CN107438716B - 潜水泵系统及其潜水泵 - Google Patents

Abstract

一种潜水泵系统及其潜水泵，潜水泵包括防护壳（1）、以及设置在所述防护壳（1）内的泵体（2）、电机（3）和控制装置（4）。电机（3）的输出轴（31）与所述泵体（2）连接。潜水泵还包括包覆在控制装置（4）外对控制装置（4）密封的密封机构（5），以及将控制装置（4）的热量向外散发的散热系统（6）。该潜水泵中的控制装置（4）通过散热系统（6）经由密封机构（5）、防护壳（1）向外散热，既保证了对控制装置（4）的密封防水，又可使密封机构（5）内控制装置（4）上的电子元件的热量向外释放到水中，满足电子元件的散热效果。另外，潜水泵系统的潜水泵并联，主机通过一条主控制线路与同一系统的潜水泵控制信号并联电连接提供控制信号，并通过一条电源线路与同一系统的潜水泵电源线并联连接提供电源，减少控制线路和电源线路布线长度，节省用料。

Description

潜水泵系统及其潜水泵

技术领域

本发明涉及水泵系统，更具体地说，涉及一种应用于水下的潜水泵系统及其潜水泵。

背景技术

相关技术中的水泵中的控制装置的电子元件通常会产生较大热量，若水泵在空气中使用，通常会在铝合金散热器上安装散热风扇，把热量释放到空气中。但潜水泵若是在水下使用，无法安装散热风扇，所以无法很好的把电子元件的热量释放出来。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的潜水泵系统及其潜水泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种潜水泵，包括防护壳、以及设置在所述防护壳内的泵体、电机、控制装置；

所述电机的输出轴与所述泵体连接；

所述潜水泵还包括包覆在所述控制装置外对所述控制装置密封的密封机构，以及将所述控制装置的热量向外散发的散热系统。

优选地，所述散热系统包括位于在所述密封机构内的散热腔，所述散热腔内设有散热工质，所述散热腔的热端与所述控制装置相接触，所述散热腔的冷端与所述防护壳相接。

优选地，所述散热系统还包括设置在所述防护壳外的散热片，所述散热片的位置与所述散热腔的位置对应，以导出所述控制装置的热量。

优选地，所述密封机构包括围设在所述控制装置外的第一环氧树脂层，所述散热腔为设置在所述第一环氧树脂层内的热管。

优选地，所述电机外设有对所述电机进行防水的防水结构，所述输出轴穿设所述防水结构与所述泵体连接。

优选地，所述防水结构包括包覆在所述电机外的第二环氧树脂层、以及套设在所述第二环氧树脂层外的防护套，所述第二环氧树脂层、及所述防护套上设有与所述输出轴对应的转动孔，所述电机的输出轴上套设有密封套，所述密封套与所述转动孔之间密封配合。

优选地，所述防护套包括第一防护体和与所述第一防护体可拆卸安装的第二防护体，所述第一防护体和第二防护体分别可拆卸地安装到所述电机外。

优选地，所述电机为低压直流永磁同步电机。

优选地，所述防护壳呈筒状，所述泵体、电机、控制装置沿轴向依次排布，所述电机位于所述泵体和所述控制装置之间。

优选地，所述控制装置包括驱动电路板、以及用于与外部通讯的通讯模块，所述通讯模块设置在所述驱动电路板上，并与所述驱动电路板电连接。

本发明还构造一种潜水泵系统，包括主机、以及所述的潜水泵，所述潜水泵并联连接，并且所述主机与所述潜水泵的控制装置电连接，以向所述潜水泵提供控制信号以及电源。

优选地，所述主机通过一主控制线路与所述潜水泵电连接以提供控制信号，并通过一电源线路与所述潜水泵电连接以提供电源。

实施本发明的潜水泵系统及其潜水泵，具有以下有益效果：本发明潜水泵中控制装置通过散热系统经由密封机构、防护壳向外散热，既保证了对控制装置的密封防水，又可使密封机构内控制装置上的电子元件的热量向外释放到水中，满足电子元件的散热效果。另外，潜水泵系统的潜水泵并联，主机与各潜水泵的控制装置电连接，以向潜水泵提供控制信号以及电源。主机通过一条主控制线路与所有同一系统的潜水泵控制信号并联电连接以提供控制信号，并通过一电源线路与所有同一系统的潜水泵电源线并联连接以提供电源，可以减少控制线路和电源线路的布线长度，节省用料。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中的潜水泵的内部结构示意图；

图2是多个潜水泵并联后与主机连接时的系统示意图；

图3是图1中的散热片的结构示意图；

图4是图1中的电机的剖面结构示意图；

图5是图4中的防护套的分解示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明一个优选实施例中的潜水泵A包括防护壳1、以及设置在防护壳1内的泵体2、电机3、控制装置4，防护壳1起到对内部的电机3、控制装置4进行初步防水的作用。防护壳1的材质通常为不锈钢，既能保证强度，又能起到在水中时防腐蚀的目的。

电机3的输出轴31与泵体2连接，带动泵体2运转抽水。潜水泵A还包括包覆在控制装置4外对控制装置4密封的密封机构5，以及将控制装置4的热量向外散发的散热系统6。散热系统6经由密封机构5、防护壳1向外散热，既保证了对控制装置4的密封防水，又可使密封机构5内控制装置4上的电子元件41的热量向外释放到水中，满足电子元件41的散热效果。

如图2所示，潜水泵A可用于喷泉潜水泵，多个潜水泵A和一个主机7可以组合使用，形成潜水泵系统。各潜水泵A并联，主机7与各潜水泵A的控制装置4电连接，以向潜水泵A提供控制信号以及电源。主机7通过一主控制线路与潜水泵A电连接以提供控制信号，并通过一电源线路与所有潜水泵A并联电连接以提供电源，该连接方式可以减少控制线路和电源线路的布线长度，节省用料。

防护壳1呈筒状，泵体2、电机3、控制装置4沿轴向依次排布，电机3位于泵体2和控制装置4之间。以上排布方式可以让潜水泵A呈纵长形，减小占用空间，同时，也让防护壳1容易加工，便于将泵体2、电机3、控制装置4组装成一体结构。在其他实施例中，泵体2、电机3、控制装置4的排布方式也可为其他类型。

在一些实施例中，控制装置4包括驱动电路板42、以及用于与外部通讯的通讯模块43，通讯模块43设置在驱动电路板42上，并与驱动电路板42电连接。优选地，通讯模块43的型号为DMX512通讯模块。控制装置4的线路穿过密封机构5和防护壳1与外部连接，同时还穿过密封机构5与电机3连接。

在一些实施例中，散热系统6包括位于在密封机构5内的散热腔61，散热腔61内设有散热工质，散热腔61分别与控制装置4和防护壳1邻近。

散热工质通常为水或酒精等在受热后容易被汽化的液体，在潜水泵A运行时，密封机构5内的温度会高于潜水泵A外的温度，散热腔61靠近密封机构5一端的温度和气压则会高于散热腔61靠近防护壳1一端的温度和气压。

散热腔61内的散热工质在靠近密封机构5一端会吸收热量，在高温下被汽化，向靠近防护壳1一端流通。在流通到靠近防护壳1一端时，会在温度较低的环境下被液化，重新流到靠近密封机构5一端，热量也传递到靠近防护壳1一端。如此循环，将密封机构5内电子元件41的温度传递到防护壳1外实现散热。

优选地，密封机构5包括围设在控制装置4外的第一环氧树脂层，可以在控制装置4安装定位后，采用灌胶等方式将控制装置4密封，密封效果好，能防止水进入对控制装置4造成损坏。控制装置4的线路可由第一环氧树脂层引出后再穿设防护壳1与外部连接，与防护壳1之间密封配合。

进一步地，散热腔61为设置在第一环氧树脂层内的热管62，热管62的两端分别与控制装置4和防护壳1邻近，让散热工质在汽化、液化过程中将热量传递到防护壳1一侧，向防护壳1外散热。

在一些实施例中，散热系统6还包括设置在防护壳1外的散热片63，散热片63的位置与散热腔61的位置对应，以导出所述控制装置4的热量。结合图3所示，散热片63包括基板631和间隔设置在基板631上的若干散热板632，基板631与防护壳1的外侧面贴合设置，吸收传递到防护壳1的热量，基板631上的热量再传递到散热板632，向水中散热，提升散热的速度，从而实现将控制装置4上电子元件41的热量传递到水中散热。

在其他实施例中，也可将散热片63取消，在防护壳1与散热腔61对应的位置设置凹凸结构，增加防护壳1向外散热的面积，提升散热速度。

优选地，电机3为低压直流永磁同步电机。永磁同步电机以永磁体提供励磁，使电机3结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电机3运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电机3的效率和功率密度，一般比交流异步电机3效率要提高15～20％，即效率可以达到90％以上。

结合图4所示，进一步地，在一些实施例中，电机3外设有对电机3进行防水的防水结构32，输出轴31穿设防水结构32与泵体2连接，与电机3连接的线路穿设防水结构32与电机3连接。防水结构32可进一步提升对电机3的防水效果，防止水进入后对电机3造成损坏。

优选地，防水结构32包括包覆在电机3外的第二环氧树脂层321、以及套设在第二环氧树脂层321外的防护套322，第二环氧树脂层321、及防护套322上设有与输出轴31对应的转动孔323。电机3的输出轴31上套设有密封套324，密封套324与转动孔323之间密封配合，防止水中输出轴31的位置进入到电机3内。

第二环氧树脂层321也可在防护套322和电机3安装定位后，采用灌胶等方式将电机3密封包覆，密封效果好。

优选地，如图5所示，防护套322包括第一防护体3221和与第一防护体3221可拆卸安装的第二防护体3222，第一防护体3221和第二防护体3222分别可拆卸地安装到电机3外。优选地，第一防护体3221、第二防护体3222分别从电机3的两侧安装到电机3外，便于在电机3外包覆。在其他实施例中，防护壳1也可为一体结构，通过折叠的方式将电机3包覆后再将结合边锁合固定形成箱体结构。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种潜水泵，其特征在于，包括防护壳(1)、以及设置在所述防护壳(1)内的泵体(2)、电机(3)、控制装置(4)；

所述电机(3)的输出轴(31)与所述泵体(2)连接；

所述潜水泵还包括包覆在所述控制装置(4)外对所述控制装置(4)进行防水密封的密封机构(5)，以及将所述控制装置(4)的热量向外散发的散热系统(6)，所述散热系统(6)经由所述密封机构(5)、所述防护壳(1)将所述控制装置(4)的热量向外释放到水中；

所述散热系统(6)包括位于所述密封机构(5)内的散热腔(61)，所述散热腔(61)内设有散热工质，所述散热腔(61)的热端与所述控制装置(4)相接触，所述散热腔(61)的冷端与所述防护壳(1)相接；

所述密封机构(5)包括围设在所述控制装置(4)外的第一环氧树脂层，所述散热腔(61)为设置在所述第一环氧树脂层内的热管(62)。

2.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于，所述散热系统(6)还包括设置在所述防护壳(1)外的散热片(63)，所述散热片(63)的位置与所述散热腔(61)的位置对应，以导出所述控制装置(4)的热量。

3.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于，所述电机(3)外设有对所述电机(3)进行防水的防水结构(32)，所述输出轴(31)穿设所述防水结构(32)与所述泵体(2)连接。

4.根据权利要求3所述的潜水泵，其特征在于，所述防水结构(32)包括包覆在所述电机(3)外的第二环氧树脂层(321)、以及套设在所述第二环氧树脂层(321)外的防护套(322)，所述第二环氧树脂层(321)、及所述防护套(322)上设有与所述输出轴(31)对应的转动孔(323)，所述电机(3)的输出轴(31)上套设有密封套(324)，所述密封套(324)与所述转动孔(323)之间密封配合。

5.根据权利要求4所述的潜水泵，其特征在于，所述防护套(322)包括第一防护体(3221)和与所述第一防护体(3221)可拆卸安装的第二防护体(3222)，所述第一防护体(3221)和第二防护体(3222)分别可拆卸地安装到所述电机(3)外。

6.根据权利要求1至5任一项所述的潜水泵，其特征在于，所述电机(3)为低压直流永磁同步电机。

7.根据权利要求1至5任一项所述的潜水泵，其特征在于，所述防护壳(1)呈筒状，所述泵体(2)、电机(3)、控制装置(4)沿轴向依次排布，所述电机(3)位于所述泵体(2)和所述控制装置(4)之间。

8.根据权利要求1至5任一项所述的潜水泵，其特征在于，所述控制装置(4)包括驱动电路板(42)、以及用于与外部通讯的通讯模块(43)，所述通讯模块(43)设置在所述驱动电路板(42)上，并与所述驱动电路板(42)电连接。

9.一种潜水泵系统，其特征在于，包括主机(7)、以及至少两个权利要求1-8任一项所述的潜水泵，所述潜水泵并联连接，并且所述主机(7)与所述潜水泵的控制装置电连接，以向所述潜水泵提供控制信号以及电源。

10.根据权利要求9所述的潜水泵系统，其特征在于，所述主机(7)通过一主控制线路与所述潜水泵电连接以提供控制信号，并通过一电源线路与所述潜水泵电连接以提供电源。