CN107013493B - 用于生活用水设施的结构单元 - Google Patents

Abstract

一种生活用水设施，具有进水接口(12)、出水接口(28)、离心泵(3)、电动机(5)、电/电子控制器和膜压力容器(30)，其中，离心泵(3)和膜压力容器(30)彼此相叠地设置并通过结构单元(6)彼此连接。结构单元(6)包括水接口(12、28)和位于水接口(12、28)和泵(3)之间的管道连接部以及用于膜压力容器(30)的螺纹套管(29)。

Description

用于生活用水设施的结构单元

技术领域

本发明涉及一种生活用水设施，其具有进水接口、出水接口、离心泵、驱动离心泵的电动机、膜压力容器和电/电子控制器。

背景技术

这种生活用水设施被视为现有技术，并且已经被多样化地应用。一种已知的这种类型的生活用水设施由申请人以Grundfos MQ的名义在销售。该供水系统具有壳体，该壳体主要考虑到对电动机以及后置连接的多级离心泵的设置，该多级离心泵具有水平的、即卧式的驱动轴。在离心泵的区域中，通常由合成材料构成的壳体被不锈钢罐覆盖，该不锈钢罐在端侧面具有进水接口。在筒形的壳体上，在电机侧如马鞍一样安装(aufgesattelt)有方形的壳体部件，该方形壳体部件环绕安装(umhaust)有电/电子控制器和电接口。在该壳体部件和罐状的不锈钢壳体之间设有出口接口。

该生活用水设施已经证明了其成功，但是由于其复杂的结构，使得制造和组装也很昂贵。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于，特别是在考虑到制造成本和运行的情况下对这种生活用水设施进行结构上的改进。

根据本发明的目的通过一种生活用水设施来实现。本发明的优选的设计方案由以下的说明、附图和其他部分给出。在此，根据本发明，在说明书和其他部分中给出的特征可以分别、也可以适当结合地用于进一步设计根据本发明的技术方案。

根据本发明的生活用水设施具有进水接口、出水接口、离心泵、驱动该离心泵的电动机以及电/电子控制器和膜压力容器。根据本发明，离心泵和膜压力容器彼此相叠地设置，并通过一结构单元彼此连接，该结构单元具有水接口和位于水接口和泵之间的管道连接部以及用于膜压力容器的接口。

基于根据本发明的设计，该生活用水设施的液体引导部件在空间上被集中起来并最大程度地导入至一结构单元中。在此，主要的设计前提是使离心泵和膜压力容器彼此相叠地设置并通过该结构单元彼此连接，该结构单元具有水接口和位于水接口和泵之间的管道连接部以及用于膜压力容器的接口。因此，根据本发明的结构单元统一了该生活用水设施的全部液体接口，也就是说既有外部的也有内部的。这样做在结构上的优点在于：剩下的非液体引导构件无论是在材料上还是在结构上均可以被设计为，不必满足液体引导所需要的前提条件。另一个关于结构和操作技术的优点在于：所有外部的水接口均被设置在这样一个结构单元上。

根据本发明的一种优选的扩展方案，该结构单元不仅包括前述的管道输送部和接口，而且还构成泵壳体的一部分，特别是包括泵的吸入口。因此，在生活用水设施内部仅仅还需要根据液体输送的要求相应地设计环绕泵的构件。

根据本发明的一种优选的扩展方案，该结构单元不仅具有管道接口和前述的管道连接部，此外还具有排水口

位于生活用水设施中的液体可以通过该排水口被排出，从而使得生活用水设施是防冻的，而不必填充防冻剂。

在制造技术上特别有利的是，前述的结构单元被构造为一体化的合成材料注塑件。由此可以减少构件数量，从而降低储存成本和组装成本。

对于生活用水设施，存在如下被视为现有技术的设计：在首次填充水之后，需要确保一般情况下不存在于离心泵中的自吸。在根据本发明的一种扩展方案中，在结构单元中设有用于自吸的装置，即，产生自吸效应所必需的装置。在此通常为止回阀和带有封闭塞的开口，通过该开口可以进行填充。

优选该结构单元还具有这样的止回阀：其优选被设置在泵壳体部件和出水接口和/或用于膜压力容器的接口之间的管道部分中。在此，该管道部分为了能够收纳止回阀而优选被设置为，其径向地连接在泵壳体上，并在端侧被构造为开放的。这种设置一方面能够实现紧凑的结构方式，另一方面能够实现在该结构单元中的整合。

在此，根据本发明的一种优选的扩展方案，止回阀被构造为插入式弹筒(Einschubpatrone)，在此将止回阀的阀座设置在结构单元中，优选设置在收纳止回阀的管道部分中。这种弹筒状的设计一方面能够通过拉出弹筒而简单地更换止回阀的密封体或至少是密封件，另一方面使得结构单元中的可用于插入或者拉出弹筒的开口可以被用作水的注入口。水被注入，以便能够实现自吸效应。该开口必须在以后通过合适的封闭件被密封地关闭，优选通过相应于插入式弹筒构造而成的封闭塞。

对于操作特别有利的是将水接口设置为朝向生活用水设施的一侧，更确切地说优选沿着离心泵轴的方向朝向一侧。在此需要指出的是，水接口被沿着或平行于离心泵轴的方向设置，即，在卧式轴的情况下通常设置在运行中大约竖直设置的并垂直于该轴取向的端壁上。

优选这些水接口由螺纹套管构成，其上分别可限制移动地、特别是可枢转地并且可松脱地固定有一接口套管构件。这样的设置有利于补偿在连接在固定管道上时的对准错误。此外，接口套管构件可以被简单地替换，以便能够与现场存在的接口构件安装在一起。在此，可以在无需较大技术成本的情况下考虑地域特定的特殊性，因为结构单元在此本身未被包括。

特别优选结构单元也包括用于膜压力容器的接口。优选该接口也由螺纹套管构成，在此，结构单元还优选具有用于固定和/或支撑容器的支撑件。

为了进行压力检测而优选设置的压力传感器优选通过套管在压力侧集成在结构单元上。

为了确保生活用水设施的用电安全，设置有接地接口，该接地接口可以从外部接近，并且在根据本发明的一种优选的扩展方案中，该接地接口被如下地设置在结构单元中：该接地接口与输送液体处于电连接中。由此可以确保液体引导构件完全地接地。

泵壳体在结构单元侧具有吸入口以及一法兰，泵壳体可以通过该法兰与连接于其上的管状泵壳体部件螺丝固定。由此使得泵壳体同样能够以有利的方式安装在结构单元上，结构单元也因此在结构上形成液体引导构件的承载部分。其他的封闭生活用水设施本身的壳体构件也可以因此被更进一步地自由设计，并且仅需要少量的部件就能完全具有承载的功能。

优选离心泵和电动机具有共同的轴，该轴优选为卧式的，即在运行中被水平地设置。为了实现电子控制设有一内壳体，该内壳体被设置在电机的上方，优选在膜压力容器的旁边。在这种设置中，泵的所有电压输送构件(spannungsführenden Bauteile)均被设置在后部的壳体部分中，也就是说远离了液体引导构件，这是很有利的。

附图说明

下面借助于在附图中示出的实施例进一步说明本发明。其中：

图1以非常简化的示意图示出了根据本发明的生活用水设施的纵剖面图，

图2以放大的透视图并局部以截面图的形式示出了结构单元以及连接在其上的部件，

图3以从下方和右前方斜向看到的放大透视图示出了结构单元以及水接口的一侧，

图4示出了从下方和左前方斜向看到的根据图3的结构单元，和

图5以透视图示出了结构单元以及指向内部的一侧。

其中，附图标记列表如下：

1 壳体

2 足部

3 离心泵

4 轴

5 电动机

6 结构单元

7 帽状部件

8 开口(流出开口)

9 螺纹套管(流出)

10 封闭塞

11 开口

12 (进水)螺纹套管

13 帽状部件的肋片

14 吸入口

15 帽状部件的法兰状突出部

16 泵壳体部件

17 泵壳体部件的管状部件

18 封闭塞

19 保持件

20 阀体

21 止回阀

22 阀座

23 环形体

24 引导交叉部

25 螺旋压力弹簧

26 O形环

27 环形通道

28 (出水)螺纹套管

29 螺纹套管(用于膜压力容器)

30 膜压力容器/补偿罐

31 膜

32 气体体积部

33 支撑臂

34 用于压力传感器的接口套管

35 套管构件

36 盖形螺母

37 电子器件壳体

38 用于接触部的开口

具体实施方式

由图1可见其结构的生活用水设施具有包围整个生活用水设施的壳体1，该壳体向下过渡至足部2中，生活用水设施利用该足部站立于地面上并通常用螺丝锚定。在壳体1的内部设有多级的离心泵3，该离心泵的轴4承载着叶轮并进入到用于驱动泵3的电动机5中。轴4被卧式地设置，也就是说，驱动器的纵轴线平行于足部2的支承面水平地放置。

壳体1基本上在五个侧面包围生活用水设施，即，如图1所示的下方、上方、图1中的右侧端面和图1中不可见的两个平行于纸平面的侧面。在图1中的左端侧面上，壳体1被构造为开放的，并且可以通过如图3至图5所示的由合成材料注塑件一体化构成的结构单元6封闭。

结构单元6具有在安装位置上位于下方的帽状部件7，该帽状部件在靠近底部的附近具有构成生活用水设施的水流出口的开口8。开口8配设有向外突出的螺纹套管9，封闭塞10可以被密封地拧紧在该螺纹套管上。

在开口9的上方间隔开地设有开口11，该开口11具有朝向外部的、用于水流入的模制螺纹套管12。

帽状部件7在其平坦的端侧上配设有套管9和12，而在周向区域中通过肋片13来强化。结构单元6的帽状部件7向内构成泵壳体的一部分，并且包括有泵3的吸入口14。帽状部件7在肋片13的端部上具有法兰状的径向突出部15，在该突出部上拧接有向内连接在其上面的泵壳体部件16，该泵壳体部件包围离心泵3直至驱动侧的端部，并且轴4密封地穿过该泵壳体部件。

在帽状部件7上径向向上地连接有管状部件17，该管状部件被构造为向上开放的，其在此配设有内螺纹，封闭塞18被密封地拧入到该内螺纹中。封闭塞18通过设置在其上的保持件19承载止回阀21的阀体20，该止回阀的阀座22设置在管状部件17中。

保持件19由三个从封闭塞18沿阀座22的方向延伸的杆组成，这些杆在端侧承载着环形体23，阀体20的一个端部被轴向地引导进入到该环形体中，该端部在此被构造为杆状的。阀体20的另一端部在管状部件17的内部被引导通过引导交叉部24。在此，在阀体20和环形体23之间设有螺旋压力弹簧25，其产生用于止回阀21的关闭力。阀体20在阀座22的区域中配设有环形的凹槽，在该凹槽中安放有O形环26，该O形环形成实际的密封。

封闭塞18、保持件19、阀体20和阀座22的这种布局被设计为，在拧上封闭塞18的情况下，首先将正好位于封闭塞18后面的空间与周围环境压力相关联。在接下来拧开时，阀体20将与O形环26一起被从阀座22上取下，从而使得位于止回阀21后面的空间也与周围环境压力相关联。当随后封闭塞18被完全拧下时，保持件19可以与阀体20和O形环26一起按照弹筒的方式从结构单元6的管状部件17的向上开放的开口中被取下。

如图1和图2所示，管状部件17在内部通入泵壳体中，当然也就是通入到吸入口14的区域中，即环形通道27中，该环形通道从泵3的压力侧沿周向在泵壳体部件16的内部延伸。由此，管状部件17构成离心泵3的压力侧管道，并且在用于进水的螺纹套管12的上方间隔开地配设有用于出水的螺纹套管28。该螺纹套管28通入由管状部件17构成的通道中，更确切地说在止回阀21的阀座22和封闭塞18之间。由此，用于出水的螺纹套管28在运行位置上位于用于入水的螺纹套管12的上方，它们被确定并构造为具有相同的尺寸并指向同一端侧，即图1中的左端侧。

在背侧，即指向内部的一侧，相对于螺纹套管28略微向下错开地设有指向壳体内部的螺纹套管29，其被设计用于连接可拧紧在该螺纹套管29上的膜压力容器30(也被称为补血管30)，从而使得该膜压力容器30的一部分与生活用水设施的压力侧连接。另一侧以通常的方式具有通过膜31分隔开的封闭的气体体积部32，该气体体积部构成压力存储部。由于膜压力容器30相对于螺纹套管29特别是如图1和图2所示地既在轴向上伸出，也在径向上伸出，因此结构单元6在螺纹套管29的旁边还具有两个支撑臂33，该支撑臂支撑膜压力容器30，并在该支撑臂的端部上通过螺丝附加地将该膜压力容器固定。由此将膜压力容器30设置在离心泵3的上方。

在螺纹套管28和29之间的区域中，在管状部件17上设有另一个接口34，该接口用于与压力传感器的联接。该接口34是通常在紧凑型供暖设备、即所谓的气体调温器(Gasthermen)中所使用的那种接口。

用于出水口的螺纹套管28和用于入水口的螺纹套管12分别收纳有套管构件35，该套管构件通过被拧紧在各个螺纹套管12、28上的盖形螺母36加以固定。如图1所示，套管构件35在坐落于螺纹套管12、28内的区域中被构造为凸球形的并配设有用于密封的O形环，从而使得套管构件35能够轻微地枢转，以便在接入将与套管构件35相连接的各个管道时能够补偿对准公差。

在结构单元6的内部，在流体引导区域中设有用于联接与接地接口导电连接的触点的开口38，该接地接口穿过壳体1并在外侧配设有接口端子。

生活用水设施的电子器件被安放在单独的电子器件壳体37中，该电子器件壳体设置在电动机5的上方以及膜压力容器30的旁边，并构成壳体1的一部分。

正如在前述说明书以及特别是根据图1的截面视图中所阐明的那样，在如上所述的生活用水设施中，液体引导构件和电压输送构件不仅如通常所做的那样是分离的，而且设置在壳体1的分离的部件中，这使得在实践中基于结构原因而排除了下述情况的发生：即，即使在连接区域中发生不密封的情况，液体也不会到达电动机和电子器件壳体的区域中。

在结构单元6中，不仅是集成了几乎所有的液体引导管道和接口，而且结构单元还拥有产生自吸效应所必需的结构设计方案。因此，泵3位于用于入水口的螺纹套管12的下方，这可以确保：即使在入水口处没有水时，在泵中也能够始终保留有基础数量的水。为了在生活用水设施首次启动时或者在冬季当水已被排出过后填满水，需要将封闭塞18移除，由此使得止回阀21的阀体20也被同时移除，从而使得为了防止回流而通过阀门21加以保护的通道被打开，因此从上方填充的水能够向下到达泵中，然后水在此产生自吸作用，随后装上封闭塞18，并因此使得止回阀21再次起作用。

Claims (20)

1.一种生活用水设施，具有进水接口(12)、出水接口(28)、离心泵(3)、电动机(5)、电/电子控制器和膜压力容器(30)，其中，所述进水接口为包括离心泵在内的生活用水设施限定了流体入口；并且其中，所述膜压力容器(30)被设置在所述离心泵(3)的上方并通过结构单元(6)彼此连接，其特征在于，所述结构单元(6)被构造为一体化的合成材料注塑件并且包括所述进水接口(12)和出水接口(28)、在所述进水接口(12)和出水接口(28)与所述泵(3)之间的管道连接部以及用于所述膜压力容器(30)的接口(29)。

2.根据权利要求1所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)包括所述泵壳体的一部分。

3.根据权利要求2所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)包括所述泵(3)的吸入口(14)。

4.根据权利要求1所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)包括水流出口(8)。

5.根据权利要求1所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)具有用于自吸的装置(18，21)。

6.根据权利要求1所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)包括止回阀(21)，所述止回阀设置在所述泵壳体部件和所述出水接口(28)和/或用于所述膜压力容器(30)的接口(29)之间的管道部分(17)中。

7.根据权利要求6所述的生活用水设施，其特征在于，用于收纳所述止回阀(21)的所述管道部分(17)径向连接在所述泵壳体上并在端侧被构造为开放的。

8.根据权利要求6所述的生活用水设施，其特征在于，所述止回阀(21)被构造为插入式弹筒。

9.根据权利要求8所述的生活用水设施，其特征在于，阀座(22)形成于所述管道部分(17)中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，所述进水接口(12)和出水接口(28)朝向一侧设置。

11.根据权利要求10所述的生活用水设施，其特征在于，所述进水接口(12)和出水接口(28)平行于离心泵轴地朝向一侧设置。

12.根据权利要求10所述的生活用水设施，其特征在于，所述进水接口(12)沿离心泵轴的方向地朝向一侧设置。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，所述进水接口(12)和出水接口(28)由螺纹套管(12，28)构成，在所述螺纹套管上分别能限制移动地并且能松脱地固定有接口套管构件(35)。

14.根据权利要求13所述的生活用水设施，其特征在于，所述接口套管构件(35)分别能枢转地固定在所述螺纹套管上。

15.根据权利要求1至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，所述用于膜压力容器(30)的接口具有螺纹套管(29)以及用于固定和/或支撑容器(36)的支撑件(33)。

16.根据权利要求6至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，在所述管道部分(17)上设有用于联接压力传感器的套管(34)。

17.根据权利要求16所述的生活用水设施，其特征在于，所述套管(34)用于联接能更换的压力传感器弹筒。

18.根据权利要求1至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)具有能从外部接近的接地接口，所述接地接口如下地设置在所述结构单元(6)中：所述接地接口与输送液体处于电连接中。

19.根据权利要求1至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，所述结构单元(6)的泵壳体部件(7)具有法兰(15)，所述泵壳体部件通过所述法兰能够与连接于其上的管状泵壳体部件(17)螺丝固定。

20.根据权利要求1至9中任一项所述的生活用水设施，其特征在于，所述离心泵(3)和所述电动机(5)具有共同的轴(4)，并且所述电/电子控制器被设置在位于所述电动机(5)上方的内壳体(37)中。

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