由於現有的離心泵發生氣縛現象時，需要以人為操作排除泵殼的內部氣體，較為不方便，本發明的主要目的在於提供一種能排除氣縛現象的離心泵，其主要利用一橫向設置的葉輪及一直立設置的葉輪之間的協力作用，並於兩者之間的通路裝設一止逆閥，而於兩葉輪同時運作時，能將泵殼內部的氣體排出。

為了達到上述的目的，本發明所提供的能排除氣縛現象的離心泵，其包含有： 一第一泵殼，該第一泵殼內具有一第一泵室； 一第一葉輪，該第一葉輪以一水平的第一旋轉軸為中心而可轉動地設於該第一泵殼的第一泵室內； 一第一驅動裝置，該第一驅動裝置與該第一葉輪連結，並且驅動該第一葉輪轉動； 一第一吸入口，該第一吸入口形成於該第一泵殼，並且對應該第一旋轉軸的位置，而與該第一泵室相連通； 一第一出水管，該第一出水管形成於該第一泵殼，鄰近該第一葉輪的外周，自該第一泵殼向上延伸，而與該第一泵室相連通； 一第二泵殼，該第二泵殼位於該第一出水管的上方，並與該第一出水管連結，該第二泵殼內具有一第二泵室； 一第二葉輪，該第二葉輪以一直立的第二旋轉軸為中心而可轉動地設於該第二泵殼的第二泵室內； 一第二驅動裝置，該第二驅動裝置與該第二葉輪連結，並且驅動該第二葉輪轉動； 一第二吸入口，該第二吸入口形成於該第二泵殼的底部，並且對應該第二旋轉軸的位置，且該第二吸入口與該第一出水管相連通； 一第二出水管，該第二出水管形成於該第二泵殼，而鄰近該第二葉輪的外周，而與該第二泵室相連通；以及 一止逆閥，該止逆閥連接於該第一出水管與該第二吸入口之間。

本發明的能排除氣縛現象的離心泵，具有以下的功效增益：

1. 利用橫向設置的第一葉輪與直立設置的第二葉輪之間的協同運作，以及止逆閥防止由第一泵室輸出的液體和氣體回流，由於橫向設置的第一葉輪和直立設置的第二葉輪高速旋轉時所形成的氣體殘留區分別位於橫向與直向，而利用同時運行的第一葉輪和第二葉輪的助力將氣體順利排出，並且讓第一吸入口形成低壓區，提高真空吸力而抽水，而讓本發明的能排除氣縛現象的離心泵能長時間運轉，排除氣縛現象，而不需要人為手動操作。

2. 可以提升第一吸入口形成負壓吸力的速度，提升液體獲得的動能，以提升傳輸揚程與流量，而將液體穩定的輸送至高處。

3. 可以降低氣體影響所造成能量損耗，並增加本發明能排除氣縛現象的離心泵的使用壽命。

請配合參考圖1至圖5，本發明的能排除氣縛現象的離心泵之較佳實施例，其包含有一第一泵殼11、一第一葉輪13、一第一驅動裝置15、一第一吸入口12、一第一出水管14、一第二泵殼21、一第二葉輪23、一第二驅動裝置25、一第二吸入口22、一第二出水管24，與一止逆閥30。

該第一泵殼11內具有一第一泵室110，該第一葉輪13以一水平的第一旋轉軸A1為中心而可轉動地設於該第一泵殼11的第一泵室110內，該第一驅動裝置15與該第一葉輪13連結，並且驅動該第一葉輪13旋轉，該第一泵殼11罩設該第一葉輪13，而組接於該第一驅動裝置15的一側，並且於該第一泵殼11和該第一驅動裝置15之間形成該第一泵室110，該第一驅動裝置15可為馬達裝置。

該第一吸入口12形成於該第一泵殼11遠離該第一驅動裝置15的一側，並且對應該第一旋轉軸A1的位置，而與該第一泵室110相連通，該第一吸入口12與一入水管路相連通，該第一出水管14形成於該第一泵殼11，鄰近該第一葉輪13的外周，而自該第一泵殼11向上延伸，並且與該第一泵室110相連通，該第一吸入口12的截面面積大於該第一出水管14的截面面積，而使液體輸出時的截面積較小，增加液體輸出時的壓力。

該第二泵殼21位於該第一出水管14的上方，並與該第一出水管14相連結，該第二泵殼21內具有一第二泵室210，該第二葉輪23以一直立的第二旋轉軸A2為中心而可轉動地設於該第二泵殼21的第二泵室210內，該第二旋轉軸A2垂直於該第一旋轉軸A1，該第二驅動裝置25與該第二葉輪23連結，並驅動該第二葉輪23旋轉，該第二泵殼21罩設該第二葉輪23，而組接於該第二驅動裝置25的底部，並且於該第二驅動裝置25和該第二泵殼21之間形成該第二泵室210，該第二驅動裝置25可為馬達裝置。

該第二吸入口22形成於該第二泵殼21的底部，並且對應該第二旋轉軸A2的位置，且該第二吸入口22與該第一出水管14相連通，該第二出水管24形成於該第二泵殼21，並且鄰近該第二葉輪23的外周，而自該第二泵殼21向外延伸，該止逆閥30連接於該第一出水管14與該第二吸入口22之間，而用於防止自該第一泵室110輸出的液體回流至該第一泵室110，並且避免氣體由該第一出水管14進入該第一泵殼11的第一泵室110內。

請參考圖6，本發明的能排除氣縛現象的離心泵可以連結於飲用水供給設備中，而連結於一儲水槽50與一出水管路之間，而將該儲水槽50內的存放的室溫液體或高溫液體輸出至該出水管路。

請參考圖3至圖6，使用時，該儲水槽50內承裝的液體經由入水管路40由該第一吸入口12進入該第一泵殼11的第一泵室110內，並且受到以水平的第一旋轉軸A1為中心旋轉的該第一葉輪13的帶動，而由該第一出水管14向上輸出，並且通過該止逆閥30，而由該第二吸入口22向上進入該第二泵室210內，並且受到以直立的第二旋轉軸A2為中心旋轉的該第二葉輪23的帶動，而由該第二出水管24輸出。

由於液體流經該第一泵室110和該第二泵室210時，會依序由該第一葉輪13和該第二葉輪23獲得動能，而增加液體所獲得之動能，而可以提升輸送液體的揚程與流量，將液體穩定的輸送至高處。

若該第一泵室110及該第二泵室210內具有氣體時，該第一葉輪13高速旋轉時所產生的離心力，帶動該第一泵室110內的混合著氣體的液體自該第一出水管14向上輸出，並且通過該止逆閥30，而由該第二吸入口22流入該第二泵殼21內，該止逆閥30可防止由該第一泵室110輸出的混合著氣體的液體回流至該第一泵室110內；該第二葉輪23高速旋轉時所產生的離心力則帶動該第二泵室210內的液體向該第二葉輪23的外周移動，同時，由該第一泵室110輸出的液體向上流動並經由該第二吸入口22進入該第二泵室210內，此時，若該第二泵室210具有氣體時，該第二葉輪23藉由該第一葉輪13帶動液體由下向上輸出時所產生的推動助力，可將滯留於該第二泵室210內的氣體與由該第一泵室110輸出且混合著氣體的液體快速混合，並且由該第二出水管24輸出；液體輸出時，會於該第一泵殼11內形成低壓的真空狀態，而於該第一吸入口12形成吸力，而在大氣壓力的作用下，將液體吸入該第一泵殼11內，而使液體填充了該第一泵殼11的第一泵室110及該第二泵殼21的第二泵室210的空間，藉此順利的將該第一泵室110與該第二泵室210內的氣體排出，避免形成氣縛現象。

進一步，該第一葉輪13的外徑大於該第二葉輪23的外徑，且該第二葉輪23的轉速大於該第一葉輪13的轉速，該第一泵室110的容積大於該第二泵室210的容積，由於該第二葉輪23具有較快的轉速，並且位在容積較小的第二泵室210內，而可以在第二葉輪23轉動時，較快的於該第二泵室210形成壓力差，進而加速將該第二泵室210內的水氣排出，而於該第二吸入口22形成吸力，並可加快位在下方的該第一泵室110形成低壓的速度，而讓該第一吸入口12更快的形成負壓吸力，而吸引該儲水槽50內的液體流出。

利用上述的技術特徵，本發明的能排除氣縛現象的離心泵具有以下的功效增益：

1. 利用橫向設置的第一葉輪13與直立設置的第二葉輪23的協同運作，而可將第一泵室110和第二泵室210內的氣體順利排出，而排除氣縛現象，不需要人為操作。

2.可提升液體獲得的動能，以提升傳輸揚程與流量，而將液體穩定的輸送至高處，尤其在輸送高溫液體時，可降低液體汽化時所造成的影響，因此在提升傳輸揚程與流量方面更為顯著。

3. 可以降低氣體影響所造成的能量損耗，並增加本發明的能排除氣縛現象的離心泵的使用壽命。

11:第一泵殼 110:第一泵室 12:第一吸入口 13:第一葉輪 14:第一出水管 15:第一驅動裝置 21:第二泵殼 210:第二泵室 22:第二吸入口 23:第二葉輪 24:第二出水管 25:第二驅動裝置 30:止逆閥 40:入水管路 50:儲水槽 A1:第一旋轉軸 A2:第二旋轉軸

圖1為本發明較佳實施例的立體外觀圖。 圖2為本發明較佳實施例的另一立體外觀圖。 圖3為本發明較佳實施例的前視圖。 圖4為本發明較佳實施例的局部剖面立體外觀圖。 圖5為本發明較佳實施例的局部剖面立體外觀圖。 圖6為本發明較佳實施例的使用示意圖。

11:第一泵殼

13:第一葉輪

15:第一驅動裝置

21:第二泵殼

24:第二出水管

25:第二驅動裝置

A1:第一旋轉軸

A2:第二旋轉軸

Claims (3)

1. 一種能排除氣縛現象的離心泵，其包含有： 一第一泵殼，該第一泵殼內具有一第一泵室； 一第一葉輪，該第一葉輪以一水平的第一旋轉軸為中心而可轉動地設於該第一泵殼的第一泵室內； 一第一驅動裝置，該第一驅動裝置與該第一葉輪連結，並且驅動該第一葉輪轉動； 一第一吸入口，該第一吸入口形成於該第一泵殼遠離該第一驅動裝置的一側，並且對應該第一旋轉軸的位置，而與該第一泵室相連通； 一第一出水管，該第一出水管形成於該第一泵殼，鄰近該第一葉輪的外周，自該第一泵殼向上延伸，而與該第一泵室相連通； 一第二泵殼，該第二泵殼位於該第一出水管的上方，並與該第一出水管連結，該第二泵殼內具有一第二泵室； 一第二葉輪，該第二葉輪以一直立的第二旋轉軸為中心而可轉動地設於該第二泵殼的第二泵室內； 一第二驅動裝置，該第二驅動裝置與該第二葉輪連結，並且驅動該第二葉輪轉動； 一第二吸入口，該第二吸入口形成於該第二泵殼的底部，並且對應該第二旋轉軸的位置，且該第二吸入口與該第一出水管相連通； 一第二出水管，該第二出水管形成於該第二泵殼，並且鄰近該第二葉輪的外周，而與該第二泵室相連通；以及 一止逆閥，該止逆閥連接於該第一出水管與該第二吸入口之間。
2. 如請求項1所述的能排除氣縛現象的離心泵，其中該第一吸入口的截面面積大於該第一出水管的截面面積。
3. 如請求項1所述的能排除氣縛現象的離心泵，其中該第一驅動裝置為馬達裝置，該第二驅動裝置為馬達裝置。

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