CN105090117B - 泵壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵组件(2)，其被设计为塑料注射成型件并被设计为连接到电马达。其包括压力连接部(7)和至少一个伸入吸入室的吸入连接部(13)。一空间用于接纳由所述电马达驱动的泵叶轮，所述压力连接部(7)伸入所述空间，该空间连接到吸入室。设置有两个伸入所述吸入室的吸入连接部(13、15)，其中一个吸入连接部(13)和压力连接部(7)被设置在相对侧。

Description

泵壳体

技术领域

本发明涉及一种泵壳体。

背景技术

作为本发明主题的离心泵(特别是电功率高达250瓦的小型和中型功率的加热循环泵)的泵壳体是大批量制造的产品。这类泵的泵壳体正在越来越多地不再由金属制造，而是由塑料制造，并因此被设计为塑料注模成型件。它们典型地包括吸入连接部和压力连接部，并被设计为接纳离心泵叶轮，离心泵叶轮被安置在电驱动马达的轴上，该驱动马达通过凸缘连接至泵壳体。

泵壳体构成吸入室且因此构成一空间的至少一部分，该空间被设置在叶轮的吸入端口的上游并典型地被设计为用于使进入气流平稳并用于分离空气和/或灰尘，这样的泵壳体被认为属于现有技术。

根据现有技术的这样的泵壳体与马达一起构成泵组件，该泵组件由装配工和安装工安装在加热设备中的合适位置，或者与其它单独改造的附件壳体(同样地注射成型塑料)一起例如被安装到加热器中，以便使传热介质(典型地水)在一个或多个加热回路中循环。不同的安装情形通常要求有不同的泵壳体设计，这样复杂且昂贵。已经发现将这类组件准浮动式安装在加热设备的管道中并不总是最佳的，这是因为，由于位于安装侧的组件没有、或至少没有被充分地支撑，所以管路系统的应力和振荡会被引入泵壳体内。这样特别对于塑料壳体而言会导致问题。另外存在的问题是，大容量流动需借助在低能量等级运转的现代加热系统来循环，以便供应这样的泵壳体。

发明内容

针对以上背景技术，本发明的目的是在考虑到上述那些问题的同时，提高根据已有类型的泵壳体在应用方面的多功能性。

该目的是通过本文提出的泵壳体来实现的。相关特征在其本身的每一情况以及合适的组合能够进一步构成根据本发明的方案。

关于根据本发明的泵壳体，其被设计为塑料注射成型件并被设计为连接到电马达。泵壳体包括伸入吸入室的至少一个吸入连接部，并设有伸入与吸入室连接并用于接纳电马达驱动的泵叶轮的空间的压力连接部。根据本发明，设有两个伸入吸入室的吸入连接部，其中一个吸入连接部和压力连接部被设置在相对两侧。

吸入连接部和压力连接部位于相对两侧的排列方式是特别有利的，这是因为泵壳体能够视情况而被设计成直列式壳体(inline housing)，并且特别适合于集成到现有管道网络中。由于吸入连接部和压力连接部位于彼此相对地远离的两侧，因此使其被定向为彼此成180°，所以能够特别简单地将其集成到现有管道系统中。由此，能够避免否则的话普遍使用的压力喷嘴倾斜排列方式，通过该方式更容易安装泵壳体。此外，另一吸入连接部允许另一加热回路或其它循环回路直接连接到泵上，通过该方式在安装到管道网络时确保更大的安装稳定性。

根据本发明的另一有益开发方案，另一吸入连接部并不被设置在两侧中的任何一侧(另两个连接部所在的侧面)，由此设置一个吸入连接部和压力连接部。特别优选的是，另一吸入连接部被直接设置在垂直于上述相对两侧的一侧(侧面)。因此，泵壳体能够连接到位于三侧(这些侧优选被设置成彼此成90°)的相应管道，对于组装技术和稳定性，这是特别有利的。

由此，泵壳体上的连接部优选以这样的方式来设置：使得这些连接部的纵向轴线位于一平面中，优选位于平行于泵叶轮的轴线、或平行于处在泵壳体内并接纳泵叶轮的空间的中间纵向轴线的平面中。在本发明的语境中，连接部的纵向轴线应被理解为经过连接部中心并经过连接部后延伸的管道段的中心的轴线(如果这样连接并被设计为直线的话)。对于弓形管道段，连接部的纵向轴线由被设置在连接部的中间、并垂直于使连接部的自由端终止的假想平面(例如在有凸缘的情况下为凸缘所处的平面)的假想轴线限定。

如果一个吸入连接部和压力连接部不仅相对，而且还被设置成彼此轴向偏置，则泵壳体及因此还有配备这种泵壳体的离心泵组件的设计就能够特别紧凑。然而，同样有利的还可以是，将这些连接部设置在相同的轴线上，由此使这些连接部的纵向轴线彼此对应，形成直列结构式的泵壳体。

根据本发明的泵壳体的又一有益开发方案，吸入室的区域设置成基本圆的圆柱形状，其中至少吸入连接部的纵向轴线位于一平面中；该平面与圆柱表面相交、与该圆柱表面相切、或经过该圆柱表面一小段距离，并且这个平面特别优选地被设置为平行于圆柱轴线、因此平行于泵壳体的中间纵向轴线。在本发明的语境中，一小段距离应被理解为总是小于位于这个平面中的管连接部的额定直径。对于这样的排列方式，管道连接部典型地位于由吸入室的圆柱表面构成的轮廓的外侧。由此，取决于该距离，结果是连接部以更大或更小的程度接合到圆柱壁内的方式伸入吸入室。这样的排列方式允许相对大的连接横截面，但不会显著增大壳体的直径。

由此，有利的不仅是两个吸入连接部，而且是压力连接部也位于该平面中。

由于根据本发明的泵壳体包括位于泵的吸入端口之前的吸入室，所以有利地，泵组件的其它功能元件也能被容置在该区域中。如果在安装条件下，吸入室的上部构成用于空气分离器的部分、或构成用于上侧的空气分离器的连接部，则是特别有利的，其中吸入连接部伸入吸入室的下部。所述上下排列方式顺应了重力，因此有助于这样设置的泵壳体和泵组件的正确排列安装。在流体中上行的空气在进入泵的吸入端口之前，通过空气分离器而被引导离开，并且吸入连接部由此伸入吸入室的下部，使得吸入室以自然方式支撑空气分离部。由此，因为所有的管道连接部均被设置在壳体的底部，所以可形成结构紧凑的泵组件。

管道连接部典型地不直接连接到吸入室，而是经由管道段(这些管道段连接相应的连接部)连接到吸入室或压力室。如果在这样的排列方式下，那么吸入连接部并且有利地还有压力连接部就会如所描述的那样位于一平面中，因此这些管道段出现在泵壳体的底部侧，就会至少仍具有类似于管道的结构，并且会增强泵壳体的固有稳定性(特别是在这一区域)。有利的是，这些管道段设有至少一个肋，以便进一步增强这种稳定性并形成公共接触区域，其中一个或多个肋有利地被引导以使得它们将所有的管道段彼此连接，并因此在壳体的下侧或底部侧形成稳定接触区域。这样在吸入室之下形成管道连接部的T形排列方式。

由此，根据本发明的又一开发方案，在肋的区域中有利地设置有安置部，这些安置部用于将泵壳体紧固在地基或底盘上，并优选包括用于接纳紧固螺钉的凹部，使得泵壳体(且由此还有整个泵组件)能够被紧固在地基、支撑物或类似部位上。这样的排列方式具体对安装到加热装置也是有利的，因为借此能够避免开始时概略描述的浮动式安装。

根据本发明的再一开发方案，在吸入室与用于接纳泵叶轮的空间之间设置有周边接触表面，该周边接触表面用于可插入偏转板，借助该可插入偏转板，吸入室相对于压力室被液压式地分离，以便使注模成型壳体的制造廉价且设计简单。这样的偏转板是一种环形板，其外周边或其平坦侧的外侧区域以密封的方式支承在泵壳体内，或者通过焊接、粘合或其它方式连接到这个泵壳体，并包括中心处的中间凹部，这些凹部构成泵的实际吸入端口而且与泵叶轮连接，使吸入侧和压力侧彼此液压式地分离。

有利地，泵壳体上的吸入室包括至少一个用于传感器(具体地用于压力传感器)以及另外或可选的用于附件(具体地用于卸压阀)的连接部；借助卸压阀，能够有效防止泵壳体因压力过高而过载。为了能够将泵集成到闭环控制系统中，这样的用于压力传感器的连接部是有益的。

特别有利的是，相对于泵壳体的吸入室的直径来确定泵壳体的尺寸，使得这一尺寸为吸入连接部横截面的直径的3-4倍。由此，吸入室的直径通常对应泵叶轮的直径。对于小型和中型功率的泵的通用叶轮尺寸来说，特别是在吸入连接部的区域中(但在压力连接部侧也同样)，通过这种方式能够实现相对大的管道横截面。

根据本发明的泵壳体被有利地设计为没有丢弃模芯的单件塑料注射成型件。通过这种方式，能够大规模制造廉价的注射成型件。用于制造壳体的工具包括合适的拉模芯(pull core)或枢轴模芯(pivot core)。在压力室的区域中可设置有周边具有下挖部的通常螺旋形区域，因此，因为这里有通常足够的自由空间，所以泵叶轮可被设置在壳体内，以便相应地从径向上减小芯模在从工件抽出之前的尺寸。

根据本发明的泵壳体可有利地应用于离心泵组件中，具体地能够有利地应用于温度调节技术的领域中，例如作为加热循环泵。当然，这样的循环泵也能应用于空调装置，即也用于循环冷却回路。由此，湿式运行马达、因此密封马达可有利地应用为电马达，其驱动轴承载被设置在压力室中的叶轮。

附图说明

以下通过附图中呈现的一个实施例示例来更详细地说明本发明。在附图中：

图1非常简化地且示意性地示出了具有根据本发明的泵壳体的泵组件的立体图；

图2是根据图1的组件从后侧看去的示意图；

图3是所述泵壳体从马达侧看去的立体图；

图4是所述泵壳体从马达侧看去的另一立体图；

图5是所述泵壳体从马达侧看去的视图；

图6是沿图5中箭头VI的方向看去的侧视图；

图7是沿图5中箭头VII的方向看去的侧视图；

图8是泵壳体的俯视图；

图9是泵壳体的仰视图；以及

图10是根据图9的泵壳体的纵向剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1：驱动马达

2：泵壳体

3：接线盒

4：凸缘

5：环形段

6：至压力连接部的管道段

7：压力连接部

8：圆柱形壳体段

9：盖

10：吸入室

11：偏转板

12：压力室

13：第一吸入连接部

14：第一吸入连接部的管道段

15：第二吸入连接部

16：第二吸入连接部的管道段

17：压力连接部的纵向轴线

18：第一吸入连接部的纵向轴线

19：第二吸入连接部的纵向轴线

20：公共平面

21：中间纵向轴线

23：肋

24：安置部

25：排出阀的连接部

26：排出阀

27：压力传感器的连接部

28：压力传感器

29：卸压阀的连接部

30：卸压阀

31：泵叶轮

32：容器(can)

具体实施方式

图中示出的加热循环泵组件包括电马达1；电马达1被设计为湿式运行马达，即包括容器32，具有轴的转子被可旋转地安装在该容器中。容器32的内部填充有流体，且所述轴锚固在马达1的转子中，该轴的自由端承载泵叶轮31，泵叶轮31被设置在泵壳体2中，泵壳体2通过凸缘被安装在驱动马达1上，离心泵组件共用驱动马达1。接线盒3被侧向地设置在驱动马达1上，经由该接线盒，不但设在定子中的线圈被连接且被连接到供电电源，而且还包括变频器，通过变频器能够有效地进行马达1的速度控制。

泵壳体2呈基本烧杯式形状。其包括凸缘4，凸缘4被设计为连接到被相应地设计到驱动马达上的相对凸缘。为此，凸缘4的侧向突起的角部区域中设置有四个螺钉，驱动马达1和泵壳体2借助这些螺钉而被可释放地连接至彼此。

圆柱段5呈环形(在外侧)，圆柱段5的内侧形成连接至凸缘4的螺旋壳体，并且这个螺旋壳体将叶轮所产生的流动的漩涡转变为叶轮的周边处的压力。这个环形段5围绕泵的压力室。管道段6以大体相切的方式与这个环形段5分离，管道段6的自由端形成泵的压力连接部7。

基本圆柱形壳体段8连接到环形的圆柱段5，壳体段8的端侧(此侧远离凸缘4)被圆形的盖9封闭。泵壳体2内、且在具有最终的盖9的这个基本圆柱形壳体段8内形成有吸入室10，并且这个吸入室被偏转板11封闭；偏转板11从马达侧插入泵壳体2中，并支承在位于泵壳体2内部的、处在圆柱形壳体段8与环形段5之间的周边接触表面上。这个板11使吸入室10与压力室12液压式地分离(hydraulically separate)。

泵壳体2(在图3和图4中被示出处在运行位置)包括第一吸入连接部13，第一吸入连接部13经由管道段14伸入吸入室10，管道段14构成泵壳体2的一部分。此外，泵壳体包括第二吸入连接部15，第二吸入连接部15经由管道段16伸入吸入室10，管道段16同样构成泵壳体2的一部分。第一吸入连接部13被设置在壳体2的与压力连接部7相对的一侧。第二吸入连接部15被设置在壳体2的垂直于压力连接部7的侧面、而且垂直于第一吸入连接部13的侧面的那一侧，因此精确地位于这些侧面之间。在图示实施例中，通向连接部7、13、15的管道段6、14、16被设计为直线状，使得这些连接部7、13、15的纵向轴线17、18、19构成管道段6、14、16的纵向中间(longitudinal middle)。压力连接部7的纵向轴线17和第一段连接部13的纵向轴线18彼此平行但偏离。吸入连接部15的纵向轴线19被设置成垂直于前述的纵向轴17、18。所有的纵向轴17、18、19位于公共平面20中，公共平面20被设置成平行于压力室12和吸入室10的纵向中间轴线21。此纵向中间轴线21还构成泵的叶轮的旋转轴线。

本实施例中的平面大致与吸入室10相切。管道段6、14、16基本处在泵壳体2的底侧的排列方式就由此而来，其中，管道段6、14、16与泵壳体8的圆柱部或环形段5相交，因此形成分别进入相应的室或空间10、12的管道。吸入连接部13、15的管道横截面比压力连接部7大，如图中明显地示出的。

在每一情况下，肋23被一体形成在这些管道段6、14、16的下侧，并且此肋在底侧连续地将所有管道段6、14、16彼此连接，使得形成肋23，如图9明显地示出的。此外，在这个公共肋23的构成用于泵壳体的公共接触区域的区域中，并且具体地在每一情况下在连接部7、13和15前方的一小段距离处，形成有安置部24。这些安置部24包括用于接纳螺钉的凹部，由此泵壳体2且因此还有完整的离心泵组件就能够被固定在地基上，例如被固定在钢板上。肋23和安置部24使泵壳体2的底侧稳定。

在位于盖9与圆柱形壳体段8之间的上部区域中，连接部25连接到吸入室10，而且这个连接部构成空气分离装置的一部分，该空气分离装置的排出阀26被可释放地集成到连接部25中。在连接部27之外，连接部27以及连接部29被设置在圆柱形壳体段8中的上侧，连接部27用于集成传感器(在此为压力传感器)28，连接部29用于集成卸压阀30。

所示泵壳体2是作为没有丢弃模芯的聚苯硫醚(polyphenylene sulphide)的单件塑料注射成型部件来制造的。壳体2能够有利地由聚酰胺或其它合适的高强度塑料来形成。

因为管道连接部7、13和15位于一个平面(在此为平面20)中，所以不仅构造方式非常紧凑，而且管道连接部还能被设计有相对大的横截面，这是因为这些管道连接部位于处在吸入室10与压力室12之下的自由空间中，并且仅需要到达这些空间的开口。

在上述泵壳体2中，连接部7、13、15被设计为对固定连接而言常见的插入式连接部，由U形夹来固定并由O型圈密封。然而，本发明也可提供螺钉连接部、凸缘连接部、或其它合适的连接部。在所示实施例中，吸入连接部13、15具有3/4英寸的横截面(19.04mm的管道直径)，其中，压力连接部7具有1/2英寸的横截面(12.7mm的管道直径)。叶轮31具有70mm的直径，且吸入室的直径因此同样是70mm。

Claims (19)

1.一种泵壳体，其被设计为塑料注射成型部件并被设计为连接到电马达(1)，具有压力连接部(7)和至少一个伸入吸入室(10)的吸入连接部(3)，一空间(12)连接到所述吸入室(10)并用于接纳由所述电马达(1)驱动的泵叶轮，所述压力连接部(7)伸入所述空间，其中，设置有两个伸入所述吸入室(10)的吸入连接部(13、15)，其特征在于，所述泵壳体是作为没有丢弃模芯的单件塑料注射成型件来制造的，并且一个吸入连接部(13)和所述压力连接部(7)被设置在相对侧。

2.根据权利要求1所述的泵壳体，其特征在于，另一吸入连接部(15)被设置在垂直于所述相对侧的侧面。

3.根据权利要求1所述的泵壳体，其特征在于，所述压力连接部(7)和吸入连接部(13、15)是以其纵向轴线(17、18、19)位于一平面(20)中的方式来设置的。

4.根据权利要求3所述的泵壳体，其特征在于，所述平面(20)垂直于所述泵叶轮的旋转轴线(21)。

5.根据权利要求1所述的泵壳体，其特征在于，所述一个吸入连接部(13)和所述压力连接部(7)是以彼此被相对地定向并轴向偏离的方式来设置的。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的泵壳体，其特征在于，所述一个吸入连接部和所述压力连接部是以被相对地定向并轴向相同的方式来设置的。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的泵壳体，其特征在于，所述吸入室(10)的区域中的壳体(2)具有基本圆的圆柱形状，并且至少所述吸入连接部(13、15)的纵向轴线(18、19)所处的平面(20)与圆柱表面相交、与所述圆柱表面相切、或经过所述圆柱表面一小段距离。

8.根据权利要求7所述的泵壳体，其特征在于，所述平面(20)被设置成平行于圆柱轴线(21)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的泵壳体，其特征在于，所述吸入室(10)的上部构成空气分离器的一部分，或者在其上侧包括用于空气分离器的连接部(25)，其中所述吸入连接部(13、15)伸入所述吸入室(10)的下部。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的泵壳体，其特征在于，通向所述压力连接部(7)和吸入连接部(13、15)的管道段(6、14、16)的外侧包括至少一个肋(23)，其中所述肋(23)构成公共接触区域。

11.根据权利要求10所述的泵壳体，其特征在于，用于紧固的安置部(24)被设置在所述肋(23)的区域中。

12.根据权利要求11所述的泵壳体，其特征在于，所述安置部(24)包括用于接纳紧固螺钉的凹部。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的泵壳体，其特征在于，用于可插入偏转板(11)的周向接触表面被设置在所述吸入室(10)与用于接纳所述泵叶轮的所述空间(12)之间，所述吸入室(10)借助所述偏转板(11)而相对于所述空间(12)被液压式地分离。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的泵壳体，其特征在于，用于传感器(28)和/或用于附件(30)的至少一个连接部(27、29)被设置在所述吸入室(10)上。

15.根据权利要求14所述的泵壳体，其特征在于，所述传感器(28)为压力传感器(28)和/或所述附件(30)为卸压阀(30)。

16.根据权利要求1至5中任一项所述的泵壳体，其特征在于，所述吸入室(10)的直径是至少一个吸入连接部(13、15)的直径的三倍到四倍。

17.一种具有根据权利要求1至16中任一项所述的泵壳体(2)的离心泵。

18.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述离心泵是加热循环泵。

19.一种离心泵组件，其具有根据权利要求1至16之一所述的泵壳体的离心泵，并具有与其连接的电马达(1)，所述电马达被设计为湿式运行马达并在其驱动轴上承载所述泵叶轮。

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