CN210397220U - 一种变频电泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种变频电泵，属于给排水设备领域，针对现有变频电泵存在变频器散热结构不佳的问题，采用技术方案如下：一种变频电泵，包括内置叶轮的泵体以及驱动叶轮工作的电机，电机的第一端与泵体相连，电机的第二端设有带环壁的顶盖，顶盖中设有分隔壁，分隔壁将顶盖分隔成两个腔体，一个腔体构成容纳腔，用于容纳安装变频器，另一个腔体构成过水腔，过水腔上设有第一进水口和第一出水口。在变频电泵设置双腔结构的顶盖，变频器安装在容纳腔中，工作产生的热量会传递到顶盖的分隔壁上，只要过水腔有出入水流就能使变频器有效散热，克服了现有变频电泵散热不佳的问题，能减小变频电泵的体积，优化结构，且便于装配和维修，工作稳定。

Description

一种变频电泵

技术领域

本实用新型属于给排水设备领域，特别涉及一种变频电泵。

背景技术

常见的电泵包括内置叶轮的泵体以及驱动叶轮工作的电机，泵体上设有出水口以及进水口，工作时，水从进水口进入泵体，经叶轮加速后从出水口喷出。为减小体积、提高转速、降低能耗，同时获得较大的扬程，需要对电泵的结构进行改进，若要达到上述目的，常见的方式是用带变频器的永磁电机代替异步电机，变频器包括电路板以及安装在电路板上的整流桥、IPM模块、芯片、电容等，其中的整流桥和IPM模块具有较高的散热要求，若变频器设置在封闭的、狭小的壳体中，其工作产生的热量不容易散发，热量过高会损坏电子器件，进而影响电泵的使用。为此，现有的变频电泵采用变频器外挂式外置于电泵，通过额外设置的风扇来散热，并在变频器与电泵之间设置传输信号的数据线，这导致变频电泵的结构较为繁琐，增加了变频器的散热结构，存在导线密封问题，对减小体积、结构精简不利，不方便维修装配，不利于潜水场合。

实用新型内容

针对现有变频电泵存在变频器散热结构不佳的问题，本实用新型提供一种变频电泵，通过设置过水腔对变频器有效散热，显著提高散热效果，有利于变频电泵减小体积、结构精简、工作稳定、便于装配维修。

本实用新型采用技术方案如下：一种变频电泵，包括内置叶轮的泵体以及驱动叶轮工作的电机，所述电机的第一端与泵体相连，所述电机的第二端设有带环壁的顶盖，所述顶盖中设有分隔壁，所述分隔壁将顶盖分隔成两个腔体，一个腔体构成容纳腔，用于容纳安装变频器，另一个腔体构成过水腔，所述过水腔上设有第一进水口和第一出水口。

本方案设计了具有双腔的顶盖，变频器安装在顶盖的容纳腔中，其工作产生的热量会传递到顶盖的分隔壁上，通过流经过水腔第一进水口、第一出水口的水流将分隔壁上的热量带走，使分隔壁冷却，进而变频器及时散热，保持良好的工况。通过设置内置变频器的顶盖及采用水流散热，克服了外挂变频器需要单设散热装置和外挂导线密封及易损坏的问题，能减小变频电泵的体积，优化结构，便于装配和维修，且工作稳定；此外，无论电泵整机没入水中还是部分外露，只要过水腔有出入水流就能有效散热，适应性高。

分隔壁水平设置或者竖直设置在顶盖中，形成的过水腔和容纳腔相应的为水平腔或竖直腔。

进一步地，所述第一进水口低于第一出水口。只要保证第一进水口没入水中并且保持水是流动状态，变频器传递到分隔壁处的热量就能被水流带走，水流阻力小，且能保证散热效果。

进一步地，所述第一进水口设置在顶盖的侧部，所述第一出水口设置在顶盖的顶部。这一设置大大增加了过水腔中水的流动性，变频器能够及时散热，保证良好的散热效果。

进一步地，所述变频器的电子元件安装在一电路板上，所述电路板通过支柱安装于所述分隔壁上，使得电路板与分隔壁之间留有间隙，防止短路，并使安装在电路板朝向分隔壁一侧的整流桥和IPM模块紧贴于所述分隔壁。整流桥、IPM模块为主要的发热元件，整流桥、IPM模块均与分隔壁接触时，热量直接传递给分隔壁，无需空气作为介质进行传热，有利于热量快速传递到分隔壁上，减少热量在容纳腔中积聚，这样变频器即使设置在狭小空间内也不容易造成电子元件的损坏；分隔壁的两面分别是发热体和水流，分隔壁实际上充当了水冷散热器，变频器的散热问题得到较好解决。

进一步地，所述分隔壁上设有平台，所述整流桥和IPM模块紧贴在所述平台上。整流桥和IPM模块与平台接触，热量更集中于分隔壁的局部位置，仅需水流通过该局部位置即可达到散热目的；另外，加工时仅对设置的平台表面进行加工即可，降低与整流桥、IPM模块接触的接触面的加工难度；热量从平台流向分隔壁时，沿分隔壁的厚度方向传递，传热路径较短，传递效率更高，热量会不断地被传递到有水流冷却的分隔壁上，使整流桥和IPM模块保持良好的使用状态。

进一步地，所述平台设置在对应于过水腔的分隔壁处。平台的另一侧即为过水腔，水流过分隔壁时即能将集中在局部位置的热量带走，实现及时散热。

进一步地，泵体的出水口为第二出水口，第二出水口与第一进水口之间设有一水管。现有结构中与泵体的出水口相连的水管是作为出水管使用的，即泵体泵出的水直接被水管导送走，没有散热作用，本申请中水管的另一端与第一进水口相连，水从泵体泵出后经由水管进入过水腔，并从第一出水口流出，第一出水口即作为整个变频电泵的出水口；这样，泵体泵出的水既实现了整个电泵的排水功能，又能对变频器进行降温，无论顶盖没入水中还是漏出水面，水均能对顶盖起到较好的散热作用。另外，第一出水口位于变频电泵的顶部，操作空间大，便于连接出水管。

进一步地，所述水管的管壁上设有一排气螺钉，用于排出水管内的空气，避免因管路中存在空气而导致变频电泵震动、噪声增大以及性能降低等状况。

进一步地，所述顶盖上设有用于供导线出入的走线口、用于测试密封性的试气口以及用于连接提手的拎手座，所述走线口、试气口均与容纳腔相通，所述拎手座位于所述第一出水口周围。

进一步地，所述顶盖上设有第一顶壁和第二顶壁，所述第二顶壁高于第一顶壁，所述第二顶壁、环壁和分隔壁围成所述过水腔，所述第一顶壁、环壁和分隔壁围成所述容纳腔。走线口、试气口以及拎手座均可设置在第一顶壁处，第一顶壁和第二顶壁形成台阶状的结构，可为走线口、试气口以及拎手座让位。

本实用新型具有的有益效果：在变频电泵设置双腔结构的顶盖，变频器工作产生的热量会传递到顶盖的分隔壁上，通过流经过水腔第一进水口、第一出水口的水流将分隔壁上的热量带走，使分隔壁冷却，进而变频器及时散热，保持良好的工况，通过设置内置变频器的顶盖及采用水流散热，克服了外挂变频器需要单设散热装置的问题，能减小变频电泵的体积，优化结构，且便于装配和维修，工作稳定；此外，无论电泵整机没入水中还是部分外露，过水腔均能有效散热。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1的剖面结构图：

图3为实施例1的顶盖结构示意图；

图4为实施例1的顶盖底面结构示意图；

图5为实施例2的整体结构示意图；

图6为实施例2的剖面结构图：

图7为实施例2的顶盖结构示意图；

图8为实施例2的顶盖底面结构示意图；

图9为变频器的结构示意图；

图中：1-泵体；11-第二出水口；12-第二进水口；13-叶轮；2-电机；3-顶盖；31-环壁；32-分隔壁；321-平台；33-第一顶壁；34-第二顶壁；35-过水腔；351-第一出水口；352-第一进水口；36-容纳腔；37-走线口；38-试气口；39-拎手座；4-变频器；41-电路板；411-整流桥；412-IPM模块；413-电容；5-水管；51-排气螺钉；6-底座；61-网罩；A-安装孔；B-支柱；C-法兰结构。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例的变频电泵用于污水环境，如图1至图4以及图9所示，包括内置叶轮13的泵体1以及驱动叶轮13工作的电机2，所述电机2的第一端与泵体1相连，所述电机2的第二端设有带环壁31的顶盖3，所述顶盖3中设有分隔壁32，所述分隔壁32将顶盖3分隔成两个腔体，一个腔体构成容纳腔36，用于容纳安装变频器4，另一个腔体构成过水腔35，所述过水腔35上设有第一进水口352和第一出水口351。

本方案设计了具有双腔的顶盖3，变频器4安装在顶盖3的容纳腔36中，其工作产生的热量会传递到顶盖3的分隔壁32上，通过流经过水腔35第一进水口352、第一出水口351的水流将分隔壁32上的热量带走，使分隔壁32冷却，进而变频器4及时散热，保持良好的工况，通过设置内置变频器4的顶盖3及采用水流散热，克服了外挂变频器4需要单设散热装置和外挂导线密封及易损坏的问题，能减小变频电泵的体积，优化结构，且便于装配和维修，工作稳定；此外，无论电泵整机没入水中还是部分外露，只要过水腔35有出入水流就能有效散热。

本实施例中，所述分隔壁32将顶盖3分隔成上下两层腔体，上腔体为所述过水腔35，下腔体为所述容纳腔36。第一进水口352设置在环壁31上，第一出水口351设置在顶盖3的顶部。这一设置大大增加了过水腔35中水的流动性，变频器能够及时散热，保证良好的散热效果，且有利于提高扬程。泵体1的进水口为第二进水口12，其下方设有起支撑和阻挡作用的底座6，底座6上设有彼此相通的孔，用于阻挡大于孔径的杂物进入泵体1。

所述顶盖3上设有用于供导线出入的走线口37、用于测试密封性的试气口38以及用于连接提手的拎手座39，所述走线口37、试气口38均与容纳腔36相通，所述拎手座39为多个，并围在所述第一出水口351周围。顶盖3的顶壁下凹，形成一凹腔，所述走线口37设置于所述凹腔中，试气口38位于所述环壁31上。

所述变频器4的电子元件安装在电路板41上，所述电路板41通过支柱B安装于所述分隔壁32上，使得电路板41与分隔壁32之间留有间隙，防止短路，并使安装在电路板41朝向分隔壁32一侧的整流桥411和IPM模块412紧贴于所述分隔壁32。整流桥411、IPM模块412为主要的发热元件，整流桥411、IPM模块412均与分隔壁32接触时，热量直接传递给分隔壁32，无需空气作为介质进行传热，有利于热量快速传递到分隔壁32上，减少热量在容纳腔36中积聚，这样变频器4即使设置在狭小空间内也不容易造成电子元件的损坏；分隔壁32的两面分别是发热体和水流，分隔壁32实际上充当了水冷散热器，变频器4的散热问题得到较好解决。IPM模块412为6个IGBT模块集成而成，为现有的电子零部件。电路板41上还设有电容13，电容13位于整流桥411和IPM模块412的另一侧。

所述分隔壁32上设有平台321，所述整流桥411和IPM模块412紧贴在所述平台321上，所述平台321设置在对应于过水腔35的分隔壁32处。平台321的另一侧即为过水腔35，水流过分隔壁32时即能将集中在局部位置的热量带走，实现及时散热。平台321上设有安装孔A，两紧固件分别穿过整流桥411和IPM模块412连接在平台321上，整流桥411和IPM模块412能够紧贴平台321，可防止电路板41在电容13的重力作用下发生弯曲而使整流桥411和IPM模块412不能紧贴平台321；整流桥411和IPM模块412与平台321接触，热量更集中于分隔壁32的局部位置，仅需水流通过该局部位置即可达到散热目的，同时设置平台321也能防止整流桥411和IPM模块412凸出于电路板41的高度过高，仅对平台321表面进行加工即可，无需对整个分隔壁32进行加工，降低了加工难度；热量从平台321流向分隔壁32时，沿分隔壁32的厚度方向传递，传热路径较短，传递效率更高，热量会不断地被传递到分隔壁32上，使整流桥411和IPM模块412保持良好的使用状态。

泵体1的出水口为第二出水口11，第二出水口11朝向为水平向外，第二出水口11与第一进水口352之间设有水管5，所述水管5的管壁上设有排气螺钉51，用于排出水管5内的空气，避免因管路中存在空气而导致变频电泵震动、噪声增大以及性能降低等状况。现有结构中与泵体1的出水口相连的水管5是作为出水管5使用的，即泵体1泵出的水直接被水管5导送走，对顶盖3没有散热作用，本申请中水管5的另一端与第一进水口352相连，水从泵体1泵出后经由水管5进入过水腔35，并从第一出水口351流出，第一出水口351即作为整个变频电泵的出水口；这样，泵体1泵出的水既实现了整个电泵的排水功能，又能对变频器4进行降温，无论顶盖3没入水中还是漏出水面，水均能对顶盖3起到较好的散热作用。另外，第一出水口351位于变频电泵的顶部，操作空间大，便于连接出水管5以及提高扬程。

本实施例中水管5的管壁与电机2的外壳分离布置，便于两者的装配和维修，并且能够降低电机外壳成型难度，提高电机外壳的成品率。水管5的两端分别通过法兰结构C与第一进水口352和第二出水口11可拆卸式连接。水管5分别与泵体1和顶盖3可拆卸式连接，当杂物堵塞在泵体1、水管5或过水腔35某一处时，拆除水管5既容易检测到堵塞位置也容易进行疏通，无需整机拆卸，降低了维修难度以及维修成本。

实施例2

本实施例的变频电泵用于清水环境下，如图5至图9所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：

泵体1的出水口为第二出水口11，第二出水口11朝向为竖直向上。泵体1的进水口为第二进水口12，其下方设有起支撑和阻挡作用的底座6，设置在底座6上的网罩61围在第二进水口12处，用于阻挡杂质进入泵体1。

所述顶盖3上设有第一顶壁33和第二顶壁34，所述第二顶壁34高于第一顶壁33，本实施例中第一顶壁33和分隔壁32水平向并排布置，彼此相连，且第一顶壁33和分隔壁32的底面齐平，能够实现一体成型，所述第二顶壁34、环壁31和分隔壁32围成所述过水腔35，所述第一顶壁33、环壁31和分隔壁32围成所述容纳腔36。所述顶盖3上设有用于供导线出入的走线口37、用于测试密封性的试气口38以及用于连接提手的拎手座39，所述走线口37、试气口38均与容纳腔36相通，走线口37、试气口38以及拎手座39设置在第一顶壁33上，所述拎手座39靠近所述第一出水口351。第一顶壁33和第二顶壁34形成台阶状的结构，为走线口37、试气口38以及拎手座39让位，使得顶盖3结构紧凑、布局合理。

本实施例中，第一进水口352位于所述环壁31上，第一出水口351位于所述第二顶壁34上。这一设置大大增加了过水腔中水的流动性，变频器能够及时散热，保证良好的散热效果。

本实施例未设排气螺钉。

实施例3

本实施例与实施例2的区别之处在于：所述分隔壁32竖直设置在顶盖3中，将顶盖3分隔成左右两个腔体，一个腔体为所述过水腔35，另一个为所述容纳腔36，本实施例中过水腔与容纳腔为竖直腔。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中。

Claims (10)

1.一种变频电泵，包括内置叶轮（13）的泵体（1）以及驱动叶轮（13）工作的电机（2），所述电机（2）的第一端与泵体（1）相连，其特征在于，所述电机（2）的第二端设有带环壁（31）的顶盖（3），所述顶盖（3）中设有分隔壁（32），所述分隔壁（32）将顶盖（3）分隔成两个腔体，一个腔体构成容纳腔（36），用于容纳安装变频器（4），另一个腔体构成过水腔（35），所述过水腔（35）上设有第一进水口（352）和第一出水口（351）。

2.根据权利要求1所述的变频电泵，其特征在于，所述第一进水口（352）低于第一出水口（351）。

3.根据权利要求2所述的变频电泵，其特征在于，所述第一进水口（352）设置在顶盖（3）的侧部，所述第一出水口（351）设置在顶盖（3）的顶部，分隔壁（32）水平设置或者竖直设置在顶盖（3）中，形成的过水腔（35）和容纳腔（36）相应地为水平腔或者竖直腔。

4.根据权利要求1或2所述的变频电泵，其特征在于，所述变频器（4）的电子元件安装在一电路板（41）上，所述电路板（41）通过支柱（B）安装于所述分隔壁（32）上，使得电路板（41）与分隔壁（32）之间留有间隙，并使安装在电路板（41）朝向分隔壁（32）一侧的整流桥（411）和IPM模块（412）紧贴于所述分隔壁（32）。

5.根据权利要求4所述的变频电泵，其特征在于，所述分隔壁（32）上设有平台（321），所述整流桥（411）和IPM模块（412）紧贴在所述平台（321）上。

6.根据权利要求5所述的变频电泵，其特征在于，所述平台（321）设置在对应于过水腔（35）的分隔壁（32）处。

7.根据权利要求1所述的变频电泵，其特征在于，泵体（1）的出水口为第二出水口（11），第二出水口（11）与第一进水口（352）之间设有一水管（5）。

8.根据权利要求7所述的变频电泵，其特征在于，所述水管（5）的管壁上设有一排气螺钉（51），用于排出水管（5）内的空气。

9.根据权利要求1所述的变频电泵，其特征在于，所述顶盖（3）上设有用于供导线出入的走线口（37）、用于测试密封性的试气口（38）以及用于连接提手的拎手座（39），所述走线口（37）、试气口（38）均与容纳腔（36）相通，所述拎手座（39）位于所述第一出水口（351）周围。

10.根据权利要求1或7或9所述的变频电泵，其特征在于，所述顶盖（3）上设有第一顶壁（33）和第二顶壁（34），所述第二顶壁（34）高于第一顶壁（33），所述第二顶壁（34）、环壁（31）和分隔壁（32）围成所述过水腔（35），所述第一顶壁（33）、环壁（31）和分隔壁（32）围成所述容纳腔（36）。

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