CN103443469B - 供热循环泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供热循环泵，其具有：泵壳体（1）和设置在该泵壳体中并由电动机驱动的泵叶轮，该电动机设置在与泵壳体（1）轴向连接的电机壳体（8）中；和轴向连接在电机壳体（8）上的接线盒（12），用于放置电机控制装置的电气和/或电子元件；以及一个或多个设置在接线盒（12）外侧的、用于实现电连接的电插拔连接件的插头或插座（34），其中，将插头或插座（34）设置为，相对于接线盒（12）轴向错开并相邻于电机壳体（8）。

Description

供热循环泵
技术领域
本发明涉及一种供热循环泵。
背景技术
在现有技术中已有这种供热循环泵。它们通常包括具有吸入套管和压力套管的泵壳体以及设置在泵壳体中的泵叶轮。为了驱动泵叶轮而配备电动机，电动机的轴承载泵叶轮。环绕转子的定子设置在壳体中，该壳体在其面向泵壳体的一侧具有法兰或类似的连接元件，电机壳体、特别是定子壳体通过该连接元件与泵壳体相连接。设置接线盒用于电机的电连接，该接线盒设置在定子壳体的背向泵壳体的轴向侧。接线盒通常还包括电机电子装置，例如变频器。在专利文献DE 102004030721 B3中提出了一种上述类型的供热泵。
这种中小型的供热循环泵已经大批量的生产，因此即使是最小程度的改进也可能意味着在制造和/或装配方面的巨大节省。一方面使这种泵在技术上进一步提高并更加可靠，另一方面对制造和装配成本的降低始终人们努力的目标。
发明内容
本发明的目的通过根据本发明的供热循环泵得以实现。本发明的优选的实施方式在其它部分和附图中给出。
根据本发明的供热循环泵具有泵壳体以及设置在泵壳体中并由电动机驱动的泵叶轮，该电动机设置在与泵壳体轴向连接的电机壳体中。在电机壳体上轴向连接用于容纳电机控制装置的电气和/或电子元件的接线盒，该接线盒在外侧设有用于实现电连接的电插拔连接件的插头或插座(Muffe)。根据本发明将插头或插座设置为：相对于接线盒轴向错开并相邻于电机壳体。
根据本发明的解决方案的基本思想是：用于电机电连接的插头或插座不是设置在接线盒的区域中，而是相对于接线盒轴向错开并相邻于电机壳体设置。这样安排的优点在于：电插拔连接件被设置在电机旁边通常未使用的区域内，因此不会轴向高出接线盒。电机侧面的这个区域通常是不可用的，因为在现代化的长形结构(langbauenden)的永磁电机中，在这个区域内泵壳体会径向高出电机壳体，从而产生一个未使用的并因此可利用的空间。
特别优选将插头或插座设置为，可以沿轴向方向插入插拔连接件的配对件。这种沿轴向方向的插入不需要额外的空间，因为为了在发生故障时能够将电机头从泵壳体上分离，该区域必须保持为可进入的。该轴向插入方向还具有如下优点：插拔连接件扁平构造地(flachbauend)抵接在供热循环泵的径向外侧面上，而不是如同常用的径向插拔连接那样设置在侧面，即相对于叶轮轴横向设置并径向伸出。在这种布局中，插拔连接件实际上可以完全位于泵壳体外轮廓的内部(在轴向方向上观察)，在较细的电机壳体的旁边。
电机壳体至少在定子区域中具有基本上为环形的横截面，并配备有用于泵壳体、基本上为矩形但也可是圆形的法兰。电机壳体通过该法兰连接在泵壳体上，在此，在法兰的角部区域中拧上螺丝，以连接电机壳体和泵壳体。在本发明的一种优选的扩展方案中，插头或插座设置在一径向区域中，该区域位于相邻螺丝的虚拟轴向延长部之间，或相对于该延长部径向错开。
在此优选将插头或插座设置在基本上平行于泵的位于吸入套管和压力套管之间的穿流方向且不与其垂直的区域中。特别优选将接线盒设计为，在位于相邻螺丝的虚拟轴向延长部之间的局部区域中径向突出，必要时甚至超出泵壳体的外轮廓。即，接线盒的这些突出区域沿叶轮的轴向方向看位于吸入套管或压力套管的范围内，也就是在其他情况下反正也不能使用或很难使用的自由空间内。
优选除了用于电连接的插头或插座之外，还设置另外的用于连接传感器或外部转速控制器的插头或插座。优选将这些其他的插头或插座设置为，使它们的插拔连接沿轴向方向进行，即，配对件可以从接线盒旁边的区域沿朝向泵壳体的方向插入。所连接的传感器例如可以是外部压力传感器、外部温度传感器或流量传感器。外部控制器例如可以是供热系统的锅炉控制器，其例如在脉冲宽度控制的情况下预先设定了用于电机控制的脉冲宽度。
特别优选将一个或多个插头或插座与至少一部分接线盒一体化地制成为注塑部件并具有浇铸而成的接触件，优选这些接触件在接线盒的内部结束于接线盒中的电路板上或电路板中。在此，优选将插头或插座模制在接线盒的基体上，该基体包括毗邻电机的底部和至少一部分侧壁。对接触件的浇铸将确保对接触件从接线盒由内向外的密封的引导，由此可以得到稳定的插头或插座并同时固定设置在接线盒内部的电路板，在此，接触件结束于该电路板中。
当除了用于电连接的插头或插座之外，还设置其他用于传感器或外部控制器的插头或插座时，优选这些部件不是直接并排地设置，而是沿轴向彼此错开设置，这将提高各个插拔连接件的可接近性。
由于用于电连接的插头或插座通常比用于传感器或控制终端的插头或插座更大和更加突出，因此优选将用于电连接的插头或插座设置为更接近泵，即设置在电机壳体的区域中，并将其他的插头或插座设置在接线盒的区域中。这种布置的优点还在于，使得插拔连接在操作过程中互不干扰。
特别优选利用卡锁连接件连接插拔连接件，即，在插头和插座之间或在插座和插头之间设置至少一个卡锁连接件，从而在插入后使得两个部件彼此电连接和机械连接。在此将卡锁连接件设计为，使其沿插入方向自动卡锁。
在此优选将插头和插座之间的连接(即电连接)以及接线盒和电机壳体和/或泵壳体之间的连接都设计为卡锁连接，然后可以无需工具地使接线盒与电机壳体或接线盒与泵壳体以相同的方式通过插入彼此连接，这与电插拔连接时的情况相同。优选所述卡锁连接沿同一方向进行，也就是将接线盒沿轴向方向设置在电机上。
优选将用于电连接的插头或插座设计为扁平插头或扁平插座，即，使接触件基本上并排位于一个平面上，且优选在基本上平行于电机壳体的平面上。通过这种布置可以实现非常紧凑的结构形式，特别是由此使得插拔连接在泵壳体侧面上极少沿径向方向进行。
优选不仅将用于供热循环泵的电连接的插头或插座设计为扁平插头或扁平插座，而且还可以将其他的插头或插座，尤其是其他用于传感器或外部电机控制器的插头或插座设计为扁平插头或扁平插座。这些插头或插座也具有优选并排位于一平面上的接触件，这些接触件平行于电机壳体或是基本上与其平行的，即在径向方向上占据的位置很少。
附图说明
下面根据附图中所示出的实施例对本发明做详细说明。图中示出：
图1以简化的透视图示出了根据本发明的供热循环泵，
图2以与图1相应的视图示出了带有径向扩展部分的接线盒，
图3以透视分解图示出了泵、电机和接线盒，
图4以透视分解图示出了如图3所示的接线盒的结构，
图5示出了从下面看到的接线盒的透视图，
图6以纵向截面透视图示出了接线盒和已安装有泵叶轮的电机，
图7以放大视图示出了位于接线盒和电机之间的接地接触件区域中的纵向截面图，
图8以放大视图示出了从泵侧面看到的电机壳体法兰的角部区域。
具体实施方式
如图1以及图3至图8所示的供热循环泵具有离心泵，其包括泵壳体1，该泵壳体具有吸入套管2和压力套管3以及设置在二者之间的导引通道，导引通道将来自吸入套管2的液体输送到支承在泵壳体1内部的泵叶轮5的吸入口4，泵叶轮5的输出侧连接在通向压力套管3的通道上。
供热循环泵具有电机，在此为湿运行电机，其转子6在充满液体的缝管7中运行。缝管7被定子(即在四周围绕缝管7设置的电机绕组)以及用于容纳定子的电机壳体8所围绕。转子6具有中间轴9，其延伸至泵壳体1中并承载着泵叶轮5，从而将转子6的转动运动传递到泵叶轮5上。
电机壳体8在其指向泵壳体1的一侧具有法兰10，电机壳体8通过该法兰连接在泵壳体1上，并通过四个螺丝11在该法兰的角部区域中与泵壳体1密封、固定地连接。在所示出的实施方式中，泵壳体1和电机壳体8由金属制成并制造为铸件。
在这里所示出的供热循环泵中，电机壳体8是金属铸造壳体。但是对于本发明而言，该壳体也可以由浇铸而成的定子构成，例如将定子绕组浇铸在合成材料中。还可以将电机壳体设计为注塑件。需要指出的是，在下面将要详细说明的接地接触件将被单独纳入合成材料的内部，并与定子铁芯以及电机的金属缝管导电连接。
该供热循环泵具有接线盒12，该接线盒由合成材料制成并安装在电机壳体8的背向泵壳体1的轴侧上，并与电机壳体8在其轴侧完全搭接，并在径向、即外周侧部分搭接。
在此以及下面所列出的轴向和径向空间条件涉及到转子6或泵叶轮5的转动轴13。轴侧是指相对于转动轴13基本上垂直延伸的一侧，而径向表面是指平行于转动轴延伸的面。
电机壳体8在法兰区域中具有圆化的、基本上为正方形的横截面，而电机壳体的其他部分，也就是与接线盒12相连的部分具有基本为环形的横截面，并因此具有圆柱形护套形状的外周面。当泵壳体1和电机壳体8通过四个螺丝11可拆卸地彼此连接时，由合成材料制成的接线盒12通过卡锁连接件固定在电机壳体1上。为此，接线盒12具有四个从接线盒的侧壁14向泵壳体14延伸的舌形件15，在舌形件的端部上在侧面设置卡锁凸出部16，其向后啮合在电机壳体8中的卡锁凹槽17中，该卡锁凹槽在电机壳体8上模制于法兰10的区域中。这些卡锁凹槽17分别由从法兰10通向接线盒12的管状导向件18中的梯级(Stufe)在电机壳体8上形成(见图8)。
在将接线盒12沿轴向方向、即插入方向19插在电机壳体8上的过程中，舌形件15到达与其中心对齐设置的导向件18中，在此，卡锁凸出部16通过舌形件的横向偏转侧向向内越过构成卡锁凹槽17的梯级，并在超出之后通过舌形件15的弹性复位向外锁住，从而将接线盒12保留在电机壳体8上。
沿转动轴13的方向看，接线盒12具有基本上为矩形的外轮廓，并且在角部区域中，即在螺丝11的虚拟轴向延长部的区域中开槽，因此，即使已安装接线盒12，沿轴向方向放置的工具也可以接近螺丝11。该角部凹槽标记为20。
在这种造型中，在所示出的垂直安装位置(吸入套管2和压力套管3彼此垂直地上下重叠)上得到接线盒12的水平边缘区域21和垂直边缘区域22。
在所示出的实施方式中，垂直边缘区域22用于实现电接触，而水平边缘区域21用于电子配件在接线盒内部的安放。由于相同结构的泵可以配备具有不同电机电子装置的电动机，因此对比图1和图2可以清楚地看到，当使用不同的接线盒时(其唯一的不同之处在于水平边缘区域21的径向延伸)，接线盒的内部容积可以在不改变电连接的情况下发生变化，并且不管是在电机侧还是在接线盒侧。在图2中将扩展的水平边缘区域标记为21a，并将接线盒标记为12a。
在垂直边缘区域22中设置电接触件，并且在接线盒12的轴向方向上沿朝向泵壳体1的方向看，在右边的垂直边缘区域22中设置至电机绕组的接触件23，在左边的垂直边缘区域22中设置从电机的电接口引向插入式接口的接触件24。在如图6所示的截面图中可以看到接触件23和24。它们分别由金属片构成，也就是构造为冲压件，并构造为按组相同的，即，所有的接触件23彼此结构相同，而所有的接触件24彼此结构相同。
所有的接触件23和24以及其他设置在垂直边缘区域22中左侧、用于电机控制器的接触件25在接线盒12中结束于电路板26，为清楚起见，该电路板在如图6所示的视图中并未示出，但是在如图4所示的分解图中可以清楚地看到，并且其承载着电机控制器的电气和电子元件，在此特别是变频器。
接触件23、24和25被密封地铸入由热塑合成材料制成的接线盒12中，并且接触件23位于接线盒12的底部27中，接触件24和25位于底部27中或与其相邻的侧壁14上。
接线盒12的底部27是完全密闭的，并与电机壳体8的轴向壁28间隔开(见图6)。底部27过渡到同样密闭的侧壁24中，侧壁14的轴向端部通过同样为密闭的盖29封闭(相对于接线盒的内部封闭)。盖29通过环绕的焊缝30而材料配合地与由底部27和壁14构成的接线盒12的基体相连接。通过这种方式不仅可以紧密地，而且还可以密封地封闭接线盒内部，即，能够可靠地保护位于接线盒内部的、敏感的电子元件免于灰尘、水和气体的伤害。
焊缝30通过盖侧的激光焊接构成。为此，盖29由可透过激光的材料制成，而基体，也就是底部27和侧壁14，由基本上不能透过激光的材料制成。在进行这种焊接时，激光束从盖侧出来指向侧壁14的面向盖的端面。在此，激光束通过可透过激光的盖29到达侧壁14的端面，在那里激光将材料熔化，这些材料基于热效应与盖材料熔结并通过这种方式在侧壁14和盖29之间形成密封的焊接处，由此使接线盒12对外密封封闭。在此，这种焊接不仅在位于外面的壁14的区域中进行，而且还在中央凹槽31的区域中，即在通常对于焊接而言极难进入的位置上进行。
中央凹槽31贯穿接线盒12，该中央凹槽沿轴向方向延伸，并通过塞子42加以封闭且不与接线盒的内部相连接。凹槽31通往位于电机壳体8的轴向壁28中且同样用螺丝封闭的开口，通过该开口可以接近轴9的自由端部，从而在转子6被卡住时能够用手使其自由地转动。用于封闭该开口的螺丝是内六角平头螺丝，在此，将内六角形插口(Innensechskantaufnahme)设计为，在移除螺丝时可以将螺丝保留在工具上，从而在移除塞子42时可以用扳手移除螺丝，然后利用其他的工具手动转动轴9。然后再以相反的顺序再次封闭开口。凹槽31沿轴向方向贯通接线盒12，从而在接线盒12中获得密封封闭的环形空间。
对于设置用于连接电机绕组的接触件23而言，其根据插座32的类型形成于接线盒12的底部上并且是在右边的垂直边缘区域22中。在电机壳体8上设置位于轴向壁28上且朝着接线盒12轴向突出的插头33，其在将接线盒12插在电机壳体8上时与插座32相连接，由此在接线盒12和电机绕组之间建立电连接。
在与接线盒12的垂直边缘区域22相对的左边一侧设置对应插座34的带有引脚的接触件24和对应插座35的接触件25。如图7所示，其中一接触件24为接地接触件，用于使金属电机壳体8与相应的插座34的接地端或与相应的接线盒12内部的电路板26上的接地端相连接。为此，接触件24在引脚上具有插入件36，该插入件在板平面上呈略微的凸球状，并在插入件36的插入方向上具有中央纵向凹槽37。为了与接地接触件的插入件36中心对齐，在电机壳体8的轴向壁28上的轴向突起39中设置插座型的凹槽38。凹槽38的横向尺寸略小于位于凸球状区域中的插入件36的横向尺寸，因此在将插入件36插入凹槽38中时，该插入件至少弹性地、也可能是塑性地变形，从而确保在电机壳体8中在插入件36和凹槽38之间形成紧密的接触并因此确保可靠的接地。为了使插入件36在必要时也能够塑性地变形，设置了凹槽37。
通过模塑成型与接地接触件相一致地构成的非接地接触件24同样具有带有凹槽37的插入件36，但是在插入件36的区域中被合成材料包封，在此，电机侧是一自由空间，因为突起39几乎正好设置在接地接触件的插入件36的区域中。
接触件24以及因此而特别与电机壳体8紧密连接的接地接触件在底部27中或在侧壁14中分叉成两个引脚(见图7)，并从接线盒斜向延伸至泵壳体1，沿着电机壳体8的外周平行地结束，但是与电机的法兰10间隔开，并在那里弯曲180°，在这里接触件24共同构成插座34，用于接收位于供电线路电缆端部上的连接插头。插座34的外壳与接线盒12一体化地制成。插座34相对于接线盒12错开地设置在电机壳体8的旁边在其外周上。插入插座34中的插头可以沿轴向方向、也就是沿朝向泵壳体1的方向插入，并位于接线盒12的旁边，确切地说位于左边的垂直边缘区域22的旁边。插座34具有卡锁凸出部40，其是卡锁连接件的一部分，卡锁连接件的另一部分设置在配对件上，也就是插头上。
接受接触件25的插座35以类似的方式从接线盒12中引出，但是要通过侧壁14。在如图3所示的视图中，在那里形成的插座35在接线盒12的外周上毗邻左边的垂直边缘区域22，但是却不像插座34那样相对于电机壳体8错开设置，而是直接位于接线盒12的旁边。插座35具有卡锁凸出部41，用于确保防止插入该插座中的插头松脱。插座34和35如同插座32一样利用注塑技术与接线盒12一体化制成，也就是在制造接线盒基体的过程中对接触件23、24、25进行注塑包封。
将插座34和35设计为扁平插座，使其接触件24或25分别并排地位于基本上平行于电机壳体8的平面上。通过这种布置可以使得电机壳体8或接线盒12旁边的径向空间相对较小。
如果电机壳体不是金属铸造壳体，而是合成材料壳体或围绕定子的浇铸材料，则需要为电机壳体突起中的凹槽38配备接触件，例如由中空圆柱形的金属插座构成，其与定子铁芯和金属缝管7导电连接，以便在供热循环泵的某个组件由于定子故障而通电时确保电气安全。
附图标记列表
1 泵壳体
2 吸入套管
3 压力套管
4 吸入口
5 泵叶轮
6 转子
7 缝管
8 电机壳体
9 轴
10 电机壳体的法兰
11 螺丝
12 接线盒
12a 图2中的接线盒
13 轴和泵叶轮的转动轴
14 接线盒侧壁
15 接线盒的舌形件
16 舌形件上的卡锁凸出部
17 卡锁凹槽
18 导向件
19 插入方向
20 角部凹槽
21 接线盒的水平边缘区域
21a 图2中的接线盒的水平边缘区域
22 垂直边缘区域
23 与电机的接触件
24 与外部电源的接触件
25 用于电机控制器的接触件
26 电路板
27 接线盒的底部
28 电机壳体的轴向壁
29 接线盒的盖
30 焊缝
31 接线盒中的中央凹槽
32 接线盒底部中的插座
33 电机壳体上的插头
34 接触件24的插座
35 接触件25的插座
36 接触件24的插入件
37 插入件中的凹槽
38 突起39中的凹槽
39 电机壳体上的突起
40 插座34上的卡锁凸出部
41 插座35上的卡锁凸出部
42 用于凹槽31的塞子。

Claims (11)

1.一种供热循环泵，其具有：泵壳体(1)和设置在该泵壳体中并由电动机驱动的泵叶轮(5)，该电动机设置在与所述泵壳体(1)轴向连接的电机壳体(8)中；以及轴向连接在所述电机壳体(8)上的接线盒(12)，用于放置电机控制装置的电气和/或电子元件；以及一个或多个设置在所述接线盒(12)外侧的、用于实现电连接的电插拔连接件的插头或插座(34)，其特征在于，将所述插头或插座(34)设置为，相对于所述接线盒(12)轴向错开并相邻于所述电机壳体(8)，并且将所述插头或插座(34)设置为，能够沿朝向泵壳体(1)的轴向方向(19)插入所述插拔连接件的配对件中。
2.如权利要求1所述的供热循环泵，其特征在于，所述电机壳体(8)具有基本上为环形的横截面，并具有朝向所述泵壳体(1)且基本上为矩形的法兰(10)，螺丝(11)被引导穿过所述法兰的角部区域(20)，以连接所述电机壳体(8)和所述泵壳体(1)，以及，所述插头或插座(34)设置在一径向区域中，该径向区域位于相邻的螺丝(11)的虚拟轴向延长部之间，或相对于该延长部径向错开。
3.如权利要求1所述的供热循环泵，其特征在于，除了所述插头或插座(34)之外，还设有其他的插头或插座(35)，用于连接传感器或外部控制器。
4.如权利要求2所述的供热循环泵，其特征在于，除了所述插头或插座(34)之外，还设有其他的插头或插座(35)，用于连接传感器或外部控制器。
5.如权利要求3或4所述的供热循环泵，其特征在于，插头和/或插座(32，34，35)与所述接线盒(12)的至少一部分一体化地制成为注塑部件并具有浇铸而成的接触件(23，24，25)，这些接触件在所述接线盒(12)内结束于所述接线盒(12)中的电路板(26)中或电路板(26)上。
6.如权利要求5所述的供热循环泵，其特征在于，所述插头和/或插座(34，35)并排地并沿轴向方向(19)彼此错开地设置。
7.如权利要求3或4所述的供热循环泵，其特征在于，用于电连接的所述插头或插座(34)设置在所述电机壳体(8)的区域中，所述其他的插头或插座(35)设置在所述接线盒(12)的区域中。
8.如权利要求3或4所述的供热循环泵，其特征在于，插头和/或插座(34，35)借助于卡锁连接件(40，41)与所述插拔连接件的配对件相连接。
9.如权利要求1至4中任一项所述的供热循环泵，其特征在于，所述接线盒(12)借助于至少一个卡锁连接件(16，17)与所述电机壳体(8)和/或所述泵壳体(1)相连接。
10.如权利要求5所述的供热循环泵，其特征在于，将用于电连接的所述插头或插座(34)设计为扁平插头或扁平插座，其中，所述接触件(24)设置在基本上平行于所述电机壳体(8)的平面中。
11.如权利要求所述5的供热循环泵，其特征在于，将所述其他的插头或插座(35)设计为扁平插头或扁平插座，其中，所述接触件(25)设置在基本上平行于所述电机壳体(8)的平面中。
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