泵机组 |
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| 申请号 | CN201380008639.8 | 申请日 | 2013-02-07 | 公开(公告)号 | CN104106200B | 公开(公告)日 | 2017-11-21 |
| 申请人 | 格兰富控股联合股份公司; | 发明人 | 约翰·B·雅各布松; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 泵 机组，其具有电驱动 马 达和设置在该电驱动马达(4)上的 接线盒 (6)，其特征在于，至少一个金属构件(34)从该电驱动马达(4)延伸进入到该接线盒(6)的内部，其特征在于，在该金属构件(34)的周围在该接线盒(6)的内部设有收集装置(38，40)，用于收集集聚在该金属构件(34)上的冷凝 水 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种泵机组，具有电驱动马达和设置在该电驱动马达(4)上的接线盒(6)，该接线盒包含用于控制电驱动马达的电气和/或电子构件，其中，至少一个金属构件(34)从该电驱动马达(4)延伸进入到该接线盒(6)的内部，其特征在于，在该金属构件的周围在该接线盒的内部设有收集装置(38，40)，该收集装置用于收集集聚在该金属构件(34)上的冷凝水。 |
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| 说明书全文 | 泵机组技术领域背景技术[0002] 已知有泵机组形成结构单元，该结构单元包括泵、电驱动马达和设置在该电驱动马达上的电子设备壳体或接线盒，在该电子设备壳体或接线盒中设有用于连接和用于控制或调节电驱动马达的电气和/或电子构件。这种泵机组通常安装在潮湿的环境中。在此，存在的问题是：湿气可侵入接线盒，并可能在该处损坏电子设备的功能。由于该原因，接线盒通常设计为密封的。然而当设有外部接口(例如，插头或类似物)时，要将接线盒设计为使得确保无湿气能侵入内部，是很困难的。 发明内容[0003] 鉴于该问题，本发明的目的是提出一种改进的具有电驱动马达的泵机组，使得更好地保护接线盒的内部中的电构件不受湿气损坏。 [0004] 本发明的目的通过一种如下的泵机组实现：即，其具有电驱动马达和设置在该电驱动马达上的接线盒，该接线盒包含用于控制电驱动马达的电气和/或电子构件，其中，至少一个金属构件从该电驱动马达延伸进入到该接线盒的内部，其特征在于，在该金属构件的周围在该接线盒的内部设有收集装置，该收集装置用于收集集聚在该金属构件上的冷凝水[0005] 根据本发明的泵机组以已知的方式具有泵叶轮，泵叶轮优选设置在泵壳体中并由电驱动马达旋转地驱动。优选地，电驱动马达具有定子壳体，在该定子壳体中设有该电驱动马达的定子和转子，该定子壳体优选与泵机组的泵壳体固定连接。在电驱动马达上，也就是说优选地在定子壳体的外侧上根据本发明设有接线盒，在该接线盒中设有用于连接和/或用于调节或控制电驱动马达的电和/或电子结构元件。金属构件从电驱动马达延伸进入到接线盒的内部。在接线盒的内部在金属构件的周围设有收集装置。该收集装置设计成：其能够收集金属构件上集聚的冷凝水。因此，金属构件用作在接线盒内部的冷凝水的聚集点，使得冷凝水优选地凝聚在该金属构件上而不是凝聚在其余的构件上。当该冷凝水从金属构件滴落时，该冷凝水被收集装置有针对性地收集，使得冷凝水不会与接线盒内部中的电气和/或电子构件接触，不会损坏该电气和/或电子构件的功能。 [0006] 特别是，当该金属构件与电驱动马达导热地连接并且该电驱动马达在该金属构件与该电驱动马达连接的区域中比接线盒的内部空间被更好地冷却时，金属构件可用作冷凝水的聚集点。因此，金属构件在接线盒的内部形成冷点，水在该冷点上有针对性地冷凝。例如通过电驱动马达的冷却、例如通过风扇或通过金属壳体件可实现冷却，而由于电子结构元件的废热在接线盒中大多情况下存在更高的温度。当泵机组用作用于冷介质的泵时该泵机组可被所输送的冷介质(也就是说优选冷水)冷却，这样可实现特别好的冷却。 [0007] 优选地，将收集装置设计为在泵机组的至少一个预定的安装位置中设置在金属构件之下、在接线盒内部中、向上开放的集流室。通过上侧的开口湿气可从金属构件向下滴入集流室并在该处被收集。例如可以这样给出预定的安装位置：由用户为泵机组预先给出限定的安装位置，在该安装位置中运行或安装该泵机组。这样集流室以所述方式设置在该安装位置中，使得该集流室向上开放。 [0008] 特别优选地，集流室具有至少一个对接线盒的外侧开放的排出口，该排出口设置成：通过该排出口由收集装置收集的冷凝水可从接线盒的内部向外排出。特别是，排出口与前述集流室连接，使得在该处所聚集的冷凝水可通过该排出口从接线盒向外流出。优选地，在泵机组的所述预定的安装位置中排出口向下开放或以小于90°的角指向水平线，以确保冷凝水向外流出。为了支持该排泄同时防止湿气从外部侵入，排出口可设有过滤器或阀，该排出口使液体只能在一个方向上流动，即，从接线盒内部向外流出。因此，在该口中还可设有具有毛细作用的材料(例如，烧结过滤器)，该烧结过滤器通过毛细作用导致湿气从接线盒的内部由收集装置引到该接线盒的外侧。 [0009] 对于排出口附加地或替代地，在收集装置中特别是在集流室中也可设有凝结剂用于凝结所收集的湿气。优选地，这样确定凝结剂的接收能力：其能够聚集、收集和凝结在泵机组的预定运行时间中在接线盒中的全部湿气。 [0010] 更优选地，排出口设计在毗邻金属构件的壁中。因此，排出口被设置为尽可能地接近金属构件，使得在该金属构件上通过冷凝聚集的湿气可以尽可能短的路径从接线盒的内部向外引出，而不与其他的特别是该接线盒内部的电气或电子构件接触。 [0011] 更优选地，集流室具有至少两个彼此倾斜延伸的侧面，所述侧面在其彼此间间隔最小的区域中与排出口邻接。也就是说，两个侧面倾斜地向下延伸，也就是说往排出口倾斜于水平线，使得在集流室中收集的冷凝水通过所述倾斜的侧面导向排出口。因此，彼此倾斜延伸的侧面限定了槽状的集流室，排出口优选设置在该集流室的最深点上。如前所述，对于泵机组的至少一个预定的安装位置该构造是优选的情况。 [0012] 特别优选地，对于电驱动马达涉及湿运行电动机。对于湿运行电动机，电驱动马达的转子室被待输送的液体充满，该液体因此有助于冷却该区域。总之，这使电驱动马达得以冷却，使得优选地还冷却与电驱动马达连接的金属构件，因此在接线盒内部由于导热特性优选地形成最冷点，接线盒中的水或湿气冷凝在该最冷点上。因此，接线盒中的水可有针对性地聚集，该接线盒在设有电气或电子构件的区域中保持干燥。当泵机组涉及输送冷介质特别是冷水的泵机组时，特别是能够提供这种冷却。这样，就能获得对转子室特别强的冷却以及因此对电驱动马达的特别强的冷却。由于与电驱动马达连接的金属构件的导热特性，使得直到接线盒内也被冷却。 [0013] 此外优选地，金属构件与电驱动马达的定子壳体或密封管连接。优选地，所述构件同样由金属构成并具有良好的导热特性。在此，定子壳体可由周围空气冷却或通过连接于密封管和/或泵壳体也由待输送的介质冷却。特别是当涉及冷水泵时，密封管如前所述优选地由待输送的介质冷却。 [0014] 进一步优选金属构件为电接触件，特别是接地接触件。这样的接地接触件通常与泵机组的金属定子壳体连接，以建立从接线盒中电连接的电连接导线到泵机组的其余金属构件，也就是说特别是到定子壳体和泵壳体的接地连接。由于接地接触件的导热特性使得接地接触件能够作为接线盒内部中的金属构件形成冷点，优选形成最冷点，冷凝水聚集在该最冷点上然后如前所述地被收集装置收集。代替电接触件或接地接触件，还可具有另外的金属构件，例如连接螺钉或金属螺栓作为金属构件伸入接线盒并具有所述用于聚集冷凝水的功能。 [0015] 优选地，金属构件通过接线盒的底部中的开口延伸进入该接线盒。在此，接线盒的底部是该接线盒面向电驱动马达的壁。接线盒可设置在电驱动马达的轴向端上或该电驱动马达的定子壳体的轴向端上，或在周向区域中也径向于该轴向端。优选地，对于该轴向布置，底部垂直于泵机组的纵轴线或旋转轴线平行于定子壳体的轴向端面延伸。优选地，对于径向或周向布置，底部在周向方向上延伸或相切于定子壳体的外周地延伸。 [0016] 优选地，在开口中设有密封件，该密封件将该开口向外密封封闭，优选密封地贴靠电驱动马达的定子壳体的壁。因此，可防止湿气通过开口从外部侵入接线盒的内部。如前所述，密封件可在金属构件的周向区域中贴靠定子壳体的壁。替代地或附加地，密封件也可直接密封地贴靠金属构件的外周。 [0017] 优选地，排出口设计在横穿底部特别是基本上垂直于该底部延伸的周向壁中。在此更优选地，金属构件可基本上平行于周向壁延伸到接线盒的内部中。在泵机组的预定安装位置中，该延伸方向特别优选地是水平方向。这样湿气或冷凝水可向下滴落，由设置在金属构件之下的收集装置收集。优选地，该收集装置设置在垂直于底部延伸的周向壁上，排出口还可位于该周向壁上。在此优选地，排出口处于收集装置的最低位置上，更优选地处于周向壁的最低位置上，使得湿气可由重力向外引出。该实施方式特别是，接线盒设置在柱形定子壳体的轴向侧，且定子壳体的与在内部设置的转子轴相一致的旋转轴线的纵轴线水平延伸到至少一个预定安装位置。在此，金属构件同样可水平地从定子壳体的轴向端面出来穿过接线盒的底部延伸进入该接线盒。 [0018] 排出口适宜地处于周向壁的最接近于金属构件的区域中。这使排出口设置为尽可能地接近金属构件，使得聚集在该金属构件上的湿气可被直接引向该排出口，该湿气不会侵入接线盒的其他区域。 [0019] 特别优选地，在电驱动马达上设置的接线盒除了排出口向外完全封闭。也就是说优选地，所有需要的开口设有密封件，以防止湿气从外部侵入。 [0020] 根据另一优选实施方式，排出口设计在壁中特别是接线盒的外壁中、在该壁的外侧上，与该壁的外侧间隔开的外壁覆盖该壁。因此，可实现迷宫式的密封方式，以防止湿气从外部侵入排出口。特别是，外壁保护排出口使得射水或喷水从外部不能进入该排出口。优选地，排出口设计在接线盒的邻接定子壳体的壁中，外壁是重叠或覆盖该定子壳体的外侧特别是该定子壳体的周壁。在此，外壁可设置为与定子壳体的外侧隔开，使得保留自由空间或间隙，该自由空间或间隙的外侧连接到排出口上。因此，冷凝水可通过排出口和通过定子壳体的周向区域中的该自由空间流出。在此，自由空间同时形成空气通道，该空气通道使得进入排出口的空气首先必须穿过该通道流动。优选地，该通道在定子壳体的面向泵壳体的轴向端上开放，因此具有优选基本上与该定子壳体的轴向长度一致的长度。因此，空气从外部到达排出口必须经过相对长的路，特别是当该空气中的湿气在该路上已在定子壳体的外周上冷凝时，使得空气可在该路上已干燥。以该方式还可更好地确保，无湿气从外部侵入接线盒。 [0021] 该设计方案也可用接线盒的每个任意开口实现。因此优选地，接线盒可具有开口，空气通道连接在该开口的外侧上，该空气通道沿着电驱动马达的定子壳体的外侧被引导。在此特别优选地，空气通道基本上在定子壳体的整个轴向长度上延伸。空气通道可由周向围绕定子壳体并与该定子壳体的外圆周隔开的外壁形成，使得该定子壳体由自由空间周向地围绕，该自由空间用作空气通道。特别是，当泵机组用作冷水泵或用作用于输送冷介质的泵时，定子壳体的冷使得来自空气中的湿气已在到开口之前的路上冷凝，使得空气干燥地进入接线盒。可理解，具有连接在开口上的空气通道的该实施方式也可不依赖于前面的描述实现，其中将与电驱动马达连接的金属构件设置在接线盒的内部，该接线盒具有所属的收集装置用于收集在该金属构件上聚集的冷凝水。 [0023] 下面参照附图示例性地说明本发明。附图中示出的是： [0024] 图1为根据本发明的泵机组的剖面图， [0025] 图2为根据本发明的泵机组的接线盒的俯视图， [0026] 图3为沿着图2中的线III-III的剖面图， [0027] 图4为根据图2和图3的接线盒的侧视图， [0028] 图5为沿着图4中的线V-V的剖面图，以及 [0029] 图6为根据图2至图5的接线盒的立体俯视图。 具体实施方式[0030] 图1所示的泵机组形成结构单元，该结构单元包括泵壳体2、形成电驱动马达的壳体的定子壳体4和接线盒6。在泵壳体2中以已知方式设置叶轮8，该叶轮通过转子轴10与电驱动马达的转子12连接。转子12设置在由密封管罐或密封管14限定的转子室中。也就是说，涉及一种湿运行电动机。在密封管14的周向侧在定子壳体4的内部中，设有电驱动马达的定子16。 [0031] 接线盒6包含用于控制或调节电驱动马达的电子结构元件。在此特别是可涉及变频器。电子结构元件设置在接线盒6内部中的电路板18上。为了与定子16电连接，接线盒6具有浇铸的电连接接触件20，该电连接接触件与定子壳体4上的相符的插头嵌接。通过浇铸接触件20，对于该接触件不需要接线盒6的底部22中的开口，使得该底部可在连接接触件20的区域中设计为封闭的和密封的。此外，接线盒6具有在其垂直于底部22延伸的周向壁24上的一体式成型的插塞式连接部26，该插塞式连接部同样具有浇铸的连接接触件28，该连接接触件穿过周向壁24延伸进入接线盒6的内部。连接接触件28用于连接电源连接线。通过在周向壁24中的浇铸，接线盒6也在该区域中被设计为密封的。 [0032] 如图所示，接线盒6在泵机组的纵轴线或旋转轴线X的方向上轴向侧地安放在定子壳体4上，使得底部22基本上平行于定子壳体4的轴向端面30横向于纵轴线X延伸。 [0033] 底部22具有开口32。通过开口32接地接触件34延伸进入接线盒6的内部。接地接触件34为金属构件，该金属构件与同样由金属构成的定子壳体导电连接，从该定子壳体的轴向端面30平行于纵轴线X延伸进入接线盒6。接触元件36浇铸在接线盒6的底部22中，该接触元件与连接接触件28中的一个导电连接，这些连接接触件中的一个用作接地线或地线。 [0034] 接地接触件34为金属构件，该金属构件与金属定子壳体4连接，也与定子壳体4导热连接。另外可看出，密封管14至少轴向侧地贴靠在定子壳体4的内侧上。因此，此处也实现导热连接。当泵输送冷介质(例如冷水)时，该冷介质也到达密封管14的内部，实现对密封管14的冷却以及对定子壳体4的冷却。因此，接地接触件34也被冷却，因此在接线盒6的内部中形成冷点，优选为最冷点，因此在接线盒6的内部中的冷凝水可聚集在该最冷点上。因此，接线盒6的内部中的湿气可有针对性地聚集在接地接触件34上，使得湿气不会损坏电路板18上的电构件的功能。 [0035] 为了收集从接地接触件34滴落的冷凝水，在接线盒6的内部设有收集装置。该收集装置由两个彼此成V形延伸的壁元件38形成。因此，所述壁元件38的彼此面向的侧面限定了收集槽。在壁元件38彼此相邻的区域中设有在这样形成的槽的底部上的排出口40。排出口40设置在周向区域中，也就是说在接线盒6的周向壁24中。当在接地接触件34之下的收集装置满足其目的时，此处所示的泵机组至少能用于限定的安装位置中，在该实施例中在该安装位置中插塞式连接部26指向竖直向下。在该预定的安装位置中排出口40也指向朝下。在周向壁24中，排出口40处于由壁元件38形成的收集槽的最低位置上。壁元件38的延伸使得其在接线盒6的底部22中不仅竖直地处于整个接地接触件34之下而且竖直地处于金属接触元件36之下。因此，由壁元件38撑开的收集槽也收集从接触元件36滴落的冷凝水。冷凝水被从壁元件38引向排出口40，通过该排出口可从接线盒6向外排出。 [0036] 然而排出口40不直接向外开放，而是在自由空间或环状间隙41中开放，该自由空间或环状间隙形成在定子壳体4的外周和外壁42之间，该外壁作为周向壁24的轴向延长部在定子壳体4的外周上延伸。也就是说，接线盒6以其外壁42重叠在定子壳体4的外周上。如在图1中可看到，环状间隙41不必设计为与纵轴线X同中心的。更确切地说，该环状间隙在该实施方式中在下侧(在泵机组的限定的安装位置中)比在上侧具有更大的高度或径向宽度。冷凝水从排出口40流入该环状间隙41，可从该环状间隙在外壁42的轴向端上离开，该外壁具有基本上是柱形也就是说此处是稍微锥形的形状。也就是说，冷凝水在外壁42的轴向端和相对的定子壳体4的外圆周上的阶梯44之间的环状间隙上离开。 [0037] 由环状间隙41形成的通道(冷凝水必须通过该通道流走)在大的轴向长度上在纵轴线X的方向上延伸，因此实现，水或湿气不容易从外部进入排出口40，使得没有湿气通过排出口40侵入接线盒6的内部的附加的风险。 [0038] 此外，环状间隙41具有这样的效果：空气在进入排出口40之前首先被干燥，因为空气必须在环状间隙41中在定子壳体4的外周上沿着轴向方向流动。因为定子壳体4由金属制成，与泵壳体和密封管14导热地连接，定子壳体4在输送冷介质特别是冷水时被冷却，使得流入环状间隙41的空气中的湿气在定子壳体4的外周上凝聚，当空气到达排出口40时，该空气已基本上被干燥了。冷凝水可从定子壳体4滴落，通过环状间隙41流到定子壳体4的阶梯44上的间隙，在该处向外离开。因此这是有利的，外壁42不是精确的柱形，而可以是在其内周上设计为锥形，其中外壁实际上朝着接线盒6逐渐变细。依据预定的、图1所示的安装位置，以该方式实现到阶梯44的落差，该落差有利于水的流走。 [0039] 附图标记列表 [0040] 2 泵壳体 [0041] 4 定子壳体 [0042] 6 接线盒 [0043] 8 叶轮 [0044] 10 转子轴 [0045] 12 转子 [0046] 14 密封管 [0047] 16 定子 [0048] 18 电路板 [0049] 20 连接接触件 [0050] 22 底部 [0051] 24 周向壁 [0052] 26 插塞式连接部 [0053] 28 连接接触件 [0054] 30 轴向端面 [0055] 32 开口 [0056] 34 接地接触件 [0057] 36 接触元件 [0058] 38 壁元件 [0059] 40 排出口 [0060] 41 环状间隙 [0061] 42 外壁 [0062] 44 阶梯 [0063] X 纵轴线 |
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