CN1094178C

CN1094178C - 泵组合体

Info

Publication number: CN1094178C
Application number: CN971914907A
Authority: CN
Inventors: 小林真; 山本雅和; 三宅良男; 八木薰; 上井圭太; 宫崎义晶; 饭岛克自; 川畑润也
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1997-01-06
Publication date: 2002-11-13
Anticipated expiration: 2017-01-06
Also published as: AU706634B2; AU1210597A; WO1997024532A1; CN1206451A; RU2166132C2; BR9706924A

Abstract

本发明提供一种泵组合体，其用于压送包含水在内的各种液体，其备有电动泵、安装在电动泵外面的托架和安装在托架上的频率变换器组合体，上述电动泵设有把工作液导向屏蔽马达的定子外周部的空间。

Description

泵组合体

技术领域

本发明涉及泵组合体，特别涉及装有频率变换器的泵组合体。

背景技术

现有技术中的泵组合体，把以转换器为代表的频率变换器安装在电动马达泵上，由泵工作液吸取频率变换器产生的热。例如，在日本特愿平5-350994号(特开平7-189996号)中，揭示了在全周流型泵的圆筒状外筒的外面，安装着转换器的构造。

在特开平7-189996号揭示的泵组合体中，通过把转换器安装在全周流型泵的外筒外面，可以不需要转换器冷却用的降温装置，可实现转换器的小型化，同时可提高由转换器供给马达的电力的频率，实现马达的小型化，并且，通过增加泵的旋转数可使泵小型化。

但是，上述特开平7-189996号揭示的泵组合体中，存在以下问题。

①如特开平7-189996号图1所示，把转换器安装在外筒外面时，收容转换器的下盒(图2中标号48所示)必须做成与外筒的曲率相吻合的特殊形状。这样，把具有相同电气特性的转换器安装在具有不同曲率的外筒上时，就很不方便。例如，特开平7-189996号的图1所示的泵，是具有2片叶轮的2级型泵，但根据需要，作为比叶轮外径大的单级泵，必须缩短泵的轴方向尺寸。

这时，单级的叶轮外径约为特开平7-189996号叶轮外径的1.4倍。因此，为了把叶轮容纳在外筒内，必须加大外筒的直径。也就是说，为了收容转换器，必须要有若干种特殊形状的下盒。

②在特开平7-189996号图1所示的组装泵中，由于下盒焊接固定在外筒上，所以，转换器的内部零件(底座及其它)的安装，必须在马达定子组合体完成后进行。因此，转换器的功能确认试验，不能在马达完成之前进行，当试验不合格时必须重新组装，增加麻烦。

③在特开平7-189996号图1所示的组装泵中，为了增加泵的转数而使泵过分小时，不能确保转换器的安装空间。另外，马达和泵，当旋转数增加时变成小型。另外，转换器的大小与旋转数无关，由其电气容量和冷却条件决定。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种泵组合体，该泵组合体中，能够容易地与构成电动泵的外面的外筒的曲率变化对应地，单独组装频率变换器组合体，可把频率变换器组合体容易地安装在小型化的电动泵上。

发明内容概要

为了实现上述目的，本发明的泵组合体，其特征在于，备有电动泵、安装在该电动泵外面的托架、安装在该托架上的频率变换器组合体，在上述电动泵上设有把工作液导向马达定子外周部的空间。

本发明中，在频率变换器组合体与泵外筒之间设有托架。托架具有调节安装尺寸的功能，其形状小于频率变换器组合体的底座。由于托架是小形状部件，所以，即使其种类多也不妨碍生产性。

本发明的频率变换器组合体，由安装在托架上底座、安装在底座上的罩、被底座和罩包围的频率变换器本体构成。因此，可以单独地组装频率变换器组合体。罩和底座，除了在频率变换器本体的单独维修时，原则上不需要分解。即，把频率变换器安装在泵上或从泵上卸下时，高度集成电路等不露出于外部。高度集成电路和电气底座类通常怕灰尘和尘土，所以做成这种构造对于防尘是很有效的。

本发明的一实施例中，在上述托架上，设有将马达与频率变换器本体电气连接用的孔。这样，可以无障碍地进行频率变换器组合体与电动泵的组装。

本发明的一实施例中，托架、底座和罩分别用热良导体做成，尤其是用铝合金做成。由于此种频率变换器主要由泵工作液冷却，所以，采用铝合金是很适合的。另外，由于使用金属材料，所以可遮蔽频率变换器的噪音。尤其是托架是金属的，所以能遮蔽频率变换器2次侧的高谐波噪音。

本发明的一实施例中，在托架上形成供冷却液通过的孔。通常，频率变换器由工作液冷却。但是，例如当工作液是高温时，会造成频率变换器的冷却不良。这种情况下，由于在托架上设置冷却液通过用的孔，使另外的冷却液从外部通过，这样，可以无障碍地充分冷却频率变换器。

本发明的一实施例中，在上述电动泵与托架的间隙、或者在托架与底座的间隙、或在底座与罩的间隙内，设有热传递改善材料。在部件之间存在间隙时，由于热传递性差的空气存在于该间隙中，所以造成冷却不良。因此，在部件之间的间隙内，设置液状硅等的热传递改良材料。

本发明的一实施例中，在电动泵与托架之间、托架与底座之间以及底座与罩之间，设有保持气密用的密封部件。这样，水蒸汽不会侵入收容频率变换器本体48的盒子内，该水蒸汽也就不会被泵工作液冷却而结露，不会损伤频率变换器。

另外，本发明的泵组合体，备有设在马达定子外周部的马达机架外壳体、在与该马达框外筒外周面之间形成环形空间的外筒、将工作液导向上述环形空间的泵部、设在上述外筒轴方向端部的用于固定其它部件的固定机构；其特征在于，把频率变换器组合体固定在上述外筒的外周部，将该频率变换器组合体的一部分比设在外筒轴方向端部的固定机构更加沿轴方向延伸。

本发明中，在构成电动泵外面的外筒的端部，设有连接吸入壳和排出壳等的固定机构。因此，现有的频率变换器，当泵过于小型时，存在着无安装空间的问题。而本发明中，为了避免该固定机构对频率变换器的安装制约，把频率变换器组合体设置成所谓的高台式(高床式)，避免与上述固定机构干扰。

附图的简单说明：

图1是本发明的泵组合体实施例的断面图。

图2是图1的II-II线断面图。

图3是本发明泵组装体中的托架的平面图。

实施发明的最佳形态

下面，参照图1和图2说明本发明泵组合体一实施例。

本实施例所示的全周流型电动泵，备有泵壳1、收容在该泵壳1内的屏蔽马达6、固定在该屏蔽马达6的主轴7端部的叶轮8。泵壳1由泵壳外筒2、通过法兰(フランジ)61、62分别连接在该泵壳外筒2两端的吸入壳3以及排出壳4构成。法兰61、62构成把吸入壳3和排出壳4等部件固定在外筒2上的固定机构。泵壳外筒2、吸入壳3和排出壳4是由不锈钢等板金形成的。

在外筒2的外侧面，安装着托架45。频率变换器组合体50安装在托架45上。频率变换器组合体50由安装在托架45上的底座46、安装在底座46上的罩47、被底座46和罩47包围住的频率变换器本体48构成。

在托架45上形成用于将屏蔽马达6和频率变换器本体48电气连接的孔45a。托架45、底座46和罩47，分别由铝合金构成的热良导体做成。在托架45上形成冷却液通过孔45b，该冷却液通过孔45b供冷却频率变换器本体48的冷却液通过。

屏蔽马达6备有定子13、设在该定子13外周部的马达机架外壳体14、焊接固定在马达机架外壳体14两开放端的马达机架侧板15、16、嵌接在定子13的内周部并且焊接固定在马达机架侧板15、16上的壳(キヤン)17。可旋转地收容在定子13内的转子18热压配合固定在主轴7上。在马达机架外壳体14和外筒2之间形成环状空间(流路)40。

另外，屏蔽马达6的马达机架侧板16上保持着导引部件11，该导引部件11将流体从半径方向外方导向内方。在导引部件11上，固定着收容叶轮8的内壳12。另外，在导引部件11的外周部，夹装着密封部件13。

在导引部件11的内端设有衬套环51，该衬套环51与叶轮8的前面部(吸入口侧)滑动。内壳12为略穹形，呈复盖屏蔽电动泵6的主轴7轴端的形状。内壳12具有导引装置12a，该导引装置12a由导引叶轮8排出之流体的导引阀或涡囊(ポリユ-ト)构成。另外，内壳12在前端部具有排气孔12b。

导线盒20通过焊接固定在马达机架外壳体14上，通过该导线盒20从马达机架外筒14内的线圈向外部引出导线，通过托架45的孔45a、底座46的导线取出孔46a与底座46和罩47内的频率变换器本体48连接。另外，在底座46和罩47内。将频率变换器本体48的导线与电缆63连接。在外筒2上形成孔2a，上述导线盒20插入在该孔2a内。

下面，说明叶轮8侧的轴承周边部。

轴承托架21上，设有径向轴承22和固定侧推力轴承23。径向轴承22的端面也具有作为固定侧推力滑动部件的功能。挟着径向轴承22和固定侧推力轴承23的两侧，设有旋转侧推力滑动部件即旋转侧推力轴承24和旋转侧推力轴承25。旋转侧推力轴承24固定在推力盘26上，该推力盘26通过键固定在主轴7上。旋转侧推力轴承25固定在推力盘27上，该推力盘27通过键固定在主轴7上。

上述轴承托架21通过弹性材料做的O形环29插入设在马达机架侧板16上的凹坑(インロ-)内。轴承托架21通过弹性材料做成的密封垫圈30与马达机架侧板16相接。另外，图中31是形成径向轴承22和滑动部的套筒。

下面，说明叶轮8相反侧的轴承周边部。

轴承托架32上设有径向轴承33。图中34是形成径向轴承33和滑动部的套筒，套筒34与垫圈35相接，该垫圈35由设在主轴7端部的螺丝和双头螺母36固定。轴承托架32通过弹性材料做的O形环37插入设在马达机架侧板15上的凹坑(インロ-)内。轴承托架32与马达机架侧板15相接。

另外，在马达机架外壳体14上焊接着撑杆43，该撑杆43与外筒2通过焊接固定。屏蔽马达6的旋转数由频率变换器本体48设定为4000rpm以上。

下面，说明图1所示的全周流型泵的动作。

吸入管咀3a与吸入壳体3连接，从该吸入管咀3a吸入的流体，通过吸入壳3流入环状流路40内，该环状流路40形成在外筒2与屏蔽马达6的框外筒14之间，流体通过该流路40由导引部件11导引，被导入叶轮8内。从叶轮8排出的流体，经过导引装置12a从与壳体4连接着的排出管咀4a排出。

本实施例中，在频率变换器组合体50与泵壳外筒2之间设有托架45。托架45具有调节安装尺寸的功能，设定得小于频率变换器组合体50的底座46。由于托架45是形状小的部件，所以即使其种类多也不妨碍生产性。

如图1所示，在外筒2上，埋设着螺栓52的2个固定部件53相隔预定距离地用焊接固定着。如图3所示，托架45的两端形成切口45c。托架45将其两端的切口45c嵌合在固定部件53上后，通过用螺母54拧紧螺栓52而固定在外筒2上。

下面，说明将频率变换器组合体50固定在电动泵上的方法。

首先，将频率变换器本体48收容在底座46和罩47内，单独组装频率变换器组合体50。组装了频率变换器组合体50后，固定托架45和频率变换器组装体50。该固定可如图2所示地进行，即，从托架45侧将螺栓55拧入频率变换器组合体50的底座46，该作业可在频率变换器组合体50的外部实施。固定了托架45和频率变换器组合体50后，将托架45的切口45c嵌合在固定部件53上，将螺母54拧在螺栓52上，托架45便被固定在电动泵的外筒2上。

这样，频率变换器组合体50由安装在托架45上的底座46、安装在底座46上的罩47、被底座46和罩47包围的频率变换器本体48构成。这样，频率变换器组合体50可以单独组装。托架45和频率变换器组合体50的固定可在频率变换器组合体50的外部实施。另外，可在固定了托架45和频率变换器组合体50后，固定托架45和电动泵的外筒2。罩47和底座46，除了频率变换器本体48的单独维修外，原则上不必分解。即，把频率变换器安装到泵上或从泵上卸下时，高级集成电路等不露出外部。高级成电路和电气底座类通常怕灰尘和尘土，所以做成这种构造对于防尘是很有效的。

本实施例中，为了将屏蔽马达6和频率变换器本体48电气连接，在托架45上设置了孔45a。这样，可以无障碍地进行频率变换器组合体50和电动泵的组装。

本实施例中，托架45、底座46和罩47分别用热良导体、尤其是用铝合金做成。由于此种频率变换器主要由泵工作液冷却，所以，采用铝合金是很适合的。另外，由于使用金属材料，所以可遮蔽频率变换器的噪音。尤其托架是金属的，所以能遮蔽频率变换器2次侧的高谐波噪音。

本实施例中，在托架45上形成供冷却液通过的冷却液通过孔45b。通常，频率变换器由泵工作液冷却。但是，例如当工作液是高温时，会造成频率变换器的冷却不良。这种情况下，由于在托架45上设置冷却液通过用的孔45b，使另外的冷却液从外部通过，这样，可以无障碍地充分冷却频率变换器。

本实施例中，在电动泵的外筒2与托架45的间隙、或者在托架45与底座46的间隙、或者在底座46与罩47的间隙中，设有热传递改善材料。在部件之间存在间隙时，由于热传递性差的空气存在于该间隙中，所以造成冷却不良。因此，在部件之间的间隙内，设置液状硅等的热传递改良材料。

本实施例中，在电动泵的外筒2与托架45之间、在托架45与底座46之间以及在底座46与罩47之间，分别设置了保持气密用的密封部件56、57、58。这样，水蒸汽不会侵入收容频率变换器本体48的盒子内，该水蒸汽也就不会被泵工作液冷却而结露，不会损伤频率变换器。

本实施例的泵组合体备有马达机架外壳体14、外筒2、泵部和由法兰61、62构成的固定机构。上述马达机架外壳体14设在屏蔽马达6的固定子13外周部。上述外筒2在与马达机架外壳体14外周面之间形成环形空间40。上述泵部含有将工作液导向环形空间40的叶轮8。上述法兰61、62设在外筒2的轴方向端部，用于固定吸入壳3和排出壳4等的部件。在该泵组合体中，频率变换器组合体50固定在电动泵的外筒2的外周部，将该频率变换器组合体50的一部分比设在外筒2轴方向端部的固定机构(61、62)更向轴方向延伸。

上述的本实施例中，在泵壳外筒2的端部设有由法兰61、62构成的固定机构，该法兰61、62用于连接吸入壳3和排出壳4等。因此，现有的频率变换器，当泵过于小形时，存在着无安装空间的问题。本实施例中，为了避免该固定机构对频率变换器的安装制约，将频率变换器组合体50做成所谓高台式(高床式)构造，避免与法兰61、62构成的固定机构的干扰。这样，只要将频率变换器组合体50的一部分比固定机构更往轴方向延伸即可。

如上所述，根据本发明，转换器、马达、泵分别可以小型化，可做成整体上极为小型的泵组合体。

根据本发明，可以与构成电动泵外面的外筒的曲率变化对应地单独组装频率变换器组合体，可把频率变换器组合体容易地安装到小型化的电动泵上。

产业利用性

本发明的泵组合体，通过叶轮的旋转对液体赋与压力和速度两方面能量，在通过壳体间，尽量将速度能量高效地变换为压力能量，将液体从低处送到高处。可以压送包含水的在内各种液体，可用于各种楼房或化学工业等。

Claims

1、泵组合体，其特征在于，备有电动泵、安装在该电动泵外面的托架和安装在该托架上的频率变换器组合体，上述电动泵上设有把工作液导向马达的定子外周部的空间；

上述电动泵具有设在马达定子外周部的马达机架外壳体、在与该马达机架外壳体之间形成环形空间的外筒、和具有叶轮的泵部；

上述频率变换器组合体具有安装在上述托架上的底座、安装在该底座上的罩、和被该底座和罩包围的频率变换器本体；

在上述托架上设有用于使所述马达与频率变换器本体电气连接的孔；

上述频率变换器本体通过托架和底座的热传递由工作液冷却。

2、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，上述托架由热良导体做成。

3、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，上述底座由热良导体做成。

4、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，上述罩由热良导体做成。

5、如权利要求4-6中任一项所述的泵组合体，其特征在于，上述热良导体是铝合金。

6、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，在上述托架上形成有供冷却频率变换器的冷却液通过的孔。

7、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，在上述电动泵与托架的间隙、或者在托架与底座的间隙、或在底座与罩的间隙内，设有热传递改善材料。

8、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，设有保持气密用的密封部件，以使由所述电动泵与托架之间、托架与底座之间以及底座与罩之间不侵入外部空气。

9、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于，上述托架与频率变换器组合体的固定，是在频率变换器组合体的外部实施的。

10、如权利要求9所述的泵组合体，其特征在于，可在固定了上述托架和频率变换器组合体后，固定托架和电动泵。

11、如权利要求1所述的泵组合体，其特征在于具有：设在上述外筒的轴方向端部上的用于固定其它部件的固定机构；将所述频率变换器组合体的一部分比设在外筒的轴方向端部的固定机构更加沿轴方向延伸设置。

12、如权利要求14所述的泵组合体，其特征在于，上述泵的旋转数为4000rpm以上。