CN110285072A - 一种双向流水泵及应用该双向流水泵的暖通系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向流水泵及应用该双向流水泵的暖通系统，该双向流水泵包括机壳、泵壳、转子套筒、转子、转轴、定子绕组，各泵壳的内侧端凸出设置承接环台，定子绕组套接在转子套筒上，转子套筒的两端套接在承接环台上，以使转子套筒固定设置在机壳内，且定子绕组置于转子套筒与机壳之间；转子包括磁环、转子芯柱、转子外筒体，磁环固定设置在转子外筒体的外壁，转子外筒体的内壁与转子芯柱之间设置多个同一旋转方向的转子叶片，转轴的两端伸出转子芯柱设置，磁环的外壁与转自套筒的内壁滑动配合，且转子置于定子绕组内以形成无刷直流电机，以使定子绕组通电时可驱动转子在转子套筒内正向、或反向转动。

Description

一种双向流水泵及应用该双向流水泵的暖通系统

技术领域

本发明涉及暖通设备技术领域，特别是一种双向流水泵及应用该双向流水泵的暖通系统。

背景技术

水地暖是指把水加热到一定温度，输送到地板下的水管散热网络，通过地板发热而实现采暖目的的一种取暖方式，是常用的制暖系统；制冷和采暖的另一种重要设备是风机盘管，风机盘管是由小型风机、电动机和盘管（空气换热器）等组成的空调系统末端装置之一，工作原理为盘管管内流过冷冻水或热水时与管外空气换热，使空气被冷却，除湿或加热来调节室内的空气参数，它是常用的供冷、供热末端装置。

现有的水系暖通系统，一般包括用于提供冷热源的室外主机、承压水箱、室内的地暖管道系统和/或风机盘管系统，通过管道、阀门、水泵连接后形成循环系统；由于热水和冷水之间的密度存在差异，因此承压水箱内顶端的水温高于其底端的水温，由于管道上的水泵为单向水泵，室外主机与承压水箱之间的循环系统中，承压水箱的进水口设置在承压水箱底部、承压水箱的出水口设置在承压水箱上部时，冬天利用室外主机对承压水箱内的水进行加热时，承压水箱内上部的温度较高的水先进入室外主机进行加热，热利用率较高，但是夏天利用室外主机对承压水箱内的水进行制冷时，仍是承压水箱内上部的温度较高的水先进入室外主机进行制冷，承压水箱内下部的温度较低的水却无法优先进入室外主机，因此热利用率较低；同样的，把承压水箱的进水口设置在承压水箱上部、承压水箱的出水口设置在承压水箱底部时，夏天利用室外主机对承压水箱内的水进行制冷时，承压水箱内下部的温度较低的水优先进入室外主机进行制冷，热利用率较高，但是冬天利用室外主机对承压水箱内的水进行加热时，承压水箱内下部的温度较低的水优先进入室外主机进行加热，承压水箱内上部的温度较高的水却无法优先进入室外主机，热利用率较低，因此无论由承压水箱进入室外主机的出水口设置在上部还是下部，都会在制冷或制热中的一种模式时遇到热利用率低的情况，造成能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、热利用率较高、节约能源的双向流水泵及应用该双向流水泵的暖通系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的双向流水泵，包括机壳、固定设置在机壳两端的泵壳、转子套筒、转子、转轴、定子绕组，各泵壳的内侧端凸出设置承接环台，所述定子绕组套接在所述转子套筒上，所述转子套筒的两端套接在所述承接环台上，以使转子套筒固定设置在机壳内，且定子绕组置于所述转子套筒与机壳之间；所述转子包括磁环、转子芯柱、转子外筒体、多个转子叶片、转轴连接孔，所述磁环固定设置在所述转子外筒体的外壁，所述转子外筒体的内壁与转子芯柱之间设置多个同一旋转方向的转子叶片，所述转轴的两端伸出所述转子芯柱设置，磁环的外壁与转自套筒的内壁滑动配合，且转子置于所述定子绕组内以形成无刷直流电机，以使所述定子绕组通电时可驱动所述转子在转子套筒内正向、或反向转动，实现双向泵水。

进一步，双向流水泵还包括置于转子两端的两个整流叶片，各整流叶片包括整流芯柱、整流外筒体和多个整流静叶片，所述整流芯柱的中心设置转轴安装孔，所述转轴的端部可转动设置在所述转轴安装孔内；所述整流芯柱的外壁与所述整流外筒体之间设置多个整流静叶片，所述整流外筒体与所述转子套筒的内壁固定相连，以使所述转子可在两整流叶片之间转动。

进一步，所述转子与转轴一体注塑成型设置。

进一步，双向流水泵还包括密封圈，所述承接环台上设置环槽，密封圈的内侧部置于所述环槽内，密封圈的外侧部与所述转自套筒的内壁接触，以使转子套筒套接在所述承接环台上时由密封圈进行密封。

进一步，所述机壳的两端设置机壳法兰，所述泵壳设置与所述机壳法兰相适配的泵壳盘体，所述泵壳上设置多个螺栓通孔，机壳法兰上设置多个机壳螺孔，以使所述机壳法兰与泵壳盘体可经紧固螺栓进行固定。

进一步，所述泵壳的外侧端设置水管接头，便于对泵壳进行连接。

进一步，所述整流芯柱的外侧端呈半球形设置，以减少阻力，便于水经整流叶片进入转子。

一种暖通系统，包括上述的双向流水泵，还包括用于提供冷热源的室外主机、承压水箱、室内的地暖管道、风机盘管，所述承压水箱的底部设置底端第一水口、底端第二水口，所述承压水箱的顶部设置顶端第一水口、顶端第二水口，所述室外主机设置主机第一水口、主机第二水口，所述主机第一水口与所述底端第一水口之间经管道、双向流水泵相连，所述主机第二水口与所述顶端第一水口之间经管道相连，以使室外主机经管路、双向流水泵与承压水箱形成循环；所述底端第二水口经管路、双向流水泵与地暖管道和风机盘管的进水端相连，所述顶端第二水口经管路与地暖管道和风机盘管的出水端相连，以使地暖管道、风机盘管经管路、双向流水泵与承压水箱形成循环。

上述暖通系统的使用方法，包括如下步骤：

利用室外主机对承压水箱内的水进行制热时，室外主机与承压水箱之间的双向流水泵正向转动，将承压水箱内下部的水经底端第一水口、双向流水泵、主机第一水口引入室外主机进行加热，加热后的水由主机第二水口经顶端第一水口进入承压水箱，承压水箱与地暖管道、风机盘管之间的双向流水泵正向转动，以使承压水箱内顶部的水由顶端第二水口进入地暖管道、风机盘管的进水端，并由地暖管道和风机盘管的出水端、双向流水泵、承压水箱的底端第二水口回到承压水箱；

利用室外主机对承压水箱内的水进行制冷时，室外主机与承压水箱之间的双向流水泵反向转动，承压水箱内顶部的水经顶端第一水口、主机第二水口进入室外主机进行制冷，制冷后的水由主机第一水口、双向流水泵、底端第一水口进入承压水箱，承压水箱与地暖管道、风机盘管之间的双向流水泵反向转动，以使承压水箱内底部制冷后的水由底端第二水口、双向流水泵进入地暖管道、风机盘管的出水端，并由地暖管道和风机盘管的进水端、承压水箱的顶端第二水口回到承压水箱。

发明的技术效果：（1）本发明的双向流水泵及应用该双向流水泵的暖通系统，相对于现有技术，双向流水泵将转子套筒的两端直接与泵壳相连，并置于机壳内，使得需要通电的定子绕组置于转子套筒与机壳之间的密封空腔内，转子利用可转动设置在转子套筒内的磁环进行电磁感应，以形成无刷直流电机，使得定子绕组通电后可带动磁环正向、或反向转动，在转子套筒内形成泵吸；（2）两端整流静叶片的设置，对转子进行轴向限位，同时对转轴进行承接，使得转子被包裹在定子绕组内，同时便于转轴转动；（3）承接环台的设置，使得转子套筒便于装配，同时利用设置在环槽内的密封圈，可方便的对转子套筒进行密封，避免水进入转子套筒与机壳之间的密封空腔内，影响定子绕组；（4）两端设置的整流静叶片，用于对流经双向流水泵的水进行导向，降低泵吸难度；(5)利用可进行正向、或反向转动设置的双向流水泵，承压水箱上、下两端的第一水口可在室外主机处于制冷、制热模式时进行换向，即处于制热模式时承压水箱内未经制热的水由底端第一水口流向室外主机，制热后的水由顶端第一水口流回承压水箱，由顶端第二水口流向地暖管道和风机盘管，处于制冷模式时承压水箱内未经制冷的水由顶端第一水口流向室外主机，制冷后的水由底端第一水口流回承压水箱，由底端第二水口流向地暖管道和风机盘管，提高了热利用率，减少了热量损失。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明实施例1的双向流水泵的半剖面结构示意图；

图2是图1的爆炸结构示意图；

图3是机壳剖除上半部分后的立体结构示意图；

图4是转子剖除转子外筒体的上半部分后的立体结构示意图；

图5是泵壳剖除上半部分后的立体结构示意图；

图6是整流叶片剖除整流外筒体的上半部分后的立体结构示意图；

图7是本发明实施例2的暖通系统的结构示意图；

图8是本发明实施例2的暖通系统处于制热模式时的水流循环示意图；

图9是本发明实施例2的暖通系统处于制冷模式时的水流循环示意图。

图中：室外主机1，主机第一水口11，主机第二水口12，稳压水箱2，底端第一水口21，底端第二水口22，顶端第一水口23，顶端第二水口24，风机盘管3，第一阀门31，第二阀门32，第三阀门33，第四阀门34，地暖管道4，第一双向流水泵5，第二双向流水泵50，左泵壳51，右泵壳52，紧固螺栓53，泵壳盘体54，承接环台55，水管接头56，环槽57，螺栓通孔58，机壳60，转子套筒61，左密封圈62，右密封圈63，机壳筒体64，机壳法兰65，机壳螺孔66，转子70，转轴71，左整流叶片72，右整流叶片73，磁环74，转子芯柱75，转子外筒体76，转子叶片77，转轴连接孔78，定子绕组80，整流芯柱81，整流外筒体82，整流静叶片83，转轴安装孔84。

具体实施方式

实施例1 如图1和图2所示，本实施例的双向流水泵包括机壳60、泵壳、转子套筒61、转子70、转轴71、定子绕组80、整流叶片，泵壳包括置于机壳60左右两端的左泵壳51、右泵壳52，左泵壳51、右泵壳52的结构相同，如图5所示，左泵壳51/右泵壳52包括圆盘形的泵壳盘体54，各泵壳盘体54的内侧端中心凸出设置承接环台55，各泵壳盘体54的外侧端中心凸出设置带有外螺纹的水管接头56，承接环台55与水管接头56之间形成适于水通过的过水通道，如图3所示，机壳60包括机壳筒体64，机壳筒体64的两端分别设置机壳法兰65，各机壳法兰65上沿周向均布4个机壳螺孔66，左泵壳51、右泵壳52的同一圆周上分别设置4个与机壳螺孔66相对应的螺栓通孔58，以使机壳法兰65与泵壳盘体54可经紧固螺栓53进行固定，用于将左泵壳51、右泵壳52固定设置在机壳筒体64的左、右两端；转子套筒61的两端套接在左泵壳51、右泵壳52的承接环台55上，左泵壳51、右泵壳52的承接环台55上分别设置环槽57，左密封圈62置于左泵壳51的承接环台的环槽57内，右密封圈63置于右泵壳52的承接环台的环槽57内，左密封圈62、右密封圈63的外侧端与转自套筒61内壁接触，以使转子套筒61套接在承接环台55上时左、右两端分别由左密封圈62、右密封圈63进行密封，避免转子套筒61内的水进入转子套筒61与机壳筒体64之间的密封空腔内。

定子绕组80固定套接在转子套筒61上，以使需要通电的定子绕组80置于转子套筒61与机壳筒体64之间的密封空腔内；定子绕组80由控制器控制其电路换向；如图4所示，转子70包括磁环74、转子芯柱75、转子外筒体76、4个转子叶片77、转轴连接孔78，磁环74固定设置在转子外筒体76的外壁，磁环74的外壁与转子套筒61的内壁之间滑动配合，转子外筒体76的内壁与转子芯柱75之间设置4个同一旋转方向的转子叶片77，转子芯柱75的中心设置转轴连接孔78，转轴71穿过转轴连接孔78且与转子芯柱75固定相连。

如图6所示，转子70的两端分别设置左整流叶片72、右整流叶片73，左整流叶片72/右整流叶片73包括整流芯柱81、整流外筒体82和6个整流静叶片83，整流芯柱81的中心设置转轴安装孔84，转轴71的端部通过轴承可转动设置在转轴安装孔84内；整流芯柱81的外壁与整流外筒体82之间设置6个整流静叶片83，整流外筒体82与转子套筒61的内壁固定相连，以使转子70可在左整流叶片72、右整流叶片73之间转动，即转子70可转动设置在转子套筒61内，且转子70置于定子绕组80内以形成无刷直流电机，定子绕组80通电时可驱动转子70在转子套筒61内正向、或反向转动，实现双向泵水。

作为优选，转子70与转轴71一体注塑成型设置。

作为优选，各整流芯柱81的外侧端呈半球形设置，以减少阻力，便于水经整流叶片进入转子70。

实施例2

一种应用上述双向流水泵的暖通系统，如图7所示，包括用于提供冷热源的室外主机1、承压水箱2、室内的地暖管道4、室内的风机盘管3、第一双向流水泵5、第二双向流水泵50，承压水箱2的底部两侧对称设置底端第一水口21、底端第二水口22，承压水箱2的顶部两侧对称设置顶端第一水口23、顶端第二水口24，室外主机1设置主机第一水口11、主机第二水口12，主机第一水口11与底端第一水口21之间经管道、第一双向流水泵5、第一阀门31相连，主机第二水口12与顶端第一水口23之间经管道、第三阀门33相连，以使室外主机1经管路、第一双向流水泵5与承压水箱2形成循环；底端第二水口22经管路、第二阀门32、第二双向流水泵50与地暖管道4和风机盘管3的进水端相连，顶端第二水口24经管路、第四阀门34与地暖管道4和风机盘管3的出水端相连，以使地暖管道4、风机盘管3经管路、第二双向流水泵50与承压水箱2形成循环。各管道与左泵壳51、右泵壳52上的水管接头56螺纹配合并进行密封，易于装配。

作为优选，第一阀门31、第二阀门32、第三阀门33、第四阀门34为电磁阀，易于控制和调节。

作为优选，风机盘管3可以是并联设置的多台风机盘管，地暖管道4同样是并联设置的多套地暖管道，各风机盘管3的前端分别设置电磁阀。

实施例3

实施例2所述的暖通系统工作方法，包括如下步骤：

冬季利用室外主机1对承压水箱2内的水进行制热时，如图8所示，室外主机1与承压水箱2之间的第一双向流水泵5正向转动，将承压水箱2内下部的水经底端第一水口21、第一阀门31、第一双向流水泵5、主机第一水口11引入室外主机1进行加热，加热后的水由主机第二水口12经第三阀门33、顶端第一水口23进入承压水箱2，承压水箱2与地暖管道4、风机盘管3之间的第二双向流水泵50正向转动，以使承压水箱2内顶部的水由顶端第二水口24经第四阀门34一部分进入地暖管道4、一部分进入风机盘管3的进水端，并由地暖管道4和风机盘管3的出水端、第二双向流水泵50、第二阀门22、承压水箱2的底端第二水口22回到承压水箱2；

夏季利用室外主机1对承压水箱2内的水进行制冷时，如图9所示，室外主机1与承压水箱2之间的第一双向流水泵5反向转动，承压水箱2内顶部的水经顶端第一水口23、第三阀门33、主机第二水口12进入室外主机2进行制冷，制冷后的水由主机第一水口11、第一双向流水泵5、第一阀门31、底端第一水口21进入承压水箱2，承压水箱2与地暖管道4、风机盘管3之间的第二双向流水泵50反向转动，以使承压水箱2内底部制冷后的水流经底端第二水口22、第二阀门32、第二双向流水泵50，一部分进入地暖管道4、一部分进入风机盘管3的出水端，并由地暖管道4和风机盘管3的进水端、第四阀门34、承压水箱2的顶端第二水口24回到承压水箱2。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种双向流水泵，其特征在于，包括机壳、固定设置在机壳两端的泵壳、转子套筒、转子、转轴、定子绕组，各泵壳的内侧端凸出设置承接环台，所述定子绕组套接在所述转子套筒上，所述转子套筒的两端套接在所述承接环台上，以使转子套筒固定设置在机壳内，且定子绕组置于所述转子套筒与机壳之间；所述转子包括磁环、转子芯柱、转子外筒体、多个转子叶片、转轴连接孔，所述磁环固定设置在所述转子外筒体的外壁，所述转子外筒体的内壁与转子芯柱之间设置多个同一旋转方向的转子叶片，所述转轴的两端伸出所述转子芯柱设置，磁环的外壁与转自套筒的内壁滑动配合，且转子置于所述定子绕组内以形成无刷直流电机，以使所述定子绕组通电时可驱动所述转子在转子套筒内正向、或反向转动。

2.根据权利要求1所述的双向流水泵，其特征在于，还包括置于转子两端的两个整流叶片，各整流叶片包括整流芯柱、整流外筒体和多个整流静叶片，所述整流芯柱的中心设置转轴安装孔，所述转轴的端部可转动设置在所述转轴安装孔内；所述整流芯柱的外壁与所述整流外筒体之间设置多个整流静叶片，所述整流外筒体与所述转子套筒的内壁固定相连，以使所述转子可在两整流叶片之间转动。

3.根据权利要求2所述的双向流水泵，其特征在于，所述转子与转轴一体注塑成型设置。

4.根据权利要求2或3所述的双向流水泵，其特征在于，还包括密封圈，所述承接环台上设置环槽，密封圈的内侧部置于所述环槽内，密封圈的外侧部与所述转自套筒的内壁接触，以使转子套筒套接在所述承接环台上时由密封圈进行密封。

5.根据权利要求4所述的双向流水泵，其特征在于，所述机壳的两端设置机壳法兰，所述泵壳设置与所述机壳法兰相适配的泵壳盘体，所述泵壳上设置多个螺栓通孔，机壳法兰上设置多个机壳螺孔，以使所述机壳法兰与泵壳盘体可经紧固螺栓进行固定。

6.根据权利要求5所述的双向流水泵，其特征在于，所述泵壳的外侧端设置水管接头。

7.根据权利要求6所述的双向流水泵，其特征在于，所述整流芯柱的外侧端呈半球形设置。

8.一种应用上述权利要求1至3之一所述的双向流水泵的暖通系统，其特征在于，还包括用于提供冷热源的室外主机、承压水箱、室内的地暖管道、风机盘管，所述承压水箱的底部设置底端第一水口、底端第二水口，所述承压水箱的顶部设置顶端第一水口、顶端第二水口，所述室外主机设置主机第一水口、主机第二水口，所述主机第一水口与所述底端第一水口之间经管道、双向流水泵相连，所述主机第二水口与所述顶端第一水口之间经管道相连，以使室外主机经管路、双向流水泵与承压水箱形成循环；所述底端第二水口经管路、双向流水泵与地暖管道和风机盘管的进水端相连，所述顶端第二水口经管路与地暖管道和风机盘管的出水端相连，以使地暖管道、风机盘管经管路、双向流水泵与承压水箱形成循环。

9.根据权利要求8所述的暖通系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用室外主机对承压水箱内的水进行制热时，室外主机与承压水箱之间的双向流水泵正向转动，将承压水箱内下部的水经底端第一水口、双向流水泵、主机第一水口引入室外主机进行加热，加热后的水由主机第二水口经顶端第一水口进入承压水箱，承压水箱与地暖管道、风机盘管之间的双向流水泵正向转动，以使承压水箱内顶部的水由顶端第二水口进入地暖管道、风机盘管的进水端，并由地暖管道和风机盘管的出水端、双向流水泵、承压水箱的底端第二水口回到承压水箱；

利用室外主机对承压水箱内的水进行制冷时，室外主机与承压水箱之间的双向流水泵反向转动，承压水箱内顶部的水经顶端第一水口、主机第二水口进入室外主机进行制冷，制冷后的水由主机第一水口、双向流水泵、底端第一水口进入承压水箱，承压水箱与地暖管道、风机盘管之间的双向流水泵反向转动，以使承压水箱内底部制冷后的水由底端第二水口、双向流水泵进入地暖管道、风机盘管的出水端，并由地暖管道和风机盘管的进水端、承压水箱的顶端第二水口回到承压水箱。