泵壳及水泵装置的制作方法

本发明属于家用电器领域，涉及一种泵壳及包括该泵壳的水泵装置，特别涉及一种优化的泵壳结构。

背景技术：

1、目前，洗衣机、洗碗机等家电产品中的水泵装置主要由分开设置的独立的排水泵和循环泵组成。其中，排水泵主要负责排水，循环泵负责洗衣机或洗碗机内部的水循环。这种结构不仅造成制造成本的增加，而且不利于家电产品中内部结构的整体优化与合理利用。

2、为了解决上述水泵装置的问题，已知一种排水循环泵，其在同一个泵体中具有进水口、排水管以及管径小于排水管的循环管。当叶轮在一个方向上转动时，水从进水管流入，并主要从排水管流出，以实现排水功能。当叶轮反方向转动时，水从进水管流入，并主要从循环管排出，以实现循环功能。然而，当这种排水循环泵执行排水功能时，一部分水会从循环管流出，即从循环管泄漏。类似地，当这种排水循环泵执行循环功能时，一部分水也会从排水管泄漏。为此，在排水管与泵腔连接的一端以及循环管与泵腔连接的一端均设置有挡块，以降低排水管和循环管的可能的泄漏量。

3、在上述排水循环泵的结构中，循环管的管径本身较小，当循环管靠近泵腔的管口处再设置挡块之后，水进入循环管的截面积将进一步变小，从而导致循环管在排水时的排异物能力降低。于是，异物在循环管和挡块处堆积，不断降低循环管的排水效率，甚至最终导致其发生堵塞。同时，排水管的泄漏量因循环管排水的减少而不断增加。因此，洗衣机或洗碗机内的水逐渐被排空，其水循环功能失效。

4、另一方面，在上述类型的排水循环泵中，排水管的管口处也设置有挡块，其减小了排水管的管口相对于排水管主体的截面积。当通过排水管排水时，水流通过截面积较小的排水管管口直接进入截面积更大的排水管中。水流通道面积的突然变大将导致水流在排水管内形成涡流，从而造成额外的能量损耗，导致排水效率降低，且会造成额外的噪音。

技术实现思路

1、针对以上技术问题，本发明提出了一种新型泵壳结构及相应的水泵装置，可以解决现有结构带来异物堵塞的问题，并且提升循环和排水的效率，且能够降低总体的泄漏量。

2、根据本发明的第一方面，提出了一种用于水泵装置的泵壳，泵壳包括：进水口；与进水口连通的泵腔；与泵腔连通的循环管和排水管，分别具有循环管中心线和排水管中心线，循环管中心线和排水管中心线共同限定中间平面，其中循环管内壁与中间平面相交的轴线中靠近水泵装置的旋转中心的轴线限定为循环管侧轴线，排水管内壁与中间平面相交的轴线中靠近所述旋转中心的轴线限定为排水管侧轴线。本发明的泵壳中，泵腔在循环管与排水管之间设置有凸台，凸台具有循环管一侧的第一端部及排水管一侧的第二端部，第一端部位于循环管侧轴线与排水管侧轴线之间。

3、本发明的上述结构的设计，尤其通过第一端部位于循环管侧轴线与排水管侧轴线之间，可以保证循环管排异物的能力，即在循环管一侧流出无遮挡。换言之，上述结构可以使凸台的第一端部处于循环管最内侧壁靠近旋转中心侧，这样就不会对循环出水起到遮挡。

4、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，第二端部相比于排水管侧轴线更靠近排水管中心线。

5、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，中间平面的穿过旋转中心且平行于循环管中心线和排水管中心线的轴线限定为中心竖直轴线，第二端部与旋转中心的连线相对于所述中心竖直轴线的第二端点夹角θa2的取值范围在38°至58°之间。

6、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，所述第二端点夹角θa2的取值为48°。

7、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，排水管侧轴线与凸台内壁之间的交点限定第二侧轴线交点，所述第二侧轴线交点与旋转中心点的连线与中心竖直轴线形成第二侧轴线夹角θa1，所述第二侧轴线夹角θa1与第二端点夹角θa2之间满足如下关系：θa2∈[θa1，2θa1]。

8、本发明的上述结构的设计，通过凸台的第二端部的位置优化，可以兼顾排水效率和泄漏量的要求。

9、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，排水管在排水管侧轴线一侧具有从排水管内壁朝向第二端部延伸的过渡部。本发明的泵壳借助过渡部的设计，使得在循环管处取消了挡块的情况下，在排水管排水时，依然能够同时满足排水管流量以及循环管泄漏量的要求。

10、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，凸台的第二端部与水泵装置的叶轮外径的切线与排水管侧轴线之间限定切线倾角排水管的过渡部与排水管侧轴线之间限定过渡部倾角所述过渡部倾角与切线倾角之间的关系为：处于的范围内。上述设计是对过渡部具体参数的进一步优化，当处于的范围内时，排水管流量能够达到预定值以上，且循环管泄漏量能够控制在预定值以内。

11、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，过渡部与凸台内壁之间的交点限定过渡部交点，所述过渡部交点与旋转中心点的连线与中心竖直轴线形成过渡部夹角θg1，所述过渡部夹角与第二侧轴线夹角θa1、第二端点夹角θa2之间满足如下关系：θg1∈(θa1,θa2)。上述设计是对过渡部具体参数的进一步优化。在叶轮ccw旋转时，介质水的流量是顺着叶轮旋转方向的切线流出，该切线为ccw方向旋转时介质水与第二端部碰撞的边界，边界远离旋转中心一侧可顺利达到排水管，另一侧则会与端部或凸台碰撞，且此时由于排水时，水流是贴着管壁排出，排水截面均匀变化，水泵排水效率最高。而且，此时泵腔内叶轮转速不变，进水压力和进水量不变，由于排水管一侧提升了排水效率，相应的，循环管的泄漏量也就得到了降低。

12、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，水泵装置的叶轮的直径为d1，所述泵腔(10)的周壁的直径为d2，其中d1与d2之间满足如下关系：d2-d1≥(1/6)d2。d1与d2之间的关系处于上述范围，可以使得本发明的泵壳在兼顾泵腔效率的同时，提高泵壳排异物的能力。

13、根据本发明的用于水泵装置的泵壳，优选地，所述凸台为环状结构，所述环状结构的内表面具有的直径为d3，其中d1、d2、d3之间满足如下关系：(1/10)d2≥d3-d1≥(1/20)d2。上述具体范围的尺寸设计，是泵壳结构的进一步优化。具体上，上述尺寸设计可以防止叶轮与凸台挨得太近，避免了干涉的风险；另一方面，也防止了叶轮叶片与凸台离得太远，即避免了造成回流影响进水效率。

14、根据本发明的第二方面，提出了一种水泵装置，水泵装置包括具有前述设计特征的泵壳，以及叶轮，所述叶轮设置于所述泵壳的泵腔中。由于水泵装置中设置有根据本发明的泵壳，使得水泵装置可以解决现有结构带来异物堵塞的问题，并且提升循环和排水的效率，且能够降低总体的泄漏量。

技术特征：

1.一种用于水泵装置的泵壳(1)，包括：

2.根据权利要求1所述的泵壳(1)，其中，第二端部(132)相比于排水管侧轴线(a1)更靠近排水管中心线(a)。

3.根据权利要求1所述的泵壳(1)，其中，中间平面的穿过旋转中心且平行于循环管中心线和排水管中心线的轴线限定为中心竖直轴线(c)，第二端部(132)与旋转中心的连线相对于所述中心竖直轴线的第二端点夹角θa2的取值范围在38°至58°之间。

4.根据权利要求3所述的泵壳(1)，其中，所述第二端点夹角θa2的取值为48°。

5.根据权利要求3所述的泵壳(1)，其中，排水管侧轴线(a1)与凸台内壁之间的交点限定第二侧轴线交点(1323)，所述第二侧轴线交点与旋转中心点的连线(1324)与中心竖直轴线(c)形成第二侧轴线夹角θa1，所述第二侧轴线夹角θa1与第二端点夹角θa2之间满足如下关系：

6.根据权利要求5所述的泵壳(1)，其中，排水管(12)在排水管侧轴线(a1)一侧具有从排水管内壁朝向第二端部延伸的过渡部。

7.根据权利要求6所述的泵壳(1)，其中，凸台的第二端部与水泵装置的叶轮外径的切线与排水管侧轴线(a1)之间限定切线倾角排水管的过渡部与排水管侧轴线(a1)之间限定过渡部倾角所述过渡部倾角与切线倾角之间的关系为：

8.根据权利要求7所述的泵壳(1)，其中，过渡部与凸台内壁之间的交点限定过渡部交点(1251)，所述过渡部交点与旋转中心点的连线与中心竖直轴线(c)形成过渡部夹角θg1，所述过渡部夹角与第二侧轴线夹角θa1、第二端点夹角θa2之间满足如下关系：

9.根据权利要求1-8中任一项所述的泵壳(1)，其中，水泵装置的叶轮的直径为d1，所述泵腔(10)的周壁的直径为d2，其中d1与d2之间满足如下关系：

10.根据权利要求9所述的泵壳(1)，其中，所述凸台(13)为环状结构，所述环状结构的内表面(130)具有的直径为d3，其中d1、d2、d3之间满足如下关系：

11.一种水泵装置(100)，包括：

技术总结
本发明涉及泵壳及相应水泵装置，特别涉及优化的泵壳结构。本发明的泵壳包括进水口、与进水口连通的泵腔、与泵腔连通的循环管和排水管，分别具有循环管中心线和排水管中心线，循环管中心线和排水管中心线共同限定中间平面，循环管内壁与中间平面相交的轴线中靠近水泵装置的旋转中心的轴线限定为循环管侧轴线，排水管内壁与中间平面相交的轴线中靠近所述旋转中心的轴线限定为排水管侧轴线。泵腔在循环管与排水管之间设置有凸台，凸台具有循环管侧的第一端部及排水管侧的第二端部，第一端部位于循环管侧轴线与排水管侧轴线之间。本发明的泵壳及相应的水泵装置，能够防止循环管的异物堵塞，且能够同时兼顾水泵装置的循环、排水效率问题及泄漏量问题。

技术研发人员：朱仕俊,王胜
受保护的技术使用者：常州雷利电机科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7