泵用葉輪以及泵的製作方法
2023-06-15 02:08:41 1
專利名稱：泵用葉輪以及泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種泵用葉輪以及泵，並涉及一種防止葉輪的流道中的異物堵塞的技術。
背景技術：
以往，在這種泵中具有對廢水等流體進行處理的結構，如圖9所示，泵1將葉輪2 配置在泵殼3的渦室3a內。泵殼3使設置在下部的外殼吸入口 4朝向葉輪2的旋轉軸心方向開口。泵殼3使與渦室3a連通且設置在側部的外殼排出口 5朝向與葉輪2的旋轉軸的切線方向相同的方向開口。葉輪2具有一個從旋轉軸心側向徑向外側延伸成漩渦狀的葉片6，在該葉片6的旋轉軸心方向的兩側形成有護殼7。葉片6在靠近旋轉軸心側的端緣上具有葉片入口部8，在位於周緣側的端緣上具有葉片出口部9，從葉片入口部8向葉片出口部9形成有螺旋狀的內側流道10。內側流道10與外殼吸入口 4連通，且在葉片出口部9中與渦室3a連通。如圖6-圖8所示，這種泵的葉輪具有專利文獻1中記載的結構。這裡，對於與之前在圖9中所說明的構件相同的構件標註相同符號進行說明。圖6是與葉輪的旋轉軸心正交的剖視圖，圖7(a)-圖7(d)是通過葉輪的旋轉軸心且圍繞旋轉軸心的各角度的剖視圖， 圖8是葉輪的開口部的展開圖。如圖6所示，葉輪2具有一個延伸成漩渦狀的葉片6，如圖7所示，葉片6的內側流道10截面直徑被設為一定來防止汙物卡住。而且，如圖8所示，在葉輪2的外側面上，形成有流出口 11，該流出口 11為與內側流道10連通的外側流道，流出口 11的流道寬度與流速成反比例，且將半徑方向的速度遲緩的部分形成為大寬度11a，並將半徑方向的速度快的部分形成為小寬度，使影響葉輪2的排水動作的反衝力在全周為一定，從而防止葉輪2的振動，能夠實現高揚程的排水。專利文獻專利文獻1 日本特公昭49-13522號公報發明要解決的課題對於在含有固體物的液體的輸送中使用的泵，為了避免固體物堵塞在泵內部，作為葉輪，會使用在其流道截面上設定大的通過粒徑的葉輪。然而，使葉輪的外周面上形成的外側流道的最大流道寬度、即護殼之間的寬度變寬，則排出容量變大，對於使用泵的設備來說，會發生排出所需量以上的液體的情況。為此，在與內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位，保持最大通過粒徑，使流道寬度或者流道深度朝向葉輪的旋轉方向的相反方向漸漸減小，而小於最大通過粒徑。由此，可以使最大通過粒徑的固體物通過，並可以不被最大通過粒徑影響地對排出容量進行最佳地設計。然而，在這種結構中，當固體物為最大通過粒徑或者具有接近此值的大小時，在從內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位，固體物容易堵塞在護殼之間。
發明內容
本發明對上述的問題進行解決，其目的在於，提供一種泵用葉輪，可以不被最大通過粒徑影響地對排出容量進行最佳地設計，且使固體物容易通過。解決課題的手段為了解決上述課題，本發明的泵用葉輪，其在外殼的渦室內繞旋轉軸心旋轉，由在旋轉軸心方向的兩側具有護殼的一個葉片構成，該葉輪的特徵在於，在葉輪的外周側的護殼之間形成有外側流道，外側流道從葉輪內部的內側流道的葉片出口部連續，外側流道在與內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位， 具有和內側流道相等的最大通過粒徑，使外側流道的流道深度朝向葉輪的旋轉方向的相反方向漸漸減小，從而外側流道的通過粒徑小於最大通過粒徑，外側流道至少在外側流道的流道寬度為最大的部位使護殼間隔朝向葉輪的徑向外側擴大。又，外側流道在與內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位，具有和內側流道相等的最大通過粒徑，使外側流道的流道寬度和流道深度朝向葉輪的旋轉方向的相反方向漸漸減小，從而外側流道的通過粒徑小於最大通過粒徑。又，至少在外側流道的流道寬度為最大的部位，旋轉軸心方向兩側的護殼具有相互面對的一組相對面，相對面的至少一方成為具有斜度的傾斜面，該斜度朝向徑向外側而遠離另一方的相對面。本發明的泵，具有吸入口和排出口，且具有外殼，該外殼具有在內部配置有葉輪的渦室，所述葉輪由上述的任意的葉輪構成。發明的效果在以上結構中，由於葉輪的旋轉而從內側流道向外側流道噴出的流體和固體物通過外殼的渦室向外殼的外部流出。此時，在從內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位，使與固體物的最大粒徑相等的部分包含在護殼之間。然而，由於至少在外側流道的流道寬度為最大的部分上，護殼間隔朝向葉輪的徑向外側擴大，因此促進具有最大通過粒徑的固體物向葉輪的外周通過，從而防止固體物堵塞在護殼之間。另外，當然可以減少比最大通過粒徑小的固體物堵塞在護殼之間的擔憂。因而，可以實現不被最大通過粒徑影響而使排出容量最佳的泵用葉輪和泵。
圖1是表示本發明實施形態的泵的剖視圖。圖2是相同實施形態的葉輪的外觀圖。圖3是相同實施形態的葉輪的外觀圖。圖4是相同實施形態的葉輪的繞軸心的各角度的剖視圖。圖5是表示相同實施形態的泵的示意圖。
圖6是以往的葉輪的與軸心正交的剖視圖。圖7是以往的葉輪的繞軸心的各角度的剖視圖。圖8是以往的葉輪的開口部的展開圖。圖9是表示以往的泵的模式圖。符號說明
51 泵52 葉輪53 泵殼53a渦室內54外殼吸入口55外殼排出口60 —個葉片61 護殼6Ia相對面(傾斜面)62 孔63輪轂部64輪緣部65葉片入口部66葉片出口部67內側流道68外側流道M旋轉軸心
具體實施例方式接下來，基於附圖對本發明的實施形態進行說明。在圖1 圖5中，泵51用於處理廢水等流體，葉輪52配置在泵殼53的渦室53a的內部。泵殼53使設置在下部的外殼吸入口 54朝向葉輪52的旋轉的軸心方向開口。泵殼53使與渦室53a連通且設置在側部的外殼排出口 55朝向與葉輪52的旋轉軸的切線方向相同的方向開口。葉輪52利用電動機等驅動設備(圖示省略)以旋轉軸心M為中心而被旋轉驅動。葉輪52具有一個從旋轉軸心側向徑向外側延伸成漩渦狀的葉片60，在該葉片60 的旋轉軸心方向的兩側形成有護殼61。在上側的護殼61的上部，形成有輪轂部63，該輪轂部63具有連接驅動軸(圖示省略)的孔62，在輪轂部63的周圍形成有和泵殼53滑動接觸的輪緣64。一個葉片60，在靠近旋轉軸心側的端緣上具有葉片入口部65，在位於周緣側的端緣上具有葉片出口部66，從葉片入口部65向葉片出口部66形成有螺旋狀的內側流道67。 內側流道67與外殼吸入口 54連通，且在葉片出口部66中與渦室53a連通。葉輪52，在外周的護殼61之間且葉片60的外側面上形成有外側流道68。外側流道68向葉輪52的旋轉方向的相反方向延伸，外側流道68與內側流道67的葉片出口部66連續的部位具有最大流道寬度，從而具有與內側流道67相等的最大通過粒徑。隨著外側流道68向葉輪52的旋轉方向的相反方向延伸，流道寬度和流道深度漸漸減小，從而外側流道的通過粒徑小於最大通過粒徑。外側流道68也可以採用流道寬度一定而流道深度朝向葉輪的旋轉方向的相反方向漸漸減小的形狀。這裡，外側流道寬度是指外側流道的旋轉軸心方向的長度，流道深度是指從葉輪的外周向旋轉軸心的徑向的外側流道的深度。而且，如圖1所示，在旋轉軸心兩側的護殼61具有互相面對的一組相對面61a。此相對面61a的間隔朝向葉輪52的徑向外側筆直地擴大。即，相對面61a具有向葉輪52的徑向外側而 遠離相互面對的相對面61a的斜度。此護殼61的相對面(傾斜面)61a雖然也可以設置在外側流道的全周緣，但只要至少設置在外側流道68的流道寬度為最大的範圍內即可。另外，具有遠離相互面對的相對面61a的斜度的相對面(傾斜面)61a，形成在兩側的護殼61中的至少一側的護殼61的相對面上即可。而且，相對面(傾斜面)61a並不限定於斜度一定的傾斜面，也可以為斜度階梯變化的傾斜面或斜度連續變化的傾斜面。另外，在圓周方向上，可以使斜度相同，也可以使其變化。下面，對上述結構的作用進行說明。在葉輪52於泵殼53的室內以旋轉軸心M為中心進行旋轉的狀態下，從外殼吸入口 54吸入的流體和固體物流入內側流道67，受到因葉輪52的旋轉所給予的離心力，流體和固體物從葉片60的葉片出口部66向渦室53a流出， 並沿著外殼53的內側面而在渦室53a中迴旋，從外殼排出口 55排出。此時，外側流道68的流道寬度和流道深度越減少，在外側流道68中流動的固體物從外側流道68露出的部分就越多。在從內側流道67的葉片出口部66向外側流道68連續的流道寬度為最大的部位，使與固體物的最大粒徑相等的部分包含在護殼61之間。然而， 由於至少在外側流道68的流道寬度為最大的部位，護殼61的間隔朝向葉輪52的徑向外側擴大，因而可以促進具有最大通過粒徑或大小與此接近的固體物從護殼61之間通過，從而防止固體物在護殼61之間堵塞。因此，可以設計出不被最大通過粒徑影響而使排出容量最佳的泵用葉輪以及泵。
權利要求
1.一種泵用葉輪，其在外殼的渦室內繞旋轉軸心旋轉，由在旋轉軸心方向的兩側具有護殼的一個葉片構成，該葉輪的特徵在於，在葉輪的外周側的護殼之間形成有外側流道， 外側流道從葉輪內部的內側流道的葉片出口部連續，外側流道在與內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位，具有和內側流道相等的最大通過粒徑，使外側流道的流道深度朝向葉輪的旋轉方向的相反方向漸漸減小，從而外側流道的通過粒徑小於最大通過粒徑，外側流道至少在外側流道的流道寬度為最大的部位使護殼間隔朝向葉輪的徑向外側擴大。
2.如權利要求1所述的泵用葉輪，其特徵在於，外側流道在與內側流道的葉片出口部連續的外側流道的流道寬度為最大的部位，具有和內側流道相等的最大通過粒徑，使外側流道的流道寬度和流道深度朝向葉輪的旋轉方向的相反方向漸漸減小，從而外側流道的通過粒徑小於最大通過粒徑。
3.如權利要求2所述的泵用葉輪，其特徵在於，至少在外側流道的流道寬度為最大的部位，旋轉軸心方向兩側的護殼具有相互面對的一組相對面，相對面的至少一方成為具有斜度的傾斜面，該斜度朝向徑向外側而遠離另一方的相對面。
4.一種泵，其特徵在於，具有吸入口和排出口，且具有外殼，該外殼具有在內部配置有葉輪的渦室，所述葉輪由權利要求1 3的任一項所述的葉輪構成。
全文摘要
提供一種泵用葉輪，其可以不影響最大通過粒徑而對排出容量進行最佳地設計，且可以促進具有最大通過粒徑的固體物通過。葉輪(52)，其由一個葉片(60)構成，該葉片在外殼(53)的渦室(53a)內圍繞旋轉軸心(M)進行旋轉，且在旋轉軸心(M)的方向兩側具有護殼(61)，在此葉輪中，在葉輪(52)的外周的護殼(61)之間形成有外側流道(68)，該外側流道(68)在與葉輪(52)內部的內側流道(67)的葉片出口部(66)連續的流道寬度最大的部位，具有與內側流道相同的最大通過粒徑，使外側流道的流道深度逐漸減小而小於最大通過粒徑，至少在外側流道(68)的流道寬度為最大的部位，護殼間隔朝向葉輪(52)的徑向外側擴大。
文檔編號F04D29/42GK102345630SQ20101024484
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月26日 優先權日2010年7月26日
發明者荒木慎一郎 申請人:株式會社久保田