TWI262249B - High torque single/double intake centrifugal type motor-pump - Google Patents

Description

1262249 五、發明說明ci) 【發明所屬之技術領域】 本發明係為一種高扭力單、雙吸離心式馬達泵浦，尤 指可藉由環狀磁鐵裝置於葉輪上之設計可降低流體的回流 、增加泵浦出口壓力並使扭力增加，進而提高整體效率之 泵浦。 【先前技術】 習知離心式馬達泵浦之架構皆係藉由定子上之線圈輸 入電能而產生磁能，與轉子上之磁鐵產生交互作用帶動泵 #旋轉而使流體流動。另，馬達泵浦之結構與馬達風扇相 同，其作動方式亦同。然，習知離心式馬達泵浦有如下之 缺失： 1 ·請參考第八圖。習知内插式馬達泵浦3設計係採定子 在内，轉子在外之外轉型者，因受限於扇葉體3 2軸 殼處之空間，致使馬達3 1之設計對於扭力輸出有所 限制，直接導致泵浦轉速之限制，且對所產生之流體 量亦受到限制，而無法產生較大之流體量。 2 ·習知内插式馬達泵浦3設計係採外轉型者，該外轉型 0 之定子係由線圈組成’須輸入電能產生磁能’與轉子 上之磁鐵產生交互作用，帶動泵浦旋轉。然，該外轉 型之馬達泵浦，其定子係採内置式設計，置入於扇葉 體3 2之轴殼處。於線圈輸入電能產生磁能之同時’ 致使線圈產生高溫，亦使定子產生高溫，而無法高溫

1262249 五、發明說明（2) 有效地散發，導致馬達泵浦易因高溫而降低其效能及 使用哥命。 3 ·習知内插式馬達泵浦3之扭力與傳統馬達（如電腦風 扇馬達）之扭力相同。如欲增加扭力，則馬達3 1轉 子的半徑必增大，進而扇葉體3 2部分的空間則變小 ，導致降低泵浦的效率。 4 ·請參考第九圖。習知外掛式馬達泵浦4係採馬達4 1 I· 與泵浦4 2分離之設計。此種分離式之設計會增加整 體馬達泵浦4之深度，對於小空間之環境會有所限制 ，而無法廣泛加以應用。 5 ·習知外掛式馬達泵浦4係採馬達4 1與泵浦4 2分離 之設計，致使泵浦4 2與馬達4 1整體之組合空間變 大，則其穩定性降低，且其扭力亦與傳統馬達扭力相 同而無法再為增加。 j ·請參考第十圖。習知之馬達泵浦5因殼座ύ 1與扇葉 ^ 體5 2之間有間隙，易使出口處高壓流體回流於入口 處。 【發明内容】 有鑑於此，本發明人係針對上述之各類習知馬達泵浦

1262249 五、發明說明（3) 所造成種種使用上的缺失之處，乃萌思創作改良，經長期 時間研究改良後，期能設計出一種能確實符合使用者於使 用上具良好使用效果之產品，且可改善習知馬達泵浦未能 盡理想之處，始有本創作之產生。 本發明係為一種高扭力單、雙吸離心式馬達泵浦，主 要係由殼座、葉輪、線圈、磁鐵及軸心所組成；該殼座具 有單邊或雙邊之流體入口及一流體出口 ，殼座内部固定一 線圈及裝有一葉輪，該葉輪上裝有一環狀磁鐵之馬達泵浦 爰是，本發明係為一種高扭力單、雙吸離心式馬達泵 浦，其主要目的即在於，本發明可輸送液態流體或氣態流 體，藉由環狀磁鐵裝置於葉輪上的設計可大幅降低流體的 回流，因而增加泵浦出口壓力及出口流體量；另，因環狀 磁鐵裝置於葉輪上，它加大了馬達直徑，使其輸出扭力增 加並提高泵浦轉速，因而提高馬達泵浦的整體效率，增加 流體流量；再者，本發明亦縮減了泵浦與馬達組合後的整 |空間；同時，馬達運轉時所產生的熱，亦可經由流體將 ?帶出，因而提高馬達之效率與壽命。 【實施方式】 首先，請參考第一圖所示，係為本發明高扭力單、雙 吸離心式馬達泵浦之高扭力單吸離心式馬達泵浦1立體分

1262249 五、發明說明（4) 解示意圖，其主要係由殼座1 1 、葉輪1 2 、環狀磁鐵1 3 、線圈1 4及轴心1 5所組合。 如前所述之殼座1 1設有一容置空間1 1 0 ;該殼座 1 1設有一側邊開孔1 1 1 ，該側邊開孔1 1 1設有支架 1 1 2 ，其支架1 1 2上設有一對應於軸心1 5之貫穿孔 1 1 3 ，該側邊開孔1 1 1係為流體之入口；該側邊開孔 1 1 1之相對面，設有一對應於軸心1 5之貫穿孔1 1 4 ;殼座1 1設有一開孔，係為流體之出口 1 1 5 。 如前所述之葉輪1 2 ，其中央設有一對應軸心1 5之 fk*穿孔1 2 1 ;該葉輪1 2設有複數片具曲面彎弧之葉片 • 22。 如前所述之環狀磁鐵1 3 ，其中央設有一貫穿孔1 3 〇 如前所述之線圈1 4 ，其中央設有一貫穿孔1 4 1 。 如前所述之軸心1 5 ，其係為一固定、限位之軸心1 請參閱第二圖所示，係為高扭力單吸離心式馬達泵浦 _組合圖。將環狀磁鐵1 3 ，透過其貫穿孔1 3 1裝置並 ϋ定於葉輪1 2上；將線圈1 4與環狀磁鐵1 3、葉輪1 2 ，一併置入於殼座1 1之容置空間1 1 0 ，並將線圈1 4固定於殼座1 1上；將軸心1 5對應於殼座1 1之支架 1 1 2上之貫穿孔1 1 3 ，置入並貫穿線圈1 4 、環狀磁 鐵13及葉輪12 ，使其穿設於貫穿孔1 14 ，並藉由軸

1262249 五、發明說明 心1 5使之固定及限位。另，高扭力單吸離心式馬達泵浦 1應用於輸送液態流體時，高扭力單吸離心式馬達泵浦1 内之線圈1 4另作閉封防水之加工處理，且固定於殼座1 1上。 於高扭力單吸離心式馬達泵浦1輸入電能後，線圈1 4產生磁能與葉輪1 2上之環狀磁鐵1 3交互作用，使葉 輪1 2開始旋轉，流體會藉由一側邊開孔1 1 1進入，再 由出口 1 1 5流出。 請參考第三圖所示，係為本發明高扭力單、雙吸離心 式馬達泵浦之高扭力雙吸離心式馬達泵浦2立體分解示意 圖，其主要係由殼座2 1 、葉輪2 2、環狀磁鐵2 3、線 圈2 4及軸心2 5所組合。 如前所述之殼座2 1設有一容置空間2 1 0 ;該殼座 2 1設有一側邊開孔2 1 1 ，該側邊開孔2 1 1設有一支 架2 1 2 ，其支架2 1 2上設有一對應於軸心2 5之貫穿 孔2 1 3 ，該側邊開孔2 1 1係為流體之入口；該側邊開 孔2 1 1之相對面，設有相同結構之側邊開孔2 1 4、支 2 2 1 5及貫穿孔2 1 6 ，亦為流體之入口；殼座2 1設 脊一開孔，係為流體之出口 2 1 7。 如前所述之葉輪2 2 ，其中央設有一對應軸心2 5之 貫穿孔2 2 1 ;該葉輪2 2兩側皆設有複數片具曲面彎弧 之葉片2 2 2 。 如前所述之環狀磁鐵2 3 ，其中央設有一貫穿孔2 3

1262249 五、發明說明（6) 1 ° 如前所述之線圈2 4 ，其中央設有一貫穿孔2 4 1 。 如前所述之軸心2 5 ，其係為一固定、限位之軸心2 請參閱第四圖所示，為高扭力雙吸離心式馬達泵浦之 組合圖。將二個環狀磁鐵2 3 ，透過其貫穿孔2 3 1 ，分 別裝置並固定於葉輪2 2之兩側；將二個線圈2 4分別置 於環狀磁鐵2 3、葉輪2 2之兩側，一併置入於殼座2 1 容置空間210 ，並將線圈24固定於殼座21上；將 軸心2 5對應於殼座2 1之支架2 1 2上之貫穿孔2 1 3 ，置入並貫穿線圈2 4、環狀磁鐵2 3 、葉輪2 2、環狀 磁鐵23 、線圈24 ，使其穿設於貫穿孔2 16 ，並藉由 軸心2 5使之固定及限位。另，高扭力雙吸離心式馬達泵 浦2應用於輸送液態流體時，高扭力雙吸離心式馬達泵浦 2内之線圈2 4另作閉封防水之加工處理，且固定於殼座 2 1上。 於高扭力雙吸離心式馬達系浦2輸入電能後，線圈2 4產生磁能與葉輪2 2上之環狀磁鐵2 3交互作用，使葉 雪2 2開始旋轉，流體會分別藉由二侧邊開孔2 1 1 、2 14進入，再由出口217流出。 請參閱第五、六圖所示，係為高扭力雙吸離心式馬達 泵浦2另一實施例之立體分解及組合剖示示意圖。該馬達

第10頁 1262249 五發明說明（7) 泵浦係採線圈2 4與環狀磁鐵2 3水平軸向相對應方式設 置，分別裝置於殼座6與葉輪1 2之上◦另高扭力單吸離 心式馬達泵浦1亦可為相同之組設。 於組設時，將二個環狀磁鐵2 3 ，透過其貫穿孔2 3 1裝置並固定於葉輪2 2上；次將二個線圈2 4固定於殼 座6之容置空間6 0 ;再將環狀磁鐵2 3 、葉輪2 2 —併 置入於殼座6上；將軸心2 5對應於殼座6之支架6 1上 之貫穿孔62 ，置入並貫穿環狀磁鐵23 、葉輪22之貫 穿孔2 2 1 、環狀磁鐵2 3 ，使其穿設於支架6 3之貫穿 ¥ 6 4 ，並藉由軸心2 5使之固定及限位。於高扭力雙吸 離心式馬達泵浦2應用於輸送液態流體時，高扭力雙吸離 心式馬達泵浦2内之線圈2 4另作閉封防水之加工處理， 且固定於殼座6上。 綜上所述，本發明為可具有下列所述之優點，分述如 下： 1 ·請參閱第七圖所示。藉由高扭力單吸離心式馬達 泵浦在葉輪上裝有一環狀磁鐵之設計，可大幅降低流體之 回流，因而增加泵浦出口壓力及出口流體量。該特點亦在 ®扭力單吸離心式馬達泵浦有同樣之效果。 2 ·藉由此發明，馬達泵浦轉子部之環狀磁鐵裝置於 葉輪上，不再受到如習知外轉型馬達泵浦之空間限制，而 可加大環狀磁鐵之直徑，使其輸出轉扭力增加，並提高泵

第11頁 1262249 五、發明說明（8) 浦轉速，因而提高馬達泵浦之整體效率，增加流體流量。 3 ·本發明係採線圈及環狀磁鐵皆置於葉輪之上，可 將因輸入電能而產生之高溫，透過葉輪之旋轉而將高溫有 效地發散，而可避免如習知外轉型之馬達風扇，其定子係 採内置式設計而無法有效地散發之情事發生。 4 ·本發明係採馬達泵浦之定子部之線圈及轉子部之 環狀磁鐵置於殼座内之設計，縮減了泵浦與馬達組合後之 士體空間，則可應用於小空間之環境下不受限制，使本發 明更可為廣泛之應用。 5 ·本發明係採馬達泵浦之線圈與環狀磁鐵在外之設 計，可避免如習知外轉型之馬達風扇在泵浦旋轉中心所佔 用之空間，而可降低習知馬達在泵浦旋轉中心所造成之阻 力0 綜上所述，本發明確能提供改善習知馬達泵浦所造成 i缺失，且可為相關產業廣為利用，極具有進步性與新穎 胃。本發明申請前未見公開，已符合專利法之規定，依法 提出發明專利申請。 惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例，當不能以 此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍

第12頁 1262249 五、發明說明（9) 及創作說明書内容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本創 作專利涵盖之範圍内。

第13頁 1262249 圖式簡單說明 [ 圖 式 簡 單 說 明 I 第 一 圖 係 為 扭 力 單 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 之 立 體 分 解 示 意 圖 第 二 圖 係 為 南 扭 力 單 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 之 組 合 示 意 圖 第 二 圖 係 為 南 扭 力 雙 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 之 立 體 分 解 示 意 圖 第 四 圖 係 為 扭 力 雙 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 之 組 合 示 意 圖 第 五 圖 係 為 南 扭 力 雙 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 另 一 實 施 例 之 立 體 分 解 示 意 圖 第 六 圖 係 為 面 扭 力 雙 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 另 一 實 施 例 之 組 合 剖 示 示 意 圖 示 意 圖 m 七 圖 係 為 高 扭 力 單 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 實 施 例 剖 視 圖 第 八 圖 係 為 習 知 内 插 式 馬 達 風 扇 (泵浦）之 剖 視 示 意 圖 第 九 圖 係 為 習 知 外 掛 式 馬 達 風 扇 (泵浦）之 剖 視 示 意 圖 第 十 圖 係 為 習 知 馬 達 風 扇 (果 f )之 剖 視 示 意 圖 [ 主 要 元 件 符 號 說 明 ] 本 發 明 1 扭 力 單 吸 離 心 式 馬 達 泵 浦 1 1 殼 座 1 1 0 容 置 空 間 1 1 1 側 邊 開 孔 1 1 2 支 架 • 1 1 3 貫 穿 孔 1 1 4 貫 穿 孔 1 1 5 出 V 1 2 葉 輪 1 2 1 貫 穿 孔 1 2 2 葉 片 1 3 環 狀 磁 鐵 1 3 1 貫 穿 孔 1 4 線 圈 1 4 1 貫 穿 孔

第14頁 1262249 圖式簡單說明 轴 高 扭 力 雙吸離心 式馬 達 泵 浦 殼 座 2 1 0 容 置 空 間 侧 邊 開 2 1 2 支 架 貫 穿 孔 2 1 4 側 邊 開 孔 支 架 2 1 6 普 貝 穿 孔 出 V 2 2 葉 輪 -W- 貝 穿 孔 2 2 2 葉 片 環 狀 磁 b±X 2 3 1 貫 穿 孔 線 圈 2 4 1 貫 穿 孔 2 2 2 15 2 17 2 2 1 2 3 2 4 2 5

6 殼座 6 0 容 置 空間 6 1 支架 6 2 貫 穿 子L 6 3 支架 6 4 貫 穿 子L 習知 ϋ 1 馬達 4 1 馬達 5 1 殼座 3 内插式馬達泵浦 3 2 扇葉體 4 外掛式馬達泵浦 4 2 泵浦 5 馬達泵浦 5 2 扇葉體

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Claims (1)

1262249 六、申請專利範圍 間，該殼座設有一側邊開孔，該側邊開孔，設有一支架， 其支架上設有一對應於轴心之貫穿孔，該側邊開孔之相對 面，設有相同結構之側邊開孔、支架及貫穿孔，殼座設有 一開孔； 該葉輪，其中央設有一對應軸心之貫穿孔，該葉輪兩 側皆設有複數片具曲面彎弧之葉片； 該環狀磁鐵，其中央設有一貫穿孔； 該線圈，其中央設有一貫穿孔； 該軸心，其係為一長條圓柱體。 • 7 ·如申請專利範圍第6項所述之高扭力雙吸離心式 馬達泵浦，其中：環狀磁鐵係可分別裝置並固定於葉輪之 兩側。 8 .如申請專利範圍第6項所述之高扭力雙吸離心式 馬達泵浦，其中：線圈係可置入並固定於殼座。 9 ·如申請專利範圍第6項所述之高扭力雙吸離心式 馬達泵浦，其中：線圈另作閉封防水之加工處理，可適用 於輸送液態流體。 1 0 ·如申請專利範圍第6項所述之高扭力雙吸離心 式馬達泵浦，其中：該殼座可改為一種可使線圈與環狀磁 ®採水平軸向相對應方式設置於其中。

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