CN115280018A

CN115280018A - 具有触敏传感器的潜水泵

Info

Publication number: CN115280018A
Application number: CN202080097955.7A
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·德勒斯勒; 约翰内斯·贡格尔
Original assignee: Husqvarna AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-11-01
Also published as: EP4115085B1; EP4115085A1; WO2021175474A1; EP3875765A1; HUE064991T2

Abstract

一种潜水泵(100)包括泵体(102)。潜水泵(100)形成主隔室(104)，该主隔室具有用于液体(110)的入口(106)和出口(108)。泵体(102)适于浸没在液位待控制的液体(110)的主体中。一个或多个传感器(112)将潜水泵(100)配置成在阈值操作水平(114)内操作。阈值操作水平(114)位于基于用户接触一个或多个传感器(112)而设定的下液位(116)与上液位(118)之间。用户接触包括用于通过滑动或接触一个或多个传感器(112)来设定期望液位的预设手势(140)。

Description

具有触敏传感器的潜水泵

技术领域

本公开涉及一种潜水泵。更确切地说，本公开涉及一种提供集成的液位感测和控制的潜水泵。

背景技术

潜水泵(或子泵、或电动潜水泵(ESP))是一种具有紧密联接到泵体的密封式电动机的装置。整个组件浸没在待泵送的流体中。典型地，潜水泵用于将流体推送到期望的位置。

美国专利申请US 20100,154,534(下文称为’534参考文献)提供了一种潜水泵的实例。’534参考文献提供了一种用于感测容器中材料的顶层、并且具体地用于电容感测容器中材料的顶层的方法和设备。该设备包括具有至少一个用户输入的控制系统。传感器模块利用无源传感器在大范围内监测材料的顶层，以设置不同动态设定点。这些动态设定点可以通过用户输入来设置。然而，’534参考文献似乎未提供用户动作(比如基于接触)的简单、用户友好的技术以允许容器的各种操作模式、设置或其他定制。

此外，专利参考文献EP3091234提供了一种潜水泵，该潜水泵具有泵主体，传感器单元布置在该泵主体上。传感器单元包括电极A、B、C形式的三个水位传感器。在操作期间，多级开关允许预选三个水位传感器中的任一个以电极形式A、B、C操作。另一专利参考文献US20180223863提供了一种具有液体感测装置的泵，该液体感测装置可以感测汇集在泵外部的液体的液位并且打开/关闭泵以用于泵送液体。然而，这些专利参考文献未能提供一种以用户为中心的且方便的布置来设定或改变泵的期望液体/流体液位。

另一专利申请US20030094043提供了一种用于感测液体的液位的装置。该装置包括两个电容器，这两个电容器的类型是两个板，这两个板布置成一个在另一个上方。电容器由在三个不同水平处竖直连续地布置的三个平坦且共面的板形成。此外，在一些实施例中，通过在中间板旁边布置至少一个第四板来提供至少一个第三电容器，以便检查人的手指的存在或不存在(空气作为电介质的电容)。然而，第四板必须方便地是平坦的并且与前面的板共面。这可对用户友好且有效的操作或通过人的手指对装置的控制造成限制。本专利申请还似乎未提及任何布置或技术以允许设置不同的模式变化、参数、期望液位等，诸如通过方便地应用人的手指。

发明内容

本发明的目的是找到一种潜水泵的更直观的实施例，该潜水泵适于浸没在液位待控制的液体的主体中。该目的至少部分地通过包括泵体的潜水泵来实现。泵体形成具有用于液体的入口和出口的主隔室。泵体适于浸没在液位待控制的液体的主体中。潜水泵设置有一个或多个固定的触敏传感器，这些传感器将潜水泵配置成在阈值操作水平内运行。阈值操作水平位于基于用户接触一个或多个传感器而设定的下液位与上液位之间。以有利的方式，泵的一个或多个传感器是集成在泵体中或附接至泵体的多个固定的触敏传感器。用户接触包括用于设定期望液位的预设手势。用户接触包括在泵体的顶部与底部之间滑动一个或多个传感器以设定期望液位，或者接触一个或多个传感器固定时间以设定期望液位。预设手势允许开始或结束潜水泵的运行(即，阈值操作水平)。这允许限定潜水泵的水位的工作范围，并且因此防止水溢出。预设手势可基于用户偏好或与潜水泵相关联的任何其他因素来定制。

固定的触敏传感器有助于基于用户接触(即，用户动作)设定潜水泵的期望液位(即，阈值操作水平)。作为固定的传感器不允许它们相对于泵壳体沿基本上垂直于液位移动，而另一方面，当传感器被实现为开关时，它们的至少一部分可以相对于泵主隔室基本上正交地被按压。因此，本公开提供了一种简单、高效且用户友好的潜水泵，该潜水泵允许基于用户动作来控制潜水泵的阈值操作水平。

根据本发明的实施例，一个或多个传感器是电容式接触传感器。电容式接触传感器允许在不需要任何可移动部件的情况下调节控制系统。

根据本发明的实施例，一个或多个传感器是开关。一系列开关的使用允许调节控制系统，而不需要可基本上垂直于液位沿泵壳体移动的任何部件，而另一方面，这些部件的至少一部分可相对于泵主隔室基本上正交地被按压。

根据本发明的实施例，在存在多于一个单个传感器的情况下，这些传感器中的至少一些传感器布置在基本上垂直于水位的方向上。传感器的这种布置导致关于待控制的液位的非常直观的布置。

根据本发明的实施例，预设手势包括滑动、按压(具体地，较长持续时间的按压)和双击中的一项或多项。预设手势可选自与潜水泵相关的任何已知或使用的手势。

根据本发明的实施例，潜水泵包括指示器，以示出在用户接触之后设定的期望液位。指示器用于使用户知道为潜水泵设定的期望液位。

根据本发明的实施例，指示器是LED和蜂鸣器中的一项或多项。这种指示器允许潜水泵安全且用户友好地工作。

根据本发明的实施例，上液位和下液位是分别选择的。其中优选地该分别选择顺序地发生。以有利的方式，这种分别选择过程还改善了设计的直观性。

根据本发明的实施例，一个或多个传感器集成在泵体中。因此，该泵降低了用于制造潜水泵的成本，因为存在较少的待组装的单个部件。

根据本发明的实施例，对一个或多个触敏传感器的接触允许调节泵的操作模式。优选地，这通过使用用户的一个或多个手指并且接触触敏传感器的不同组合较长时间或者表现为多次接触(优选地，两次接触)来完成。例如，如果用户接触泵体的顶部上的两个触敏传感器并保持接触持续5秒，则潜水泵将开始连续地运行或立即停止。以有利的方式，这允许避免在泵上需要用于调节泵的操作参数的单独的按钮或旋钮。这降低了制造成本并且使泵更能证明故障。

本发明的其他特征和方面将从以下描述和附图显而易见。

附图说明

将参考附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本公开的一方面的具有传感器的潜水泵的立体图；

图2示出了根据本公开的一方面的以阈值操作水平操作的潜水泵的立体图；

图3示出了根据本公开的另一方面的具有传感器的潜水泵的立体图；

图4示出了根据本公开的一方面的以不同阈值操作水平操作的潜水泵的立体图；以及

图5示出了根据本公开的一方面的具有认证特征的潜水泵的立体图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了结合本发明的一个或多个方面的本发明的示例性实施例。然而，本发明可以许多不同的形式体现，并且不应解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。例如，本发明的一个或多个方面可用于其他实施例和甚至其他类型的结构和/或方法。在附图中，相同的标号指代相同的元件。

在本文中使用的某些术语仅是为了方便，并且不应视为对本发明的限制。例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“侧”、“纵向”、“侧向”、“横向”、“向上”、“向下”、“向前”、“向后”、“向侧面”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“向上”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“顶部”、“底部”、“较高”、“上方”、“下方”、“中心”、“中间”、“中间的”、“之间”、“端部”、“邻近”、“附近”、“接近”、“远端”、“远程”、“径向”、“周向”等仅描述了附图中示出的构造。实际上，组件可以在任何方向上定向，并且因此，除非另有说明，否则术语应当理解为包括这种变化。

图1示出了潜水泵100。潜水泵100包括泵体102。泵体102形成主隔室104。泵包括电力缆线105，该电力缆线用于供应期望电力/电流以用于潜水泵100的运行。主隔室104具有用于液体110的入口106(在泵体102的底侧上，因此在示出示例性实施例的图中不可见)和出口108(在图2中示出)。液体110从入口106向上泵送并从出口108泵出。根据应用或实施要求，入口106可以围绕泵100的底部设置，而出口108可以位于主隔室104后面。潜水泵100包括一个或多个传感器112(大致一个或多个固定的触敏传感器112)。一个或多个固定的触敏传感器112将潜水泵100配置成在阈值操作水平114内操作。一个或多个传感器112可以存在于泵体102的顶部122与底部124之间并且布置在基本上垂直于水位的方向上。在这个示例性实施例中，潜水泵100具有用于设定期望液位(即，阈值操作水平114)的预设手势140。预设手势140用双头箭头示出，该双头箭头表示预设手势140根据手120的移动而向上和/或向下移动，然而，本公开的实际实施可具有预设手势140的任何其他类型/位置/设定。

在一些实施例中，一个或多个固定的触敏传感器112可以与泵体102集成。一个或多个传感器112的集成可允许防止杂质，诸如灰尘、沙子或本领域已知的任何这种损坏。这还将允许一个或多个传感器112保持防止卡住或任何其他调节。一个或多个传感器112可以附设在除了泵体102的外表面或表面周围以外的任何位置处，以避免与潜水泵100的典型工作相关联的任何机械损坏或其他磨损。

在一些实施例中，一个或多个传感器112可以是电阻式传感器、表面电容式传感器、投射电容式传感器、表面声波传感器、红外传感器等中的一项或多项。还可以将一个或多个固定的触敏传感器112实现为单独开关的布置。一个或多个传感器112可以是与泵体102集成的触敏传感器。触敏传感器有助于基于通过使用手120进行的用户接触(即，用户动作或者本领域中使用或已知的任何其他用户手势)来设置潜水泵100的期望液位(即，阈值操作水平114)。此外，一个或多个传感器112可以是电容式接触传感器、或者本领域中使用或已知的任何其他传感器。潜水泵100可以是通过手120的手指接触(如预设手势140)可调节的、可操作的并且可直观地配置的。

在一些实施例中，电容传感器112不需要与待测量的液体110直接接触。电容传感器112避免潜水泵100的电极之间的水电阻。电容传感器112测量当电介质(空气)被液体110替换时的电容变化。潜水泵100可以对电化学腐蚀风险具有低敏感性。

在一些实施例中，预设手势140可以包括轻击、双击、拖放、轻弹、触地(touchdown)并拖动、触地并保持、滑动滚动等中的一项或多项。预设手势140可选自发现与潜水泵100的相关性的任何已知或使用的手势。预设手势140可包括接触一个或多个传感器固定时间，以设置期望液位。预设手势140可以包括滑动、长按和双击中的一项或多项。预设手势140允许开始或结束潜水泵100的运行(即，阈值操作水平114)。存在于泵体102的顶部122与底部124之间的一个或多个传感器112可以根据期望进行滑动或配置以限定潜水泵100的水位126(图2所示)的工作范围，并且因此防止水溢出。

图2示出了在阈值操作水平114内工作的潜水泵100。阈值操作水平114位于基于用户接触(例如通过手120)在一个或多个传感器112上或用一个或多个传感器设定的下液位132和上液位126之间。泵体102适于浸没在液位待控制的液体110的主体中。当水位下降到低于下液位132时，潜水泵100停止运行。

如图2所示，为了选择受控的开启水平，上启用传感器118可通过从传感器112的顶端周围开始向下滑动至期望开启水平并且然后从传感器表面128释放手指接触以确认来完成。在此，水位126在上启用传感器118下方。泵100保持在当前状态下，这意味着，在当前开启时，泵100将继续泵送水，并且一旦水位126下降到低于下启用传感器116就将关闭。

图3示出了潜水泵100，该潜水泵包括指示器114以示出在用户接触(例如通过手120)之后设定的期望液位(即，阈值操作水平114)。指示器114是LED和蜂鸣器中的一项或多项。可能的指示器114(例如，在半透明表面后面的LED)动态地示出了当前调节的水平，并且使得调节的水平对于用户更可见、更明显。LED指示器可以使得能够检查这些开关点，这些开关点可以在之前通过检查函数进行编程。因此，可能不需要重复编程过程的不同步骤。这种指示器114允许潜水泵100安全且用户友好地工作。

图4示出了具有低于阈值操作水平114的下启用传感器116的下液位132的潜水泵100。当水位132点低于下启用传感器116时，潜水泵100可以不工作。为了起始水平点调节，可以通过预设手势140从一个或多个传感器112的底部124(对于下启用传感器116)开始朝向上启用传感器118滑动，并且释放传感器表面128以确认阈值操作水平114。

在一些实施例中，潜水泵100可以根据用户的需要设定。阈值操作水平114可改变多次。在应用潜水泵100期间，液体110的体积(并且由此液位)可能发生变化，液体110的液位可以降低或低于水位132点，从而使得潜水泵100关闭。在一些实施例中，潜水泵100可以配置成每当液体110的液位上升到上启用传感器118之上或显著低于下启用传感器116时，提示用户(诸如对智能电话等的智能通知)或采取任何其他动作。另外地或替代地，每当液体110的液位达到可接受的水平(即，在上启用传感器118和下启用传感器116之间)时，潜水泵100就提醒用户并且通知他泵送动作成功。

图5示出了具有认证特征130的潜水泵100。在此，认证特征130是指程序字段、或者相关领域的任何使用或已知的认证手段。预设手势140可以由认证特征130开始、改变或控制。认证特征130可以被接触(在调节之前)以开始或结束调节过程、或者通过传感器表面128上的多次接触(诸如两次接触)来进行。在一些实施例中，认证特征130允许潜水泵100存储多个用户资料或设置。

在一些实施例中，潜水泵100壳体可以包括不同种类的金属，例如铬、不锈钢、聚合物等。优选地，壳体是气密密封的。这防止了高维修成本，并且防止电动机产生与液体110泄漏等相关的问题。

在附图和说明书中，已经公开了本发明的优选实施例和实例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性的意义使用，而不是为了限制在所附权利要求中阐述的本发明的范围。

元件列表

100 潜水泵

102 泵体

104 主隔室

105 电力缆线

106 入口

108 出口

110 液体

112 传感器

114 阈值操作水平/指示器

116 下启用传感器

118 上启用传感器

120 手

122 顶部

124 底部

126 上液位

128 传感器表面

130 认证特征

132 下液位

140 预设手势

Claims

1.一种潜水泵(100)，包括：

泵体(102)，形成主隔室(104)，所述主隔室具有用于液体(110)的入口(106)和出口(108)，其中，所述泵体(102)适于浸没在液位待控制的液体(110)的主体中；

所述潜水泵(100)包括一个或多个固定的触敏传感器(112)，使得所述潜水泵(100)配置成在阈值操作水平内操作，其中，所述阈值操作水平是在基于用户接触所述一个或多个传感器(112)而设定的下液位(132)与上液位(126)之间，

其特征在于：

所述一个或多个传感器(112)是集成在所述泵体(102)中或附接至所述泵体的固定的触敏传感器，

其中，所述用户接触包括用于设定期望液位的预设手势(140)，所述用户接触包括在所述泵体(102)的顶部(122)与底部(124)之间滑动所述一个或多个传感器(112)来设定期望液位、或者接触所述一个或多个传感器(112)固定时间以设定期望液位。

2.根据权利要求1所述的潜水泵(100)，其中，所述一个或多个传感器(112)是电容式接触传感器。

3.根据权利要求1或2所述的潜水泵(100)，其中，所述一个或多个传感器(112)是开关。

4.根据权利要求3所述的潜水泵(100)，其中，在存在多于一个传感器(112)的情况下，这些传感器中的至少一些传感器布置在基本上垂直于水位的方向上。

5.根据权利要求1所述的潜水泵(100)，其中，所述预设手势(140)包括滑动、按压和双击中的一项或多项。

6.根据前述权利要求中任一项所述的潜水泵(100)，其中，所述潜水泵(100)包括指示器(114)，以示出在所述用户接触之后设定的期望液位。

7.根据权利要求6所述的潜水泵(100)，其中，所述指示器(114)是LED和蜂鸣器中的一项或多项。

8.根据前述权利要求中任一项所述的潜水泵(100)，其中，所述上液位(132)和所述下液位(132)是分别选择的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的潜水泵(100)，其中，分别选择顺序地发生。

10.根据前述权利要求中任一项所述的潜水泵(100)，其中，所述一个或多个传感器(112)集成在所述泵体中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的潜水泵(100)，其中，所述一个或多个传感器(112)的接触允许调节所述泵(100)的操作模式。

12.根据权利要求11所述的潜水泵(100)，其中，所述泵(100)的操作模式的调节借助于用户的一个或多个手指通过接触所述传感器(112)的不同组合较长时间或者通过多次接触、优选地两次接触来进行。