电动泵的制作方法

电动泵
1.本技术是申请日为2016年1月11日、申请号为201610015163.6、发明名称为“电动泵”的专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及电动泵，更具体地涉及包括具有至少一个线圈的马达的泵。


背景技术：

3.已知的是使用电动泵来驱动流体(通常是水)。例如，这样的泵用在洗衣机或洗碗机中，以在洗涤周期结束时排出包含在洗涤筒或桶中的水，离开或朝向将所述水再次引回的循环管道，为此再次进行处理。在这样的泵中，显然存在两个功能部分，第一部分指的是准备流体使之可以被排出穿过排放元件或叶轮的部分，而第二部分指的是使所述元件旋转以便允许驱动所述流体的部分。
4.同步的(优选是无刷的)马达常用在这样的泵中，但是也可以使用同步马达。同步马达的类型是ac(交流电)马达，其中使叶轮移动的转子轴的旋转与电源电流的频率同步。通过使电流循环穿过围绕定子布置的线圈而产生了使转子轴旋转所需要的磁场。
5.cn101871459a描述了一种具有驱动部和泵部的电动泵。驱动部包括永磁转子和绕线定子。定子包括定子芯和缠绕在定子芯上的绕组。驱动部包括外壳，该外壳通过安装板连接到泵部。外壳界定腔室并且包括用于将定子芯和绕组定位在所述腔室外部的凹部。由于导热材料不会与定子接触，无法改善散热(即，更快冷却)，无法实现降低噪声，也无法避免绕组的电腐蚀。同样，在马达由于在定子所处的外壳中不缺乏氧气而过热的情况下，无法避免可能的火焰传播。
6.es1101080 u公开了一种排放泵，其包括：与液压部分连接的泵体；以及与泵的电动部分连接的马达主体。马达主体包括：转子外壳，该转子外壳联接到泵体以在一端处使泵闭合；叶轮，该叶轮布置在转子外壳的一侧；以及同步马达，该同步马达布置在转子外壳的另一侧。同步马达包括具有绕组的定子以及具有轴的转子，该轴联接到叶轮。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种如下面描述的电动泵。
8.本发明的电动泵包括泵体和马达主体，所述马达主体包括转子外壳、布置在所述转子外壳的一侧的能够旋转的叶轮以及布置在所述转子外壳的另一侧且包括定子、至少一个定子线圈、连接至所述定子线圈的端子以及转子的电动马达，所述马达主体借助所述转子外壳而联接到所述泵体，所述转子包括与所述叶轮协作的轴，所述马达主体还包括附接至所述转子外壳的罩，使得在所述罩中形成防漏腔室。所述防漏腔室填充有油作为热传导材料，提供了不存在氧的防漏腔室，所述端子的至少一部分、所述定子以及所述线圈被布置在所述防漏腔室的内侧并且与所述热传导材料接触。
9.本发明的泵有助于改善所述电动马达的热损失的散热，使得马达本身的性能得以
改进，因为绕组以及马达其它部分的温度降低被优化，使之可以降低所述电动马达的大小，能够节省材料。
10.本发明的泵还更为静音。由于所述热传导材料衰减了振动，所以降低了噪音水平，这是非常有利的。
11.鉴于本发明的附图和详细描述，本发明的这些和其它的优点及特征将变得明显。
附图说明
12.图1示出了根据本发明的电动泵的第一实施方式的立体图，其中泵体和马达主体彼此脱开。
13.图2示出了图1的泵的马达主体的立体图。
14.图3示出了图2的马达主体的转子外壳的立体图。
15.图4了图2的马达主体的截面图。
16.图5是图2的马达主体的细节。
17.图6a是图2的马达主体的另一截面图，其包括连接区域的第一实施方式。
18.图6b是本发明的马达主体的另一截面图，其包括连接区域的另一实施方式。
19.图7示出了马达主体的第二实施方式的立体图。
具体实施方式
20.根据本发明的第一实施方式的电动泵1包括：与泵1的液压部分连接的泵体2；以及与泵1的电动部分连接的马达主体3。马达主体3包括转子外壳4，借助转子外壳4，所述马达主体3被联接在泵体2的一端处，使其所述端部能够闭合。如图1中看到的，泵体2的另一端用布置在泵体2内侧的过滤器2a闭合。泵1还包括叶轮5和电动马达(优选是同步马达)。如图1和图2所示，叶轮5布置在转子外壳4的一侧，而电动马达布置在另一侧。本发明的或为单相或为多相的马达包括至少一个组件，该组件由定子6和至少一个定子线圈6a以及包括与叶轮5协作的轴7a的转子7形成。
21.泵1还包括罩8，罩8以防漏的方式附接至转子外壳4，使得防漏腔室9形成在其中。定子6和定子线圈6a布置在防漏腔室9的内侧，并且所述腔室9填充有热传导材料，使得在所述马达中产生的热量(通常因电流通过而产生)随之主要通过传导至另一点(通常是大气中)进行传递而被快速疏散，从而防止马达过热。这允许马达的定子线圈6a在更小的温度范围内工作，充分确保符合相应的安全规定。
22.然而，在另一侧，如果期望在相同的温度范围内工作，则根据该第一实施方式的泵1允许减小定子线圈6a的导体的体积，即，定子线圈6a中的材料较少，还可以(例如通过设计定子6使之不那么厚，等)减少定子6的材料，使得可以实现材料成本的显著节省和重量降低。
23.循环穿过定子线圈6a的电流与定子线圈6a本身(即，定子线圈6a的导线)所对抗的阻抗成反比，绕组的长度越长，对抗电流通过的阻抗越大，所以电流强度越低。同样，绕组的长度越短，对抗电流通过的阻抗越小，所以电流强度越高，但因为本发明的泵1使热损失快速而有效地消散，防止马达过热，允许定子线圈6a在相同的温度范围内继续工作。
24.根据本发明的第一实施方式的泵1包括单个线圈6a。可选地，泵1还可以包括若干
线圈。
25.本发明的泵1更为静音，这是非常有利的。由于所述热传导材料衰减了振动，所以降低了噪音水平。
26.布置在防漏腔室9中的热传导材料可以是流体(优选为液体)、凝胶或固体。在所使用的所有流体之外，不建议使用空气，因为由于空气提供的对流所导致的热传递很慢。
27.在本发明的优选实施方式中，热传导材料是油，其提供比由对流单独产生的冷却更快速的冷却(通过对流和传导)。
28.定子线圈6a布置在填充有油的防漏腔室9的内侧，提供了不存在氧的腔室9。由于不存在氧，定子线圈6a的导线的电化腐蚀由此得以避免，以及避免了布置在防漏腔室9的内侧的任何部件的腐蚀。
29.事实上，在马达过热的假设案例中，由于氧的这种缺乏而避免了可能的火焰传播。
30.此外，在本发明的优选实施方式中，所述热传导材料是介电材料，其避免了使诸如定子线圈6a、定子6等的元件隔离。
31.本发明的泵1进一步包括以公知的方式与电动马达的线圈6a以及电源串联连接热保护器17，例如双金属开关。所述热保护器17在过热的情况下将中断循环通过线圈6a的电流。
32.在优选的实施方式中，热保护器17布置在防漏腔室9的内侧，如图4所示，并且其因此与热传导材料接触。有利地，由于热保护器17与热传导材料接触，所以其对于线圈6a的温度变化更敏感，因此其在紧急情况下能够更快地作出反应。
33.为了确保转子外壳4和罩8之间的防漏闭合，转子外壳4包括诸如图3所示的闭合轮廓4a，闭合轮廓4a从布置有电动马达的那侧沿轴向突出，并且罩8在自由端的型面中包括与转子外壳4的闭合轮廓4a协作的接合轮廓8a，如图5的细节所示。
34.在本发明的该实施方式中，所述接合轮廓8a包括u形，使得借助形式配合而引入了转子外壳4的闭合轮廓4a，从而被容纳在其中。然而，一旦闭合轮廓4a已被固定在接合轮廓8a中，为了确保整个附接接头的防漏，在该第一实施方式中例如借助激光、焊接、超声波、热熨、胶接、硅化等进行了密封操作。从而确保了防漏附接而无需使用弹性接头。
35.可选地，在图中未示出的该实施方式的变型中，在转子外壳4的闭合轮廓4a和罩8的接合轮廓8a之间存在这样的布置：弹性接头确保了所述闭合轮廓4a和所述接合轮廓8a之间的防漏附接。从而避免了之前段落中描述的密封工艺。
36.如已知的，电动马达包括端子12，端子12能够将所述马达连接到外部电源。然而，本发明的泵1的端子12至少部分地布置在防漏腔室9的内侧，优选地，至少与线圈6a连接因此与热传导材料接触的部分。这样，在短路的情况下(其中在端子12和线圈6a的连接区域附近产生局部过热)，由于热传导材料快速地疏散热，所以避免了由于产生的热而导致的在周围弹性部件中的可能的火焰传播和变形。
37.转子外壳4优选地在前下部或后下部中包括允许所述端子12穿过的开口11。然而，在本发明的该实施方式中，还有必要密封所述开口11，使得腔室9实际上是防漏的。
38.为此，如图4所示，本发明的第一实施方式的泵1包括以防漏的方式布置在所述开口11中的连接区域13。所述连接区域13由塑料制成，优选为刚性的，其通过在开口11的外周周围进行随后的密封操作而附接至转子外壳4，例如通过焊接或胶接，如图6a更详细地示
出。
39.为了密封端子12，在以防漏的方式密封连接区域13和转子外壳4的开口11之后，组装端子12并且然后将树脂施加在连接区域13和端子12上，从而形成弹性密封件16并因此以防漏的方式密封端子12。
40.可选地，在本发明的另一实施方式中(其中不需要随后的密封操作)，同样以防漏的方式布置在所述开口11中的连接区域13包括被称为密封连接区域13'的弹性部分，其布置在连接区域13的末端处，布置成接近电动马达，如图6b的细节所示。所述密封连接区域13'包括与开口11协作的弹性区域。在本发明的该实施方式中，如图6b看到的，所述弹性区域与开口11的内面接触。为了确保与转子外壳4的开口11的防漏闭合，与连接区域13的开口11的边缘协作的弹性区域包括接近端部的弹性轮廓15，其在与开口11接触的整个区域中具有较大截面。当弹性区域13被引入开口11中时，使弹性轮廓15变形并且施加压力于开口11的内面上。为清楚起见，弹性轮廓15被示出为布置在转子外壳4的开口11中，但不会变形，使得可以更好地看到所述弹性轮廓15的初始形状。可选地，弹性接头还可以布置在连接区域13和开口11之间。
41.该可选实施方式的密封连接区域13'还包括用于每个端子12的收缩的弹性区域14(图6b描绘)，区域14与相应端子12协作。必须引入相应端子12使之穿过的侧面是较宽的一侧，以更容易地引导端子12。相反侧面(即端子12退出所穿过的侧面)趋于闭合，即靠拢。在本发明的非限制性示例中，所述相反侧面靠拢，形成了当引入相应端子12时破坏的薄膜，使得当引入端子12时，所述收缩区域14的最窄区域开始与所述端子12接触，也施加压力于所述端子12上。
42.在任何实施方式中，衬套13是可互换的，因此其可以适应不同类型和位置的端子12，允许泵1更大的灵活性，因为它能够适应不同类型的电气连接。
43.在本发明的优选实施方式中，罩8由单个部分形成，但不能排除的是，罩8可能包括以防漏的方式附接至彼此以形成罩8的若干部分，或者甚至包括单个部分，但具有不同的材料。该后一变型可能例如在获得具有不同材料和几何形状的罩8时是有用的，这有助于引导和优化对外热传递。
44.在本发明的实施方式的非限制性示例中，本发明的泵1的罩8优选地由与外壳4相同的材料制成，由塑料制成，优选是聚丙烯。如之前段落已经提到的，不排除的是，罩8可能包括多于一种材料。
45.在本发明的另一实施方式中，其中本发明仅关于罩8的外部构造不同于第一实施方式，所述罩8在其外型面中包括垂直突出的多个散热片10(如图7所示)，使得通常与大气的接触表面增加。该构造允许进一步加快本发明的泵1的电动马达的冷却，即热传递，因为一方面，由于布置在防漏腔室9中的传导材料通过传导使热量从马达快速疏散，另一方面，所述热量的疏散通过对流到大气中而得到优化。
46.比如本发明描述的这样的泵用于移动或驱动流体(优选为水)，并且常用在干燥环境中。这种类型的应用可以例如是诸如洗衣机或洗碗机的家电或者干燥机中的排放泵或循环泵。
47.然而，因为在本发明的泵1中，容纳有定子6和定子线圈6a的腔室9是防漏的，所以能够在另一类型的环境(诸如具有高的湿度水平的环境)中使用泵1，本发明的泵1还可以浸
入液体而工作。因此，本发明的泵1还适用于鱼缸、水族箱或类似的装置。

技术特征：
1.一种电动泵，该电动泵包括泵体(2)和马达主体(3)，所述马达主体(3)包括转子外壳(4)、布置在所述转子外壳(4)的一侧的能够旋转的叶轮(5)以及布置在所述转子外壳(4)的另一侧且包括定子(6)、至少一个定子线圈(6a)、转子(7)以及连接至所述定子线圈(6a)的端子(12)的电动马达，所述马达主体(3)借助所述转子外壳(4)而联接到所述泵体(2)，所述转子(7)包括与所述叶轮(5)协作的轴(7a)，所述马达主体(3)还包括附接至所述转子外壳(4)的罩(8)，使得在所述罩(8)中形成防漏腔室(9)，其特征在于，所述防漏腔室(9)填充有油作为热传导材料，从而提供了不存在氧的防漏腔室(9)，所述端子(12)的至少一部分、所述定子(6)以及所述线圈(6a)被布置在所述防漏腔室(9)的内侧并且与所述热传导材料接触。2.根据权利要求1所述的电动泵，其中，所述油为植物油。3.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述材料是介电材料。4.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述转子外壳(4)包括从布置所述电动马达的那一侧沿轴向突出的闭合轮廓(4a)。5.根据权利要求4所述的电动泵，其中，所述罩(8)在自由端的型面中包括与所述转子外壳(4)的所述闭合轮廓(4a)协作的接合轮廓(8a)。6.根据权利要求5所述的电动泵，其中，所述转子外壳(4)的所述闭合轮廓(4a)和所述罩(8)的所述接合轮廓(8a)借助压力进行固定，并且在执行随后的密封操作之后以防漏的方式附接至彼此。7.根据权利要求5所述的电动泵，其中，一弹性接头被布置在所述转子外壳(4)的所述闭合轮廓(4a)和所述罩(8)的所述接合轮廓(8a)之间，从而确保了所述闭合轮廓(4a)和所述接合轮廓(8a)之间的防漏附接。8.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述转子外壳(4)包括开口(11)，以允许所述电动马达的所述端子(12)穿过。9.根据权利要求8所述的电动泵，其中，一连接区域(13)以防漏的方式被容纳在所述开口(11)中，从而也以防漏的方式密封所述端子(12)。10.根据权利要求9所述的电动泵，其中，所述连接区域(13)的与所述开口(11)的边缘协作的弹性区域在靠近端部处包括弹性轮廓(15)，所述弹性轮廓(15)在与所述开口(11)接触的整个接触区域中具有较大截面，用于以防漏的方式密封所述开口(11)。11.根据权利要求8所述的电动泵，其中，在通过焊接或胶接进行随后的密封操作之后一连接区域(13)以防漏的方式被容纳在所述开口(11)中，所述连接区域(13)包括通过将树脂施加在所述连接区域(13)和所述端子(12)上而形成的弹性密封件(16)，其中所述弹性密封件(16)与所述端子(12)协作从而以防漏的方式密封所述端子(12)。12.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述罩(8)在其外型面中包括垂直突出的多个散热片(10)。13.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述罩(8)由聚丙烯制成，或由与所述转子外壳(4)相同的材料制成。14.根据权利要求1或2所述的电动泵，该电动泵进一步包括与所述线圈(6a)连接的热保护器(17)，所述热保护器(17)布置在所述防漏腔室(9)的内侧，并且因此与所述热传导材料接触。
15.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述电动马达为同步马达。16.根据权利要求5所述的电动泵，其中，所述罩(8)的所述接合轮廓(8a)包括用于在其中容纳所述闭合轮廓(4a)的u形形状。17.根据权利要求8所述的电动泵，其中，所述开口(11)位于前下部或后下部中。18.根据权利要求9所述的电动泵，其中，所述连接区域(13)包括密封连接区域(13')，所述密封连接区域(13')包括与所述开口(11)的边缘协作的弹性区域以及用于每个端子(12)且与相应端子(12)协作的收缩的弹性区域(14)。19.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，至少每个端子(12)的与所述热传导材料接触的部分与所述定子(6)的所述线圈(6a)连接。20.根据权利要求1或2所述的电动泵，其中，所述罩(8)的材料是塑料。

技术总结
本发明涉及一种电动泵。该电动泵包括泵体(2)和马达主体(3)，所述马达主体(3)包括转子外壳(4)、布置在所述转子外壳(4)的一侧的能够旋转的叶轮(5)以及布置在所述转子外壳(4)的另一侧且包括定子(6)、至少一个定子线圈(6a)、连接至所述定子线圈(6a)的端子(12)以及转子(7)的电动马达，所述马达主体(3)借助所述转子外壳(4)而联接到所述泵体(2)，所述转子(7)包括与所述叶轮(5)协作的轴(7a)，所述马达主体(3)还包括附接至所述转子外壳(4)的罩(8)，使得在所述罩(8)中形成防漏腔室(9)，其中，所述防漏腔室(9)填充有油作为热传导材料，提供了不存在氧的防漏腔室(9)。不存在氧的防漏腔室(9)。不存在氧的防漏腔室(9)。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：科普莱赛泰克公司
技术研发日：2016.01.11
技术公布日：2022/3/8