TWM660515U - 離心式泵浦 - Google Patents

Abstract

本創作提出一種離心式泵浦，其有一泵殼、一加壓模組、及一轉軸。泵殼有一軸向方向、一第一端、一第二端、及一外腔室，一進水口及一出水口位於第一端，進水口的進水方向與出水口的出水方向互相平行。加壓模組設於外腔室且與泵殼的內環壁面之間具有間隔。加壓模組包含一模組殼及一葉輪。模組殼具有一內腔室、一輸入端及一輸出端，內腔室透過輸入端與進水口連通，並透過輸出端和外腔室連通。葉輪位於內腔室。轉軸穿設於外腔室及模組殼且連接於葉輪。本創作透過整合進水口和出水口，能縮小泵殼的體積，便於製造加工或檢修保養。

Description

離心式泵浦

本創作是關於一種泵浦，特別是關於一種用於對流體加壓的離心式泵浦。

離心式泵浦是一種藉由旋轉葉輪促使流體流動，產生離心力以完成流體輸送的裝置。離心式泵浦多半用於液體的加壓輸送，例如自來水、海水、或液體化合物，故常見於使用在園藝灌溉、清洗系統、液體輸送等領域中。傳統的離心式泵浦由泵殼、葉輪、及軸封所組成，泵殼具有一進水口和一出水口，葉輪可轉動地設置在泵殼內，一個外在的馬達透過軸封連接於葉輪，並驅動葉輪轉動，進而能把從進水口流入的流體加壓使其從出水口流出。

傳統的離心式泵浦的泵殼，其管路的設計上通常會使進水方向和出水方向互相垂直。具體來說，由於葉輪轉動施力方向的特性，傳統設計會讓進水方向平行於葉輪的轉軸，而使出水方向平行於葉輪的徑向方向，所以從泵殼的外觀上多半可見到進水口和出水口的朝向互相垂直，也因為順應葉輪所在位置的腔室而可能彼此之間存在一段距離。

然而，這種泵殼外型的設計會導致其體積被迫加大，特別是在需要追求縮小體積的同軸泵浦中，垂直朝向的出水口導致了需要預留出水管的連接空間而造成不便，且不規則的外型也會增加泵殼的製造加工之難度。在維修或保養時，由於進水口和出水口的朝向互相垂直，也可能彼此之間有一段距離，使得維修人員必須來回移動自己的位置以進行檢修或保養，不但十分浪費時間，也造成維修人員的不方便。

另外，傳統的離心式泵浦在與馬達連接的位置上，常存在積液，這些積液無法排出，而有機會滲入用以固定馬達和泵浦之間的連結機構，長久下來將可能導致連結機構被鏽蝕或腐蝕，而導致滲漏的情形，甚至進一步導致泵浦和馬達的連接不穩定或失效，而造成損壞。

有鑑於此，傳統的離心式泵浦，實有必要加以改進。

本創作的主要目的在於，提出一種離心式泵浦，其進水口和出水口位在同一面上。

為達成前述目的，本創作所提出的離心式泵浦包含： 一泵殼，其具有一軸向方向，且該泵殼在該軸向方向上的相對兩端包含一第一端及一第二端，該泵殼包含： 一外腔室，其形成於該泵殼內，且位於該第一端及該第二端之間； 一進水口，其位於該第一端且具有一進水方向，該進水口連通該泵殼的內部及外部； 一出水口，其位於該第一端且具有一出水方向，該出水口連通該外腔室及該泵殼的外部；該進水方向與該出水方向互相平行； 一加壓模組，其設置於該外腔室，且沿該泵殼的該軸向方向延伸，該加壓模組與該泵殼的內環壁面之間具有間隔；該加壓模組包含： 一模組殼，其圍繞形成一內腔室，該模組殼沿該軸向方向具有相對的一輸入端及一輸出端，該模組殼以該輸入端密封連接於該泵殼的該進水口之周圍，且該輸入端圍繞形成有一輸入口，該內腔室藉由該輸入口與該進水口互相連通；該輸出端朝向該第二端延伸並貫穿形成有一輸出口，該內腔室藉由該輸出口和該外腔室互相連通；及 一葉輪，其可轉動地設置於該內腔室；以及 一轉軸，其沿該泵殼的該軸向方向穿設於該外腔室，且貫穿該模組殼，該轉軸連接於該葉輪，藉此驅動該葉輪相對該模組殼轉動。

因此，本創作的優點在於，透過將進水口和出水口整合在泵殼的第一端，相比傳統的離心式泵浦，本創作的泵殼不需要沿徑向方向凸出形成出水口，故能進一步縮小泵殼的體積，也能讓泵殼的外型單純化，便於泵殼的製造加工；也便於進行檢修或保養，不需要在進水口和出水口之間來回移動，能節省時間及體力並增進工作效率。

如前所述之離心式泵浦，其中該出水口的該出水方向平行於該軸向方向。

如前所述之離心式泵浦，其中該泵殼包含一進出件，其位於該第一端，該進水口及該出水口形成於該進出件，且該模組殼的該輸入端密封連接於該進出件一外套筒，其沿該軸向方向延伸且密封連接於該進出件；以及一端蓋，其位於該第二端且密封連接於該外套筒，該端蓋與該模組殼的該輸出端之間具有間隔，且該轉軸貫穿該端蓋；其中，該進出件、該外套筒、及該端蓋共同圍繞形成該外腔室。

如前所述之離心式泵浦，其中，該模組殼進一步具有一導流座，其設置於該內腔室中，且位於該葉輪和該輸出端之間，該導流座包含一阻流板，其與該輸出端之間間隔設置，且該轉軸貫穿該阻流板，複數個導流孔形成於該阻流板與該模組殼的內環壁面之間；以及複數導流片，該等導流片彼此之間間隔設置，各該導流片密封連接該阻流板、該輸出端、及該模組殼的內環壁面，且各該導流片從該輸出口之邊緣沿渦線形狀向外延伸至該模組殼的內環壁面。

如前所述之離心式泵浦，其中，該加壓模組的數量為複數個，該等加壓模組沿該軸向方向彼此串聯。

如前所述之離心式泵浦，其中，該端蓋貫穿形成有一排液孔，該排液孔位於該端蓋的底側且與該外腔室互相連通。

如前所述之離心式泵浦，其中，該排液孔的位置高於該出水口的位置。

如前所述之離心式泵浦，其進一步包含一軸承，其設置於該第二端，且該轉軸穿設於該軸承。

如前所述之離心式泵浦，其進一步包含一軸承，其設置於該端蓋，且該轉軸穿設於該軸承。

如前所述之離心式泵浦，其中該軸承包含陶瓷材料。

首先請參考圖1及圖4，本創作所提出一種離心式泵浦的實施例，其包含一泵殼10、一加壓模組20、及一轉軸30。本實施例中以同軸式離心抽水泵浦為例示範說明，但並不以此為限，本創作也能應用在其他類型的泵浦。

請參考圖1至圖6，泵殼10具有一軸向方向A1，且泵殼10在其軸向方向A1上的相對兩端包含一第一端101及一第二端102。一外腔室11形成於泵殼10內且位於第一端101及第二端102之間。一進水口131及一出水口132位於第一端101，進水口131和出水口132各自連通泵殼10的內部及外部。進水口131具有一進水方向A3且出水口132具有一出水方向A2，其中進水方向A3和出水方向A2大致上互相平行，具體來說，係使進水口131和出水口132所朝向的方向一致。外腔室11與出水口132相連通，在本實施例中，出水方向A2與軸向方向A1互相平行，但不以此為限，出水方向A2和軸向方向A1之間可保持大致平行即可，或者也可以有一定程度的歪斜。此外，如圖3所示，本實施例中出水口132位於第一端101較下側的位置，藉此當不使用本創作時，能便於排出泵殼10內部的積水，但不以此為限。

具體來說，本實施例中的泵殼10包含一外套筒12、一進出件13、以及一端蓋14。外套筒12沿軸向方向A1延伸，進出件13位於第一端101的位置且密封連接於外套筒12的其中一端，其中，進水口131及出水口132皆貫穿形成於進出件13。端蓋14位於第二端102且密封連接於外套筒12的另一端，藉此外腔室11形成於外套筒12、進出件13、及端蓋14之間。

端蓋14可貫穿形成有一排液孔141，排液孔141位於端蓋14的底側且與外腔室11互相連通。進一步而言，本實施例中，端蓋14可具有多個排液孔141，且排液孔141的位置高於出水口132的位置，但並不以此為限，端蓋14可不具有排液孔141，或者排液孔141的位置可依需求調整。

此外，如圖5及圖6中所示，本實施例中的泵殼10還可以具有一軸承15，其設置於第二端102且套設於轉軸30。具體來說，軸承15可設置於端蓋14並套設於轉軸30，藉此轉軸30可相對端蓋14轉動。本實施例中的軸承15包含陶瓷材料，更進一步而言，本實施例中採用陶瓷材質的機械軸封作為軸承15，藉此可達到耐磨損且易散熱的效果，但並不以此為限。

接著請參考圖4至圖8，加壓模組20設置於外腔室11，且沿泵殼10的軸向方向A1延伸。其中，如圖6至圖8所示，加壓模組20與泵殼10的內環壁面之間具有間隔，且該間隔和泵殼10的出水口132互相連通。本實施例中，加壓模組20的數量為複數個，其沿軸向方向A1彼此串聯以形成多段離心泵結構，藉此能對流體施加更多壓力，但不以此為限，可只具有一個加壓模組20。

請參考圖6、圖7、及圖9，各加壓模組20包含一模組殼21及一葉輪22。模組殼21圍繞形成一內腔室211，且模組殼21沿軸向方向A1具有相對的一輸入端212及一輸出端213，模組殼21還具有一導流座214，其位於內腔室211並連接於輸出端213。

其中一模組殼21以輸入端212密封連接於泵殼10的進水口131之周圍，且輸入端212圍繞形成有一輸入口2121，藉此內腔室211透過輸入口2121與進水口131互相連通；具體來說，本實施例中的模組殼21之輸入端212係密封連接於進出件13朝向第二端102的一面。輸出端213朝向泵殼10的第二端102延伸，並貫穿形成有一輸出口2131，模組殼21的輸出端213和端蓋14之間具有間隔(即外腔室11的一部分)，而內腔室211透過輸出口2131和外腔室11互相連通。

本實施例中的多個加壓模組20可沿軸向方向A1互相串聯，具體來說，如圖4至圖6所示，相鄰的兩個加壓模組20的模組殼21，其中一模組殼21以其輸入端212密封連接另一模組殼21的輸出端213，且兩加壓模組20的內腔室211互相連通。

請參考圖6、圖9至圖12，導流座214設置於內腔室211中且位於葉輪22和輸出端213之間。導流座214包含一阻流板2141及複數導流片2142。阻流板2141與輸出端213之間間隔設置，轉軸30貫穿阻流板2141。導流片2142彼此之間間隔設置，各導流片2142密封連接阻流板2141、輸出端213、及模組殼21的內環壁面，而複數個導流孔2143形成於各導流片2142之間的阻流板2141與模組殼21的內環壁面之間，且各導流片2142從輸出口2131之邊緣沿渦線形狀向外延伸至模組殼21的內環壁面，藉此多個渦線形的流道形成於兩相鄰的導流片2142、阻流板2141、以及輸出端213之間。因此，進入模組殼21的內腔室211中的流體，經過離心加壓後，會再穿過導流孔2143，沿著前述流道抵達輸出口2131而離開內腔室211。

葉輪22可轉動地設置於內腔室211，具體來說，葉輪22位於阻流板2141與模組殼21的輸入端212之間，而轉軸30貫穿阻流板2141並穿進內腔室211，葉輪22套設於轉軸30上藉此被驅動旋轉。

請參考圖4至圖6，轉軸30沿泵殼10的軸向方向A1穿設於外腔室11。轉軸30貫穿加壓模組20的模組殼21並通入內腔室211中，並連接於位在內腔室211中的葉輪22，藉此驅動葉輪22相對模組殼21轉動。本實施例中，轉軸30貫穿端蓋14後穿入外腔室11，具體來說，轉軸30係穿設於設置在端蓋14的軸承15，藉此轉軸30可相對端蓋14旋轉。轉軸30可與外接的馬達共用，也可以獨立於馬達，再用其他方式和馬達的輸出軸連接即可。

接著請參考圖6及圖7，使用本創作對一流體加壓時，可連接一馬達M於端蓋14遠離第一端101的一側，馬達M用以帶動轉軸30轉動。流體從泵殼10的進水口131進入後，會穿過輸入口2121而流入加壓模組20之模組殼21的內腔室211，經過葉輪22離心加壓後穿過導流孔2143，接著從輸出口2131離開加壓模組20而進到靠近端蓋14的外腔室11。接著，加壓後的流體會通過加壓模組20與外套筒12之間的間隔流到出水口132，最後再由出水口132離開。

當不使用本創作時，如圖6所示，由於端蓋14的底側具有排液孔141，在使用期間累積於馬達M和端蓋14之間的累積流體可藉由重力帶動，穿過排液孔141進入外腔室11，避免累積在馬達M和泵殼10之間，減少馬達M和泵殼10互相連結的機構損壞的機會。進一步地，由於出水口132的位置低於排液孔141，流入外腔室11的累積流體能穿過出水口132離開本創作。

藉由前述結構，本創作的泵殼10能將進水口131和出水口132皆設置在第一端101，即同一個平面上，也能進一步讓出水方向A2和流體自進水口131進入本創作的方向互相平行。本創作透過將進水口131和出水口132整合在同一個平面，並使出水口132的出水方向A2和進水方向A3平行，相較於傳統的離心式泵浦之出水方向垂直於其進水方向，本創作的泵殼10不需要沿徑向方向凸出形成出水口，因此能進一步縮小泵殼10的體積，也能讓泵殼10的外型單純化，便於泵殼10的製造加工。此外，將進水口131和出水口132的朝向一致，也能方便維修人員進行檢修或保養，不需要在進水口131和出水口132之間來回移動，節省時間及體力，增加維修人員的工作效率。

10:泵殼 101:第一端 102:第二端 11:外腔室 12:外套筒 13:進出件 131:進水口 132:出水口 14:端蓋 141:排液孔 15:軸承 20:加壓模組 21:模組殼 211:內腔室 212:輸入端 2121:輸入口 213:輸出端 2131:輸出口 214:導流座 2141:阻流板 2142:導流片 2143:導流孔 22:葉輪 30:轉軸 A1:軸向方向 A2:出水方向 A3:進水方向 M:馬達

圖1為本創作的外觀示意圖。 圖2為本創作的上視示意圖。 圖3為本創作的前視示意圖。 圖4為本創作的立體分解示意圖。 圖5為本創作的另一視角的立體分解示意圖。 圖6為本創作沿圖2中A-A割面線的剖視示意圖，其連接於一馬達。 圖7為本創作沿圖2中A-A割面線的剖視示意圖，其顯示了水流方向。 圖8為本創作沿圖6中B-B割面線的剖視示意圖。 圖9為本創作的加壓模組之模組殼的外觀示意圖。 圖10為本創作的模組殼的上視示意圖。 圖11為本創作的模組殼沿圖10中C-C割面線的剖視示意圖。 圖12為本創作的模組殼沿圖11中D-D割面線的剖視示意圖。

10:泵殼

101:第一端

131:進水口

132:出水口

30:轉軸

Claims (10)

1. 一種離心式泵浦，其包含： 一泵殼，其具有一軸向方向，且該泵殼在該軸向方向上的相對兩端包含一第一端及一第二端，該泵殼包含： 一外腔室，其形成於該泵殼內，且位於該第一端及該第二端之間； 一進水口，其位於該第一端且具有一進水方向，該進水口連通該泵殼的內部及外部； 一出水口，其位於該第一端且具有一出水方向，該出水口連通該外腔室及該泵殼的外部；該進水方向與該出水方向互相平行； 一加壓模組，其設置於該外腔室，且沿該泵殼的該軸向方向延伸，該加壓模組與該泵殼的內環壁面之間具有間隔；該加壓模組包含： 一模組殼，其圍繞形成一內腔室，該模組殼沿該軸向方向具有相對的一輸入端及一輸出端，該模組殼以該輸入端密封連接於該泵殼的該進水口之周圍，且該輸入端圍繞形成有一輸入口，該內腔室藉由該輸入口與該進水口互相連通；該輸出端朝向該第二端延伸並貫穿形成有一輸出口，該內腔室藉由該輸出口和該外腔室互相連通；及 一葉輪，其可轉動地設置於該內腔室；以及 一轉軸，其沿該泵殼的該軸向方向穿設於該外腔室，且貫穿該模組殼，該轉軸連接於該葉輪，藉此驅動該葉輪相對該模組殼轉動。
2. 如請求項1所述之離心式泵浦，其中： 該出水口的該出水方向平行於該軸向方向。
3. 如請求項1所述之離心式泵浦，其中該泵殼包含： 一進出件，其位於該第一端，該進水口及該出水口形成於該進出件，且該模組殼的該輸入端密封連接於該進出件 一外套筒，其沿該軸向方向延伸且密封連接於該進出件；以及 一端蓋，其位於該第二端且密封連接於該外套筒，該端蓋與該模組殼的該輸出端之間具有間隔，且該轉軸貫穿該端蓋； 其中，該進出件、該外套筒、及該端蓋共同圍繞形成該外腔室。
4. 如請求項1至3中任一項所述之離心式泵浦，其中，該模組殼進一步具有： 一導流座，其設置於該內腔室中，且位於該葉輪和該輸出端之間，該導流座包含： 一阻流板，其與該輸出端之間間隔設置，且該轉軸貫穿該阻流板，複數個導流孔形成於該阻流板與該模組殼的內環壁面之間；以及 複數導流片，該等導流片彼此之間間隔設置，各該導流片密封連接該阻流板、該輸出端、及該模組殼的內環壁面，且各該導流片從該輸出口之邊緣沿渦線形狀向外延伸至該模組殼的內環壁面。
5. 如請求項1至3中任一項所述之離心式泵浦，其中，該加壓模組的數量為複數個，該等加壓模組沿該軸向方向彼此串聯。
6. 如請求項3所述之離心式泵浦，其中，該端蓋貫穿形成有一排液孔，該排液孔位於該端蓋的底側且與該外腔室互相連通。
7. 如請求項6所述之離心式泵浦，其中，該排液孔的位置高於該出水口的位置。
8. 如請求項1所述之離心式泵浦，其進一步包含： 一軸承，其設置於該第二端，且該轉軸穿設於該軸承。
9. 如請求項3所述之離心式泵浦，其進一步包含： 一軸承，其設置於該端蓋，且該轉軸穿設於該軸承。
10. 如請求項8或9所述之離心式泵浦，其中該軸承包含陶瓷材料。

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