专利名称：泵用叶轮以及泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种泵用叶轮以及泵，并涉及一种防止叶轮的流道中的异物堵塞的技术。
背景技术：
以往，在这种泵中具有对废水等流体进行处理的结构，如图9所示，泵1将叶轮2 配置在泵壳3的涡室3a内。泵壳3使设置在下部的外壳吸入口 4朝向叶轮2的旋转轴心方向开口。泵壳3使与涡室3a连通且设置在侧部的外壳排出口 5朝向与叶轮2的旋转轴的切线方向相同的方向开口。叶轮2具有一个从旋转轴心侧向径向外侧延伸成漩涡状的叶片6，在该叶片6的旋转轴心方向的两侧形成有护壳7。叶片6在靠近旋转轴心侧的端缘上具有叶片入口部8，在位于周缘侧的端缘上具有叶片出口部9，从叶片入口部8向叶片出口部9形成有螺旋状的内侧流道10。内侧流道10与外壳吸入口 4连通，且在叶片出口部9中与涡室3a连通。如图6-图8所示，这种泵的叶轮具有专利文献1中记载的结构。这里，对于与之前在图9中所说明的构件相同的构件标注相同符号进行说明。图6是与叶轮的旋转轴心正交的剖视图，图7(a)-图7(d)是通过叶轮的旋转轴心且围绕旋转轴心的各角度的剖视图， 图8是叶轮的开口部的展开图。如图6所示，叶轮2具有一个延伸成漩涡状的叶片6，如图7所示，叶片6的内侧流道10截面直径被设为一定来防止污物卡住。而且，如图8所示，在叶轮2的外侧面上，形成有流出口 11，该流出口 11为与内侧流道10连通的外侧流道，流出口 11的流道宽度与流速成反比例，且将半径方向的速度迟缓的部分形成为大宽度11a，并将半径方向的速度快的部分形成为小宽度，使影响叶轮2的排水动作的反冲力在全周为一定，从而防止叶轮2的振动，能够实现高扬程的排水。专利文献专利文献1 日本特公昭49-13522号公报发明要解决的课题对于在含有固体物的液体的输送中使用的泵，为了避免固体物堵塞在泵内部，作为叶轮，会使用在其流道截面上设定大的通过粒径的叶轮。然而，使叶轮的外周面上形成的外侧流道的最大流道宽度、即护壳之间的宽度变宽，则排出容量变大，对于使用泵的设备来说，会发生排出所需量以上的液体的情况。为此，在与内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位，保持最大通过粒径，使流道宽度或者流道深度朝向叶轮的旋转方向的相反方向渐渐减小，而小于最大通过粒径。由此，可以使最大通过粒径的固体物通过，并可以不被最大通过粒径影响地对排出容量进行最佳地设计。然而，在这种结构中，当固体物为最大通过粒径或者具有接近此值的大小时，在从内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位，固体物容易堵塞在护壳之间。
发明内容
本发明对上述的问题进行解决，其目的在于，提供一种泵用叶轮，可以不被最大通过粒径影响地对排出容量进行最佳地设计，且使固体物容易通过。解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的泵用叶轮，其在外壳的涡室内绕旋转轴心旋转，由在旋转轴心方向的两侧具有护壳的一个叶片构成，该叶轮的特征在于，在叶轮的外周侧的护壳之间形成有外侧流道，外侧流道从叶轮内部的内侧流道的叶片出口部连续，外侧流道在与内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位， 具有和内侧流道相等的最大通过粒径，使外侧流道的流道深度朝向叶轮的旋转方向的相反方向渐渐减小，从而外侧流道的通过粒径小于最大通过粒径，外侧流道至少在外侧流道的流道宽度为最大的部位使护壳间隔朝向叶轮的径向外侧扩大。又，外侧流道在与内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位，具有和内侧流道相等的最大通过粒径，使外侧流道的流道宽度和流道深度朝向叶轮的旋转方向的相反方向渐渐减小，从而外侧流道的通过粒径小于最大通过粒径。又，至少在外侧流道的流道宽度为最大的部位，旋转轴心方向两侧的护壳具有相互面对的一组相对面，相对面的至少一方成为具有斜度的倾斜面，该斜度朝向径向外侧而远离另一方的相对面。本发明的泵，具有吸入口和排出口，且具有外壳，该外壳具有在内部配置有叶轮的涡室，所述叶轮由上述的任意的叶轮构成。发明的效果在以上结构中，由于叶轮的旋转而从内侧流道向外侧流道喷出的流体和固体物通过外壳的涡室向外壳的外部流出。此时，在从内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位，使与固体物的最大粒径相等的部分包含在护壳之间。然而，由于至少在外侧流道的流道宽度为最大的部分上，护壳间隔朝向叶轮的径向外侧扩大，因此促进具有最大通过粒径的固体物向叶轮的外周通过，从而防止固体物堵塞在护壳之间。另外，当然可以减少比最大通过粒径小的固体物堵塞在护壳之间的担忧。因而，可以实现不被最大通过粒径影响而使排出容量最佳的泵用叶轮和泵。
图1是表示本发明实施形态的泵的剖视图。图2是相同实施形态的叶轮的外观图。图3是相同实施形态的叶轮的外观图。图4是相同实施形态的叶轮的绕轴心的各角度的剖视图。图5是表示相同实施形态的泵的示意图。
图6是以往的叶轮的与轴心正交的剖视图。图7是以往的叶轮的绕轴心的各角度的剖视图。图8是以往的叶轮的开口部的展开图。图9是表示以往的泵的模式图。符号说明
51 泵52 叶轮53 泵壳53a涡室内54外壳吸入口55外壳排出口60 —个叶片61 护壳6Ia相对面(倾斜面)62 孔63轮毂部64轮缘部65叶片入口部66叶片出口部67内侧流道68外侧流道M旋转轴心
具体实施例方式接下来，基于附图对本发明的实施形态进行说明。在图1 图5中，泵51用于处理废水等流体，叶轮52配置在泵壳53的涡室53a的内部。泵壳53使设置在下部的外壳吸入口 54朝向叶轮52的旋转的轴心方向开口。泵壳53使与涡室53a连通且设置在侧部的外壳排出口 55朝向与叶轮52的旋转轴的切线方向相同的方向开口。叶轮52利用电动机等驱动设备(图示省略)以旋转轴心M为中心而被旋转驱动。叶轮52具有一个从旋转轴心侧向径向外侧延伸成漩涡状的叶片60，在该叶片60 的旋转轴心方向的两侧形成有护壳61。在上侧的护壳61的上部，形成有轮毂部63，该轮毂部63具有连接驱动轴(图示省略)的孔62，在轮毂部63的周围形成有和泵壳53滑动接触的轮缘64。一个叶片60，在靠近旋转轴心侧的端缘上具有叶片入口部65，在位于周缘侧的端缘上具有叶片出口部66，从叶片入口部65向叶片出口部66形成有螺旋状的内侧流道67。 内侧流道67与外壳吸入口 54连通，且在叶片出口部66中与涡室53a连通。叶轮52，在外周的护壳61之间且叶片60的外侧面上形成有外侧流道68。外侧流道68向叶轮52的旋转方向的相反方向延伸，外侧流道68与内侧流道67的叶片出口部66连续的部位具有最大流道宽度，从而具有与内侧流道67相等的最大通过粒径。随着外侧流道68向叶轮52的旋转方向的相反方向延伸，流道宽度和流道深度渐渐减小，从而外侧流道的通过粒径小于最大通过粒径。外侧流道68也可以采用流道宽度一定而流道深度朝向叶轮的旋转方向的相反方向渐渐减小的形状。这里，外侧流道宽度是指外侧流道的旋转轴心方向的长度，流道深度是指从叶轮的外周向旋转轴心的径向的外侧流道的深度。而且，如图1所示，在旋转轴心两侧的护壳61具有互相面对的一组相对面61a。此相对面61a的间隔朝向叶轮52的径向外侧笔直地扩大。即，相对面61a具有向叶轮52的径向外侧而 远离相互面对的相对面61a的斜度。此护壳61的相对面(倾斜面)61a虽然也可以设置在外侧流道的全周缘，但只要至少设置在外侧流道68的流道宽度为最大的范围内即可。另外，具有远离相互面对的相对面61a的斜度的相对面(倾斜面)61a，形成在两侧的护壳61中的至少一侧的护壳61的相对面上即可。而且，相对面(倾斜面)61a并不限定于斜度一定的倾斜面，也可以为斜度阶梯变化的倾斜面或斜度连续变化的倾斜面。另外，在圆周方向上，可以使斜度相同，也可以使其变化。下面，对上述结构的作用进行说明。在叶轮52于泵壳53的室内以旋转轴心M为中心进行旋转的状态下，从外壳吸入口 54吸入的流体和固体物流入内侧流道67，受到因叶轮52的旋转所给予的离心力，流体和固体物从叶片60的叶片出口部66向涡室53a流出， 并沿着外壳53的内侧面而在涡室53a中回旋，从外壳排出口 55排出。此时，外侧流道68的流道宽度和流道深度越减少，在外侧流道68中流动的固体物从外侧流道68露出的部分就越多。在从内侧流道67的叶片出口部66向外侧流道68连续的流道宽度为最大的部位，使与固体物的最大粒径相等的部分包含在护壳61之间。然而， 由于至少在外侧流道68的流道宽度为最大的部位，护壳61的间隔朝向叶轮52的径向外侧扩大，因而可以促进具有最大通过粒径或大小与此接近的固体物从护壳61之间通过，从而防止固体物在护壳61之间堵塞。因此，可以设计出不被最大通过粒径影响而使排出容量最佳的泵用叶轮以及泵。
权利要求
1.一种泵用叶轮，其在外壳的涡室内绕旋转轴心旋转，由在旋转轴心方向的两侧具有护壳的一个叶片构成，该叶轮的特征在于，在叶轮的外周侧的护壳之间形成有外侧流道， 外侧流道从叶轮内部的内侧流道的叶片出口部连续，外侧流道在与内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位，具有和内侧流道相等的最大通过粒径，使外侧流道的流道深度朝向叶轮的旋转方向的相反方向渐渐减小，从而外侧流道的通过粒径小于最大通过粒径，外侧流道至少在外侧流道的流道宽度为最大的部位使护壳间隔朝向叶轮的径向外侧扩大。
2.如权利要求1所述的泵用叶轮，其特征在于，外侧流道在与内侧流道的叶片出口部连续的外侧流道的流道宽度为最大的部位，具有和内侧流道相等的最大通过粒径，使外侧流道的流道宽度和流道深度朝向叶轮的旋转方向的相反方向渐渐减小，从而外侧流道的通过粒径小于最大通过粒径。
3.如权利要求2所述的泵用叶轮，其特征在于，至少在外侧流道的流道宽度为最大的部位，旋转轴心方向两侧的护壳具有相互面对的一组相对面，相对面的至少一方成为具有斜度的倾斜面，该斜度朝向径向外侧而远离另一方的相对面。
4.一种泵，其特征在于，具有吸入口和排出口，且具有外壳，该外壳具有在内部配置有叶轮的涡室，所述叶轮由权利要求1 3的任一项所述的叶轮构成。
全文摘要
提供一种泵用叶轮，其可以不影响最大通过粒径而对排出容量进行最佳地设计，且可以促进具有最大通过粒径的固体物通过。叶轮(52)，其由一个叶片(60)构成，该叶片在外壳(53)的涡室(53a)内围绕旋转轴心(M)进行旋转，且在旋转轴心(M)的方向两侧具有护壳(61)，在此叶轮中，在叶轮(52)的外周的护壳(61)之间形成有外侧流道(68)，该外侧流道(68)在与叶轮(52)内部的内侧流道(67)的叶片出口部(66)连续的流道宽度最大的部位，具有与内侧流道相同的最大通过粒径，使外侧流道的流道深度逐渐减小而小于最大通过粒径，至少在外侧流道(68)的流道宽度为最大的部位，护壳间隔朝向叶轮(52)的径向外侧扩大。
文档编号F04D29/42GK102345630SQ20101024484
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者荒木慎一郎 申请人:株式会社久保田