[发明专利]潜水泵用泵叶片以及具有该泵叶片的潜水泵

说明书

技术领域

本发明涉及潜水泵用泵叶片，特别是涉及在污水污物中使用的潜水泵用泵叶片以及具有该泵叶片的潜水泵。

背景技术

以往，作为污水污物用潜水泵，存在图10所示的结构。在该潜水泵中，在内部使用图9所示的泵叶片111(参照专利文献1)。该泵叶片111为大致圆筒形状的泵叶片111，在一端形成吸入口129并且在另一端侧的侧方形成喷出口134，在内部划分形成有连接上述吸入口129与上述喷出口134的螺旋状流路135。此外，具有相比泵叶片111的外周面的上述喷出口134从上述吸入口侧部分沿上述外周面向外侧突出并且分隔上述吸入口侧与上述喷出口侧的凸缘部140。

该泵叶片111收纳于泵壳112内，并与用于驱动泵叶片111旋转的密闭型的水下马达113连结。水下马达113具有由定子114以及转子115构成的马达116、覆盖马达116的马达外壳117。在转子115的中心部设置沿上下方向延伸的驱动轴118。驱动轴118的上端部与略靠下侧的中途部通过轴承119、120被分别支承为能够旋转。此外，在驱动轴118的下端部连结泵叶片111。

在泵壳112的内部形成由截面呈半圆状凹陷的内壁125划分而成的泵室126。泵叶片111的喷出部138收纳于该泵室126。在泵壳112的下部形成有朝下方突出的吸入部121。在吸入部121形成有朝下方开口的吸入口122。在泵壳112的侧部形成有朝侧方突出的喷出部123。在喷出部123形成有朝侧方开口的喷出口124。

在泵叶片111，从轴方向的下侧向上侧依次设置有吸入部127与喷出部128。吸入部127以及喷出部128均形成为大致圆筒形状，喷出部128相比吸入部127形成为更大的直径。喷出部128与吸入部127由从泵叶片11的外周面向外侧突出的凸缘部140分隔开。在泵叶片111的吸入部127的下端设置朝下方开口的吸入口129。喷出部128的上侧由上端壁覆盖。换句话说，泵叶片111的上侧由上端壁密闭。在上端壁的中心部形成有供驱动轴118的前端插入的孔，该孔的周围部分构成用于安装驱动轴118的安装部131。此外，符号137为二次流路，符号138为二次叶片。

专利文献1：日本专利第4713066号说明书

然而，在上述现有技术中存在难以规避的问题。即，在以往的泵叶片中，在旋转时产生大的径向负载。对此将在后文中详细叙述。

在专利文献1所公开的发明的泵叶片111中，从吸入口129到喷出口134的流路为一条。即，从与驱动轴118同轴且向下方开口的吸入口129吸入污水污物，该污水污物经由一条螺旋状流路从喷出口134排出。在此，由于形成螺旋状流路的部分为空间，因此无重量。另一方面，泵叶片111的形成壁的部分具有重量。因此，关于驱动轴118的轴线(旋转中心)，泵叶片111的重量会沿圆周方向大幅偏置分布。如果该泵叶片111旋转，则关于旋转中心，流体的重量的偏置将变大，容易产生径向负载。

另外，考虑到上述问题，想要在使泵叶片的重量平衡(动态平衡)达到均衡后，附加抵消径向负载的锤。即，为了消除泵叶片的沿圆周方向的重量的不平衡，在以减薄泵叶片的壁厚或相反增厚壁厚的方式进行平衡修正后，在相反方向附加抵消径向负载的锤。然而，即便如此设置，设置本身也存在极限。这是由于：在泵叶片的螺旋状流路内流过污水污物，而该污水污物本身的重量会加载于泵叶片，因此伴随于旋转的径向负载发生变化，因此凭借以清水计算得出的质量将无法抵消负载。进而，即便预先考虑到污水污物本身的重量，实时流动的污水污物的混入比率也不断变化，因此仅依靠螺旋状流路为一条的以往的泵叶片将无法消除或降低径向负载。鉴于上述课题，优选使流体平衡均衡。

在此，上述的动态平衡被定义为当使叶轮在空气中旋转时的、相对于旋转轴的重心以及力矩中心的偏移。动态平衡可以通过上述的壁厚减薄等的修正作业除去。另外，流体平衡是指在泵叶片旋转的同时流体在流路内流动的情况下的平衡。即使上述的动态平衡达到最佳(重量不平衡为0)，当泵叶片在水下旋转的情况下，泵叶片中的水(污水污物)区域也会关于旋转轴偏置。因此，产生流体不平衡，经由壁面压力对泵叶片作用力(称之为径向负载)。由于径向负载变动较大会成为振动的原因，因此进行增设抵消该径向负载的锤的设计等。对此，在本申请发明的多通道中，与单通道相比，水区域的质量分布不易成为非轴对称，因此能够大幅降低径向负载。鉴于此，用于解决课题的具体的手段如下。

发明内容