<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE ep-patent-document SYSTEM "OpenDataPatent_cz.dtd">
<ep-patent-document lang="en" file="OpendataIPOCZ_PT_DIFF_PV2006-700.xml" country="CZ" doc-number="300288" kind="B6">
  <bibliographic-data country="CZ">
    <publication-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>300288</doc-number>
        <kind>B6</kind>
        <date>2009-04-15</date>
      </document-id>
    </publication-reference>
    <classifications-ipcr>
      <classification-ipcr sequence="1">
        <section>F</section>
        <class>04</class>
        <subclass>D</subclass>
        <main-group>29</main-group>
        <subgroup>24</subgroup>
        <ipc-version-indicator>
          <date>20060101</date>
        </ipc-version-indicator>
        <classification-level>A</classification-level>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20080114</date>
        </action-date>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
      </classification-ipcr>
    </classifications-ipcr>
    <application-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>2006-700</doc-number>
        <date>2006-11-09</date>
      </document-id>
    </application-reference>
    <language-of-filing>cs</language-of-filing>
    <language-of-publication>cs</language-of-publication>
    <priority-claims>
      <priority-claim sequence="1" kind="national">
        <country>CZ</country>
        <date>2006-11-09</date>
      </priority-claim>
    </priority-claims>
    <invention-title lang="CS">Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla</invention-title>
    <invention-title lang="EN">Impeller, particularly centrifugal pump impeller </invention-title>
    <references-cited>
      <citation>
        <patcit id="pcit0001" dnum="US5605444" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>US</country>
            <doc-number>5605444</doc-number>
            <name>(Alan Paton), 25.02.1997, celý dokument</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0002" dnum="WO2005108796" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>WO</country>
            <doc-number>2005108796</doc-number>
            <name>(Jiang Zigang), 17.11.2005, abstrakt</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0003" dnum="US3953150" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>US</country>
            <doc-number>3953150</doc-number>
            <name>(Onal Hasan), 27.04.1976, celý dokument</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0004" dnum="JP59165895" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>JP</country>
            <doc-number>59165895</doc-number>
            <name>(KUBOTA LTD), 19.09.1984, abstrakt</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0005" dnum="JP9042194" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>JP</country>
            <doc-number>9042194</doc-number>
            <name>(NIKKISIO CO LTD), 10.02.1997, abstrakt</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1</rel-claims>
      </citation>
    </references-cited>
  </bibliographic-data>
  <abstract lang="CS">
    <p num="1">Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, je tvořené nosným diskem (1) opatřeným hlavními lopatkami (2) vytvářejícími průtočné kanály (3), v nichž jsou vloženy mezilopatky (4), přičemž mezilopatky (4) jsou vytvořeny a umístěny tak, že pro celkovou vstupní průtočnou plochu (S<sub>1</sub>) kanálu (3) na úrovni vstupní hrany (41) mezilopatky (4) a celkovou výstupní průtočnou plochu (S<sub>2</sub>) kanálu (3) na úrovni výstupní hrany (42) mezilopatky (4) platí vztah </p>
    <p num="2">    S<sub>1</sub> ≥ 1/3 S<sub>2</sub>
    </p>
    <p num="3">a přičemž mezi celkovou výstupní průtočnou plochou (S<sub>2</sub>) a horní vstupní průtočnou plochou (S<sub>A</sub>) a spodní vstupní průtočnou plochou (S<sub>B</sub>), vzniklými rozdělením kanálu (3) na úrovni vstupní hrany (41) mezilopatky (4), platí vztah </p>
    <p num="4">    (S<sub>B</sub>- S<sub>A</sub>) ≤ 0,1 S<sub>2</sub>,</p>
    <p num="5">kde</p>
    <p num="6">    S<sub>B</sub> + S<sub>A</sub> = S<sub>1</sub>.</p>
  </abstract>
  <abstract lang="EN">
    <p num="1">In the present invention, there is disclosed an impeller, particularly a centrifugal pump impeller being formed by a supporting disk (1) provided with main blades (2) creating through-flow passages (3) with short blades disposed therein, whereby said short blades (4) are performed and located so that for the total inlet flow surface (Si1) of the passage (3) at the level of the short blade (4) admission edge (41) and the total outlet flow surface (Si2) of the passage (3) at the level of the short blade (4) trailing edge holds that the relationship Si1 is greater than or equal to 1/3 Si2 and wherein for the total outlet flow surface (Si2) and an upper inlet flow surface (SiA) and the lower inlet flow surface (SiB) obtained by division of the passage (3) at the level of the short blade (4) admission edge (41) holds that a relationship (SiB - SiA) is less than or equal to 0,1 Si2, wherein SiB + SiA = Si1.</p>
  </abstract>
  <abstract lang="CS">
    <p num="1">Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, je tvořené nosným diskem (1) opatřeným hlavními lopatkami (2) vytvářejícími průtočné kanály (3), v nichž jsou vloženy mezilopatky (4), přičemž mezilopatky (4) jsou vytvořeny a umístěny tak, že pro celkovou vstupní průtočnou plochu (S<sub>1</sub>) kanálu (3) na úrovni vstupní hrany (41) mezilopatky (4) a celkovou výstupní průtočnou plochu (S<sub>2</sub>) kanálu (3) na úrovni výstupní hrany (42) mezilopatky (4) platí vztah </p>
    <p num="2">S<sub>1</sub> ≥ 1/3 S<sub>2</sub>
    </p>
    <p num="3">a přičemž mezi celkovou výstupní průtočnou plochou (S<sub>2</sub>) a horní vstupní průtočnou plochou (S<sub>A</sub>) a spodní vstupní průtočnou plochou (S<sub>B</sub>), vzniklými rozdělením kanálu (3) na úrovni vstupní hrany (41) mezilopatky (4), platí vztah </p>
    <p num="4">(S<sub>B</sub>- S<sub>A</sub>) ≤ 0,1 S<sub>2</sub>,</p>
    <p num="5">kde</p>
    <p num="6">S<sub>B</sub> + S<sub>A</sub> = S<sub>1</sub>.</p>
  </abstract>
  <description>
    <heading>

Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla</heading>
    <heading>

Oblast techniky</heading>
    <p id="p0001" num="0001">Vynález se týká nové konstrukce oběžného kola, zejména odstředivého čerpadla pro nízké rychloběžnosti.</p>
    <heading>

Dosavadní stav techniky</heading>
    <p id="p0002" num="0002">U odstředivých čerpadel pro nízké rychloběžnosti charakterizované specifickými otáčkami daný-mi vztahem</p>
    <p id="p0003" num="0003">
      <maths num="">
        <img he="6" wi="30" file="0001.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>
    </p>
    <p id="p0004" num="0004">která jsou určena pro malé průtoky a vysoké dopravní výšky, se používají zpravidla oběžná kola, která jsou charakterizována malou šířkou a velkým průměrem, z čehož se odvíjí velká délka lopatek při jejich malé tloušťce. Tyto konstrukční požadavky vedou k tomu, že vstupní šířka kanálu oběžného kola je mnohem menší než výstupní šířka kanálu. Tato disproporce vede k tomu, že se v prostoru kanálu vytvoří při práci čerpadla vír, který způsobuje velké hydraulické ztráty. Hydraulické ztráty pak výrazně rostou se zmenšováním šířky oběžného kola a se zvětšováním tloušťky jeho lopatek.</p>
    <p id="p0005" num="0005">Jednou z možností snižování hydraulických ztrát u tohoto typu oběžných kol je vkládání mezilo-patek do kanálů, jak je popsáno například ve spisech US 3 953 150, JP 59165895, JP 9042194, WO2005/108796 nebo EP 684386. Společným znakem uváděných řešení je, že mezilopatky mají v podstatě stejný hydraulický tvar jako hlavní lopatky, pouze mají zkrácenou délku a jsou umístě-ny uprostřed kanálu. Tato řešení sice vedou ke zvýšení dopravní výšky, ale mají za následek zhoršení hydraulické účinnosti, což je způsobeno tím, že proudnice relativních rychlostí nenava-zuje plynule na vstupní část mezilopatky, takže zde dochází k odtržení mezní vrstvy a ke zvýšení hydraulické ztráty.</p>
    <p id="p0006" num="0006">Předkládaný vynález si klade za úkol předložit takové řešení, které by odstraňovalo uváděné nedostatky, a to s využitím nejnovějších poznatků a výsledků experimentů při sledování a výzku-mu proudnic relativních rychlostí.</p>
    <heading>

Podstata vynálezu</heading>
    <p id="p0007" num="0007">Uvedeného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, tvořené nosným diskem opatřeným hlavními lopatkami vytvářejícími průtočné kanály, v nichž jsou vloženy mezilopatky, jehož podstata spočívá v tom, že mezilopatky jsou vytvořeny a umístě-ny tak, že pro celkovou vstupní průtočnou plochu Si kanálu na úrovni vstupní hrany mezilopatky a celkovou výstupní průtočnou plochu S<sub>2</sub> kanálu na úrovni výstupní hrany mezilopatky platí vztah</p>
    <p id="p0008" num="0008">
      <maths num="">
        <img he="10" wi="24" file="0002.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>

přičemž mezi celkovou výstupní průtočnou plochou S<sub>2</sub> a horní vstupní průtočnou plochou S<sub>a </sub>a spodní vstupní průtočnou plochou Sb, vzniklými rozdělením kanálu na úrovni vstupní hrany mezilopatky platí vztah<maths num="">
        <img he="10" wi="32" file="0003.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>
      <!-- EPO <DP n="2"> -->
kde<maths num="">
        <img he="8" wi="25" file="0004.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>

Další podstatou vynálezu je, že mezi vedlejším výstupním úhlem Pv výstupní hrany mezilopatky a hlavním výstupním úhlem Ph výstupní hrany hlavní lopatky platí vztah<maths num="">
        <img he="7" wi="34" file="0005.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>
    </p>
    <p id="p0009" num="0009">Novou konstrukcí oběžného kola se dosahuje vyššího účinku v tom, že konstrukční úpravou se zvyšuje dopravní výška čerpadla a hydraulická účinnost čerpadla, což vede k úspoře energie. Zvýšení účinnosti umožňuje zmenšení průměru oběžného kola, a to se projevuje snížením hmot-nosti čerpadla. Dalším procesem je, že odstraněním rázové složky rychlosti na vstupu na mezilo-patku dochází ke snížení akustického hluku a chvění čerpadla, a tím i k přenosu menších sil na základ. Důležitým faktorem je také snížení tlakových pulsací přenášených výtlakem čerpadla do hydraulického systému.</p>
    <heading>

Přehled obrázků na výkresech</heading>
    <p id="p0010" num="0010">Konkrétní příklad provedení vynálezu je schématicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 je příčný řez oběžným kolem v půdorysném pohledu,</p>
    <p id="p0011" num="0011">obr. 2 je příčný řez oběžným kolem z obr. 1 s axonometrickým znázorněním průtočných ploch kanálu.</p>
    <heading>

Příklady provedení vynálezu</heading>
    <p id="p0012" num="0012">Oběžné kolo odstředivého čerpadla podle vynálezu je tvořeno nosným diskem J_, na jehož horní ploše jsou pravidelně uspořádány hlavní lopatky 2, vytvářející průtočné kanály 3. V průtočných kanálech 3 jsou vloženy mezilopatky 4 konstruované a umístěné tak, že pro celkovou vstupní průtočnou plochu Si kanálu 3 na úrovni vstupní hrany 4J_ mezilopatky 4 a celkovou výstupní prů-točnou plochu S<sub>2</sub> kanálu 3 na úrovni výstupní hrany 42 mezilopatky 4, a tedy i hlavní lopatky 2, platí vztah</p>
    <p id="p0013" num="0013">
      <maths num="">
        <img he="9" wi="23" file="0006.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>

Zároveň pak mezi celkovou výstupní průtočnou plochou S<sub>2</sub> a horní vstupní průtočnou plochou S<sub>a </sub>a spodní vstupní průtočnou plochou Sb, vzniklými rozdělením kanálu 3 na úrovni vstupní hrany 41 mezilopatky 4 platí vztah<maths num="">
        <img he="10" wi="34" file="0007.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>

kde<maths num="">
        <img he="8" wi="27" file="0008.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>
    </p>
    <p id="p0014" num="0014">Mezilopatky 4 jsou dále konstruovány tak, že mezi vedlejším výstupním úhlem J3v výstupní hrany 42 mezilopatky 4 a hlavním výstupním úhlem |3<sub>h</sub> výstupní hrany 22 hlavní lopatky 2 platí vztah<maths num="">
        <img he="9" wi="37" file="0009.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
      </maths>
      <!-- EPO <DP n="3"> -->
Předpokladem dosažení požadované účinnosti a výkonových parametrů čerpadla dále je, aby neznázorněný vstupní úhel vstupní hrany 4J_ mezilopatky 4 navazoval na tvar střední proudnice relativních rychlostí čerpaného média.</p>
    <p id="p0015" num="0015">Popsané provedení vynálezu není jediným možným konstrukčním řešením, když je možné jej použít jak pro oběžná kola s plným, tak zkráceným nosným diskem J_.</p>
    <heading>

Průmyslová využitelnost</heading>
    <p id="p0016" num="0016">Konstrukci oběžných kol podle vynálezu lze použít zejména pro odstředivá čerpadla určená pro malé průtoky a vysoké dopravní výšky.</p>
  </description>
  <claims>
    <claim id="c-cs-0001" num="0001">
      <claim-text>

1. Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, tvořené nosným diskem (1) opatřeným hlavními lopatkami (2) vytvářejícími průtočné kanály (3), v nichž jsou vloženy mezilopatky (4), vyznačující se tím, že mezilopatky (4) jsou vytvořeny a umístěny tak, že pro celkovou vstupní průtočnou plochu (S<sub>i</sub>) kanálu (3) na úrovni vstupní hrany (41) mezilopatky (4) a celkovou výstupní průtočnou plochu (S<sub>2</sub>) kanálu (3) na úrovni výstupní hrany (42) mezilopatky (4) platí vztah</claim-text>
    </claim>
    <claim id="c-cs-0002" num="0002">
      <claim-text>
        <maths num="">
          <img he="8" wi="23" file="0010.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
        </maths>
      </claim-text>
    </claim>
    <claim id="c-cs-0003" num="0003">
      <claim-text>
        <claim-text>

přičemž mezi celkovou výstupní průtočnou plochou (S<sub>2</sub>) a horní vstupní průtočnou plochou (S<sub>a</sub>) a spodní vstupní průtočnou plochou (S<sub>b</sub>), vzniklými rozdělením kanálu (3) na úrovni vstupní hrany (41) mezilopatky (4), platí vztah<maths num="">
            <img he="7" wi="34" file="0011.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
          </maths>
        </claim-text>
        <claim-text>

kde<maths num="">
            <img he="9" wi="24" file="0012.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
          </maths>
          <claim-text>

2. Oběžné kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi vedlejším výstupním úhlem (Pv) výstupní hrany (42) mezilopatky (4) a hlavním výstupním úhlem (P<sub>h</sub>) výstupní hrany (22) hlavní lopatky (2) platí vztah<maths num="">
              <img he="8" wi="36" file="0013.jpg" img-format="jpg" img-content="math" inline="no"/>
            </maths>
          </claim-text>
        </claim-text>
      </claim-text>
    </claim>
  </claims>
  <drawings>
    <figure num="">
      <img he="219" wi="155" file="0014.jpg" img-format="jpg" img-content="drawing" inline="no"/>
    </figure>
  </drawings>
</ep-patent-document>
