CN110431314B - 泵机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵机组,其具有电驱动马达(4,6)、至少一个由驱动马达(4,6)驱动的叶轮和至少一个设置在穿过泵机组的流动路径中的阀装置(18),该阀装置至少可在第一与第二切换位置之间运动,其中,阀装置(18)通过第一联接器与驱动马达联接,使得驱动马达(4,6)的运动传递到阀装置(18)上,并且阀装置可通过驱动马达(4,6)的转动运动从第一切换位置运动到第二切换位置,并且第一联接器可通过提高驱动马达(4,6)的转速和/或提高叶轮的出口侧的压力和/或通过滑转而松脱,从而减小或消除了驱动马达(4,6)与阀装置(18)之间的联接。

Description

泵机组
技术领域
本发明涉及一种泵机组、特别是离心泵机组,其具有电驱动马达和至少一个设置在穿过泵机组的流动路径中的阀装置,该阀装置至少可在第一与第二切换位置之间运动。
背景技术
已知包含有法装置的离心泵机组,该阀装置允许在两个可能的流动路径之间转换,泵机组通过这两个流动路径输送。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,或者说根据转动方向将液流引向不同的流动路径。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泵机组的两个入口之间进行转换,以便选择性地从两个入口之一抽吸液体。在该文献中公开的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,并且可根据转动方向并因此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,对具有集成的阀装置的泵机组进行改进,从而在提高阀装置的转换功能的可靠性的同时实现泵机组的更简单的结构。
本发明的目的通过一种具有本发明所述特征的泵机组来实现。优选的实施方式由下面的描述以及附图给出。
根据本发明的泵机组是离心泵机组。该泵机组具有电驱动马达,该电驱动马达优选地被设计为湿运行电驱动马达,即,管道密闭式电动机。根据本发明的泵机组可以例如被设计为循环泵应用于供热和/或空调设备。该泵机组特别是被设计用于输送水。
该泵机组具有至少一个叶轮,该叶轮由驱动马达驱动。此外,在泵机组中集成有一阀装置,该阀装置至少在第一与第二切换位置之间是可运动的。在此,阀装置优选地被构造为,其为由泵机组输送的液体流提供阀功能。
根据本发明,阀装置被构造为,其可通过泵机组的电驱动马达、即驱动叶轮的电驱动马达而运动。为此,阀装置通过第一联接器与驱动马达耦接,使得阀装置可通过驱动马达的转动运动从第一切换位置运动到第二切换位置。这意味着,驱动马达的运动通过第一联接器可传递到阀装置上,使得阀装置通过驱动马达直接或间接地运动。如果将驱动马达构造为,其可沿着两个转动方向被驱动,则根据本发明的一种优选的实施方式,通过电驱动马达的相应的转动运动也可以使阀装置又从第二切换位置运动回到第一切换位置。此外,根据本发明将第一联接器设计为,其能够通过提高驱动马达的转速和/或提高在叶轮出口侧的压力和/或滑转而松脱,从而降低或消除了驱动马达与阀装置之间的联接作用。由此可以有针对性地在某些运行状态下使用驱动马达来使阀装置运动,而在其它的运行状态下,例如当提供更高的压力或更高的转速时,阀装置不运动。为此适宜地将阀装置设计为,在泵机组的正常运行状态下,即,当在正常运行中由叶轮输送液体时,联接松开,以使阀元件在该状态下留在所占据的切换位置上。
根据本发明的一种特殊的实施方式,可以在驱动马达与阀装置之间设置传动机构,该传动机构改变或转换驱动马达与阀装置之间的运动方向和/或运动速度。该传动机构例如可以被设计为减速传动机构,其相对于驱动马达的转速而降低阀装置或阀装置的阀元件的转速。替代地或附加地,驱动马达的转动运动可以通过传动机构,例如螺杆传动机构,被转换为阀元件的线性运动。
驱动马达优选地被电子控制或调节,使其能够以不同的转速和/或沿不同的转动方向被驱动。为此可以提供控制装置,其以相应的方式调节或控制驱动马达。特别地,控制装置可以配备有用于驱动马达的转速变化的变频器。根据本发明的另一种优选的实施方式,该控制装置被设计为,其不仅控制驱动马达,使其以不同的转速运行,而且还能够在驱动马达的加速和/或制动过程中实现不同的加速进程。
根据本发明的实施例具有以下优点:一方面可以省去用于阀装置的单独的驱动马达,另一方面可以省去用于将液流所产生的力传递到阀元件上的复杂的机械装置。力传递可以通过第一联接器实现。此外,由于阀装置基本上不影响正常运行,因此能够提高泵机组的效率。
根据本发明的一种优选的实施方式,可以设置至少一个止挡件,其将阀装置保持在限定的切换位置,例如第一或第二切换位置。进一步优选地,可以设置两个止挡件,其中,两个止挡件中的每一个均限定了阀装置的一个切换位置,并且阀装置可以在这两个切换位置之间运动。该运动通过第一联接器并通过对驱动马达的相应控制,特别是通过所述的控制装置来实现。
优选地,阀装置不具有用于转换和/或保持阀装置的、其他的电致动的转换元件。相反,阀装置仅通过驱动马达在切换位置之间运动。
根据本发明的一种优选的实施方式,泵机组在阀装置的至少一个可运动的部件与围绕叶轮的阀壳体之间具有至少一个可松脱的第二联接器。该可松脱的第二联接器可以通过叶轮出口侧的压力从第一松脱联接位置运动到保持联接位置。在此,该至少一个可松脱的联接器不是直接作用在泵壳体上,而是通过使该联接器与连接到泵壳体的部件接合,从而可以间接保持地作用在泵壳体上。在可松脱的第二联接器这样的设计中,重要的是,其在第二保持联接位置上防止阀装置运动。在此,可松脱的第二联接器优选地在泵机组的运行状态下保持接合,即,进入其第二保持联接位置,在该第二保持联接位置上,第一联接器到达其松脱位置。因此,在驱动马达的运行状态下、特别是在具有较低转速和/或较低加速度的运行状态下,阀装置可以运动到所期望的切换位置。随后,通过提高转速和/或特别是使驱动马达猛烈加速,可以使可松脱的第二联接器保持接合,使得阀装置留在所到达的切换位置上并保持。同时,在此优选地,第一联接器脱离接合或者具有允许驱动马达与叶轮发生第二次旋转的滑转。
优选地,第一和第二联接器被构造为,第一联接器在其松脱位置上具有比第二联接器在其保持的第二联接位置更小的保持力。相反,第一联接器在其联接位置的保持力优选地大于第二联接器在其松脱的第一联接位置的保持力。这意味着,第一联接器在其接合时可以比第二联接器在其第一松脱联接位置传递更大的力或更大的转矩。因此,在该转换状态下,阀元件可以在切换位置之间运动。当第一联接器处于其松脱位置并且第二联接器处于其保持联接位置时,第二联接器可以比第一联接器传递更大的力或更大的转矩,从而使得阀装置保持在其所到达的切换位置并且无法通过驱动马达经由第一联接器移动。
进一步优选地,驱动马达被设计为,其在泵机组运行时产生转矩,该转矩大于第一联接器在其联接位置时的保持力。由此可以防止:第一联接器在泵机组正常优选时阻止驱动马达转动并因此阻止叶轮转动。
优选地,可以将阀装置设计为转换阀,该转换阀允许在两个流动路径之间进行转换。替代地或附加地,阀装置可以是混合装置,来自两个流动路径的流体在该混合装置中混合,其中,该混合装置被设计为,混合比在阀装置的两个切换位置上是不同的。在设计为混合装置的方案中,阀装置优选具有两个以上的切换位置,例如可以在定义结束位置的两个切换位置之间多级或无级地运动。作为转换阀的应用,例如可以使用在需要转换阀的供热设备中,以便在用于加热非饮用水的热交换器和至少一个用于建筑物供热的供热回路之间对载热流体进行切换。也可以在供热设备中使用混合装置,以便例如通过混入来自供热设备的回流的液体来降低载热体的温度。这对于例如地板供热是有意义的,在这种地板供热中,通常需要通过混入来自回流的载热体来降低锅炉所提供的入流温度。
优选地,阀装置可以在叶轮抽吸侧的流动路径中和/或在叶轮压力侧的流动路径中提供阀门功能。因此,阀装置可以特别是作为转换装置布置在抽吸侧,以便叶轮根据阀装置的切换位置从第一或第二抽吸侧流动路径吸入液体。替代地,转换装置可以布置在压力侧,使得泵机组根据阀装置的切换位置在第一或第二压力侧流动路径中进行输送。当阀装置被构造为混合装置时,该混合装置例如可以布置在压力侧,使得在压力侧两个流动路径在混合点通入混合装置中,并根据阀装置的切换位置改变两个流动路径之间的混合比。在此优选地,两个流动路径中的其中一个在泵机组的下游行进通过供热或冷却装置的热交换器,以便对泵机组所输送的液体进行温度调节,即,加热或冷却。在另一流动路径中优选地存在未被调温的液体,其可以随后在混合装置中与被调温的液体混合。替代地,混合装置还可以布置在泵机组的抽吸侧,使得泵机组例如吸入来自两个流动路径的混合的液体。
根据另一种优选的实施方式,阀装置具有至少一个可运动的阀元件以及止动元件,所述止动元件定义了第一和第二切换位置,并且第一和第二切换位置中的优选至少一个的位置是可调整的。通过调整一个或多个止动元件,可以调节阀装置的结束位置或切换位置。止动元件防止阀装置或阀元件运动超过所期望的切换位置。因此,止动元件在阀元件与止动元件之间引起形状配合的接合,从而防止阀元件进一步运动。
根据本发明的另一种优选的实施方式,阀装置具有至少一个可运动的阀元件,该阀元件与两个阀开口共同作用,使得第一阀开口在阀装置的第一切换位置比在第二切换位置被阀元件更多地覆盖,并且第二阀开口在第二切换位置比在第一切换位置被阀元件更多地覆盖。当阀元件被设计为转换阀时,在第一切换位置上,第二阀开口打开而第一阀开口关闭。相反地,在第二切换位置上,第二阀开口关闭而第一阀开口打开。在阀装置被设计为混合装置的情况下,优选地设有中间位置或中间切换位置,在该中间位置或中间切换位置上,两个阀开口被同时打开,但是被打开不同的程度。通过改变两个阀开口的开度,可以改变混合比。优选地,至少一个可运动的阀元件被设计为,当一个阀开口被打开一定的程度时,另一个阀开口同时被相同程度地关闭。
封闭两个阀开口的这种相互作用可以通过一个阀元件来实现,但是也可通过两个阀元件来实现,此时它们相互机械耦接。
根据另一种优选的实施方式,阀装置具有可运动的阀元件,该阀元件具有至少一个密封面和压力面,其中,压力面与围绕叶轮的压力室处于连通中,使得阀元件通过作用在压力面上的压力以密封面压靠在贴靠面上,其中,贴靠面优选形成阀座。在这种设计中,阀元件可以与贴靠面共同承担上述的第二联接器的功能。当阀元件通过压力室中的压力被压靠在贴靠面上时,有利地在密封面与贴靠面之间产生摩擦配合,使得阀元件被固定在所到达的切换位置上。该摩擦配合可以附加地通过基于密封面和贴靠面的相应设计的形状配合来支持。当贴靠面是阀座时,通过密封面的贴靠同时实现密封。当压力室中的压力较小时,密封面优选与贴靠面或优选与阀座脱离接合,由此可以降低摩擦以确保阀元件的易运动性。优选地,阀座可以如上所述地围绕阀开口。通过贴靠至少一个密封面,实现了流动路径的对外密封。此外,密封面还可以被压靠在贴靠面上或阀座上,从而通过贴靠实现了泵机组的抽吸室与压力室之间的密封。可以提供多个阀座,在压力室中的压力足够高的情况下,阀元件的一个或多个密封面贴靠在这些阀座上,以实现所需要的对流动路径的密封。优选地,可以设置复位元件,例如复位弹簧,当压力室中的压力低于预定值时,即,由压力室中的压力在压力面上产生的力小于由复位元件产生的复位力时,该复位元件使具有密封面的阀元件与贴靠面脱离接合。由此,在低压下确保了阀元件的易运动性。
进一步优选地,阀装置可以具有可转动的阀元件。即,阀元件通过转动运动在切换位置之间运动,其中,转动轴线进一步优选地与叶轮或驱动马达的转动轴线对齐,这允许在没有其它传动机构的情况下实现特别简单的联接。可转动的阀元件优选地通过第一联接器与驱动马达的转子可松脱地联接,其中,该联接不必作用在真正的磁体转子上,而是也可以作用在与磁体转子相连接的部件上,例如轴或叶轮。当第一联接器接合时,可转动的阀元件通过驱动马达的转子转动地随动。
驱动马达优选可以沿着两个转动方向被驱动,并且阀装置被设计为,其第一切换位置通过驱动马达沿着第一转动方向的驱动来实现,而其第二切换位置通过驱动马达沿着第二转动方向的驱动来实现。替代于通过驱动马达使阀元件沿着两个转动方向运动地,还可以设置复位装置或力产生装置,其在关闭驱动马达时使阀元件转回到预定的初始位置或切换位置。该复位装置例如可以是磁性复位装置,通过弹力或重力作用的复位装置。
优选地,第一和/或第二联接器可以是摩擦联接、磁性联接和/或液压联接,其进一步优选地具有滑转。当第一联接器具有滑转时,将允许:在阀装置的阀元件或者说阀装置被固定在切换位置时,驱动马达在到达预定的切换位置之后可以继续转动,而不会由于阀装置的固定被阻挡。因此,例如阀元件可以碰击在止挡件上,随后联接打滑或者驱动马达由于联接器中的滑转而继续转动。特别优选地,可以通过由叶轮输送的液体实现液压联接。因此,液体可以通过叶轮在泵壳体的内部沿叶轮的转动方向转动,并且通过在阀装置的一部分上的摩擦、特别是直接在阀元件上的摩擦是阀元件运动。当阀元件或阀装置到达切换位置并固定在那里时,液压流将继续流动,在此,仅在表面上发生通常的液压摩擦损失。即,可以将基本上本来就存在的损失能量用于阀装置的运动,该损失能量被转换为阀装置或阀元件的运动。
进一步优选地,第一联接器具有至少一个可在联接位置与松脱位置之间运动的联接元件,其中,在联接位置与松脱位置之间的运动方向优选地横向于将要从联接器传递到阀装置上的力的力方向行进。在联接位置上,在联接元件与相对置的联接面之间形成力配合和/或形状配合的接合。联接元件是可运动的,其可以与联接面脱离接合,以使阀元件不再运动或随动并留在其所占据的切换位置上。优选地,联接位置与松脱位置之间的运动方向位于一偏离力传递方向的方向上,由此确保联接元件不会由于待传递的力而脱离接合地运动。特别优选地,运动方向正交于力方向或者正交于力方向延伸的平面。后者例如可以是联接器用于传递转矩的情况。随后,运动方向优选地沿着转动轴线并因此横向于且特别是正交于力传递平面地行进。
特别优选地,阀装置的阀元件可以同时构成可运动的联接元件。因此,阀元件可以具有联接面,该联接面可以与一相对置的、优选布置在转子或叶轮上的联接面接合,以使阀元件运动、特别是转动地运动。在此可以提供力配合和/或形状配合的接合。联接元件还可以适宜地通过预紧元件被施加预紧力,该预紧力迫使联接元件进入联接位置。这意味着,在静止位置上,第一联接器处于联接接合中。随后,该接合优选地通过压力室中出现的压力或者通过驱动马达的较高转速而脱离。当驱动马达关闭时,这种使联接松脱的力再次下降,从而使得预紧力迫使联接器进入联接位置。
进一步优选地,联接元件具有压力面,该压力面与围绕叶轮的压力室相连并且被布置为,作用在压力面上的压力会产生与预紧力相反指向的力。当压力室中的压力增大到使得在压力面上产生的按压力超过预紧力时,联接元件移动,在此将联接元件布置为,其通过该移动运动到其松脱位置,即,第一联接器脱离接合,并且阀元件不再通过驱动马达进一步运动,而是保留在其所占据的切换位置上。当压力降低时,例如在泵机组关闭时,按压力下降并且预紧力再次变为较大的力,使得联接器再次运动到联接位置。在驱动马达下一次启动时,阀元件或阀装置可以再次运动到另一切换位置。
根据本发明的另一种优选的实施方式,联接元件可以具有联接面,该联接面在联接位置上与配对联接面摩擦接触,其中,联接面和配对联接面被如下地设计并被润滑剂围绕:在驱动马达的转速提高时,在联接面与配对联接面之间形成消除摩擦接触的润滑薄膜。优选地,将由泵机组输送的液体、例如水用作润滑剂。这种联接以滑动轴承的方式起作用。在足够高的转速下,在联接面与配合联接面之间形成润滑薄膜,从而消除了这些面之间的摩擦接触,并且这些面以滑动轴承的方式相对于彼此滑动。因此,可以提供一种通过提高转速而脱离接合的联接。即,当驱动马达以低转速运动时,通过联接面与配对联接面(位于转子与阀装置或阀元件之间)之间的摩擦接触,使阀元件或阀装置运动,从而能够改变切换位置。随后,可以提高驱动马达的转速,使得摩擦接触如所描述的那样被消除,并且阀装置留在所到达的切换位置上。
当在驱动马达与阀装置之间使用纯液压联接时,可以通过液压滑转实现脱离,其中,阀装置优选以上述的方式通过第二联接器固定在所期望的切换位置上。在这种构造中,阀元件在驱动马达相应加速时也可以保持在其初始位置中,不会由于液压联接而运动。这可以通过使驱动马达快速地加速来实现,以便能够快速地形成可以使第二联接器运动到已联接的联接位置的压力,从而使第二联接器在阀元件开始运动并因此使阀装置的切换位置改变之前进入接合中。
附图说明
下面根据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器的透视图,
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43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形式的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中布置有阀装置,其具有可运动的阀元件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28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,该止挡元件交替地碰撞在泵壳体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。即,通过该旋转的液流在驱动马达和阀元件之间形成第一液压联接器。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运行。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。该摩擦配合的贴靠形成固定阀元件的第二联接器。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。当阀元件18处于其贴靠位置时,在该位置上形成摩擦配合的贴靠并且由此形成的第二联接器处于接合中,叶轮14可进一步旋转。液流在压力室26中继续运行而不会使阀元件18共同转动。即,在叶轮14与阀元件18之间形成的第一液压联接器通过滑转而脱离接合。
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,其形成第一液压联接器。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。即,第二联接器松开。在该位置上,阀元件18′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。也就是说,第二联接器处于接合中。随后在该位置上,叶轮14在循环泵机组的正常运行中旋转。亦即,第一液压联接器由于滑转而脱离接合。
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。因此,在这里还提供用于保持阀元件18″的可松脱的第二联接器。在该实施例中,该可松脱的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″之间如上所述地建立液压联接(第一联接器)。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。由于在使用在此所述的离心泵机组的循环系统中,抽吸侧的液流也是由离心泵机组产生的,因此通过抽吸侧的液流也提供了叶轮14与阀元件18c的间接联接,该间接联接是第一液压联接。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。即,在此也实现了如上所述的第二联接器。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。当阀元件18c处于贴靠位置时,由导轮86形成的第一联接器通过滑移而脱离接合,即,液流继续前行通过导轮,但不会引起阀元件18c的转动。
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,以形成可松脱的第二联接器。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中的作为第一液压联接器的液流转动,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的实施例二。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,以形成第二联接器。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作为第一联接器,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,因此在该位置上第二联接器接合,并且在此,第一联接器与叶轮14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的切换位置释放被其他相应的压力接口覆盖的压力接口27或压力接口28。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并进一步流经抽吸入口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之间的第一机械联接的结构。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的运动经由第一联接器通过叶轮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,即,该联接脱离接合。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为了形成第二可松脱的联接器同样可沿着轴线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,其被构造为第一联接器108。联接器108与抗扭地布置在阀元件18h上的配对联接器110接合。联接器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器108至配对联接器110实现转矩传递,即,沿着图31中的转动方向A。然而,联接器在相反的转动方向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第一联接器。但是在这种实施方式中,配对联接器110也是通过压力室26中的压力与联接器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37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。
在所描述的示例中,阀元件与叶轮始终被布置在共同的泵壳体中,因此,该泵壳体构成组合的阀和泵壳体。应该理解的是,该泵壳体也可以被设计为多件式的。
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,76dm 76h,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 联接器
110 配对联接器
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 (21)

1.一种泵机组,具有电的驱动马达(4,6)、至少一个由所述驱动马达(4,6)驱动的叶轮和至少一个设置在穿过所述泵机组的流动路径中的阀装置(18),所述阀装置至少能在第一切换位置与第二切换位置之间运动,
其中,
所述阀装置(18)通过第一联接器与所述驱动马达耦接为,使得所述驱动马达(4,6)的运动传递到所述阀装置(18)上,并且所述阀装置能够通过所述驱动马达(4,6)的转动运动从所述第一切换位置运动到所述第二切换位置,并且
所述第一联接器能够通过提高所述驱动马达(4,6)的转速和/或提高所述叶轮的出口侧的压力和/或通过滑转而松脱,从而减小或消除所述驱动马达(4,6)与所述阀装置(18)之间的联接,
其特征在于,在所述阀装置(18)的至少一个可运动的部件与围绕所述叶轮(14)的泵壳体之间设置有可松脱的第二联接器,该可松脱的第二联接器能够通过所述叶轮(14)的出口侧的压力从已松脱的第一联接位置移动到保持的第二联接位置。
2.根据权利要求1所述的泵机组,其特征在于,所述第一联接器和第二联接器被构造为,所述第一联接器在其松脱位置具有比所述第二联接器在其保持的第二联接位置更小的保持力,并且所述第一联接器在其联接位置具有比所述第二联接器在其松脱的第一联接位置更大的保持力。
3.根据权利要求1所述的泵机组,其特征在于,所述驱动马达(4,6)在所述泵机组运行期间产生转矩,该转矩大于所述第一联接器在其联接位置的保持力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置(18)被构造为转换阀,该转换阀实现了两个流动路径之间的转换,和/或所述阀装置是混合装置,来自两个流动路径的流体在该混合装置中被混合,其中,所述混合装置被设计为,在两个切换位置上的混合比是不同的。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置(18)在所述叶轮(14)的抽吸侧的流动路径中和/或在所述叶轮(14)的压力侧的流动路径中具有阀功能。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置具有至少一个可运动的阀元件以及止动元件,所述止动元件定义了所述第一切换位置和所述第二切换位置。
7.根据权利要求6所述的泵机组,其特征在于,所述第一切换位置和所述第二切换位置中至少一个的位置是可调整的。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置(18)具有至少一个可运动的阀元件,其与两个阀开口共同作用为,使得第一阀开口(28)在所述阀装置的第一切换位置比在所述第二切换位置被该阀元件更多地覆盖,并且第二阀开口(30)在所述第二切换位置比在所述第一切换位置被该阀元件更多地覆盖。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置具有一可运动的阀元件,该阀元件具有至少一个密封面和压力面,其中,所述压力面与围绕所述叶轮(14)的压力室(26)连接为,使得所述阀元件通过作用在所述压力面上的压力以所述密封面压靠在贴靠面上。
10.根据权利要求9所述的泵机组,其特征在于,所述贴靠面构成阀座。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置具有一可转动的阀元件,所述阀元件通过所述第一联接器与所述驱动马达的转子(6)可松脱地联接。
12.根据权利要求11所述的泵机组,其特征在于,所述阀元件的转动轴线(X)与所述驱动马达的转动轴线(X)对齐。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述驱动马达(4,6)能够沿着两个转动方向被驱动,并且所述阀装置(18)被设计为,其第一切换位置通过所述驱动马达沿着第一转动方向(A)的驱动来实现,而其第二切换位置通过所述驱动马达沿着第二转动方向(B)的驱动来实现。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述第一联接器和/或所述第二联接器是摩擦联接、磁性联接和/或液压联接。
15.根据权利要求14所述的泵机组,其特征在于,所述液压联接具有滑转。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的泵机组,其特征在于,所述第一联接器具有至少一个在联接位置与松脱位置之间可运动的联接元件。
17.根据权利要求16所述的泵机组,其特征在于,在该联接位置与该松脱位置之间的运动方向横向于将要从所述联接器传递到所述阀装置上的力的力方向行进。
18.根据权利要求16所述的泵机组,其特征在于,所述阀装置的阀元件同时构成所述可运动的联接元件。
19.根据权利要求16所述的泵机组,其特征在于,所述联接元件通过预紧元件(48)被施加预紧力,所述预紧力迫使所述联接元件进入所述联接位置。
20.根据权利要求19所述的泵机组,其特征在于,所述联接元件具有压力面,所述压力面与围绕所述叶轮(14)的压力室(26)相连接并且被布置为,使得作用在所述压力面上的压力产生与所述预紧力相反指向的力。
21.根据权利要求16所述的泵机组,其特征在于,所述联接元件具有联接面(100),该联接面在所述联接位置上与配对联接面(8)摩擦接触,并且,所述联接面(100)和所述配对联接面(8)被设计为并且被润滑剂包围,使得在所述驱动马达的转速提高时,在所述联接面(100)与所述配对联接面(8)之间形成消除摩擦接触的润滑薄膜。
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