TWI757908B - 抽水機耐空轉構造 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種抽水機耐空轉構造，其主要係於機殼內對應出、入水管道之間形成有抽水空間，且於機殼內對應抽水空間形成有軸孔，於軸孔與抽水空間之間形成有轉軸冷卻空間，對應軸孔及轉軸冷卻空間外形成有冷卻室，於轉軸冷卻空間與冷卻室內皆灌注有冷卻液，令轉軸由軸孔經由轉軸冷卻空間穿設於抽水空間內，令轉軸於抽水空間內連接設有葉輪，於轉軸與軸孔之間設有軸承，而轉軸於機殼外則連接有動力源；藉此，以於轉軸轉動過程中，利用機殼內部形成之轉軸冷卻空間與冷卻室中所灌注的冷卻液對轉軸進行冷卻，不僅可防止啟動初期活動環與固定環轉動摩擦時的潤滑與散熱，且更能防止啟動後轉軸過熱造成損壞的情況發生，並可增加其使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

Description

抽水機耐空轉構造

本發明係有關於一種抽水機耐空轉構造，尤其是指一種於轉軸轉動過程中，利用機殼內部形成之轉軸冷卻空間與冷卻室中所灌注的冷卻液對轉軸進行冷卻，不僅可提供啟動初期活動環與該固定環轉動摩擦時的潤滑與散熱，且更能防止啟動後轉軸過熱造成損壞的情況發生，藉以可增加其使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

按，於城市中的排水設計皆係為由高向低往河川或海洋中進行排放，且為避免雨季時河川水位高漲導致氾濫成災之情況發生，使得普遍皆建築有堤防、護岸等對水流進行導引，以保護堤防內之城市避免遭到水患入侵；而在城市進行雨水下水道系統規劃時，其係採用重力流方式設置雨水下水道，以將堤防內之城市雨水排放至堤防外。

但於地勢低窪地區，排水會受到堤防外之水位的影響，無法讓水流以重力流方式向堤防外排除，也因此即需要設置有抽水站，於抽水站內利用大型抽水機，以將低窪地區的水流抽送排放至堤防外。

而該類抽水機於結構設計上，請參閱第五圖現有之結構示意圖所示，該抽水機(5)於機殼(51)分別形成有入水通道(511)及出水通道(512)，於該機殼(51)內設轉軸(52)，該轉軸(52)與動力源(53)連結，於該機殼(51)與該轉軸(52)之間設有固定環(54)，該固定環(54)與該機殼(51)結合固設，而該轉軸(52)能於該固定環(54)內轉動，對應該固定環(54)於該轉軸(52)上套設固定有活動環(55)，且利用頂撐彈性元件(56)頂推該活動環(55)，令該活動環(55)與該固定環(54)相抵靠接觸，再於該轉軸(52)結合固設有葉輪(57)；使得當該動力源(53)帶動該轉軸(52)轉動時，該轉軸(52)會一併帶動該葉輪(57)轉動，以利用該葉輪(57)將水由該入水通道(511)導入並由該出水通道(512)導出，而在水流動過程中，由於該活動環(55)受到該頂撐彈性元件(56)之頂推與該固定環(54)抵靠接觸，使得水流即無法通過該固定環(54)進入該動力源(53)，而達到防水功效。

然而，上述抽水機雖可達到將水流抽送導引至預定位置之預期功效，但也在其實際施行操作使用過程中發現，該抽水機由於該固定環與該活動環之間會相抵靠接觸，使得於該轉軸轉動過程中，該固定環與該活動環之間會因為磨擦產生高溫熱量，此時即需要由葉輪轉動所導入的水流將熱量帶出進行散熱，不過在葉輪受到轉軸帶動進行轉動至水流受到葉輪轉動導引進入機殼內的這段時間中，初期該機殼內部並無水流流動，相對即無法對該固定環與該活動環所磨擦產生的高溫熱量進行散熱動作，導致即會造成損壞故障機率增加，進而影響固定環、活動環甚至於轉軸之使用壽命，致令其在整體結構設計上仍存在有改進之空間。

緣是，發明人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構及缺失再予以研究改良，提供一種抽水機耐空轉構造，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種抽水機耐空轉構造，其主要係於轉軸轉動過程中，利用機殼內部形成之轉軸冷卻空間與冷卻室中所灌注的冷卻液對轉軸進行冷卻，不僅可防止轉軸過熱造成損壞的情況發生，且更可增加其使用壽命，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

本發明抽水機耐空轉構造之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要係包括有機殼及轉軸；其中：

該機殼，其分別連接設有入水管道及出水管道，於該機殼內對應該入水管道與該出水管道之間形成有抽水空間，且於該機殼內對應該抽水空間形成有軸孔，於該軸孔與該抽水空間之間形成有轉軸冷卻空間，另於該機殼內對應該軸孔及該轉軸冷卻空間外形成有冷卻室，於該轉軸冷卻空間與該冷卻室內皆灌注有冷卻液；

該轉軸，其由該機殼之該軸孔經由該轉軸冷卻空間穿設於該抽水空間內，令該轉軸於該抽水空間內連接設有葉輪，於該轉軸與該軸孔之間設有軸承，於該轉軸與該轉軸冷卻空間之間設有固定環，該固定環與該轉軸冷卻空間結合固設，該轉軸能於該固定環內轉動，對應該固定環於該轉軸上套設固定有活動環，利用頂撐彈性元件頂推該活動環，令該活動環與該固定環相抵靠接觸，而該轉軸於該機殼外則連接有動力源。

本發明抽水機耐空轉構造的較佳實施例，其中，該轉軸冷卻空間與該冷卻室之間分別連通形成有冷卻空間導入管道及冷卻空間導出管道，而該冷卻室與該機殼外部則分別連通形成有冷卻室導入管道及冷卻室導出管道，該冷卻室導入管道及該冷卻室導出管道供與外部冷卻循環系統連接。

本發明抽水機耐空轉構造的較佳實施例，其中，該轉軸冷卻空間與該冷卻室之間分別連通形成有冷卻空間導入管道及冷卻空間導出管道，而該冷卻室與該機殼外部則分別連通形成有冷卻室導入管道及冷卻室導出管道，令該冷卻室導入管道及該冷卻室導出管道與外部冷卻循環系統之循環管路連接，而於該循環管路上則連接設有觀察視窗。

本發明抽水機耐空轉構造的較佳實施例，其中，該轉軸冷卻空間連接有冷卻空間導入管道及冷卻空間導出管道，而該冷卻室與該機殼外部則分別連通形成有冷卻室導入管道及冷卻室導出管道，令該冷卻室導入管道及該冷卻室導出管道與外部冷卻循環系統之循環管路連接，且令該冷卻空間導入管道及該冷卻空間導出管道之間連接有連通管路，該連通管路上則連接設有觀察視窗。

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，請參閱第一圖本發明之剖視結構示意圖及第二圖本發明之使用狀態剖視結構示意圖所示，本發明係包括有機殼(1)及轉軸(2)；其中：

該機殼(1)，其分別連接設有入水管道(11)及出水管道(12)，於該機殼(1)內對應該入水管道(11)與該出水管道(12)之間形成有抽水空間(13)，且於該機殼(1)內對應該抽水空間(13)形成有軸孔(14)，於該軸孔(14)與該抽水空間(13)之間形成有轉軸冷卻空間(15)，另於該機殼(1)內對應該軸孔(14)及該轉軸冷卻空間(15)外形成有冷卻室(16)，於該轉軸冷卻空間(15)與該冷卻室(16)內皆灌注有冷卻液，該轉軸冷卻空間(15)與該冷卻室(16)之間分別連通形成有冷卻空間導入管道(151)及冷卻空間導出管道(152)，而該冷卻室(16)與該機殼(1)外部則分別連通形成有冷卻室導入管道(161)及冷卻室導出管道(162)，該冷卻室導入管道(161)及該冷卻室導出管道(162)供進一步與外部冷卻循環系統連接。

該轉軸(2)，其由該機殼(1)之該軸孔(14)經由該轉軸冷卻空間(15)穿設於該抽水空間(13)內，令該轉軸(2)於該抽水空間(13)內連接設有葉輪(21)，於該轉軸(2)與該軸孔(14)之間設有軸承(22)，於該轉軸(2)與該轉軸冷卻空間(15)之間設有固定環(23)，該固定環(23)與該轉軸冷卻空間(15)結合固設，該轉軸(2)能於該固定環(23)內轉動，對應該固定環(23)於該轉軸(2)上套設固定有活動環(24)，利用頂撐彈性元件(25)頂推該活動環(24)，令該活動環(24)與該固定環(23)相抵靠接觸，而該轉軸(2)於該機殼(1)外則連接有動力源，以令該轉軸(2)受動力源帶動進行轉動。

如此一來，使得本發明於操作使用上，當動力源帶動該轉軸(2)轉動過程中，該轉軸(2)會一併帶動該葉輪(21)進行轉動，令外界的水由該機殼(1)之該入水管道(11)被抽取導入該抽水空間(13)中，再由該出水管道(12)導引排出，而在該轉軸(2)轉動過程中，由於係利用該頂撐彈性元件(25)頂推該活動環(24)，讓該活動環(24)與該固定環(23)抵靠接觸，讓水流無法通過該固定環(23)進入動力源，使得該活動環(24)與該固定環(23)之間會有磨擦產生熱量之情況，令所產生的熱量能經由該轉軸冷卻空間(15)內之冷卻液進行散熱冷卻，且同時能利用該轉軸冷卻空間(15)內之冷卻液提供該轉軸(2)潤滑效果，令該轉軸(2)轉動更為順暢，而由於該轉軸冷卻空間(15)與該冷卻室(16)之間分別連通形成有該冷卻空間導入管道(151)及該冷卻空間導出管道(152)，使得該轉軸冷卻空間(15)內吸收該轉軸(2)熱量之冷卻液能由該冷卻空間導出管道(152)流動至該冷卻室(16)中，並令該冷卻室(16)內溫度較低之冷卻液由該冷卻空間導入管道(151)流入該轉軸冷卻空間(15)內形成循環，以對該轉軸(2)達到更佳的冷卻功效。

而該轉軸(2)轉動過程所產生的熱量亦可經由壁面傳導至該冷卻室(16)中，利用該冷卻室(16)內所灌注之冷卻液同時進行冷卻散熱作業，並由於該冷卻室(16)與該機殼(1)外部可進一步利用該冷卻室導入管道(161)及該冷卻室導出管道(162)與外部冷卻循環系統連接，使得吸收熱量後之冷卻液可藉由該外部冷卻循環系統循環導引冷卻，達到更佳的散熱功效。

另，請再一併參閱第三圖本發明之另一實施例使用狀態剖視結構示意圖所示，該機殼(1)於該冷卻室導入管道(161)及該冷卻室導出管道(162)可進一步與外部冷卻循環系統(3)之循環管路(31)連接，而於該循環管路(31)上則連接設有觀察視窗(311)；使得於該轉軸(2)帶動該葉輪(21)轉動將水抽取導入該抽水空間(13)的過程中，若有水滲入該轉軸冷卻空間(15)內，水即會與該轉軸冷卻空間(15)內之冷卻液混合，且隨著該轉軸(2)的轉動攪拌，令水與冷卻液混合乳化形成白色液體，並由於該轉軸冷卻空間(15)與該冷卻室(16)之間經由該冷卻空間導入管道(151)及該冷卻空間導出管道(152)連結導通，使得乳化之白色冷卻液會流入該冷卻室(16)內，而在該白色冷卻液經由該冷卻室導出管道(162)通過該外部冷卻循環系統(3)之該循環管路(31)時，即可讓操作人員由該觀察視窗(311)觀看，得知活動環(24)與該固定環(23)之間已經磨耗導致有水流滲漏至轉軸(2)，以能即時進行該活動環(24)、固定環(23)的檢測更換，以及冷卻液之處理更換。

又，請再一併參閱第四圖本發明之又一實施例使用狀態剖視結構示意圖所示，該機殼(1)於該冷卻室導入管道(161)及該冷卻室導出管道(162)與外部冷卻循環系統(3)之循環管路(31)連接，且於該轉軸冷卻空間(15)之該冷卻空間導入管道(151)及該冷卻空間導出管道(152)之間進一步連接有連通管路(4)，該連通管路(4)上則連接設有觀察視窗(41)；使得於該轉軸(2)帶動該葉輪(21)轉動將水抽取導入該抽水空間(13)的過程中，若有水滲入該轉軸冷卻空間(15)內，水即會與該轉軸冷卻空間(15)內之冷卻液混合，且隨著該轉軸(2)的轉動攪拌，令水與冷卻液混合乳化形成白色液體，而該乳化之白色冷卻液即會流入該連通管路(4)內，而讓操作人員能透過該觀察視窗(41)觀看，得知活動環(24)與該固定環(23)之間已經磨耗導致有水流滲漏至轉軸(2)，以能即時進行該活動環(24)、固定環(23)的檢測更換，以及冷卻液之處理更換。

藉由以上所述，本發明之使用實施說明可知，本發明與現有技術手段相較之下，本發明主要係於轉軸轉動過程中，利用機殼內部形成之轉軸冷卻空間與冷卻室中所灌注的冷卻液對轉軸進行冷卻，不僅可提供啟動初期活動環與該固定環轉動摩擦時的潤滑與散熱，且更能提供啟動後轉軸的散熱，防止轉軸過熱造成損壞的情況發生，藉以更可增加其使用壽命；又利用連通管路與觀察視窗的設置，可得知活動環、固定環與轉軸間是否因磨耗而滲漏水的情形，而提前檢測或更換活動環、固定環，避免後續機組更嚴重之損壞，在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

1:機殼

11:入水管道

12:出水管道

13:抽水空間

14:軸孔

15:轉軸冷卻空間

151:冷卻空間導入管道

152:冷卻空間導出管道

16:冷卻室

161:冷卻室導入管道

162:冷卻室導出管道

2:轉軸

21:葉輪

22:軸承

23:固定環

24:活動環

25:頂撐彈性元件

3:外部冷卻循環系統

31:循環管路

311:觀察視窗

4:連通管路

41:觀察視窗

5:抽水機

511:入水通道

512:出水通道

52:轉軸

53:動力源

54:固定環

55:活動環

56:頂撐彈性元件

57:葉輪

第一圖：本發明之剖視結構示意圖

第二圖：本發明之使用狀態剖視結構示意圖

第三圖：本發明之另一實施例使用狀態剖視結構示意圖

第四圖：本發明之又一實施例使用狀態剖視結構示意圖

第五圖：現有之結構示意圖

1:機殼

11:入水管道

12:出水管道

13:抽水空間

14:軸孔

15:轉軸冷卻空間

151:冷卻空間導入管道

152:冷卻空間導出管道

16:冷卻室

161:冷卻室導入管道

162:冷卻室導出管道

2:轉軸

21:葉輪

22:軸承

23:固定環

24:活動環

25:頂撐彈性元件

Claims (2)

1. 一種抽水機耐空轉構造，其主要係包括有機殼及轉軸；其中：該機殼，其分別連接設有入水管道及出水管道，於該機殼內對應該入水管道與該出水管道之間形成有抽水空間，且於該機殼內對應該抽水空間形成有軸孔，於該軸孔與該抽水空間之間形成有轉軸冷卻空間，另於該機殼內對應該軸孔及該轉軸冷卻空間外形成有冷卻室，於該轉軸冷卻空間與該冷卻室內皆灌注有冷卻液，該轉軸冷卻空間與該冷卻室之間分別連通形成有冷卻空間導入管道及冷卻空間導出管道，而該冷卻室與該機殼外部則分別連通形成有冷卻室導入管道及冷卻室導出管道，該冷卻室導入管道及該冷卻室導出管道供與外部冷卻循環系統之循環管路連接，而於該循環管路上則連接設有觀察視窗；該轉軸，其由該機殼之該軸孔經由該轉軸冷卻空間穿設於該抽水空間內，令該轉軸於該抽水空間內連接設有葉輪，於該轉軸與該軸孔之間設有軸承，於該轉軸與該轉軸冷卻空間之間設有固定環，該固定環與該轉軸冷卻空間結合固設，該轉軸能於該固定環內轉動，對應該固定環於該轉軸上套設固定有活動環，利用頂撐彈性元件頂推該活動環，令該活動環與該固定環相抵靠接觸，而該轉軸於該機殼外則連接有動 力源。
2. 一種抽水機耐空轉構造，其主要係包括有機殼及轉軸；其中：該機殼，其分別連接設有入水管道及出水管道，於該機殼內對應該入水管道與該出水管道之間形成有抽水空間，且於該機殼內對應該抽水空間形成有軸孔，於該軸孔與該抽水空間之間形成有轉軸冷卻空間，另於該機殼內對應該軸孔及該轉軸冷卻空間外形成有冷卻室，於該轉軸冷卻空間與該冷卻室內皆灌注有冷卻液，該轉軸冷卻空間連接有冷卻空間導入管道及冷卻空間導出管道，而該冷卻室與該機殼外部則分別連通形成有冷卻室導入管道及冷卻室導出管道，令該冷卻室導入管道及該冷卻室導出管道與外部冷卻循環系統之循環管路連接，且令該冷卻空間導入管道及該冷卻空間導出管道之間連接有連通管路，該連通管路上則連接設有觀察視窗；該轉軸，其由該機殼之該軸孔經由該轉軸冷卻空間穿設於該抽水空間內，令該轉軸於該抽水空間內連接設有葉輪，於該轉軸與該軸孔之間設有軸承，於該轉軸與該轉軸冷卻空間之間設有固定環，該固定環與該轉軸冷卻空間結合固設，該轉軸能於該固定環內轉動，對應該固定環於該轉軸上套設固定有活動環，利用頂撐彈性元件頂推該活動環，令該活動環與該固定環相抵靠接觸，而該轉軸於該機殼外則連接有動 力源。

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