专利名称：特别用于池塘、水族池和喷水池等的水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的特别用于池塘、水族池和喷水池等的水泵。该泵应设计用于在大约100和900瓦之间的功率范围。这样，实际上在池塘领域中，相对较大的泵具有异步电动机，该异步电动机具有高的材料耗费并且因此是比较昂贵的。其效率也经常是不令人满意的。
背景技术：
小的泵已经部分地被同步电动机驱动，但是该同步电动机必需与昂贵的控制装置相连接。在此局部地对电气元件和连接装置进行密封是困难的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种水泵，其效率相对于相同的功率级的传统的泵是提高的，并且该水泵较易于制造且可轻松地运转。
该目的按本发明通过具有权利要求1的特征的水泵达到。通过使用电子换向的电动机在大约100至900瓦的功率范围内可以显著地提高泵的效率。其中使得包括定子的泵电动机的制造材料和成本低廉的，所述定子由一叠相应的整体的叠片(Blechschnitte)制成。通过用于控制电动机的控制电子装置直接集成在泵中，可以使泵的可能出现的维修需要减到最少，该控制电子装置设置在电动机壳体部分内部并且与定子和线圈不透水地浇铸在一起，因为所有主要的电气和电子元件组合在一起并且通过浇铸完好地防止水的渗入。
如果使用一个两极的永久磁铁作为转子和一个具有六个定子极和相应的容纳在其上的六个线圈的定子，在效率和成本方面可以对泵进行优化。所述两极的永久磁铁可以基本上由一个整体的两极的磁铁环组成，该磁铁环在直径上是被磁化的。一个这样的磁铁环可以简单地并且因此成本低廉地制造。
按本发明定子由多个相互堆叠的定子片制成，所述定子片单件地冲制。这相对于多件式组装的定子减少了装配费用，在所述定子中单个地使用定子极。
其他特征和细节从从属权利要求和以下描述的附图所示的实施例中得出。附图中图1按本发明的泵的外观透视图；图2图1泵的纵向剖视图；图3在安装线圈时在图2的平面III中的泵电动机的定子的横截面图；图4具有完全安装的线圈的图3的对象；图5没有绕组在线圈上的图4的对象的透视图。
具体实施例方式
在图1示出的泵具有一外壳1，该外壳基本上包括一泵壳体部分2和一电动机壳体部分3。该泵壳体部分2具有一个吸入口4和一个用于待抽吸的水的排出口5。这两个壳体部分2、3以简单的方式例如如图所示经由一带附加的螺栓紧固装置7的卡锁连接装置6相互连接。
在图2以剖视图示出泵的内部。在吸入口4和排出口5之间，在泵壳体部分2中，一叶轮8设置在一个优选由陶瓷制成的轴9上，该叶轮连同所述轴9一起由一个设置在电动机壳体3中的电子换向(kommutireten)的电动机(EC-电动机)旋转地驱动。在此该轴9从泵壳体部分2延伸入电动机壳体3中，其中电动机通过轴承盖10与叶轮8机械地隔离。
电动机基本上包括固定的定子叠片组12和转子14，在所述定子叠片组上安装同样固定的线圈13，所述转子在所示的实施方式中有利地设计为两极的永久磁铁。在转子14和轴19之间有与两部分固定连接的一优选实心和封闭的铁环15，该铁环明显提高电动机的磁通量。
在电动机后侧设置一印制电路板16，其包括所有的控制电子装置。最后该电动机在定子12上具有一接地触点17并且在电动机壳体部分3的后侧上具有接地板18。
为了相对于容纳电气元件的壳体部分3密封透水的壳体部分2，具有全部可运动部件的转子14和具有全部通电流的部件的叠片组12通过包围转子14的缝隙管19相互分开。为了在泵壳体部分2和电动机壳体部分3之间的完全的分开，缝隙管19以一个大的凸缘状的法兰19′朝泵壳体部分2加宽。整个电动机壳体部分3的内部例如以合成树脂填充地浇铸全部的自由空间。浇铸材料20因此也包围所有的控制电子装置16，从而该控制电子装置不仅是防潮的而且也机械地防止振动。同时浇铸材料20也支持缝隙管19，并且该缝隙管可以成本低廉地由外部不强化的塑料制成。
该控制电子装置16可以包括一个未示出的信号分析单元，接收的信号通过该信号分析单元用于泵电动机的转速调整。控制信号可以直接调制成传输给电动机的电源电压。由此取消了用于调整泵的转速的复杂的相位控制的必要性，如它迄今为止必须用于常规的电动机。用于调整转速的操作可以特别地通过一个可经由远程操作进行控制的转接插座实现，其安装在电网和用于泵的供电电缆之间。所述转接插座包括接收模块，其接收从远程操作器发出的信号，用于改变电动机转速。在转接插座元件中，接下来将所述信号调制成电源电压，并且由此继续传送到泵的控制电子装置。该转接插座元件由此仅承担信号传送的功能，从而不需要功率电子装置。
在按本发明的实施方式中，定子12和配属的线圈13优选这样构成，使得线圈13在安装时可以从内侧套装到定子12的定子极22上。这以及具有线圈13的定子12的结构在图3-5中更详细地示出。通过套装线圈体13取消了使用昂贵的用于缠绕线圈的穿线机(Einziehmaschinen)的可能性，如这在具有内侧构成的极靴的其他整体的叠片时是必需的。按本发明的泵的定子12的定子极22因此在内侧上设计成基本上没有加宽部分，从而可以套装线圈13。
实现线圈13套装到定子极22上的几何关系基本上在图3示出。为此线圈13的长度a不仅小于两个相对置的极内侧(Polinnenseiten)的最小间距A1而且小于单个定子极22的长度A2。此外，线圈13的宽度b小于相应的间隔一个(übernchster)的极22的两个极内边缘42的最小间距B1，亦即在所述间隔一个的极之间正好有另一个定子极。线圈13的宽度b还小于在装配状态下的两个线圈外边缘的最小间距B2，在所述两个线圈外边缘之间还有另一个线圈13或另一个定子极22。最后定子极的宽度c可选择小于线圈13的内部宽度C。
按本发明的泵如下地优化，使得一方面其尺寸要尽可能小，另一方面其效率要尽可能高，并且这是在更好的装配方便性情况下。为了在预定的最大尺寸情况下提高效率，几何关系必须这样选择，使得一方面可以套装线圈13，另一方面在线圈13上可以安置尽可能多的绕组。为此限定定子极22弧长BL。如果人们在转子14在其中旋转的定子12的内部中设定一最大的假想圆，，该假想圆正好与定子极内侧32相切，从而全部的极22的弧长BL的总长正好相应于规定的圆的圆周的一半。但是为了有利于在线圈绕组上待安置的铜量和为了避免通量控制，优选每个极22的弧长BL相对于刚才限定的原始的长度减少大约11％至12％。
有利地，可以给出在两个从定子中心开始延伸的且与极内边缘相切的直线50之间的角度α，该角度α在大约0.88×360°/(定子极22的个数n)和大约0.89×360°/(定子极22的个数n)之间。在这种优化的条件的情况下，线圈13插入到在图13中所示的开口ds中，并且接下来推到极22上直至止挡。
所示的实施方式的定子12具有正好六个极22，按照要求也可能的是，电动机可以配备具有三个、九个、十二个、十五个等的极的定子12。但在六个以上的极22的情况下，用于线圈13的绕组的间距非常小，使得增加了安装费用和成本。相反，三极的电动机具有较低的效率。
按本发明的泵的特征在于良好的装配方便性，小的制造成本、高的效率和优化的操作方便性。该泵可较少维修并且因此几乎无需保养地使用。由于其高的效率和低的材料耗费，这样的泵不仅在制造时而且在运行时都使能源耗费最小。
权利要求
1.一种水泵，包括一壳体(1)，该壳体包括一个具有吸入口(4)和排出口(5)的泵壳体部分(2)和一个电动机壳体部分(3)，一个叶轮(8)连同轴(9)可旋转地设置在所述泵壳体部分中，在所述电动机壳体部分中容纳一个包括定子(12)和转子(14)的电动机，所述定子具有多个设置在定子极(22)上的线圈(13)，所述转子在所述定子中旋转，其特征在于，所述电动机是一个电子换向的电动机，定子(12)包括一叠相应的单件式的叠片，在电动机壳体部分(3)中设置一个用于电动机的控制电子装置(16)，并且定子(12)与线圈(13)和控制电子装置(16)不透水地浇铸在一起。
2.按权利要求1所述的水泵，其特征在于，所述转子(14)设计成一个两极的永久磁铁。
3.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，所述线圈(13)从内侧套装到定子极(22)上。
4.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，所述转子(14)和定子(12)通过一缝隙管(19)相互分开。
5.按权利要求4所述的水泵，其特征在于，所述缝隙管(19)由外部不强化的塑料制成。
6.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，在转子(14)和轴(9)之间设置一个实心的至少基本上封闭的铁环(15)。
7.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，控制电子装置(16)包括一个信号分析单元，该信号分析单元分析调制成接收的电源电压的信号并且用于调节泵电动机的转速。
8.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，对于定子(12)和转子(13)满足以下几何条件a＜A1，a＜A2，b＜B1，b＜B2，c＜C其中a＝线圈(13)的长度，A1＝两个相对置的极内侧(32)的最小间距，A2＝定子极(22)的长度，b＝线圈(13)的宽度，B1＝两个极内边缘的最小间距，在所述两个极内边缘之间正好有另一个定子极(22)，B2＝在安装状态下两个线圈外边缘的最小间距，在所述两个线圈外边缘之间正好有另一个线圈(13)，c＝定子极(22)的宽度，C＝线圈(13)的内部宽度。
9.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，定子极(32)的内部的弧长(BL)相对于被两倍的定子极(22)个数等分的与定子极内侧(32)相切的圆周减少大约11％至12％。
10.按上述权利要求之一所述的水泵，其特征在于，对于定子(12)，大概满足以下几何条件0.88×360°/n≤α≤0.89×360°/n其中α＝在两条从定子中心延伸的与定子极(22)的极内边缘(42)相切的直线(50)之间的角度，n＝定子极(22)的个数。
全文摘要
本发明涉及一种水泵，包括一壳体(1)，该壳体包括一个具有吸入口(4)和排出口(5)的泵壳体部分(2)和一个电动机壳体部分(3)，一个叶轮(8)连同轴(9)可旋转地设置在所述泵壳体部分中，在所述电动机壳体部分中容纳一个包括定子(12)和转子(14)的电动机，所述定子具有多个设置在定子极(22)上的线圈(13)，所述转子在所述定子中旋转，其特征在于，所述电动机是一个电子换向的电动机，定子(12)包括一叠相应的单件式的叠片，在电动机壳体部分(3)中设置一个用于电动机的控制电子装置(16)，并且定子(12)与线圈(13)和控制电子装置(16)不透水地浇铸在一起。
文档编号H02K11/00GK101086260SQ20071011021
公开日2007年12月12日 申请日期2007年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者A·汉克, H·兰贝茨 申请人:奥阿泽有限公司