一种导流叶、离心叶轮、排泵及天井机

申请号 CN202410333672.8 申请日 2024-03-22 公开(公告)号 CN118008879A 公开(公告)日 2024-05-10
申请人 珠海格力电器股份有限公司; 发明人 吴飞跃; 卢奇; 杨伟奇; 谢开元; 何志超;
摘要 本 发明 提供了一种导流 泵 叶、离心 叶轮 、排 水 泵及天井机,涉及天井机技术领域,解决了天井机下方排水泵扬程和流量受高度限制的技术问题。该离心叶轮的导流泵叶,导流泵叶的一侧向外凸出以形成弧线型压 力 面,另一侧向内凹陷以形成弧线型吸力面;弧线型压力面的凸出方向与离心叶轮的旋转方向相同,以形成后向弧线型导流泵叶;排水泵,包括蜗壳,蜗壳具有入水口和出水口,离心叶轮安装在蜗壳内;蜗壳喉部为圆弧形渐扩式缩口结构。本发明通过采用弧线型后向导流泵叶、 叶片 顶部和底部的边缘采用倒圆 角 设计、采用圆弧型缩口蜗壳,使流动过程平稳,不易产生紊流,使液体流动速度平稳,大幅度提高水泵的运行效率和扬程,并且不易产生噪声。
权利要求

1.一种导流叶,其特征在于,所述导流泵叶的一侧向外凸出以形成弧线型压面,另一侧向内凹陷以形成弧线型吸力面;所述弧线型压力面的凸出方向与所述导流泵叶的旋转方向相同,以形成后向弧线型导流泵叶;
所述弧线型压力面和所述弧线型吸力面由两段不同弧长经圆心偏心布置构成,其中,所述弧线型压力面的圆心为Q1,所述弧线型吸力面的圆心为Q2。
2.根据权利要求1所述的导流泵叶,其特征在于,所述弧线型压力面的圆心Q1坐标为D1、H1,所述弧线型吸力面的圆心Q2坐标为D2、H2;其中:D1∈[23mm,24mm],H1∈[6mm,
7.5mm],D2∈[22.5mm,24mm],H2∈[8.5mm,10mm]。
3.根据权利要求1所述的导流泵叶,其特征在于,所述弧线型压力面的弧线初始度为θ,所述弧线型吸力面的弧线初始角度为γ,其中:θ∈[29°,31°],γ∈[26°,28°]。
4.根据权利要求1所述的导流泵叶,其特征在于,所述弧线型压力面的轨迹弧长L1和所述弧线型吸力面的轨迹弧长L2通过以下公式计算获得:
L1=πR1α/180;
L2=πR2β/180;
其中:α为弧线型压力面的轨迹弧长L1所对应的夹角,α∈[28°,32°];β为弧线型吸力面的轨迹弧长L2所对应的夹角,β∈[30°,33°],R1为弧线型压力面的半径,R1∈[26.5mm,
28mm];R2为弧线型吸力面的半径,R2∈[23.5mm,25mm]。
5.根据权利要求1所述的导流泵叶,其特征在于,所述导流泵叶还包括分别位于所述弧线型压力面和所述弧线型吸力面的顶部、底部、前侧、后侧的叶片顶部、叶片底部、前缘、尾缘;其中:
所述前缘的高度为H3,所述尾缘的高度为H4,H4∈[45%H3,55%H3];
所述叶片顶部为曲面结构,且所述叶片顶部各部分曲面高度通过以下公式计算获得:
3 2
h(x)=‑(p1x +p2x +p3x+p4),其中:P1、P2、P3、P4均为常数,p1∈(0.0009553,
0.0009707),p2∈(‑0.04976,‑0.04875),p3∈(0.8289,0.8504),p4∈(‑3.808,‑3.659);x为叶片顶部与前缘之间的平方向距离。
6.根据权利要求5所述的导流泵叶,其特征在于,所述叶片顶部和/或所述叶片底部的边缘均为圆弧倒角结构。
7.一种离心叶轮,其特征在于,包括内导流壁和形成于所述内导流壁上的若干后向多翼型导流泵叶,所述导流泵叶如权利要求1‑6中任一项所述。
8.根据权利要求7所述的离心叶轮,其特征在于,所述离心叶轮还包括形成于所述内导流壁外沿的压水环,所有的所述导流泵叶的尾缘连线形成泄水环,所述泄水环与所述压水环的内壁之间具有间隔,以形成泄水环弧长间距。
9.根据权利要求8所述的离心叶轮,其特征在于,所述泄水环弧长间距的轨迹弧长L3通过以下公式计算获得:
L3=πR5μ/180;其中:
所述轨迹弧长L3的圆心与所述导流泵叶的叶片中弧线的圆心重合;
R5为所述轨迹弧长L3的弧长半径,R5∈[12mm,13mm];
μ为所述轨迹弧长L3的弧长圆心角,μ∈[8°,12°]。
10.一种排水泵,其特征在于,包括蜗壳,所述蜗壳具有入水口和出水口,如权利要求7‑
9中任一所述的离心叶轮安装在所述蜗壳内。
11.根据权利要求10所述的排水泵,其特征在于,所述蜗壳位于出水口里侧位置具有蜗壳喉部,所述蜗壳喉部为圆弧形渐扩式缩口结构。
12.一种天井机,其特征在于,包括冷凝器、集水容器和如权利要求10‑11中任一项所述的排水泵。

说明书全文

一种导流叶、离心叶轮、排泵及天井机

技术领域

[0001] 本发明涉及天井机技术领域,尤其是涉及一种导流泵叶、离心叶轮、排水泵及天井机。

背景技术

[0002] 天井机在制冷模式运行时,由于空气中的水蒸气遇冷会在冷凝器表面形成大量的冷凝水,最终流入至冷凝器下方特制的集水容器中,为将集水容器中的冷凝水排放至预定
位置,天井机的集水容器旁会安装排水泵。天井机因其特殊的安装位置和结构设计,所以此
类排水泵不仅要求有较高的扬程,而且对整机水泵运行工作噪音也有一定的限制。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种导流泵叶、离心叶轮、排水泵及天井机,以解决现有技术中存在的天井机下方排水泵扬程和流量受高度限制的技术问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
[0005] 第一方面,本发明提供的一种导流泵叶,所述导流泵叶的一侧向外凸出以形成弧线型压面,另一侧向内凹陷以形成弧线型吸力面;所述弧线型压力面的凸出方向与所述
导流泵叶的旋转方向相同,以形成后向弧线型导流泵叶;所述弧线型压力面和所述弧线型
吸力面由两段不同弧长经圆心偏心布置构成,其中,所述弧线型压力面的圆心为Q1,所述弧
线型吸力面的圆心为Q2。
[0006] 本发明提供的导流泵叶是一种高扬程、高流量泵叶,通过采用弧线型后向导流泵叶可解决排水泵扬程和流量受高度限制问题,大幅度提高排水泵扬程和流量。
[0007] 进一步的,所述弧线型压力面的圆心Q1坐标为D1、H1,所述弧线型吸力面的圆心Q2坐标为D2、H2;其中:D1∈[23mm,24mm],H1∈[6mm,7.5mm],D2∈[22.5mm,24mm],H2∈
[8.5mm,10mm]。
[0008] 进一步的,所述弧线型压力面的弧线初始度为θ,所述弧线型吸力面的弧线初始角度为γ,其中:0∈[29°,31°],γ∈[26°,28°]。
[0009] 进一步的,所述弧线型压力面的轨迹弧长L1和所述弧线型吸力面的轨迹弧长L2通过以下公式计算获得:
[0010] L1=πR1α/180;
[0011] L2=πR2β/180;
[0012] 其中:α为弧线型压力面的轨迹弧长L1所对应的夹角,α∈[28°,32°];β为弧线型吸力面的轨迹弧长L2所对应的夹角,β∈[30°,33°],R1为弧线型压力面的半径,R1∈[26.5mm,
28mm];R2为弧线型吸力面的半径,R2∈[23.5mm,25mm]。
[0013] 进一步的,所述导流泵叶还包括分别位于所述弧线型压力面和所述弧线型吸力面的顶部、底部、前侧、后侧的叶片顶部、叶片底部、前缘、尾缘;其中:
[0014] 所述前缘的高度为H3,所述尾缘的高度为H4,H4∈[45%H3,55%H3];
[0015] 所述叶片顶部为曲面结构,且所述叶片顶部各部分曲面高度通过以下公式计算获得:
[0016] h(x)=‑(p1x3+p2x2+p3x+p4),其中:P1、P2、P3、P4均为常数,p1∈(0.0009553,0.0009707),p2∈(‑0.04976,‑0.04875),p3∈(0.8289,0.8504),p4∈(‑3.808,‑3.659);x
为叶片顶部与前缘之间的水平方向距离。
[0017] 进一步的,所述叶片顶部和/或所述叶片底部的边缘均为圆弧倒角结构。
[0018] 本发明提供的导流泵叶,为排水泵的导流泵叶,叶片顶部和底部边缘采用倒圆角设计,在保证叶轮工作运行时流动难以紊乱的情况下,使流动过程平稳,不易产生紊流,使
液体流动速度平稳,大幅度提高水泵的运行效率和扬程,并且不易产生噪声。
[0019] 第二方面,本发明提供的一种离心叶轮,包括内导流壁和形成于所述内导流壁上的若干后向多翼型导流泵叶,所述导流泵叶如前所述,且若干所述导流泵叶均匀分布于所
述离心叶轮的轴心四周。
[0020] 本发明提供的离心叶轮,叶型通过采用后向多翼弧线型导流设计,使液体流动过程平稳,不易产生流动分离,提高水泵的运行效率,增大泵叶工作运行离心力,从而有效提
高水泵扬程和流量的效果。
[0021] 进一步的,所述离心叶轮还包括形成于所述内导流壁外沿的压水环,所有的所述导流泵叶的尾缘连线形成泄水环,所述泄水环与所述压水环的内壁之间具有间隔,以形成
泄水环弧长间距。
[0022] 进一步的,所述泄水环弧长间距的轨迹弧长L3通过以下公式计算获得:
[0023] L3=πR5μ/180;其中:
[0024] 所述轨迹弧长L3的圆心与所述导流泵叶的叶片中弧线所对应的圆心重合;
[0025] R5为所述弧长L3的弧长半径,R5∈[12mm,13mm];
[0026] μ为所述弧长L3的弧长圆心角,μ∈[8°,12°]。
[0027] 第三方面,本发明提供的一种排水泵,包括蜗壳,所述蜗壳具有入水口和出水口,所述离心叶轮安装在所述蜗壳内。
[0028] 本发明提供的排水泵,采用多翼后向弧线型导流设计,在保证排水泵噪声值较小以及叶片做功面积的同时,大幅度提高排水泵的扬程和流量。
[0029] 进一步的,所述蜗壳位于出水口里侧位置具有蜗壳喉部,所述蜗壳喉部为圆弧形渐扩式缩口结构。
[0030] 本发明提供的排水泵,通过采用圆弧型缩口蜗壳可改善蜗壳出水口因液体逆压导致的涡流,减小蜗壳逆压阻力,达到增大扬程和流量的效果。
[0031] 进一步的,所述蜗壳喉部的入水口高度为Hx∈[5.5mm,7mm],最佳执行高度Hx=6.1mm;所述蜗壳喉部的出水口高度为Hd∈[7mm,9mm],最佳执行高度Hd=8mm;所述蜗壳喉部
入水口与出水口间距为Dw∈[7mm,9mm],最佳执行距离Dw=6.7mm;所述蜗壳喉部的圆弧形渐
扩式弧长Lw圆心角ε∈[16°,18°],最佳执行角度ε=17°,其中所述蜗壳喉部的圆弧形渐扩
式弧长Lw满足以下公式:
[0032] Lw=πRwε/180,其中,RW为所述蜗壳喉部的圆弧形渐扩式弧长。
[0033] 第四方面,本发明提供的一种天井机,包括冷凝器、集水容器和所述排水泵。
[0034] 进一步的,所述集水容器设置在所述冷凝器下方,所述排水泵安装在所述集水容器旁侧。
附图说明
[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0036] 图1是本发明排水泵剖面结构示意图;
[0037] 图2是本发明排水泵中离心叶轮立体结构示意图;
[0038] 图3是本发明排水泵中离心叶轮剖面结构示意图;
[0039] 图4是本发明排水泵中离心叶轮局部结构放大图;
[0040] 图5是本发明离心叶轮叶型截面草图;
[0041] 图6是本发明离心叶轮叶片局部结构放大图;
[0042] 图7是本发明排水泵中离心叶轮的叶片结构示意图;
[0043] 图8是本发明排水泵中蜗壳立体结构示意图;
[0044] 图9是本发明排水泵中蜗壳剖面结构示意图;
[0045] 图10是新、原排水泵扬程及流量对比曲线;
[0046] 图11是本发明离心叶轮从一端看过去的端面结构示意图。
[0047] 图12是本发明排水泵中蜗壳喉部的结构示意图。
[0048] 图中1、泵体底座;2、驱动直流电机;3、电机散热支架;4、蜗壳;5、离心叶轮;6、转轴;7、花键;8、导流泵叶;9、压水环;11、弧线型压力面;12、弧线型吸力面;13、叶片顶部;15、叶片底部;16、前缘;17、尾缘;18、圆弧倒角;19、蜗壳喉部;20、入水口;21、出水口;22、叶片中弧线;23、泄水环弧长间距;24、泄水环。

具体实施方式

[0049] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有
其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
[0050] 实施例1:
[0051] 现有技术中排水泵的离心叶轮中的导流泵叶为直线型叶型,由于排水泵安装在位于房屋顶部的天井机附近,存在一定安装高度,导致天井机的排水泵因扬程和流量较低,不
能满足某些用户在特殊安装环境下排水泵的排水问题。为了解决此问题,如图2‑6所示,本
发明提供了一种全新的离心叶轮的导流泵叶,具体的,该导流泵叶的一侧侧壁向外呈弧线
型凸出以形成弧线型压力面11,另一侧相对的侧壁向内呈弧线型凹陷以形成弧线型吸力面
12;通过采用全新的弧线型导流泵叶,大幅提高排水泵扬程和流量,进一步的,弧线型压力
面11的凸出方向与导流泵叶的旋转方向相同,由于该导流泵叶为离心叶轮5上的导流泵叶,
所以其弧线型压力面11的凸出方向与离心叶轮5的旋转方向相同,以形成后向弧线型导流
泵叶,该叶型设计易于液体导流、减小涡流的成形、提高做功面积、从而提高扬程和流量。
[0052] 进一步的,在本实施例中,弧线型压力面11也就是凸面的弧度与弧线型吸力面12也就是凹面的弧度可以相同也可以不同,二者可以采用位于同一圆心处的两条不同半径的
弧线形成,以使得导流泵叶的整体宽度相等,二者还可以采用始段、中段、末端分别采用不
同弧度的弧线构成的方式形成整条弧线型压力面11或弧线型吸力面12。
[0053] 当然,弧线型压力面11和弧线型吸力面12的弧线形式并不局限于上述的几种,只要为弧线型的压力面和吸力面即可,在本实施例中,并不做具体限定。
[0054] 本发明提供的导流泵叶是一种高扬程、高流量泵叶,通过采用弧线型后向导流泵叶可解决排水泵扬程和流量受高度限制问题,大幅度提高排水泵扬程和流量。
[0055] 实施例2:
[0056] 本实施例2与实施例1的区别仅在于,在本实施例中,对形成弧线型压力面11和弧线型吸力面12的弧线结构进行了具体的限定。
[0057] 如图3所示,具体的,弧线型压力面11和弧线型吸力面12由两段不同弧长经圆心偏心布置构成,也就是说,弧线型压力面11和弧线型吸力面12的弧长并不相同,一长一短,且
弧线型压力面11和弧线型吸力面12对应的弧线的圆心并不相同,两个圆心错位设置,且圆
心并不经过离心叶轮5的中心轴线,而是偏心设置;其中,弧线型压力面11的圆心为Q1,弧线
型吸力面12的圆心为Q2。
[0058] 在本发明中,弧线型压力面11的圆心Q1坐标为(D1、H1),弧线型吸力面12的圆心Q2坐标为(D2、H2);也就是,圆心坐标Q1、Q2由D1、H1、D2、H2所确定,此处需要说明的是,D1、D2
分别为对应于X轴的坐标,H1、H2分别为对应于Y轴的坐标,且XY轴坐标的原点位于离心叶轮
5的中心轴线处。
[0059] 经过大量试验测试,得出D1、H1、D2、H2的数据范围是:D1∈[23mm,24mm],最佳执行距离D1=23.51mm;H1∈[6mm,7.5mm],最佳执行距离H1=6.96mm;D2∈[22.5mm,24mm],最佳
执行距离D2=23.23mm;H2∈[8.5mm,10mm],最佳执行距离H2=9.41mm。
[0060] 如图5所示,进一步的,弧线型压力面11的弧线初始角度为θ,具体的,θ为弧线型压力面11始点位置与水平面之间的夹角,弧线型吸力面12的弧线初始角度为γ,具体的,γ为
弧线型吸力面12的始点位置与水平面之间的夹角,也就是说,导流泵叶的轨迹弧长L1、L2初
始位置分别由θ和γ所确定。
[0061] 经过大量试验测试,得出θ和γ的角度范围是,θ∈[29°,31°],最佳执行角度θ=30.3°;γ∈[26°,28°],最佳执行角度γ=27.1°。
[0062] 进一步的,弧线型压力面11的轨迹弧长L1和弧线型吸力面12的轨迹弧长L2通过以下公式计算获得:
[0063] L1=πR1α/180;   (1)
[0064] L2=πR2β/180;   (2)
[0065] 其中:如图3和图4所示,α为弧线型压力面11的轨迹弧长L1所对应的夹角,α∈[28°,32°];β为弧线型吸力面12的轨迹弧长L2所对应的夹角,β∈[30°,33°],R1为弧线型压
力面11的半径,R1∈[26.5mm,28mm];R2为弧线型吸力面12的半径,R2∈[23.5mm,25mm]。
[0066] 综上,本发明的导流泵叶也就是后向导流泵叶的线型由弧线型压力面11、弧线型吸力面12所确定,其中,叶片厚度及轨迹由不同圆心Q1和Q2以及不同半径的R1和R2偏心确
定,此外,如图3所示,导流泵叶的轨迹弧长L1、L2由α和β确定,且弧长L1和L2满足以上的(1)
和(2)关系式。
[0067] 经过计算后,弧线型压力面11的轨迹弧长L1范围如下:L1∈[13mm,14mm],最佳执行距离L1=14.15mm;弧线型吸力面12的轨迹弧长L2∈[13mm,14mm],最佳执行距离L2=
13.42mm;R1∈[26.5mm,28mm],最佳执行距离R1=27.1mm;R2∈[23.5mm,25mm],最佳执行距
离R2=24.27mm;α∈[28°,32°],最佳执行角度α=29.1°;β∈[30°,33°],最佳执行角度β=
31.7°。
[0068] 如图6所示,本发明的导流泵叶还包括分别位于弧线型压力面11和弧线型吸力面12的顶部、底部、前侧、后侧的叶片顶部13、叶片底部16、前缘16、尾缘17;
[0069] 通过叶片顶部13、叶片底部16、前缘16、尾缘17、弧线型压力面11和弧线型吸力面12共同组成完整的导流泵叶;
[0070] 在本实施例中,如图7所示,前缘16的高度为H3,尾缘的高度为H4,其中:H4∈[45%H3,55%H3];
[0071] 如图7所示,叶片顶部13为曲面结构,也就是说,导流泵叶的外轮廓几何结构由曲线、H3和H4及底部构成,导流泵叶的高度由前缘16和尾缘17确定,其中H3确定前缘16高度,
H4确定尾缘17高度,H3=h,H4∈[45%H3,55%H3],其中对扬程影响较大,随h的增大扬程越
高,最佳执行高度h=6.81mm;
[0072] 且叶片顶部各部分曲面高度即曲线由函数曲线与前缘16高度所确定,其中函数曲线满足以下公式,也就是叶片顶部各部分曲面高度通过以下公式计算获得:
[0073] h(x)=‑(p1x3+p2x2+p3x+p4),   (3)
[0074] 其中:P1、P2、P3、P4均为常数,p1∈(0.0009553,0.0009707),p2∈(‑0.04976,‑0.04875),p3∈(0.8289,0.8504),p4∈(‑3.808,‑3.659);x为叶片顶部与前缘之间的水平
方向距离。
[0075] 经过大量试验分析,执行最优函数输入为:
[0076] h(x)=‑(0.000963x3‑0.04926x2+0.8397x‑3.733);   (4)
[0077] 进一步的,叶片顶部和/或叶片底部的边缘均为圆弧倒角结构。
[0078] 具体的,如图4所示,叶片顶部13和叶片底部15的始端一侧所有的边缘交界处均为R3圆弧倒角结构,叶片顶部13和叶片底部15的末端一侧所有的边缘交界处均为R4圆弧倒角
结构。
[0079] 本发明弧线型后向导流泵叶的叶片顶部13、叶片底部15的边缘均为R3、R4倒角,与缘没有倒角情况相比,叶轮工作运行时流动难以紊乱,因此使流动过程平稳,不易产生流动
分离,使液体流动速度平稳,有利于提高水泵的运行效率,并且不易产生运行噪音。
[0080] 本发明提供的导流泵叶,为排水泵的导流泵叶,叶片顶部和底部边缘采用倒圆角设计,在保证叶轮工作运行时流动难以紊乱的情况下,使流动过程平稳,不易产生紊流,使
液体流动速度平稳,大幅度提高水泵的运行效率和扬程,并且不易产生噪声。
[0081] 实施例3:
[0082] 在本实施例中,如图2所示,本发明提供了一种离心叶轮5,包括内导流壁和形成于内导流壁上的若干后向多翼型导流泵叶8,导流泵叶8结构如实施例1和实施例2中所述的导
流泵叶8。
[0083] 在本实施例中,若干的导流泵叶8均匀分布于离心叶轮5的轴心四周,且导流泵叶8的前缘临近轴心,尾缘临近内导流壁外沿。
[0084] 本发明提供的离心叶轮,叶型通过采用后向多翼弧线型导流设计,使液体流动过程平稳,不易产生流动分离,提高水泵的运行效率,增大泵叶工作运行离心力,从而有效提
高水泵扬程和流量的效果。
[0085] 进一步的,如图2和图11所示,离心叶轮5还包括形成于内导流壁外沿的压水环9,所有的导流泵叶8的尾缘17连线形成泄水环24,泄水环24并非实体结构,而是由所有的尾缘
17进行连线而形成的一个圆环结构,该泄水环24与压水环9的内壁之间具有间隔,以形成泄
水环弧长间距23。
[0086] 泄水环弧长间距23的轨迹弧长L3通过以下公式计算获得:
[0087] L3=πR5μ/180;其中:
[0088] 轨迹弧长L3的圆心与导流泵叶的叶片中弧线22的圆心重合;
[0089] R5为轨迹弧长L3的弧长半径,R5∈[12mm,13mm];最佳执行弧长半径R5=12.97mm;
[0090] μ为所述轨迹弧长L3的弧长圆心角,μ∈[8°,12°],最佳执行弧长圆心角μ=9.57°。
[0091] 本发明导流泵叶的尾缘均位于泄水环上,而泄水环与压水环内壁之间留有间隔,使得叶片运行过程中与水做功产生紊流涡通过泄水环释放紊流压力,可有效减少运行过程
中紊流涡与叶片尾缘间的接触摩擦,削弱紊流压力对叶片尾缘的冲击,降低叶轮运行过程
的工作噪声,提高水泵性能的稳定性
[0092] 如图1所示,在内导流壁轴心处设置有转轴6,而转轴6内部中空,在转轴6顶部内腔中设置有花键7,通过花键7使得转轴6与驱动直流电机2的电机轴连接。
[0093] 实施例4:
[0094] 如图1、图8、图9所示,本实施例中,本发明提供了一种排水泵,包括泵体底座1、驱动直流电机2、电机散热支架3、蜗壳4,驱动直流电机2安装在泵体底座1内,电机散热支架3
安装在蜗壳4和驱动直流电机2之间,用于对驱动直流电机2进行散热;蜗壳4内部具有介质
流道,供介质流通,且蜗壳4底部具有入水口20,侧面具有出水口21,离心叶轮5安装在蜗壳4
内的介质通道中,用于将介质通过入水口20抽入,然后经出水口21抽出。在此需要说明的
是,本实施例中的离心叶轮5采用实施例3中的离心叶轮。
[0095] 本发明提供的排水泵,采用多翼后向弧线型导流设计,在保证排水泵噪声值较小以及叶片做功面积的同时,大幅度提高排水泵的扬程和流量。
[0096] 进一步的,如图1和图9所示,蜗壳4位于出水口21里侧位置具有蜗壳喉部19,为了减小蜗壳在出水口处因液体逆压而导致的涡流,减小蜗壳逆压阻力,本发明将蜗壳喉部19
位置设置圆弧倒角18,从而形成圆弧形渐扩式缩口结构。
[0097] 此处需要说明的是,如图9所示,圆弧形渐扩式缩口是蜗壳喉部出口位置在空间结构上周向为圆弧曲面形;出口位置截面轴向弦线为圆弧形曲线。
[0098] 如图12所示,进一步的,所述蜗壳喉部的入水口高度为HT∈[5.5mm,7mm],最佳执行高度Hx=6.1mm;所述蜗壳喉部的出水口高度为Hd∈[7mm,9mm],最佳执行高度Hd=8mm;所
述蜗壳喉部入水口与出水口间距为Dw∈[7mm,9mm],最佳执行距离Dw=6.7mm;所述蜗壳喉部
的圆弧形渐扩式弧长Lw圆心角ε∈[16°,18°],最佳执行角度ε=17°,其中所述蜗壳喉部的
圆弧形渐扩式弧长Lw满足以下公式:
[0099] Lw=πRwε/180,其中,RW为所述蜗壳喉部的圆弧形渐扩式弧长。
[0100] 本发明提供的排水泵,通过采用圆弧型缩口蜗壳可改善蜗壳出水口因液体逆压导致的涡流,减小蜗壳逆压阻力,达到增大扬程和流量的效果。
[0101] 实施例5:
[0102] 本发明提供的一种天井机,包括冷凝器、集水容器和排水泵,其中:集水容器设置在冷凝器下方,排水泵安装在集水容器旁侧。
[0103] 此处需要说明的是,本实施例中的排水泵采用实施例4中的排水泵。
[0104] 现有技术中的排水泵中蜗壳4的蜗壳喉部19为直线型渐扩式设计,本发明对此部分进行了改进,将蜗壳喉部19改为圆弧型渐扩式设计解决了直线型渐扩式结构液体压力得
不到充分的释放,导致蜗壳喉部液压的累积,随着压力的增大喉部液压转化为逆压阻力,最
终导致涡流的产生,既水泵性能受到较大衰减的问题,通过采用圆弧缩口型蜗壳喉部,改善
出水口形成的逆压涡流问题,减小蜗壳出水口阻力,提高水泵的运行效率,使其水泵性能达
到最优。
[0105] 具体的,在本实施例中,排水泵结构组成如图1所示,包括泵体底座1、驱动直流电机2、电机散热支架3、蜗壳4、离心叶轮5。驱动直流电机2位于泵体底座1之间,电机散热支架
3与缩口蜗壳4通过螺钉装配连接,离心叶轮5位于缩口蜗壳4的腔壳内,通过驱动直流电机
轴相连,并随驱动直流电机2旋转而运行。其中,离心叶轮5对排水泵的性能影响巨大。离心
叶轮5结构如图2所示,其结构由转轴6、花键7、弧线型后向导流泵叶8、压水环9所构成。
[0106] 如图6所示,导流泵叶8的结构由叶片顶部13、叶片底部15、弧线型压力面11、弧线型吸力面12、前缘16、尾缘17所构成。
[0107] 蜗壳4结构如图8所示,其结构组成由入水口20、出水口21,圆弧倒角18、蜗壳喉部19构成。
[0108] 本发明提供的排水泵是一种具有高扬程、高流量泵叶和圆弧缩口型蜗壳的排水泵,在运行过程中具有流动平稳、且不易产生流动分离,同时提高排水泵运行效率,增大泵
叶工作运行离心力,从而有效提高水泵扬程和流量的效果。
[0109] 新排水泵与原排水泵数据对比:
[0110] 经过试验得到如图10所示的试验结果,通过附图10可以看出,新排水泵同流量下具有较高的扬程,尤其在高扬程下,相比于原排水泵,流量具有显著优势,其流量随扬程的
增加波动较小,此外,其在相同高扬程下,流量可以提升约32.13%。
[0111] 下表1是新排水泵与原排水泵的性能对比表;
[0112] 表1新、原排水泵性能对比
[0113] 排水泵 1.2m流量/mL 扬程/m原排水泵 590 1.45
新排水泵 900 1.65
[0114] 通过表1的实验数据可见,本发明提供的新排水泵在相同测试条件下性能具有13.8%提升。实验数据表明本发明的新排水泵在性能上具有显著的优势,可有效解决排水
泵扬程和流量受高度限制问题,大幅度提高排水泵工作运行效率。
[0115] 这里首先需要说明的是,“向内”是朝向容置空间中央的方向,“向外”是远离容置空间中央的方向。
[0116] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0117] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
[0118] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0119] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0120] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
[0121] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵
盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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