CN110173435B - 泵机组 - Google Patents

Abstract

一种泵机组，具有由电动机驱动的离心泵，并具有电子器件壳体(11)，在该电子器件壳体中设有带有变频器的控制电子装置。在电子器件壳体(11)的内部设有配备有电子器件(20)的电路板(16)，该电路板具有一侧开放的电池保持部(21)，该电池保持部被设置用于接纳电池。电池保持部(21)是一侧开放的，以便可以插入电池并且被形状配合元件(29)封闭，该形状配合元件在安装位置中固定电池以防从保持器(21)掉落。

Description

泵机组

技术领域

本发明涉及一种泵机组、特别是供热循环泵机组，具有：离心泵，用于驱动离心泵的电动机和设置在电子器件壳体中的控制电子装置，该控制电子装置具有至少一个配备有电子器件的电路板。

背景技术

这种泵机组在现有技术中有着大量的变型，在本文中仅举例示出了格兰富集团旗下销售的阿尔法2型循环泵，其针对供热、冷却和热水应用领域。该泵机组具有一电子器件壳体，该电子器件壳体包括一电子变频器，该电子变频器形成该泵机组的控制电子装置的一部分并且具有至少一个配有电子器件的电路板，该电路板配有微控制器和其他器件。该电子设备在此由多个三明治式地彼此重叠设置的电路板构成，其中布置于其上的电子器件是根据空间、结构和热工学的要求来设置的。目前安装在这种泵机组中的电子设备是极其复杂的并且具有至少一个微控制器，该微控制器除了实际控制功能之外还满足其他功能，例如确保泵的运行点尽可能地自动适配液压环境。

即使控制电子装置具有非易失性存储器，其内容会在电源关闭时保留下来，仍然需要有器件来确保其功能，并且即使在泵机组的供电被长时间中断的情况下也必须被继续供电，这种情况例如在供热循环泵机组中通常发生在供热期之外。在本文中仅示例性地示出了例如电子实时时钟的组件或用于在供热期之外进行温度检测的组件。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于设计一种泵机组，其控制电子装置的至少部分功能即使在电源电压被切断的情况下也尽可能长时间地保留。

本发明的目的通过一种泵机组来实现。本发明的优选的设计方案由下面的说明、附图和其他部分给出。

根据本发明的泵机组、特别是供热循环泵机组具有：优选为湿运行的离心泵；驱动该离心泵的电动机；和设置在电子器件壳体中的控制电子装置，该控制电子装置具有至少一个配备有电子器件的电路板。根据本发明，在电子器件壳体中设有电池，该电池被布置在设置于电路板上并且至少一侧开放的电池保持部中，在此，电池在电路板的安装位置上通过形状配合元件形状配合地或材料配合地相对于电池保持部的开放侧被固定在电池保持部中，以防止掉落。

本发明的基本思想在于：为了缓冲对控制电子装置的部件的供电而设置有电池，该电池被设置在电路板上，但是该电池不是如同在电子控制器中的类似应用那样通过焊片紧固在电路板上并被电连接，而是设置在专门为此配置的电池保持部中，该电池保持部至少一侧是开放的，以便能够将电池插入其中，并且该电池保持部在安装位置上在封入电池的情况下在其开放侧通过形状配合元件被形状配合地封闭，或者电池被材料配合地固定在电池保持部中以防止掉落。至少在形状配合的固定中，即使可以考虑从电池保持部更换电池，在所指定的应用中也不安排更换电池，亦即，电池保持部首先就制造技术、特别是装配技术而言适用于在电子器件壳体的狭窄空间条件下安装电池。尽管可以将电池材料配合地固定在电池保持部中以防止掉落，例如通过引入相应的热熔胶或其他粘结剂，但是通过形状配合元件所实现的形状配合固定是特别有利的，因为其在装配过程中不需要另外的步骤。

该电池优选为纽扣电池，并且以其平坦侧面平行于电路板地设置在电池保持部中。由此可以获得特别紧凑的、特别是扁平的结构。因此，电池不是设置在设有例如电容器、线圈等高结构的电子器件的区域中，而是设置在设有微电子器件、特别是微控制器以及在此通常为扁平结构的电子器件(例如电阻器等)的区域中。该区域用于设置电池是有利的，因为该区域被加载的热量和电压低于控制电子装置的设有功率电子器件的其余部分。由此也确定了电池保持部的布置：其因此同样平行于电路板地放置，并且通过其同时也构成机械锚定的触点被表面焊接，也就是在工作流程中与其他将要设置在电路板上的电子器件被表面焊接。

优选地，电池保持部在垂直于电路板的狭窄侧开放地构成，使得电池可以平行于电路板地插入到电池保持部中。这种布置特别是在对电路板的进一步操作中具有很大的优点，因为只需要关心电池保持部的开放侧不向下指向而是向上指向，以确保电池不会滑出。

据此，在本发明的一种扩展方案中，形状配合元件不是设置在其上安装有带电池的电池保持部的电路板上，而是设置在电路板中的穿孔中，更确切地说是该穿孔在电池保持部的开口之前被形状配合元件贯穿，由此至少部分地封锁电池保持部的开放的狭窄侧，以使电池形状配合地被固定在电池保持部中。

该形状配合元件与电路板分开设置具有很多的优点：电池保持部的开口通过合适地安装形状配合元件能够被结合到泵机组的正常装配过程中，而不必在此设置专门的操作工序。

为此，可以优选将形状配合元件构造为榫形的，并且设置在用于封闭电子器件壳体的另一构件上，例如优选设置在盖上。替代地，这样的榫形件也可以设置在与另一侧邻接的构件上，即另一电路板等。由此，在装配电子器件壳体的过程中，当承载榫形件的构件与设置有电池保持部的电路板相互叠置时，能够自动地实现对电池保持部的形状配合的封闭，榫形件到达电池保持部的开口之前的区域并因此形状配合地封锁该开口。不言而喻的是：该榫形件只有当其在背对承载电池保持部的电路板的一侧从一构件突出时才必须贯穿电路板中的穿孔并因此形状配合地封锁该开口。

优选地，封闭电池保持部的开口的形状配合元件在此构成夹持连接的一部分，夹持连接的其他部分由电路板中的穿孔形成。因此，贯穿穿孔的榫形件具有双重功能，其贯穿电路板并形状配合地封闭电池保持部的开口，并同时用于将电路板自身保持和紧固在盖上，或者说用于将盖保持和紧固在电路板上。因此，这些构件的这种夹持紧固允许通过简单的拼接使这些构件牢固地和形状配合地彼此连接。

在此，形状配合元件、也就是优选贯穿电路板中的穿孔的榫形件与盖一体化地构造为塑料注塑件，电子器件壳体的其余壳体部分同样如此，其也可构成电机壳体的一部分。

如果将盖构造为罐形的，这是非常有利的，则盖可以适宜地形状配合地接收电路板，并在其底部区域中承载显示和操纵元件，并且封闭电子器件壳体的管状部分。

在此，盖优选与电子器件壳体焊接在一起，由此，即使在电子器件壳体构成电机壳体的一部分，或者与电机壳体一体化地构成并通过一横向壁与电机壳体分开的情况下，正如在开头所提到的现有技术中所实现的一样，电子器件壳体也能被气密地封闭。这样的结构是特别有利的，因为电机壳体和电子器件壳体可以由共同的塑料注塑件构成，电子器件壳体通过横向壁完全与电机壳体分开，并可以通过封闭的盖被气密地封闭。这种用于封闭电子器件壳体的焊接连接提供了对电子器件壳体连同设置于其中的电路板和器件的气密封闭，操纵元件和显示器被设置在盖侧并通常通过膜实现对外的气密封闭和保护。

在此需要强调的是：电池保持部虽然原则上提供了电池更换，但是在前述的泵机组设计方案中没有配置这种更换，将电池设置在电池保持部中基本上是用于制造和装配技术的目的以及实现可靠的接触。

电池保持部通常配置有至少一个、优选两个弹簧触点，它们将电池力配合地保持在保持器的内部并沿电路板的方向按压。在此，这些弹簧既用于接触也用于施加力。如果电池保持部有利地由导电片(leitendem Blech)制成，则纽扣电池朝向一侧的接触通过为了紧固和接触而被表面焊接在电路板上的电池保持部自身来实现，而扁平电池的另一侧的接触通过电路板自身来实现。为此，优选在电路板上的平面触点和电池之间设置由碳制成的纤维网，其能够确保在这些构件之间实现长时间的稳定接触并且过渡电阻

很低。

优选地，电子器件壳体的管状部分具有另一配备有电子器件的电路板，其通过触点与承载着带有电池的电池保持部的第一电路板的配对触点导电连接，并通过设置在它们之间的绝缘体分开。该另一电路板承载大尺寸的电子器件以及控制电子装置的变频器的功率器件。

由此能够确保在电子器件壳体中使器件实现良好的电和热分离，从而确保电池和相邻设置的微电子器件免受高电压和不允许的高热流的伤害。

优选地，电子器件壳体、特别是承载带有电池的电池保持部的电路板具有电子实时时钟，该电子实时时钟通过电池被缓冲，使得即使在泵机组供电被切断时也能够确保该实时时钟继续运行。通过这种方式，可以由控制电子装置自身来检测处于泵机组的运行时间之外的时间间隔。

特别优选地，在根据本发明的一种扩展方案中，电路板中的穿孔大约设置在电路板的中央。由此可以使电路板上的弯曲力矩保持很小，该弯曲力矩可能是由于操控构造于盖中的薄膜键而引起的。通过这种布置，力矩负载所需的力臂可以保持很小。

附图说明

下面参照附图中所示出的实施例对本发明做详细说明。其中：

图1示出了根据本发明的泵机组的分解图，

图2示出了根据图1的泵机组的电子器件壳体与图1反方向的分解图，

图3示出了相应于图2的盖和置于其中的电路板的放大视图，

图4示出了置于盖中的电路板的放大立体视图，和

图5示出了根据图4的其中放置有电路板的盖的视图，其具有插入到电

池保持部中的电池。

具体实施方式

根据图1所示的泵机组具有带有泵壳体1的泵，该泵壳体通常具有吸入接口2和压力接口3以及用于收纳在图1中不可见的叶轮的泵空间，该叶轮设置在转子4的端部上，该转子可转动地安装在支承板5中，该支承板封闭泵壳体1的泵空间并通过密封环6贴靠在缝管(Spaltrohr)8的法兰7上，该缝管将泵空间以及在运行中位于其中的液体与周围的电机空间分开，该电机空间具有围绕缝管8的定子9，该定子设置在电机壳体10中，该电机壳体在包括支承板5、密封环6和法兰7的情况下牢固地且密封地与泵壳体1连接。

在电机壳体10上，在背向泵的一侧连接有电子器件壳体11，该电子器件壳体被构造为塑料注塑件，并通过同样由塑料构成的盖12气密地封闭，该盖通过焊接与电子器件壳体的管状部分密封且牢固地连接。

电子器件壳体11被构造为管状的并且具有一周向搭接电机壳体10的部分，该部分具有横向设置的通风槽13并且通过横向壁14与实际的电子器件壳体11分开。

该电子器件壳体11同时构成泵机组的接线盒并且具有耦接端子15，该耦接端子被设置用于接纳相应的连接插头，泵机组通过该连接插头连接于电源。

在电子器件壳体的内部设置第一电路板16，该第一电路板被放入罐形盖12的内部，该第一电路板通过绝缘体17与第二电路板18电绝缘，该第一电路板通过相应的销接触件与第二电路板导电连接。第二电路板18承载变频器的输入电路、中间电路和功率电路；相应地，大尺寸的器件，例如电容器、线圈和功率半导体，被设置在第二电路板18上，更确切地说设置在第二电路板的指向电机壳体10、即指向横向壁14的一侧。

第一电路板16承载泵的实际控制电子装置，并为此以已知的方式配备有微控制器、闪存、无线电模块、天线等。此外，第一电路板16承载全部的显示和操纵元件，通过盖12可以看到或接近这些显示和操纵元件，该盖通过保护膜19对外封闭。

第一电路板16在指向盖12的底部的一侧承载显示和操纵元件。在另一侧、也就是指向绝缘体17或第二电路板18的一侧，第一电路板16如图3所示的那样除了微控制器20和其他小型化的电子器件之外还在中央承载有电池保持部21，该电池保持部用于纽扣电池形式的电池22。电池保持部21由导电片形成，并且具有平行于电路板的平坦侧23，在该平坦侧中设置两个弹簧触点24，这些弹簧触点将电池22力配合地保持在电池保持部21与电路板16的上侧之间，并且同时一侧接触。电池保持部21在其两个扁平的纵向侧上分别具有触脚25，电池保持部通过该触脚被表面焊接在电路板16上，一方面将电池保持部21机械地紧固在电路板16上，另一方面使电池22的与弹簧触点24接触的正侧与电路板16的导体相应地电连接。电池22的另一触点(其在根据图4的安装位置上位于下侧、也就是面向电路板16)借助碳纤维网直接与电路板上的触点导电连接。

电池保持部21在其狭窄的横向侧被开放地构造，在此，其在一侧通过倾斜延伸的板段26被局部封闭，其中，该板段26通过从基体开始的弯曲构成并且被设置为，它们尽可能无间隙地保持插入到电池保持部21中的电池22。电池保持部21的在图4中向下指向的一侧被设计为开放的，从而在电路板16尚未被装配在盖12中的情况下能够将电池22插入到电池保持部21中。亦即，电池22平行于电路板地通过图4中下方的开口插入到电池保持部21中，在此，弹簧触点24被张紧，并将电池力配合地保持在保持器内部并接触。在此，纽扣电池22周向地贴靠在板段26上，并被侧向地引导穿过同样由板段构成的纵向侧。在该位置上，第一电路板16可以在所有的方向上运动并被处理，而不存在电池22通过图4下方的狭窄侧上的开口掉落的危险。然后，电路板16被插入到罐形盖12中，此时该电路板通过导向销27按预期取向并设置在盖12的内部。

在第一电路板16内设置长孔形的缺口28，更准确地说正在电池保持部21的旁边，在其狭窄侧的开口之前。在盖12的底部中模制成型有向内突出的、横截面为矩形的榫形件29，该榫形件在将第一电路板16放入盖12中时贯穿缺口28，并因此形状配合地封闭电池保持部21的开口，并因此与弹簧触点24的力无关地使电池22在所有侧面啥办法均被形状配合地保持在电池保持部21的内部，在电路板16上的所需要的位置上。榫形件29在其端部上具有楔形面30，该楔形面与缺口28的边缘连接形成夹持连接，并负责使榫形件29在将电路板16放入盖12中时偏转，以便在楔形面30的端部上回弹并因此将电路板16形状配合地牢固保持在盖12的内部。

在放入绝缘体17的情况下，第一电路板16与第二电路板18通过相应的插头触点连接，据此，盖12以其同样朝向电子器件壳体11突出的接板31插入电子器件壳体11中并与其周向地焊接。接板31用于在放入电子器件壳体11时引导盖。

附图标记列表

1 泵壳体

2 吸入接口

3 压力接口

4 转子

5 支承板

6 密封环

7 法兰

8 缝管

9 定子

10 电机壳体

11 电子器件壳体

12 电子器件壳体的盖

13 电子器件壳体的通风槽

14 电子器件壳体的横向壁

15 耦接端子

16 第一电路板

17 绝缘体

18 第二电路板

19 膜

20 微控制器

21 电池保持部

22 电池，纽扣电池

23 电池保持部的平坦侧

24 弹簧触点

25 触脚

26 板段

27 导向销

28 第一电路板中的缺口

29 榫形件

30 榫形件上的倾斜面

31 盖上的接板。

Claims (13)

1.一种泵机组，具有：离心泵；驱动所述离心泵的电动机；和设置在电子器件壳体(11)中的控制电子装置，该控制电子装置具有至少一个配有电子器件(20)的第一电路板(16)，其特征在于，在所述电子器件壳体(11)中设置有电池(22)，该电池被设置在设置于所述第一电路板(16)上并且至少一侧开放的电池保持部(21)中，其中，所述电池(22)在所述第一电路板(16)的安装位置中在所述电池保持部(21)的开放一侧通过形状配合元件(29)形状配合地或材料配合地被固定在所述电池保持部(21)中，以防止掉落，其中，所述形状配合元件(29)贯穿所述第一电路板(16)中的穿孔(28)。

2.根据权利要求1所述的泵机组，其特征在于，所述电池(22)是纽扣电池，该纽扣电池以其平坦侧平行于电路板地设置在所述电池保持部(21)中。

3.根据权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述电池保持部(21)在垂直于所述第一电路板(16)的一侧被开放地构成。

4.根据权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述形状配合元件(29)至少局部地封锁所述电池保持部(21)的所述开放的一侧。

5.根据权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述形状配合元件(29)被构造为榫形的并且设置在封闭所述电子器件壳体(11)的盖(12)上。

6.根据权利要求5所述的泵机组，其特征在于，所述形状配合元件(29)是夹持连接的一部分，该夹持连接的另一部分由所述第一电路板(16)中的穿孔(28)形成，并且通过该夹持连接将所述第一电路板(16)夹持固定在所述盖(12)上。

7.根据权利要求5所述的泵机组，其特征在于，所述形状配合元件(29)与所述盖(12)一体化地构造为塑料注塑件。

8.根据权利要求5所述的泵机组，其特征在于，所述盖(12)被构造为罐形的，形状配合地接纳所述第一电路板(16)，并且在所述盖的底部区域中具有显示和操纵元件，并且所述盖与所述电子器件壳体(11)的管状部分连接，所述电子器件壳体也形成电机壳体的一部分，或者搭接所述电机壳体并通过横向壁(14)与所述电机壳体分开。

9.根据权利要求8所述的泵机组，其特征在于，所述盖与所述电子器件壳体(11)的管状部分焊接。

10.根据权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，在所述电子器件壳体(11)的管状部分中设置另一配备有电子器件的第二电路板(18)，该第二电路板通过触点与所述第一电路板(16)的配对触点导电连接，并且通过设置在它们之间的绝缘体(17)分开。

11.根据权利要求1或2所述的泵机组，其特征在于，所述电子器件壳体(11)具有变频器电子器件以及电子实时时钟，该电子实时时钟通过所述电池(22)被缓冲。

12.根据权利要求6所述的泵机组，其特征在于，所述穿孔(28)基本上设置在所述第一电路板(16)的中央。

13.根据权利要求1所述的泵机组，其特征在于，所述泵机组是供热循环泵机组。

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