CN102159835B - 泵机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵机组，其具有电机壳体(4)和接线盒(6)，该接线盒(6)具有至少一个位于所述电机壳体(4)的外周上的外围部分(10)，其中，设置有盖(12)，该盖在轴向端面上总是至少部分地覆盖该电机壳体(4)和该接线盒(6)的外围部分(10)，其中，该盖(12)被构造为是导热的，并且该盖的内侧与至少一个电子组件(14)接触。

Description

泵机组
技术领域
本发明涉及一种具有电机壳体和接线盒的泵机组。
背景技术
泵机组通常具有安装在电机或定子壳体上的接线盒，在该接线盒中设置用于控制电机的电连接件和电子器件。在此，接线盒既可以设置在外围，也可以沿轴向设置在定子壳体上。由于在电控泵中，特别是在具有变频器的电控泵中，必须在接线盒中设置大量的电子部件，因此还具有这样的接线盒，该接线盒设置在定子壳体的轴向侧，并向外延伸超出定子壳体的外周。
在电力电子技术(Leistungselektronik)上，接线盒内部所存在的问题在于，会产生必须要排出的损耗热。为此通常要使用散热体。如果散热体设置在接线盒的内部，那么在传统的接线盒中就需要设置通风口，以便能够从接线盒内部输送出足够冷的空气。由于泵机组经常应用于潮湿的环境中，因此不希望在接线盒中设有开口，或者，在对接线盒的内部设置有电子部件的部分进行密封时会出现问题。
发明内容
有鉴于现有技术的情况，本发明的目的在于，改进具有电机壳体和接线盒的泵机组，以便在对外可靠密封接线盒的同时能够改善对接线盒中的电子部件的散热。
本发明的这一目的通过具有如权利要求1所述特征的泵机组得以实现。优选的实施方式由从属权利要求、下面的说明以及附图给出。
根据本发明的泵机组具有电机壳体和设置在电机壳体外侧的接线盒。在根据本发明的接线盒中，可以设置用于泵机组的电连接端子和/或用于控制泵机组或使泵机组运行的电子组件。就此而言，根据本发明的接线盒也可以是配电箱(Schaltkasten)。该接线盒在此具有至少一个设置在电机壳体或定子壳体外周上的外围部分。根据本发明，电机壳体和接线盒通过一个共用盖在泵机组的轴向侧、即沿转轴方向看在电机壳体或定子壳体的端面上被封闭。该共用盖在此被构造为，至少部分地覆盖电机壳体的端面和接线盒的端面。利用接线盒和电机壳体的共用盖可以实现简单的安装，因为只需要安装一个用于封闭电机壳体和接线盒的盖即可。此外，较大的盖可以提供用于使接线盒中产生的热量导出的增大的面。不仅接线盒的外围部分的盖表面可用于散热，而且还可使用增大的表面进行散热，因为至少一部分在轴向侧覆盖电机壳体的盖表面也可用于散热。为了改善散热性，根据本发明，将盖设计为是导热的，并使该盖的内侧与至少一个电子组件相接触。也就是说，接线盒内部的电子组件贴靠在该盖的内侧上，从而将由电子组件产生的损耗热传递到盖上，并且热量可以从盖向外排出到盖的外侧。通过这种方式可以免除在接线盒内部的散热器，并且特别地可以免除在接线盒内部的开口。接线盒可以构造成是对外密封的，但是尽管如此，正好可以利用导热的盖来确保良好的散热。
特别优选地，盖完全地覆盖电机壳体的轴向端面和/或接线盒的外围部分的轴向端面。这样，在该端面上就获得了最大的盖表面，由此基于较大的辐射面而改善了散热性。此外，还可以通过将盖移开来打开定子壳体和接线盒的整个轴向侧，从而能够完全到达电机壳体内部中的定子和转子，并确保对于接线盒内部中的电子部件和连接件的可达性
更优选地，该盖由电绝缘材料制成。这是出于安全方面的考虑，因为这样可以避免在接线盒内部中的电子器件发生故障的情况下对人造成伤害。优选地，盖以及接线盒的其余壳体由塑料制成。
但是可选的是，可以使部分或全部的盖由导电材料构成，也就是特别地由金属构成。通过这种实施方式，一方面可以确保良好的导热性，另一方面，盖的金属的或导电的部分同时可以对外屏蔽由接线盒内部中的电子部件所产生的电磁辐射。通过这种方式可以改善泵机组的电磁兼容性。
特别优选地，该盖由导热塑料构成，特别是由具有特定的导热率＞1W/mK的塑料构成。这种塑料结合了多个有利的特性。一方面，这种塑料是电绝缘的，并因此满足所需的安全要求。另一方面，这种塑料具有高导热性，这有利于充分地冷却设置在内侧的电子部件，或者能够对这些电子部件进行散热。
接线盒内部中的至少一个电子组件优选经由导热介质、特别是经由导热胶或导热垫与盖接触。诸如导热胶或导热粘合剂这样的导热介质在电子组件与盖之间建立了最佳的热传递。如果在这两个部件之间没有设置导热介质，所存在的风险在于，由于这两个部件之间的薄空气层而使得导热性明显降低。
根据本发明的一种特定的实施方式，还可以将至少一个电子组件至少部分地集成在盖中。由于改善了在电子组件与盖之间的热传递，因此可以进一步改善导热性。此外，还可以简化安装，因为在使用导热介质的情况下可以免除在盖上安置电子组件的附加安装步骤。因此，电子组件特别优选能够至少部分地被模制(eingieβen，铸入)到盖的材料当中，特别是塑料中。
根据另一种优选的实施方式，在该盖的外侧可以具有使得盖在外侧的表面增大的凹部和/或凸部。通过这种方式使表面上的热辐射面增大并改善了在周围空气中的散热。因此，对于位于内侧的电子组件而言，盖自身就构成了散热体。正如已知的用于电子组件的散热体一样，这种凹部和/或凸部例如可以构造为肋状。但是，也可以是任何其他的、尤其能够与电机壳体和接线盒的外形设计相匹配的造型。盖的内侧具有用于至少一个电子组件的适当的、优选平坦的支承面，该支承面能够在组件与盖之间形成大面积的接触。
此外，盖可以优选附加地在至少一个与端面相邻的外周侧上覆盖接线盒的外围部分。在这种情况下，盖不构造成平坦面，而是具有弯折(abgewinkelten)部分，该弯折部分覆盖接线盒的至少一个外周侧。通过这种实施方式可以达成两个积极的效果。首先，可以进一步扩大用于改善散热的盖表面。此外，还增大了接线盒的通过移除盖而开启的区域。因此改善了接线盒内部空间的可达性。
特别优选地，接线盒具有外围部分和附加的安装在电机壳体的轴向端部上的轴向部分，其中，盖至少部分地覆盖接线盒轴向部分的轴向端面。这意味着，在这种实施方式中，盖并不直接覆盖电机壳体，而是将接线盒的一部分设置在覆盖电机壳体轴向端面的盖与电机壳体之间。优选将定子壳体或电机壳体构造为呈具有一个开口的轴向端面的管状。在此，所述开口的轴向端面是指电机壳体的背向安装在电机壳体上的泵的端面。在此，接线盒的轴向部分封闭电机壳体的轴向开口。再者，接线盒朝向轴向侧开口，其中，利用盖来封闭该开口。优选地，接线盒的轴向侧完全被盖覆盖。由此，实现了用于改善热辐射的特别大的盖表面。此外，可以获得接线盒的特别大的开口，这将改善对接线盒内部空间的可达性。例如，通过该开口可以将电路板插入到接线盒中，其中，该电路板的截面几乎完全填满了接线盒的内部空间。在这种实施方式中，还优选附加地使盖完全覆盖接线盒外围部分的轴向端部。
优选地，至少一个电子组件与盖的在端面覆盖电机壳体的区域相接触。通过这种方式可以将电子组件例如极其正中地设置在盖上，从而可以使热量在盖中均匀分布，并因此实现最佳的散热。
更优选地，附加或可选的是，至少一个电子组件与盖的覆盖接线盒的外围部分的区域相接触。该区域可以是盖的在轴向侧和/或外周侧覆盖外围部分的部分。因此，也可以将电子组件设置在接线盒的这个区域中，这些电子组件的废热将通过该盖排出。
附图说明
下面参照附图对本发明进行示例性说明。在附图中：
图1示出了根据本发明第一实施方式的泵机组的示意性截面图；
图2示出了根据本发明第二实施方式的泵机组的示意性截面图；以及
图3示出了根据本发明第三实施方式的示意性截面图。
具体实施方式
根据本发明的泵机组在所示出的全部三种实施方式中以公知的方式具有泵壳体2，在该泵壳体2中设置有此处未示出的叶轮。定子壳体或电机壳体4安装在泵壳体2上。电机壳体4基本上构造为管状，并用于接纳在此处未示出的电驱动电机(电力驱动马达)。管状电机壳体4的沿纵向轴线X方向的相对轴向端部被构造为是开口的。该电机壳体通过一个轴向端部安装在泵壳体2上，从而泵壳体2封闭电机壳体4的第一开口轴向端部。电机壳体4的背向泵壳体2的轴向端部则通过轴向安装的接线盒封闭。接线盒6具有两个部分：轴向部分8和外围部分10。轴向部分8在电机壳体4的轴向延长部分上延伸，并封闭电机壳体4的开口的轴向端面。接线盒的外围部分10从轴向部分8径向向外延伸，并围绕电机壳体4外周上的一部分。在这里，外围部分10并未在电机壳体4的整个外周上延伸，而是只在其外周的一部分上延伸。在这里，在此示出的实施例中，外围部分10的平行于纵向轴线X的轴向延伸部分比接线盒6的轴向部分更长。外围部分10沿朝向泵壳体2的方向延伸至在轴向上进一步超过轴向部分8。在背向泵壳体2的轴向端部上，轴向部分8的延伸部分和外围部分10的延伸部分在纵向轴线X的方向上基本相等。电机壳体4的背向泵壳体2的轴向端面和接线盒6的背向泵壳体2的轴向端面被盖12、12′、12″封闭。盖12、12′、12″覆盖并封闭接线盒6的开口的轴向端部。在此，盖12、12′、12″覆盖接线盒，并因此覆盖电机壳体4的背离泵壳体2的轴向端部，此外还覆盖接线盒的外围部分10的轴向侧。
在图1所示的实施例中，盖12被设计为由导热塑料制成的平坦的板。在接线盒6的内部设置电子部件14，例如其上设置有电子组件的电路板。电子部件14通过导热介质16直接与盖12的内侧(即盖12的面向接线盒6的内部空间的侧面)导热性连接。通过这种方式将确保电子部件14到盖12上的良好的热传递或良好的导热性。然后利用盖12的导热性将热量分布到盖12中并通过大的盖表面向外辐射。由于盖的表面覆盖电机壳体4的整个轴向侧和接线盒的外围部分10的整个轴向侧，所以将获得最大的盖表面。导热介质16优选直接安置(aufbringen)于例如功率开关的电子组件14上，从而可以将其废热直接排放到盖12上。
在图2所示的实施例中，电子部件14通过导热介质16在盖12′的内侧上的设置与图1所示的设置相符，在这里只是几何尺寸略有不同。图2所示的实施方式与图1所示的实施方式之间的主要不同在于盖12′的形状。盖12′同样优选由导热塑料制成，但是没有构造为平坦的板。因此，覆盖接线盒6的外围部分10的区域相对于覆盖轴向部分8的轴向端部的区域沿轴向被构造成阶梯式。在外围部分10处的此区域中，附加地在盖12′上成型有散热肋(散热片)18。基于盖12′的扩大的表面利用散热肋18改善了在周围空气中的热辐射。在散热肋18的区域中，电子部件14贴靠在盖12′的内侧，从而在那里确保热量直接热传递到盖12′并进而确保直接热传递到散热肋18。还可以在电子部件14与盖12′之间设置导热介质，用以改善热传递。
在图3所示的第三实施方式中，盖12′的外侧具有指向外面的肋或突出部20。而且，这些肋或突出部构成散热肋，散热肋在盖12′的外侧上扩大了盖12′的表面，从而在那里获得了扩大的散热面。此外，在该实施方式中，盖12′被这样构造，其不仅在接线盒6的轴向侧上延伸，而且还同时覆盖外围部分10的侧壁或外周壁。外周壁22同样设有肋或突出部20。外周壁22基本上沿与盖12″的覆盖接线盒6的轴向侧的其余部分成直角地延伸。盖12″的这种成角度扩大的实施方式的优点在于，一方面增大了盖表面，并因此增大了可以导热的表面。另一方面增大了接线盒6的开口，特别是接线盒的外围部分10的开口，从而更容易到达接线盒的内部空间。
在第三实施方式中，与前两种实施方式相同，电子部件14″设置在接线盒的轴向区域8中，并在那里在多个位置上通过导热介质16″与盖12″的内侧导热性地贴靠在一起。在此被导热性地贴靠的区域优选是电路板的区域，或是产生特别多废热的由电子组件构成的装置(排列)，例如电子设备的功率开关，为了散热，其优选贴靠在盖12″的内侧。
此外，在图3所示的实施方式中，在接线盒的外围部分10中的另一个电子部件24也导热性地与外周壁22的内侧相贴靠。因此，由该电子部件24产生的废热能够直接通过外周壁22向外导出。
所示出的全部三种实施方式的共同之处在于，盖12，12′，12″能够使接线盒6对外完全封闭而无需散热孔或通风孔。产生热量的电子组件或部件贴靠在导热盖的内侧，以使电子部件的废热通过盖向外导出。可理解的是，盖12，12′，12″的几何造型也可以设计为是不规则的，特别是可以与整个泵机组的形状和造型相匹配。同时在此优选的是，尤其在位于外侧的区域中，通过散热肋18或突出部20来扩大盖12，12′，12″的表面，其中散热肋18或突出部20位于设置在内侧且应该将其废热排出的电子组件的上方。
附图标记列表
2泵壳体
4电机壳体
6接线盒
8轴向部分
10外围部分
12，12′，12″盖
14，14″电子部件
16，16′导热介质
18散热肋
20突出部
22外周壁
24电子部件
X纵向轴线

Claims (11)

1.一种泵机组，所述泵机组具有电机壳体(4)和接线盒(6)，所述接线盒(6)具有至少一个位于所述电机壳体(4)的外周上的外围部分(10)，在该泵机组中设置有盖(12；12′；12")，所述盖在轴向端面上总是至少部分地覆盖所述电机壳体(4)和所述接线盒(6)的外围部分(10)，
其特征在于：
所述盖(12；12′；12")被设计为是导热的，并且所述盖的内侧与至少一个电子组件(14；14"；24)接触；
所述盖(12；12′；12")完全地覆盖所述电机壳体(4)的轴向端面和所述接线盒(6)的外围部分(10)的轴向端面；以及
所述盖(12；12′；12")由电绝缘材料制成；
所述盖(12；12′；12")由导热塑料制成。
2.如权利要求1所述的泵机组，其特征在于，所述导热塑料具有特定的大于1W/mK的导热率。
3.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，至少一个电子组件(14；14"；24)通过导热介质(16；16")与所述盖(12；12′；12")接触。
4.如权利要求3所述的泵机组，其特征在于，所述导热介质(16；16")为导热胶或导热垫。
5.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述至少一个电子组件至少部分地集成在所述盖(12；12′；12")中。
6.如权利要求5所述的泵机组，其特征在于，所述至少一个电子组件被模制到所述盖(12；12′；12")中。
7.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述盖(12′；12")的外侧具有使表面增大的凹部和/或凸部(18，20)。
8.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述盖(12")附加地在至少一个与端面相邻的外周侧(22)上覆盖所述接线盒(6)的外围部分(10)。
9.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述接线盒(6)具有所述外围部分(10)和轴向部分(8)，所述轴向部分(8)在轴向端部处被安置到所述电机壳体(4)上，其中，所述盖(12；12′；12")至少部分地覆盖所述接线盒(6)的轴向部分(8)的轴向端面。
10.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，至少一个电子组件(14；14")与所述盖(12；12′；12")的在端面覆盖所述电机壳体(4)的区域接触。
11.如权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，至少一个电子组件(14)与所述盖(12′)的覆盖所述接线盒(6)的外围部分(10)的区域接触。
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