CN108207750B - 一种水族箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水族箱，包括箱体、水泵和设置在所述箱体内部的用电设备，水泵包括泵壳、定子、安装于泵壳内的转子组件和叶轮，定子的U型铁芯具有凸出于其线圈绕组的两个铁芯凸部，箱体的外壁朝向箱体内部凹设有定子容纳室，定子容纳室具有两个间隔设置的第一容纳室，铁芯凸部位于第一容纳室内，箱体的内壁且位于两个第一容纳室之间形成容纳槽，转子组件包括转轴、永磁转子和发电感应线圈，叶轮通过转轴与位于容纳槽内的永磁转子固定连接，发电感应线圈绕设在永磁转子外并与用电设备连接，永磁转子可相对发电感应线圈转动。本发明中，水泵工作时可对用电设备供电，避免单独使用供电设备对箱内的用电设备供电时出现漏电等安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及水族箱技术领域。
背景技术
时代的进步使得人们有越来越多的休闲空间，饲养宠物成为一种娱乐也是用来释放压力的一种方式，其中一种就是在水族箱内饲养鱼等宠物，所以水族箱就成为家庭或工作环境中不可缺少的家具或装饰品之一。
现在的水族箱内通常设置有水泵、灯具、过滤器等多种箱内设备，箱内设备一般通过直接引入至箱内的供电电线与外部电源连接。箱内设备采用这种供电方式时，存在以下缺陷：(1)、箱内设备除非采用低电压的安全电压进行供电，否则可能出现漏电危险的隐患；(2)供电电线从箱外直接引入到箱内与各个设备连接，造成水族箱的移动、清洗和维护等极不方便，需要先拆除这些箱内设备及供电连接，才能移动水族箱，操作十分复杂，给人们带来很多困扰。
针对以上问题，亟需设计一种安全性高且便于供电连接的水族箱，以便于水族箱移动、清洗和维护。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种水族箱，其无需采用单独的供电设备对箱体内的用电设备进行供电。
本发明的另一个目的在于提供一种水族箱，其移出水族箱内的用电设备时可自动断开用电设备的电连接。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种水族箱，包括箱体、水泵和设置在所述箱体内部的用电设备，所述水泵包括泵壳、定子、安装于所述泵壳内的转子组件和叶轮，所述定子的U型铁芯具有凸出于其线圈绕组的两个铁芯凸部，所述箱体的外壁朝向所述箱体内部凹设有定子容纳室，所述定子容纳室具有两个间隔设置的第一容纳室，所述铁芯凸部位于所述第一容纳室内，所述箱体的内壁且位于两个所述第一容纳室之间形成容纳槽，所述转子组件包括转轴、永磁转子和发电感应线圈，所述叶轮通过所述转轴与位于所述容纳槽内的永磁转子固定连接，所述发电感应线圈绕设在所述永磁转子外并与所述用电设备连接，所述永磁转子可相对所述发电感应线圈转动。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述发电感应线圈沿所述转轴的轴向绕设。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述发电感应线圈包括间隔设置且相连接的第一发电感应线圈和第二发电感应线圈，所述第一发电感应线圈和所述第二发电感应线圈对称设置在所述永磁转子沿其周向的两侧。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述用电设备包括灯具，所述箱体内并位于所述箱体的底部可拆卸安装有过滤器，所述灯具安装于所述过滤器上，所述泵壳可拆卸固定于所述过滤器的下端，对应地，所述定子容纳室位于所述箱体的底部。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述过滤器的壳体的下端与所述第一容纳室的外侧壁插接配合；所述过滤器的底部朝向其内部开设有安装槽，所述泵壳卡接固定于所述安装槽内。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述泵壳包括用于安装所述叶轮的泵房和用于安装所述转子组件的安装壳，所述安装壳靠近所述安装槽的一侧壁为开口朝向所述永磁转子的弧形结构，所述弧形结构的两端分别延伸至凸出于相应的所述侧壁并通过卡接部与所述侧壁连接，所述卡接部包括相连接的连接部和弯折部，所述连接部远离所述弯折部的一端与所述弧形结构连接，所述弯折部远离所述连接部的一端朝向所述安装壳的内部延伸并与所述侧壁连接；
所述安装槽的内壁上且位于其槽口处凸设有卡接凸块，所述安装壳插入所述安装槽内时，所述连接部的外侧面正对所述安装槽的内壁，所述侧壁正对所述卡接凸块。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述转子组件还包括绕线架，所述绕线架外绕设有所述发电感应线圈，所述绕线架通过环氧树脂灌封固定于所述安装壳内。
作为水族箱的一种优选技术方案，所述泵房包括可拆卸连接的泵房本体和泵房盖，所述泵房盖上设置有进水口，所述泵房本体远离所述泵房盖的侧壁上以及所述安装壳靠近所述泵房的侧壁上均设置有通孔，所述转轴穿过所述通孔与所述泵房本体内的所述叶轮连接，所述泵房的上端设置有与排水管连通的出水口。
作为水族箱的一种优选技术方案，还包括底座，所述定子固定于所述底座上，所述箱体可拆卸安装于所述底座上。
作为水族箱的一种优选技术方案，还包括驱动电路，所述驱动电路用以对所述用电设备提供低压直流电源、电压变化以及控制所述用电设备的启闭。
本发明的有益效果：交流电流输入定子的线圈绕组时产生交变磁场，永磁转子产生旋转，永磁转子带动叶轮旋转产生离心力，在泵房的作用下实现抽水。由于永磁转子的持续旋转，永磁转子的磁力线切割设置在其外部的发电感应线圈，使发电感应线圈产生感生电流对用电设备(小功率设备)供电，可以避免单独使用供电设备对箱内的用电设备供电时出现的漏电等安全隐患。
附图说明
图1为本发明实施例的水族箱的立体结构示意图。
图2为本发明实施例的水族箱的一个剖视图。
图3为本发明实施例的水族箱的部分分解剖视图。
图4为本发明实施例的水族箱的另一个剖视图。
图5为本发明实施例的水族箱的水泵的立体结构示意图。
图6为本发明实施例的水族箱的水泵的剖视图。
图7为本发明实施例的水族箱的水泵的分解示意图。
图中：
10、箱体；11、定子容纳室；111、第一容纳室；112、第二容纳室；12、容纳槽；21、泵壳；211、泵房；2111、泵房本体；2112、泵房盖；2113、进水口；2114、出水口；212、安装壳；2121、弧形结构；2122、侧壁；2123、卡接部；2124、底壁；2125、凸块；22、定子；221、U型铁芯；222、线圈绕组；223、缺口；23、转子组件；231、转轴；232、永磁转子；233、发电感应线圈；234、绕线架；24、叶轮；31、过滤器；311、安装槽；32、灯具；40、底座；41、定子隔离室；42、电线固定卡。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1至7所示，本发明的实施例提供一种水族箱，包括箱体10、水泵和设置在所述箱体10内部的用电设备，所述水泵包括泵壳21、定子22、安装于所述泵壳21内的转子组件23和叶轮24，所述定子22的U型铁芯221(矽钢片)具有凸出于其线圈绕组222的两个铁芯凸部，两个铁芯凸部的内侧分别开设有一缺口223，缺口223具有一倾斜的斜面，两个缺口223呈上下间隔设置，且其中一个缺口223的斜面朝上倾斜，另一个缺口223的斜面朝下倾斜，所述箱体10的外壁朝向所述箱体10内部凹设有定子容纳室11，所述定子容纳室11具有两个间隔设置的第一容纳室111，所述铁芯凸部位于所述第一容纳室111内，所述箱体10的内壁且位于两个所述第一容纳室111之间形成容纳槽12，所述转子组件23包括转轴231、永磁转子232和发电感应线圈233，所述叶轮24通过转轴231与位于所述容纳槽12内的永磁转子232固定连接，发电感应线圈233绕设在所述永磁转子232外并与所述用电设备连接，所述永磁转子232可相对所述发电感应线圈233转动。本实施例中，定子22包括U型铁芯211和绕设在U型铁芯221上的线圈绕组222，交流电流输入定子22的线圈绕组222时产生交变磁场，交变磁场沿U型铁芯221(矽钢片)传输到缺口223(启动角)处，由于缺口223的存在会导致产生的磁场不均，使水泵的永磁转子232产生旋转。同时，永磁转子232带动叶轮24旋转产生离心力，在泵房211的作用下，水从进水口流向出水口，实现水泵的抽水运行。由于永磁转子232的持续旋转，永磁转子232的磁力线切割设置在其外部的发电感应线圈233，使发电感应线圈233产生感生电流。通过将发电感应线圈233产生的电流引出对用电设备(小功率设备)供电。
本实施例中的缺口223具有两个面，其中一个面为如上所述的斜面，另一个面为平行于该定子22底部的平面，该平面与斜面组成一夹角，称之为启动角，用于启动永磁转子232转动。
与现有技术相比，本实施例可以避免单独使用供电设备对箱内的用电设备供电时出现的漏电等安全隐患。
经试验证明，只要水泵有足够大的功率，采用本实施例的供电方式对其它小功率的用电设备进行供电是完全可行的。
本实施例中的箱体10内的用电设备均为小功率设备，均可以通过永磁转子232的发电感应线圈233供电。
在一优选的实施例中，所述发电感应线圈233沿所述转轴231的轴向绕设，即发电感应线圈233的中心线垂直于转轴231，可以使穿过发电感应线圈233的交变磁场的磁通量密度最大，从而产生较大的感应电流。
进一步地，所述发电感应线圈233包括间隔设置且相互串联的第一发电感应线圈和第二发电感应线圈，所述转轴231位于所述第一发电感应线圈和所述第二发电感应线圈之间，具体地，第一发电感应线圈和所述第二发电感应线圈对称布置在永磁转子232的外周，可以提高发电感应线圈233的供电效率和发电功率。
本实施例中，所述用电设备包括灯具32，所述箱体10内并位于所述箱体10的底部可拆卸安装有过滤器31，所述灯具32安装于所述过滤器31上，所述泵壳21可拆卸固定于所述过滤器31的下端，对应地，所述定子容纳室11位于所述箱体10的底部。具体地，通过发电感应线圈233对灯具32进行供电，清洗过滤器31时，可以将过滤器31连同水泵的转子组件23以及叶轮24一起移出至箱体10外部进行清洗，移出之前无需对灯具32进行断电处理，方便水族箱的清洗与维护。
其中，过滤器31的壳体的下端与第一容纳室111的外侧壁插接配合，便于过滤器31的安装与拆卸；所述过滤器31的底部朝向其内部开设有安装槽311，所述泵壳21卡接固定于所述安装槽311内，便于将安装有转子组件23和叶轮24的泵壳21安装至过滤器31底部。过滤器31移出箱体10时，可以直接将安装有转子组件23和叶轮24的泵壳21一起移出。
本实施例中，所述泵壳21包括用于安装所述叶轮24的泵房211和与所述泵房211连接的安装壳212，所述安装壳212靠近所述安装槽311的一侧壁为开口朝向所述永磁转子232的弧形结构2121，所述弧形结构2121的两端分别延伸至凸出于相应的所述侧壁2122并通过卡接部2123与所述侧壁2122连接，所述卡接部2123包括相连接的连接部和弯折部，所述连接部远离所述弯折部的一端与所述弧形结构2121连接，所述弯折部远离所述连接部的一端朝向所述安装壳212的内部延伸并与所述侧壁2122连接；所述安装槽311的内壁上且位于其槽口处凸设有卡接凸块，所述安装壳212插入所述安装槽311内时，所述卡接部2123与所述卡接凸块卡接，具体地，所述连接部的外侧面正对所述安装槽311的内壁，所述侧壁2122正对所述卡接凸块。其中，安装槽311的槽底为弧形面，弧形结构2121可以使安装壳212顺利插入并卡接固定在安装槽311内。
为了便于固定发电感应线圈233，所述转子组件23还包括绕线架234，所述绕线架234外绕设有所述发电感应线圈233，所述绕线架234通过环氧树脂灌封固定于所述安装壳212内。其中，绕线架234内具有用于容纳永磁转子232的腔室，该腔室的内壁与永磁转子232间隙配合，绕线架234的相对的两个侧壁上还分别开设有一轴孔，轴孔内安装有轴承座，转轴231与该轴承座插接固定。
优选地，在安装壳212的底壁2124上朝向安装壳212的内部凸设有一凸块2125，凸块2125的长度沿转轴231的长度方向延伸，绕线架234置于该凸块2125上，环氧树脂可以对绕线架234上的发电感应线圈233进行密封，并延伸至绕线架234的底部，环氧树脂固化后将绕线架234稳定固定在安装壳212内。
进一步地，本实施例的水族箱还包括底座40，所述定子22固定于所述底座40上，所述箱体10可拆卸安装于所述底座40上。具体地，定子22通过环氧树脂注塑固定于底座40上，将箱体10安装在底座40上即可将永磁转子232及发电感应线圈233等安装于定子22的两个铁芯凸部之间，方便拆装。
其中，所述泵房211包括可拆卸连接的泵房本体2111和泵房盖2112，便于拆装、清洗叶轮24，所述泵房盖2112上设置有进水口2113，其中，进水口2113的轴心与叶轮24的轴心重合，所述泵房本体2111远离所述泵房盖2112的侧壁上设置有第一通孔，所述安装壳212靠近所述泵房211的侧壁上设置有第二通孔，所述转轴231穿过所述第一通孔、第二通孔与所述泵房本体2111内的所述叶轮24连接，所述泵房211的上端设置有与排水管连通的出水口2114。
具体地，泵房本体2111远离所述泵房盖2112的侧壁的外侧凸设有定位槽，定位槽的槽底开设有所述第一通孔，便于定位安装叶轮24。
具体地，安装壳212靠近所述泵房211的侧壁的内侧凸设有连接柱，连接柱沿其轴向开设有与定位槽的外部插接配合的台阶孔，连接柱的外部延期周向设置有轴向定位环，该轴向定位环与连接柱间隔设置，便于转子组件23安装前的轴向定位。
本实施例中，底座40上朝向箱体10凹设有定子隔离室41，定子隔离室41的结构和尺寸与定子21的结构和尺寸相同，定子21置于该定子隔离室41中并通过环氧树脂灌封固定在底座40上。
具体地，定子容纳室11还具有容纳线圈绕组222的第二容纳室112，第一容纳室111和第二容纳室112连通，定子隔离室41的外壁与定子容纳室11插接配合。
底座40上还设置有线槽，底座40的底部设置有与该线槽连通的电线固定卡42，用于固定由底座40引出的与定子22的线圈绕组222连接的电线。
本实施例中，水族箱还包括箱盖，箱盖可拆卸安装在箱体10的上端。
本实施例中，水族箱的箱体10还包括驱动电路，所述驱动电路用以对所述用电设备提供低压直流电源、电压变化以及控制所述用电设备的启闭。
本实施例中，对于灯具32，可以是LED灯(Light Emitting Diode，发光二极管)，LED灯设置在过滤器31的上端，通过驱动电路还可以对LED灯的明暗和灯光颜色进行调节。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处的“一个实施例”、“另一个实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。
Claims (6)
1.一种水族箱，其特征在于，包括箱体、水泵和设置在所述箱体内部的用电设备，所述水泵包括泵壳、定子、安装于所述泵壳内的转子组件和叶轮，所述定子的U型铁芯具有凸出于其线圈绕组的两个铁芯凸部，所述箱体的外壁朝向所述箱体内部凹设有定子容纳室，所述定子容纳室具有两个间隔设置的第一容纳室，所述铁芯凸部位于所述第一容纳室内，所述箱体的内壁且位于两个所述第一容纳室之间形成容纳槽，所述转子组件包括转轴、永磁转子和发电感应线圈，所述叶轮通过所述转轴与位于所述容纳槽内的永磁转子固定连接，所述发电感应线圈绕设在所述永磁转子外并与所述用电设备连接，所述永磁转子可相对所述发电感应线圈转动；
两个所述铁芯凸部的内侧分别开设有一缺口，两个所述缺口上下间隔设置，所述缺口包括两个切面，其中一个所述切面为斜面，另一个所述切面为平行于所述定子底部的平面，且其中一个所述缺口的斜面朝上倾斜，另一个所述缺口的斜面朝下倾斜，两个所述切面之间构成夹角，用于启动所述永磁转子转动；
所述用电设备包括灯具，所述箱体内并位于所述箱体的底部可拆卸安装有过滤器，所述灯具安装于所述过滤器上，所述泵壳可拆卸固定于所述过滤器的下端，所述定子容纳室位于所述箱体的底部；所述过滤器的壳体的下端与所述第一容纳室的外侧壁插接配合；所述过滤器的底部朝向其内部开设有安装槽，所述泵壳卡接固定于所述安装槽内；
所述泵壳包括用于安装所述叶轮的泵房和用于安装所述转子组件的安装壳，所述安装壳靠近所述安装槽的一侧壁为开口朝向所述永磁转子的弧形结构，所述弧形结构的两端分别延伸至凸出于相应的所述侧壁并通过卡接部与所述侧壁连接，所述卡接部包括相连接的连接部和弯折部，所述连接部远离所述弯折部的一端与所述弧形结构连接，所述弯折部远离所述连接部的一端朝向所述安装壳的内部延伸并与所述侧壁连接；
所述安装槽的内壁上且位于其槽口处凸设有卡接凸块，所述安装壳插入所述安装槽内时，所述连接部的外侧面正对所述安装槽的内壁，所述侧壁正对所述卡接凸块；
所述转子组件还包括绕线架，所述绕线架外绕设有所述发电感应线圈，所述绕线架通过环氧树脂灌封固定于所述安装壳内。
2.根据权利要求1所述的水族箱，其特征在于，所述发电感应线圈沿所述转轴的轴向绕设。
3.根据权利要求2所述的水族箱，其特征在于，所述发电感应线圈包括间隔设置且相连接的第一发电感应线圈和第二发电感应线圈，所述第一发电感应线圈和所述第二发电感应线圈对称设置在所述永磁转子沿其周向的两侧。
4.根据权利要求1至3任一项所述的水族箱，其特征在于，所述泵房包括可拆卸连接的泵房本体和泵房盖，所述泵房盖上设置有进水口，所述泵房本体远离所述泵房盖的侧壁上以及所述安装壳靠近所述泵房的侧壁上均设置有通孔，所述转轴穿过所述通孔与所述泵房本体内的所述叶轮连接，所述泵房的上端设置有与排水管连通的出水口。
5.根据权利要求1至3任一项所述的水族箱，其特征在于，还包括底座，所述定子固定于所述底座上，所述箱体可拆卸安装于所述底座上。
6.根据权利要求1至3任一项所述的水族箱，其特征在于，还包括驱动电路，所述驱动电路用以对所述用电设备提供低压直流电源、电压变化以及控制所述用电设备的启闭。
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