CN110177949A

CN110177949A - 双体可变占空比性能优化泵单元

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Publication number: CN110177949A
Application number: CN201780083124.2A
Authority: CN
Inventors: G·莱希纳; 冈萨雷斯 M·J·阿科斯塔; R·莫欣德拉; S·维杰扬
Original assignee: Plug Armstrong Co Ltd
Current assignee: Plug Armstrong Co Ltd; SA Armstrong Ltd
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2019-08-27
Also published as: WO2018137019A1; BR112019014714A2; CA3041136C; EP3574218A1; CA3041137A1; US11965512B2; CA2997110C; CA3041141A1; US20200063741A1; EP3574218A4; CA3041137C; CA3041136A1; CA2997110A1; US20230313802A1; US11732719B2; BR112019014714B1; CA3041141C

Abstract

一种具有成对泵的双泵单元，该双泵单元提供并联液压路径，并且构造成在相反的旋转方向上同时运行。双泵单元具有密封壳体，该密封壳体包括抽吸凸缘、处于液压并联构造的两个涡壳和排放凸缘。成对泵位于壳体的相应的涡壳中，并且在示例中，径向直列并且水平直列。壳体可包括平坦的底部。每个泵可以包括用于配置相应泵的触摸屏。泵是可控的，以循环介质以共同为载荷源提供输出。

Description

双体可变占空比性能优化泵单元

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月27日提交的美国临时专利申请第62/451,219号的优先权，其内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

一些示例实施例涉及循环装置，并且至少一些示例实施例具体涉及可变控制智能泵。

背景技术

泵可以用于各种应用，包括工业过程，意味着使用输入(例如冷水、燃料、空气等)输出产品(例如热水、空气)的过程，加热、通风和空气调节(HVAC)系统以及供水。

一些泵单元设计成在一个单元中具有两个泵，有时称为孪生压头或双压头。在一些这样的单元中，两个泵设计成在相同的旋转方向上旋转。然而，这可能导致物理设计的不对称性和流动轮廓的不对称性。

一些泵系统需要用于设置、配置和维护的键区或键盘输入，这可能易于发生密封问题。一些其它泵系统可能需要用于设置、配置和维护的单独的移动手持装置。

鉴于具体实施方式，可以理解现有系统的另外的困难，在下文中。

发明内容

示例实施例涉及泵、增压器和风扇、离心机和相关系统。根据一些方面，提供了一种智能多循环泵单元，其具有多个泵并且具有其泵的协调控制。

示例实施例包括具有成对泵的双泵单元，其提供在相反的旋转方向上同时运行的并联液压路径。

示例实施例是一种泵单元，包括：壳体，包括抽吸凸缘和排放凸缘；壳体内的第一泵叶轮；壳体内的第二泵叶轮，并且提供至第一泵叶轮的并联液压路径；其中，第一泵叶轮构造成在与第二泵叶轮相反的旋转方向上同时旋转。

另一个示例实施例是一种泵单元，包括：壳体，包括抽吸凸缘和排放凸缘；壳体内的第一泵；壳体内的第二泵，并且提供至第一泵叶轮的并联液压路径；安装在壳体上的第一触摸屏，用于与第一泵相关联地输入和/或输出；以及安装在壳体上的第二触摸屏，用于与第二泵相关联地输入和/或输出。

另一个示例实施例是一种泵单元壳体，包括：壳体，包括抽吸凸缘和排放凸缘；以及由壳体限定的抽吸隔室，该抽吸隔室具有平坦的底部并且从抽吸凸缘液压地馈送。

另一个示例实施例是一种用于运行多泵单元的方法，该泵单元包括壳体，壳体包括抽吸凸缘和排放凸缘，壳体内的第一泵叶轮，和壳体内的第二泵叶轮，并且提供至第一泵叶轮的并联液压路径。该方法包括：使第一泵叶轮在旋转方向上旋转以实现抽吸凸缘和排放凸缘之间的流动；并同时使第二泵叶轮在反向旋转方向上旋转，以实现抽吸凸缘和排放凸缘之间的流动。

另一个示例实施例是一种集成泵单元，包括：壳体；壳体内的泵；用于控制泵的运行的控制器；以及构造成用于向控制器输入和/或输出通信的触摸屏。

另一个示例实施例是非暂时性计算机可读介质，其具有由一个或多个处理器可执行的、存储在其上的指令，用于执行所描述的方法。

附图说明

现将参考附图仅借助示例描述实施例，附图中：

图1示出了循环系统的示例框图，示出了智能双控制泵单元，其可以应用示例实施例；

图2示出了可变速控制泵的示例性运行范围；

图3示出了说明可变速控制泵的内部传感控制的示意图；

图4示出了诸如建筑物的系统的示例载荷轮廓；

图5示出了根据示例实施例的控制装置的示例详细框图；

图6示出了根据示例实施例的用于装置的协调控制的控制系统；

图7示出了根据另一个示例实施例的用于装置的协调控制的另一个控制系统；

图8示出了根据示例实施例的用于装置的协调控制的示例方法的流程图；

图9示出了示例现有技术孪生压头泵设计的示意性俯视图，示出了相同的旋转方向构造；

图10A示出了根据示例实施例的智能双泵单元的示意性俯视图，该智能双泵单元具有处于反向旋转构造的两个泵，并且示出了双泵运行；

图10B示出了根据示例实施例的图10A的智能双泵单元的示意性俯视图，示出了单泵运行；

图10C示出了根据示例实施例的图10A的智能双泵单元的示意性俯视图，示出了不运行；

图11示出了图10A的智能双泵单元的泵之一的速度流线图，另一个泵具有与其相反的大致相同的流线；

图12示出了泵曲线图，其示出了如图10A中的双运行中的智能双泵单元相对于如图10B中的单运行中的双泵单元；

图13A示出了根据示例实施例的处于分离联接构造的示例智能双泵单元的正视立体图；

图13B示出了图13A的智能双泵单元的后视立体图；

图13C示出了图13A的智能双泵单元的仰视立体图；

图14A示出了根据示例实施例的处于闭合联接构造的示例智能双泵单元的正视立体图；

图14B示出了图14A的示例智能双泵单元的后视立体图；

图15示出了根据示例实施例的用于运行多泵单元的方法的流程图；

图16A、16B、16C和16D示出了根据一些示例实施例的控制泵的触摸屏的屏幕截图；

图17A示出了具有闭合联接的立式管道泵的泵单元的正视立体图；

图17B示出了图17A所示的泵单元的后视立体图；

图17C示出了图17A所示的泵单元的正视图；

图17D示出了图17A所示的泵单元的后视图；

图17E示出了图17A所示的泵单元的左侧视图；

图17F示出了图17A所示的泵单元的右侧视图；

图17G示出了图17A所示的泵单元的俯视图；

图17H示出了图17A所示的泵单元的仰视图；

图18A示出了具有分离联接的立式管道泵的泵单元的正视立体图；

图18B示出了图18A所示的泵单元的后视立体图；

图18C示出了图18A所示的泵单元的正视图；

图18D示出了图18A所示的泵单元的后视图；

图18E示出了图18A所示的泵单元的左侧视图；

图18F示出了图18A所示的泵单元的右侧视图；

图18G示出了图18A所示的泵单元的俯视图；以及

图18H示出了图18A所示的泵单元的仰视图；

相同的附图标记在整个附图中可用于表示相同的元件和特征。

具体实施方式

在一些示例实施例中，提供了一种用于诸如流量控制系统或温度控制系统的可运行系统的智能多泵单元。示例实施例涉及工业意义上的“过程”，意指使用输入(例如，冷水、燃料、空气等)输出产品(例如，热水、空气)的过程。

示例实施例包括双泵单元，其具有包括抽吸凸缘和排放凸缘的壳体，以及径向直列并且在壳体内部提供并联液压路径的成对泵，该成对泵在相反的旋转方向上同时运行。

示例实施例包括双泵单元，其具有提供并联液压路径的成对泵，其中每个泵包括用于配置相应泵的触摸屏。

示例实施例包括泵单元壳体、第一抽吸隔室和第二抽吸隔室，泵单元壳体具有抽吸凸缘和排放凸缘，第一抽吸隔室由壳体限定，具有第一平坦的底部并且从抽吸凸缘液压地馈送，第二抽吸隔室由壳体限定，具有第二平坦的底部并且从抽吸凸缘液压地馈送并且提供到第一抽吸隔室的并联液压路径。

示例实施例包括双泵单元，其以协调的方式控制多个它的无传感器泵的运行。例如，在一些实施例中，系统可以构造成在没有外部传感器的情况下运行以共同控制输出特性(变量)以供应载荷。

图9示出了现有技术的泵单元，其在一个单元中设计有两个泵。如图9所示，两个泵设计成在相同的旋转方向上旋转。然而，这可能导致物理设计的不对称性和流动轮廓的不对称性。

参考图1，其以框图形式示出了可应用示例实施例的循环系统100，其具有智能双泵单元101，其本身包括诸如控制泵102a、102b(共同或单独称为102)的智能可变速循环装置。循环系统100可以涉及建筑物104(如图所示)、校园(多个建筑物)、车辆或其它合适的基础设施或载荷。每个控制泵102可包括一个或多个相应的泵装置106a、106b(共同或单独称为106)和控制装置108a、108b(共同或单独称为108)，用于控制每个泵装置106的运行。具体的循环介质可能根据具体应用而变化，并且可例如包括乙二醇、水、空气和类似物。

如图1所示，循环系统100可包括一个或多个载荷110a、110b、110c、110d，其中每个载荷可以是基于HVAC、管道等变化的使用要求。每个2通阀112a、112b、112c、112d可以用来管理到每个相应载荷110a、110b、110c、110d的流率。随着横穿载荷的压差减小，控制装置108通过增加泵装置106的泵速来响应该变化，以维持或达到压力设定点。如果横穿载荷的压差增加，控制装置108通过降低泵装置106的泵速来响应该变化，以维持或达到压力设定点。在一些示例实施例中，控制阀112a、112b、112c、112d可以包括用于控制到管道系统的流量的龙头或旋塞。在一些示例实施例中，压力设定点可以是固定的、连续的或周期性地计算的、外部确定的或以其它方式指定的。

用于每个控制泵102的控制装置108可以包括内部检测器或传感器，在本领域中通常称为“无传感器”控制泵，因为不需要外部传感器。内部检测器可以构造成自检测例如装置特性(装置变量)，诸如泵装置106的功率和速度。在一些示例实施例中，外部传感器用于检测局部压头输出和流量输出(H、F)。可以检测其它输入变量。可以改变泵装置106的泵速，以根据输入变量达到泵装置106的压力和流量设定点。

仍然参考图1，控制每个控制装置102的输出特性，以例如在建筑物104的载荷点处示出的组合输出特性114处达到压力设定点。输出特性114表示所有控制泵102在载荷(在这种情况下是流量和压力)处的单独的输出特性的合计或总和。在示例实施例中，外部传感器(未示出)可以放置在输出特性114的位置处并且可以使用相关控制来控制或改变泵装置106的泵速，以根据外部传感器检测到的流量来达到压力设定点。在另一个示例实施例中，输出特性114替代地从诸如泵装置106的功率与速度和/或其它输入变量的自检装置特性推断或相关。如图所示，输出特性114位于建筑物104的高度(或线的末端)处的最极端载荷位置处，并且在其它示例实施例中，可以位于诸如建筑物104的中间、从建筑物顶部104的2/3或在该线下、或在校园的最远建筑物处的其它位置。

一个或多个控制器116(例如，处理器)可以用于协调控制泵102的输出流量。如图所示，控制泵102可以相对于流动路径并联布置以便供给共享载荷110a、110b、110c、110d。

在一些示例中，循环系统100可以是冷却循环系统(“冷水机组”)。冷水机组可包括与用于建筑物104的二次循环系统热连通的截面118。控制阀112a、112b、112c、112d管理到冷却盘管(例如，载荷110a、110b、110c、110d)的流速。每个2通阀112a、112b、112c、112d可以用来管理到每个相应载荷110a、110b、110c、110d的流速。随着阀112a、112b、112c、112d打开，横跨阀的压差减小。控制装置108通过增加泵装置106的泵速来响应该变化，以达到指定的输出设定点。如果控制阀112a、112b、112c、112d闭合，横跨阀的压差增加并且控制装置108通过降低泵装置106的泵速来响应该变化，以达到指定的输出设定点。

在一些其它示例中，循环系统100可以是加热循环系统(“加热机组)。”加热器机组可包括与用于建筑物104的二次循环系统热连通的截面118。在这样的示例中，控制阀112a、112b、112c、112d管理到加热元件(例如，载荷110a、110b、110c、110d)的流速。控制装置108通过增加或降低泵装置106的泵速来响应加热元件中的变化，以达到指定的输出设定点。

每个泵装置106可采用具有可变速度控制的各种形式的泵。图10A，10B和10C示出了根据示例实施例的智能双泵单元101的示意性俯视图，其具有处于反向旋转构造的两个控制泵102a、102b。泵单元101包括第一泵叶轮122a和第二泵叶轮122b。泵叶轮122a、122b是并联的，这意味着它们构造成在泵单元101内实现单独的并联液压流动路径。在示例实施例中，泵叶轮122a、122b径向直列定位(与轴向直列相对)。在示例实施例中，泵叶轮122a、122b水平直列定位，例如它们在预安装、安装和使用期间水平地对齐。较粗的箭头表示循环介质的流线。

智能双泵单元101包括容纳泵装置106的密封壳体，泵装置106包括用于连接到用于接纳循环介质的管线的抽吸凸缘124，以及用于连接到用于输出循环介质的管线的排放凸缘126。每个控制泵102a、102b包括相应的抽吸隔室128a、128b。从相应的抽吸隔室128a、128b供给的相应的涡壳130a、130b用于容纳相应的泵叶轮122a、122b。可以从控制装置108a、108b可变地控制此处未示出的相应的可变马达以可变速度旋转。每个控制泵102a、102b还可以包括相应的触摸屏120a、12b，用于在用户和相应的控制装置108a、108b之间进行交互、输入和/或输出。泵叶轮122a、122b可运行地联接到马达并基于马达的速度旋转，以使循环介质循环。在示例实施例中，第一控制装置108a和第二控制装置108b构造成将相应的泵叶轮122a、122b控制在马达速度的0％至100％的范围内。泵122a、122b的控制可以对称或不对称地进行。在其它示例实施例中，取决于期望的或系统运行范围，其它合适的范围可以是窄于0％至100％的范围。

取决于泵装置106的类型，每个控制泵102a、102b还可以包括另外的合适的可运行元件或特征。每个涡壳130a、130b可以构造成接纳由相应的泵叶轮122a、122b泵送的循环介质，减慢流体的流率。每个涡壳130a、130b可包括弯曲的漏斗部，其随着接近排放凸缘126而面积增加。

在示例实施例中，泵单元101的壳体在形状和尺寸上大致对称。这有利于设计和制造的简易性。这也有利于在运行中平衡和集中重心。此外，例如，可以控制每个控制泵102a、102b以同时运行。泵叶轮122a、122b被协调，使得组合输出达到设定点。在示例实施例中，控制泵102a、102b以相同的马达速度控制。当壳体大致对称时，那么相同的马达速度导致控制泵102a、102b中的每一个对循环介质产生大致相等的贡献。

图11示出了控制泵102b中一个的速度流线图1100。可以理解，另一个控制泵102a具有与其相反且大致相同的流线。因此，例如，由于控制泵102a、102b可以具有与相同装置变量的运行结果相同的输出变量，因此可以更容易地实现每个控制泵102a、102b的对称和可预测的性能。当控制泵102a、102b的马达以相同的速度运行时，这导致来自每个控制泵102a、102b的相同的流量贡献，以达到例如输出压力设定点。简要地参考图1，如果外部传感器放置在输出特性114处，则每个控制泵102a、102b的马达速度可以相等地增加，直到达到输出特性114处的期望的输出压力设定点。这与可具有非对称运行的图9中所示的现有技术系统形成对比。图9的现有技术系统可能需要额外的校准来确定单独的贡献，并且需要不同的马达速度来达到相同的输出变量。

现在将参考图10A、10B和10C描述泵单元101的瓣阀140。图10A示出了根据示例实施例的并发双泵运行。图10B示出了根据示例实施例的单泵运行。图10C示出了根据示例实施例的泵的不运行。瓣阀140构造成背压启动的流动防止瓣片装置，其具有能够并行运行、双运行(对称或不对称)和单泵运行的物理设计。

瓣阀140包括弹簧铰链142、连接到弹簧铰链的第一瓣片144a和第二瓣片144b。弹簧铰链142构造和偏置成使得每个瓣片144a、144b是常闭的，如图10C所示。这防止回流。如图10A所示，当两个泵102a、102b以相同的速度运行时，可以实现对称运行，使得每个瓣片144a、144b打开。如图10B所示，当仅一个控制泵102处于运行时，第一瓣片144a闭合，而第二瓣片144b朝向第一瓣片144a完全打开。因此，控制泵102a、102b之间的不对称流动导致瓣片144a、144b或多或少地打开。在另一个示例实施例中，可以使用一个以上的弹簧铰链142，例如对于每个瓣片144a，144b使用一个相应的弹簧铰链。在另一个示例实施例中，使用其它类型的阀。

在示例实施例中，控制泵叶轮122a、122b以不同的速度同时旋转。在示例实施例中，控制泵叶轮122a、122b以小于最大马达容量(速度)的速度旋转。由于可变马达在低于最大速度时可以具有最佳效率，因此在一些示例实施方式中可以获得能量效率。在示例实施例中，可以控制泵叶轮122a、122b以在相应的控制泵102a、102b之间分配磨损。例如，如果一个控制泵102a在一段时间内不起作用，则可以增加该控制泵102a的后续使用，以便分配磨损。在示例实施例中，在另一种运行模式中控制装置108a、108b还构造成将泵叶轮122a、122b运行为运转-待机。例如，在这种模式中，一个主要泵108a可以被指定为主要泵源(“运转”)，而次要泵可以在主要泵不可用时用作备用(“待机”)。

图12示出了泵曲线图1200，其示出了如图10A中的双运行中的智能双泵单元相对于如图10B中的单运行中的双泵单元。如在图1200上可以看到的，当与使用双泵单元101的单个泵102b比较时，当两个泵102a、102b都在运行时，有效的压头相比流量可以大致匹配。在双泵的情况下，泵马达不需要以最大速度运行，这可以更加节能。

现在简要参考图13A、13B和13C，其示出泵单元101的另外的细节。泵单元101的壳体还包括马达壳体132a、132b，用于容纳相应的控制器108a、108b，并用于容纳相应的可变泵马达(未示出)。泵单元101的壳体还包括基座壳体134b、134b，其容纳相应的泵马达和相应的泵叶轮122a、122b之间的相应的轴(一个或多个)。可以将另外的密封件、元件和部件(未示出)容纳在马达壳体132a、132b和/或基座壳体134a、134b中。

图13C示出了智能双泵单元101的仰视立体图，示出了平坦的底部。在示例实施例中，每个抽吸隔室128a、128b包括相应的外部凸缘138a、138b，每个外部凸缘138a、138b具有平坦的底部。如图所示，每个外部凸缘138a、138b可以具有限定平坦表面的“十字”形状。例如，两个外部凸缘138a、138b提供两个平坦的接触区域，使得泵单元101可以独立地竖立在平坦表面上，例如在泵单元101的设置和安装期间。当泵单元101垂直取向时，每个外部凸缘138a、138b的平坦的底部水平对齐，使得它们共同提供平坦表面。例如，平坦的底部可以使泵单元101在组装、包装和/或安装过程期间竖直立起来。在示例实施例中，外部凸缘138a、138b与相应的抽吸隔室128a、128b一体地形成并且成整体，例如在铸造或模制期间。

仍然参考图13A、13B和13C，泵单元101可以构造为垂直直列分离联接单元。垂直直列可以指泵马达、轴和叶轮122a、122b通常是垂直地直列的。泵马达和相应的泵叶轮122a、122b之间的连接可以分成两个单独的轴，并且还包括泵密封件(未示出)。在示例实施例中，该连接被轴向分开，并且间隔件型刚性联接器允许维护密封件而不会干扰泵叶轮122a、122b和/或泵马达。例如，每个基座壳体134a、134b可包括至少一个相应的可移除盖136a、136b。如图所示，存在前可移除盖136a、136b和后可移除盖137a、137b。当盖子136a、136b、137a、137b被移除时，例如可以在不移除相应的泵马达的情况下，更换基座壳体134a、134b内的每个泵马达的密封件(未示出)。

现在参考图14A和14B，其示出了根据示例实施例的处于闭合联接构造的泵单元101。使用相同的附图标记以便于参考。闭合联接是指用于将泵马达连接到泵叶轮122a、122b的单个轴。单个轴容纳在相应的基座壳体134a、134b中。因此，在相应的基座壳体134a、134b上没有可移除盖136a、136b、137a、137b(如图13A中所示)，因为例如在不移除整个马达的情况下不执行密封件维护或其它维护。另一方面，例如，在闭合联接构造中需要更少的部件和垂直空间，并且单个轴可以提供更强的连接。

图16A、16B、16C和16D示出了根据示例实施例的控制泵的触摸屏120a、120b中的每一个(或任一个)的屏幕截图。触摸屏120a、120b可用于对相应的控制器108a、108b实现诸如输入和/或输出的用户界面。在示例实施例中，如屏幕截图中所示，触摸屏120a、120b可以构造成便于相应控制泵102a、102b的相应控制器108a、108b的设置和/或调试。

图15示出了根据示例实施例的用于运行双泵单元101的方法1500的流程图。在适用时，方法1500的各方面或事件可以由控制器108a、108b、116中的至少一个或全部执行。方法1500可以是自动化的，其中不需要手动控制。

在事件1502处，方法1500包括确定期望的输出设定点，例如系统100(图1)的压力设定点。在一些示例实施例中，压力设定点可以是固定的、连续的或周期性计算的、外部确定的或以其它方式指定的。

在事件1504处，方法1500包括检测输入，这些输入包括诸如每个装置(例如，每个控制泵102a、102b)的系统变量或装置变量之类的变量。在事件1506处，方法800包括确定每个装置的一个或多个输出特性(输出变量)。这可以从装置特性(装置变量)直接检测或推断。可以计算相应的一个或多个输出特性以确定每个装置对系统载荷点的单独的贡献。在事件1508处，方法1500包括从单独的一个或多个输出特性确定到载荷的合计输出特性(输出变量)。在事件1510处，该方法包括协调控制每个装置以运行相应的可控制元件(例如泵叶轮122a、122b)，导致一个或多个装置变量达到相应的一个或多个输出特性以达到设定点。这包括使第一泵叶轮122a在旋转方向上旋转以实现抽吸凸缘和排放凸缘之间的流动，并同时使第二泵叶轮122b在反向旋转方向上旋转，以实现抽吸凸缘和排放凸缘之间的流动。可以重复方法1500，例如，如通过反馈回路所指示的。

在示例实施例中，泵叶轮122a、122b可控制为以相等的速度同时旋转。由于泵单元101的对称壳体，相等的马达速度导致每个泵叶轮122a、122b的相等的流量输出贡献。因此，在每个泵叶轮122a、122b的相同速度旋转时，壳体和每个泵叶轮122a、122b的液压特性提供液压相同的净流量和压头压力。在这种情况下，从每个泵叶轮122a、122b产生相等和相反的流动路径。在示例实施例中，泵叶轮122a、122b可控制为以不同的速度同时旋转。在示例实施例中，泵叶轮122a、122b可控制为以小于每个相应马达的最大速度旋转。

现在参考示出了曲线图200的图2，曲线图200示出了用于可变速度装置、该示例中为控制泵102的适当的运行范围202的示例。运行范围202示出为曲线图200上的多边形的区域或面积，其中该区域由表示适当的运行范围的边界界定。例如，设计点可以是例如在诸如在输出特性114(图1)处的建筑物104的系统所要求的点A(210)中的最大预期系统载荷。

该设计点、点A(210)可以由系统设计者基于用于有效运行的系统所需的流量以及将设计流量泵送通过系统管道和配件所需的压头/压力损失来估计。注意，由于泵压头估计可能被高估，大多数系统将永远不会达到设计压力并且将超过设计流量和功率。设计者低估了所需压头的其它系统将在比设计点更高的压力下运行。对于这种情形，适当地选择一个或多个智能可变速度泵的一个特征是它可以被适当地调节以在系统中输送比设计者指定的更多的流量和压头。

还可以估计设计点以用于多个受控泵102的运行，从而在受控泵102之间分配所得到的流量要求。例如，对于等效类型或性能的受控泵，系统或建筑物104的总估计所需输出特性114(例如，在载荷的该位置处维持所需压力设计点的最大流量)可以在每个受控泵102之间平均分配以确定单独的设计点，并考虑损失或任何非线性组合流量输出。在其它示例实施例中，取决于每个控制泵102的特定流量并且考虑损失或任何非线性组合流量输出，总输出特性(例如，至少流量)可以不等分。因此，对于每个单独的控制泵102，确定单个设计设定点，如在点A(210)中。

曲线图200包括包括相关参数的轴。例如，压头平方与流量近似成比例，并且流量与速度近似成比例。在所示的示例中，横坐标或x轴204示出了以美国加仑每分钟(GPM)(可以是升每分钟)为单位的流量，而纵坐标或y轴206示出了以磅每平方英寸(psi)(或者以英尺/米或帕斯卡)为单位的压头(H)。运行范围202是控制泵102相对于那些参数在曲线图200上的叠加表示。

参数之间的关系可以通过具体的相似定律来近似，其可以受到体积、压力和制动马力(BHP)(例如，以千瓦为单位)的影响。例如，对于叶轮直径的变化，在恒定速度下：D1/D2＝Q1/Q2；H1/H2＝D1²/D2²；BHP1/BHP2＝D1³/D2³。例如，对于速度的变化，具有恒定的叶轮直径：S1/S2＝Q1/Q2；H1/H2＝S1²/S2²；BHP1/BHP2＝S1³/S2³。其中：D＝叶轮直径(Ins/mm)；H＝泵压头(Ft/m)；Q＝泵容量(gpm/lps)；S＝速度(rpm/rps)；BHP＝制动马力(轴功率-hp/kW)。

具体地，对于图表200，至少一些参数存在可运行系统的系统变量的多于一个运行点或路径，其可提供给定的输出设定点。如本领域所理解的，运行点或路径处的至少一个系统变量限制运行点或路径处的另一个系统变量的运行。

还示出了控制泵102的最佳效率点(BEP)曲线220。还示出了部分效率曲线，例如77％效率曲线238。在一些示例实施例中，运行范围202的上边界还可以由马达功率曲线236(例如，最大功率或马力)进一步限定。在替代实施例中，运行范围202的边界还可以取决于泵速曲线234(以Hz示出)而不是严格的最大马达功率曲线236。

如图2所示，可以为诸如控制泵102的智能可变速度装置定义和编程一个或多个控制曲线208(示出一个)。取决于检测到的参数的变化(例如，检测到的、内部的或者推断的流量/载荷变化检测)，可以保持泵装置106的运行以基于来自控制装置108(例如，在更高或更低的流量点处)的指令在控制曲线208上运行。该控制模式也可以称为二次压力控制(QPC)，因为控制曲线208是两个运行点之间的二次曲线(例如，点A(210)：最大压头和点C(214)：最小压头)。此处提到的“智能”装置包括控制泵102，其能够根据具体的所需或检测到的负载，沿着控制曲线208自调节泵装置106的运行。

除了二次曲线之外的其它示例控制曲线包括恒定压力控制和比例压力控制(有时称为直线控制)。还可以根据具体应用进行选择另一个具体控制曲线(未示出)，该控制曲线可以是预先确定的或实时计算的。

图4示出了用于诸如建筑物104的系统的示例载荷轮廓400，例如，用于投射或测量的“设计日”。载荷轮廓400示出了运行小时百分比与加热/冷却载荷百分比的关系曲线。例如，如图所示，许多示例系统可能需要在90％的时间或更多时间仅以0％至60％的载荷容量运行。在一些示例中，可以选择控制泵102以在部分载荷下、例如在峰值载荷的50％上或围绕峰值载荷的50％实现最佳效率运行。注意，ASHRAE 90.1节能标准要求控制装置在50％设计水流量(例如，在峰值载荷的50％时节能70％)时泵马达需求不超过设计瓦特数的30％。应当理解，“设计日”可能不限于24小时，而是可以确定为较短或较长的系统周期，诸如一个月、一年或多年。

再次参考图2，可以基于载荷轮廓400(图4)选择或识别或计算控制曲线208上的各个点，示出为点A(210)、点B(212)和点C(214)。例如，控制曲线208的点可以针对部分载荷而不是100％载荷进行优化。例如，参考B点(212)，在50％流量时，效率符合ASHRAE 90.1(节能大于70％)。点B(212)可以被称为控制曲线208上的最佳设定点，其对于50％载荷或最频繁的部分载荷在控制曲线208上具有最大化效率。点A(210)表示可以用于特定系统的选择目的的设计点，并且可以表示给定系统的最大预期载荷需求。注意，在一些示例实施例中，相对于点A，对于点B的部分载荷，效率可能实际上提高。例如，默认地，点C(214)表示基于完整设计压头的40％的最小流量和压头(Hmin)。取决于系统要求，其它示例可能使用不同的值。控制曲线208还可以包括示出的更粗部分216，其表示典型的预期载荷范围(例如，在投影的设计日的投影载荷范围的90％-95％上或围绕该投影载荷范围的90％-95％)。因此，可以针对部分载荷运行优化运行范围202。在一些示例实施例中，可以基于系统的载荷轮廓400(图4)的自动或手动的改变来重新计算或重新定义控制曲线208。曲线更粗部分216也可以基于载荷轮廓400(图4)的变化随控制曲线208而变化。

图5示出了根据示例实施例的用于控制第一控制泵102a(图1)的第一控制装置108a的示例详细框图。第二控制装置108b可以以与第一控制装置108a类似的方式构造，具有类似的元件。第一控制装置108a可包括诸如处理器或微处理器的一个或多个控制器506a，其控制控制泵102a的整体运行。控制装置108a可以与其它外部控制器116或其它控制装置(示出一个，称为第二控制装置108b)通信，以协调控制泵102(图1)的受控合计输出特性114。控制器506a与其它装置部件交互，诸如存储器508a、存储在存储器508a中用于执行应用程序的系统软件512a、输入子系统522a、输出子系统520a和通信子系统516a。电源518a对控制装置108a供电。第二控制装置108b可以在适当时具有与第一控制装置108a相同、更多或更少的块或模块。第二控制装置108b与诸如第二控制泵102b(图1)的第二装置相关联。

输入子系统522a可以接收输入变量。输入变量可以包括例如传感器信息或来自装置检测器304(图3)的信息。也可使用其它示例输入。输出子系统520a可以控制输出变量，例如控制泵102a的一个或多个可运行元件。例如，输出子系统520a可以构造成至少控制控制泵102a的马达(和叶轮)的速度，以便达到压头和流量(H、F)的所得到的期望输出设定点。还可以控制其它示例输出变量、可运行元件和装置特性。触摸屏120a是可用于基于通过用户在屏幕上的直接按压来输入命令的显示屏幕。在示例实施例中，触摸屏120a可以是彩色触摸屏。在示例实施例中，触摸屏120a和控制器506a以计算机平板电脑的形式集成。在示例实施例中，计算机平板电脑的板载处理器用于执行至少一些泵控制器功能。

通信子系统516a构造成直接或间接地与另一个控制器116和/或第二控制装置108b通信。通信子系统516a还可以构造成用于无线通信。通信子系统516a还可以被构造成用于与可以是有线和/或无线的其它装置直接通信。短程通信的示例是蓝牙(R)或直接Wi-Fi。通信子系统516a可以构造成在诸如无线局域网(WLAN)、无线(Wi-Fi)网、公共陆地移动网(PLMN)和/或因特网之类的网络上通信。这些通信可用于协调控制泵102(图1)的运行。

存储器508a还可以存储其它数据，诸如用于测量的“设计日”或平均年载荷的载荷轮廓400(图4)。存储器508a可以还存储与系统或建筑物104(图1)相关的其它信息，诸如高度、流量和其它设计条件。在一些示例实施例中，存储器508a还可以存储一些或所有其它装置102的性能信息，以便确定适当的组合输出以达到期望的设定点。

一种类型的传统泵装置根据电子可变速度驱动器提供的电变量估计局部流量和/或压力。该技术在本领域中通常称为“无传感器泵”或“可观察泵”。在以参见方式纳入本文的WO2005/064167、US7945411、US6592340和DE19618462中描述使用单个泵的示例实施方式。然后可以控制单个装置，但是使用估计的局部压力和流量来然后推断远程压力，而不是直接流体测量。该方法节省了传感器及其布线和安装的成本，然而，这些参考文献可能限于使用单个泵。

在示例实施例中，智能双泵单元101可以构造成使用至少一个内部传感器来运行两个泵102a、102b，而不需要外部传感器，例如以“无传感器”方式。在2013年11月13日提交的本申请人的名为“经协调的无传感器控制系统(CO-ORDINATED SENSORLESS CONTROLSYSTEM)”的PCT专利申请公开第WO2014/089693号中描述了经协调的无传感器系统的示例，该专利申请公开以参见的方式纳入本文。

现在参考图3，其示出了示意图300，其示出了根据示例实施例的在运行范围202内的一个控制泵102的内部感测控制(有时称为“无传感器”控制)。例如，在这样的示例实施例中不需要外部或邻近的传感器。内部检测器304或传感器可用于自检装置特性，诸如泵装置106的相关联的马达的功率和速度(P、S)的量。控制装置108使用存储在控制装置108的存储器中的程序映射302将检测到的功率和速度(P、S)映射或关联到所得到的用于具体系统或建筑物104的输出特性，诸如装置102的压头和流量(H、F)。在运行期间，控制装置108使用内部检测器304监测泵装置106的功率和速度，并建立相对于系统要求的相关的压头-流量条件。装置102的相关的压头-流量(H、F)条件可用于计算装置102对载荷处的总输出特性114(图1)的单独的贡献。程序映射302可用于将控制泵装置106的运行的功率和速度映射到控制曲线208上，其中控制曲线上的点用作期望的装置设定点。例如，参考图1，随着控制阀112a、112b、112c、112d打开或闭合以调节至冷却盘管(例如载荷110a、110b、110c、110d)的流量，控制装置108自动调节泵速以匹配当前流量下所需的系统压力要求。

注意，用于自检装置特性(装置变量)的内部检测器304与一些系统形成对比，这些系统可以使用仅直接测量横穿控制泵102的压力和流量的局部压力传感器和流量计。在示例实施例中，这些变量(局部压力传感器和流量计)可以不被认为是装置特性(装置变量)。

可变速度无传感器装置的另一个示例实施例是压缩机，其根据由电子可变速度驱动器提供的电变量估计制冷剂流量和升力。在示例实施例中，“无传感器”控制系统可用于受控系统中的一个或多个冷却装置，例如作为“冷水机组”或其它冷却系统的一部分。例如，可变速度装置可以是包括可控可变速度压缩机的冷却装置。在一些示例实施例中，冷却装置的自检装置特性可包括例如压缩机的功率和/或速度。所得到的输出特性可包括例如诸如温度、湿度，流量、升力和/或压力之类的变量。

可变速度无传感器装置的另一个示例实施例是风扇，其根据由电子可变速度驱动器提供的电变量估计空气流量和其产生的压力。

无传感器装置的另一个示例实施例是带式输送机，其根据由电子可变速度驱动器提供的电变量估计其速度和其承载的质量。

再次参考图5，在一些示例实施例中，控制装置108a可以构造成用于“无传感器”运行。输入子系统522a可以接收输入变量。输入变量可以包括例如检测器304(图3)，用于检测诸如马达的功率和速度(P、S)的装置特性。也可使用其它示例输入。输出子系统520a可以控制输出变量，例如控制泵102a的一个或多个可运行元件。例如，输出子系统520a可以构造成至少控制控制泵102a的马达的速度，以便达到压头和流量(H、F)的所得到的期望输出设定点，例如，以将控制泵102运行在控制曲线208上(图2)。还可以控制其它示例输出变量、可运行元件和装置特性。

在一些示例实施例中，控制装置108a可以将数据存储在存储器508a中，诸如相关数据510a之类。相关数据510a可以包括相关信息，例如，用于在输入变量和所得到的输出特性之间进行相关或推断。相关数据510a可以包括，例如，程序映射302(图3)，其可以将功率和速度映射到泵102处所得到的流量和压头，从而在载荷输出处产生期望的压力设定点。在其它示例实施例中，相关数据510a可以呈表格、模型、等式、计算、推断算法的形式或其它合适的形式。

在一些示例实施例中，相关数据510a存储诸如第二控制泵102b(图1)的一些或所有其它装置102的相关信息。

仍然参考图5，控制装置108a包括一个或多个程序应用程序。在一些示例实施例中，控制装置108a包括相关应用程序514a或推断应用程序，其接收输入变量(例如，功率和速度)并基于相关数据510a确定或推断在泵102a处所得到的输出特性(例如，流量和压头)。在一些示例实施例中，控制装置108a包括协调模块515a，其可以构造成从第二控制装置108b接收所确定的单独输出特性，并且构造成在逻辑上协调每个控制装置108a、108b，并提供命令或指令以协调的方式控制每个输出子系统520a、520b和所得到的输出特性，以达到输出特性114的指定的输出设定点。

在一些示例实施例中，相关应用程序514a和/或协调模块515a中的一些或全部替代地可以是外部控制器116的一部分。

在一些示例实施例中，在示例运行模式中，控制装置108a构造成从其输入子系统522a接收输入变量，并且将诸如检测数据(例如，不相关的测量数据)之类的信息通过通信子系统516a发送到另一个控制器116或第二控制装置108b，以便脱离装置(off-device)处理，其然后将检测数据与相应的输出特性相关联。脱离装置处理还可以确定所有控制装置108a、108b的合计输出特性，例如共用载荷的输出特性114。然后，控制装置108a可以通过通信子系统516a接收关于如何控制输出子系统520a的指令或命令，例如以控制局部装置特性或可操作元件。

在一些示例实施例中，在另一个示例运行模式中，控制装置108a构造成通过通信系统516a从第二控制装置108b或另一个控制器116接收第二控制装置108b的输入变量作为检测数据(例如，不相关的测量数据)。控制装置108a还可以从输入子系统522a自检测其自身的输入变量。然后，相关应用程序514a可用于将所有控制装置108a、108b的检测数据与其对应的输出特性相关联。在一些示例实施例中，协调模块515a可以确定所有控制装置108a、108b的合计输出特性，例如共用载荷的输出特性114。然后，控制装置108a可以通过通信子系统516a向另一个控制器116或第二控制装置108b发送关于第二控制装置108b如何控制其输出子系统的指令或命令，例如以控制其特定的局部装置特性。控制装置108a还可以控制其自身的输出子系统520a，例如以控制其自身的装置特性到第一控制泵102a(图1)。

在一些其它示例实施例中，控制装置108a首先将检测数据映射到输出特性，并将数据作为相关数据(例如，推断数据)发送。类似地，控制装置108a可以构造成接收数据作为相关数据(例如，推断数据)，其已经通过第二控制装置108b映射到输出特性，而不是仅仅接收检测数据。然后可以协调相关数据以控制每个控制装置108a、108b。

再次参考图1，可以通过达到或维持H＝H1+(HD-H1)*(Q/QD)^2(下文中的等式1)来控制每个控制泵102的速度以达到或维持推断的远程压力恒定，其中H是推断的局部压力、H1是远程压力设定点、HD是设计条件下的局部压力、Q是推断的合计流量并且QD是设计条件下的总流量。在示例实施例中，当H＜HD*(Q/QD)^2*(N+0.5+k)(下文中的等式2)时，泵运行的数量(N)增加，并且如果H＞HD*(Q/QD)^2*(N-0.5-k2)(下文中的等式3)则减小，其中k和k2常数确保在测序阈值附近的死区。

现在参考图8，其示出了根据示例实施例的用于协调两个或更多个控制装置的控制的示例方法800的流程图。这些装置各自包括通信子系统并且构造成自检测一个或多个装置特性，装置特性导致具有一个或多个输出特性的输出。在事件802处，方法800包括检测包括每个装置的一个或多个装置特性的输入。在事件804处，方法800包括在每个相应装置处针对每个装置将检测到的一个或多个装置特性与一个或多个输出特性相关联。然后可以计算相应的一个或多个输出特性以确定它们对系统载荷点的单独的贡献。在事件806处，方法800包括从单独的一个或多个输出特性确定到载荷的合计输出特性。在事件808处，方法800包括将所确定的合计输出特性114与诸如载荷处的压力设定点的设定点进行比较。例如，可以确定所确定的合计输出特性中的一个或多个大于、小于或适当地保持在设定点处。例如，如上所述，可以使用等式1来执行该控制。在事件810处，该方法包括协调控制每个装置以运行相应的一个或多个装置特性以协调相应的一个或多个输出特性来达到设定点。这可能包括响应于例如控制曲线208(图2)上的点来增加、减少或者保持相应的一个或多个装置特性。可以重复方法800，例如，如通过反馈回路812所指示的。方法800可以是自动化的，其中不需要手动控制。

在另一个示例实施例中，方法800基于预定标准可以包括对打开或关闭一个或多个控制泵102的决定。例如，如上所述，可以使用等式2和等式3来做出决定。

虽然图8中示出的方法800被表示为反馈回路812，但是在一些其它示例实施例中，每个事件可以表示基于状态的运行或模块，而不是时序流。

例如，参考图1，图8的方法800的各种事件可以由第一控制装置108a、第二控制装置108b和/或外部控制器116单独地或组合地执行。

现在参考图6，其示出了用于协调两个或更多个无传感器控制装置(示出了两个)的控制系统600的示例实施例，其示出为第一控制装置108a和第二控制装置108b。使用相同的附图标记以便于参考。如图所示，每个控制装置108a、108b可以各自分别包括控制器506a、506b，输入子系统522a、522b和输出子系统520a、520b，以便例如控制至少一个或多个可操作的装置构件(未示出)。

示出了协调模块602，其可以是控制装置108a、108b中的至少一个的一部分，或者是诸如控制器116(图1)的单独的外部装置。类似地，推断应用程序514a、514b可以是控制装置108a、108b中的至少一个的一部分，或者是诸如控制器116(图1)的单独装置的一部分。

在运行中，协调模块602协调控制装置108a、108b以产生协调输出。在所示的示例实施例中，控制装置108a、108b并联工作以满足特定需求或共享载荷114，并且通过从其它测量输入变量和/或装置特性间接地推断它们来推断每个装置输出特性中的一个或多个的值。通过使用接收测量输入的推断应用程序514a、514b来达到该协调，以计算或推断每个装置102处的对应的单独输出特性(例如，每个装置处的压头和流量)。从那些单独的输出特性，可以基于系统/建筑物设置来计算从每个装置102到载荷(单独到输出特性114)的单独的贡献。从那些单独的贡献，协调模块602在所有控制装置108a、108b的系统载荷处估计合计或组合输出特性114的一个或多个属性。协调模块602与组合输出特性(通常是压力变量)的设定点进行比较，然后确定应如何控制每个控制装置108a、108b的可操作元件以及以什么强度。

应当理解，取决于所计算的特定属性，并且考虑系统中的损失，在适当时，合计或组合输出特性114可以被计算为单独的输出特性的线性组合或非线性组合。

在一些示例实施例中，当协调模块602是第一控制装置108a的一部分时，这可以被认为是主从构造，其中第一控制装置108a是主要装置而第二控制装置108b是从属装置。在另一个示例实施例中，协调模块602嵌入在比实际需要的更多控制装置108a、108b中，以用于故障安全冗余。

仍然参考图6，现在将更详细地描述输出子系统520a、520b的一些特定示例受控分配。在一个示例实施例中，例如当输出子系统520a、520b与等效类型或性能的控制装置特性相关联时，可以控制每个控制泵102的装置特性以具有相等的装置特性以分配流量载荷要求。在其它示例实施例中，可能存在不相等的分配，例如第一控制泵102a可具有比第二控制泵102b(图1)更高的流量。在另一个示例实施例中，可以控制每个控制泵102，以便在部分载荷下最佳地优化对应的控制泵102的效率，例如，以保持它们各自的控制曲线208(图2)或者在各自的控制曲线208上最佳接近点B(212)。

仍然参考图6，在最佳系统运行条件下，控制装置108a、108b中的每一个由协调模块602控制，以在它们各自的控制曲线208(图2)上运行以将压力设定点维持在输出特性114处。这也允许每个控制泵102针对部分载荷运行进行优化。例如，作为初始分配，每个控制泵102可以被给予百分比流量分配(例如，在该示例中可以在每个控制装置108a、108b之间分摊50％)，以确定或计算所需的初始设定点(例如，点A(210)，图2)。然后，可以通过将百分比流量分配与推断的总输出特性114相除来确定每个控制泵102的所需流量的百分比责任。然后每个控制泵102可以沿着它们的控制曲线208被控制，以增加或减少马达或其它可操作元件的运行，以达到每个所需流量的百分比责任。

然而，如果确定控制泵中的一个(例如，第一控制泵102a)表现不佳或偏离其控制曲线208，则协调模块602可首先尝试控制第一控制泵102a以运行到其控制曲线208上。然而，如果这不可能(例如，损坏、表现不佳，将导致在运行范围202之外，否则偏离控制曲线208太远等)，可以控制剩余的控制泵(例如102b)以在其各自的控制曲线208上增加它们的装置特性，以便在输出特性114处达到所需流量的压力设定点，以补偿第一控制泵102a的至少一些缺陷。类似地，可以有意地禁用(例如维护、检查、节省运行成本、夜间保存等)其中一个控制泵102，其中剩余的控制泵102被相应地控制。

在其它示例实施例中，输出子系统520a、520b之间的分配可以随时间动态调整，以便在控制泵102之间跟踪并适当地分配磨损。

现在参考图7，其示出了用于协调两个或更多个无传感器控制装置(示出了两个)的控制系统700的另一个示例实施例，其示出为第一控制装置108a和第二控制装置108b。使用相同的附图标记以便于参考。在一些示例实施例中，这可以被称为对等系统。在这样的示例实施例中可以不需要外部控制器116。在所示的示例中，第一控制装置108a和第二控制装置108b中的每一个可以控制它们自身的输出子系统520a、520b，以便达到协调的组合系统输出114。如图所示，每个协调模块515a、515b构造成各自考虑来自两个输入子系统522a、522b的推断和/或测量的值。例如，如图所示，第一协调模块515a可以从单独的推断和/或测量的值估计组合输出特性114的一个或多个输出特性。

如图所示，第一协调模块515a接收推断和/或测量的值并计算每个装置102的单独的输出特性(例如，压头和流量)。从那些单独的输出特性，可以基于系统/建筑物设置来计算从每个装置102到载荷(单独到输出特性114)的单独的贡献。然后，第一协调模块515a可以计算或推断载荷处的合计输出特性114。

然后，第一协调模块515a将推断的合计输出特性114与输出特性的设定点(通常是压力变量设定点)进行比较，然后确定第一输出子系统520a所需的单独的分配贡献(例如，在该示例中，计算所需总贡献的50％)。然后控制第一输出子系统520a并以受控强度(例如，增加、减小或保持马达的速度或者其它装置特性)，通过输入子系统522a、522b处的进一步测量再次推断出所得到的协调输出特性。

如图7所示，第二协调模块515b可以是与第一协调模块515a类似的构造，以考虑输入子系统522a、522b以控制第二输出子系统520b。例如，每个控制泵102最初可以给予百分比流量分配。基于合计载荷输出特性114，然后每个控制泵102可以沿着它们的控制曲线208被控制，以增加或减少马达或其它可操作元件的运行。合计载荷输出特性114可用于计算每个控制泵102的需求流量和相应的马达速度(例如，以保持百分比流量，例如在该示例中为每个输出子系统520a、520b保持50％)。因此，两个协调模块515a、515b一起运行以协调它们各自的输出子系统520a、520b，以在负载输出特性114处达到所选择的输出设定点。

如图7中所示，注意在一些示例实施例中，协调模块515a、515b中的每一个不必与彼此通信以便在协调中功能性地运行。在未示出的其它示例实施例中，协调模块515a、515b与彼此通信以用于在其之间另外协调。

现在参考图17A、17B、17C、17D、17E、17F、17G和17H，其示出了根据示例实施例的泵单元1700。在示例实施例中，泵单元1700示出了处于垂直直列闭合联接构造的单个控制泵。泵单元1700是集成单元，其中部件物理地集成在一起作为独立单元。泵单元1700包括控制器装置1708(包括控制器/处理器)和泵装置1706，泵装置1706可采用具有可变速度控制的各种形式的泵。泵单元1700包括在容纳泵装置1706的密封壳体内的泵叶轮，泵装置106包括用于连接到用于接纳循环介质的管线的抽吸凸缘1724，以及用于连接到用于输出循环介质的管线的排放凸缘1726。泵单元1700包括抽吸隔室1728。涡壳1730从抽吸隔室1728供给并用于容纳泵叶轮。可以从控制装置1708可变地控制此处未示出的相应的可变马达以可变速度旋转。泵单元1700还可以包括用于在用户和控制装置1708之间交互、输入和/或输出的触摸屏1720。泵叶轮可操作地联接到马达并基于马达的速度旋转，以使循环介质循环。在示例实施例中，控制装置1708构造成将相应的泵叶轮控制在马达速度的0％至100％的范围内。涡壳1730可以构造成接纳由相应的泵叶轮泵送的循环介质。涡壳1730可包括弯曲的漏斗部，其在接近排放凸缘1726时面积增加。泵单元1700的壳体还包括基座壳体1734，其容纳泵马达和泵叶轮之间的轴(一个或多个)。

图17A和17H示出了泵单元1700的平坦的底部特征。在示例实施例中，抽吸隔室1728包括具有平坦的底部的外部凸缘1738。如图所示，外部凸缘1738限定平坦表面。例如，外部凸缘1738提供平坦的接触区域，使得泵单元1700可以独立地竖立在平坦表面上，例如在泵单元1700的设置和安装期间。例如，平坦的底部可以使泵单元1700在组装、包装和/或安装过程期间竖直立起来。在示例实施例中，外部凸缘1738与相应的抽吸隔室1728一体地形成并且成整体，例如在铸造或模制期间。

现在参考图18A、18B、18C、18D、18E、18F、18G和18H，其示出了根据示例实施例的泵单元1800。泵单元1800类似于泵单元1700，但不同之处在于根据示例实施例，单个控制泵处于垂直直列分离联接构造。泵单元1800还可以包括用于与用户交互、输入和/或输出的触摸屏1820。

对于泵单元1800，泵马达和相应的泵叶轮之间的连接可以分成两个单独的轴，并且还包括泵密封件(未示出)。在示例实施例中，该连接被轴向分开，并且间隔件型刚性联接器允许维护密封件而不会干扰泵叶轮和/或泵马达。例如，可以有前可移除盖1836和后可移除盖1837。当盖子1836、1837被移除时，例如可以在不移除相应的泵马达的情况下，更换基座壳体内的每个泵马达的密封件(未示出)。

在示例实施例中，触摸屏1720、1820的示例屏幕截图在图16A、16B、16C和16D中示出。这些屏幕截图示出了可以在泵单元1700、1800中使用的示例用户截面，以便于相应控制泵的相应控制装置的设置和/或调试。

尽管已经主要关于一个泵单元描述了示例实施例，但是在一些示例实施例中，可以在系统中使用多个这样的泵单元，例如以并联布置。在一些示例实施例中，泵单元可以串联布置，例如用于管道、增压器或其它这样的应用。在这样的示例实施例中，所得到的输出特性仍然可以协调。例如，载荷的输出设定点和输出特性可位于串联的端部处。在这样的示例实施例中，仍然可以以协调的方式执行输出子系统、装置特性和可操作元件的控制。在一些示例实施例中，泵单元能以串联和并联的组合布置。

可以在示例实施例中进行变化。一些示例实施例可以应用于任何可变速度装置，并且不限于可变速度控制泵。例如，一些另外的实施例可以使用不同的参数或变量，并可以使用两个以上的参数(例如三维图上的三个参数)。例如，速度(rpm)也在所描述的控制曲线上示出。此外，温度(摄氏/华氏)对温度载荷(焦耳或BTU/小时)可以是考虑用于控制曲线的参数或变量，例如由可变速度循环风扇控制。一些示例实施例可以应用于取决于两个或更多个相关参数的任何装置。一些示例实施例可包括取决于诸如液体、温度、粘度、抽吸压力、场所高度和泵运行数量之类的参数或变量的选择范围。

在示例实施例中，在合适时，每个示出的块或模块可以表示软件、硬件或硬件和软件的组合。此外，一些块或模块可以在其它示例实施例中组合，并且在其它示例实施例中可以存在更多或更少的块或模块。此外，在其它实施例中，一些块或模块可以分成多个子块或子模块。

尽管在方法方面描述了一些当前实施例，但是本领域普通技术人员将理解，当前实施例还涉及诸如包括用于执行所描述的方法的至少一些方面和特征的部件的服务器设备之类的各种设备，其可以借助硬件部件、软件或者两者的任何组合或以任何其它方式的组合。此外，与诸如包括记录在其上的程序指令的预先记录的存储装置或其它类似的非暂时性计算机可读介质，或者携带计算机可读程序指令的计算机数据信号之类的设备一起使用的制品，可以指示设备以促进所描述的方法的实践。应当理解，这样的设备、制品和计算机设计信号也在当前示例实施例的范围内。

虽然已经描述了一些上述示例以特定顺序发生，但是本领域技术人员将理解，一些消息或步骤或过程可以以不同的顺序执行，只要任何给定步骤的改变顺序的结果不会阻止或损害后续步骤的发生。此外，在其它实施例中可以移除或组合上述一些消息或步骤，并且在其它实施例中上述一些消息或步骤可以是分成许多子消息或子步骤。更进一步地，在需要时，可以重复对话的一些或所有步骤。描述为方法或步骤的元件类似地适用于系统或子部件，反之亦然。

如本文使用的术语“计算机可读介质”包括可以存储指令、程序步骤或类似物的任何介质，供计算机或其它计算装置使用或由计算机或其它计算装置执行，包括但不限于：磁介质，诸如磁盘、磁盘驱动器、磁鼓、磁光盘、磁带、磁芯存储器或类似物；电子存储，诸如任何类型的随机存取存储器(RAM)，其包括静态RAM、动态RAM、同步动态RAM(SDRAM)，只读存储器(ROM)，任何类型的可编程只读存储器，其包括PROM、EPROM、EEPROM、FLASH、EAROM，所谓的“固态磁盘”，任何类型的其它电子存储，其包括电荷联接器件(CCD)或磁泡存储器，任何类型的便携式电子数据携带卡，其包括紧凑式闪存(COMPACT FLASH)、安全数字卡(SECUREDIGITAL)(SD-CARD)、记忆棒(MEMORY STICK)和类似物；以及光介质，诸如光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)或蓝光光盘之类。

可以对一些示例实施例进行变化，其可以包括任何以上的组合和子组合。以上所示各实施例只是一些示例，并且其意图决不是为限制本公开的范围。对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说，本文描述的创新的变化是显而易见的，这些变化在本公开的预期范围内。具体地，可以选择一个或多个上述实施例的特征以产生以上可能未详细描述的、包括特征子组合的可替代实施例。另外，可以选择和组合一个或多个上述实施例的特征以产生以上可能未详细描述的、包括特征组合的可替代实施例。在阅读了本公开整体后，对于本领域普通技术人员，适于这种组合和子组合的特征将会是显而易见的。本文描述的主题旨在涵盖并包含所有适当的技术上的变化。

Claims

1.一种泵单元，包括：

壳体，所述壳体包括抽吸凸缘和排放凸缘；

第一泵叶轮，所述第一泵叶轮在所述壳体内；

第二泵叶轮，所述第二泵叶轮在所述壳体内，并且提供至所述第一泵叶轮的并联液压路径；

其中，所述第一泵叶轮构造成在与所述第二泵叶轮相反的旋转方向上同时旋转。

2.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，所述第二泵叶轮与所述第一泵叶轮径向地直列。

3.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，所述第二泵叶轮与所述第一泵叶轮水平地直列。

4.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，所述壳体包括容纳所述第一泵叶轮的第一涡壳和容纳所述第二泵叶轮的第二涡壳。

5.如权利要求1所述的泵单元：

其特征在于，所述壳体包括从所述抽吸凸缘向所述第一涡壳液压供给的第一抽吸隔室和从所述抽吸凸缘向所述第二涡壳液压供给的第二抽吸隔室；

还包括在所述第一抽吸隔室处的第一外部凸缘，所述第一外部凸缘具有平坦的底部；并且

还包括在所述第二抽吸隔室处的第二外部凸缘，所述第二外部凸缘具有平坦的底部。

6.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，所述壳体具有平坦的底部。

7.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，还包括在所述壳体内的第一可变速度马达和在所述壳体内的第二可变速度马达，所述第一可变速度马达使所述第一泵叶轮旋转，所述第二可变速度马达使所述第二泵叶轮旋转。

8.如权利要求7所述的泵单元，其特征在于，还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器构造成控制所述第一可变速度马达和所述第二可变速度马达。

9.如权利要求8所述的泵单元，其特征在于，所述泵叶轮的控制是协调的，使得组合输出达到设定点。

10.如权利要求8所述的泵单元，其特征在于，所述泵叶轮被控制以相等的速度旋转。

11.如权利要求8所述的泵单元，其特征在于，所述泵叶轮被控制以不同的速度旋转。

12.如权利要求8所述的泵单元，其特征在于，所述泵叶轮被控制以小于最大速度的速度旋转。

13.如权利要求8所述的泵单元，其特征在于，还包括至少一个装置传感器，用于检测每个所述可变速度马达的一个或多个装置变量，包括速度变量和功率变量；

其中，所述至少一个控制器构造成：

对于每个所述可变速度马达，将检测到的一个或多个装置变量与一个或多个输出变量相关联，以及

协调控制每个所述可变速度马达以运行它们各自的泵叶轮，以协调组合输出的一个或多个输出变量，以达到设定点。

14.如权利要求7所述的泵单元，其特征在于，还包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器构造成控制所述第一可变速度马达，所述第二控制器构造成控制所述第二可变速度马达。

15.如权利要求14所述的泵单元，其特征在于，所述第一控制器构造成与所述第二控制器通信。

16.如权利要求14所述的泵单元，其特征在于，还包括在所述壳体上的用于与所述第一控制器交互的第一触摸屏，并且还包括在所述壳体上的用于与所述第二控制器交互的第二触摸屏。

17.如权利要求14所述的泵单元，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器构造成在两个所述泵叶轮的任何对称或不对称的并联流动运行范围内控制所述相应的泵叶轮。

18.如权利要求14所述的泵单元，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器构造成将所述相应的泵叶轮控制在马达速度的0％至100％的范围内。

19.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，还包括在所述壳体上的第一触摸屏，所述第一触摸屏用于与所述第一泵叶轮相关联地输入和/或输出，并且还包括在所述壳体上的第二触摸屏，所述第二触摸屏用于与所述第二泵叶轮相关联地输入和/或输出。

20.如权利要求19所述的泵单元，其特征在于，所述第一触摸屏和/或所述第二触摸屏构造成用于调试和/或设置相应的所述第一可变速度马达和所述第二可变速度马达。

21.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，还包括阀装置，所述阀装置包括至少一个背压启动的流动防止瓣片，以允许来自一个或两个所述泵叶轮的运行的流量。

22.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，在每个所述泵叶轮以相同速度旋转时，所述壳体和每个所述泵叶轮的液压特性提供液压相同的净流量和压头压力。

23.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，在每个所述泵叶轮以相同速度旋转时，所述壳体和每个所述泵叶轮的液压特性提供液压相同和相反的路径。

24.如权利要求1所述的泵单元，其特征在于，所述壳体是大致对称的。

25.一种泵单元，包括：

壳体，所述壳体包括抽吸凸缘和排放凸缘；

第一泵，所述第一泵在所述壳体内；

第二泵，所述第二泵在所述壳体内并且提供至所述第一泵的并联液压路径；

第一触摸屏，所述第一触摸屏安装在所述壳体上，用于与所述第一泵相关联地输入和/或输出；以及

第二触摸屏，所述第二触摸屏安装在所述壳体上，用于与所述第二泵相关联地输入和/或输出。

26.一种泵单元壳体，包括：

壳体，所述壳体包括抽吸凸缘和排放凸缘；以及

由所述壳体限定的抽吸隔室，所述抽吸隔室具有平坦的底部并且从所述抽吸凸缘液压地馈送。

27.如权利要求26所述的泵单元壳体，其特征在于，还包括：

由所述壳体限定的第二抽吸隔室，所述第二抽吸隔室具有第二平坦的底部并且从所述抽吸凸缘液压地馈送并且提供到所述抽吸隔室的并联液压路径。

28.如权利要求27所述的泵单元壳体，其特征在于，还包括

所述抽吸隔室的第一外部凸缘，所述第一外部凸缘具有平坦的底部；以及

所述第二抽吸隔室的第二外部凸缘，所述第二外部凸缘具有第二平坦的底部。

29.如权利要求27所述的泵单元壳体，其特征在于，所述壳体还限定第一涡壳和第二涡壳，所述第一涡壳从所述抽吸隔室液压地供给，所述第二涡壳从所述第二抽吸隔室液压地供给，并且提供到所述第一涡壳的并联液压路径。

30.如权利要求27所述的泵单元壳体，其特征在于，所述壳体限定竖直的直列泵单元壳体，并且其中所述抽吸隔室的所述平坦的底部和所述第二抽吸隔室的所述第二平坦的底部水平地对齐。

31.如权利要求27所述的泵单元壳体，其特征在于，所述平坦的底部和所述第二平坦的底部使得所述壳体能够在组装、包装和/或安装过程期间竖直立起来。

32.如权利要求26所述的泵单元壳体，其特征在于，所述壳体包括密封壳体。

33.一种用于运行多泵单元的方法，所述泵单元包括壳体，所述壳体包括抽吸凸缘和排放凸缘、所述壳体内的第一泵叶轮以及所述壳体内的第二泵叶轮，并且所述第二泵叶轮提供到所述第一泵叶轮的并联液压路径，所述方法包括：

使所述第一泵叶轮在旋转方向上旋转，以实现所述抽吸凸缘和所述排放凸缘之间的流动；以及

同时使所述第二泵叶轮在反向旋转方向上旋转，以实现所述抽吸凸缘和所述排放凸缘之间的流动。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，对所述泵叶轮的控制是经协调的，以便控制相应的一个或多个输出变量，使得组合输出达到设定点。

35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述泵叶轮被控制以相等的速度同时旋转。

36.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述泵叶轮被控制以不同的速度同时旋转。

37.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述泵叶轮被控制以小于最大速度的速度同时旋转。

38.一种非暂时性计算机可读介质，在其上存储有能由一个或多个处理器执行的指令，用于执行如权利要求33至37中任一项所述的方法。

39.一种集成的泵单元，包括：

壳体；

在所述壳体内的泵；

用于控制所述泵的运行的控制器；和

构造成用于向所述控制器输入和/或输出通信的触摸屏。

40.如权利要求39所述的泵单元，其特征在于，所述触摸屏包括彩色触摸屏。

41.如权利要求39所述的泵单元，其特征在于，所述触摸屏显示一个或多个用户界面，用于设置和/或调试用于所述泵的所述控制器。

42.如权利要求39所述的泵单元，其特征在于，所述触摸屏安装在所述壳体上。

43.如权利要求39所述的泵单元，其特征在于，所述触摸屏与所述壳体成一体。

44.如权利要求39所述的泵单元，其特征在于，所述泵是可变速度泵，具有能由所述控制器控制的速度。

45.如权利要求39所述的泵单元，其特征在于，所述触摸屏和所述控制器以计算机平板电脑的形式集成。