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CN111692125A - 离心泵 - Google Patents

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CN111692125A
CN111692125A CN202010170643.6A CN202010170643A CN111692125A CN 111692125 A CN111692125 A CN 111692125A CN 202010170643 A CN202010170643 A CN 202010170643A CN 111692125 A CN111692125 A CN 111692125A
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CN
China
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impeller
pump chamber
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CN202010170643.6A
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本田义彦
铃木敬升
白井直树
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Aisan Industry Co Ltd
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Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供抑制离心泵的泵效率降低的离心泵。该离心泵(10)具备在主板的表面上有多片叶片的叶轮、和具有以叶轮能够旋转的方式收纳该叶轮的泵室、连通泵室内外的吸入流路(23)及喷出流路(28)的壳体(11)。流入部形成在泵室，该流入部具有供流体流入的流入端，且随着自流入端向与流入端相反的一侧远离而逐渐扩径。吸入流路(23)具有与流入部的流入端连续的中空圆筒状的连接流路部(25)、和相对于连接流路部(25)呈弯头状连通的中空圆筒状的主流路部(24)，主流路部(24)的中心线(24c)以在流体的流动方向(F)上相对于叶轮旋转方向位于顺方向的方式相对于包含连接流路部(25)的中心线(25c)的基准面(25s)偏移。

Description

离心泵
技术领域
本说明书所公开的技术涉及一种离心泵。
背景技术
以往，例如存在专利文献1所述的离心泵。该离心泵具备：叶轮，其在大致圆板状的主板的表面具有多片叶片；以及壳体，其具有以叶轮能够旋转的方式收纳该叶轮的泵室、和连通泵室内外的吸入流路及喷出流路。流入部形成在泵室，该流入部具有供流体流入的流入端，且随着自流入端向与该流入端相反的一侧远离而逐渐扩径。吸入流路具有与流入部的流入端连续的中空圆筒状的连接流路部、和相对于连接流路部呈弯头状连通的中空圆筒状的主流路部。
专利文献1：日本特开2015-190321号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据专利文献1，主流路部的中心线和连接流路部的中心线正交状地交叉。因此，主流路部中的直线地流动的流体向连接流路部的相对侧(与主流路部侧相反的一侧)偏移，就这样直接流入泵室的流入部。因此，叶轮的叶片侧的流体分布产生偏移，泵效率降低。
本说明书所公开的技术要解决的课题是抑制离心泵的泵效率降低。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本说明书所公开的技术采取以下技术方案。
第1技术方案是一种离心泵，该离心泵具有：叶轮，其在大致圆板状的主板的表面具有多片叶片；以及壳体，其具有以所述叶轮能够旋转的方式收纳所述叶轮的泵室、和连通该泵室内外的吸入流路及喷出流路，其中，流入部形成在泵室，该流入部具有供流体流入的流入端，且随着自流入端向与该流入端相反的一侧远离而逐渐扩径，所述吸入流路具有：中空圆筒状的连接流路部，其与所述流入部的流入端连续；以及中空圆筒状的主流路部，其相对于该连接流路部呈弯头状连通，所述主流路部的中心线以在流体的流动方向上相对于叶轮旋转方向位于顺方向的方式相对于包含所述连接流路部的中心线的基准面偏移。
根据第1技术方案，主流路部的中心线以在流体的流动方向上相对于叶轮旋转方向位于顺方向的方式相对于包含连接流路部的中心线的基准面偏移。因此，主流路部中的直线地流动的流体在相对于连接流路部在叶轮旋转方向上生成涡流的同时流入，自连接流路部向泵室的流入部顺畅地流入。因此，能够缓和叶轮的叶片侧的流体分布的偏移，抑制泵效率的降低。
第2技术方案是第1技术方案的离心泵，其中，在所述主流路部和所述连接流路部之间的连接部的相对于所述基准面而言的附近侧，形成所述主流路部的壁面和所述连接流路部的壁面所成的角部。
根据第2技术方案，利用形成于主流部路和连接流路部之间的连接部的相对于基准面而言的附近侧的角部，能够促进连接流路部中的涡流的生成，提高泵效率。
第3技术方案是第1或2技术方案的离心泵，其中，所述流入部的局部和所述主流路部的局部直接连通。
根据第3技术方案，通过在主流路部流来的流体的一部分不经由连接流路部而是直接流入泵室的流入部，从而能够提高泵效率。
第4技术方案是第1～3中任一种技术方案的离心泵，其中，所述喷出流路以流体的流动方向相对于叶轮旋转方向成为顺方向的方式形成为沿所述泵室的切线方向延伸的中空圆筒状，所述主流路部的中心线和所述喷出流路的中心线以自所述泵室的轴向观察时平行的方式配置。
根据第4技术方案，与主流路部的中心线和喷出流路的中心线未配置为自泵室的轴向观察时平行的情况相比，能够使对吸入流路及喷出流路进行的配管作业容易化，提高向车辆等的搭载性。
发明的效果
根据本说明书所公开的技术，能够缓和叶轮的叶片侧的流体分布的偏移，抑制泵效率的降低。
附图说明
图1是局部剖切实施方式1的离心泵而表示的俯视图。
图2是图1的II-II线向视剖视图。
图3是图1的III-III线向视剖视图。
图4是局部剖切实施方式2的离心泵而表示的主视图。
图5是局部剖切实施方式3的离心泵而表示的主视图。
图6是局部剖切实施方式4的离心泵而表示的主视图。
图7是局部剖切实施方式5的离心泵而表示的俯视图。
附图标记说明
10、离心泵；11、壳体；17、泵室；18、流入部；18a、流入端；23、吸入流路；24、主流路部；24a、壁面；24c、中心线；25、连接流路部；25a、壁面；25c、中心线；25s、基准面；26、角部；28、喷出流路；28c、中心线；30、叶轮；32、主板；34、叶片。
具体实施方式
以下，使用附图对用于实施本说明书所公开的技术的实施方式进行说明。
[实施形态1]
在本实施方式中，例示了例如作为搭载于汽车等车辆上的吹扫泵而使用的离心泵。吹扫泵是对自吸附罐向内燃机(发动机)的进气通路的吹扫气体的吹扫量进行填补的离心泵。图1是局部剖切离心泵而表示的俯视图，图2是图1的II-II线向视剖视图，图3是图1的III-III线向视剖视图。另外，如图1～图3所示那样确定离心泵的方位，但并不限定离心泵的配置方向。
(离心泵的概要)
如图2所示，离心泵10具有大致圆筒状的壳体11。壳体11是树脂制或金属制的。泵部12设置在壳体11的上部，马达部14设置在该壳体11的下部。马达部14包含无刷马达。马达部14具有以轴向为上下方向的旋转轴15。马达部14相当于“马达”。
中空短圆筒状的泵室17形成在壳体11的上部内。泵室17与马达部14的旋转轴15同心状地配置。泵室17是通过在泵部12中将分割构件11a、11b相互紧固而形成的，该分割构件11a、11b是壳体11在上下方向(轴向)上分割成两部分而成的。作为马达部14的旋转轴15的输出侧的端部的上端部贯通下侧的分割构件11b而向泵室17内突出。
泵室17具有形成于其入口侧(图2中上侧)的中央部的流入部18。将流入部18的供流体流入的入口端称为流入端18a。流入部18形成为随着自流入端18a向与流入端18a相反的一侧(下侧)远离而逐渐扩径的大致锥状。另外，泵室17具有形成于其外周部的螺旋件19。
吸入口22形成在上侧的分割构件11a的上表面部。利用吸入口22的中空部形成吸入流路23。利用吸入流路23连通泵室17内外。关于吸入流路23将在后面叙述。
如图1所示，向左方突出的中空圆筒状的喷出口27形成于壳体11的左前部。喷出口27在俯视时自壳体11的外周部向切线方向外侧即左方突出。喷出流路28利用喷出口27的中空圆筒状的中空部形成。利用喷出流路28连通泵室17(参照图2)的螺旋件19内外。
如图2所示，叶轮30以能够旋转的方式收纳在泵室17内。叶轮30具有主板32和叶片34。主板32形成为大致圆板状。圆锥台状的山状部32a同心状地形成在作为主板32的表面的上表面的中央部。轴孔33同心状地形成在山状部的中央部。叶片34相对于主板32的上表面大致放射状地竖立设置有多个。叶片34形成为在主板32的径向上延伸的扁平带状。叶轮30的中央部处的多片叶片34的上部配置于泵室17的流入部18的下部内。叶轮30是树脂制或金属制的。
叶轮30的轴孔33与马达部14的旋转轴15的上端部嵌合连接。因此，随着马达部14使旋转轴15旋转，叶轮30一体地旋转。叶轮30在俯视时沿顺时针方向(参照图1中的箭头R方向)旋转。
(离心泵10的动作)
若通过来自外部电源的电力供给而驱动马达部14，则叶轮30与旋转轴15一起旋转。由此，作为流体的吹扫气体自吸入流路23而被吸入泵室17。该吹扫气体在通过叶轮30的旋转而升压后，自喷出流路28喷出。像这样，利用离心泵10加压输送吹扫气体。
(本实施方式的特征的结构)
如图2所示，吸入流路23具有中空圆筒状的主流路部24和相对于主流路部24呈L字状连通的中空圆筒状的连接流路部25。主流路部24和连接流路部25连通成90°的弯头状。连接流路部25自流入部分18的流入端18a向上延伸。伴随于此，主流路部24向侧方即右方延伸。连接流路部25具有与流入端18a的口径相同的内径。主流路部24具有连接流路部25的内径的约1.5倍的内径。另外，主流路部24的内径只要为连接流路部25的内径同等以上即可。
如图1所示，在俯视时，主流路部24的中心线24c相对于包含连接流路部25的中心线25c的基准面25s向前方偏离地配置，即，以主流路部24的中心线24c在流体的流动方向F上相对于叶轮旋转方向(图1中，参照箭头R方向)位于顺方向的方式，使主流路部24的中心线24c相对于基准面25s以偏移量L向前方(图1中为下方)偏移。连接流路部25的中心线25c与叶轮30的旋转轴线位于同一线上。
在俯视时，在主流路部24和连接流路部25之间的连接部的相对于基准面25s而言的附近侧，形成主流路部24的壁面24a和连接流路部25的壁面25a所成的截面大致L字状的角部26(参照图2及图3)。另外，在主流路部24与连接流路部25之间的连接部的相对于基准面25s而言的远方侧，主流路部24的壁面24a和连接流路部25的壁面25a利用倾斜壁面29而平缓地连续。
如图2所示，泵室17的流入端18a的高度位置配置于与主流路部24的中心线24c和底面24b之间的大致中央部对应的位置(参照图3)。由此，流入部18的局部和主流路部24的局部直接连通。详细地说，流入部18的上端部与主流路部24的下端部直接连通。
如图1所示，喷出口27的喷出流路28以流体的流动方向相对于叶轮旋转方向(图1中，参照箭头R方向)成为顺方向的方式形成为沿泵室17的切线方向延伸的中空圆筒状。主流路部24的中心线24c与喷出流路28的中心线28c配置成俯视时平行。在本实施方式中，吸入流路23和喷出流路28朝向相反方向。即，吸入流路23朝向右方，喷出流路28朝向左方。另外，在本实施方式中，俯视相当于自泵室17的轴向观察的状态。另外，本说明书中所述的“平行”包括大致平行。
(本实施方式的优点)
根据本实施方式，以主流路部24的流动方向相对于叶轮旋转方向成为顺方向的方式，使主流路部24的中心线24c相对于包含连接流路部25的中心线25c的基准面25s偏移。因此，主流路部24中的直线地流动(图1中，参照箭头F)的流体在相对于连接流路部25向叶轮旋转方向生成涡流(图1中，参照箭头S)的同时流入，自连接流路部25顺畅地向泵室17(参照图2)的流入部18流入。因此，与专利文献1相比，能够缓和叶轮30的叶片34侧的流体分布的偏移，抑制泵效率的降低。
另外，角部26形成在主流路部24和连接流路部25之间的连接部的相对于基准面25s而言的附近侧。由此，与代替角部26而使主流路部24的壁面24a与连接流路部25的壁面25a平缓地连接的情况相比，能够促进连接流路部25中的涡流的生成，提高泵效率。
另外，流入部18的局部和主流路部24的局部直接连通。因此，在主流路部24中流来的流体的一部分不经由连接流路部25而是直接向泵室17的流入部18流入。由此，与流入部18和主流路部24全部经由连接流路部25连通的情况相比，能够提高泵效率。
另外，主流路部24的中心线24c与喷出流路28的中心线28c配置为俯视时平行。因此，与主流路部24的中心线24c和喷出流路28的中心线28c未配置成在俯视时平行的情况相比，能够使对吸入流路23及喷出流路28进行的配管作业容易化，提高向车辆等的搭载性。另外，吸入流路23和喷出流路28也可以在俯视时朝向相同的方向。
[实施方式2]
本实施方式是对实施方式1(参照图1～图3)的吸入流路23施加了变更的实施方式，因此对该变更部分进行说明，省略重复的说明。图4是局部剖切离心泵而表示的主视图。如图4所示，主流路部24的底面24b配置在与泵室17的流入端18a的高度位置对应的位置。由此，流入部18和主流路部24经由连接流路部25连通。在该情况下，与实施方式1(参照图2)相比，连接流路部25的轴向长度变长。
[实施方式3]
本实施方式是对实施方式1(参照图1～图3)的吸入流路23施加了变更的实施方式，因此对该变更部分进行说明，省略重复的说明。图5是局部剖切离心泵而表示的主视图。如图5所示，相对于泵室17的流入端18a的高度位置，主流路部24的底面24b配置在较高的位置。由此，流入部18和主流路部24经由连接流路部25连通。在该情况下，与实施方式1(参照图2)以及实施方式2(参照图4)相比，连接流路部25的轴向长度变长。
[实施方式4]
本实施方式是对实施方式1(参照图1～图3)的吸入流路23施加了变更的实施方式，因此对该变更部分进行说明，省略重复的说明。图6是局部剖切离心泵而表示的主视图。如图6所示，主流路部24和连接流路部25连通成约110°的弯头状。另外，主流路部24与连接流路部25所成的角度是任意的。
[实施方式5]
本实施方式是对实施方式1(参照图1～图3)的喷出流路28施加了变更的方式，因此对该变更部分进行说明，省略重复的说明。图7是局部剖视离心泵而表示的俯视图。如图7所示，喷出流路28的中心线28c和主流路部24的中心线24c在俯视时正交状地交叉。在本实施方式中，吸入流路23朝向右方，喷出流路28朝向后方(图7中上方)。另外，喷出流路28也可以相对于主流路部24以中心线24c、28c形成除相互正交以外的交叉状的方式配置。另外，本说明书中所述的“正交”包括大致正交。
[其他实施方式]
本说明书所公开的技术不限于上述实施方式，能够以其他各种方式实施。例如，离心泵10也可以应用于吹扫气体以外的空气等气体、或者液体等流体的加压输送所用的泵。另外，马达部14的无刷马达也可以由有刷马达代替。另外，也可以仅由泵部12形成离心泵10，并成为利用外部的驱动源驱动旋转轴15的结构。

Claims (4)

1.一种离心泵，该离心泵具有：
叶轮，其在大致圆板状的主板的表面具有多片叶片；以及
壳体，其具有以所述叶轮能够旋转的方式收纳所述叶轮的泵室、和连通该泵室内外的吸入流路及喷出流路，其中，
流入部形成在所述泵室，该流入部具有供流体流入的流入端，且随着自流入端向与该流入端相反的一侧远离而逐渐扩径，
所述吸入流路具有：中空圆筒状的连接流路部，其与所述流入部的流入端连续；以及中空圆筒状的主流路部，其相对于该连接流路部呈弯头状连通，
所述主流路部的中心线以在流体的流动方向上相对于叶轮旋转方向位于顺方向的方式相对于包含所述连接流路部的中心线的基准面偏移。
2.根据权利要求1所述的离心泵，其中，
在所述主流路部和所述连接流路部之间的连接部的相对于所述基准面而言的附近侧，形成所述主流路部的壁面和所述连接流路部的壁面所成的角部。
3.根据权利要求1或2所述的离心泵，其中，
所述流入部的局部和所述主流路部的局部直接连通。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的离心泵，其中，
所述喷出流路以流体的流动方向相对于叶轮旋转方向成为顺方向的方式形成为沿所述泵室的切线方向延伸的中空圆筒状，
所述主流路部的中心线和所述喷出流路的中心线以自所述泵室的轴向观察时平行的方式配置。
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