一种液体动力驱动装置的制作方法

1.本发明涉及水力应用设备技术领域，特别是涉及一种液体动力驱动装置。


背景技术：

2.在现有技术中，水除可用于传统的居家使用外，还可以作为天然的动力输出源。其中专利申请cn2143071y便公开了一种水轮刷，利用水的冲压力实现洗刷效果，其中，水流通过喷嘴进入外壳，进而带动外壳内的叶轮旋转，之后即从出水孔中喷出，但此过程中，整个外壳内是充满水的，因此，叶轮的运动阻力大，水能的利用率低，此外，该水轮刷采用刷毛作为清洗结构，实际使用时容易在离心力的作用下翘起；
3.除此之外，另有专利申请cn206314750u公开了一种家用水力清洁棒，利用自来水实现清洗效果，但是，该清洁棒亦存在相同的问题：水流充满整个外壳，使得叶轮的运动阻力大，水能的利用率低，而且，该家用水力清洁棒的叶轮具有8片叶片，亦即叶轮每转动一周，仅能利用8次水流的冲击动能，水能的利用率低。进而为了确保清洁效果，一般需要加大冲水量或加大水压来保证水力清洁装置的清洁能力，水资源浪费较为严重，此外上述两个专利提供的水轮刷和家用水力清洁棒，其喷出的水流是凌乱且短程的，并不均匀，可造成实际使用不便或无法使用的情况；
4.在实际使用过程中，利用水力驱动叶轮时会产生一定的噪音，而这些噪音的来源与整个驱动装置内部的结构有着紧密联系，为了方便对于液体动力驱动装置的使用，也是减小液体动力驱动装置对周围工作环境产生的噪音影响，就需要对液体动力驱动装置进行结构上的独特设计，以使其能够在保证充足驱动力的前提下，还能够减少本身噪音的产生，提高液体动力驱动装置的使用舒适性。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液体动力驱动装置，用于解决现有技术中液体驱动叶轮过程中的降噪的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种液体动力驱动装置，包括壳体、复合腔和充水腔，所述复合腔和充水腔均设于壳体内，所述复合腔输入端连接有动力源，所述充水腔设于复合腔输出端，所述壳体上复合腔输入端处设有聚能口，所述复合腔内设有可转动叶轮，所述叶轮在复合腔输入端的聚能口处输出动力驱动下转动；
7.所述复合腔体内与充水腔之间设有整流区，所述整流区输入端设有引导面；所述叶轮上两叶片之间设有叶轮腔。
8.于本发明的一实施例中，所述复合腔输入端与动力源之间设有进水通路，并且，在复合腔、泄流部位的设计和/或叶轮结构和/或引导面进行了独特设计、改进或强化。
9.于本发明的一实施例中，所述叶轮上两叶片之间的任意单个叶轮腔体积小于21mm3。
10.于本发明的一实施例中，所述泄流部位设有凸起，所述泄流部位设有凸起，所述泄
流部位设有与泄流部位相连或不相连的一组或多组凸起，所述相邻凸起之间的间隔面积为7～40mm2和/或所述凸起中心位置之间的弧长为0～10mm和/或所述泄流部位至少一条以上侧壁凸起至少有一侧轮廓线和圆心半径线夹角大于30度。
11.于本发明的一实施例中，所述壳体在叶轮轴向上和/下设有封挡面，所述封挡面要覆盖叶轮直径在封闭面上的投影面积的90％以上。
12.于本发明的一实施例中，所述叶轮上两叶片之间的单个叶轮腔最大深度小于3.5mm。
13.于本发明的一实施例中，所述叶轮腔内设有分隔板。
14.于本发明的一实施例中，所述叶轮腔呈阶梯状设置。
15.于本发明的一实施例中，所述引导面内设有一段贴合面，所述贴合面尺寸不小于一个叶轮距尺寸。
16.于本发明的一实施例中，所述叶轮腔内叶片迎水面向水流同向偏折。
17.于本发明的一实施例中，所述叶轮片数为18
±
10片。
18.于本发明的一实施例中，所述壳体上设有额外泄流孔，所述额外泄流孔中轴线与叶轮顶面夹角
±
60
°
。
19.于本发明的一实施例中，所述叶轮沿其轴向两端分别设置有上叶盘和/或下叶盘，所述上叶盘和/或下叶盘直径小于叶片直径或留有开口，上叶盘和/或下叶盘半径缩小0.5～3mm。
20.于本发明的一实施例中，所述充水腔进水端沿叶轮径向设有防反弹挡板或结构。
21.于本发明的一实施例中，所述叶轮下方第一个挡板为叶轮输出端挡板，所述叶轮输出端挡板整体或局部水平面在远离叶轮方向上倾斜或弯折。
22.于本发明的一实施例中，所述叶轮中轴线与壳体圆心处中轴垂线呈小角度倾斜安装。
23.于本发明的一实施例中，所述聚能起始段周围为平面。
24.于本发明的一实施例中，所述聚能口法向中轴线横截面面积为11mm2±
50％。
25.于本发明的一实施例中，所述聚能口向叶轮内部方向偏折，偏折角度在0-25度。
26.于本发明的一实施例中，所述聚能口处设有整流段，所述整流段呈收小趋势设置长度为0-8mm。
27.于本发明的一实施例中，所述充水腔输出端设有出水孔，所述出水孔总面积小于68
±
40％mm2。
28.于本发明的一实施例中，所述充水腔在聚能口上下设有双水流通道。
29.于本发明的一实施例中，所述充水腔内沿水流输出方向设有引导壁，所述引导壁后留有水流通道或空间。
30.于本发明的一实施例中，所述充水腔有下压曲面。
31.于本发明的一实施例中，所述出水孔非均匀设置。
32.于本发明的一实施例中，所述进水通路直径为6mm-15mm。
33.于本发明的一实施例中，所述充水腔造型不限，所述充水腔处设有下盖，所述下盖造型不限。
34.于本发明的一实施例中，所述充水腔设有充水腔凸起，所述充水腔凸起内设有旋
转机构。
35.如上所述，本发明的一种液体动力驱动装置，具有以下有益效果：
36.1、通过复合腔、泄流部位的设计和/或叶轮结构和/或引导面进行了独特设计、改进或强化，在提高水流动力利用效率的同时能够降低实际使用过程中产生的噪音对周围环境的影响。
37.2、封挡面的设置能够将壳体内设备运行时产生的噪音进行降噪处理，并且封挡面要覆盖叶轮直径在封闭面上的投影面积的90％以上，封挡面的设置能够降低壳体内部产生的噪音的外流程度，从而降低设备工作时对周围环境产生的噪音影响。
38.3、贴合面的设置是为了保证水流从聚能口处流入复合腔内时，最大程度的让水流能够全部冲击到叶轮腔内，从而最大化水流对叶轮转动的冲击力不会浪费掉，提高水流冲击力的利用率。
附图说明
39.图1显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的结构示意图。
40.图2显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的充水腔结构示意图。
41.图3显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的复合腔结构示意图。
42.图4显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的叶轮结构示意图。
43.图5显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的上叶盘结构示意图。
44.图6显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的进水通路结构示意图。
45.图7显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的封挡面结构示意图。
46.图8显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的叶轮腔结构示意图。
47.图9显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的额外泄流孔结构示意图。
48.图10显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的充水腔凸起结构示意图。
49.图11显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的防反弹挡板结构示意图。
50.图12显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的叶轮输出端挡板结构示意图。
51.图13显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的出水孔结构示意图。
52.图14显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的双水流通道结构示意图。
53.图15显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的引导壁结构示意图。
54.图16显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的下盖结构示意图。
55.图17显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的叶轮腔呈阶梯状结构示意图。
56.图18显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的叶轮倾斜安装结构示意图。
57.图19显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的下压曲面结构示意图。
58.图20显示为本发明实施例中公开的一种液体动力驱动装置的壳体结构示意图。
59.元件标号说明
60.1、壳体；2、复合腔；3、充水腔；4、聚能口；5、叶轮；6、整流区；7、引导面；8、叶轮腔；9、进水通路；10、凸起；11、封挡面；12、分隔板；13、贴合面；14、叶片；15、额外泄流孔；16、旋转机构；17、上叶盘；18、下叶盘；19、开口；20、防反弹挡板；21、叶轮输出端挡板；22、整流段；23、出水孔；24、双水流通道；25、引导壁；26、下压曲面；27、下盖；28、充水腔凸起。
具体实施方式
61.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
62.请参阅图1至图20。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
63.请参阅图1至图5，本发明提供一种液体动力驱动装置，本发明的具体实施方式为，包括壳体1、复合腔2和充水腔3，复合腔2和充水腔3均设于壳体1内，复合腔2输入端连接有动力源，充水腔3设于复合腔2输出端，壳体1上复合腔2输入端处设有聚能口4，动力源通过聚能口4处将动力源的输出动力传输至复合腔2内，复合腔2内设有可转动叶轮5，叶轮5在复合腔2输入端的聚能口4处输出动力驱动下转动；复合腔2体内与充水腔3之间设有整流区6，整流区6输入端设有引导面7，引导面7配合整流区6对从聚能口4处流入复合腔2的液体进行整流处理；叶轮5上两叶片14之间设有叶轮腔8，流入复合腔2的液体会冲击至叶轮腔8内，具体以水流作为动力源为例。
64.如图3至图6所示，复合腔2输入端与动力源之间设有进水通路9，通过设置进水通路9能够通过对进水通路9形状的设置来提高水流的动力利用率，并且，在复合腔2、泄流部位的设计和/或叶轮5结构和/或引导面7进行了独特设计、改进或强化，在提高水流动力利用效率的同时能够降低实际使用过程中产生的噪音对周围环境的影响。
65.叶轮5上两叶片14之间的任意单个叶轮腔8体积小于0-21mm3，在保证水流冲击叶轮5时能够为叶轮5提供足够的驱动力，又能够减少在冲击过程中的噪音，将叶轮腔8体积设置在0-21mm3范围内。
66.如图2所示，泄流部位设有与泄流部位相连或不相连的一组或多组凸起10，相邻凸起10之间的间隔面积为7～40mm2和/或凸起10中心位置之间的弧长为0～10mm和/或泄流部位至少一条以上侧壁凸起10至少有一侧轮廓线和圆心半径线夹角大于30度，泄流部位内凸起10的设置能够降低水流进入泄流部位内的噪音。
67.如图2和图7所示，壳体1在叶轮5轴向上和/下设有封挡面11，封挡面11的设置能够
将壳体1内设备运行时产生的噪音进行降噪处理，封挡面11要覆盖叶轮5直径在封闭面上的投影面积的90％以上，封挡面11的设置能够降低壳体1内部产生的噪音的外泄程度，从而降低设备工作时对周围环境产生的噪音影响；
68.叶轮5上两叶片14之间的单个叶轮腔8最大深度小于3.5mm，在降低噪音的同时为了保证水流冲击叶轮腔8时能够为叶轮5转动提供足够的动力，因此将单个叶轮腔8最大深度设置在0-3.5mm范围内，以满足实际使用效果。
69.如图8所示，叶轮腔8内设有分隔板12，分隔板12的设置能够降低噪音的同时，保证水流的冲击力，对分隔板12还可以根据实际使用需要进行不同形状的设置，以满足实际使用过程中的需求。
70.如图17所示，叶轮腔8呈阶梯状设置，阶梯状的叶轮腔8能够更好的利用水流的冲击力，而且还能够减少噪音的产生。
71.如图3所示，引导面7内设有一段贴合面13，贴合面13尺寸不小于一个叶轮距尺寸，贴合面13的设置是为了保证水流从聚能口4处流入复合腔2内时，最大程度的让水流能够全部冲击到叶轮腔8内，从而最大化水流对叶轮5转动的冲击力不会浪费掉，提高水流冲击力的利用率；
72.叶轮腔8内叶片14迎水面向水流同向偏折，能够起到降噪作用，叶轮5片数为18
±
10片，能够保证水流对叶轮5的驱动效果，减少水流冲击力的浪费。
73.如图9所示，额外泄流孔15中轴线与叶轮5顶面夹角
±
60
°
，额外泄流孔15的设置能够为泄流部位提供额外泄流效果，避免泄流部位内水流不能及时排出。
74.如图5所示，叶轮5沿其轴向两端分别设置有上叶盘17和/或下叶盘18，上叶盘17和/或下叶盘18直径小于叶片14直径或留有开口19，上下叶盘18可以根据实际使用不同，对其大小形状进行设计，上叶盘17和/或下叶盘18半径缩小0.5～3mm，在以半径58mm为基础上，上下叶盘18进行半径的缩小，缩小范围控制在0.5～3mm，在将半径缩小2mm时，可以达到较好的一个效果，既能够保证水流为叶轮5转动提供足够的驱动力的同时，还能够降低水流驱动过程中噪音的产生，上下叶盘18半径缩小可以不同步，根据实际使用需要上下叶盘18可以分别单独进行尺寸形状的设计。
75.如图11所示，充水腔3进水端沿叶轮5径向设有防反弹挡板20或结构，防反弹挡板20或结构能够阻止水流流入充水腔3后的回流情况，防反弹挡板20或结构的形状可以根据实际使用过程中的需求进行不同形状的设计。
76.如图12所示，叶轮5下方第一个挡板为叶轮输出端挡板21，叶轮输出端挡板21整体或局部水平面在远离叶轮5方向上倾斜或弯折，增大叶轮5下方的空间，能够起到降低噪音的效果。
77.如图18所示，叶轮5中轴线与壳体1圆心处中轴垂线呈小角度倾斜安装，保证水流冲击叶轮5时的冲击力的利用效率。
78.如图3和图6所示，聚能起始段周围为平面，聚能口4法向中轴线横截面面积为11mm2±
50％，聚能起始段和聚能口4法向中轴线横截面面积的设置均是为了保证更好的利用水流流入复合腔2内时能够保证充足的驱动力；
79.聚能口4向叶轮5内部方向偏折，偏折角度在25度以内，聚能口4偏折设置为了更好的对水流输出时的输出方向提供引导，提高水流冲击力的利用率；
80.聚能口4处设有整流段22，整流段22呈收小趋势设置长度为0-8mm，整流段22的设置能够将水流冲击时的输出动力最优化，从而提高水流对叶轮5冲击时的冲击效果。
81.如图13所示，充水腔3输出端设有出水孔23，出水孔23总面积小于68
±
40％mm2，出水孔23的设置能够更好的保证出水效果。
82.如图14所示，充水腔3在聚能口4上下设有双水流通道24，双水流通道24的设置能够为流入充水腔3的水流提供额外的流通和均压空间。
83.如图15所示，充水腔3内沿水流输出方向设有引导壁25，引导壁25后留有水流通道或空间，引导壁25的设置能够为水流流出充水腔3的过程中提供足够的缓冲空间。
84.如图19所示，充水腔3有下压曲面26，下压曲面26能够为充水腔内的水流起到引导作用。
85.出水孔23非均匀设置，进水通路9直径为6mm-15mm，可以减少水动能的损耗，并且在直径为9-11mm时对水动能损耗较低；
86.如图16所示，充水腔3造型不限，充水腔3处设有下盖27，下盖27造型不限，充水腔3和下盖27的造型设计可以根据实际使用的需求进行不同形状的设置。
87.充水腔3设有充水腔凸起28，充水腔凸起28内设有旋转机构16，充水腔凸起28可以根据实际使用需要进行不同造型设计。
88.综上所述，本发明通过复合腔、泄流部位的设计和/或叶轮结构和/或引导面进行了独特设计、改进或强化，在提高水流动力利用效率的同时能够降低实际使用过程中产生的噪音对周围环境的影响，封挡面的设置能够将壳体内设备运行时产生的噪音进行降噪处理，并且封挡面要覆盖叶轮直径在封闭面上的投影面积的90％以上，封挡面的设置能够降低壳体内部产生的噪音的外流程度，从而降低设备工作时对周围环境产生的噪音影响，贴合面的设置是为了保证水流从聚能口处流入复合腔内时，最大程度的让水流能够全部冲击到叶轮腔内，从而最大化水流对叶轮转动的冲击力不会浪费掉，提高水流冲击力的利用率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
89.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种液体动力驱动装置，其特征在于，包括壳体、复合腔和充水腔，所述复合腔和充水腔均设于壳体内，所述复合腔输入端连接有动力源，所述充水腔设于复合腔输出端，所述壳体上复合腔输入端处设有聚能口，所述复合腔内设有可转动叶轮，所述叶轮在复合腔输入端的聚能口处输出动力驱动下转动；所述复合腔体内与充水腔之间设有整流区，所述整流区输入端设有引导面；所述叶轮上两叶片之间设有叶轮腔。2.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述复合腔输入端与动力源之间设有进水通路，并且，在复合腔、泄流部位的设计和/或叶轮结构和/或引导面进行了独特设计、改进或强化。3.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮上两叶片之间的任意单个叶轮腔体积为0-21mm3。4.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述泄流部位设有与泄流部位相连或不相连的一组或多组凸起，所述相邻凸起之间的间隔面积为7～40mm2和/或所述凸起中心位置之间的弧长为0～10mm和/或所述泄流部位至少一条以上侧壁凸起至少有一侧轮廓线和圆心半径线夹角大于30度。5.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述壳体在叶轮轴向上和/下设有封挡面，所述封挡面要覆盖叶轮直径在封闭面上的投影面积的90％以上。6.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮上两叶片之间的单个叶轮腔最大深度小于3.5mm。7.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮腔内设有分隔板。8.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮腔呈阶梯状设置。9.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述引导面内设有一段贴合面，所述贴合面尺寸不小于一个叶轮距尺寸。10.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮腔内叶片迎水面向水流同向偏折。11.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮片数为18
±
10片。12.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述壳体上设有额外泄流孔，所述额外泄流孔中轴线与叶轮顶面夹角
±
60
°
。13.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮沿其轴向两端分别设置有上叶盘和/或下叶盘，所述上叶盘和/或下叶盘直径小于叶片直径或留有开口，上叶盘和/或下叶盘半径缩小0.5～3mm。14.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔进水端沿叶轮径向设有防反弹挡板或结构。15.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮下方第一个挡板为叶轮输出端挡板，所述叶轮输出端挡板整体或局部水平面在远离叶轮方向上倾斜或弯折。16.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述叶轮中轴线与壳体圆心处中轴垂线呈小角度倾斜安装。17.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述聚能起始段周围为平
面。18.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述聚能口法向中轴线横截面面积为11mm2±
50％。19.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述聚能口向叶轮内部方向偏折，偏折角度在0-25度。20.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述聚能口处设有整流段，所述整流段呈收小趋势设置长度为0-8mm。21.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔输出端设有出水孔，所述出水孔总面积为68
±
40％mm2。22.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔在聚能口上下设有双水流通道。23.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔内沿水流输出方向设有引导壁，所述引导壁后留有水流通道或空间。24.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔有下压曲面。25.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述出水孔非均匀设置。26.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述进水通路直径为6mm-15mm。27.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔造型不限，所述充水腔处设有下盖，所述下盖造型不限。28.根据权利要求1所述的液体动力驱动装置，其特征在于：所述充水腔设有充水腔凸起，所述充水腔凸起内设有旋转机构。

技术总结
本发明涉及水力应用设备技术领域，特别是涉及一种液体动力驱动装置，复合腔和充水腔均设于壳体内，复合腔输入端连接有动力源，充水腔设于复合腔输出端，壳体上复合腔输入端处设有聚能口，复合腔内设有可转动叶轮，叶轮在复合腔输入端的聚能口处输出动力驱动下转动，述复合腔体内与充水腔之间设有整流区，复合腔的叶轮上和/或下、和/或侧还设有泄流部位，通过复合腔、泄流部位的设计和/或叶轮结构和/或引导面进行了独特设计、改进或强化，在提高水流动力利用效率的同时能够降低实际使用过程中产生的噪音对周围环境的影响。产生的噪音对周围环境的影响。产生的噪音对周围环境的影响。


技术研发人员：胡建华
受保护的技术使用者：胡建华
技术研发日：2022.09.08
技术公布日：2023/5/31