專利名稱：管線泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在以定子和轉(zhuǎn)子為主要結(jié)構(gòu)的電機內(nèi)部形成流路而構(gòu)成的管線泵。
這種管線泵的結(jié)構(gòu)，正如例如特開平10-246193號公報或特開平1-230088號公報所記載的，設(shè)于定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子在外周形成突部和凹部從而具有軸流葉片的功能，通過使該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將自該轉(zhuǎn)子一端側(cè)的吸入口吸入的流體自轉(zhuǎn)子的另一端側(cè)的排出口排出。
上述管線泵由軸流葉片賦予流體旋轉(zhuǎn)運動能，該運動能不變換為靜壓能，而是直接作為在內(nèi)周壁及排出口的磨擦損失或紊流引起的渦流損失而損耗，然后，將流體送出，故泵的效率較低。
由于流體總是向轉(zhuǎn)子的軸向的一個方向流動，因此，流體的反作用壓力會作為軸向負荷作用在轉(zhuǎn)子上，縮短軸承的壽命。
本發(fā)明的目的在于，提供一種管線泵，不僅可滿足結(jié)構(gòu)的小型化，而且可提高流體的供給效率。
本發(fā)明適用于管線泵，該管線泵在筒狀定子的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將自吸入口吸入的流體沿軸向向排出口送出的軸流葉片。設(shè)有將通過所述轉(zhuǎn)子的所述軸流葉片向所述排出口送出的所述流體的旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能的壓力室，當使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，自吸入口吸入的流體被軸流葉片送往壓力室，在該壓力室將旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能，然后自排出口排出。
根據(jù)本發(fā)明，由于管線泵在筒狀定子的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有將自吸入口吸入的流體沿軸向向排出口送出的軸流葉片，由于該管線泵設(shè)有將通過所述轉(zhuǎn)子的所述軸流葉片向所述排出口送出的所述流體的旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能的壓力室，故可高效地輸送流體，因此可提高泵的效率。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在本發(fā)明第一、二、三或四方面所述的管線泵中，所述轉(zhuǎn)子的一部分一直突出設(shè)置到所述壓力室，故可容易地使由轉(zhuǎn)子送出的流體的前進方向朝向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸正交的方向，可防止轉(zhuǎn)子送出的流體沖擊壓力室的底部等而產(chǎn)生紊流。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在本發(fā)明第一、二、三、四或五方面所述的管線泵中，設(shè)有整流部，該整流部將由所述轉(zhuǎn)子的所述軸流葉片向所述排出口輸送的所述流體的前進方向變換為與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向，故可容易地使由轉(zhuǎn)子送出的流體的前進方向朝向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸正交的方向，可防止轉(zhuǎn)子送出的流體沖擊壓力室的底部等而產(chǎn)生紊流。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在本發(fā)明第一、二、三或四方面所述的管線泵中，設(shè)有配置于所述壓力室的離心葉片，通過使該離心葉片和所述轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)，將流體的旋轉(zhuǎn)半徑向所述轉(zhuǎn)子的外周方向擴大，因此，可容易地使由轉(zhuǎn)子送出的流體的前進方向朝向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸正交的方向，可防止轉(zhuǎn)子送出的流體沖擊壓力室的底部等而產(chǎn)生紊流。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在本發(fā)明第七方面所述的管線泵中，在所述離心葉片上設(shè)置向流體賦予離心能的翼片，故可更容易地使由轉(zhuǎn)子送出的流體的前進方向朝向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸正交的方向。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在本發(fā)明第一方面所述的管線泵中，在通過壓力室將由軸流葉片向排出口輸送的流體的旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能后，將所述流體經(jīng)由第二壓力室自排出口排出，故可更高效地輸送流體，因此可提高泵的效率。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在本發(fā)明第九方面所述的管線泵中，在劃分第一、第二壓力室的間隔壁的中心，設(shè)有以規(guī)定的間隙旋轉(zhuǎn)自如地支承轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的滑動軸承，另外，在間隔壁上形成有連通第二壓力室和用于支承旋轉(zhuǎn)軸的滑動軸承的內(nèi)周面的漏泄流路，故可使第二壓力室內(nèi)的流體按均勻的壓力分布存在于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸和滑動軸承之間，因此，可長期良好地維持旋轉(zhuǎn)軸的潤滑。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在本發(fā)明第九或十方面所述的管線泵中，在第二壓力室設(shè)有和轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)的第二軸流葉片，故可利用設(shè)在定子內(nèi)側(cè)的軸流葉片和設(shè)在第二壓力室的第二軸流葉片使壓力分散并輸送流體。因此，在使轉(zhuǎn)子小型化時，可利用第二軸流葉片補充軸流葉片輸送性能的降低。由此，可實現(xiàn)進一步小型化，同時高效率地輸送流體。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在本發(fā)明第九、十或十一方面所述的管線泵中，以轉(zhuǎn)子軸線為中心的半徑最小的軸流葉片的凹部的直徑，被設(shè)定為大于為支承支承轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的滑動軸承而形成于間隔壁的支承部直徑，故可降低由軸流葉片輸送的流體和支承滑動軸承的支承部的沖擊所引起的損失。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在本發(fā)明第九、十、十一或十二方面所述的管線泵中，軸流葉片在圓柱體的外周形成螺旋槽，該螺旋槽的寬度和深度被設(shè)定為大致相等的值，故可減小流路阻力，抑制渦流發(fā)生。由此可更高效地輸送流體。
根據(jù)本發(fā)明第十四方面，在本發(fā)明第一方面所述的管線泵中，將自吸入口吸入的流體由軸流葉片向排出口輸送，將該流體的旋轉(zhuǎn)運動能導(dǎo)入壓力室，變換為靜壓能，同時，經(jīng)由另一系統(tǒng)的吸入流路導(dǎo)入壓力室，將經(jīng)由該兩個系統(tǒng)的經(jīng)路導(dǎo)入壓力室的流體，利用離心葉片的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由導(dǎo)向流路自排出口排出，這種結(jié)構(gòu)可更高效地輸送流體，因此可提高泵的效率。并且，由軸流葉片輸送的流體作用于離心葉片的壓力、和經(jīng)由吸入流路的流體作用于離心葉片的壓力相抵，因此可降低流體賦予轉(zhuǎn)子的軸向負荷。
根據(jù)本發(fā)明第十五方面，在本發(fā)明第十四方面所述的管線泵中，導(dǎo)向流路中與壓力室的連接部設(shè)定為使得流過的流體的能量在以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的對稱位置大致相等，因此可降低施加于轉(zhuǎn)子的徑向負荷。
附圖的簡要說明如下圖1是表示本發(fā)明實施例1的管線泵整體的剖面圖；圖2是該實施例的上面圖；圖3是該實施例的轉(zhuǎn)子的正面圖；圖4A、圖4B、圖4C是用于說明該實施例的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動作的示意圖；圖5A、圖5B、圖5C是用于說明該實施例的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動作的示意圖；圖6是表示本發(fā)明實施例2的管線泵整體的剖面圖；圖7是表示本發(fā)明實施例3的管線泵整體的正面圖；圖8是實施例3的離心葉片的局部剖面圖；圖9是本發(fā)明實施例4的管線泵的縱斷側(cè)面圖；圖10是圖9的箭頭A-A線的剖面圖；圖11是表示轉(zhuǎn)子的局部的縱斷側(cè)面圖；圖12是本發(fā)明實施例5的管線泵的縱斷側(cè)面圖；圖13是本發(fā)明實施例6的管線泵的縱斷側(cè)面圖；圖14是轉(zhuǎn)換90度自不同方向看圖13所示的管線泵時的縱斷側(cè)面圖；圖15是圖13的自箭頭B方向看的管線泵的底面圖。
下面，參照


本發(fā)明的實施例。
實施例1首先，參照圖1～圖5說明本發(fā)明的實施例1。
如圖1至圖5所示，管線泵1包括構(gòu)成電機2的主要部分的定子3、將轉(zhuǎn)子4可旋轉(zhuǎn)地支承在該定子3的內(nèi)徑上的框架5、6和壓力室7。
定子3由將6個同形狀的磁極8以60°的間隔配置在內(nèi)周上的定子芯9、及該定子芯9的各磁極8上的線圈10等構(gòu)成。定子芯9呈圓筒狀，軸向?qū)臃e多層硅鋼板而形成。線圈10以逆時針方向，按A相、B相、C相、A相、B相、C相的順序卷繞在定子芯9的各磁極8上。然后，將各相以Y接線或△接線進行配線處理，向外部拉出3根引線，向該各引線施加相位120°不同的三相交流電，通過改變其頻率，可改變旋轉(zhuǎn)速度。
對包括定子3的定子芯9的整個內(nèi)周面和線圈10的內(nèi)部利用聚酯等絕緣性樹脂11模制，進行防水處理。
如圖3所示，轉(zhuǎn)子4由轉(zhuǎn)子芯12及保持該轉(zhuǎn)子芯12的旋轉(zhuǎn)軸13等構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸13經(jīng)由軸承14、14可旋轉(zhuǎn)地支承在框架5、6的軸承支承體15、15上。
轉(zhuǎn)子芯12將磁化為沿圓周方向極性交替不同的4個顯極16模制成圓筒狀，在其外周部形成螺旋狀的凹部17。由定子3的內(nèi)徑和該凹部17形成軸向的流體流路。該螺旋狀的凹部17實現(xiàn)軸流葉片的功能。該凹部17的寬度、深度、傾斜角、螺旋節(jié)距等根據(jù)泵所要求的性能選定。也就是說，根據(jù)性能，螺旋節(jié)距可在1條或N條間選擇。另外，凹部的形狀可選定V形槽、U形槽等所有形狀。
在一個框架5上在其與轉(zhuǎn)子4的一端部18之間形成吸入流體的吸入口19，同時，另一框架6在其與轉(zhuǎn)子4的另一端部20之間形成通過壓力室7將流體排出的排出口21。吸入口19由橋接于框架5和軸承支承體15上的固定導(dǎo)向葉片22分割為4分。壓力室7具有使旋轉(zhuǎn)流體的流速平滑減速的作用。該壓力室7配置在轉(zhuǎn)子4的另一端側(cè)。軸承支承體15、15設(shè)置在轉(zhuǎn)子4的凹部17的底部直徑的內(nèi)周。
下面，參照圖4及圖5說明該管線泵的工作原理。首先當使定子芯9的A相線圈勵磁時，該A相的磁極8形成S極，如圖4A所示，轉(zhuǎn)子芯12的N極的顯極到達A磁極的位置而穩(wěn)定。然后，使B相線圈勵磁，則該B相的磁極8形成S極，如圖4B所示，轉(zhuǎn)子芯12的N極的顯極到達B相的磁極8的位置而穩(wěn)定。然后，使C相線圈勵磁，則該C相的磁極8形成S極，如圖4C所示，轉(zhuǎn)子芯12的N極的顯極到達C相的磁極8的位置而穩(wěn)定。
然后，當再次將A相線圈勵磁時，則該A相的磁極8形成S極，如圖5A所示，轉(zhuǎn)子芯12的N極的顯極到達A相的磁極8的位置而穩(wěn)定。然后，使B相線圈勵磁，則該B相的磁極8形成S極，如圖5B所示，轉(zhuǎn)子芯12的N極的顯極到達B相的磁極8的位置而穩(wěn)定。然后，使C相線圈勵磁，則該C相的磁極8形成S極，如圖5C所示，轉(zhuǎn)子芯12的N極的顯極到達C相的磁極8的位置而穩(wěn)定。然后，當再次將A相線圈勵磁時，則該A相的磁極8形成S極，返回圖4A的狀態(tài)，轉(zhuǎn)子正好旋轉(zhuǎn)一圈。通過這樣依次替換勵磁相，使轉(zhuǎn)子芯12旋轉(zhuǎn)，通過變化其替換速度，改變電機的速度。
在圖1的結(jié)構(gòu)中，當使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時，則該轉(zhuǎn)子4的外周部的螺旋狀凹部構(gòu)成的軸流葉片旋轉(zhuǎn)，如圖中箭頭所示，使流體自吸入部流入，通過定子3和轉(zhuǎn)子4的螺旋狀凹部17，再通過壓力室7，使流體自排出口21流出。
這樣，在轉(zhuǎn)子4的外周部形成連通旋轉(zhuǎn)軸13的軸向的螺旋狀凹部17，形成軸流葉片，因此，由轉(zhuǎn)子4的螺旋狀凹部17經(jīng)軸流葉片加速的流體被旋繞流動。用于將該運動能變換為壓力的壓力室7設(shè)在轉(zhuǎn)子4的排出側(cè)。自轉(zhuǎn)子4的軸流葉片排出的流體在壓力室7內(nèi)回旋，向外周擴散。該排出流越靠外周流速越小，壓力越大。設(shè)置該壓力室7引起的軸流葉片的負荷幾乎可以忽略，但葉片相對于軸向的傾斜角為45～70°。其結(jié)果，任何軸流葉片與無壓力室7的情況比排出壓及流量均提高50％左右。
由于對定子3用絕緣性樹脂11模制進行了防水處理，故水中也可使用該管線泵。由此，可提高冷卻效果，即使小型化，也可進行充分地放熱。
實施例2下面參照附圖6說明本發(fā)明的實施例2。對與實施例1相同的部分賦予相同的標號，就其不同部分進行說明。
如圖6所示，將轉(zhuǎn)子4的另一端部20延長配置到壓力室7內(nèi)部。而且，通過使轉(zhuǎn)子4的螺旋狀凹部17的底逐漸變淺，使軸流成分朝向外周。進而，通過在與轉(zhuǎn)子4相對的壓力室7設(shè)置作為整流部的傾斜部23，可防止來自軸流葉片的排出流與壓力室7底面的直角方向的沖擊引起的紊流的產(chǎn)生，提高朝向外周方向的壓力。
實施例3下面參照圖7及圖8說明本發(fā)明的實施例3。對與上述各實施例相同的部分賦予相同的標號，就其不同部分進行說明。
如圖7～圖8所示，離心葉片24具有沿旋轉(zhuǎn)方向傾斜的翼片25。該離心葉片24的翼片25側(cè)和轉(zhuǎn)子4的另一端部20相對，安裝在旋轉(zhuǎn)軸13上，配置在壓力室7內(nèi)。對同一尺寸的泵而言，提高了流體的回旋速度，有利于增大泵輸出及提高最大排出壓力。
另外，在各實施例中，對采用4個顯極結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的情況進行了說明，但當然并不限于此。
實施例4根據(jù)圖9及圖11說明本發(fā)明的實施例4。圖9是管線泵P1的縱斷側(cè)面圖，圖10是圖9的箭頭A-A線部的剖面圖，圖11是表示轉(zhuǎn)子的一部分的縱斷側(cè)面圖。
在圖9中，標號101是電機。電機101由筒狀的定子102和轉(zhuǎn)子103構(gòu)成。定子102包括層積環(huán)狀的鐵心而形成的定子芯104、卷繞在該定子芯104上的線圈105、以及將該線圈105和定子芯104的端面一起覆蓋的樹脂層106。
轉(zhuǎn)子103包括中心固定地設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸107的軸流葉片108和設(shè)于該軸流葉片108的外周的一部分上的磁極109。本實施例中的軸流葉片108是在圓柱體110的外周形成螺旋槽111而構(gòu)成的，如圖11所示，螺旋槽111的寬度w和深度h被設(shè)定為大致相等的值。
在定子102的一端固定有凸緣112。該凸緣112具有支承軸承113的圓頂狀支承部114、和將該支承部114周圍開口的開口部115，在該開口部115上放射狀地形成有多個整流板116。
具有吸入流體的吸入口117的吸入口體118固定在凸緣112的表面上。在定子102的另一端的周緣上，固定接合有具有排出口119的杯狀排出口體120的周緣，在該排出口體120內(nèi)側(cè)設(shè)有間隔壁121。該間隔壁121與排出口體120一體形成，但是也可由其他部件形成然后固定在排出口體120。在該間隔壁121和定子102及轉(zhuǎn)子103的端部之間形成壓力室122，在間隔壁121和排出口119之間形成第二壓力室123，這些壓力室122、123由形成于間隔壁121的外周部的多個導(dǎo)向孔124連接。在這些導(dǎo)向孔124的中心，如圖10所示，設(shè)有連結(jié)排出口120的內(nèi)周面和間隔壁121的外周緣的肋125。這些肋125設(shè)定了相對于軸流葉片108的旋轉(zhuǎn)軸107的傾斜角，從而可將流體的回旋方向的流動修正到軸流方向。
并且，如圖9所示，在間隔壁121的中央部形成有支承滑動軸承126的外周的支承部127、和連通第二壓力室123及滑動軸承126內(nèi)周面的漏泄流路128。
轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)軸107由軸承113和滑動軸承126旋轉(zhuǎn)自如地支承著。并且，以轉(zhuǎn)子103的軸線(旋轉(zhuǎn)中心)為中心的半徑最小的軸流葉片108的凹部(本例中為螺旋槽111的底部)的直徑設(shè)定為大于支承部127的直徑的直徑。
在這種結(jié)構(gòu)中，將吸入口117連接到流體供給源，將排出口119連接到流體供給目的部位，當向線圈105通電時，電機101被驅(qū)動。也就是說，使具有軸流葉片108的轉(zhuǎn)子103旋轉(zhuǎn)。這樣，流體自吸入口117被吸入，由形成于凸緣112開口部115的整流板116被整流，由軸流葉片108被壓送到壓力室122，然后，自導(dǎo)向孔124經(jīng)第二壓力室123，由排出口119排出。這種情況下，利用軸流葉片108的旋轉(zhuǎn)，流體一邊回旋一邊被輸送，由于在壓力室122將旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能，故可將流體高效地自排出口119送出。
也就是說，自螺旋槽111排出的流體的旋轉(zhuǎn)速度隨著其旋轉(zhuǎn)半徑向外周方向變化而降低，其運動能的速度差分就變換為壓力。
在本實施例中，在間隔壁121的中心設(shè)有滑動軸承126，該滑動軸承126以規(guī)定的間隙旋轉(zhuǎn)自如地支承轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)軸107，在間隔壁121上形成有連通第二壓力室123和滑動軸承126的內(nèi)周面的漏泄流路128，故在轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)軸107和滑動軸承126之間第二壓力室123內(nèi)的流體以均勻的壓力分布存在。因此，可長期良好地保持旋轉(zhuǎn)軸107的潤滑。
并且，在本實施例中，以轉(zhuǎn)子103的軸線為中心的半徑最小的軸流葉片108的凹部(本例中為螺旋槽111的底部)的直徑，被設(shè)定為大于支承部127的直徑的直徑，故可容易地將流體導(dǎo)向形成有導(dǎo)向孔124的壓力室122的外側(cè)，可降低由軸流葉片108送出的流體與支承滑動軸承126的支承部127的沖突所引起的損失。
另外，直徑大于支承部127的直徑的軸流葉片的凹部不限于上述例子。也包括例如，如特開平10-246193號公報所記載的，通過層積多個芯片而位于具有顯極和凹部的軸流葉片的凹部。另外，在采用具有傾斜的多片葉片的被稱作螺旋槳或葉輪的軸流葉片的情況下，以相對于旋轉(zhuǎn)軸的葉片的安裝根部為凹部。
也就是說，使軸流葉片的凹部的直徑大于支承部127的直徑，換句話說，就是確定軸流葉片的尺寸形狀，使得流體易于向支承部127的半徑方向外側(cè)流動。滿足該條件的就是上述軸流葉片108，通過采用該軸流葉片108，可降低被輸送的流體和支承滑動軸承126的支承部127的沖突引起的損失。
如圖10所示，軸流葉片108是在圓柱體110的外周形成螺旋槽111而構(gòu)成的。這種情況下，越使w和h盡可能大，流路阻抗就越小，效率越高。但是，在h一定時，越增大w使得w＞h，層流狀態(tài)就越會被打破，就會產(chǎn)生返回螺旋槽111的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)部的吸入側(cè)的紊流，從而降低效率。而，若w＜h，雖不會發(fā)生上述紊流，但流路阻抗會增大，從而導(dǎo)致效率小將。但是，在本實施例中，由于螺旋槽111的寬度w和深度h被設(shè)定為大致相等的值，故可更高效地輸送流體。
實施例5下面，根據(jù)附圖12說明本發(fā)明的實施例5。與實施例4相同的部分采用相同的標號，并省略其說明。圖12是管線泵P2的縱斷側(cè)面圖。
本實施例的管線泵P2的轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)軸107延伸至第二壓力室123，在該延伸部分固定設(shè)置有第二軸流葉片129。該第二軸流葉片129采用具有多個葉片的軸流葉輪。
在這種結(jié)構(gòu)中，可通過設(shè)于定子102內(nèi)側(cè)的軸流葉片108和設(shè)于第二壓力室123的第二軸流葉片129將壓力分散而輸送流體。另外，也可分散電機101的動力。這樣，在使轉(zhuǎn)子103小型化時，可由第二軸流葉片129補充軸流葉片108的輸送流體性能降低的部分。由此，可實現(xiàn)電機101的小型化，同時，可高效地輸送流體。
實施例6下面，根據(jù)附圖13～15說明本發(fā)明的實施例6。與實施例4相同的部分采用相同的標號，并省略其說明。圖13是管線泵P3的縱斷側(cè)面圖。圖14是自90°不同的方向看圖13所示的管線泵P3的縱斷側(cè)面圖。
本實施例中的電機101具有覆蓋定子102外周的圓筒130。在該電機101的一端(圖13及圖14中為下端)固定有連接口體131。該連接口體131包括壓力室132，將流體的旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能，該流體是由具有轉(zhuǎn)子103的軸流葉片108吸入的；和管狀的兩根導(dǎo)向流路133，該管狀的兩根導(dǎo)向流路133在該壓力室132的外周部自間隔180度的位置向下方突出。這些導(dǎo)向流路133在轉(zhuǎn)子103的中心的延長線上合流，該合流點的前方形成有排出口134。在壓力室132設(shè)有固定于轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)軸107的下端的離心葉片135。貫通離心葉片135的旋轉(zhuǎn)軸107的一端由軸承137旋轉(zhuǎn)自如地支承著，該軸承137由設(shè)于連接口體131中心的支承部136支承。
標號138是形成容器狀的吸入殼。該吸入殼138的開口面由中央部形成有吸入口139的吸入口體140覆蓋。電機101和連接口體131的一部分被收納在該吸入殼138中。
圖15是自圖13的箭頭B方向看的管線泵P3的底面圖。圖中，標號132a是壓力室132的底面，該底面132a對應(yīng)圓筒形狀的電機101的底面而被設(shè)定為圓板形狀，但是，僅導(dǎo)向流路133形成在吸入殼138的下側(cè)露出的尺寸形狀。
在電機101的外周及連接口體131的外周和吸入殼138的內(nèi)面之間，形成有吸入流體的吸入流路141。該吸入流路141如圖13及圖14箭頭所示，將自吸入口139吸入的流體經(jīng)由轉(zhuǎn)子102的外周部導(dǎo)向壓力室132，設(shè)定經(jīng)路，使得流體被送入離心葉片135的與軸流葉片108相反側(cè)的面。也就是說，如圖13所示，該吸入流路141具有連接部141a，該連接部141a與兩個連接孔142連接，該兩個連接孔142形成于以旋轉(zhuǎn)軸107的中心為中心的連接口體131的壓力室132的底部的對稱位置上。由圖13可知，該連接部141a設(shè)置為將連接口體131的壓力室132的底面132a和導(dǎo)向流路133之間鉆通。
在這種結(jié)構(gòu)中，當使轉(zhuǎn)子103旋轉(zhuǎn)時，自吸入口139吸入的流體通過形成于凸緣112的開口部115的整流板116而整流，由軸流葉片108壓送到壓力室132，在該壓力室132，旋轉(zhuǎn)運動能被變換為靜壓能，同時經(jīng)由另一系統(tǒng)的吸入流路141，被導(dǎo)向壓力室132。經(jīng)由該兩系統(tǒng)的經(jīng)路導(dǎo)向壓力室132的流體利用離心葉片135的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由導(dǎo)向流路133自排出口134排出。由此，可高效地輸送流體。
這種情況下，與軸流葉片108一體旋轉(zhuǎn)的離心葉片135在圖13及圖14中，由上面承受由軸流葉片108輸送的流體的壓力，通過吸入流路141的連接部141a輸送的流體的壓力由下面承受。也就是說，由于雙向壓力作用于相抵的方向，故可減輕流體賦予轉(zhuǎn)子103的軸向負荷。
在電機101及壓力室132的外周之間形成的吸入流路141的大部分具有圓環(huán)狀的形狀，具有均等的流路斷面積，并且，形成吸入流路141的一部分的連接部141a及連接口體131的導(dǎo)向流路133以轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)軸107的軸線為中心、以對稱的形狀尺寸形成于對稱位置。也就是說，吸入流路141和導(dǎo)向流路133設(shè)置成使得流動的流體的能量在以轉(zhuǎn)子103的軸線為中心的對稱位置大致相等。因此，可減輕施加于轉(zhuǎn)子103的徑向負荷。由此，可增加軸承113及軸承137和旋轉(zhuǎn)軸107的壽命，可長期使電機101順暢地旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種管線泵，包括筒狀的定子，配置在吸入口和排出口之間；轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述定子的內(nèi)側(cè)；軸流葉片，與所述轉(zhuǎn)子一體設(shè)置，將自所述吸入口吸入的流體沿軸向向所述排出口送出；壓力室，將通過所述轉(zhuǎn)子的所述軸流葉片向所述排出口輸送的所述流體的旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能。
2.如權(quán)利要求1所述的管線泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子在外徑上具有多個顯極，外周上形成有軸向連通的凹部，從而構(gòu)成所述軸流葉片。
3.如權(quán)利要求1所述的管線泵，其特征在于，所述壓力室在與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向側(cè)是內(nèi)徑至少大于所述排出口內(nèi)徑的空間。
4.如權(quán)利要求3所述的管線泵，其特征在于，所述排出口自所述空間的內(nèi)徑與外部連通。
5.如權(quán)利要求1～4任一項所述的管線泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的一部分一直突出到所述壓力室而配置。
6.如權(quán)利要求1～4任一項所述的管線泵，其特征在于，設(shè)有整流部，該整流部將由所述轉(zhuǎn)子的所述軸流葉片向所述排出口輸送的所述流體的前進方向變換為與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的管線泵，其特征在于，設(shè)有配置于所述壓力室的離心葉片，通過使該離心葉片和所述轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)，將流體的旋轉(zhuǎn)半徑向所述轉(zhuǎn)子的外周方向擴大。
8.如權(quán)利要求7所述的管線泵，其特征在于，在所述離心葉片上設(shè)置有向流體賦予離心能的翼片。
9.如權(quán)利要求1所述的管線泵，其特征在于，包括第二壓力室，配置在所述壓力室和所述排出口之間，由間隔壁與所述壓力室隔開；導(dǎo)向孔，配置在所述間隔壁的外周部，連接所述壓力室和所述第二壓力室之間。
10.如權(quán)利要求9所述的管線泵，其特征在于，在所述間隔壁的中心設(shè)有以規(guī)定的間隙旋轉(zhuǎn)自如地支承所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的滑動軸承，在所述間隔壁上形成有連通所述第二壓力室和所述滑動軸承的內(nèi)周面的漏泄流路。
11.如權(quán)利要求9所述的管線泵，其特征在于，在所述第二壓力室設(shè)有和所述轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)的第二軸流葉片。
12.如權(quán)利要求9所述的管線泵，其特征在于，以所述轉(zhuǎn)子軸線為中心的半徑最小的所述軸流葉片的凹部的直徑，被設(shè)定為大于為支承所述滑動軸承而形成于所述間隔壁的支承部的直徑。
13.如權(quán)利要求9～12任一項所述的管線泵，其特征在于，所述軸流葉片是在圓柱體的外周形成螺旋槽而構(gòu)成的，所述螺旋槽的寬度和深度被設(shè)定為大致相等的值。
14.如權(quán)利要求1所述的管線泵，其特征在于，還包括離心葉片，配置在所述壓力室，和所述轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)；吸入流路，確定流體的經(jīng)路，將自所述吸入口吸入的所述流體經(jīng)由所述定子的外周部導(dǎo)向所述壓力室，朝向所述離心葉片的與所述軸流葉片相反側(cè)的面送入；導(dǎo)向流路，利用所述離心葉片的旋轉(zhuǎn)，將所述壓力室內(nèi)的流體自所述壓力室的外周部導(dǎo)向排出口。
15.如權(quán)利要求14所述的管線泵，其特征在于，所述導(dǎo)向流路的與壓力室的連接部設(shè)定為使得流過的流體的能量在以所述轉(zhuǎn)子的軸線為中心的對稱位置大致相等。
全文摘要
一種管線泵,在筒狀定子的內(nèi)側(cè)設(shè)有具有軸流葉片的轉(zhuǎn)子。通過壓力室,將由軸流葉片向排出口輸送的流體的旋轉(zhuǎn)運動能變換為靜壓能,然后,自排出口將流體排出。由此,可在實現(xiàn)小型化的基礎(chǔ)上,提高流體的供給效率,可提高泵的輸出及效率。
文檔編號F04D29/046GK1319724SQ0110175
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月31日
發(fā)明者田倉敏靖, 田邊佳史 申請人:東芝泰格有限公司