CN109114006A - 一种具有加热功能的水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有加热功能的水泵，其包括泵体、叶轮、泵壳、进水口及出水口，泵壳内腔由横向隔断分隔成加热腔和叶轮腔，加热腔内设有一加热部件，加热部件具有一筒形罩壳，筒形罩壳与横向隔断共同围成流体加热腔，进水口开口于流体加热腔靠近横向隔断的腔壁，出水口开口于叶轮腔的腔壁，横向隔断中心设有一从横向隔断向流体加热腔内部延伸并开口的管状结构，管状结构构成流体加热腔与叶轮腔的连通通道；筒形罩壳外壁与加热腔腔壁之间为密闭的电器元件容置腔，电器元件容置腔内设有覆盖于筒形罩壳外壁的膜状发热体。流体从进水口进入加热腔中的加热部件内，在此被加热然后流入叶轮腔，最后从出水口流出，在狭小的空间内达到了优越的加热效果。
Description
技术领域
本发明涉及水泵技术领域。
背景技术
在使用水泵对流体进行循环的同时，有时还需要使用加热元件对被输送的流体进行加热。目前具有加热功能的水泵，虽然能满足一定的加热功能，但在不同程度上存在着加热效率低、加热元件与水泵的连接占用空间大等问题，难以满足家用电器或汽车循环上的应用。
现有的常见做法是在泵的进水口或出水口设置加热元件，这种情况下，由于水流与加热元件的接触时间短，加热效果较差。还有的做法是在泵的叶轮腔内设置加热元件，这种情况下同样会存在接触时间短导致的加热不彻底问题，即使满足长时间的加热要求，但叶轮长期处于高温加热状态下，对材料要求高、损耗大，使用寿命也会受影响。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种能改善加热效果的带有加热功能的水泵。
为了达到上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种具有加热功能的水泵，包括含有电机的泵体、由电机驱动的叶轮、容纳叶轮的泵壳、与上游管道连接的进水口及与下游管道连接的出水口，所述泵壳内腔由横向隔断分隔成加热腔和叶轮腔，加热腔内设有一加热部件，加热部件具有一开口朝向叶轮腔的筒形罩壳，筒形罩壳与横向隔断共同围成流体加热腔，所述进水口开口于流体加热腔靠近横向隔断的腔壁，所述出水口开口于叶轮腔的腔壁，横向隔断中心设有一从横向隔断向流体加热腔内部延伸并开口的管状结构，管状结构构成流体加热腔与叶轮腔的连通通道；筒形罩壳外壁与加热腔腔壁之间为密闭的电器元件容置腔，电器元件容置腔内设有覆盖于筒形罩壳外壁的膜状发热体。流体从进水口进入流体加热腔中被加热，加热后的水再经管状结构的开口流入叶轮腔，最后从出水口流出。
具体来说，所述电器元件容置腔内设有与膜状发热体电连接的功率开关器件，功率开关器件可拆卸地固定于筒形罩壳顶部的封盖上。
优选地，筒形罩壳开口端与横向隔断的接触部位设有防止流体从流体加热腔泄漏至电器元件容置腔的第一密封圈。
作为一种优选实施方式，泵壳由第一部件和第二部件密封连接而成，第一部件具有开口朝向第二部件的圆筒形外壳，圆筒形外壳内容纳有所述加热部件，第二部件具有开口朝向第一部件的上端帽及开口朝向叶轮腔的下端帽，上端帽与下端帽之间具有作为横向隔断的帽端面，所述管状结构设于帽端面中心，下端帽上设有向外延伸的出水口。
进一步的，第一部件的圆筒形外壳开口端设有一向外延伸的上半圆筒形护筒，相应的，第二部件的上端帽设有一向外延伸的下半圆筒形护筒，上半圆筒形护筒与下半圆筒形护筒对接组装成罩设于进水口外的圆柱形护筒，以对进水口形成保护筒。
圆柱形护筒与进水口的管壁之间设有用于防水密封的锥形橡胶垫和垫片，以避免进水口与护筒之间入水。
泵壳顶部设有贯穿壳壁的引线孔，来自电器元件容置腔的导线穿过引线孔延伸至泵壳外，引线孔内设有防水橡胶密封件，以保障对电器元件容置腔的防水密封。
泵壳外设有第一导线上挡水盖、第二导线上挡水盖、导线下挡水盖，第一导线上挡水盖具有位于泵壳上方的横向盖体及沿泵壳侧壁向泵体方向延伸的纵向盖体，第一导线上挡水盖的横向盖体和第二导线上挡水盖共同围合成位于引线孔上方的密闭防水的上引线盒，第一导线上挡上盖的纵向盖体与导线下挡水盖续接并与泵壳及泵体外侧壁共同围成密闭防水的下引线盒，来自电器元件容置腔的导线穿过引线孔后收纳于上引线盒内，电器元件容置腔内电器元件与电机线圈的连接导线收纳于下引线盒内，以使导线收纳并保护于引线盒内。
优选的，所述加热部件还具有位于筒形罩壳内的将水流从进水口导向管状结构延伸端开口的导叶。导叶能将水流有效地从进水口引向管状结构，从而顺利进入叶轮腔。
作为优选结构，所述导叶具有一管状中心体及围绕管状中心体的螺旋形叶片，管状中心体套接固定于所述管状结构外。
本发明在泵壳中设置了分隔的加热腔和叶轮腔，流体从进水口进入加热腔中的加热部件内，在此被加热然后流入叶轮腔，最后从出水口流出。流体在加热部件内的流向是从下到上、从外周到中心，增加了与发热元件的接触范围，在狭小的空间内达到了优越的加热效果，加热效率大大提高，能达到即热的效果。
附图说明
图1是现有技术中的加热水泵的示意图。
图2是本发明的带有加热功能的水泵的外部示意图。
图3是本发明的带有加热功能的水泵的剖面图。
图4是本发明的带有加热功能的水泵能看到进水口结构的剖面图。
图5是泵壳第二部件的轴测图。
图6是泵壳第二部件的剖面图。
图7是泵壳第一部件的轴测图。
图8是泵壳第一部件的剖面图。
图8a是泵壳第一部件的俯视图。
图9是加热部件的外剖示意图。
图10是加热部件的内腔示意图。
图11是螺旋形导叶的外部示意图。
图12是螺旋形导叶的剖面图。
图13是本发明的带有加热功能的水泵的分解示意图。
图14是本发明的的带有加热功能的水泵的打螺丝安装轴测图。
图15是本发明的的带有加热功能的水泵的打螺丝安装剖面图。
其中，其中数字标号指代的名称：
电机1，泵壳2，第一部件2.1，圆筒形外壳2.11，上半圆筒形护筒2.12，电器元件容置腔2.13，下压肋2.14，引线孔2.15，第二部件2.2，上端帽2.21，下端帽2.22，下半圆筒形护筒2.23，帽端面2.24，管状结构2.25，出水口2.26，密封圈槽2.27，导叶安装槽2.28，叶轮腔2.29，加热部件2.3，导叶2.31，管状中心体2.311，导叶凸台2.312，筒形罩壳2.32，膜状发热体2.33，封盖2.34，进水口2.35，流体加热腔2.36，定位螺钉柱2.37，第一密封圈6，功率开关器件7，叶轮8，垫片9，锥形橡胶垫10，第一导线上挡水盖11，接插端子安装底板11.1，第二导线上挡水盖12，电源引线13.1，接插端子13.2，信号线14，导线下挡水盖15，上螺丝柱16，下螺丝柱17，螺丝18，第二密封圈19，橡胶塞20。
具体实施方式
如图2～4所示，是本发明的带有加热功能的水泵的整体结构示意图。作为最基本的结构，本发明的水泵包括了含有电机1的泵体、由电机1驱动的叶轮8及容纳叶轮的泵壳2、与上游管道连接的进水口及与下游管道连接的出水口，所述泵壳2内腔由横向隔断分隔成加热腔和叶轮腔，加热腔内设有一加热部件2.3，加热部件2.3具有一开口朝向叶轮腔的筒形罩壳，筒形罩壳与横向隔断共同围成流体加热腔，所述的进水口开口于流体加热腔靠近横向隔断的腔壁。所述的出水口开口于叶轮腔的腔壁。横向隔断中心设有一从横向隔断向流体加热腔内部延伸并开口的管状结构2.25，管状结构构成了流体加热腔与叶轮腔的连通通道，所述加热部件还具有位于筒形罩壳内的将水流从进水口导向管状结构延伸端开口的导叶2.31；筒形罩壳外壁与加热腔腔壁之间为密闭的电器元件容置腔，电器元件容置腔内设有覆盖于筒形罩壳外壁的膜状发热体2.33。
水流从进水口进入流体加热腔，一方面在流体加热腔中被加热，另一方面经螺旋形导叶的导向，被引流至位于流体加热腔中部的管状结构延伸末端开口，于是，在流体加热腔中被加热过的流体将由此开口流入管状结构2.25的管腔，并经此进入叶轮腔。最后，被加热的流体从叶轮腔的出水口被泵送出去。
在满足以上基本结构的基础上有多种实施方式，本发明采用了以下优选的具体结构，即水泵的泵壳由第一部件2.1及第二部件2.2构成，两者固定连接且通过第二密封圈19对连接部位进行防水密封，连接的方式可以采用现有的焊接技术或其它能保证两者之间密封连接的现有的机械方式。如图7～图8所示，第一部件2.1具有开口朝向第二部件的圆筒形外壳2.11，圆筒形外壳用于容纳加热部件。如图5～图6所示，第二部件2.2具有开口朝向第一部件的上端帽2.21及开口朝向叶轮腔的下端帽2.22，上端帽与下端帽之间具有帽端面2.24。帽端面2.24的作用是横向设置于泵壳内，将泵壳分隔成加热腔和容纳叶轮的叶轮腔。帽端面中心设有管状结构2.25，出水口2.26从下端帽外壁向外延伸出去。
第一部件的圆筒形外壳开口端设有一径向向外延伸的上半圆筒形护筒2.12，相应的，第二部件的上端帽也设有一径向向外延伸的下半圆筒形护筒2.23，上半圆筒形护筒2.12与下半圆筒形护筒2.23对接组装成完整的圆柱状护筒，罩于进水口外起保护作用。进水口外套有锥形橡胶垫10，通过垫片9挤压橡胶实现进水口与圆住状护筒之间的密封。
第一部件的圆筒形外壳顶部设有贯通壳壁的引线孔2.15，引线孔内设有防水橡胶塞20。泵壳外设有第一导线上挡水盖11、第二导线上挡水盖12、导线下挡水盖15，第一导线上挡水盖11具有位于泵壳上方的横向盖体及沿泵壳侧壁向泵体方向延伸的纵向盖体，第一导线上挡上盖的横向盖体和第二导线上挡水盖共同围合成位于引线孔上方的密闭防水的上引线盒，第一导线上挡上盖的纵向盖体与导线下挡水盖续接并与泵壳及泵体外侧壁共同围成密闭防水的下引线盒。收纳于上引线盒内的接插端子13.2的电源引线13.1穿过引线孔后与电器元件容置室内的功率开关器件7连接，功率开关器件7的信号线14穿过引线孔后收纳于下引线盒内并与位于下引线盒下部的电机线圈电连接。
管状结构2.25可通过一体成形的方式固化于第二部件的端帽上，成为第二部件2.2中的一部分。实际应用中，管状部件2.25也可以通过其它结构方式直接或间接地固定在第二部件上。当然，管状部件2.25也可以是独立于第一部件或第二部件的分离部件，通过固定方式固定在泵壳内腔，起到基本结构中所述的导通流体加热腔与叶轮腔之间的流体输送通道的作用即可。第一部件与第二部件的具体形状也可以是多种的，并不以本实施例或附图为限。
所述加热部件2.3由两部分构件组成，其中一构件如图9～图10所示，具有一开口朝向叶轮腔的筒形罩壳2.32，筒形罩壳外壁覆盖有膜状发热体2.33，筒形罩壳一端有封盖2.34，罩壳外壁连有向外延伸的进水口。加热部件筒形罩壳与帽端面的接触部位设有第一密封圈6，其作用是防止流体经由此渗漏出流体加热腔。筒形壳体封盖的外壁与第一部件圆筒形外壳的内壁之间为防水密闭的电器元件容置腔，筒形罩壳封盖上设有与控制电路连接的功率开关器件7。功率开关器件7工作中产生的热量通过筒形罩壳的热传递传导至流体加热腔内的流体，使之升温。
加热部件的另一组成构件是螺旋形导叶，如图11～图12所示，螺旋形导叶具有一管状中心体2.311，管状中心体套接于管状结构2.25外，从而使螺旋形导叶固定于管状结构。
以汽车循环泵的安装为例，先在电机1上安装上泵壳第二部件2.2，第二部件上设有密封圈槽2.27，第一密封圈6安装在槽内；加热部件2.3安装在密封圈卡槽上，泵壳第一部件和第二部件通过焊接或打螺丝等方式安装固定。第一部件的下压肋2.14下压加热部件封盖2.34，使加热部件密封在第一密封圈6处。螺旋形导叶5通过导叶凸台2.312和管状中心体2.311安装在管状结构的导叶安装槽2.28和管状结构的外侧壁上。功率开关器件7安装在定位螺钉柱2.37上，并通过螺母安装固定。进水口2.35安装在上半圆筒形护筒2.12与下半圆筒形护筒2.23围成的护筒内，并在进水口外套上锥形橡胶垫10，通过垫片9挤压橡胶实现进水口的密封。加热部件上连有电源输入导线13.1、接插端子13.2及信号线14，收纳于第一导线上挡水盖11、第二导线上挡水盖12和导线下挡水盖15内。
在循环泵通电运行时，流体通过进水口2.35进入流体加热腔2.36内，在螺旋形导叶的作用下，流体流到加腔的发热内壁，并从下往上及从周边往中心输送至管状结构2.25进水端。在此过程中，流体吸收发内壁的热量得到加热升温。加热过的流体进入叶轮腔，经叶轮8和出水口2.26输送到泵外。
本发明包括但并不限于上述实施例及附图所示的内容，其它一切与本发明的技术方案具有相同实质性内容的产品结构均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有加热功能的水泵，包括含有电机的泵体、由电机驱动的叶轮、容纳叶轮的泵壳、与上游管道连接的进水口及与下游管道连接的出水口，其特征在于：所述泵壳内腔由横向隔断分隔成加热腔和叶轮腔，加热腔内设有一加热部件，加热部件具有一开口朝向叶轮腔的筒形罩壳，筒形罩壳与横向隔断共同围成流体加热腔，所述进水口开口于流体加热腔靠近横向隔断的腔壁，所述出水口开口于叶轮腔的腔壁，横向隔断中心设有一从横向隔断向流体加热腔内部延伸并开口的管状结构，管状结构构成流体加热腔与叶轮腔的连通通道；筒形罩壳外壁与加热腔腔壁之间为密闭的电器元件容置腔，电器元件容置腔内设有覆盖于筒形罩壳外壁的膜状发热体。
2.根据权利要求1所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：所述电器元件容置腔内设有与膜状发热体电连接的功率开关器件，功率开关器件可拆卸地固定于筒形罩壳顶部的封盖上。
3.根据权利要求1所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：筒形罩壳开口端与横向隔断的接触部位设有防止流体从流体加热腔泄漏至电器元件容置腔的第一密封圈。
4.根据权利要求1所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：泵壳由第一部件和第二部件密封连接而成，第一部件具有开口朝向第二部件的圆筒形外壳，圆筒形外壳内容纳有所述加热部件，第二部件具有开口朝向第一部件的上端帽及开口朝向叶轮腔的下端帽，上端帽与下端帽之间具有作为横向隔断的帽端面，所述管状结构设于帽端面中心，下端帽上设有向外延伸的出水口。
5.根据权利要求4所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：第一部件的圆筒形外壳开口端设有一向外延伸的上半圆筒形护筒，相应的，第二部件的上端帽设有一向外延伸的下半圆筒形护筒，上半圆筒形护筒与下半圆筒形护筒对接组装成罩设于进水口外的圆柱形护筒。
6.根据权利要求5所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：圆柱形护筒与进水口的管壁之间设有用于防水密封的锥形橡胶垫和垫片。
7.根据权利要求1所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：泵壳顶部设有贯穿壳壁的引线孔，来自电器元件容置腔的导线穿过引线孔延伸至泵壳外，引线孔内设有防水橡胶密封件。
8.根据权利要求7所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：泵壳外设有第一导线上挡水盖、第二导线上挡水盖、导线下挡水盖，第一导线上挡水盖具有位于泵壳上方的横向盖体及沿泵壳侧壁向泵体方向延伸的纵向盖体，第一导线上挡水盖的横向盖体和第二导线上挡水盖共同围合成位于引线孔上方的密闭防水的上引线盒，第一导线上挡上盖的纵向盖体与导线下挡水盖续接并与泵壳及泵体外侧壁共同围成密闭防水的下引线盒，来自电器元件容置腔的导线穿过引线孔后收纳于上引线盒内，电器元件容置腔内电器元件与电机线圈的连接导线收纳于下引线盒内。
9.根据权利要求1所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：所述加热部件还具有位于筒形罩壳内的将水流从进水口导向管状结构延伸端开口的导叶。
10.根据权利要求9所述的具有加热功能的水泵，其特征在于：所述导叶具有一管状中心体及围绕管状中心体的螺旋形叶片，管状中心体套接固定于所述管状结构外。
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