专利名称：自排气离心泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离心泵，其具有离心泵排出腔以及优选构造成真空泵的 附加排气泵，该排气泵具有排气泵吸入口和排气泵排出口。
背景技术：
长期以来，此类泵己知有不同的实施方式。此外，每种已知的泵应解决旋转泵(Kreiselpump)或离心泵在开始(einleitend)运行状态时不进行自吸 这样的问题。例如，在专利文献DE1960076A1中公开了一种在背侧设置排气泵的离 心泵。在这种已公开的离心泵中，离心泵的入口以及出口都通过阀门与排气 泵的入口连接。为了排气，这种已公开的离心泵的阀门应这样连接，即，使 得离心泵的入口直接与排气泵的入口连接。与此相反，在正常运行时，所述 阀门应这样连接，S卩，使得离心泵的出口和排气泵连接。因此，排气泵既要 与离心泵的入口连接又要与离心泵的出口连接。在此，排气过程中应用的已知原理是建立在排气泵入口和待排气的离心 泵的入口彼此连接的基础上的。对于自排气离心泵的这种已知实施方式的缺 点是，必须配置阀门，由此泵的结构将变得复杂并可能易于出问题。在专利文献DE8528001U1中公开了一种同类型的离心泵，其中，排气 泵通过管道和离心泵的叶轮连接，以从离心泵的密封腔进行离心泵排气。为 了实施排气，该公开的方案也需要配置阀门。这种泵仍需要设置阀门是缺陷 之一。另外，对离心泵还要进行全新设计以形成必需的通道。但由此可以看 到在现有的泵设计中采用所述排气技术不是没有可能。专利文献DE3842349C2、 DE3513101A1、 DE3339679A1公开了此种类型的自排气离心泵的其它几种实施方式，其中，在离心泵的入口实现排气。最后，德国专利公开文献2130195介绍了配备有离心泵和自吸泵的泵机 组。在所述泵机组中，为了排气，螺杆泵设置为借助阀门连接到离心泵的出
口。在阀门的这种连接方式中，全部的体积流量(Volumenstrom)通过用作 排气泵的螺杆泵进行输送。 一旦离心泵完全被排气并再次开始输送液体，这 种结构就会导致不利问题发生，因为在这种情况下全部的体积流量都要通过 离心泵来输送。发明内容因此，本发明的目的在于，提供一种前述类型的离心泵，其结构特别简 单并且在需要时无需复杂的机械切换过程就可自动排气。按照本发明，所述的目的通过根据权利要求1前序部分所述的离心泵得 以实现，其中，排气泵吸入口连同排气泵排出口各自通过连接管道与离心泵排出腔连接，以形成旁通管道。按照本发明所述结构的优点在于，离心泵吸入腔和离心泵吸入侧的排气 通过流体泵来实现。通过作为旁通管道的排气泵与离心泵排出腔的持久的平 行连接，可以省略阀门。由此， 一方面这种结构十分简单，另一方面这种结 构确保了需要时在离心泵排气过程中例如不连接阀门就可以自动使用。因为 通常情况下在泵腔中存留的剩余介质将沿泵排出口的方向吸入，因此借助上 述优势，能特别快地实现按照本发明所述的离心泵的排气。在本发明的结构中，排气泵吸入口设置在排气泵排出口上游，并与离心 泵排出腔连接。通过排气泵和连接管道一起构成的旁路以这种方式形成，即 还沿离心泵的输送方向形成旁通流。另外，将排气泵的吸入管道尽可能地邻 近待排气的离心泵设置，这种设计是有效的并因此是有利的。在本发明特别优选的实施例中，排气泵吸入口连同排气泵排出口设置在 离心泵的壳壁上，优选设置在离心泵的壳壁的背侧。据此，本发明所述的离 心泵具有结构特别紧凑的优点。特别有利的是，排气泵能设置成附属的紧凑 装置。当离心泵和排气泵联动(antriebskoppeln)时，按照本发明所述的离心 泵将得到进一步改良。有利的是，以此方式一方面可以避免对排气泵进行额 外的驱动，另一方面能使排气泵在需要时通过传动机构始终与离心泵一起运 行。特别有利的是，当排气泵设置在离心泵的壳体中时，可获得按照本发明 所述离心泵的紧凑的实施形式。在本发明优选的变型中，排气泵构造为液体环泵(Ringpumpe)。液体 环泵已知有自排气的特性。因此，液体环泵特别适用于用作不能进行自排气 的离心泵的排气泵。在本发明的其它结构中，连接管道是水平定向的，且为鹅颈形状。通过 停止供给流体，确保了按照本发明的用于排气的泵总是可以完全充满流体。 在这里起决定作用的是，旁路和离心泵的排出口连接。本发明所述离心泵的特别有利的变型是，具有鹅颈形状的引入管和离心 泵吸入腔串接在一起。由此有利的是，在泵正常运行时能确保泵完全被介质 充满。按照本发明所述的排气原理，有利的是，排气过程能够从离心泵的压 力侧(即离心泵的出口区域)开始进行，直到在离心泵吸入腔侧的介质升高 至超过鹅颈管。随后，离心泵重新进入正常的泵运行。由永久幵启的旁通管道对离心泵的泵功率造成的不利影响，可在本发明 的优选结构中得以避免，其中在旁通管道中，优选地在连接管道(16、 17) 之一上设置阀门。所述阀门例如可以在离心泵的正常运行中与旁通管道封闭 连接，以此防止不必要的介质在正常运行时流经旁通管道，并且由此防止在 离心泵压力侧的流动阻力以不期望的方式提高。在使用优选构成为真空泵的具有排气泵吸入口和排气泵排出口的附加 排气泵的情况下，本发明的目的可以以同样的方式通过离心泵的排气方法来 实现，所述离心泵具有离心泵排出腔和离心泵吸入腔，其中，按照本发明所 述，为了排气，排气泵吸入口以及排气泵排出口各自与离心泵排出腔连接， 以形成旁通管道。在按照本发明所述方法的优选变型中，排气泵吸入口设置在排气泵排出 口的上游，并与离心泵排出腔连通。按照本发明所述方法的另一成本特别有利的结构是，离心泵和排气泵是 联动的。由此有利的是，可以取消用于排气泵的附加驱动。以下参照附图以优选实施例的方式示例性描述本发明，其中，其它有利 的细节可从附图中获悉。此外，功能相同的部件具有相同的附图标记。
附图分别示出了图1为示意性示出按照本发明所述离心泵的优选实施例的轴向截面图；以及图2为示意性示出用于按照本发明所述离心泵的、本发明优选排气泵的 径向截面图。
具体实施方式
图1示出了按照本发明所述的离心泵1。离心泵1由离心泵装置2和液 体环泵3组成。离心泵装置2具有入口区域4、叶轮5和出口区域6。入口 区域4、叶轮5和出口区域6通过壳体7彼此连接。离心泵装置2的泵轴的轴线在图1中以附图标记19表示。离心泵装置2的环状通道(Ringkanal) 8位于叶轮5和出口区域6之间。 离心泵装置2具有由前部7a以及后壁7b构成的壳体7。前部7a和后壁7b 不是同一个构件。离心泵1借助固定在后壁7b上的支架10直接固定至驱动 电机(没有示出)。液体环泵3与其壳体11在离心泵装置2的壳体7的前部7a与后壁7b 之间形状匹配地固定在一起。此外，液体环泵3的壳体11密封封闭位于离 心泵装置2的壳体7的前部7a内侧的、离心泵装置2的环状通道8。密封元 件12起着密封的作用。液体环泵3的叶轮13布置在后壁7b和壳体11之间。排气泵吸入口 14 和排气泵排出口 15设置在液体环泵3的壳体11的背侧13a (见图2)。排 气泵吸入口 14通过连接管道16和离心泵装置2的出口区域6连接。同样， 排气泵排出口 15通过连接管道17和离心泵装置2的出口区域6连接。图2示出了图1中液体环泵3的示意性截面图。该截面选择为，使得图 2的截面和图1的截面垂直。图2特别示出了液体环泵3的叶轮13相对于排 气泵吸入口 14和排气泵排出口 15的布置。液体环状通道18部分环绕着叶 轮13。如图2中可见，在叶轮13的内边缘和流体环状通道18的外边缘之间 形成容积空间(Volumeneinschluss),所述容积空间沿着叶轮13的旋转方向 从排气泵吸入口 14到排气泵排出口 15持续变小。通过这种密封操作，在排
气泵吸入口 14和排气泵排出口 15之间以已知的方式形成压差，所述压差产生液体环泵3的泵作用。在离心泵1的正常运行状态中，入口区域4、环状通道8以及出口区域 6完全由介质充满。在离心泵装置2中的所述区域中几乎不存在空气。在此运行状态(在正常的泵运行情况下通常在离心泵2成功启动后该运 行状态处于主导地位)，待输送介质通过叶轮5从入口区域4输送通过环状 通道8。以此方式将介质从入口区域4输送到出口区域6，并在导叶(Diffusor) 6处提高介质的压力。同样处于运行中的液体环泵3同时将在出口区域6存在的介质通过连矛妾 管道16不断循环输送到排气泵吸入口 14。在此，介质通过液体环泵3的叶 轮13沿排气泵排出口 15的方向输送进位于流体环状通道18和叶轮13之间 的中间腔室中。介质通过连接管道17从排气管排出口 15循环输送回离心泵 装置2的出口区域6中。以此方式，连接管道16与排气泵吸入口 14、液体环泵3的叶轮13、以 及与连接管道17连接的排气泵排出口 15构成旁通管道或旁路，该旁通管道 或旁路的吸入口和排出口设置在离心泵装置2的出口区域6中。在这样的运行状态下(即，在由入口区域4、叶轮5的区域、环状通道 8和出口区域6构成的系统的某一组成部分中存在有空气)，按照本发明所: 述离心泵1的工作方式如下所述。例如，当离心泵1从静止状态开始启动时， 这种运行状态就会出现。另一方面，例如在离心泵1运行时也会产生所述运 行状态。在所述运行状态下，离心泵装置2不再能够提高从入口区域4到出口区 域6处的压力。这是因为，由于在离心泵装置2的吸入管道中存有空气而致 使介质不再通过离心泵装置2流动。只要在离心泵装置2的环状通道8中或在离心泵装置2的其它低压侧区 域中尚存留剩余介质，则所述介质将由离心泵装置2的叶轮5驱动并通过环 状通道8继续输送，最终输送进离心泵装置2的出口区域6。由于通过所述作用而在离心泵装置2的出口区域6中存在介质，液体环 泵3能将来自离心泵装置2出口区域6的介质通过排气泵吸入口 14经由连 接管道16并通过排气泵排出口 15经由连接管道17循环回流进离心泵装置2
的出口区域6中。在离心泵装置2出口区域6中存在的剩余介质的连续循环 在流体泵的区域中产生吸力，如液体环泵产生的公知吸力一样。在液体环泵中形成的真空每次都能将存在于离心泵装置2的入口区域4中的空气从叶轮 5的区域和离心泵装置2的环状通道8通过液体环泵3输送进离心泵装置2 的出口区域6中。此外，空气通过叶轮中的吹气孔(Spuelloecher) 9、以及 间壁11和叶轮5或叶轮5的轴之间存在的间隙20，转移到环泵中。所述过 程一直进行，直到离心泵装置2的入口区域4完全没有空气存在为止。只要在由离心泵装置2的入口区域4、叶轮5的区域、环状通道8和出 口区域6构成的系统中再没有空气存在，则离心泵l的离心泵装置2又将按 照上述正常运行状态输送介质。当把在图1中没有示出的所谓鹅颈管(即弯曲管区域)设置在离心泵装 置2的入口区域4时，本发明所述的排气过程设计就特别有效，其中所述弯 曲管区域在充满状态下能附加地阻止柱状流体轮廓的形成。在此情况下，只 要介质能够升高超过"鹅颈管"，离心泵装置2就又能重新开始正常的泵送 工作。一方面，所推荐的离心泵l同样具有常规离心泵所具有的优点。所述优 点在于，在按照本发明所述的离心泵l中有利地结合了与自启动性能相关的 有益特性。另一方面，因为使用的是离心泵装置2的泵功率，所以可以避免 已知的液体环泵的缺点，即在低效率时噪声级高的缺点。由此，按照本发明 所述的离心泵1拥有了液体环泵3和离心泵装置2优点的结合。 附图标记一览表1离心泵2离心泵装置3液体环泵4入口区域5叶轮6出口区域，导叶7壳体7a前部7b后壁8环状通道9吹气孔10支架11壳体(液体环泵)，间壁12密封元件13叶轮(液体环泵)13a叶轮13的背侧14排气泵吸入口15排气泵排出口16连接管道17连接管道18液体环状通道19泵轴的中线20间隙
权利要求
1. 一种离心泵(1)，其具有离心泵排出腔(6)、离心泵吸入腔(4)，以及优选为真空泵结构的附加排气泵(3)，所述排气泵具有排气泵吸入口(14)和排气泵排出口(15)，其特征在于，所述排气泵吸入口(14)以及所述排气泵排出口(15)分别通过连接管道(16、17)与所述离心泵排出腔(6)连接，形成旁通管道。
2. 按照权利要求1所述的离心泵(1)，其特征在于，所述排气泵吸入 口 (14)设置在所述排气泵排出口 (15)的上游，并与所述离心泵排出腔(6)连通o
3. 按照权利要求1或2所述的离心泵(1)，其特征在于，所述排气泵 吸入口 (14)以及所述排气泵排出口 (15)设置在所述离心泵(1)的壳壁(7b)上，优选设置在所述离心泵(1)的壳壁(7b)的背侧。
4. 按照权利要求1至3之一所述的离心泵(1)，其特征在于，所述离 心泵(1)和所述排气泵(3)联动。
5. 按照上述权利要求之一所述的离心泵(1)，其特征在于，所述排气 泵(3)设置在所述离心泵(1)的壳体(7)内。
6. 按照上述权利要求之一所述的离心泵(1)，其特征在于，所述排气 泵(3)为液体环泵(3)结构。
7. 按照上述权利要求之一所述的离心泵(1)，其特征在于，所述连接 管道(16、 17)中的至少其中之一水平定向，且为鹅颈形状。
8. 按照上述权利要求之一所述的离心泵(1)，其特征在于，所述离心 泵吸入腔(4)与一具有鹅颈形状的吸入管串接。
9. 按照上述权利要求之一所述的离心泵(1)，其特征在于，在所述旁 通管道中，优选在所述连接管道(16、 17)之一中设置阀门。
10. —种在使用附加排气泵(3)的情况下对离心泵(1)进行排气的方 法，所述排气泵(3)优选为真空泵的结构，并具有排气泵吸入口 (14)和 排气泵排出口 (15)，所述离心泵(1)具有离心泵排出腔(6)和离心泵入 口腔(4)，其特征在于，为了实现排气，.所述排气泵吸入口 (14)和所述 排气泵排出口 (15)各自与所述离心泵排出腔(6)连接，形成旁通管道。
11. 按照权利要求IO所述的方法，其特征在于，所述排气泵吸入口 (14)设置在所述排气泵排出口 (15)的上游，并与所述离心泵排出腔(6)连通。
12. 按照权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述离心泵(1) 和所述排气泵(3)联动。
全文摘要
本发明涉及一种离心泵(1)，其结构特别简单，在需要时无需复杂的机械切换过程就可自动排气，所述离心泵具有离心泵排出腔(6)和离心泵吸入腔(4)，并具有优选构造成真空泵的附加排气泵(3)，所述排气泵具有排气泵吸入口(14)和排气泵排出口(15)，所述排气泵吸入口(14)和所述排气泵排出口(15)各自借助连接管道(16、17)与离心泵排出腔(6)连接，以形成旁通管道。
文档编号F04D9/00GK101400896SQ200780009167
公开日2009年4月1日 申请日期2007年3月27日 优先权日2006年4月6日
发明者耶斯佩·拉贝格·延森 申请人:阿尔法·拉瓦尔科灵联合股份有限公司