專利名稱：一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非變?nèi)菔叫D(zhuǎn)泵的結(jié)構(gòu)，尤其涉及徑向流體泵水葉輪和水腔室適配結(jié)構(gòu)的尺寸關(guān)系，特別是涉及單相電動離心水泵水腔室結(jié)構(gòu)的尺寸關(guān)系。
背景技術(shù)：
非變?nèi)菔叫D(zhuǎn)泵包括徑向流體泵和軸流泵?，F(xiàn)有技術(shù)的徑向流體泵，以電動離心水泵較為常見。離心水泵，見圖1，在其水腔室3內(nèi)有水葉輪42在旋轉(zhuǎn)。該水葉輪42通常同軸聯(lián)結(jié)著電動機的恒磁轉(zhuǎn)子41，二者一起構(gòu)成水葉組件4。所述水葉輪42的結(jié)構(gòu)，是在一要旋轉(zhuǎn)的平面44上，見圖2，有著多片立起的水葉45。出于對流體動力性能的考慮，為提高出水效率，通常將所述各水葉45在所述平面44上的相貫線設(shè)計為向同一旋轉(zhuǎn)方向彎曲的弧線，也就是說，各水葉45有著圍繞所述平面44的旋轉(zhuǎn)軸線OO’向同一方向彎曲的弧面。顯然，水葉輪42在水腔室3內(nèi)逆著各水葉45的彎曲方向旋轉(zhuǎn)才會有較高的出水效率，此時驅(qū)動機械遭遇的流體阻力也會比較小。
旋轉(zhuǎn)水泵可以借助機械動力或流體動力驅(qū)動，不過更常見的是電動離心水泵。現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動離心水泵所用的電動機，就一般小功率用途來說，大多使用單相交流供電的同步或異步電動機。尤其是恒磁轉(zhuǎn)子的單相同步電動機，結(jié)構(gòu)簡單、形體輕小，成本相對比較低，特別適合用于驅(qū)動一般小功率用途的離心水泵。但是，單相同步或異步電動機一般不具有，或是只具有很小的、并且是方向不確定的起動力矩，任何擾動令其轉(zhuǎn)子朝某一方向轉(zhuǎn)動，它就會越轉(zhuǎn)越快而始終朝著該方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。這就是說，單相同步或異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向是不確定的，而所述離心水泵則要求確定的轉(zhuǎn)動方向，即朝著各水葉45彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，如圖2上箭頭R所示，才會有較高的出水效率。現(xiàn)有技術(shù)解決上述問題的方法是，在所述電動機定子內(nèi)嵌入兩套繞組，利用分相電容使該驅(qū)動電機按兩相電動機的方式工作，從而有確定的旋轉(zhuǎn)方向。這樣的解決方案提高了電動機的成本，又增加了一個電容器的累贅，這是它不理想的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種能夠自動按正確方向，即按照各水葉彎曲方向相反方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，從而為市場提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本相對比較低，卻可以方便地使用單相交流電源、又保證水泵按正確方向旋轉(zhuǎn)的高效率出水的電動水泵。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題是通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的設(shè)計制造一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，包括水泵泵體，該泵體內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室，所述水腔室軸向外側(cè)端部裝配有水腔蓋；水葉輪同軸地容納于水腔室內(nèi)，并在水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪包括不少于兩片的、從一要旋轉(zhuǎn)的平面上立起的各水葉，各該水葉圍繞所述平面的旋轉(zhuǎn)軸線OO’向同一方向彎曲。用V記所述水腔室內(nèi)空間的容積，用v記所述水葉輪旋轉(zhuǎn)時各水葉包容的空間容積。設(shè)計所述電動水泵水腔室內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪的幾何參數(shù)大致滿足如下的相互關(guān)系，即所述水葉輪旋轉(zhuǎn)時各水葉包容的空間容積比水腔室的容積，v/V＝0.08～0.18，所述水葉輪就會朝著其上各水葉彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題還可以通過采用以下另一從相似角度提出的技術(shù)方案來實現(xiàn)設(shè)計制造一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，包括水泵泵體，該泵體內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室，所述水腔室軸向外側(cè)端部裝配有水腔蓋；水葉輪同軸地容納于水腔室內(nèi)，并在水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪包括不少于兩片的、從一要旋轉(zhuǎn)的平面上立起的各水葉，各該水葉圍繞所述平面的旋轉(zhuǎn)軸線OO’向同一方向彎曲。用D和H分別記所述水腔室內(nèi)空間的直徑和軸向高度，用d和h分別記所述水葉輪旋轉(zhuǎn)時各水葉包容空間的直徑和所述各水葉的軸向高度。設(shè)計所述電動水泵水腔室內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪的幾何參數(shù)大致滿足如下的相互關(guān)系，即水葉輪旋轉(zhuǎn)時其上各水葉包容空間的直徑比水腔室直徑，d/D＝0.618～0.820，以及所述各水葉軸向高度比水腔室軸向高度，h/H＝0.12～0.38，所述水葉輪就會朝著其上各水葉彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的電動水泵由于正確設(shè)計匹配了其水腔室空間和在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪的幾何參數(shù)相互關(guān)系，使所述水葉輪只有朝正確方向，即逆著各水葉彎曲方向旋轉(zhuǎn)才會有最小的流體阻力和高的出水效率，從而可以裝用結(jié)構(gòu)簡單、成本相對比較低的單相同步或異步電動機驅(qū)動所述水泵，同時還能保證該水泵每次起動都按正確方向旋轉(zhuǎn)而高效率地出水。


圖1是本發(fā)明自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵的分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖中箭頭A指示驅(qū)動電機定子1被裝配進入水泵泵體的方向；圖2是本發(fā)明電動水泵的水葉輪42的立體示意圖；圖3是所述水泵泵體2的立體示意圖；圖4是所述水泵泵體2的正投影主視示意圖；圖5是圖4水泵泵體2的M-M剖視圖；圖6是所述電動水泵水葉輪42的正投影主視示意圖；圖7是圖6水葉輪42的右視示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合各附圖所示之最佳實施例作進一步詳述本發(fā)明一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，如圖1至圖7所示，包括水泵泵體2，泵體2內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室3，該水腔室3軸向外側(cè)端部裝配有水腔蓋8；水葉輪42同軸地容納于水腔室3內(nèi)，并在該水腔室3內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪42包括不少于兩片的、從一要旋轉(zhuǎn)的平面44上立起的各水葉45，各該水葉45圍繞所述平面44的旋轉(zhuǎn)軸線OO’向同一方向彎曲。用V記所述水腔室3內(nèi)空間的容積，用v記所述水葉輪42旋轉(zhuǎn)時各水葉45包容的空間容積。在所述水腔室3內(nèi)空間基本上是圓柱體或是錐度不大的截頭圓錐形狀的情況下，一般地有V＝-D2H，和v＝-d2h；設(shè)計所述電動水泵水腔室3內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪42的幾何參數(shù)滿足如下的相互關(guān)系，即所述水葉輪旋轉(zhuǎn)時各水葉包容的空間容積比水腔室容積，v/V＝0.08～0.18，所述水葉輪42就會朝著其上各水葉45彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
就以上同樣的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，如圖1至圖7所示，包括水泵泵體2，泵體2內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室3，該水腔室3軸向外側(cè)端部裝配有水腔蓋8；水葉輪42同軸地容納于水腔室3內(nèi)，并在該水腔室3內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪42包括不少于兩片的、從一要旋轉(zhuǎn)的平面44上立起的各水葉45，各該水葉45圍繞所述平面44的旋轉(zhuǎn)軸線OO’向同一方向彎曲。用D和H分別記所述水腔室3內(nèi)空間的直徑和軸向高度，用d和h分別記所述水葉輪42旋轉(zhuǎn)時各水葉45包容空間的直徑和所述各水葉45的軸向高度。設(shè)計所述電動水泵水腔室3內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪42的幾何參數(shù)滿足如下的相互關(guān)系，即水葉輪旋轉(zhuǎn)時其上各水葉包容空間的直徑比水腔室直徑，d/D＝0.618～0.820，以及所述各水葉軸向高度比水腔室高度，h/H＝0.12～0.38，所述水葉輪42就會朝著其上各水葉45彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
本發(fā)明各技術(shù)方案的實施還可以是就以上同樣的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，如圖1至圖7所示，設(shè)計該電動水泵水腔室3內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪42的幾何參數(shù)同時滿足如下的相互關(guān)系①水葉輪旋轉(zhuǎn)時其上各水葉包容空間的直徑比水腔室直徑，d/D＝0.618～0.820，以及所述各水葉軸向高度比水腔室軸向高度，h/H＝0.12～0.38，同時還有②所述水葉輪旋轉(zhuǎn)時各水葉包容的空間容積比水腔室容積，v/V＝0.08～0.18，于是所述水葉輪42就會朝著其上各水葉45彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
本發(fā)明電動水泵水葉輪42上各水葉45的數(shù)目，參見圖2和圖6所示，是2至8片。并且，按照本發(fā)明水腔室3內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪42的幾何參數(shù)相互匹配的關(guān)系設(shè)計的電動水泵，其中有代表性的各最佳實施例有如下參數(shù)1.所述水腔室3的直徑D是45毫米，軸向高度H為16毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪42的直徑d是29毫米，各水葉的軸向高度h是6毫米，水葉數(shù)目是5片。
2.所述水腔室3的直徑D是48毫米，軸向高度H為20.7毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪42的直徑d是32.5毫米，各水葉的軸向高度h是8毫米，水葉數(shù)目是5片。
3.所述水腔室3的直徑D是56毫米，軸向高度H為23毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪42的直徑d是38毫米，各水葉的軸向高度h是8.5毫米，水葉數(shù)目是5片。
4.所述水腔室3的直徑D是60毫米，軸向高度H為26毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪42的直徑d是42毫米，各水葉的軸向高度h是10毫米，水葉數(shù)目也是5片。
實踐證明，本發(fā)明上述各最佳實施例的電動水泵在簡單地接入單相電網(wǎng)后，都能夠自動地朝著正確方向轉(zhuǎn)動起來，進入正常運行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，包括水泵泵體(2)，泵體(2)內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室(3)，該水腔室(3)軸向外側(cè)端部裝配有水腔蓋(8)；水葉輪(42)同軸地容納于水腔室(3)內(nèi)，并在該水腔室(3)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪(42)包括不少于兩片的、從一要旋轉(zhuǎn)的平面(44)上立起的各水葉(45)，各該水葉(45)圍繞所述平面(44)的旋轉(zhuǎn)軸線(OO’)向同一方向彎曲；用V記所述水腔室(3)內(nèi)空間的容積，用v記所述水葉輪(42)旋轉(zhuǎn)時各水葉(45)包容的空間容積，其特征在于所述電動水泵水腔室(3)內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪(42)的幾何參數(shù)被設(shè)計為大致滿足如下的相互關(guān)系，即所述水葉輪(42)旋轉(zhuǎn)時各水葉(45)包容的空間容積比水腔室(3)的容積，v/V＝0.08～0.18，所述水葉輪(42)就會朝著其上各水葉(45)彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
2.按照權(quán)利要求1所述的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，用D和H分別記所述水腔室(3)內(nèi)空間的直徑和軸向高度，用d和h分別記所述水葉輪(42)旋轉(zhuǎn)時各水葉(45)包容空間的直徑和所述各水葉(45)的軸向高度，其特征在于所述電動水泵水腔室(3)內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪(42)的幾何參數(shù)被設(shè)計為還要大致滿足如下的相互關(guān)系，即水葉輪旋轉(zhuǎn)時其上各水葉包容空間的直徑比水腔室直徑，d/D＝0.618～0.820，以及所述各水葉軸向高度比水腔室軸向高度，h/H＝0.12～0.38，所述水葉輪(42)就會朝著其上各水葉(45)彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
3.一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，包括水泵泵體(2)，泵體(2)內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室(3)，該水腔室(3)軸向外側(cè)端部裝配有水腔蓋(8)；水葉輪(42)同軸地容納于水腔室(3)內(nèi)，并在該水腔室(3)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪(42)包括不少于兩片的、從一要旋轉(zhuǎn)的平面(44)上立起的各水葉(45)，各該水葉(45)圍繞所述平面(44)的旋轉(zhuǎn)軸線(OO’)向同一方向彎曲；用D和H分別記所述水腔室(3)內(nèi)空間的直徑和軸向高度，用d和h分別記所述水葉輪(42)旋轉(zhuǎn)時各水葉(45)包容空間的直徑和所述各水葉(45)的軸向高度，其特征在于所述電動水泵水腔室(3)內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪(42)的幾何參數(shù)被設(shè)計為大致滿足如下的相互關(guān)系，即水葉輪旋轉(zhuǎn)時其上各水葉包容空間的直徑比水腔室直徑，d/D＝0.618～0.820，以及所述各水葉軸向高度比水腔室軸向高度，h/H＝0.12～0.38，所述水葉輪(42)就會朝著其上各水葉(45)彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，其特征在于所述水葉輪(42)上的各水葉(45)數(shù)目是2至8片。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，其特征在于所述水腔室(3)的直徑D是45毫米，軸向高度H為16毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪(42)的直徑d是29毫米，各水葉的軸向高度h是6毫米，水葉數(shù)目為5片。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，其特征在于所述水腔室(3)的直徑D是48毫米，軸向高度H為20.7毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪(42)的直徑d是32.5毫米，各水葉的軸向高度h是8毫米，水葉數(shù)目為5片。
7.按照權(quán)利要求1、2或3所述的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，其特征在于所述水腔室(3)的直徑D是56毫米，軸向高度H為23毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪(42)的直徑d是38毫米，各水葉的軸向高度h是8.5毫米，水葉數(shù)目為5片。
8.按照權(quán)利要求1、2或3所述的自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，其特征在于所述水腔室(3)的直徑D是60毫米，軸向高度H為26毫米；在該水腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水葉輪(42)的直徑d是42毫米，各水葉的軸向高度h是10毫米，水葉數(shù)目為5片。
全文摘要
一種自動按正確方向旋轉(zhuǎn)的電動水泵，包括水泵泵體(2)，泵體(2)內(nèi)有大致是圓柱狀空間的水腔室(3)；水葉輪(42)同軸地容納于水腔室(3)內(nèi)，并在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述水葉輪(42)包括不少于兩片的立起的各水葉(45)，它們圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(00’)向同一方向彎曲；用V記所述水腔室(3)內(nèi)空間的容積，用v記所述水葉輪(42)旋轉(zhuǎn)時各水葉(45)包容的空間容積。設(shè)計所述電動水泵水腔室(3)內(nèi)空間的幾何參數(shù)同在該空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的所述水葉輪(42)的幾何參數(shù)大致滿足關(guān)系式v/V＝0.08～0.18，所述水葉輪(42)就會朝著其上各水葉(45)彎曲方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，此時有較小的流體阻力和較高的出水效率。所述電動水泵由于正確設(shè)計匹配了水腔室空間和水葉輪的幾何參數(shù)相互關(guān)系，從而可以裝用結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的單相同步或異步電動機驅(qū)動，同時還能保證每次起動都按正確方向旋轉(zhuǎn)而高效率地出水。
文檔編號F04D13/06GK1609453SQ20041005234
公開日2005年4月27日 申請日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者鄧培星 申請人:深圳市興日生實業(yè)有限公司