FI20170035A1 - Viemärivesipumppu - Google Patents

Abstract

Tässä julkaisussa on kuvattu viemärivesipumppu jossa on ns. suljettu 2-4 -siipinen juoksupyörä (1 jossa juoksupyörän (1) etukilpi (2) on kiinteä osa juoksupyörää (1) ja juoksupyörän (1) siipien etureunat (4) ovat kuvassa 1 kaarevia siten, että ne kaareutuvat pyörimissuuntaa vastakkaiseen suuntaan imuaukossa (8) ulkokehälle mentäessä, jolloin juoksupyörään (1) tullut riepu (5) liukuu siiven (3) etureunan (4) muodon ja keskipakovoiman johdosta etureunan (4) ulkokehälle (6) takertuen siiven (3) etureunan (4) ja pumpun pohjaosan (7) aukon (8) väliin estäen rievun (5) pyörimistä. Kaarevuuskulma a voi olla välillä 600-1200. Pumpun pohjaosassa (7) voi olla ura tai uria (9), johon riepu (5) takertuu juoksupyörän pyöriessä, jolloin riepu (5) joko leikkautuu kahteen osaan, jotka virtauksen mukana menevät siipisoliin (10) tai jarruuntuu niin, että se irtoaa siiven (3) etureunasta (4) ja menee virtauksen mukana siipisolaan (10). Uria (9) voi olla yksi tai useampia ja ne sijaitsevat imuaukon (8) ulkopuolella. Siivissä (3) voi olla upotus C pumpun pohjaosan (7) takia voi olla 1 — 15 mm. Vaihtoehtoisessa ratkaisussa pumpun pohjaosassa (7) voi olla uloke tai ulokkeita (15), jotka estävät reivun (5) pyörimisen, jolloin riepu menee virtauksen mukana siipisolaan (10).

Description

Tämän keksinnön kohteena on viemärivesipumppu.

Kaksi- ja useampisiipisissä viemärivesipumpuissa ongelmana on tukkeutuminen. Pienemmissä viemärivesipumpuissa käytetään 1-siipisiä juoksupyöriä, joissa tukkeutumisongelmia ei ole, mutta niiden hyötysuhteet ovat huonommat kuin kaksi-ja useampisiipisillä viemäripumpuilla ja lisäksi niillä on suurehkot tärinäarvot, minkä vuoksi niitä ei käytetä suuremmissa pumpuissa. Kaksi-ja useampisiipisissä tukkeutumisia on tapahtunut siten, että riepujen päät menevät eri siipisoliin ja jäävät juoksupyörään tulotilaan tukiten sen.

Tukkeutumisongelmien välttämiseksi on tunnettu menetelmä, jossa siipien etureunoista on tehty kaarevia siten, että siiipien etureunojen etäisyydet toisistaan ovat lisääntyneet. Kokemuksen perusteella tämä keino ei ole 100 %:sesti auttanut. Lisäksi tämä menetelmä huonontaa hyötysuhdetta.

Toinen tunnettu menetelmä on käyttää ns. puoliavointa juoksupyörää, jossa juoksupyörän etukilpi ei pyöri ja juoksupyörän siipien ja etukilven välissä on rako, suuruusluokaltaan noin 0,5 mm. Siipien etureunat on muotoiltu juoksupyörää edestäpäin katsottuna kaareviksi niin, että epäpuhtaus (yleensä riepu) liukuu juoksupyörän pyöriessä etureunan ulkokehälle ja edellä mainittuun rakoon, jolloin se leikkautuu poikki ja leikkautuneet päät menevät virtauksen mukana eri soliin. Haittana tässä ratkaisussa on k.o raon kuluminen, jolloin hyötysuhde alenee ja kuluneessa raossa saattaa syntyä epäpuhtauksien aiheuttamaa juuttumista ylikuormittaen moottoria.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa kaksi- ja useampisiipisten viemärivesipumppujen juoksupyörien tukkeutumisongelmat ilman, että hyötysuhde alenee ja ilman että hyötysuhde alenee kulumisen seurauksena sekä ilman kulumisen aiheuttamaa juuttumisriskiä.

2.

Keksinnön tarkoitus voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa käyttämällä ns. suljettua juoksupyörää, jossa etukilpi on kiinteä ja pyörii juoksupyörän mukana ja juoksupyörän siipien etureunat ovat muodoltaan sellaiset, että saadaan hyvä hyötysuhde. Tukkeutumisen välttämiseksi juoksupyörää edestä katsottuna siipien etureunat ovat siten kaarevat, että rievut liukuvat imuaukon ulkokehälle kaarevien siipien etureunojen muodon ja keskipakovoiman johdosta ja jossa ne takertuvat pumppupesän pohjaan ja tarvittaessa pohjassa oleviin uriin tai pohjassa oleviin ulokkeisiin, jotka estävät niiden pyörimisen, jolloin riepu menee virtauksen mukana siipisolaan tai leikkaantuu kahteen osaan, jotka menevät eri soliin virtauksen mukana.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle viemärivesipumpulle tunnusomaista on se, mikä on esitettu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin 1 ja 2.

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukaisen pumpun pohjaosa ja juoksupyörä edestä katsottuna. Kuvassa 2 on esitetty keksinnön mukaisen pumpun pohjaosa ja juoksupyörä leikattuna kohdasta A-A ja vaihtoehtoisessa ratkaisussa kohdasta B-B.

Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin.

Juoksupyörä 1 voi olla 2-4 -siipinen ns. suljettua rakennetta, jossa juoksupyörän 1 etukilpi 2 on kiinteä osa juoksupyörää 1 ja pyörii sen mukana. Kuvaan on piirretty 2-siipinen juoksupyörä, mutta se voi olla myös 3- tai 4siipinen.

Siipien 3 etureunat 4 ovat kuvassa 1 kaarevia siten, että ne kaareutuvat pyörimissuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan ulkokehälle mentäessä. Tällöin juoksupyörään 1 tullut riepu 5 liukuu siiven 3 etureunan 4 muodon ja keskipakoisvoiman johdosta etureunan 4 ulkokehälle 6 takertuen siiven 3 etureunan 4 ja pumpun pohjaosan 7 aukon 8 väliin estäen rievun 5 pyörimistä, jolloin se irtoaa etureunasta 4. Kaareutumiskulma α voi olla välillä 60 ⁰ - 120 °.

Pumpun pohjaosassa 7 voi olla ura tai uria 9 tai vaihtoehtoisesti uloke tai ulokkeita 15, johon riepu 5 takertuu juoksupyörän 1 pyöriessä. Tällöin riepu 5 joko leikkautuu kahteen osaan, jotka virtauksen mukana menevät siipisoliin 10 tai jarruuntuu niin, että se irtoaa siiven 3 etureunasta 6 ja menee virtauksen mukana siipisolaan 10.

Uria 9 voi olla yksi tai useampi ja uran 9 leveys B voi olla esimerkiksi välillä 10 50 mm kokemuksen mukaan. Uran 9 syvyys A voi olla tyypillisesti välillä 5-15 mm. Juoksupyörän 1 etukilven 2 ja pumpun pohjaosan 7 yhteisen raon 12 säteittäisen pituuden tulee olla välillä 5-10 mm päittäin tiivistysraon vuotohäviöiden välttämiseksi. Siiven 3 etureunan 4 upotus C pumpun pohjaosan 7 takia voi olla välillä 0-15 mm kokemuksen mukaan. Rako 13 pumpun pohjaosan 7 ja siiven 3 välillä voi olla välillä 2-5 mm kokemuksen mukaan. Vaihtoehtoisessa ratkaisussa ulokkeita 15 voi olla yksi tai useampia ja ulokkeen 15 leveys D voi olla tyypillisesti 5 -10 mm ja korkeus E tyypillisesti 7 - 15 mm ja rako 16 ulokkeen 15 ja siiven 3 etureunan 4 ulmman osan 6 välillä on tyypillisesti 0,5 - 5 mm.

Oleellisena hyötynä tukkeutumattomuuden lisäksi keksinnössä käytetään ns. suljettua juoksupyörää, jolloin puoliavoimen juoksupyörän suhteen vältytään juoksupyörän siipien ja kiinteän etukilven välisen raon kulumiselta ja siten hyötysuhteen alenemiselta ja raon juuttumiselta epäpuhtauksien aiheuttamana. Lisäksi suljetussa juoksupyörässä vältytään siipien etureunojen etäisyyksien lisäämiseltä, mikä huonontaisi hyötysuhdetta. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa siipien keskilinjasta 14 saadaan pitkä, joka parantaa hyötysuhdetta.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella kuvatusta poikkeaviakin ratkaisuja esimerkiksi siinä esitettyjen mittojen suhteen, kuvassa esitetyn etureunan kaarevuuden suhteen esimerkiksi siten, että se on vähäisempää etureunan ulkokehällä 6 tai urien 9 suhteen.

Tässä on kuvattu ratkaisu ns. päittäintiivistysraolla, mutta keksintö voidaan toteuttaa myös ns. sylinteriraolla. Kuvissa on esitetty uppopumppu, mutta keksintö voidaan toteuttaa myös kuiva-asenteisessa pumpussa, jossa on imuputki.

Claims (8)

1. Patenttivaatimukset:

   1. Kaksi- tai useampisiipinen viemärivesipumppu, jossa on ns. suljettu juoksupyörä tunnettu siitä, että juoksupyörän (1) siipien (3) etureunat (4) ovat kaarevia siten, että ne kaareutuvat pyörimissuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan ulkokehälle mentäessä.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viemärivesipumppu tu nnettu siitä, että siipien (3) etureunat (4) kaareutuvat a = 60 ° -120 °.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viemärivesipumppu tunnettu siitä, että pumpun pohjaosassa (7) on ura tai uria (9) ja uran(9) levys B on välillä 10 — 50 mm ja syvyys Ä = 5 -15 mm.
4. 4. Patenttivaatimusten 1 ja3mukainen viemärivesipumppu tunnettu siitä, että etukilven (2) ja pumpun pohjaosan (7) yhteisen raon (12) säteittäinen pituus on 5-10 mm.
5. 5. Patenttivaatimuksen i mukainen viemärivesipumppu tunnettu siitä, että siiven (3) upotus C pumpun pohjaosan (7) takia on välillä 0 -15 mm.
6. 6. Patenttivaatimusten 1 ja 5 mukainen viemärivesipumppu tunnettu siitä, että rako (13) pumpun pohjaosan (7) ja siiven (3) välillä on 2 - 5 mm.
7. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viemärivesipumppu t u n nettu siitä, että pumpun pohjaosassa (7) on uloke tai ulokkeita (15) ja ulokkeen (15) leveys D on välillä 5-10 mm ja korkeus E = 7 -15 mm.
8. 8. Patenttivaatimusten 1 ja 7 mukainen viemärivesipumppu tunnettu siitä, että rako (16) ulokkeen (15) ja siiven (3) etureunan (4) uloimman osan (6) välillä on 0,5 - 5 mm.