CN108953163B

CN108953163B - 泵组件

Info

Publication number: CN108953163B
Application number: CN201810461201.XA
Authority: CN
Inventors: 克劳斯·韦斯特高·克拉格隆德; J·波鲁格曼; 扬·卡罗·奥勒斯楚普
Original assignee: Grundfos Holdings AS
Current assignee: Grundfos Holdings AS
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2038-05-15
Also published as: CN108953163A; US20180335038A1; RU2692889C1; EP3404267A1

Abstract

本公开提供了一种泵组件(1)，该泵组件包括：具有叶轮(12)的泵单元(2)，该叶轮具有旋转轴线(R)；用于驱动叶轮(12)的电驱动电机；以及用于控制驱动电机的控制单元，其中，所述控制单元包括：位于壳体(15)中的主模块；可拆卸的第一插入式模块(23)；和可拆卸的第二插入式模块(27)，其中所述主模块固定到所述驱动电机并且被构造为控制驱动电机，其中所述第一插入式模块(23)和所述第二插入式模块(27)可选择性地插入到第一位置中，以经由至少一个无线通信信道与所述主模块通信。

Description

泵组件

技术领域

本公开主要涉及泵组件，具体地，涉及速度受控的湿式转子泵。功率范围为5W至3kW的这种泵通常用作房屋加热系统的循环泵。

背景技术

湿式转子泵通常包括：位于泵壳体内的用于输送流体的叶轮；位于定子壳体内的具有线圈的定子；和位于转子罐内的永磁转子。转子驱动叶轮，并且定子电流产生驱动永磁转子的旋转磁通量。定子电流通常由位于电子器件壳体内的电机电子器件控制。永磁DC(直流)无刷电机的电机电子器件通常包括用于控制转子的速度的频率转换器。

已知将泵连接到其他设备或网络以用于诊断、统计、控制、维护和/或性能优化。例如，可以像许多其他电子家用设备(例如智能手机、平板电脑、冰箱、加热器或空调系统)一样将泵连接到WIFI家庭网络。这有时被称为“物联网”。但是，泵的典型寿命通常比智能手机或平板电脑以及它们的通信标准的典型寿命周期长得多。因此，已知的泵可能无法在其整个生命周期内与其他设备或家庭网络进行通信，因为软件和硬件方面的通信标准会定期改变。

一些已知的泵可以配备额外的外部模块，以提供可选的控制和/或诊断功能。例如，EP1452739B1描述了一种具有外部附加模块的循环泵，所述外部附加模块用于泵的控制和/或诊断。然而，其中公开的附加外部模块相当庞大并且在添加或更新控制、通信、诊断和/或显示功能方面不灵活。

发明内容

与这些已知的泵相比，本公开的实施例提供了具有紧凑设计和用于添加或更新控制、通信、诊断和/或显示功能的灵活解决方案的泵组件。

根据本公开的第一方案，提供了一种泵组件，包括：

-具有叶轮的泵单元，所述叶轮具有旋转轴线，

-用于驱动叶轮的电驱动电机，以及

-用于控制驱动电机的控制单元，

其中所述控制单元包括：壳体中的主模块；可拆卸的第一插入式模块和可拆卸的第二插入式模块，

其中，所述主模块被固定到所述驱动电机并且被构造为用于控制所述驱动电机，

其中所述第一插入式模块和所述第二插入式模块选择性地可插入到第一位置中，以经由至少一个无线通信信道与所述主模块通信。

两个(或更多个)插入式模块可以提供不同的控制、通信、诊断和/或显示功能。因此，这里公开的泵组件给用户、制造商和维修或维护人员提供如下灵活性，即，通过将两个插入式模块中的一个插入到第一位置中而选择该插入式模块来添加或更新控制、通信、诊断和/或显示功能。不需要重新构造一插入式模块来添加或更新控制、通信、诊断和/或显示功能。插入式模块中的一个或多个可以被限制为一次性使用的并且是用后可丢弃的，即，插入式模块可用于例如通过插入到第一位置中而将控制逻辑更新上传到主模块，并且之后该插入式模块可丢弃。插入式模块也可以被限制为仅向第一次与其通信或配对的泵组件的主模块提供所述功能。当已经配对过的插入式模块被插入另一个泵组件时，功能可能被阻止。例如，主模块之间的第一配对过程可以包括：在插入式模块中设置数据字段、锁定它并且因此阻止与任何其他泵组件的配对。此外，该功能性可旨在仅用于特定泵组件并且如果插入式模块接收到的数据指示泵组件未被识别出或者它不是特定泵组件中之一的话，则被锁定。类似地，主模块可以被构造为仅允许与识别出的和/或未锁定的插入式模块配对。

插入式模块可以具有基本相同的形状并且仅在存储的软件或数据方面不同。替代地或附加地，不同的插入式模块可以提供不同的硬件功能，例如显示器、蓝牙模块、WIFI模块和/或输入/输出模块。替代地或附加地，例如，如果不同的硬件功能需要不同的空间，则插入式模块的形状可能彼此不同。两个插入式模块可以包括基本相同的插入部分，用于插入到第一位置中，以与主模块通信。然而，第三插入式模块可以包括不同的插入部分，用于插入到第二位置中以与主模块通信。

可选地，第一位置可以由主模块的壳体(即，泵的电子器件壳体)中的第一槽限定。可选地，第一槽可以基本上垂直于旋转轴线延伸。这允许复杂性较低的非常紧凑的设计，因为主模块可定位于基本垂直于旋转轴线延伸的印刷电路板(PCB)上，从而使得第一或第二插入式模块可以侧向地插入到平行且靠近PCB的第一槽中。

可选地，当第一或第二插入式模块分别插入到第一位置中时，第一或第二插入式模块的表面可以形成壳体的表面。插入式模块表面和壳体表面的其余部分可以形成齐整的壳体表面，即当插入时，插入式模块表面可以填充壳体表面中的凹部。

可选地，第一、第二和/或第三插入式模块选择性地可插入到第二位置中，以经由至少一个无线通信信道与主模块通信。这允许具有同时插入的两个插入式模块并同时和/或彼此组合地使用它们各自的功能。例如，第一插入式模块可以提供蓝牙模块，用于与相邻的泵组件通信；而第二或第三插入式模块可以提供输入/输出模块，用于同时与传感器、计算机或显示器通信。

可选地并且与第一位置类似，第二位置可以由壳体中的第二槽限定。可选地，第二槽可以基本平行于第一槽。从而可以实现紧凑的夹层设计(sandwich design，三明治设计)。第二槽可以与第一槽基本相同或对称以用于容纳第一或第二插入式模块，或者该第二槽可以是不同的，以容纳可具有不同插入部分的第三插入式模块。

可选地，主模块可以包括位于第一槽与第二槽之间的传输线圈，其中主模块可以被构造为在第一、第二和/或第三插入式模块插入到第一和/或第二位置中时，经由传输线圈并经由单个无线通信信道与第一、第二和/或第三插入式模块通信。传输线圈可以包括扁平线圈，其位于夹持在分别插入于第一和第二槽中的两个插入式模块之间的主模块PCB上。传输线圈可包括位于主模块PCB的任一侧或两侧上的扁平线圈。可选地，传输线圈因此可以限定与第一槽和/或第二槽垂直的无线传输轴线。因此，无线传输轴线可以平行于旋转轴线。

可选地，所述泵组件还可以包括位于外部壳体中的具有外部模块的外部单元，其中所述第一插入式模块和所述第二插入式模块选择性地可插入到第三位置中，其中所述第三位置由外部壳体中的槽限定。例如，外部单元可包括电源，用于当一个或多个插入式模块插入到第三位置(即，槽)中时、为所述一个或多个插入式模块感应地供电或充电。外部单元可以包括两个或更多个优选平行的槽，以同时为两个或更多个插入式模块感应地供电或充电。从而，插入式模块的某些功能可以独立于泵单元且远离泵单元使用。

可选地，第一、第二和/或第三插入式模块包括从以下组中选择的至少一个模块，所述组包括：蓝牙通信模块、近场通信(NFC)模块、射频识别(RFID)模块、红外模块、IEEE802.11b直接序列(WIFI)模块、无线功率传输(WPT)模块、电容耦合模块和电感耦合模块、传感器模块、泵编程模块、调试(debugging，除错)模块、更新模块、显示模块和用户输入模块。可选地，第一、第二和第三插入式模块可以在至少一个所包含的模块方面彼此不同。

可选地，第一、第二和/或第三插入式模块中的每个可包括既用于感应地接收电力又用于无线地通信的传输线圈。因此，不需要直接的电接触，并且插入式模块可以被完全密封和/或模制在电绝缘材料(诸如塑料)中。此外，不需要电触点突伸出壳体。因此，通过完全封闭的壳体，控制单元能够可靠地防水防腐蚀。

可选地，第一插入式模块的传输线圈基本上与第二和/或第三插入式模块的传输线圈相同。这有助于通过使用相同的通信信道在主模块与不同的插入式模块之间进行通信。可选地，所述至少一个无线通信信道可以包括如下组中的至少一个，所述组包括：蓝牙通信、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、红外通信、IEEE802.11b直接(WIFI)序列，无线功率传输(WPT)、电容耦合和电感耦合。至少一个通信信道已经是标准的一部分、成为标准、或者是用于主模块和任何对应的插入式模块之间的通信的定制解决方案。

可选地，主模块被构造为从第一、第二和/或第三插入式模块接收第一操作命令，其中主模块被构造为基于第一操作命令持续控制驱动电机，直到主模块接收到推翻第一操作命令的第二操作命令。由此，泵单元可独立于可拆卸的插入式模块操作。主模块的核心功能(即，用于所需泵送性能的电机控制)可以通过某些插入式模块进行改进、扩充、更新或改变，但可能不依赖于被插入的此类插入式模块。插入式模块可以优选地仅增加辅助泵功能，例如通信、诊断和/或显示器。

可选地，第一、第二和/或第三槽可以包括锥形表面(tapering surface，渐缩表面)，当第一、第二和/或第三插入式模块被插入到第一和/或第二位置中时，所述锥形表面用于提供与第一、第二和/或第三插入式模块的相应锥形表面的摩擦阻力。因此，插入式模块可以包括窄前端和宽后端，并且槽可以包括宽前开口和窄后端。一方面，这有助于首先将具有窄前端的插入式模块插入到槽的宽前端开口中。另一方面，前端与后端之间的横向锥形表面提供摩擦接触，以将所插入的插入式模块保持在位。

可选地，当第一插入式模块被插入到第一、第二或第三位置中并且第二插入式模块被插入到第一、第二和第三位置中的另一个中时，第一插入式模块可以被配置为与第二插入式模块无线通信。由此，泵可以与外部单元通信和/或插入式模块彼此通信。这给出了组合插入式模块的不同功能的各种可能性。例如，第一和/或第二插入式模块可以包括用于接收用户输入的用户界面和/或用于显示信息的显示器。用户输入可以是通过按下按钮来调用的切换信号，并且位于同一个或另一个插入式模块上的显示器可以显示对该切换信号的响应或任何其他诊断信息，例如，类似转速、流量、压头、压力、电机电流或功耗、流体和/或线圈温度等运行参数。

可选地，主模块可以经由至少一个无线通信信道、由与壳体紧邻的外部构造模块构造。替代地或附加地，主模块可以同时地由外部构造模块感应供电。这种无线构造和/或由外部构造模块供电在泵单元的制造过程中特别有利。尽管多个所制造的泵的硬件可以是相同的，但是当泵在生产线中被输送时，各个泵的控制单元的主模块可以被不同地编程或构造为用于不同应用和/或性能。外部构造模块可以是生产线的固定设施(installation)，并且生产线中的泵可以经过和/或暂时停止在构造模块处，壳体紧邻构造模块。构造模块不需要被插入到第一或第二位置中以用于主模块的无线构造和/或供电。“紧邻”在这方面可以意味着不超出用于无线通信的扁平传输线圈的直径的2-3倍的距离。优选地，与PCB类似，外部构造模块包括相同或相似的扁平传输线圈，使得它们可以彼此紧邻地同轴布置，以用于无线通信和/或感应供电。

根据本公开的第二方面，提供了先前描述的泵组件的插入式模块，其中插入式模块可插入到第一位置中，从而：

-被感应供电或充电，

-经由至少一个无线通信信道与泵组件的主模块通信，以及

-为主模块提供功能，

其中所述插入式模块被构造为仅向第一次与其通信或配对的所述泵组件的主模块提供所述功能。这里，“配对”是指两个模块之间的预通信，这导致成功接受两个模块允许通信。

可选地，所述功能可以是将数据一次性上传至主模块，并且其中在所述数据一次性上传之后，插入式模块可以被丢弃。例如，这种数据上传可能是一个新的泵特征f(H，Q)，其中H是压头，Q是流量。这允许通过插入插入式模块来容易地调整、升级或降级所需的泵性能。泵制造商可能只需要制造带有主模块的单一类型的泵，并提供各种不同的插入式模块来覆盖各种各样的泵性能。因此，通过使用根据本公开的插入式模块，泵可更好地定制为用于所需目的并且在生产方面更具成本效益。此外，制造商能够控制和限制本文描述的插入式模块的使用。防止一个插入式模块被多次滥用于一个以上的泵。

可选地，所述功能可以是主模块的软件的添加或更新。因此，不仅可以将诸如新的泵特性f(H，Q)这样的数据上传到泵的主模块，而且还可以将新的通信标准、新的操作逻辑或者新的/更新的操作模式(例如恒速模式、比例压力模式、恒压模式和/或用于确定最佳操作点的自适配逻辑)上传到泵的主模块。

附图说明

现在将参考以下附图通过示例来描述本公开的实施例，其中：

图1示出了本文公开的泵组件的示例的立体图；

图2示出了本文公开的泵组件的示例的俯视图；

图3示出了本文公开的泵组件的示例的侧视图；

图4示出了本文公开的泵组件的示例的电子器件壳体和第一插入式模块的俯视图和侧视图；

图5示出了本文公开的泵组件的示例的电子器件壳体的剖视图；

图6示出了本文公开的泵组件的示例的定子壳体、电机电子器件(无电子器件壳体)和第三插入式模块的俯视图和侧视图；

图7示出了本文公开的泵组件的示例的定子壳体、电机电子器件(无电子器件壳体)和第三插入式模块的立体图；

图8示出了本文所公开的泵组件的示例在没有泵壳体的情况下的、具有放大细节图的剖视图；

图9示出了本文公开的泵组件的示例的分解图；

图10示出了本文公开的泵组件的示例的定子壳体盖和第三插入式模块的俯视图；

图11示出了本文公开的泵组件的示例的电子器件壳体和第三插入式模块的剖视图；

图12和图13示出了本文公开的泵组件的示例的外部单元以及第一、第二和第三插入式模块的分别处于插入状态和拔出状态的立体图；和

图14、图15和图16分别示出了本文公开的泵组件的示例在无线构造期间的俯视图、剖视图和详细剖视图。

具体实施方式

图1示出了具有离心泵单元2、输入端口3和输出端口5的泵组件1，其中输入端口3和输出端口5同轴地布置在管道轴线F上，位于泵单元2的相对侧上。输入端口3和输出端口5包括用于连接至管道(未示出)的连接器凸缘7、9。泵单元2包括基本垂直于管道轴线F的转子轴线R。泵单元2的泵壳体11布置在输入端口3与输出端口5之间。泵壳体11包括叶轮12(参见图9)，用于围绕转子轴线R逆时针旋转并将流体从输入端口3泵送到输出端口5。叶轮12由三相同步永磁体驱动低压(低于100V)DC电机逆时针驱动，所述电机具有位于定子壳体13中的定子，该定子壳体从泵壳体11沿着转子轴线R延伸到电子器件壳体15。电子器件壳体15具有与定子壳体13类似的基本上为圆柱形的形状并且具有基本上相同的直径。定子壳体13和电子器件壳体15沿着转子轴线R基本上同轴地彼此叠置。定子壳体13借助于呈联结螺母(union nut，联管螺母)形式的固定构件16安装至泵壳体11，固定构件具有与定子壳体13和电子器件壳体15基本上相同的外径。

电子器件壳体15包括用于控制电机的电机控制电子器件，其具有位于印刷电路板(PCB)14(参见图7和9)上的主模块。电机和电机电子器件通过110-240V的AC(交流)电源输入端17供电。电源适配器18可以将110-240V的AC线电压转换成供应至PCB 14的5-60V的低DC电压。电源适配器18可以包括电压转换器和抵抗电磁干扰(EMI)的线滤波器，因此其不需要位于电机电子器件PCB14上。因此，电机电子器件PCB14和电子器件壳体15可以具有更紧凑的设计。电子器件壳体15的顶面19可包括用户界面，诸如按钮21、发光二极管(LED)和/或显示器(未示出)。按钮21例如可为开启/关闭按钮。一个或多个LED和/或显示器可发出操作参数或状态的信号，例如用于指示正常操作、故障模式、电机速度、成功/不成功的无线连接、功耗、流量、压头和/或压力。

图1至图3仅示出了包括蓝牙模块的第一插入式模块23和包括输入/输出模块的第三插入式模块25。在图12和图13中示出了包括泵软件更新的第二插入式模块27，其中第二插入式模块27的形状与第一插入式模块23的形状基本相同。因此，第一插入式模块23和第二插入式模块27选择性地可插入到由电子器件壳体15的顶面19处的第一槽29所限定的第一位置中。第一插入式模块23和第二插入式模块27具有扁平的芯片状形状，以相对于旋转轴线R在径向方向上滑入第一槽29中。第一插入式模块23和第二插入式模块27包括便于将模块从第一槽29拉出的手指夹持脊30。第一槽29在电子器件壳体15的顶面19中限定一凹部，使得当第一插入式模块23或第二插入式模块27被插入时，该凹部分别由所述第一插入式模块或所述第二插入式模块填充。

第三插入式模块25包括与其他插入式模块不同的硬件。作为输入/输出模块，其可以用作用于将传感器(诸如温度、流量或压力传感器)、或计算机、或显示器连接到泵单元2的模块。因此，第三插入式模块25包括用于传感器、计算机或显示器的输入/输出连接部31。例如，泵单元2可以经由第三插入式模块25的输入/输出连接部31接收指示温度、压力和/或流量的传感器信号。替代地或另外地，泵单元2可以经由第三插入式模块25的输入/输出连接部31将类似于电机速度和/或功耗的操作参数输出到计算机或显示器。因此，其形状与其他插入式模块的形状不同。第三插入式模块25被插入到轴向位于第一位置下方的第二位置中，其中第二位置由第二槽33限定，该第二槽平行于第一槽29且相对于旋转轴线R在轴向方向上具有微小距离(在图4中更好地可见)。第一槽29和第二槽33之间的距离被槽29、33之间突伸的电机电子器件PCB14占据(见图8)。电子器件壳体15通过闩锁34固定到下面的定子壳体13。图4的俯视图很好地示出了用于容纳第一或第二插入式模块23、27的第一槽29和用于容纳第三插入式模块25的第二槽33之间的形状差异。第一和第二插入式模块23、27包括窄前端35和宽后端37。第一槽29包括对应的宽前开口39和窄后端41。这有助于首先将具有窄前端35的插入式模块23、27插入到第一槽29的宽前开口39中。第一和第二插入式模块23、27还包括位于前端35与后端37之间的横向锥形表面43，用于提供与相应的槽锥形表面45的摩擦接触，以便将所插入的插入式模块23、27保持在位。

第一和第二插入式模块还包括用于与泵组件1的控制单元的主模块无线通信的嵌入式传输线圈47。图6和图7更好地示出了泵组件1的控制单元的主模块。主模块位于基本垂直于旋转轴线R延伸且与电子器件壳体15的顶面19平行的电机电子器件PCB14上。电机电子器件PCB14通过三个连接器49机械地固定至定子壳体13的顶面并且包括传输线圈部段51。传输线圈部段51位于第一槽29与第二槽33之间并且包括用于与第一或第二插入式模块23、27的传输线圈47通信的传输线圈53。当第一或第二插入式模块23、27被插入到第一位置中时，第一或第二插入式模块23、27的传输线圈47与电机电子器件PCB14的传输线圈53同轴对准，以实现线圈47、53之间的良好无线联接。图6和图7示出了插入到第二位置(即，第二槽33)中的第三插入式模块25。第三插入式模块25包括插入部分55，该插入部分装配到第二槽33中并且具有像第一和第二插入式模块23、27的传输线圈47那样嵌入式的基本相同的传输线圈57(参见图10)。传输线圈57同轴地位于电机电子器件PCB14的传输线圈部段51的传输线圈53下方。主模块能够经由相同的通信信道与第一位置中的第一或第二插入式模块23、27以及第二位置中的第三插入式模块25无线地通信。根据其打算使用的或来自于其的插入式模块，可以分别对更换的数据包寻址。

图8更详细地示出了当插入式模块23、25被插入到第一和第二位置中时传输线圈47、53、57之间的夹层布置。电机电子器件PCB 14的中央传输线圈53可以包括位于传输线圈部段51的顶侧上的扁平线圈和位于传输线圈部段51的底侧上的扁平线圈。

图8的剖视图显示了通过本公开实现的非常紧凑的泵设计。虽然图8可能过于拥挤而看不清楚特征，但可以参考图9的分解图。图8没有示出泵壳体11和叶轮12放置于其上的偏转板59。返回来参考图1，入口端口3以流体-机械的高效方式从管道轴线F卷曲，以与转子轴线R同轴地从下面进入泵壳体11的叶轮室。叶轮室具有与输入端口3流体连接的同心底部入口和与输出端口5流体连接的切向出口。偏转板59(见图9)与转子轴线R同心地定位在叶轮室的底部入口处，以阻止流体回流到输入端口3中。叶轮12同心地放置在偏转板59的上方。叶轮12包括内螺旋叶片61且在该叶轮的底部处包括叶轮板63，用于形成流体-机械高效的叶轮通道，从而当叶轮12旋转时通过离心力沿逆时针方向径向向外且切向地加速流体。这种径向向外且切向的流动产生流体从输入端口3的中心抽吸。

泵壳体11具有上部圆形开口65(见图9)，在泵单元2的制造过程中，叶轮12可通过该上部圆形开口被放置于叶轮室中。为了实现最紧凑的泵设计，圆形开口65可具有仅略微大于叶轮12的直径。转子轴66沿转子轴线R延伸穿过支承座67并通过下端部分旋转地固定至叶轮12。支承座67与第一径向支承环69对中，该第一径向支承环与转子轴66滑动接触。转子轴66和第一径向支承环69可包括碳和低摩擦径向接触表面。当转子轴66相对于固定的第一径向支承环69旋转时，在转子轴66与第一径向支承环69之间可建立被泵送的流体的非常薄的润滑膜(微米范围内)。轴向支承板71被放置在第一径向支承环69的顶部上，以提供低摩擦环形顶表面。轴向支承板71的低摩擦环形顶表面可以是波纹状的或者包括用于流体流动的径向通道(在图9中更好地可见)，以便建立被泵送的流体的薄润滑膜并减小摩擦。永磁体转子73包围(embrace，包含)转子轴66并旋转地固定到该转子轴。在旋转期间，永磁体转子73的底部环形表面在轴向支承板71的固定的低摩擦环形顶表面上滑动。第二径向支承环75与转子轴66的上端低摩擦地滑动接触。第二径向支承环75由具有径向延伸部和允许轴向流体流动的轴向通道的支承衬套77对中(在图9中更好地可见)。当在旋转过程中叶轮12与转子轴66及永磁体转子73一起向下吸取其自身时，仅需要一个轴向支承板71。

偏转板59、叶轮12、转子轴66、第一径向支承环69、轴向支承板71、永磁体转子73、第二径向支承环75和支承衬套77是所谓的“湿式部件”，它们全部浸在待泵送的流体中。旋转的那些湿式部件(即，叶轮12、转子轴66和永磁体转子73)是所谓的“湿式运行”，该湿式运行使用待泵送的流体来提供润滑膜，以减小两个径向表面以及一个轴向接触表面处的摩擦。待泵送的流体优选为水。

湿式部件被罐子形状的转子罐79包围，使得流体能够在叶轮室与转子罐79的内部容积之间流动。转子罐79包括下部第一轴向端部81(即，面向叶轮12的轴向端部)以及上部第二轴向端部83(即，背离叶轮12的轴向端部)(见图9)。第一轴向端部81是开口的并且限定转子罐凸缘85。第二轴向端部83是封闭的。固定构件16包括中心开口，转子罐79突伸穿过该中心开口，以使得固定构件16包围转子罐79并且朝向泵壳体11固定转子罐凸缘85。支承座67的凸缘被放置在转子罐凸缘85与泵壳体11之间。因此，固定构件16通过水密联接固定转子罐79和支承座67两者。联接是水密的，因为密封环89被固定构件16压靠在转子罐凸缘85上。

固定构件16是具有内螺纹91的联结螺母，该内螺纹旋拧在泵壳体11的外螺纹93上。固定构件16还包括圆锥环形表面94。圆锥环形表面94推动密封环89轴向向下抵靠转子罐凸缘85的上部环形表面且径向向外抵靠泵壳体11的周向壁。因此，湿式部件被密封环89水密地密封。可以在不打开转子壳体79与泵壳体11之间的水密联接的情况下拆卸定子壳体13和/或电子器件壳体13。

固定构件16进一步径向向外延伸，从而限定侧向侧壁95，该侧向侧壁具有与定子壳体13和电子器件壳体15基本相同的直径。侧向侧壁95包括固定构件16与定子壳体13之间的联接，其中所述联接定位成比固定构件16与转子罐79的水密联接径向更向外。所述联接可以是侧向侧壁95与定子壳体13之间的螺纹连接或卡口联接。为了旋转地固定定子壳体13，优选的是，所述联接沿顺时针方向闭合，这是因为转子沿逆时针方向的驱动在定子97上引起反扭矩，该反扭矩优选闭合所述联接而不是打开它。

定子壳体13包围速度受控的三相同步DC电机的、以星形布置的定子97，所述定子具有缠绕在铁磁芯上的六个铜线绕组线圈(未示出)。定子97与永磁体转子73轴向对准，以提供用于驱动永磁体转子73的最有效的磁通量。定子壳体13可以在顶部上由定子壳体盖99封闭，定子97的电触点通过该定子壳体盖被馈送。电子器件壳体15可以被轴向卡合(click)到定子壳体13上并且通过闩锁34被固定。具有电机电子器件的PCB 14可以垂直于转子轴线R延伸，平行于顶面19并且紧邻顶面，从而允许紧凑的设计。PCB 14与定子97的通过定子壳体盖99提供的电触点连接。PCB 14与电子器件壳体15的顶面19的接近允许用户界面(如按钮21、LED)和/或显示器的简单设计。用户界面可位于PCB 14上，其中顶面19仅提供窗口、孔或机械按钮部分。

在所示的示例中，转子罐79的第二轴向端部83没有被定子壳体13机械地对中、悬挂或支撑。转子罐57仅在其第一轴向端部81处由其转子罐凸缘85固定。因此优选的是，转子罐79具有稳定且刚性的设计，从而在泵单元2的操作期间抵抗(hold against)轴向力和径向力。使转子罐79稳定的一个特征是，其至少部分地凸出成形的第二轴向端部83。如图9所示，转子罐79的平坦顶面与侧向壁之间的边缘以四分之一圆的形式被倒圆。在其他实施例(未示出)中，第二轴向端部83可以是球形、椭圆形、椭球形或其他锥形。这具有转子罐79内的流体流动更顺畅的优点，从而减小由湍流引起的机械阻力。

图10和图11示出了定子壳体盖99的俯视图和侧视图，该定子壳体盖包括在此具有L形轮廓的导轨101，用于引导第三插入式模块25的插入部分55进入第二位置(即，第二槽33)中。导轨101包括至少一个摩擦点103，用于保持插入到第二位置中的第三插入式模块25。摩擦点103还稍微向上推动第三插入式模块25的插入部分55，以尽可能地闭合电机电子器件PCB14的传输线圈部段51与第三插入式模块25的插入部分55之间的间隙(见图8)。

图12和图13示出了具有电源模块形式的外部模块的外部单元105。替代地或附加地，其可以被配备和构造成用作具有多个泵单元的系统的连接器盒或“门路连接器(gateway，网间连接器)”。作为泵组件1的部分的外部单元105与泵单元2分离并且具有其自己的外部壳体107。外部壳体107包括三个槽109，其中两个基本与第一槽29相同，而一个基本与第二槽33相同。第一插入式模块23和第二插入式模块27可选择性地插入具有第一槽29形状的那些槽109中的任一个中的第三位置中。第三插入式模块25可选择性地插入具有第二槽33形状的槽109中的第三位置中。外部模块在这里被构造为当一个或多个插入式模块被插入到第三位置(即，槽109)中时为所述一个或多个插入式模块感应地供电或充电。因此，插入式模块的某些功能可独立于且远离于泵单元2使用。替代地或另外地，外部模块可构造有逻辑以控制多个泵单元并与之通信。

图14、图15和图16示出了通过紧邻壳体15的外部构造模块经由至少一个无线通信信道如何来构造主模块。外部构造模块可以位于外部PCB111上，该外部PCB位于仅略高于泵单元2，平行于顶面19。外部PCB 111可以是用于泵组件(未示出)的生产或装配线中的固定构造装置的一部分。如图14、图15和图16所示，泵单元2可以经过或暂时停止在外部PCB 111下方。如图16所示，外部PCB 111在其下侧包括传输线圈113，使得主模块的传输线圈53可以与外部PCB 111的传输线圈113同轴地布置。因此在构造期间主模块可以由外部构造模块同时感应供电。顶面19和/或第一和第二插入式模块的插入部分可主要包括塑料材料或另一非导电材料以允许(即，不屏蔽)这种无线构造。

在前面的描述中，当提及具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体或元件时，则这样的等同物如同单独描述一样被并入本文中。应当参考用于确定本公开的真实范围的权利要求，其应该被解释为包含任何这样的等同物。读者还将理解，本公开中被描述为可选的、优选的、有利的、方便的及类似的整体或元件是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。

上述实施例应被理解为本公开的说明性示例。应该理解的是，关于任何一个实施例描述的任何特征都可以单独使用，或者与所描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合使用，或者与任何其他实施例的任何组合一起使用。尽管已经示出和描述了至少一个示例性实施例，但应该理解的是，对于本领域的普通技术人员而言，其他修改、替代和替换是显而易见的，并且在不背离本文所描述的主题的范围的情况下进行改变，并且本申请旨在覆盖这里讨论的具体实施例的任何修改或变化。

另外，“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除复数。此外，参照上述示例性实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤组合使用。方法步骤可以以任何顺序或并行应用，或者可以构成另一方法步骤的一部分或更详细的版本。应该理解的是，在本专利的范围内应当体现所有这样的修改，合理且恰当地落入对本领域的贡献范围内。在不背离本公开的精神和范围的情况下可以做出这样的修改、替代和替换，本公开的精神和范围应该根据所附权利要求及其合法等同物来确定。

Claims

1.一种泵组件(1)，包括：

-具有泵壳体(11)的泵单元(2)，所述泵壳体包括叶轮(12)，所述叶轮具有旋转轴线(R)，

-用于驱动所述叶轮(12)的电驱动电机，所述电驱动电机具有位于定子壳体(13)中的定子，该定子壳体从所述泵壳体(11)沿着所述旋转轴线(R)延伸到电子器件壳体(15)，以及

-用于控制所述电驱动电机的控制单元，

其中，所述控制单元包括位于所述电子器件壳体(15)中的主模块，可拆卸的第一插入式模块(23)，和可拆卸的第二插入式模块(27)，

其中，所述主模块被固定到所述电驱动电机并且被构造为控制所述电驱动电机，

其中，所述第一插入式模块(23)和所述第二插入式模块(27)选择性地能够插入到第一位置中，以经由至少一个无线通信信道与所述主模块通信，其中，所述第一位置由位于所述电子器件壳体(15)的顶面(19)处的第一槽(29)限定，所述第一槽(29)基本上垂直于所述旋转轴线(R)而延伸。

2.根据权利要求1所述的泵组件(1)，其中，当所述第一插入式模块(23)或所述第二插入式模块(27)分别被插入所述第一位置中时，所述第一插入式模块(23)或所述第二插入式模块(27)的表面形成所述电子器件壳体(15)的表面。

3.根据权利要求1所述的泵组件(1)，所述第一插入式模块(23)和所述第二插入式模块(27)或第三插入式模块(25)选择性地能够插入到第二位置中，以经由至少一个无线通信信道与所述主模块通信。

4.根据权利要求3所述的泵组件(1)，其中，所述第二位置由位于所述电子器件壳体(15)中的第二槽(33)限定。

5.根据权利要求4所述的泵组件(1)，其中，所述第二槽(33)基本上平行于所述第一槽(29)。

6.根据权利要求4或5所述的泵组件(1)，其中，所述主模块包括位于所述第一槽(29)与所述第二槽(33)之间的传输线圈(53)，其中所述主模块被构造为当所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和/或所述第三插入式模块(25)被插入到所述第一位置和/或所述第二位置中时，所述主模块经由所述传输线圈(53)并经由单个无线通信信道与所述第一插入式模块、所述第二插入式模块和/或所述第三插入式模块通信。

7.根据权利要求6所述的泵组件(1)，其中，所述传输线圈(53)限定与所述第一槽(29)和/或所述第二槽(33)垂直的无线传输轴线。

8.根据前述权利要求3至5中任一项所述的泵组件(1)，还包括位于外部壳体(107)中的、具有外部模块的外部单元(105)，其中所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和/或第三插入式模块(25)选择性地能够插入到第三位置中，其中所述第三位置由位于所述外部壳体(107)中的一个或多个槽(109)限定。

9.根据权利要求8所述的泵组件(1)，其中，所述外部单元(105)包括用于多个泵单元的电源和/或门路连接器。

10.根据前述权利要求1至5中任一项所述的泵组件(1)，其中，所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和/或第三插入式模块(25)包括从以下组中选择的至少一个模块，所述组包括：蓝牙通信模块、近场通信(NFC)模块、射频识别(RFID)模块、红外模块、IEEE802.11b直接序列模块、无线功率传输(WPT)模块、电容耦合模块和电感耦合模块、传感器模块、泵编程模块、调试模块、更新模块、显示模块和用户输入模块。

11.根据权利要求10所述的泵组件(1)，其中所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和所述第三插入式模块(25)在至少一个所包含的模块方面彼此不同。

12.根据前述权利要求1至5中任一项所述的泵组件(1)，其中，所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和/或第三插入式模块(25)各自包括既用于感应式接收电力又用于无线通信的传输线圈(47、57)。

13.根据权利要求12所述的泵组件(1)，其中，所述第一插入式模块(23)的传输线圈(47)与所述第二插入式模块(27)和/或所述第三插入式模块(25)的传输线圈(57)基本相同。

14.根据前述权利要求1至5中任一项所述的泵组件(1)，其中，所述主模块被构造成接收来自所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和/或第三插入式模块(25)的第一操作命令，其中，所述主模块被构造为基于所述第一操作命令持续控制所述电驱动电机，直到所述主模块接收到推翻所述第一操作命令的第二操作命令为止。

15.根据前述权利要求1至5中任一项所述的泵组件(1)，其中，所述至少一个无线通信信道包括如下组中的至少一个，所述组包括：蓝牙通信、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、红外通信、IEEE802.11b直接序列、无线功率传输(WPT)、电容耦合和电感耦合。

16.根据权利要求4或5所述的泵组件(1)，其中，所述第一槽(29)和/或所述第二槽(33)包括锥形表面(45)，当所述第一插入式模块(23)和/或所述第二插入式模块(27)被插入到所述第一位置和/或所述第二位置中时，所述锥形表面用于提供与所述第一插入式模块(23)和/或所述第二插入式模块(27)的相应锥形表面(43)的摩擦阻力。

17.根据权利要求8所述的泵组件，其中，当所述第一插入式模块(23)被插入到所述第一位置、所述第二位置或所述第三位置中并且所述第二插入式模块(27)或所述第三插入式模块(25)被插入到所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置中的另一个位置时，所述第一插入式模块(23)被配置成与所述第二插入式模块(27)或所述第三插入式模块(25)无线地通信。

18.根据前述权利要求1至5中任一项所述的泵组件，其中，所述第一插入式模块(23)、所述第二插入式模块(27)和/或第三插入式模块(25)包括用于接收用户输入的用户界面和/或用于显示信息的显示器。

19.根据前述权利要求1至5中任一项所述的泵组件，其中，所述主模块能够经由至少一个无线通信信道而由与所述电子器件壳体(15)紧邻的外部构造模块构成。