[发明专利]具有改进的流动通道的泵

说明书

本发明涉及具有改进的流体通道的泵，更确切地说，涉及具有容纳泵部分或电机的外壳的一种泵。

具有容纳一个泵或一个电机的外壳的泵早已是公知的。例如，日本公开专利出版物No.6-10890中公开的全周流量泵就包括一个其中封闭一个电机的金属板外壳。

这样一种泵的外壳在其内表面保持正被处理的流体，该外壳还容纳一个泵或一个电机以便对其进行保护。在外壳的内表面设置一个密封件，防止处在排放压力下的流体泄漏到处在抽吸压力下的区域内。这一结构完全适用于在其中处理简单的流体流动的泵。具体地说，由这样一种泵处理的流体的主流在流体被引入外壳后直到流体从外壳被排出时为止仅沿一个方向流动。因此，泵的操作非常有效，不会产生任何过大的压力损失。

此外，因为外壳的形状相当简单，所以通过冲压金属板就能够很容易地制造出这种外壳。

然而，这种泵的原理(即，仅用外壳的内表面保持正被处理的流体)却导致对提出各种结构可能性的限制。例如，如果一个平衡的多级泵要想有一个在外壳内从前一级至随后一级的流体通道，那么这种泵的结构就会是非常复杂，这将使把这种泵制作成为一个实际的产品变为不可能的事情。但如果对常规型(而不是平衡型)的垂直多级全周流量泵进行安排，使它能在流体冷却电机后从外壳的下部排出流体，那么就必须在电机的周围提供一个具有很大通道面积的环形流体通道。这样一个环形流体通道因为增加了外壳的外径，所以也是不理想的。

此外，全周双抽吸型泵至今早已公知，该泵包括：一个圆柱形电机外框架，它设在电机的定子的周围；一个外缸，该外缸在外缸和圆柱形电机外框架的外周表面之间确定了一个环形空间；以及，横向隔开的泵部分，它们安装在电机轴的相对的两个相应的端部，用于把被处理的流体引入环形空间。

在现有的全周流量双抽吸型泵中，从吸口抽吸的流体流入泵部分中，在泵部分中将流体引入相应的叶轮。然后，从叶轮排出的液流流入在外缸和圆柱形电机外框架之间的环形空间，在环形空间中液流彼此汇合。然后从在外缸中确定的一个排放出口将汇合的液流排出。

这种全周流量双抽吸型泵能够有效地抵消由流体产生的压力负荷，并且特别是在高速操作泵时能提供一定的抽吸能力。但因为这种泵是双抽吸型的泵，所以不适合于用作以极低速率抽吸流体的泵。实现以极低速率抽吸流体的离心泵的一个有效的途径是减小泵中叶轮的叶片宽度。但如果减小了叶片宽度，就要降低泵的效率，并且叶轮很可能被外来的物体堵塞。此外，因为双抽吸型泵抽吸的流体的数量是从泵的两个叶轮排出的流体数量之和，所以和单抽吸型泵相比，双抽吸型泵用作以极低速率抽吸流体的泵是更加不利的。

因此，本发明的一个目的是提供一种在外壳中结构相当简单的泵，但泵的本身又能够被设计成具有很宽范围的泵结构，其中包括平衡的多级泵。

本发明的另一个目的是提供一种具有所需的流体通道面积的泵，该泵的尺寸相当小，其中不需增加外壳的总体外径。

本发明的第三个目的是提供一种多级的全周流量密封电机泵，该泵具有一个可用作电机轴和泵轴的共用轴，该泵能在高的泵压力头下以很慢的速率抽吸流体。

本发明的第四个目的是提供一种平衡的多级泵，它具有简单的结构，用于抵消径向负荷。

本发明的第五个目的是提供一种全周流量单抽吸型泵，它的结构简单，能够抵消在泵中产生的轴向压力负荷，并且能够在高的泵压力头下以慢的速率抽吸流体。

本发明的第六个目的是提供一种能在高速操作时保持期望的抽吸性能的泵。

本发明的第七个目的是提供一种能抵消泵中产生的径向负荷的泵。

为实现上述目的，按本发明的一个方面，提供一种具有改进的流体通道的泵，该泵包括：一个外壳；一个设在所说外壳中的内壳；一个容纳在所说内壳中的叶轮；以及一个设在所说外壳外部的连通装置，用于引导流体的主流从在所说外壳中确定的一个空间流入在所说外壳中确定的另一个空间内。

借助于以上的安排，可将这个泵构成一个平衡的多级泵，用于减小轴向压力，从而能在高的泵压力头下以慢的速率抽吸流体。

该泵包括一个具有密封外壳的密封电机，并且对叶轮进行安排以便不会把所有叶轮产生的排放压力直接加到该密封外壳上。

该平衡的多级泵还包括两个背对背的夹持的(即，取向相反的)单个螺旋室，用于通过一个简单而紧凑的安排抵消径向负荷。