固体涡流泵制造技术

一种泵包括限定泵室的泵壳体，所述泵壳体具有入口和出口。叶轮相对于所述室布置以将流体从所述入口转移到所述泵室中。涡流成形机构被布置在所述泵室中并且被配置来将所述泵室内的流体约束为围绕旋转轴的旋流模式。至少所述壳体和所述涡流成形机构被配置，从而所述流体的一部分被激励来建立固体涡流，其中所述固体涡流的外周边由所述涡流成形机构确定，并且所述流体的一部分限定与所述出口流体连通的中扩散区，从而流体可以扩散通过所述固体涡流和所述扩散区之间的流体界面，以在出口处产生泵送压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体涡流泵
以下的说明书描述泵的各种示例性实施方案。
技术介绍
2010年11月25日公开的澳大利亚专利申请2010241317(“新流体'317”)描述了利用固体漩涡原理的泵的各种实施方案。在适用情况下，新流体'317的内容是被视作并入本说明书的。附图说明图1示出泵的一示例性实施方案的内部三维视图。图2示出图1的泵的内部二维视图。图3示出图1的泵的示意性侧剖视图。图4示出适合于图1的泵的叶轮的示例性实施方案的从入口侧观察的三维视图。图5示出图4的叶轮的从传动侧观察的三维视图。图6示出图4的叶轮的另外的三维视图。图7示出图示说明图1的泵的工作原理的图形。图8示出包括测试设备的叶轮的一个视图，所述测试设备用来测试图1的泵的工作原理。图9示出图8的叶轮和测试设备的另一个视图。图10示出具有流率和效率曲线的图表，所述流率和效率曲线是由商业上可获得的泵，以及由在新流体'317中描述的泵产生的。图11示出具有流率和效率曲线的图表，所述流率和效率曲线是由泵的一示例性实施方案，以及在新流体'317中描述的泵产生的。图12示出具有流率和效率曲线的图表，所述流率和效率曲线是由泵的一示例性实施方案，在新流体'317中描述的泵，以及由商业上可获得的泵产生的。图13示出具有升每瓦时和效率曲线的图表，所述升每瓦时和效率曲线是由泵的一示例性实施方案，以及由商业上可获得的泵产生的。图14示出具有流率和效率曲线的图表，所述流率和效率曲线是由泵的一示例性实施方案，以及由另外的商业上可获得的泵产生的。图15示出具有升每瓦时和效率曲线的图表，所述升每瓦时和效率曲线是由泵的一示例性实施方案，以及由另外的商业上可获得的泵产生的。图16示出具有升每瓦时和效率曲线的性能图表，所述升每瓦时和效率曲线是由泵的一示例性实施方案，以及由另外的商业上可获得的泵产生的。图17示出泵的另外的示例性实施方案的示意性侧剖视图。图18示出图17的泵的叶轮的三维视图。图19示出泵的另外的示例性实施方案的三维内部视图。图20示出泵的另外的示例性实施方案的三维内部视图。图21示出图20的泵的壳体的三维内部视图。图22示出图21的壳体的二维内部视图图23示出泵的一示例性实施方案的三维部分分解视图。图24示出从图23的泵的一侧观察的三维视图。图25示出从图23的泵的另一侧观察的三维视图。图26示出泵的一示例性实施方案的二维内部视图。图27示出图26的泵的通过图28中的A-A的侧剖视图。图28示出图26的泵的通过图27中的B-B的前剖视图。图29示出图26的泵的内部视图。图30示出适合于与图26的泵一起使用的叶轮的一实施方案的剖开的三维视图。图31示出图30的叶轮的侧剖视图。示例性实施方式的描述在图1、2和3中，参考编号10一般地表示泵的示例性实施方案。泵10包括泵外壳12。在图1和2中，盖体14(在图3中示出)被移除以示出叶轮16和插入体52，所述插入体52包括在所述外壳12内的涡流成形机构。外壳12是具有后壁20(图3)和圆柱形侧壁22的大体上的圆柱形，所述圆柱形侧壁22从后壁20的周边延伸。后壁20限定大体上平的内部表面24。内部表面24和侧壁22限定具有小于约10mm的内半径的拐角。盖体14限定前壁26。侧壁22限定周边肩部28，从而盖体14可以嵌(nest)在侧壁22中，在肩部28上。前壁26限定大体上平的内部表面30(图3)。内表面30和侧壁22限定具有小于约10mm的内半径的拐角。叶轮16被安装在驱动轴32上，所述驱动轴32延伸通过后壁20并且可以以常规方式驱动叶轮16。在该实施方案中，叶轮16被定尺寸为至少部分地轴向跨越壳体12。此外，叶轮16的入口构造34被接收在由前壁26限定的圆柱形肩部36中。前壁26包括在肩部36处终止的入口38，从而入口38与叶轮36的入口构造34是流体连通的。叶轮16包括叶轮前壁40.1和叶轮后壁40.2。壁40是在径向相连的。叶轮16包括从后壁40.2延伸的轴安装件17(图5和6)，从而叶轮16可以被安装在驱动轴32上。壁40限定与入口38流体连通的区42。叶片44被布置在壁40之间并且在区42中，从而叶轮16的旋转可以将流体拉入到区42中，并且将那些流体引导到圆柱形侧壁22和叶轮16之间的室46中。叶片44与壁40也是在径向相连的。结果就是叶轮16的径向轮廓限定大体上平行于叶轮的旋转轴的平的边缘。前圆柱形壁和后圆柱形壁48.1和48.2分别从叶轮16的前壁和后壁40.1、40.2延伸。壁48以紧靠后表面和前表面24、30的方式终止。壁40、48相对于彼此是大体上垂直的。因此，室46具有包括基本上90°的角的径向轮廓。这为室46提供一环形形状，所述环形形状具有大体上平的前侧和后侧以及外部的或周边的圆柱形侧面。泵10被配置以在外壳12中产生固体涡流。固体涡流的产生在图7中图示说明。叶轮16的旋转在围绕叶轮16的区50中创建大量流体的旋流，所述流体在该实施方案中为液体(如水)。叶轮46的轮廓，如上文描述的，激励(encourages)区50中固体涡流的建立。具体地，由区50的径向轮廓限定的角不会超出基本上90°这一事实抑制轴向流动的产生，所述轴向流动会倾向于瓦解固体涡流。插入体52被安置在圆柱形侧壁22的内部表面54上。插入体52具有被成形为对应于内部表面54的外侧56。内侧58在前沿表面60处与外侧56隔开，并且在尾端62与外侧56相交。前沿表面60具有一径向轮廓，所述径向轮廓被弯曲以提供液体流动转捩，同时抑制空化作用。外侧56、内侧58和前沿表面60被置于大体上平的侧面64之间。在使用中，插入体52被安置，从而前沿表面60使由叶轮16产生的液体旋流在本实施方案中(当从前面看时)以逆时针方向转向，从而在区50中创建旋转液体流。因此，插入体52用来限定区50的直径或者外周边。更具体地，内侧58的前沿部分59具有以对于区50期望的外半径或最大半径设置的一致的半径。前沿部分的弧长度被选择，从而前沿部分59可以约束足够创建环流或旋流模式的流体。适合的弧长度的一个实施例是20mm到30mm。然而，这将取决于泵的整体尺寸，例如泵室直径。因此，前沿部分59限定上文提到的涡流成形机构。将被领会的是，对于流体可能会有这样的倾向，即使用插入体充当水翼，流体在前沿部分59的下游朝向内侧58的尾部分61被偏离，并且因此偏离到区域50的外部。因此，插入体52在前沿表面60处或者靠近前沿表面60处限定通向内侧58的轴向凹陷或者“绊子(trip)”66。凹陷66为前沿部分59和尾部分61划分界限。凹陷66用来打破或者扰乱沿部分59的层流，以便将区50中的液体与插入体52分离或者转向，从而液体可以留在区50中。将被领会的是，插入体52的尺寸可以被选择以适合外壳12的尺寸。例如，插入体52可以被选择，从而具有约120mm到180mm(例如170mm)的内直径的泵室可以与定尺寸的插入体一起提供，从而区50的直径在约90mm和150mm之间(例如145mm)。这意为在该实施例中，插入体52沿前沿部分59的弧具有在约20mm和30mm之间(例如25mm)的径向厚度。这为名义上的技术人员提供一些用于制造插入体52的指导。例如，1:5到1:10(例如1:7)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵，所述泵包括泵壳体，所述泵壳体限定泵室，所述泵壳体具有入口和出口；叶轮，所述叶轮相对于所述室布置以将流体从所述入口转移到所述泵室中；以及涡流成形机构，所述涡流成形机构被布置在所述泵室中并且被配置来将所述泵室内的流体约束为围绕旋转轴的旋流模式，至少所述壳体和所述涡流成形机构被配置，从而所述流体的一部分被激励来建立固体涡流，其中所述固体涡流的外周边由所述涡流成形机构确定，并且所述流体的一部分限定与所述出口流体连通的扩散区，从而流体可以扩散通过所述固体涡流和所述扩散区之间的流体界面，以在所述出口处产生泵送压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.09 AU 2012902908;2013.02.22 AU 2013900595;1.一种泵，所述泵包括泵壳体，所述泵壳体限定泵室，所述泵室由泵壳体的后壁、圆柱形的侧壁以及盖体形成的前壁构成，且所述泵壳体具有入口和出口；叶轮，所述叶轮相对于所述泵室布置以将流体从所述入口转移到所述泵室中；以及涡流成形机构，所述涡流成形机构被布置在所述泵室中并且被配置来将所述泵室内的流体约束为围绕旋转轴的旋流模式，至少所述壳体和所述涡流成形机构被配置，从而所述流体的一部分被激励来建立固体涡流，其中所述固体涡流的外周边由所述涡流成形机构确定，并且所述流体的一部分限定与所述出口流体连通的扩散区，从而流体可以扩散通过所述固体涡流和所述扩散区之间的流体界面，以在所述出口处产生泵送压力；其中，所述涡流成形机构被插入体限定，所述插入体被配置为位于所述侧壁的内部表面上，并且所述插入体具有外侧和内侧，所述外侧被成形以对应于所述侧壁的所述内部表面，所述内侧在前沿表面与所述外侧隔开，并且在尾端向所述外侧的径向距离逐渐变小。2.如权利要求1中所述的泵，其中所述涡流成形机构被配置来将所述泵室内的流体约束为所述旋流模式，所述壳体、所述涡流成形机构和所述叶轮被配置，从而所述流体的所述部分被激励来限定固体涡流。3.如权利要求2中所述的泵，所述侧壁被置于所述前壁和后壁之间，所述前壁和后壁限定基本上平的内部表面，所述入口被布置在所述前壁和后壁中的一个上，并且所述出口被布置在所述侧壁上，所述侧壁与所述前壁和后壁在拐角处相交，所述拐角具有小于10mm的曲率半径。4.如权利要求3中所述的泵，其中所述叶轮是安装在所述壳体中围绕所述旋转轴被旋转地驱动的大体上盘状的叶轮，并且所述叶轮具有一对相对的、垂直于旋转轴的大体上平的圆形壁以及径向轮廓，所述径向轮廓是一个扁圆柱侧面，该侧面同轴于所述叶轮的旋转轴且沿旋转轴方向大体上是平的。5.如权利要求4中所述的泵，其中所述叶轮的出口被配置，从而流体流出所述叶轮的流动被限制，以在所述叶轮内产生流体压力的积聚。6.如权利要求5中所述的泵，其中所述叶轮的所述出口被轴向打开的周向槽限定。7.如权利要求5中所述的泵，其中所述叶轮的所述出口被径向打开的周向槽限定。8.如权利要求4中所述的泵，所述泵包括遮盖部结构，其中所述叶轮被布置，所述遮盖部结构限定流动限制孔，从而从所述叶轮到所述泵室中的流动被限制，以在所述叶轮内产生流体压力的积聚。9.如权利要求1中所述的泵，其中所述插入体和所述侧壁的所述内部表面被配置，从而所述插入体可以以与所述叶轮大体上轴向对齐的方式被安置在所述内部表面上。10.如权利要求1中所述的泵，其中所述插入体具有前沿部分和尾部分，所述前沿部分沿一弧长度具有从所述旋转轴测量的恒定半径，所述尾部分具有从所述前沿部分到所述尾端不断增加的半径。11.如权利要求1中所述的泵，其中所述前沿表面具有弯曲的径向轮廓，以提供流动转捩同时抑制空化作用。12.如权利要求1中所述的泵，其中所述外侧和内侧以及所述前沿表面被轴向置于大体上平的径向侧面之间。13.一种泵，所述泵包括泵壳体，所述泵壳体限定泵室，所述泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·R·戴，
申请(专利权)人：新流体科技私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU