CN110418898A - 泵机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离心泵机组,其具有电驱动马达(4,6)、由电驱动马达驱动的叶轮(14)以及围绕该叶轮的泵壳体(12),该泵壳体具有至少两个接口(27,32,34),其中,在泵壳体中布置有可运动的阀元件(18),其在至少两个切换位置之间是可运动的,在这两个切换位置上,流动路径通过至少两个接口(27,32,34)被不同地打开,其中,阀元件(18)被如下地构造并被设置在泵壳体(12)中:其将连接到叶轮(14)的抽吸侧的抽吸室(24)与连接到叶轮(14)的压力侧的压力室(26)分隔开,并且阀元件(18)为了至少在至少两个切换位置之间的运动而与驱动马达(4,6)机械和/或液压地耦接。

Description

泵机组
技术领域
本发明涉及一种离心泵机组,其具有电的驱动马达和设置在该泵机组中的阀元件,该阀元件可在至少两个切换位置之间运动。
背景技术
已知包括阀装置的离心泵机组,该阀装置允许在两个流动路径之间转换,离心泵机组通过这两个流动路径进行输送。在此,这种阀装置已知的是,其根据离心泵机组的转动方向进行转换。例如,由专利文献DE9013992U1 已知这样的离心泵机组,其具有转换装置,借助该转换装置可以在离心泵机组的两个入口之间进行转换。在该文献中公开的离心泵机组具有相对复杂的机械装置,该机械装置具有位于压力侧的流动元件,该流动元件通过离心泵机组所产生的出口侧的液流流动,并且可以根据流动方向运动到两个不同的位置。通过与该流动元件连接的杠杆系统,阀元件在泵机组的抽吸侧在两个入口之间转换。
发明内容
鉴于现有技术,本发明的目的在于,对具有集成的阀元件的离心泵机组进行改进,从而在提高阀元件的转换功能的可靠性的同时实现离心泵机组的更简单的结构。
本发明的目的通过一种具有权利要求1所述特征的离心泵机组来实现。优选的实施方式由从属权利要求、下面的描述以及附图给出。
根据本发明的离心泵机组具有电驱动马达以及至少一个由该电驱动马达转动驱动的叶轮。为此,该电驱动马达的转子例如通过轴与叶轮连接。叶轮布置在围绕叶轮的泵壳体中,该泵壳体优选向外限定以待输送流体填充的室。泵壳体具有至少两个接口,特别是两个抽吸侧的入口和一个压力侧的出口。这意味着,叶轮优选从这两个入口中的至少一个抽吸液体,并将液体输送到压力侧的出口。在泵壳体中布置有可运动的阀元件,其可在至少两个切换位置之间运动,在这两个切换位置上,流动路径通过两个接口、特别是两个入口被不同地打开。这意味着,通过改变阀元件的切换位置,使得两个接口或入口被不同程度地打开并由此改变接口或入口的流动横截面。在最简单的情况下,可以设置一纯粹的转换,其中,当处于两个切换位置中的其中一个时,第一接口或入口被打开,而第二接口或入口关闭;当处于第二切换位置时,第一接口或入口被关闭,而第二接口或入口被打开。但是也可以考虑设置一个或多个切换位置,在这些切换位置上,这些接口或入口中的一个不是被完全封闭,而是仅仅是两个接口或入口的开度相对于彼此改变,使得例如在第一切换位置上第一接口或入口要比在第二切换位置上更大地打开。因此,例如通过第一和第二入口的液流的混合比也可以在两个切换位置之间通过阀元件的运动来改变,即,该阀元件被用作可调整的混合阀。
根据本发明,该阀元件被设计为并在泵壳体中被布置为,其在泵壳体中位于离心泵机组的抽吸侧与压力侧之间并且将它们彼此分开。因此,阀元件优选被设置为,其将连接到叶轮抽吸侧的抽吸室(两个入口优选地通入该抽吸室中)与连接到叶轮的压力侧并优选与用作出口的接口处于连接中的压力室分开。这意味着,该阀元件不仅邻接抽吸室而且还邻接压力室。因此,阀元件优选具有:面向抽吸室的一侧,该侧与抽吸室中的液体相接触;和面向压力室的一侧,该侧与压力室中的液体相接触并被加载以压力室中的压力。由于阀元件邻接压力侧和抽吸侧,因此一方面可以利用两侧之间的压力差来使阀元件运动。另一方面,可以利用其它的作用于压力室和/或抽吸室中的力、特别是流动液体的流动力来致动阀元件。特别是可以使用存在于压力室中的力,并因此在抽吸侧执行转换功能。
根据本发明,为了至少在至少两个切换位置之间的运动,使阀元件与驱动马达机械地和/或液压地耦接。将阀元件设置在压力室与抽吸室之间有利于这种耦接。因此,阀元件可以在抽吸室中的一侧上与两个入口相互作用,以使通过这两个入口的流动路径在至少两个切换位置上发生改变。另一方面,阀元件直接面向压力室或者说具有邻接压力室的一侧,用于使阀元件运动的机械的和/或液压的耦接可以作用在该侧。通过这种方式,可以避免为了使位于压力室中的入流元件与位于抽吸侧的阀元件耦接而采用复杂的机械结构。相反,可以直接在压力室中对阀元件加载力,以使其在切换位置之间运动。因此,阀元件优选具有面向压力室的力作用元件或力作用面,所述的机械的和/或液压的耦接作用在其上。
驱动马达与阀元件之间的液压耦接可以特别优选地通过存在于压力室中的液体来实现。该液体例如通过叶轮本身开始运动并将运动传递到阀元件。这可以例如通过存在于阀元件与液体之间的摩擦力来实现。特别是可以将由在那里流动的流体在压力室中引起的摩擦使用在邻接压力室的壁上,以使阀元件运动。因此,阀元件可以在其面对压力室的一侧通过由流体流在那里引起的摩擦而运动。因此,阀元件的这种运动可以由其他与摩擦相关的能量损失来实现。
特别优选地,阀元件在至少两个切换位置之间是可转动的。这允许特别简单的运动耦接,因为驱动马达无论如何都会产生转动运动。因此,例如在压力室中旋转的液流可以作用在阀元件上并使其转动运动。
可使阀元件围绕转动的转动轴线适宜地平行于叶轮的转动轴线延伸,并进一步优选地与叶轮的转动轴线对齐,即,优选基本上在叶轮的转动轴线的延长部中延伸。由此使得叶轮或者说驱动马达的转子以及阀元件围绕相同的轴线转动。因此,可以在阀元件与驱动马达或叶轮之间建立非常简单的液压和/或机械耦接。优选地,不需要任何传动元件,即,可以省略齿轮、杠杆等。
进一步优选地,阀元件在其中心处被可转动地支承,并且特别是在泵壳体中独立于叶轮地被可转动地支承。在此,阀元件进一步优选地被构造为,其在至少一个位置上仅通过该中心支承部和可能的复位元件(例如复位弹簧) 与泵壳体接触,并且还可以围绕该中心支承部自由地转动。该中心支承部优选地被构造为,支承面的半径(外半径)优选比阀元件的外周的半径小三分之一、进一步优选地小四分之一。由此,通过作用在支承部外的力就能够使阀元件非常容易地转动,因为这些力是通过相对较长的杠杆作用到支承部上的。阀元件的这种特别灵活的支承允许通过相对较小的力就能够使阀元件在至少两个切换位置之间运动。这有利于例如驱动马达与阀元件之间的液压耦接。
进一步优选地,阀元件在泵壳体的内部被可转动地支承在填充有待输送流体或者说待输送液体的空间中。即,该支承是“湿的”,使得支承可以通过液体本身来润滑。此外,对外不再需要穿过泵壳体的密封的轴通道。然而,更优选地,这种在泵壳体内部的支承可以通过相对于周围液体的密封被密封。但是这种密封例如可以被设计为不是气密密封的,而是允许通过一定量的液体,该液体随后可用于例如轴承的润滑。然而在此,可能会有污染物被该密封拦下,因此可以防止污染物进入到支承部中。为此,优选将该密封中的密封间隙的尺寸设定为,使得待输送的液体(例如水)能够通过密封间隙,但是诸如颗粒这样的污染物会被拦下。此外,支承部可以优选被预润滑,特别是也可以被持续地润滑。即,润滑剂可以预先引入到支承部中,随后在操作期间可以通过泵壳体内部的液体被稀释和/或替代。
根据本发明的另一种特殊的实施方式,阀元件被构造和布置为,其可沿着第一运动轨迹在两个切换位置之间运动,并且还可沿着与第一运动轨迹成角度行进的第二运动轨迹运动。在此,第一运动轨迹优选是如上所述的围绕转动轴线的转动运动。第二运动轨迹优选是线性延伸的运动轨迹,特别是沿着阀元件的转动轴线或平行于阀元件的转动轴线地延伸。沿着第二运动轨迹,阀元件有利地可以在使阀元件与至少一个贴靠面间隔开的第一位置和使阀元件与该贴靠面贴靠的第二位置之间运动。在第一位置上,阀元件优选可以前述的方式自由地围绕支承部转动。在第二位置上,阀元件优选地与特别是可构造在泵壳体上的贴靠面贴靠。通过这样的贴靠,可以有利地阻止进一步的转动运动和/或实现密封。
根据另一种优选的实施方式,可以设置至少一个阻尼装置,该阻尼装置与阀元件连接或者说共同作用,并被设计为使阀元件沿着第二运动轨迹的运动被阻尼或延迟。在此,这种阻尼可以在从第一位置运动到第二位置时和/ 或从第二位置运动到第一位置时起作用。优选地,至少在从第二位置运动到第一位置时起作用。由此实现了:与至少一个贴靠面的脱离接合被延迟并因此使阀元件更长时间地保持在固定的、不可转动的位置上。因此,在阀元件通过驱动马达运动到所期望的切换位置时,在驱动马达被关闭并沿相反的转动方向重新投入运行之后,只要驱动马达足够快地重新投入运行,阀元件就会保留在之前占据的切换位置。通过快速的投入运行,能够在压力室中快速地形成压力,该压力使阀元件与贴靠面保持贴靠。在此,通过所述的阻尼将确保能够在阀元件达到其可自由转动的状态之前形成压力。
阀元件的第二运动轨迹优选地平行于或沿着叶轮的转动轴线延伸,其如上所述地进一步优选与阀元件的转动轴线对齐。
根据本发明的另一种可能的实施方式,阀元件沿着优选平行于叶轮的转动轴线延伸的第二运动轨迹的运动的结束位置通过在驱动马达的转子轴的轴向端部上的止挡件来定义。即,在阀元件沿着第二运动轨迹的运动的结束位置上,阀元件优选贴靠在转子轴的轴向端部上,使得沿着该方向的运动被转子轴上的止挡件限制。
根据另一种优选的实施方式,可以通过复位元件,例如复位弹簧,向阀元件加载复位力,该复位力沿着第二运动轨迹且优选沿着第一位置的方向作用。复位元件努力使阀元件运动回到初始位置,在此,初始位置优选为第一位置,在该位置上阀元件更优选地可自由地转动。由此可以实现:当驱动马达关闭时,阀元件在叶轮所产生的力和力矩衰减之后通过复位元件运动回到第一位置。
进一步优选地,阀元件具有面对压力室的压力面,存在于压力室中的压力作用在该压力面上,使得阀元件沿着第二运动轨迹被加载按压力,该按压力优选沿着第二位置的方向作用。因此,该按压力优选反作用于复位力。通过这样的设计可以实现:当在压力室中形成压力(该压力由叶轮的转动引起)的过程中,当该压力达到足够高时,使阀元件运动其第二位置,在该第二位置上,阀元件优选与贴靠面相接触。由此,由离心泵机组本身引起的压力可以用于使阀元件运动到某个位置。当驱动马达停止并且压力室中的压力再次减小时,阀元件优选地通过复位元件再次运动回到其第一位置。
优选地,所述至少一个贴靠面是至少一个密封面。该贴靠面特别可以是这样的密封面:其被设置为,通过将阀元件贴靠在密封面上而使压力区域相对于抽吸区域被密封。替代地或附加地,可以提供至少一个密封面并将其设置,通过将阀元件贴靠在该密封面上而使一个所述接口、特别是一个所述入口相对于抽吸室被密封。由此,该入口随后相对于抽吸室优选被密封地封闭,从而使离心泵机组通过另一入口抽吸液体。由于在这种设计中阀元件仅在第二位置上与一个或多个密封面密封地接触,因此在第一位置上可以使密封面脱离接合,并因此在第一位置上降低了存在于阀元件上的摩擦力,使得阀元件在第一位置上可以容易地在其至少两个切换位置之间运动。
优选地,所述至少一个贴靠面相对于第二运动轨迹成角度地延伸,即,沿着该运动轨迹的方向存在的力能够在贴靠面上产生按压力。阀元件可以通过该按压力,特别是通过沿着第二运动轨迹作用的、由存在于压力室中的压力引起的按压力被压靠在贴靠面上并且特别是被压靠在用于密封的密封面上。
如上所述,阀元件机械地和/或液压地耦接到驱动马达以用于其运动。阀元件可以通过驱动马达在至少两个切换位置之间运动,其中更优选地,阀元件根据驱动马达的转动方向运动到两个切换位置中的一个中。为此,可以在每个切换位置上设置止挡件,其防止阀元件沿着同一方向进一步运动。
在第一种实施方式中,根据所期望的阀元件的切换位置,驱动马达仅沿着所期望的转动方向投入运行,在此,根据叶轮的设计,可能在两个转动方向上实现不同的效率。
但是根据本发明的一种特殊的设计,也可以只通过驱动马达的转动方向的变化,使阀元件在切换位置之间运动,并且为了独立于切换位置地进行输送而始终使用一优选的转动方向。
通过相应地控制驱动马达以及上述的延迟阀元件沿第二运动方向的运动,例如可以实现:通过使驱动马达沿着第一切换位置的方向转动,阀元件通过驱动马达首先运动到该第一切换位置。在此优选地,通过在压力室中形成压力,使阀元件运动到其第二位置。然后,当驱动马达被关闭并且非常快速地沿着相反的运动方向转动时,可以在压力室中通过叶轮沿另一运动方向的转动再次快速地形成压力,从而使得阀元件由于所述的阻尼或延迟而根本不能完全运动到可自由转动的第一位置上,并因此留在先前所占据的切换位置上,即使随后叶轮通过驱动马达沿相反的转动方向转动到第二切换位置。
根据本发明的另一种优选的实施方式,设置力产生装置,该力产生装置将力沿着至少两个切换位置之一的方向施加在至少一个阀元件上,在此,该力优选为弹力、磁力和/或重力。通过这种力产生装置,可以放弃驱动马达的转动方向变换。因此,阀元件可以通过驱动马达运动到两个切换位置中的其中一个,随后在关闭驱动马达时通过力产生装置再次运动回到代表初始位置的另一切换位置上。驱动马达可以被设计为,在初始位置时驱动马达可以快速地投入运行,以在压力室中形成压力,在阀元件可以通过在压力室中形成的液流而运动到其第二切换位置之前,该压力将阀元件沿着第二运动轨迹压靠在贴靠面上。当驱动马达相应缓慢地投入运行时,可以在压力足够大之前首先形成使阀元件运动到第二切换位置的液流,阀元件沿着第二运动轨迹被压靠在贴靠面上。这可以通过控制驱动马达的控制装置对驱动马达的相应控制来实现。
为了实现阀元件与驱动马达之间的耦接,阀元件优选地被设计为,其能够通过在压力室中沿着叶轮转动方向延伸的流体流运动,和/或使得阀元件为了其运动而通过联接部与叶轮或驱动叶轮的轴耦接,优选地,该联接部是根据压力和/或转速和/或转动方向可松脱的。通过压力室中旋转的流体流的驱动可以优选以如下的方式实现:即,该流体流通过摩擦力作用在阀元件的面对压力室的表面上。附加地,可以为阀元件的该表面配置随动件、特别是叶片。这种叶片可以进一步优选地同时用作导向装置,以便将从叶轮径向流出的流体转向到所期望的方向。只要叶轮可自由地转动,这种液流就可以作用在抽吸侧上并引起阀元件的转动。为此,特别是可以将入口放置在抽吸侧上或抽吸室中,使其对准抽吸室中的液流,以使它们支持阀元件沿期望方向的转动或运动。为此,根据一种特殊的实施方式,阀元件还可以在面对抽吸侧的表面上设有相应的随动元件或叶片,抽吸室中的液流可以碰击在其上以使阀元件运动。为了能够提供足够的面积用于液流的碰击,阀元件的面对压力室的表面的尺寸优选被设定为,使得阀元件的该表面的外径是叶轮的抽吸嘴直径的至少两到五倍。由此,阀元件的面对压力室的表面优选环形地围绕抽吸嘴。
根据一种替代的实施方式,至少一个阀元件被构造和布置为,在压力室中由叶轮产生的液流作用到阀元件上,以使其在至少两个切换位置之间运动,并且抽吸室被构造为,存在于那里的液流沿着切换位置之间的运动方向在阀元件上不加载力。也就是说,根据这种实施方式,阀元件在其面对抽吸室的一侧被构造为尽可能光滑的并且没有液流可能作用于其上的力作用面。通过这种设计可以防止:阀元件在切换位置之间的运动被抽吸室中的液流或者说液体制动或阻止。
替代地或者除了所述的阀元件和叶轮或驱动马达的液压耦接以外,可以通过合适的联接部提供机械耦接。在此,联接部可以力配合地和/或形状配合地起作用。该联接部优选被设计为,其能够机械地脱离接合。这可以例如通过如上所述的使阀元件沿着第二运动轨迹运动来实现。由此提供了一种可根据压力松脱的联接部。替代地或附加地,还可以实现可根据转速松脱的设计,例如在足够高的转速下在联接面之间形成润滑薄膜,该润滑薄膜消除了摩擦联接。这种设计将按照滑动轴承的方式在足够高的转速下克服联接面之间的摩擦。取决于转动方向作用的联接部例如可以通过相应设计的随动件来实现,该随动件仅沿着一个转动方向形状配合地接合,并沿着相反的转动方向相对于彼此滑动。这可以是按照棘爪或棘轮方式的设计。在这种设计中,阀元件可以始终仅沿着驱动马达的一个转动方向运动到所期望的切换位置。在到达该切换位置之后,驱动马达可以沿着相反的转动方向投入运行,以开始离心泵机组的输送操作。随后,沿着该相反的转动方向,联接部脱离接合,并且阀元件可以保持在先前占据的切换位置上。
根据本发明的另一种优选的实施方式,阀元件具有开口,抽吸室通过该开口与叶轮的抽吸嘴连通。在此,叶轮的抽吸嘴可以优选在该开口的周向区域中与阀元件贴靠或接合,以实现相对于由阀元件所限定的压力室的密封。因此,叶轮的抽吸嘴例如可以被一接合在阀元件的该开口中的凸缘包围。替代地或附加地,阀元件的该开口可以被一与叶轮上的围绕抽吸嘴的凸缘重叠的凸缘包围。由此可以实现阀元件与抽吸嘴之间的密封。阀元件的围绕开口的部分可以面对压力室或者限定压力室,叶轮在该压力室中旋转。阀元件的相对的表面面向抽吸室,因此阀元件在叶轮的抽吸嘴的周向区域中将抽吸室与压力室彼此分开。
特别有利地,通过控制装置控制驱动马达,使得驱动马达可以在两个转动方向上被驱动和/或优选地可以调节其转速。为此,控制装置可以具有转速调节器并且特别是具有用于转动方向和/或转速调节的变频器。可以按照如下的方式改变转速:可以在驱动马达启动和减速期间改变加速度,以实现不同的加速进程。即,控制装置为此被设计为,其能够通过例如针对加速和/ 或减速选择相应的坡度而使驱动马达不同程度地加速和/或减速。这使得能够以上述的方式通过驱动马达的相应转动而使阀元件运动到所期望的切换位置,并随后过渡到输送操作中,在该输送操作中,阀元件运动到先前占据的切换位置。在输送操作中,优选地也可以通过控制装置以通常的方式进行转速调节,从而可以根据所期望的特征曲线来操作离心泵机组。
根据本发明的离心泵机组优选是循环泵机组,特别是在供热和/或空调设备中用于载热体循环的循环泵机组。这种循环泵机组优选被设计用于输送作为载热体的水。驱动马达优选是湿运行电驱动马达,即,管道密闭式电动机,其中缝管或缝罐将定子与转子分隔开,使得转子在待输送液体中旋转。
附图说明
下面参照附图对本发明进行示例性说明。其中:
图1示出了根据本发明第一种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图2示出了根据图1的离心泵机组的阀元件的下侧的透视图,
图3示出了根据图1的离心泵机组的泵壳体在打开状态下的透视图,
图4示出了根据图1的离心泵机组的剖视图,
图5示出了根据图4的离心泵机组的泵壳体的剖视图,其中阀元件处于第一切换位置,
图6示出了对应于图5的剖视图,其中阀元件处于第二切换位置,
图7示意性示出了液压结构以及具有根据图1至图6的离心泵机组的供热设备,
图8示出了根据本发明第二种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图9示出了根据图8的离心泵机组的剖视图,其中阀元件处于第一位置,
图10示出了对应于图9的的剖视图,其中阀元件处于第二位置,
图11示出了根据本发明第三种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图12示出了根据图11的离心泵机组的剖视图,其中阀元件处于第一位置,
图13示出了对应于图12的的剖视图,其中阀元件处于第二位置,
图14示出了根据本发明第四种实施方式的、具有阀元件的离心泵壳体的分解视图,
图15示出了根据本发明第四种实施方式的离心泵机组的剖视图,
图16示出了根据本发明第五种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图17示出了根据图16的离心泵机组的剖视图,其中阀元件处于第一位置,
图18示出了对应于图17的剖视图,其中阀元件处于第二位置,
图19示出了根据本发明第六种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图20示出了根据图19的离心泵机组的剖视图,
图21示出了根据图19和图20的离心泵机组的被打开的泵壳体的俯视图,其中阀元件处于第一切换位置,
图22示出了对应于图21的的俯视图,其中阀元件处于第二切换位置,
图23示出了根据本发明第七种实施方式的、具有阀元件的泵壳体的分解视图,
图24示出了从另一侧看到的、根据本发明第七种实施方式的具有阀元件的泵壳体的分解视图,
图25示出了根据本发明第八种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图26示出了根据图25的离心泵机组的剖视图,
图27示出了根据图25和图26的离心泵机组的被打开的泵壳体的俯视图,其中阀元件处于第一切换位置,
图28示出了根据图27的视图。其中阀元件处于第二切换位置,
图29示出了根据本发明第九种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图30示出了被移除了泵壳体和阀元件的、根据图29的离心泵机组的透视图,
图31示出了根据图29和图30的离心泵机组的马达轴以及阀元件的联接部的透视图,
图32示出了根据图29的离心泵机组的剖视图,其中阀元件处于第一位置
图33示出了根据图32的剖视图,其中阀元件处于第二位置
图34示出了根据图29至图33的离心泵机组的被打开的泵壳体的俯视图,其中阀元件处于第一切换位置,
图35示出了根据图34的视图,其中阀元件处于第二切换位置,
图36示出了根据图34和图35的视图,其中阀元件处于第三切换位置,
图37示意性示出了供热设备的液压结构,该供热设备具有根据图29至 36的离心泵机组,
图38示出了根据本发明第十种实施方式的离心泵机组的分解视图,
图39示出了根据图38的离心泵机组的被打开的阀元件的透视图,
图40示出了根据图39的封闭的阀元件的透视图,
图41示出了具有根据图38的离心泵机组的剖视图,其中阀元件处于第一位置,
图42示出了根据图41的剖视图,其中阀元件处于第二位置,
图43示出了根据图38至图42的离心泵机组的被打开的泵壳体的俯视图,其中阀元件处于第一切换位置,
图44示出了根据图43的视图,其中阀元件处于第二切换位置,
图45示出了根据图43至图44的视图,其中阀元件处于第三切换位置,
图46示出了根据图43至图45的视图,其中阀元件处于第四切换位置,
图47示意性示出了供热设备的液压结构,该供热设备具有根据图38至图46的离心泵机组。
具体实施方式
在下文中所描述的根据本发明的离心泵机组的实施例涉及在供热和/或空调系统中的应用,在离心泵机组有液态的载热体、特别是水循环。
在本发明的第一种实施方式中,离心泵机组具有马达壳体2,在其中设置有驱动马达。该驱动马达以已知的方式具有定子4以及转子6,转子布置在转子轴8上。转子6在转子室内转动,该转子室通过缝管或缝罐10与设置有定子4的定子室分隔开。即,该驱动马达是湿运行驱动马达。在轴向端部上,马达壳体2与泵壳体12相连接,与转子轴8抗扭连接的叶轮14在该泵壳体中旋转。
在马达壳体2的与泵壳体12相对的轴向端部上布置有电子器件壳体16,其包括有用于操控泵壳体2中的驱动马达的控制电子器件或控制装置。电子器件壳体16也可以相应的方式布置在定子壳体2的另一侧。
此外,在泵壳体12中布置有可运动的阀元件18。该阀元件18在泵壳体12的内部可转动地支承在轴20上,并且阀元件18的转动轴线与叶轮14 的转动轴线X对齐。轴20抗扭地固定在泵壳体12的底部上。阀元件18不仅可以围绕轴20转动,而且还可以沿着纵向方向X做一定程度的运动。该线性可运动性在一个方向上受到泵壳体12的限定,阀元件18以其外周固定在泵壳体上。该可运动性在相反方向上受到螺母22的限定,该螺母将阀元件 18紧固在轴20上。应该理解的是,也可以选择其他的方式替代螺母22地将阀元件18轴向固定在轴20上。
阀元件18在泵壳体12中将抽吸室24与压力室26分隔开。叶轮14在压力室26中旋转。压力室26与离心泵机组的压力接口或者说压力接管27 连接,该压力接口或者说压力接管形成离心泵机组的出口。两个抽吸侧的入口28和30通入抽吸室24中,其中,入口28与泵壳体12的第一抽吸接口 32连接,入口30与泵壳体的第二抽吸接口34连接。
阀元件18被构造为盘形的并同时承担传统的导流板的功能,其将抽吸室24与压力室26分隔开。阀元件18具有中心抽吸开口36,其具有突出的、周向的凸缘,该凸缘与叶轮14的抽吸嘴38接合并且基本上与抽吸嘴38密封地贴靠。阀元件18面向叶轮14基本上是平滑的。在背向叶轮14的一侧,阀元件具有两个环形的密封面40,这两个密封面在该实施例中位于封闭的管状接管上。这两个环形密封面40关于其转动轴线X布置在密封元件18上的两个直径相对的位置上,使它们在入口28和30的周向区域中可以密封地贴靠在泵壳体12的底部上,以封闭入口28和30。在相对于密封面40偏移90°的角位置中布置有支撑元件42,该支撑元件同样可以贴靠在入口28、30的周向区域上但是彼此间隔开,因此它们不封闭入口28、30。入口28和30不是位于关于转动轴线X的直径线上,而是位于径向偏移的直线上,使得在阀元件18在第一切换位置上围绕转动轴线X转动时,入口38被密封面40封闭,而支撑元件42位于入口30上并打开该入口。在第二切换位置上,入口 30被密封面40封闭,而支撑元件42贴靠在入口28的周向区域中并打开该入口。在图5中示出了第一切换位置,在此位置上,入口38封闭并且入口 30打开。在图6中示出了第二切换位置,在此位置上,入口30封闭并且入口28打开。这意味着,通过使阀元件围绕转动轴线X转动90°,可在两个切换位置之间转换。这两个切换位置通过止挡元件44来限定,该止挡元件交替地抵靠在泵壳体12中的两个止挡件46上。
在静止位置上,即,当离心泵机组不运转时,弹簧48将阀元件18压到松脱位置,在该位置上,阀元件18的外周不密封地贴靠在泵壳体12上,并且密封面40不密封地贴靠在入口28和30的周向区域中,使得阀元件18 可围绕轴20转动。现在,当通过电子器件壳体16中的控制装置17使驱动马达处于转动状态以使叶轮14旋转时,在压力室26中产生环绕的液流,该环绕的液流通过摩擦使阀元件18沿着液流的转动方向共同转动。控制装置17 被设计为,其能够选择性地沿着两个转动方向驱动驱动马达。因此,阀元件 18可以根据叶轮14的转动方向,通过由叶轮14在旋转中所产生的液流围绕转动轴线X同样沿着两个转动方向运动,因为液流在叶轮14的周向区域中始终沿着其转动方向行进。因此,阀元件18可以在两个受到止挡件46限定的切换位置之间转动。
当叶轮14以足够的转速旋转时,在压力室26中形成一压力,该压力在阀元件18的围绕抽吸开口36的表面上产生与弹簧48的弹簧力相反的按压力,由此使得阀元件18克服弹簧48的弹力沿着轴向方向X运动,从而使其沿其外周密封地贴靠在泵壳体12上的环形定位肩50上。同时,根据切换位置,一密封面40密封地贴靠在入口28和30其中之一的外周上,使得入口 28、30其中之一被封闭。支撑元件42贴靠在另一入口上,使得该入口保持打开并获得了从该入口28、30到抽吸开口36并从那里到叶轮14内部的流动路径。通过使阀元件18在入口28、30其中之一的周向区域中贴靠在定位肩 50和密封面40上,将同时在阀元件18与泵壳体12之间提供摩擦配合的贴靠。该摩擦配合的贴靠确保阀元件18被保持在所到达的切换位置上。这将允许驱动马达暂时停止运转并沿相反的转动方向再次投入运行,而阀元件18不转动。如果马达的关闭和再次投入运行足够快,则压力室26中的压力不会减小到能够使阀元件18可以再次沿轴向方向运动到其松脱位置的程度。这使得叶轮在离心泵机组运行时能够始终沿着其优选的转动方向被驱动,针对该转动方向设有叶片,而相反的转动方向仅用于使阀元件18沿着相反的转动方向运动。
根据本发明第一种实施方式的离心泵机组例如可以使用在供热系统中,如图7所示。这种供热系统通常用于住宅或寓所中,并用于加热建筑物和提供加热的非饮用水。供热设备具有例如燃气锅炉形式的热源52。还存在供热回路54,该供热回路例如通过建筑物的不同的加热体。此外还设有副热交换器56,通过它可以加热非饮用水。在这种供热设备中通常需要转换阀,该转换阀引导载热流体选择性地通过供热回路54或副热交换器56。利用根据本发明的离心泵机组1,该阀功能由集成到离心泵机组1中的阀元件18承担。该控制由电子器件壳体16中的控制装置17来实现。热源52连接到泵壳体 12的压力接口27。流动路径58连接到抽吸接口32,而通过供热回路54的流动路径60连接到抽吸接口34。由此,根据阀元件18的切换位置,可以在通过副热交换器56的流动路径58或通过供热回路54的流动路径60之间转换,而不再需要具有额外的驱动器的阀。
根据图8至图10的第二实施例与第一实施例的区别在于阀元件18′的结构。在该第二实施例中,阀元件18′也将泵壳体12的压力室26与抽吸室24 分隔开。阀元件18具有中心抽吸开口36′,叶轮14的抽吸嘴38密封地接合在该抽吸开口中。与抽吸开口36相对地,阀元件18′具有开口62,该开口可根据阀元件18′的切换位置选择性地与入口28、30中的一个重合。在该实施例中,入口28′、30′的造型与前述实施方式中的入口28、30的造型不同。阀元件18′具有中心突出部64,其接合到泵壳体12的底部中的中心孔60中,并在那里围绕转动轴线X转动地被支承。同时,突出部64在孔66中同样允许沿着转动轴线X轴向运动,该轴向运动在一个方向上受到泵壳体12的底部的限定,而在另一方向上受到叶轮14的限定。阀元件18′在其外周上具有销68,该销接合在泵壳体12的底部上的半圆形槽70中。槽70的端部在阀元件18′的两个可能的切换位置中被用作销68的止动面,其中,在第一切换位置上,开口62位于入口28上方;在第二切换位置上,开口62位于入口 30上方,而相应的另一入口通过阀元件18的底部封闭。在该实施例中,阀元件18′在两个切换位置之间的转动运动还通过由叶轮14在压力室26中引起的液流来实现。为了将液流更好地传递到阀元件18′上,阀元件配置有指向压力室26中的突出部72。当离心泵机组1停止运行时,弹簧48将阀元件18′压到如图10所示的松脱位置上,在该位置上阀元件没有沿入口28′和30′的周向贴靠在底部上。在此,阀元件利用中心榫头74轴向地抵靠在马达轴8的端侧上,并通过这样的止挡限定其轴向运动。当压力室26中的压力足够大时,阀元件18′被压到如图9中示出的贴靠位置上,在该位置上,阀元件18′在入口28′和30′的周向区域中贴靠在泵壳体12的底部上,并且同时榫头24从转子轴8的端侧抬起。随后在该位置上,叶轮14在循环泵机组的正常运行中旋转。
根据图11至图13的第三实施例示出了阀元件18″的另一种可能的实施方式。该实施方式与前述实施例的区别在于阀元件18″的结构。该阀元件被构造为阀筒(Ventiltrommel)。泵壳体12基本上与根据图1至图6的结构相符,其中,特别是入口28和30的布置与根据第一实施例所述的布置相符。阀元件18″的阀筒包括一罐状的下部,该下部被盖78封闭。盖78面向压力室26并具有中心抽吸开口36,该中心抽吸开口以其轴向指向的凸缘接合到叶轮14的抽吸嘴38中。在相对的一侧,下部36的底部具有进入开口80,该进入开口根据切换位置与入口28、30中的其中一个重合,而相应的另一入口28、30通过下部26的底部封闭。阀元件18″可转动地支承在轴20上,该轴被紧固在泵壳体12的底部中,其中,由轴20限定的转动轴线与叶轮14 的转动轴线X相符。在该实施例中,阀元件18″也可以沿着轴20做一定程度的轴向位移,在这里还设有弹簧48,该弹簧在静止位置上将阀元件18″压到其在图13中所示出的松脱位置上。在该实施例中,该轴向位置也是通过螺母 22限定。在松脱位置上,阀元件18″可如上所述地通过由叶轮14引起的液流转动,即,在叶轮14和阀元件18″之间建立液压联接。在图12中示出的贴靠位置上,一方面,根据切换位置使入口28、30中的一个被密封地封闭。另一方面,通过将阀元件18贴靠在定位肩50上,也实现了抽吸室24与压力室26之间的密封。
在该实施例中,轴线20上的阀元件18″的支承件还由两个套筒82和84 封装,使得这些区域被保护免受由输送的流体所造成的污染并且必要时可以预先润滑。希望尽可能平稳地支承,以确保由叶轮14引起的流引起阀元件 18″的容易的可旋转性。应该理解的是,此处所述的其它实施例中,支承件也可以被相应地封装。
图14和图15示出了第四实施例,其中,泵壳体12的结构与根据第一实施例和第三实施例的泵壳体12的结构相符。在该实施例中,阀元件18c 的转动运动受到抽吸侧的液流,即进入叶轮14的抽吸嘴38的液流地支持。在该实施例中,阀元件18c也被构造为基本上筒状的并具有面向压力室26 的盖28,该盖具有中心抽吸开口36,该抽吸开口如上所述地与抽吸嘴38接合。在此示出的下部76b具有两个进入开口80,该进入开口可根据切换位置与入口28、30中的其中一个重叠,在此,相应的另一入口28、30通过下部46b的底部被密封地封闭,如其在前述实施例中所描述的那样。在下部76b 与盖78之间布置有带叶片的导轮86,来自进入开口80的液流径向地进入该导轮中并且相对于中心抽吸嘴36轴向地离开。导轮86的叶片同样产生围绕轴20的转矩,通过该转矩可以使阀元件18c在切换位置之间运动。这基本上如前所述地起作用。如上所述,还可以附加地设置弹簧48,以使阀元件18c 运动到松脱位置。由于基于导轮86的叶片的构型始终是沿相同的方向产生转矩,而与叶轮14沿哪个方向旋转无关,因此在该实施例中是通过重物88实现复位运动。在运行中,离心泵机组始终处于安装位置,该安装位置在图15 中示出,其中转动轴线X水平地延伸。当离心泵机组关闭时,阀元件18c始终围绕轴20转动,使得重物88下降。通过导轮86产生的转矩,阀元件18c 可以克服重物88产生的复位力转动,在此,通过使驱动马达非常快速的开始运行,在压力室26中可以快速地形成压力,使得阀元件18c如上所述地进入其贴靠位置,在该贴靠位置上,阀元件被力配合地、抗扭地保持在泵壳体12 上,而不会运动离开其静止位置。应该理解的是,阀元件通过重力或其他复位力的复位也可以与驱动器无关地应用于本文所述的其他实施例中。
根据图16至图18的第五实施例与前述实施例的不同之处也在于阀元件的结构。在该实施例中,阀元件18d被构造为锥形的。阀元件18d具有锥形的罐状下部76d,该下部通过盖78d封闭,其中,在盖78d中也构造有中心抽吸开口36,该抽吸开口以前述的方式与叶轮14的抽吸嘴38接合。在下部76b的锥形周向面中构造有进入开口90,其可以通过阀元件18d的转动选择性地与连接到抽吸接口32和34的入口重叠,以建立通过阀元件18d的内部到达抽吸开口36的流动路径。在进入开口90之间,在锥形的下部上设有密封面92,其可封闭其它的各个入口。如同根据图8至图10的实施例2所示的那样,阀元件18d在此具有销状的突出部64,其接合在泵壳体12的底部上的凹部中,并且阀元件18d围绕转动轴线X转动地支承在那里。在此,在图18所示的松脱位置与图17所示的贴靠位置之间也有可能轴向运动。在松脱位置上,阀元件18d的下部76d基本没有贴靠在泵壳体12上,因此阀元件可以通过压力室26中的液流转动,如其在前述实施例中所描述的那样。因此,在这里可以根据叶轮14的转动方向实现阀元件18d的往复运动,其中,阀元件18d的转动运动在此也可以由未示出的止挡件来限定。在根据图17 的贴靠位置上,一方面实现阀元件18d的密封贴靠,另一方面使其被力配合地保持,从而只要压力室26中的压力足够大,即使叶轮14的转动方向变换,阀元件也不会在切换位置之间运动。
图19至图22所示的第六实施例类似于根据图8至10的实施例2。泵壳体12基本上与那里示出和描述的结构相符。具有电子器件壳体16的马达壳体2和缝管10也与根据第二实施例的结构相符。阀元件18e具有与阀元件 18′非常类似的结构。仅缺少突出部72和榫头74。开口62则是以相同的方式设计。抽吸开口36e也基本上与抽吸开口36的结构相符。阀元件18e通过插入到泵壳12的底部中的孔66中的中空轴94被转动地支承。在该实施例中,弹簧48被布置在中空轴94的内部。
根据阀元件18e的切换位置,开口62或者停留在入口28′上,或者停留在出口30′上,以打开从抽吸接口32到叶轮14的流动路径,或者打开从抽吸接口34至叶轮14的流动路径。在该实施方式中,阀元件18e还可以沿着转动轴线X(其是叶轮14和阀元件18e的转动轴线)轴向运动。在离心泵机组未运行的静止位置上,阀元件18e由弹簧48压入到松脱位置上,在该松脱位置上,阀元件18e背向叶轮14的表面与泵壳体12的底部间隔开,从而使得阀元件18e可以基本上自由地围绕轴94在由销68与槽70构成的止挡件之间往复转动。图21示出了第一切换位置,在该第一切换位置中,开口62与入口28′相对置;图22示出了第二切换位置,在该第二切换位置中,开口62 与第二入口30′相对置。
在该实施例中,阀元件18e的转动通过叶轮14实现,但是在此提供了机械联接,该机械联接是通过使叶轮14以其围绕抽吸嘴38的区域摩擦配合地贴靠在抽吸开口36e的外周上实现的。由此使得阀元件18e随着叶轮14 一起转动,直至销68到达止挡件。随后,该联接由于打滑而脱离接合。然后,利用压力室26中升高的压力使阀元件18e如上所述地轴向运动到其贴靠位置,在此,与叶轮14的联接脱离接合,使得叶轮14随后可以基本上无摩擦地转动。
根据图23和图24的第七实施例与前述第六实施例的区别在于:在阀元件18f上布置有延伸到压力室26中的舌片96,该舌片在压力室26中用作附加的阀元件。泵壳体12具有额外的压力接口98,其与压力接口27分隔开地通入到压力室26中。舌片96可以根据阀元件18f的切换位置释放压力接口27或压力接口28并覆盖其它相应的压力接口。因此,在该实施例中,在叶轮14的压力侧提供了压力侧转换。通过入口28′和30′可以同时实现混合功能,在此,将开口92定位为,其在第一切换位置上覆盖这两个入口28′、30′,从而使得来自两个入口28′、30′的液体流经开口62并进一步流经抽吸嘴38。相反,在第二切换位置上,开口62仅覆盖入口28′,而入口30′则以上述的方式由阀元件18f的底部封闭。同时,压力接口27被封闭,而压力接口98被释放。阀元件18f的运动可以上述的方式通过叶轮14和机械联接来实现,该机械联接在压力室26中的压力足够高的情况下通过阀元件18f的轴向位移而脱开。在该实施例中,阀元件18f支承在转子轴8上。
根据图25至图28的第八种实施方式与第六种实施方式的区别在于在转子轴8与阀元件18g之间的机械联接的结构。在该实施例中,阀元件18g 直接支承在转子轴8上,该转子轴被延长地构造并延伸到泵壳体12的底部中的孔66中。在阀元件18g的内部中布置有两个特别是由陶瓷制成的、具有滑动轴承特性的环段100。环段100通过张紧环102保持在一起并被压靠在转子轴8上。在该示例中,两个环段100基本上形成一个2/3环。在用于完整环的缺少环段的区域中,阀元件18g以突出部104接合在其内周上,使得两个环段100抗扭地布置在阀元件18g的内部中。在缺少环形段的区域中,即与突出部104相邻的区域中,在阀元件18g中留有一通道106,该通道起到阀的功能。
通道106可以在图27中示出的第一切换位置上与入口30′相对置,并在图28中示出的第二切换位置上与入口28′相对置。另一入口被相应地封闭。为此,阀元件18g可以按照上述的实施方式由压力室26中的压力沿着轴向方向被压靠在泵壳体2的围绕入口28′和30′的底部上。
阀元件18g的运动通过叶轮14的驱动来实现。在启动时,转子轴8力配合地贴靠在环段10的内周上,并且使该环段并由此使阀元件18g一起转动。对于这两个切换位置,可以按照上述的方式在泵壳体12中设置止挡件。如果阀元件18g到达止挡件,则泵轴8在环段100的内部打滑。此外,随着转子轴8的转速逐渐增加,还可以在转子轴8的外周与环段100的内表面之间按照滑动轴承的形式形成润滑薄膜,使得转子轴8随后可以基本上无摩擦地在环段100的内部转动。这意味着,为了在阀元件18g的两个切换位置之间调整阀元件18g,驱动马达通过控制装置17优选以比叶轮14在优选中的转速更小的转速运动。为了实现阀元件18g的往复运动,驱动马达可以按照上述的方式沿着两个转动方向被驱动,其中,在到达所期望的切换位置之后,可以按照上述的方式通过快速的转速升高实现:阀元件18g由于压力室26中的压力和其在泵壳体12的底部上的贴靠而保持在先前所到达的切换位置上。
在根据图29至图37以及根据图38至图47的第九种和第十种实施方式中,在驱动马达与阀元件之间同样提供有机械联接,在这些实施方式中,驱动马达可以由控制装置17以两种不同的操作模式或者说运行模式来操控。在对应于循环泵机组正常运行的第一运行模式中,驱动马达按照常规的方式以所期望的、特别是可由控制装置17调整的转速转动。在第二种运行模式中,驱动马达在开环运行下被操控,使得转子可以按照小于360°的单个角度步长逐步地转动。因此,驱动马达可以根据步进电机的类型以单个步长的方式运动,在这些实施例中,这被用于使阀元件有针对性地以小的角度步长的方式运动到限定的位置中,这会在下面进行说明。
在根据图29至图37的第九种实施方式中,在泵壳体2中集成了一混合阀,该混合阀例如可用于地板供热的温度调节。
具有电子器件壳体16的马达壳体2对应于前述实施例。泵壳体12基本上以与图1至图6所示第一种实施方式的泵壳体相同的方式构成,不同之处仅在于外部结构。在第九种实施方式中,阀元件18h同样被构造为筒状的并包括罐状的下部76h,该罐状下部在其面向叶轮14的一侧通过盖78h封闭。在盖78h的中心区域中设有抽吸开口36。阀元件18h可转动地支承在设置于泵壳体12的底部中的轴20上。在此,如上述示例中那样,阀元件18h的转动轴线与转子轴8h的转动轴线X相符。在此,阀元件18h同样可沿着轴线 X轴向移动,并由弹簧48压到如图33所示的静止位置,在该位置上阀元件 18h位于松脱位置,在该位置上下部76h不贴靠在泵壳体12的底部上,因此阀元件18h可以基本上围绕轴20自由地转动。在松脱位置上,转子轴8h的端部充当轴向止挡件,其被构造为联接部108。联接部108与抗扭地布置在阀元件18h上的配对联接部110接合。联接部108具有倾斜的联接面,它们沿着一周向线基本上示出了一锯齿轮廓,使得只可能沿着一个转动方向从联接部108至配对联接部110实现转矩传递,即,沿着图31中的转动方向A。然而,联接部在相反的转动方向B上打滑,在此导致阀元件18h的轴向运动。转动方向B是泵机组在正常运行中被驱动时的转动方向。而转动方向A则用于有针对性地调节阀元件18h。也就是说,在此形成取决于转动方向的联接。但是在这种实施方式中,配对联接部110也是通过压力室26中的压力与联接部108脱离接合。如果压力室26中的压力升高,则压力作用在盖78h上,该压力反向于弹簧48的弹力并超过该弹力,使得阀元件18h被压到如图32所示的贴靠位置上。在该贴靠位置,下部76h贴靠在泵壳体12的底侧上,使得阀元件18h一方面被力配合地保持,另一方面还实现了密封的贴靠,该贴靠使得压力侧和抽吸侧以下文中所描述的方式彼此密封。
泵壳体12具有两个抽吸接口32和34,其中,抽吸接口32在入口28h 处并且抽吸接口34在入口30h处通入泵壳体12的底部进入到其内部空间中,即抽吸室24中。阀元件18h的下部76h在其底部具有弧形的开口112,该开口基本上延伸90°。图34示出了开口112仅覆盖入口30h的第一切换位置,由此得到从抽吸接口34至抽吸开口36并由此到叶轮14的抽吸嘴38的流动路径。第二入口28h通过阀元件18h的位于其周向区域中的底部而被密封地封闭。图36示出了第二切换位置,在该位置上,开口112仅覆盖入口28h,而入口30h封闭。在该切换位置上,只有从抽吸接口32到抽吸嘴38的流动路径被打开。图35现在示出了中间位置,在该位置上开口112覆盖两个入口 28h和30h,其中入口30h仅被部分地释放。通过改变接口30h的释放程度,可以改变来自入口28h和30h的液流之间的混合比。通过逐步地调节转子轴8h,也可以小的步长调节阀元件18h,以改变混合比。
这种功能例如可以应用于图37所示的液压系统中。在那里,如上所述的具有集成的阀的离心泵机组以虚线1标记。液压回路具有例如为燃气锅炉形式的热源114,其出口通入例如泵壳体12的抽吸接口34中。在该示例中,地板供热回路116被连接到离心泵机组1的压力接口27上,其回流不仅连接到热源114的入口,而且还连接到离心泵机组的抽吸接口32。通过第二循环泵机组118可以向另一供热回路120供应载热介质,该载热介质具有热源114 的出口侧的温度。地板供热回路116的入流温度可以被如下地调节:即,将来自回流的冷水与热源114的出口侧的热水相混合,在此,通过以上述的方式改变入口28h和30h的开口率,可以通过阀元件18h的转动来改变混合比。
根据图38至图47的第十实施例示出了一种离心泵机组,该离心泵机组除了前述的混合器功能之外,还具有转换功能,用于附加地供应副热交换器以加热非饮用水。
这种实施方式中的阀元件18i的安装和驱动与第九种实施方式完全相同。与阀元件18h不同的是,阀元件18i除了开口112之外还具有贯通通道 122,该贯通通道从盖78i中的开口124延伸至下部76i的底部中的开口,并因此将阀元件18i的两个轴向端部彼此连接起来。此外,在阀元件18i中还构造有仅朝向下侧、即朝向下部76i的底部并因此朝向抽吸室24打开的弧形的跨接开口126,该跨接开口朝向压力室26通过盖78i封闭。
除了压力接口27和前面描述的两个抽吸接口34和32以外,泵壳体12 还具有另一接口128。除了入口28h和30h之外,接口128也在循环泵机组 12的底部中的入口130中通入抽吸室24内。图43至图46示出了各种不同的切换位置,其中,在这些视图中,阀元件18i的盖78i被显示为部分地打开,以便清楚地示出位于其下方的开口的位置。图43示出了第一切换位置,在该位置上开口112与入口30h相对置,从而建立了从抽吸接口34到叶轮 14的抽吸嘴38的流动连接。在根据图44的切换位置上,开口112位于入口 130的上方,从而提供了从接口128至抽吸开口36并通过该抽吸开口进入叶轮14的抽吸嘴38中的流动连接。在图45示出的另一切换位置上,开口112 位于入口30h的上方,从而再次建立从抽吸接口34到叶轮14的抽吸嘴38 的流动连接。同时,开口124和通孔122与入口28h部分地重叠,从而在压力室26和抽吸接口32之间建立连接,该抽吸接口在此充当压力接口。同时,跨接开口126覆盖入口130和入口28h的一部分,从而同样建立了从接口128 通过入口130、跨接开口126和入口28h至接口32的连接。
图46示出了第四切换位置,在该位置上贯通通道122完全覆盖入口28h,从而使得接口32通过贯通通道122和开口124与压力室26连接。同时,跨接开口126仅覆盖入口130。开口112还覆盖入口30h。
这种离心泵机组例如可用于供热系统,如图47所示。其中以虚线限定离心泵机组1,如刚刚根据图38至图46所描述的那样。该供热系统具有主热交换器或者说热源114,其例如可以是燃气锅炉。在出口侧,流动路径行进到第一供热回路120中,该供热回路可以例如由传统的散热体或散热器构成。同时,流动路径被分支到用于加热非饮用水的副热交换器56。供热系统还具有地板供热回路116。供热回路120和地板供热回路116的回流汇入泵壳体12上的抽吸接口34中。来自副热交换器56的回流汇入到接口128中,该接口如下所述地提供两个功能。泵壳体12的接口32与地板供热回路116 的入流相连接。
当阀元件18i位于图43所示的第一切换位置时,叶轮14将来自抽吸接口34的液体输送经过压力接口27并通过热源140和供热回路120返回到抽吸接口34。如果阀元件18i位于图44所示的第二切换位置,则系统被切换到非饮用水操作,在该状态下,泵机组或叶轮14将来自用作抽吸接口的接口 128的液体输送通过压力接口27、热源114、副热交换器56并返回到接口128。如果阀元件18i位于图45所示的第三切换位置,则附加地供应地板供热回路116。水通过抽吸接口34流入到叶轮14的抽吸嘴38中,并通过压力接口27 经由热源114以所述的方式输送通过第一供热回路120。同时,液体在叶轮 14的出口侧从压力室26进入到开口124中并通过贯穿通道122,并因此流向接口32,并通过该接口进入到地板供热回路116中。
在图45所示的切换位置上,液体同时经由跨接开口126通过接口128 和入口130流入到接口32中。这意味着,水在此流经热源114并通过副热交换器26和接口128进入到接口32。由于在该供热运行中,在副热交换器56 上基本上没有吸收热量,因此除了从压力室26经由贯穿通道122流向接口 32的冷水之外,还将热水混入到接口32。通过改变关于阀位置18i的开度,可以改变在接口32处混入的热水的数量。图46示出了一切换位置,在该切换位置上混入被中断,而接口32仅与压力室26处于直接连接中。在该状态下,地板回路116中的水在没有热供应的情况下被供应到回路中。可以看出,在这种实施方式中,通过改变阀元件18i的切换位置,既可以实现供热与非饮用水加热之间的转换,也可以同时负责提供两个具有不同温度的供热回路,即,具有热源114的初始温度的第一供热回路120和具有通过混合功能降低了的温度的地板供热回路116。
应该理解,上述各种实施方式可以以各种方式彼此组合。因此,所描述的阀元件的不同的驱动方式可以与如上所述的阀元件的不同的几何形状设计基本上任意地组合。不同的阀功能(例如混合和转换)同样可以利用不同的驱动方式来实现和组合。就此而言,根据前述的实施例得出的各种组合可能性已明确地被包括在本发明中。
附图标记列表
1 离心泵机组
2 马达壳体
4 定子
6 转子
8 转子轴
10 缝管
12 泵壳体
14 叶轮
16 电子器件壳体
17 控制装置
18,18′,18″,18c,18d,18e,18f,18g,18h,18i 阀元件
20 轴
22 螺母
24 抽吸室
26 压力室
27 压力接口
28,30 入口
28′,30′,28h,30h 入口
32,34 抽吸接口
36,36′,36e 抽吸开口
38 抽吸嘴
40 密封面
42 支撑元件
44 止挡元件
46 止挡件
48 弹簧
50 定位肩
52 热源
54 供热回路
56 副热交换器
58,60 流动路径
62 开口
64 突出部
66 孔
68 销
70 槽
72 突出部
74 榫头
76,76b,76dm76h,76i 下部
78,78d,78h,78i 盖
80 入口
82,84 套筒
86 导轮
88 重物
90 入口
92 密封面
94 轴
96 舌片
98 压力接口
100 环段
102 张紧环
104 突出部
106 通路
108 联接部
110 配对联接部
112 开口
114 热源
116 地板供热回路
118 循环泵机组
120 供热回路
122 贯通通道
124 开口
126 跨接开口
128 接口
130 入口
X 转动轴线
A,B 转动方向。

Claims (20)

1.一种离心泵机组,具有电的驱动马达(4,6)、由所述电的驱动马达驱动的叶轮(14)以及围绕所述叶轮的泵壳体(12),所述泵壳体具有至少两个接口(27,32,34),其中,在所述泵壳体中布置有可运动的阀元件(18),该阀元件能够在至少两个切换位置之间运动,在这两个切换位置上,流动路径通过所述至少两个接口(27,32,34)被不同地打开,
其特征在于,
所述阀元件(18)被构造为并在所述泵壳体(12)被布置为,所述阀元件将连接到所述叶轮(14)的抽吸侧的抽吸室(24)与连接到所述叶轮(14)的压力侧的压力室(26)分隔开,并且所述阀元件(18)为了至少在至少两个切换位置之间的运动而与所述驱动马达(4,6)机械和/或液压地耦接。
2.根据权利要求1所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)在至少两个切换位置之间是可转动的。
3.根据权利要求2所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)可围绕其转动的转动轴线(X)平行于所述叶轮(14)的转动轴线(X)并优选与所述叶轮(14)的转动轴线(X)对齐地延伸。
4.根据权利要求2或3所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)在其中心处被可转动地支承,并且特别在所述泵壳体(12)中独立于所述叶轮(14)地被可转动地支承。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)在所述泵壳体(12)的内部被可转动地支承在填充有待输送流体的空间中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)被设计和布置为,其能够沿着第一运动轨迹在至少两个切换位置之间运动,并且附加地沿着与所述第一运动轨迹成角度行进的第二运动轨迹运动,其中,所述阀元件(18)能够沿着第二运动轨迹优选在使所述阀元件与至少一个贴靠面间隔开的第一位置和使所述阀元件与所述贴靠面贴靠的第二位置之间运动。
7.根据权利要求6所述的离心泵机组,其特征在于,提供至少一个阻尼装置,其被构造为,使得所述阀元件(18)沿着所述第二运动轨迹的运动被阻尼。
8.根据权利要求6或7所述的离心泵机组,其特征在于,所述第二运动轨迹平行于所述叶轮(14)的转动轴线(X)延伸。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)沿所述第二运动轨迹的运动的结束位置通过所述驱动马达的转子轴(8)的轴向端部上的止挡件来限定。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)被复位元件(48)加载沿着所述第二运动轨迹作用的复位力,该复位力优选沿着所述第一位置的方向作用。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)具有面对所述压力室(26)的压力面,存在于所述压力室(26)中的压力作用在该压力面上,使得所述阀元件(18)沿着所述第二运动轨迹被加载按压力,该按压力优选沿着所述第二位置的方向作用。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述至少一个贴靠面是密封面。
13.根据权利要求12所述的离心泵机组,其特征在于,至少一个密封面被设置为,通过使所述阀元件(18)贴靠在该密封面上,使压力区域(26)相对于抽吸区域(24)被密封。
14.根据权利要求12或13所述的离心泵机组,其特征在于,至少一个密封面被设置为,通过使所述阀元件(18)贴靠在该密封面上,使所述接口(32,34)中的一个相对于所述抽吸室(24)被密封。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述至少一个贴靠面与所述第二运动轨迹成角度地延伸。
16.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)被构造为,其能够通过在所述压力室(26)中沿着所述叶轮(14)的转动方向行进的流体流而运动,和/或所述阀元件(18)为了其运动而通过联接部(100;108,110)与所述叶轮(14)或驱动所述叶轮(14)的轴(8)耦接,所述联接部优选是取决于压力和/或转速和/或转动方向可松脱的。
17.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,至少一个阀元件(18)被构造和布置为,在所述压力室(26)中由所述叶轮(14)产生的液流作用在该阀元件(18)上,以使该阀元件在至少两个切换位置之间运动,并且所述抽吸室(24)被设计为,存在于那里的液流沿着切换位置之间的运动方向在所述阀元件(18)上不施加力。
18.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述阀元件(18)具有开口(36),所述抽吸室(24)通过该开口与所述叶轮(14)的抽吸嘴(38)连接,其中,所述叶轮(14)的抽吸嘴(38)优选在所述开口(36)的周向区域中与所述阀元件(18)贴靠或接合。
19.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述驱动马达(4,6)具有控制装置(17),通过该控制装置能够操控所述驱动马达,使所述驱动马达能够沿着两个转动方向(A,B)被驱动。
20.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵机组,其特征在于,所述驱动马达(4,6)具有控制装置(17),所述驱动马达通过所述控制装置能够被调节转速,并且特别是能够以不同的加速进程运行。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113898591A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 格兰富控股联合股份公司 离心泵装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3904689A1 (en) 2020-04-28 2021-11-03 Grundfos Holding A/S Centrifugal pump assembly
EP3904738A1 (en) 2020-04-28 2021-11-03 Grundfos Holding A/S Hydraulic valve device and centrifugal pump assembly including such hydraulic valve device
CN115337695B (zh) * 2022-08-30 2023-08-22 奇力士(武汉)智慧水务科技有限公司 一种用于变频器水冷循环的过滤装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5924432A (en) * 1995-10-17 1999-07-20 Whirlpool Corporation Dishwasher having a wash liquid recirculation system
CN101939552A (zh) * 2007-10-29 2011-01-05 格伦德福斯管理联合股份公司 泵机组
WO2016102269A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-30 Grundfos Holding A/S Hydraulisches system
US20160258340A1 (en) * 2013-11-16 2016-09-08 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Electromotive coolant pump

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1382168A (fr) * 1963-09-21 1964-12-18 Vanne et pompe mélangeuse automatique
DE9013992U1 (zh) 1990-10-08 1991-10-24 Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk
DE19809123B4 (de) * 1998-03-04 2005-12-01 Daimlerchrysler Ag Wasserpumpe für den Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine
EP2818726B1 (de) * 2013-06-27 2017-08-23 Grundfos Holding A/S Kreiselpumpe mit axial verschiebbarem Laufrad zur Förderung unterschiedlicher Strömungswege

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5924432A (en) * 1995-10-17 1999-07-20 Whirlpool Corporation Dishwasher having a wash liquid recirculation system
CN101939552A (zh) * 2007-10-29 2011-01-05 格伦德福斯管理联合股份公司 泵机组
US20160258340A1 (en) * 2013-11-16 2016-09-08 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Electromotive coolant pump
WO2016102269A1 (de) * 2014-12-22 2016-06-30 Grundfos Holding A/S Hydraulisches system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113898591A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 格兰富控股联合股份公司 离心泵装置
CN113898591B (zh) * 2020-06-22 2024-03-01 格兰富控股联合股份公司 离心泵装置

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WO2018167043A1 (de) 2018-09-20
US20200056614A1 (en) 2020-02-20

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