CN101300385A - 一体化洗衣机泵 - Google Patents
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Abstract
一种用于洗衣机的排水泵(和/或循环泵)，其在洗衣机外桶的外部没有动态泄漏通道。该泵容纳于一壳体中，该壳体与外桶成一体地形成或者利用单一静态密封件直接与设置于外桶的底部中的孔连接。泵的入口直接向外桶的内部暴露。泵电动机具有安装于泵壳体中的转子，并带有与其相连的泵叶轮，以消除对用于转子驱动轴的动态水封的需要。转子可以在湿态下运行。定子安装于壳体外，从而使得壳体的壁位于电动机气隙中。电动机优选为无刷直流电动机。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣机，特别是涉及用于这种洗衣机的排水泵或循环泵。
背景技术
洗衣机需要泵将洗衣机桶内的洗涤用水和漂洗用水排出。在洗涤用水需要循环的洗衣机中也需要泵来达到此目的。迄今为止，所述泵以分立构件的形式安装在洗衣机桶外，并通过管道和软管与洗衣机桶相连。
这种分立构件泵在洗衣机中的使用将因为管道、软管和泵之间所需的接头数以及软管的损坏而增大漏水的风险。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种至少能够减少上述缺陷的一体化洗衣机和泵结构。
因而，一方面，本发明在于：
一种洗衣机，其具有在使用中选择性地盛装洗涤液体和漂洗液体的外桶以及由电动机驱动的旋转泵，所述旋转泵排出或循环所述外桶中的液体，其特征在于：
用于所述泵的壳体形成于所述外桶的基座或底部中并与之成一体；
所述电动机具有可旋转地安装在所述壳体中的转子，
所述泵具有与所述转子相连以在所述壳体内旋转的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以允许所述外桶中的液体进入所述泵；以及
所述电动机具有定子，所述定子与所述转子协作并安装于所述壳体的外部，从而使得所述壳体的壁位于所述定子和所述转子之间。
第二个方面，本发明在于：
一种洗衣机，其具有在使用中选择性地盛装洗涤液体和漂洗液体的外桶以及由电动机驱动的旋转泵，所述旋转泵排出或循环所述外桶中的液体，其特征在于：
所述外桶在底部具有孔，
用于所述泵的壳体密封地安装在所述孔中，以与所述外筒成一体，
所述电动机具有可旋转地安装在所述壳体中的转子，
所述泵具有与所述转子相连以在所述壳体内旋转的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以允许所述外桶中的液体进入所述泵，以及
所述电动机具有定子，所述定子与所述转子协作并安装于所述壳体的外部，从而使得所述壳体的壁位于所述定子和所述转子之间。
第三个方面，本发明在于：
一种洗衣机，其包括：
在使用中可选择性地盛装洗涤液体或漂洗液体的固定水密外桶，
安装在所述外桶中以接收所装载的衣物的穿孔桶，
用于选择性地搅动或旋转装载于所述穿孔桶中的衣物的装置，
用于将洗涤用水或漂洗用水从所述外桶中泵送出来的旋转泵，所述泵具有：
一体地形成于所述外桶的壁中的壳体，
可旋转地安装在所述壳体中的电动机转子，
安装在所述壳体中并与所述转子相连的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以提供通向所述泵的入口，
以及电动机定子，其安装于所述壳体的外表面附近并与所述转子协作，从而使得所述壳体的壁位于所述转子和所述定子之间。
第四个方面，本发明在于：
一种洗衣机，其包括：
在使用中可选择性地盛装洗涤液体或漂洗液体的固定外桶，
所述外桶在底部具有孔，
安装在所述外桶中以接收所装载的衣物的穿孔桶，
用于选择性地搅动或旋转装载于所述穿孔桶中的衣物的装置，
用于将洗涤用水或漂洗用水从所述外桶中泵送出来的旋转泵，所述泵具有：
密封地安装在所述孔中以与所述外筒成一体的壳体，
可旋转地安装在所述壳体中的电动机转子，
安装在所述壳体中并与所述转子相连的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以提供通向所述泵的入口，
以及电动机定子，其安装于所述壳体的外表面附近并与所述转子协作，从而使得所述壳体的壁位于所述转子和所述定子之间。
第五个方面，本发明在于：
一种用于洗衣机的泵，所述洗衣机具有盛水外桶，所述泵用于排出和/或循环所述外桶中的液体，所述外桶在底部具有孔，所述泵具有包含电动机的壳体，其特征在于：
所述壳体适于密封地安装在所述孔中，以与所述外桶成一体，
所述电动机具有可旋转地安装在所述壳体中的转子，
所述泵具有与所述转子相连以在所述壳体内旋转的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以允许所述外桶中的液体进入所述泵，以及
所述电动机具有定子，所述定子与所述转子协作并安装于所述壳体的外部，从而使得所述壳体的壁位于所述定子和所述转子之间。
优选地，所述转子包括驱动轴，所述叶轮安装在所述驱动轴上。
优选地，所述壳体中安装有横向分隔件，所述横向分隔件将所述转子和所述叶轮分隔到两个隔间中，并支承位于一中心孔中的防水轴承，所述驱动轴穿过所述中心孔并形成有轴颈。
优选地，所述叶轮靠近所述外桶安装在所述壳体中，所述转子远离所述外桶安装在所述壳体中。
优选地，所述分隔件中具有小孔，以允许洗涤液体进入所述转子隔间以及当热(或温度高)时对所述转子隔间中的气压进行泄压。
优选地，所述孔中布置有过滤器，以防止异物进入所述转子隔间。
优选地，所述壳体的所述远侧部分具有圆柱形壁，所述圆柱形壁位于所述定子和所述转子之间。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的优选实施例：
图1概略性地示出了排水/循环泵与洗衣机桶成一体(一体化)的第一实施例，
图2示出了排水/循环泵与洗衣机桶成一体的第二实施例，
图3是图2中细节A的放大图，
图4是将与洗衣机桶一体化的排水/循环泵的分解图，
图5是图4中所示泵的剖面图。
具体实施方式
本发明的本质在于排水/循环泵(优选离心泵)与洗衣机桶的一体化，从而减少水密(不漏水)桶外的水路连接数量。本发明的一个实施例概略性地在图1中示出。
洗衣机外桶1具有底板2，其中模制有形成排水/循环泵壳体的一部分的圆柱形凹槽3。特别是，圆柱形凹槽3形成泵壳体的下部并安放电动机(大体上用5表示)的转子4。电动机定子6围绕凹槽3的圆柱形壁14安装于洗衣机桶2的外部，以与转子4同轴共面。形成外桶的一部分的泵壳体的壁位于电动机(空)气隙中。电动机5优选为带有电子式换向的定子6的绕组的无刷直流电动机。
转子4带动与泵的叶轮8相连的驱动轴7，泵的叶轮8则容纳在泵壳体的上部9中。泵壳体9具有呈朝向外桶1的内部的开口形式的入口10，洗涤用水和漂洗用水通过该入口10流入以被叶轮8加压。
泵的出口管道11从泵壳体9开始在外桶内延伸，并终止于接头(连接器)12处，柔性软管13可与该接头相连，以将水排出桶外。循环出口(未示出)对容纳在桶内的管子进行供给，其被构造成使得水流注到所装载的衣物上。
作为本发明的优点的一种示例性说明，在本实施例中可以看出，只有一个位于连接部12处的潜在泄漏通道。由于其位于桶内，即使接头处泄漏，泄漏仍保留在水密桶1之内。通过将泵置于外桶内并将整个驱动电动机置于桶外可以取得一些优点。然而，通过将泵电动机的转子也置于外桶内，可以避免对外桶中的开孔和动态轴封(轴密封件)的需要以及相关的潜在泄漏问题。
下面参照图2-5描述更易制造的实施例。这里，泵19为与洗衣机的外桶20的基座21成一体的独立部件(见图2，3)。外桶由塑料模制而成并为美国专利4,813,248中所公开类型的外桶。在基座21内，在桶的侧壁附近的适宜排水位置处模制有排水槽，并且在排水槽的底部设有带凸缘(法兰)的孔22。在优选的形式中，所述孔呈椭圆形。泵19安装于孔22中并在完全安装好后将其封闭。
特别是参照图4和5，泵壳体包括安放泵叶轮27的近侧部分26和安放驱动泵的电动机64的转子29的远侧部分28。在所示出的这种特定布局中，壳体与桶的基座相连，其轴线基本上是竖直的。在这种定向方式中，壳体的远侧部分28低于容纳叶轮的近侧部分。泵壳体的下部28呈圆柱形并与一体模制的底板部分30在底部封闭(闭合)。泵壳体25的凸缘48装配在桶孔22的凸缘周围。围绕壳体盖42装配的固定密封圈50将泵壳体密封在外桶的孔中。壳体由穿过壳体的上部26的凸缘48上的凸耳47的螺钉固定在外桶上。
泵为离心型泵，并带有叶轮27，其被构造成在顺时针或逆时针驱动时均能够进行泵送。电动机64为无刷永磁直流电动机。永磁转子29可旋转地安装于泵壳体的下部28中。在优选实施例中可以在湿态下运行(如下所述)的转子29转动与叶轮27相连的驱动轴31。分隔件33(特别参见图5)将泵壳体的上部和下部成上隔间65(容纳叶轮)和下隔间66(容纳转子)，并为上轴承34提供支承，其中驱动轴31以形成有轴颈的方式容装在该上轴承34中。分隔件(隔板)33与动态轴封一起防止夹带于洗衣机的洗涤用水或漂洗用水中的物质进入泵壳体的下隔间66从而导致转子的磨损或堵塞。然而，在分隔件33中设有小孔60，以使允许受控量的水流入泵壳体的下隔间。水的存在有助于转子以及轴承61和34的冷却和润滑。孔60优选设有过滤器(未示出)，以避免颗粒物质或其他异物进入电动机转子隔间66。孔60也可以在热时对转子隔间中的气压进行泄压。
转子驱动轴31也以形成有轴颈的方式容装在下轴承61中，该下轴承61被支承在泵壳体的底板30中的凹槽62中。电动机定子35安装于泵壳体的外部，其与转子同轴，并与泵壳体下部28处的转子处于相同的主平面中。在泵壳体的下部的圆柱形壁位于定子与转子之间的“(空)气隙”中。定子可以典型地为凸极型定子，其优选具有六个磁极36。尽管电动机的转子部分容纳于泵壳体内并因此基本上处于洗衣机桶内，但位于壳体外的定子处于干燥环境中。定子被塑料盖37保护，该塑料盖37由螺钉63保持就位的可拆卸基座38。
定子35包括基本上呈环形的磁性钢叠片，该叠片上模制有塑料套，该塑料套也覆盖一体形成的磁极，以提供绕组36缠绕的塑料绕线管。极尖呈弓形，并位于直径与泵壳体的下部的圆柱形壁的外径相同的圆周上。定子由基座38夹持就位。
无刷直流电动机优选具有控制器，该控制器利用未使用的定子绕组所感应的反电动势(back EMF)提供必要的转子位置检测。适用于该电动机的控制器在US 6,034,493和WO 2005/062460中公开。
替代转子位置的反电动势检测，也可以采用其它已知技术，例如霍尔效应检测。
工作时，由于叶轮27的转动所产生的离心力而加压的水离开泵壳体的上部并通过与排水软管相连的出口40或者通过出口39进入循环管道(未示出)，该循环管道将水引回到所装载的衣物的顶部。水的排出或循环取决于叶轮27的旋转方向。一双态舌形阀41与叶轮27配合安装，取决于水离开叶轮27的方向，其在两种状态之间变化。在一种状态下，阀41关闭出口39，水流向排水出口40，在另一种状态下，水流向循环出口39。
有必要使水从排水槽23高效地流向泵壳体，同时确保异物不能进入泵并且使衣物碎屑堵塞的潜在可能性最小化。这些目的可以通过使用与限定出进入泵的进水通道的附加泵罩43相关联的顶帽42而实现。来自排水槽的水在泵罩下方流动并流过顶帽42(形成第一个水口)的带扇形凹口的周壁44的顶部，并进入由形成第二堰部的圆柱形壁46限定的盖入口孔45。
本发明所公开的以这种形式与洗衣机外桶成一体的排水/循环泵确保获得具有减少了的桶外部漏水通道的水处理系统。
Claims (12)
1.一种洗衣机，其具有在使用中选择性地盛装洗涤液体和漂洗液体的外桶以及由电动机驱动的旋转泵，所述旋转泵排出或循环所述外桶中的液体，其特征在于：
用于所述泵的壳体形成于所述外桶的基座或底部中并与之成一体；
所述电动机具有可旋转地安装在所述壳体中的转子，
所述泵具有与所述转子相连以在所述壳体内旋转的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以允许所述外桶中的液体进入所述泵；以及
所述电动机具有定子，所述定子与所述转子协作并安装于所述壳体的外部，从而使得所述壳体的壁位于所述定子和所述转子之间。
2.一种洗衣机，其具有在使用中选择性地盛装洗涤液体和漂洗液体的外桶以及由电动机驱动的旋转泵，所述旋转泵排出或循环所述外桶中的液体，其特征在于：
所述外桶在底部具有孔，
用于所述泵的壳体密封地安装在所述孔中，以与所述外筒成一体，
所述电动机具有可旋转地安装在所述壳体中的转子，
所述泵具有与所述转子相连以在所述壳体内旋转的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以允许所述外桶中的液体进入所述泵，以及
所述电动机具有定子，所述定子与所述转子协作并安装于所述壳体的外部，从而使得所述壳体的壁位于所述定子和所述转子之间。
3.一种洗衣机，其包括：
在使用中可选择性地盛装洗涤液体或漂洗液体的固定水密外桶，
安装在所述外桶中以接收所装载的衣物的穿孔桶，
用于选择性地搅动或旋转装载于所述穿孔桶中的衣物的装置，
用于将洗涤用水或漂洗用水从所述外桶中泵送出来的旋转泵，所述泵具有：
一体地形成于所述外桶的壁中的壳体，
可旋转地安装在所述壳体中的电动机转子，
安装在所述壳体中并与所述转子相连的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以提供通向所述泵的入口，
以及电动机定子，其安装于所述壳体的外表面附近并与所述转子协作，从而使得所述壳体的壁位于所述转子和所述定子之间。
4.一种洗衣机，其包括：
在使用中可选择性地盛装洗涤液体或漂洗液体的固定外桶，
所述外桶在底部具有孔，
安装在所述外桶中以接收所装载的衣物的穿孔桶，
用于选择性地搅动或旋转装载于所述穿孔桶中的衣物的装置，
用于将洗涤用水或漂洗用水从所述外桶中泵送出来的旋转泵，所述泵具有：
密封地安装在所述孔中以与所述外筒成一体的壳体，
可旋转地安装在所述壳体中的电动机转子，
安装在所述壳体中并与所述转子相连的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以提供通向所述泵的入口，
以及电动机定子，其安装于所述壳体的外表面附近并与所述转子协作，从而使得所述壳体的壁位于所述转子和所述定子之间。
5.一种用于洗衣机的泵，所述洗衣机具有盛水外桶，所述泵用于排出和/或循环所述外桶中的液体，所述外桶在底部具有孔，所述泵具有包含电动机的壳体，其特征在于：
所述壳体适于密封地安装在所述孔中，以与所述外桶成一体，
所述电动机具有可旋转地安装在所述壳体中的转子，
所述泵具有与所述转子相连以在所述壳体内旋转的叶轮，
所述壳体向所述外桶的内部开口，以允许所述外桶中的液体进入所述泵，以及
所述电动机具有定子，所述定子与所述转子协作并安装于所述壳体的外部，从而使得所述壳体的壁位于所述定子和所述转子之间。
6.如权利要求1-5中任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述转子包括驱动轴，所述叶轮安装在所述驱动轴上。
7.如权利要求6所述的洗衣机，其特征在于，所述壳体中安装有横向分隔件，所述横向分隔件将所述转子和所述叶轮分隔到两个隔间中，并包含位于一中心孔中的防水轴承，所述驱动轴穿过所述中心孔并形成有轴颈。
8.如权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，所述叶轮靠近所述外桶安装在所述壳体中，所述转子远离所述外桶安装在所述壳体中。
9.如权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，所述分隔件中具有小孔，以允许洗涤液体进入所述转子隔间并对所述转子隔间中的气压进行泄压。
10.如权利要求9所述的洗衣机，其特征在于，所述孔中布置有过滤器，以防止夹带在所述洗涤液体中的异物进入所述转子隔间。
11.如上述任一项权利要求所述的洗衣机，其特征在于，所述壳体的所述远侧部分具有圆柱形壁，所述圆柱形壁位于所述定子和所述转子之间。
12.如上述任一项权利要求所述的洗衣机，其特征在于，所述泵电动机为无刷直流电动机。
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