1.本实用新型涉及水泵领域，尤其是涉及一种用于燃气热水器的水泵。
背景技术：2.相关技术中，燃气热水器中水泵是用于驱动水流流动的驱动元件，由于热水器本身结构的限制，使得水泵空间体积不能设计过大。因此如何提高水泵的扬程以及水流量的主要措施是提高水泵的转速来实现。水泵转速提升引起的主要问题是叶频噪音提升，如果没有进行有效的噪音控制方法，则需要在水泵出水口额外配置消音结构。业内常用的噪音处理技术主要：一是在出水口增加软管，通过软管的柔性变形吸收水流振动或吸收噪音。二是在水泵出水口增加吸收水流振动的噪音装置，通过水管截面积的突然增大来吸收水流的振动。上述的消除噪音的方法均是采用增大水泵体积的方式来实现热水器的降噪，无法实现水泵的体积优化。
3.同时，在水泵出水口增加软件能够吸收部分振动，但是对于叶片产生的高频振动吸收有限，软管所能吸收噪音的频率主要是在400～1000hz，同时软管的成本较高，而且引起装配难度增加。在水泵出水口增加吸收水流振动的消音装置，对于频率的吸收范围与消音管的体积有很大关系，尤其是在500hz以上噪音吸收效果很小。为此在本领域中在不增加消音装置的情况下如何实现对高频的噪音吸收成为了本领域难以解决的技术问题。
技术实现要素：4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于燃气热水器的水泵，水泵通过设置叶轮的尺寸以及蜗壳中容纳腔的尺寸，以减小由于水流压缩所产生的压力波以减小噪音，降低水泵的振动，提高了水泵在工作过程中的稳定性。
5.根据本实用新型的用于燃气热水器的水泵包括：蜗壳，所述蜗壳内形成有容纳腔；叶轮，所述叶轮可转动地设置于所述容纳腔内，所述叶轮的最大外径为d；其中所述叶轮外周与所述容纳腔内壁之间形成有介质压缩区，所述介质压缩区的宽度为b，且满足：b≥10％d。
6.根据本技术的燃气热水器的水泵可以仍然保持小型化的设计方案，在适当降低叶轮直径满足在上述范围内，即使叶轮提高了转速也不会在介质压缩区中产生压力波，从而避免了噪音的产生，无需在水泵的外部设置消音装置，在实现水泵小型化提高叶轮转速保证水泵扬程的前提条件下，消除了水泵的噪音，解决了相关技术中难以解决的技术问题。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述介质压缩区的宽度b满足：b≥15％d。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述叶轮的旋转轴与所述容纳腔的中心重合。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述叶轮包括：底座，所述底座构造为圆盘且可转动地设置于所述容纳腔内；叶片，所述叶片构造为多个且于所述底座的周向上间隔布置，其中所述叶片的外缘不超出所述底座的外周。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述叶片数量为奇数片。
11.根据本实用新型的一些实施例，水泵包括：出水管，所述出水管形成于所述蜗壳上且内部形成有与所述介质压缩区连通的连通腔，所述出水管沿所述蜗壳的切向延伸。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述连通腔在水流的流向方向上尺寸逐渐增大。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述连通腔的内壁与所述连通腔的轴线之间的角度为α且满足：3
°
≤α≤8
°
。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述α＝5
°
。
15.下面简单描述根据本实用新型的燃气热水器。
16.根据本实用新型的燃气热水器设置有上述任意一个实施例所述的水泵，由于根据本实用新型的燃气热水器设置有上述任意一个实施例中的水泵，因此该燃气热水器的噪音小水量充足，同时水泵在较高转速下无需在水泵的外部增加额外的降噪装置，极大降低了燃气热水器整体的体积，降低了燃气热水器的布置难度，同时该热水器的扬程大，性能好，提高了该燃气热水器的使用感受。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型实施例的用于燃气热水器的水泵的结构示意图。
20.附图标记：
21.水泵1，
22.蜗壳11，容纳腔111，
23.叶轮12，底座121，叶片122，出水管13。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.相关技术中，燃气热水器中水泵是用于驱动水流流动的驱动元件，由于热水器本身结构的限制，使得水泵空间体积不能设计过大。因此如何提高水泵的扬程以及水流量的主要措施是提高水泵的转速来实现。水泵转速提升引起的主要问题是叶频噪音提升，如果没有进行有效的噪音控制方法，则需要在水泵出水口额外配置消音结构。业内常用的噪音处理技术主要：一是在出水口增加软管，通过软管的柔性变形吸收水流振动或吸收噪音。二是在水泵出水口增加吸收水流振动的噪音装置，通过水管截面积的突然增大来吸收水流的振动。上述的消除噪音的方法均是采用增大水泵体积的方式来实现热水器的降噪，无法实现水泵的体积优化。
26.同时，在水泵出水口增加软件能够吸收部分振动，但是对于叶片产生的高频振动
吸收有限，软管所能吸收噪音的频率主要是在400～1000hz，同时软管的成本较高，而且引起装配难度增加。在水泵出水口增加吸收水流振动的消音装置，对于频率的吸收范围与消音管的体积有很大关系，尤其是在500hz以上噪音吸收效果很小。为此在本领域中在不增加消音装置的情况下如何实现对高频的噪音吸收成为了本领域难以解决的技术问题。
27.下面参考图1描述根据本实用新型实施例的用于燃气热水器的水泵1。
28.根据本实用新型的水泵1包括蜗壳11和叶轮12，蜗壳11内形成有容纳腔111，叶轮12可转动地设置在容纳腔111内，叶轮12的最大外径为d，叶轮12的外周与容纳腔111内壁之间形成有介质压缩区，介质压缩区的宽度为b，并且叶轮12的最大外径d与介质压缩区的宽度b之间满足b≥10％d。
29.申请人在对水泵1的噪音产生原因的分析过程中发现，水泵1在高速运转时，水泵的叶片122把介质从叶片122尖部打向蜗壳11，介质受到蜗壳11的限制并使得部分反弹，这样介质在叶轮12和蜗壳11之间进行来回振荡，当叶片122与蜗壳11之间的间隙太小时，介质将被压缩，因此介质的压缩系数k在对于噪音分析的过程中不能被忽略。进一步地，由于液体的密度不仅与压强有关，还与温度有关，即：ρ＝ρ(p,t)。由此可以得到密度随压强和温度的相对变化率公式：的相对变化率公式：
30.当水泵1出水口打开时，介质出出口排出，压力下降k发生变化，从而出现压缩和膨胀两个过程，水泵1在运行过程中温度在压缩过程中以及电机线圈的加热，使得水泵1内部的液体温度是增加，导致温度的变化不可忽略。这两个参数的变化都会引起液体密度发生变化，每个压缩和膨胀的变化过程可产生水的密度变化，密度变化及引起一个噪音脉冲，而这个过程与叶片122数量形成对等，也就是叶片122数量和压缩膨胀循环数量相同。当转速足够高时，则形成了高频噪音波。f_n＝n
×
nb×
n，其中：fn为噪音波频率，n为叶片122转速，nb为叶片122数量，n为出水口数量，上述推断过程与实际测试结果参数吻合。
31.本实用新型通过控制叶轮12最大外径d与蜗壳11内壁之间的最小径向间隙b来吸收液体密度变化的压力波，使得该压力波无法形成，从而实现噪音的降低。
32.在本技术中通过在叶轮12的外周与容纳腔111的内壁之间形成有介质压缩区，介质压缩区可以构造为环绕于叶轮12外周的环形区域，而环形区域的内壁与外壁之间的间隙可以理解为叶轮12压缩区的宽度，通过扩大介质压缩区的宽度可以充分吸收液体密度变化的压力波，使得该压力波无法形成，从而实现噪音的降低。
33.并且根据本技术的燃气热水器的水泵1可以仍然保持小型化的设计方案，在适当降低叶轮12直径，使叶轮12的直径在上述范围内，即使叶轮12的转速提高也不会在介质压缩区中产生压力波，从而避免了噪音的产生，无需在水泵1的外部设置消音装置，在实现水泵1小型化提高叶轮12转速保证水泵1扬程的前提条件下，消除了水泵1的噪音，解决了相关技术中难以解决的技术问题。
34.根据本实用新型的一些实施例，介质压缩区的宽度满足b≥15％d，将介质压缩区的宽度设置在上述的宽度范围内，可以进一步减小水泵1所产生的噪音，充分地消除由于水流压缩所产生的噪音，提高水泵1工作的稳定性以及静谧性。
35.在上述的实施例中，根据本技术的水泵1通过设置介质压缩区的宽度与叶轮12的最大外径之间的比例关系，以减小由于水流压缩所产生的压力波以减小噪音，也减小了水泵1的振动提高了水泵1在工作过程中的稳定性，提高了水泵1的使用寿命，优化了燃气热水
器的使用感受。
36.根据本实用新型的一些实施例，叶轮12的旋转轴与容纳腔111的中心重合设置，容纳腔111可以构造为圆柱形空腔，叶轮12具有旋转中心，水泵1的入口可以位于旋转中心处并与叶轮12的旋转中心正对(图中未示出)，将叶轮12的旋转中心设置为与容纳腔111的中心重合，在叶轮12旋转在叶片122的驱动下，进入容纳腔111的水流在叶轮12的驱动下分散并产生水压，从而不断地将水流由水泵1的进口泵向水泵1的出口，将叶轮12的旋转轴设置为与容纳腔111的中心重合，提高了水泵1在工作过程中的稳定性，同时令介质压缩区构造为在周向上宽度一致的环形区域，确保周向上每一个位置的介质压缩区保持在合理的范围内，有效地防止水流产生压力波，提高了水泵1工作的稳定性以及可靠性，提高了水泵1的静谧性。
37.根据本实用新型的一些实施例，叶轮12包括底座121和叶片122，所述底座121构造为圆盘且可转动地设置于容纳腔111内，底座121作为叶轮12的基座，叶片122构造为多个且在底座121的周向上间隔布置，叶片122的外缘不超出底座121的外周，叶片122可以成型于底座121上，设置底座121可以使叶片122成型更加方便，提高叶轮12的整体结构强度和可靠性。
38.根据本实用新型的一些实施例，叶片122的数量设置为奇数片，将叶片122的数量构造为奇数片可以构造地减少叶轮12在旋转过程中产生的振动，减少叶轮12的脉动。
39.在本实用新型的一些实施例中，叶片122的数量为3片。
40.在本实用新型的一些实施例中，叶片122的数量为5片。
41.在本实用新型的一些实施例中，叶片122的数量为7片，叶片122数量构造为7片为申请中的优选实施例，相比较于其他叶片122数量，将叶片122设置为7片可以更好地降低水泵1的振动，叶轮12的驱动效率更高，能耗更低。
42.在本实用新型的一些实施例中，叶片122的数量为9片或11片或13片或15片。
43.根据本实用新型的一些实施例，水泵1还包括出水管13，出水管13可以与蜗壳11一体成型，出水管13内设有连通腔，连通腔可以将介质压缩区与外部连通，出水管13可以沿蜗壳11的切向延伸，在叶轮12的驱动下水流可以通过出水管13排出。将出水管13与蜗壳11一体成型设置可以提高水泵1的结构强度，同时水泵1与蜗壳11的连接处的过渡更加圆滑可以减小水流流动过程中的阻力，将出水管13与蜗壳11一体成型可以减少水泵1的零部件数量，提高水泵1的结构强度。
44.根据本实用新型的一些实施例，所述连通腔在水流的流向方向上尺寸逐渐增大，设置连通腔在水流的流动方向上的尺寸逐渐增大，水流在经过连通腔后，水流的压力逐渐释放，有助于减小噪声，提高水流的流量，同时在具有相同的出水口直径的情况下，设置连通腔在流动方向上的尺寸逐渐增大可以减小连通腔的体积，方便于热水器中其他零部件的布置。
45.根据本实用新型的一些实施例，所述连通腔构造为锥形喇叭口，连通腔构造为锥形腔体，连通腔的内壁与连通腔的轴线之间的角度为α，这里需要说明的是连通腔的轴线为垂直于连通腔开口面圆心的直线，该直线与连通腔的外周壁之间所形成的角度为α，并且α满足：3
°
≤α≤8
°
。将α设置在上述范围内可以有效地减小水流所产生的噪音，提高水泵1的静谧性，同时也降低了水泵1的体积。
46.根据本实用新型的一个优选实施例，α设置为5
°
，将α设置为5
°
是根据本技术的水泵1中的优选实施例，可以有效地降低水泵1的噪音，提高水泵1工作的稳定性以及静谧性优化了燃气热水器的使用效果。
47.下面简单描述根据本实用新型的燃气热水器。
48.根据本实用新型的燃气热水器设置有上述任意一个实施例所述的水泵1，由于根据本实用新型的燃气热水器设置有上述任意一个实施例中的水泵1，因此该燃气热水器的噪音小水量充足，同时水泵1在较高转速下无需在水泵1的外部增加额外的降噪装置，极大降低了燃气热水器整体的体积，降低了燃气热水器的布置难度，同时该热水器的扬程大，性能好，提高了该燃气热水器的使用感受。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
51.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
52.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
53.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一些实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种用于燃气热水器的水泵，其特征在于，包括：蜗壳，所述蜗壳内形成有容纳腔；叶轮，所述叶轮可转动地设置于所述容纳腔内，所述叶轮的最大外径为d；其中所述叶轮外周与所述容纳腔内壁之间形成有介质压缩区，所述介质压缩区的宽度为b，且满足：b≥10％d。2.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述介质压缩区的宽度b满足：b≥15％d。3.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述叶轮的旋转轴与所述容纳腔的中心重合。4.根据权利要求3所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述叶轮包括：底座，所述底座构造为圆盘且可转动地设置于所述容纳腔内；叶片，所述叶片构造为多个且于所述底座的周向上间隔布置，其中所述叶片的外缘不超出所述底座的外周。5.根据权利要求4所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述叶片数量为奇数片。6.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，还包括：出水管，所述出水管形成于所述蜗壳上且内部形成有与所述介质压缩区连通的连通腔，所述出水管沿所述蜗壳的切向延伸。7.根据权利要求6所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述连通腔在水流的流向方向上尺寸逐渐增大。8.根据权利要求7所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述连通腔的内壁与所述连通腔的轴线之间的角度为α且满足：3
°
≤α≤8
°
。9.根据权利要求8所述的用于燃气热水器的水泵，其特征在于，所述α＝5
°
。10.一种燃气热水器，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的用于燃气热水器的水泵。
技术总结本实用新型公开了一种用于燃气热水器的水泵及燃气热水器，水泵包括：蜗壳，所述蜗壳内形成有容纳腔；叶轮，所述叶轮可转动地设置于所述容纳腔内，所述叶轮的最大外径为D；其中所述叶轮外周与所述容纳腔内壁之间形成有介质压缩区，所述介质压缩区的宽度为b，且满足：b≥10％D。根据本实用新型的水泵通过设置叶轮的尺寸以及蜗壳中容纳腔的尺寸，以减小由于水流压缩所产生的压力波以减小噪音，降低水泵的振动，提高了水泵在工作过程中的稳定性。提高了水泵在工作过程中的稳定性。提高了水泵在工作过程中的稳定性。
技术研发人员：张小林 熊柳杨
受保护的技术使用者：芜湖美的厨卫电器制造有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/7/5
