用于加热系统或冷却系统的流体循环器

技术领域

本发明涉及一种流体循环器，特别涉及一种用于加热系统或冷却系统的流体循环器，以及一种包含至少一个流体循环器的相关加热装置或冷却装置。

一般而言，本发明在用于移动流体的泵领域中具有应用，其中，叶轮联接到电机并由电机启动。

背景技术

通常称为“循环器(circulator)”的离心式电动泵用于加热系统和/或冷却系统中的载流体(vector fluid)循环。

如已知的，循环器通常包括同步电机，其转子键接在与泵的叶轮联接的轴上，泵的叶轮因此由电机本身驱动并且向流体提供压头。基于所处理的流体和要提供的压头，已知的循环器可以具有不同的叶轮配置。例如，已知的配置提供具有弯曲叶片的离心式叶轮，但也可以使用叶轮叶片的其他配置。

循环器经常用在加热系统和/或冷却系统中，构成其功能元件，特别是用在加热装置或冷却装置中，例如锅炉、热泵或其他装置。

本发明所要解决的技术问题是提供一种循环器，其中可以有效地采用铝及其合金来制造电机的电绕组。

本发明的另一个目的是提供一种具有由铝及其合金制成的电绕组的循环器。从电化学的角度来看，该循环器适于在腐蚀性环境中(例如在潮湿条件和/或盐度条件下)可靠地工作。

本发明的再一个目的是提供一种循环器，其中绕组的铝线与电源端子引脚之间的电接触得到保证。

本发明的还一个目的是提供一种循环器，其中所述电接触随时间并且在循环器的使用寿命期间是稳定的。

实际上，不同材料(通常是铝和铜)之间的所述电接触存在氧化还原问题，这会使电接触恶化直至其被还原，从而使循环器本身的使用寿命失效。

发明内容

本发明的解决方案思想是制造一种流体循环器，该流体循环器克服了绕组铝线与电源端子之间的电连接的氧化和氧化还原问题，不仅提供了电绝缘，而且提供了对所述区域的很好的保护。

基于该解决方案思想，该技术问题通过一种用于加热系统或冷却系统的流体循环器来解决，该流体循环器包括：具有用于流体处理的叶轮的泵体；用于旋转该叶轮的包括至少一个电绕组的电机；该电机的电源线的至少一个端子；在该端子与该至少一个电绕组的一端之间的至少一个电连接。该至少一个电绕组由铝或其合金制成，并且提供了被配置为密封包围该至少一个电连接的保护元件。

有利地，在该流体循环器中，铝及其合金被有效地用于制造电机的电绕组。

有利地，即使在电连接以其他方式被劣化的腐蚀性性环境中，该流体循环器能够可靠地运行。

有利地，在该流体循环器中，由适当的保护元件确保在电连接区域中的良好电接触。

有利地，在该流体循环器中，电连接是随时间流逝保持稳定的，从而提高了循环器的使用寿命。

简而言之，该流体循环器代表了一种具有特定应用效果或使用效果的技术方案。

优选地，该流体循环器中采用的保护元件包括施用于该至少一个电连接的塑料材料的二次成型件。特别是，该制造技术包括在端子上注入塑料覆盖物，以消除电连接区域中的部件周围的空气。

优选地，该二次成型件覆盖该至少一个电连接及其可能的间隙，但使得其他端子可见且可触及以供PCB插入。

在优选实施例中，该二次成型件与电机的另一塑料部分一体地制成，这具有使生产过程一体化且更有效的优点。

从以下对本发明优选的非限制性实施例的详细描述以及从描述本发明的优选和特别有利的实施例的从属权利要求中，进一步的特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

本发明参照以下附图进行说明，这些附图以非限制性示例的方式给出，其中：

图1示出了流体循环器的非限制性示例的立体图。

图2示出了根据本发明的流体循环器的电机的实施例的俯视图。

图3举例说明了图2的电机的二次成型件。

图4示出了图2的电机的立体图，其中截面IV-IV可见。

图5示出了与截面IV-IV相关的电连接的二次成型工艺。

在附图中，类似的元件将由类似的附图标记标识。

具体实施方式

图1示出了用于加热系统或冷却系统的流体循环器100的立体图，其代表本发明的非限制性示例。流体循环器100也可以定义为电动泵，旨在用于加热系统和/或冷却系统中的流体处理。

在其一般配置中，循环器100包括泵体1和电机2，它们彼此关联以进行流体处理。

泵体1包括由电机2驱动旋转的叶轮(不可见)。通常，叶轮被容纳在密封蜗壳中。该密封蜗壳将叶轮封闭在泵体1中，并且在循环器的运行期间在该密封蜗壳中存在流体。

泵体1包括出口连接件1a和入口连接件1b，用于流体连接到管道系统。流体循环器100连接到该管道系统，并且待处理的流体在该管道系统内流动。在入口和出口处，连接件1a和1b都可以是螺纹法兰式或卡口式/塞式。

电机2(优选是同步型)基本上可以概括为以下部件(在图1中不可见)：永磁转子和具有相关电绕组的定子。定子优选为四定子臂型，形成两相电机的配置，但也可以采用其他配置，例如三相电机配置。转子优选地容纳在保护套内。该保护套与面向叶轮在其中旋转的蜗壳壁的法兰一体地形成。电机2还包括电机的轴(不可见)。转子键合在该轴上并且运动联接到该轴上。

与轴联接并由轴驱动旋转的叶轮适于向流体施加推力，以向流体提供压头或增加压力。该叶轮优选为离心式叶轮。

一般来说，电机2和泵体1通过多个合适的密封分离元件相互隔开，从而形成防水的电机体和不透水的蜗壳，从而避免流体泄漏。

流体循环器100还包括与电机2相关联的接线盒3。所述接线盒3优选地定位在泵体1的对面。

接线盒3包括用于流体循环器100的控制电子卡(不可见)的封闭保护盖31。

电子卡设置成控制流体循环器100的运行，特别是控制电机2的电源。

当控制电子卡装配并安装在接线盒3上时，控制电子卡被容纳在由盖31限定和限制的密封空间中。

循环器1还包括多个电力或电子类型的连接器4a和4b，它们连接到容纳在接线盒3中的电子卡。

图2示出了电机2的一部分的俯视图。在该视图中，电机的定子是可见的，但是为了便于观察，转子已经被移除。

电机2包括至少一个电绕组21。为了图形简化，该电绕组没有整体示出，而是示出了每个单独的线圈。

在该示例中，电绕组21是电机的定子的电绕组。在一个变型中，可以在转子的电绕组中采用本发明的教导。

流体循环器100还包括电机2的电源线的至少一个端子22，以及端子22与该至少一个电绕组21的一端之间的至少一个电连接5。

图3举例说明了电机2的二次成型件60，与图2中所示的相比对应于半成品。

实际上，电机2的电绕组21由铝或其合金制成。

将铝或其合金用于电绕组21主要是为了降低了成本和/或在铜短缺的情况下具有可使用的替代材料，电机的绕组传统上由铜制成。

与铜相比，铝的电导率较低，因此相同功率的绕组所需的体积较大,尽管铝的比重比铜低。

为此，对于本解决方案，以非限制性的方式，可以通过适当地限制铝绕组21的功率并通过填充电机2中可用的所有单独的槽来保持流体循环器100的小型化尺寸。

从效率的角度来看，具有使用铝或其合金制成的绕组的电机2与具有铜绕组的电机相当。

如将在下文中详述的，流体循环器100中的重要方面是设法确保铝线和电端子之间的接触随时间有效且稳定。

图4示出了图2的电机的立体图，其中截面IV-IV是可见的，端子22之一位于其上，并且端子22和该至少一个电绕组21的一端之间的电连接5在其中发生。

为了防止该至少一个电连接5氧化，流体循环器100包括保护元件。该保护元件被配置为密封地包围所述至少一个电连接5。

特别地，端子22包括由不同于绕组21的材料(由铝或其合金制成)制成的连接元件，例如由铜或其合金制成的连接元件22，该连接元件优选地涂有锡。

优选地，连接元件22是绝缘体-压入式的，这将进一步描述。绝缘体-压入式连接件允许压入绕组绝缘层并形成电接触，而无需任何类型的焊接或压接第三部件。优选地，连接元件22基于弹簧原理。它是由弹性材料制成的连接件，适于与相应的元件(在这种情况下，绕组21的线)联接，并且即使在不同直径的元件上也可以保持稳定的电接触，施加正机械接触力。

在优选地可用于流体循环器的较大结构的替代实施例中，连接元件可以是“端接(faston)”类型的。又或者，电连接可以直接提供与该至少一个端子的铜电缆的机械压接或焊接，即不必提供连接元件。

图5示出了与截面IV-IV相关的电连接5的二次成型工艺。

参考子图(a)，连接元件22被插入相关槽中，该槽中容纳有由铝或其合金制成的绕组21的线。

参考子图(b)，连接元件22与由铝或其合金制成的绕组21的线接触。

参考子图(c)，绝缘体-压入式的连接元件22施加正机械接触力，从而形成电连接5。

参考子图(d)，制造了被配置为密封包围电连接5的保护元件60。在该示例中，保护元件包括塑料材料的二次成型件60，其整体已在图3中示意性地示出。如可见到的，二次成型件60应用于电连接5，覆盖它并且还覆盖任何间隙，以实现该区域的最大保护和密封。如上所述，二次成型件60与电机2的另一塑料部分一体制成。

在替代实施例中，保护元件可以包括施加到该至少一个电连接5的区域的保护涂层，例如树脂或凝胶(例如基于硅树脂的)或油漆。该替代解决方案防止该区域的氧化。

在另一替代实施例中，保护元件可以包括至少一个帽元件，适于分别密封电连接5。该替代解决方案构成对电端子区域的有限保护。例如，帽元件可以通过干涉或焊接(例如超声波焊接)来固定。

一般而言，保护元件适用于消除铝线和端子暴露于氧气，从而限制部件的氧化，并且不会随着时间的推移损害电连接的可靠性。

即使未在图中表示，本发明也提供了一种包括至少一个流体循环器100的相关加热装置或冷却装置。该加热装置可以是例如锅炉或热泵，或者通常是用于系统的发热设备。该冷却装置可以是例如地板下调节系统或冷却系统。该加热装置或冷却装置是一种具有特定使用效果的技术方案，其结合了该至少一个循环器100。该循环器与由铝或其合金制成的绕组的电连接受到由于本发明的教导而采用的保护元件的保护。

考虑到这里披露的描述，本领域技术人员可以设想进一步的变化和变型，以满足可能的和特定的需要。

因此，本文描述的实施例旨在作为本发明的说明性和非限制性示例。