泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种叶轮径向泵，其包括具有中心吸管和泵腔出口的泵腔，其中在泵腔中配置有叶轮。在叶轮的径向外部，圆环状和周向泵腔环形区段设置为泵腔的一部分，其中泵腔环形区段实质上具有沿着泵的轴向从叶轮逆着抽吸方向的延伸。该泵腔环形区段具有可变的宽度且配置为在循环方向在压缩区域变窄。
【专利说明】泵
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种泵，尤其适于家庭设备，例如洗碗机或洗衣机，其中该泵配置为径向泵。
【背景技术】
[0002]例如根据EP2150165B可已知这种径向泵。其包括具有中心吸管和泵腔出口的泵腔，其中叶轮在泵腔中旋转以将流体从吸管沿径向传输离开叶轮进入泵腔中，且在泵腔中经过几次循环后通过泵腔出口流出泵腔。在该叶轮外部或在该流体通道中，可以说该叶轮的下游，在泵腔中配置实质上圆环状的泵腔环形区段，该部沿泵的轴向延伸，也就是远离该叶轮与吸管进入该泵的方向相反，即向着泵腔出口。
[0003]特别是当在长时间后启动抽吸程序时，空气可聚集在泵腔中，特别是在靠近叶轮的泵腔底部处。在抽吸程序的启动中，所述空气干扰泵的效率。现在为了更迅速的排出空气，提出在泵腔中，特别是靠近叶轮处，配置带叶片或类似物的导引元件。这也由例如上述EP2150165B所示出。然而，上述导引元件分别涉及附加结构要求或构件方面的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种上述泵，其解决了上述现有技术中的问题，尤其提供了一种泵，其配置为可有效运行且非常重要的是能在抽吸程序启动时排出泵腔中存在的空气。
[0005]通过具有权利要求1特征的泵可实现上述目的。本发明的有利以及优选实施例包括在从属权利要求中并将在下面详细说明。权利要求的措辞通过明确参考结合到说明书的内容中。
[0006]该泵包括具有中心吸管和泵腔出口的泵腔，其中，在泵腔中叶轮旋转以用于传输流体或用于沿径向将来自吸管的流体排出叶轮进入泵腔。排出的流体移动，从而在泵腔中朝着泵腔出口循环，其中，所述流体也可沿泵的轴向从叶轮逆着抽吸方向向出口流动。叶轮的径向外部，圆环状和周向泵腔环形区段设置为泵腔的一部分，其中，泵腔环形区段实质上具有沿着泵的轴向的延伸。
[0007]在上述泵中，根据本发明，其设置成泵腔环形区段具有沿循环方向变化的宽度且配置为在压缩区域更窄。在此情况下，窄的宽度，特别是沿径向的，可为最大宽度的至少20%或30%。然而，特别是所述较小宽度小于70%。
[0008]通过该泵腔环形区段的所述窄构造，传输流体的压力可分别改变或增加，且流体的循环速度可增加从而提高传输性。特别是，可通过上述压力的增加，更好地消除或输送走聚集在泵腔中的空气。而且，泵腔中的最大空气体积减小，因为可用空间减小，这样也有利于上述目的。
[0009]在本发明的一个实施例中设置成，泵腔环形区段沿流体输送的循环方向朝着压缩区域逐渐或连续变窄，使得沿着循环方向所存在的小宽度在压缩区域的一定长度上基本恒定。其可以是一周的至少20%到30%，优选达到40%或50%。有利的是，在其下游，宽度沿循环方向再次增加，其中可以比朝向压缩区域更慢地增加或者在甚至更长的长度上。
[0010]本发明的一个优选实施例中，其设置成，沿着泵的轴向，泵腔环形区段的径向宽度在泵腔环形区段或泵腔本身的轴向长度的至少一半(优选为稍大于其三分之二)上基本相同。优选地，所述区域位于靠近泵腔出口或向上延伸至所述出口。沿朝着叶轮的方向，泵腔环形区段也可配置为稍微变宽，特别是作为在叶轮本身的区域中向泵腔其余部分的过渡。
[0011]在本发明的另一实施例中，其设置成，泵腔的宽度沿径向单调地逐渐变细，即类似相对其横截面面积，在叶轮的外部沿轴向远离泵腔底部。所述逐渐变细有利地为严格地单调的。不是在出口之前变宽，而是在沿循环方向。通过泵腔或泵腔环形区段的横截面的上述逐渐变细，压力条件可以优化方式配置从而用于良好传输且因此分别得到传输流体或水的良好加热。此外，此处流体的传输速度可增加来适应加热装置的热量吸收，因为随着流体在泵腔中循环，其逐渐变得更热。
[0012]在本发明的另一实施例中，加热装置可集成在泵中以通过该泵加热传输的流体。有利的是，其设置成，外部泵腔壁作为泵腔环形区段的外壁、部分也是泵腔其余部分的外壁被加热，或所述壁是加热装置的一部分或通过其形成。在特别优选配置中，所述泵腔壁可分别覆盖至少75%，优选为至少90%或甚至基本上覆盖泵腔环形区段或泵腔的整个轴向长度。这样的加热装置可配置为基本上圆柱形或管区段，也就是说在圆周方向也是连续的且优选无缝的。
[0013]特别的是，在加热泵或带有集成加热装置的泵的情况下，通过部分较小泵腔环形区段和导致的传输流体速度的增加，分别能够在流体中引入更多的加热功率或改善从加热装置中吸收热量。
[0014]在本发明中，其设置成，泵腔或整个泵配置成不带有导引环或不具有导引环或类似物类型的导引元件。这样的导引元件是那些从泵腔的其他壁上突起并延伸进入用于特定引导或偏转传输的流体的流体路径的元件或组件。因此，可简化泵的结构。通过上述较小泵腔环形区段的作用，在测试中证明了甚至在没有导引元件的情况下提高了泵的效率。
[0015]在本发明的进一步的实施例中，有利地设置成，以曲线方式配置叶轮的下盖板，使其径向向内弯曲朝着形成吸管的上述抽吸端口，也就是说沿轴向弯曲远离泵腔底部。有利的是，叶轮的下盖板沿相同的轴向向外径向弯曲。设置上述曲率小于径向向内的曲率，但仍明确存在。叶轮在所述泵腔底部之上在泵腔中旋转，其中有利的是，泵腔底部也是在叶轮外侦帳向弯曲，且叶轮的下盖板在径向外部区域具有连续曲线。特别是，根据叶轮的侧向截面图可知该弯曲是连续且均匀的，并且该弯曲在泵腔底部基本上连续且以均匀的方式持续。为实现此目的，将叶轮或其下盖板稍微插入泵腔底部。接着，该泵腔底部带有一定曲率地延伸至接近泵腔环形区段或甚至到达所述环形区段，且因此以倾斜的角度逆着被加热的泵腔环形区段引导流体排出叶轮以用于加热。
[0016]所述泵腔环形区段的最小宽度区域或横截面区域有利地设置在泵腔或泵的一区域中，其位于出口伸出该泵腔外壳的位置之后。伸出泵腔的出口有利地在最大宽度或最大横截面积区域向外引导，即在所述区域中的整体成型的出口伸出用于泵腔其余部分的形状之外。
[0017]在本发明中，其设置成，泵腔环形区段的轴向长度是泵腔环形区段宽度的若干倍，即所述宽度的四倍到十倍，优选为泵腔环形区段的最大宽度的四倍到十倍。优选的是，所述长度是泵腔环形区段宽度的大约五到七倍，即泵腔环形区段的最大宽度的大约五到七倍。
[0018]上述特征和进一步的特征可从权利要求中得到，也可从说明书和附图中得到，其中，在每种情况下，单独的特征可在其本身上实现或以子结合的方式在本发明的实施例实现，且在其他领域现有的优点也和受保护的实施例本身一样，受到权利要求的保护。该申请分成的独立部分以及标题并不限制所陈述的广泛有效性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图中示意性示出了本发明的示范性实施例，并且在以下进行更详细地说明:
[0020]图1示出了根据本发明的泵的纵向剖视图；
[0021]图2示出了图1中的泵旋转大约70。的纵向剖视图；
[0022]图3示出了从上方看到的泵的平面图；
[0023]图4示出了泵的横向剖视图，其示出了沿循环方向泵腔环形区段的宽度变化。【具体实施方式】
[0024]如根据上述现有技术大致可知，图1示出了具有泵外壳12的泵11。泵外壳12包括泵腔14和伸入所述腔的中心轴向吸管15和沿切向伸出所述腔的出口 16。吸管15正好朝向配置在中心的叶轮18，叶轮18具有下盖板18a和上盖板18b。叶轮18由泵电机19驱动，且在泵腔底部21上延伸，泵腔底部21具有适于下盖板18a的阶梯状中心凹部。
[0025]由例如EP2150165B中所公开的管状加热装置23来形成泵腔14的径向外壁，即作为具有恒定直径的金属管，以直线形式切断其端部。在该管的外侧，加热装置23配置有未示出的加热元件，优选为厚膜加热元件。
[0026]在用于密封的V形密封件26a的下部区域支撑加热装置23，其中，V形密封件26a环状径向在泵腔底部21外部延伸，并接近于后者。在泵腔14的上部末端，即，轴向远离叶轮18处，在加热装置23外部配置具有圆形横截面的密封圈26b。因此，加热装置23在每种情况下都是密封的，其向外紧靠泵外壳12且向内形成泵腔14的外壁。从图4中可知，加热装置23是圆形的或具有圆形横截面。
[0027]泵腔14包括叶轮18的径向外侧的在大约相同的轴向高度处的过渡区域，该区域融合到泵腔环形区段28。将泵腔环形区段28限定为实质上这样的区域，其中泵腔14沿径向具有大致相同的宽度29，其中宽度沿轴向不改变或也可下降。因此，当泵腔环形区段28的外壁也通过加热装置23形成时，其内壁通过泵外壳12的内壁30形成。可以看到，在来自叶轮18的流体出口的略微上方的沿轴向的两侧上，内壁30和加热装置23以彼此大约恒定的距离延伸，即，泵腔环形区段28具有沿轴向大约恒定的宽度或甚至减少的宽度。
[0028]接着，在轴向，泵腔环形区段28具有在每种情况下大约恒定的宽度或相同的横截面或甚至减少的宽度，其中如图4的截面图所示，该宽度29沿循环方向实际上是变化的。图1中示出了通过泵11的截面，其中泵腔环形区段28在顶部的宽度29a大约最大，而在右下的宽度29c大约最小。根据图4中C-C的截面示出，在此情况下，图1是沿截面A-A示出的纵向剖视图。
[0029]参考图2，值得注意的是，根据截面B-B的图4的平面截面图，图2中示出了一区域，其中实际上在右侧中，最小宽度29c处于泵腔环形区段28中。相反，在左侧存在中等宽度29b，其也在图4中示出。
[0030]也可看到的是，泵腔环形区段28的轴向长度是此部分的最大宽度29a的七倍或八倍。并且出口 16远高于该叶轮。
[0031]图3示出了具有泵外壳12的泵11的平面图，其中，泵外壳12包括吸管15和出口16，该出口 16并入出口端口 17中。然而，更感兴趣的是根据图1中截面C-C的图4位于图3的正下方，其中，此处的出口 16和出口端口 17由虚线示出。可以看到的是，加热装置23与吸管15同轴地延伸作为泵腔14的外壁。然而，通过不同地延伸的内壁30确定泵腔环形区段28的宽度29。大概示出了宽度29a，其大约为最大值，以及中等宽度29b和最小或窄宽度29c。所述窄宽度29c在弓形的大约120°角上延伸，几乎到达电连接插座24处，其中，该电连接插座配置在加热装置23外部上。从该处，泵腔环形区段28的宽度29在中等宽度29b上以连续的方式再次增加，到达最大宽度29a。所述最大宽度29a大致位于这样的位置，该位置处，具有管状构造的出口端口 17的出口 16与泵腔14或泵腔环形区段28本身分开，即大约在所示的截面A-A处。从该区域，宽度29以锥形32再次逐渐变细，到达锥形末端32’，此处最小或窄宽度29c又开始。锥形32在大约70°的区域上延伸。
[0032]可以清楚的看到，泵腔环形区段28的宽度29在外部是由圆环状加热装置23确定的，在内部是由内壁30确定。
[0033]根据图4的平面图，也可以看到，实际上泵腔环形区段28的具有最小宽度29c的区域是唯一具有恒定宽度的区域。在与其相邻的区域，沿与顺时针方向对应的循环方向，宽度以均匀的方式实质地增加，以便接下来在锥形32的区域再次显著地减小。也可以看到的是，最大宽度29a和最小宽度29c之间的差是大约3倍。
[0034]然而，同时可以想到的是，泵腔14或泵腔环形区段28的内壁30是圆形或相对叶轮18的旋转轴线或相对于吸管15的中央纵轴线同心。接着，围绕外壁的外部，特别是以加热装置的形式，是非同心的，因此可以分别说其相对于它们偏移或以非圆形方式构造。作为进一步的替代，两个壁也可以是彼此不同心或相对泵的中央纵轴线不同心。
[0035]通过在泵腔环形区段28的最小宽度29c的区域中的沿图4的顺时针方向循环的流体的变窄的流横截面，流体速度明显增加。特别是，不论原因，在泵腔底部21的区域处存在空气泡的情况下，其支持泵11的脱气。通过宽度29从较小区域29c通过中等宽度29b直至最大宽度29a的变大，流体的速度减小。通过循环流体速度的这两种变化，例如，从叶轮18排出至泵腔14并到达出口 16的排出口或出口端口 17循环大约三到八次，且通过在较小区域的速度明显较快，截留的空气或空气/流体混合物可以改善的方式被传输出泵U。为此目的，需要并配置另外的导引环或类似的导引结构，例如EP2150165B中公开的。然而，其制造和安装都是相对麻烦的，因此导致问题和故障以及因此在泵中的错误。此外，本发明的从加热装置到流体或水的热传递由于流体流速的增加而增加。
[0036]当如图1和2所示，泵腔环形区段28在所述部的某个轴向长度上具有相同的宽度或甚至减小的宽度时，对于上述改善脱气和改善加热的效果而言，本发明已经被证明是有利的，但并非强制性的。然而，同时可以考虑的是，泵腔环形区段28的增加的宽度也存在于叶轮18的径向外侧及其轴向较高的区域。特别是，通过这样，可获得改善的脱气。
【权利要求】
1.一种泵，特别是用于家庭设备例如洗碗机或洗衣机，该泵配置为径向泵，具有带有中心吸管和泵腔出口的泵腔，其中叶轮在泵腔中旋转以传输流体并且用于将来自吸管的流体沿径向排出叶轮进入泵腔，其中排出的流体被移动以在泵腔中朝着泵腔出口循环，其中在叶轮的径向外部，圆环状和周向泵腔环形区段配置为泵腔的一部分，且其中泵腔环形区段实质上具有沿着泵的轴向延伸的部分，从叶轮逆着抽吸方向向上到达泵腔出口，其中泵腔环形区段的轴向长度是其宽度的四倍到十倍，其中泵腔环形区段具有变化的宽度且配置为沿循环方向在压缩区域较窄，其中泵腔配置为不带有用于流体的导引环，且不具有这种导引环类型的导引元件。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，泵腔环形区段配置为沿循环方向朝着压缩区域逐渐或连续变窄。
3.根据权利要求2所述的泵，其中，泵腔环形区段配置为逐渐或连续变窄为压缩区域的一个恒定的较小宽度，其存在于沿着循环方向朝着压缩区域的一定长度上。
4.根据权利要求3所述的泵，其中，泵腔环形区段沿循环方向在压缩区域下游再次变宽。
5.根据权利要求1所述的泵，其中，压缩区域的宽度为泵腔环形区段的最大宽度的至少 20%。
6.根据权利要求1所述的泵，其中，泵腔环形区段在一个循环长度的至少20%到50%上具有恒定的较小宽度。
7.根据权利要求1所述的泵，其中，泵腔环形区段的宽度沿循环方向远离压缩区域的增加小于或慢于该宽度沿循环方向朝着压缩区域的减小。
8.根据权利要求1所述的泵，其中，在泵的轴向，泵腔环形区段的宽度或横截面分别在泵腔环形区段沿轴向远离叶轮的区域中很大程度上保持相同。
9.根据权利要求8所述的泵，其中，在泵的轴向，泵腔环形区段的宽度或横截面在泵腔环形区段沿轴向远离叶轮且靠近泵腔出口的区域中很大程度上保持相同。
10.根据权利要求1所述的泵，其中，泵腔在叶轮之外沿径向单调地逐渐变细。
11.根据权利要求1所述的泵，其中，所述泵包括用于加热所传输的流体的集成加热装置。
12.根据权利要求11所述的泵，其中，外部泵腔壁作为泵腔环形区段的外壁被加热。
13.根据权利要求11所述的泵，其中，外部泵腔壁是加热装置的一部分。
14.根据权利要求12所述的泵，其中，所述泵腔壁覆盖泵腔环形区段的整个轴向长度。
15.根据权利要求1所述的泵，其中，叶轮的下盖板径向地朝向内侧弯曲，其向着作为吸管的抽吸端口弯曲，其中泵腔包括泵腔底部，叶轮在泵腔底部之上旋转，其中该泵腔底部在叶轮外部径向弯曲，且具有近似对应于下盖板的弯曲的延伸，且并入邻近的泵腔或泵腔环形区段的外壁中。
16.根据权利要求15所述的泵，其中，叶轮的下盖板如同径向朝向内侧一样，沿相同的轴向朝向外侧径向弯曲。
【文档编号】F04D29/42GK103511349SQ201310321239
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】T·阿尔伯特, U·克格尔 申请人:E.G.O.电气设备制造股份有限公司