专利名称：电动微型水泵系列的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非容积式泵，尤其是非容积式的电动微型水泵。
在中国专利89219204.6中公开了一种电动微型水泵，它采用旋涡式泵来输送液体，该泵的工作效率较低，只有20％左右；它也不含随水阀开、闭自动开、闭电机电源的控制系统。如果电机长时间在小流量下运转或发生堵转，还会导致超载，严重发热，甚至烧毁。
本实用新型的目的在于提供一种工作效率较高的电动微型水泵系列，以及电机不怕堵转或超载、且可由水阀来控制的自动式电动微型水泵系列。
本实用新型采用部分流式泵，它具有径向式直叶片的全开式叶轮，泵壳为同心环式涡壳，其流通截面为矩形，泵的出水口内腔设有带限流喷嘴的扩压器。
该系列泵的叶轮含有6～8片沿圆周平均分布的叶片，叶片前面倾角为8～12°，叶片出口端宽度为8～10mm，叶轮直径为70～130mm，相应的泵壳直径比叶轮直径大5～8mm，叶轮与泵壳及泵后盖之间的间隙为1～2mm，进、出水管的内径为12～25mm。
该泵附加的自动控制部分包括扭簧活门、动合式干簧管、双向可控硅、温度保护器及电阻、电容等元器件，其中扭簧活门上带有永磁体，装于进水管道内，动合式干簧管、双向可控硅及电阻、电容等装于同一壳体内，且干簧管要靠近扭簧活门，干簧管JAG的两端并联入电容电阻串C2、R2后，一端串联电阻R1后接双向可控硅T的A1极，另一端接双向可控硅T的G极，可控硅的A1极再串接带电阻R3的指示灯LED、温度保护器JB1、电机绕组D后接电源插头A端，可控硅的A2极再串接温度保护器JB2后接电源插头B端，温度保护器JB1、JB2分别装在电机内和管道内；或者在双向可控硅T与指示灯LED之间再接一个双触点开关K，开关的O端接指示灯，一个触点K1接可控硅的A1极，另一个触点K2接可控硅的A2极。
附
图1.本实用新型的压头特性曲线示意图。
附图2.本实用新型的管道式结构示意图(含有自动控制部分)。
附图3.本实用新型的卧式结构示意图(不含自动控制部分)。
附图4.本实用新型的自动控制部分线路原理图。
被输送的水(或其它液体介质)从叶轮中心处进入叶栅，随叶轮一起转动，从叶轮边缘甩出。由于采用径向直叶片，使泵的特征曲线比较平坦(见附
图1)；又由于叶片较宽，叶栅内的流速小，而且径向直叶片和同心环涡壳制造方便，流程的内表面光洁度容易得到保证，故它的流动损失相当小；同时叶轮采用全开式，亦减少了运行中的圆盘摩擦损失，因此比原旋涡式泵的总效率可高一倍左右。另外当关闭泵后水阀时，该泵处于低负载工作状态，因此在较长时间不切断电机电源也无大妨碍。
本实用新型的自动控制过程当联通泵的水阀关闭时，泵内的水即停止流动，这时扭簧活门在扭簧的作用下关闭，其上的永磁体磁力作用于干簧管JAG而使干簧管触点断开，因此切断电机电源，使电机停转；当水阀打开时，泵内的水开始流动，使扭簧活门开启，其上的磁力对干簧管的作用降低、干簧管触点接通，电机重新开始运转。电容电阻串C2、R2的作用是对干簧管等进行保护。温度保护器JB1和JB2分别监测电机本身温度和水等工作介质温度，万一电机发生超载、堵转等而引起过热或工作介质温度过高，它们即自动切断，达到温保的作用，待温度恢复正常时重新接通。设置开关K是为了给使用者提供方便，根据实际需要进行选择如果想要实现由水阀自动控制泵运行，就将开关拨向K1触点，否则就拨向K2触点。
本实用新型可以制作成管道式或卧式，其主要区别就在于进水管的设置。卧式的进水管2方向与叶轮7的轴线一致，而出水管(即扩压器6)的方向与之垂直，并且可以上、下、左、右四个方向随意安装；管道式的进水管与出水管在同一轴线上，并与叶轮的轴线垂直。带动叶轮的微型电机1选用单相交流220V电容运转电机，运转平稳、噪音低，并且要求有较高的起动力矩和过载系数。电机与泵体之间采用油封10(或机械密封)和甩水盘11双重密封，泵壳3与泵后盖9之间采用O型环8密封。叶轮可以靠与轴相配的、平行于轴线的平面传扭、靠轴肩定位，以方便安装。电源电缆配有三芯插头，并使用拉不脱线卡将电缆引出端固定，以提高安全性。泵的设计形成系列，按电机轴功率可分为40w、60w、90w、120w等。对于单相电容运转电机，叶轮直径可相应在70～130mm之间选取，相应的涡壳直径比叶轮直径大5～8mm即可，叶轮与泵壳及泵后盖之间的间隙为1～2mm，进、出水管的内径相应为12～25m。叶片数、叶片前面倾角和叶片出口端宽度对于不同的电机功率可以选同样的数值，例如对单相电容运转电机来说，均可在叶片数为6～8片、前面倾角为8～12°、出口端宽度为8～10mm内选取。例如，根据上述设计所制作的40W微型水泵，其最大流量可达1.6m3／h，最大压头可达8m。叶轮、泵壳、泵后盖等可采用增强尼龙制作，叶轮轴(亦即电机轴)可用不锈钢材料，油封等密封件可采用特制丁腈橡胶等。该泵不仅能输送水，还能输送饮料、轻质油，以及酸、碱溶液等介质，而且介质温度接近100℃时也不会引起变形、卡泵。
单相电容运转电机本身所带的电容器13(即附图4中的电容C1)可以直接安装在电机上方(如附图3所示)，也可以与控制部分的干簧管等零部件一起装在由泵壳前腔和顶盖5构成的壳体内(如附图2所示，此时带永磁体的扭簧活门4装在位于泵壳前腔内的进水管道里)，以缩小泵的整体体积，通往电机的引线经由泵体的内部打孔穿行、不外露，在泵的整体结构上实现机电一体化；还可以将控制部分的干簧管、扭簧活门等零部件一起装在一个单独的壳体内，与管道联接。电机的温度保护器12(即附图4中的JB1)装在电机内部、贴紧定子绕组，介质的温度保护器(即附图4中的JB2)装在水管内即可。
综上所述，本实用新型所提供的电动微型水泵系列不仅具有压头变化平坦、流量大、工作效率高、运行平稳、噪音低的综合优势，而且还具有工作可靠、寿命长的特点，且电机不怕堵转或超载，可实现由水阀控制泵运行。该泵能耐热、耐酸碱，不会造成水质污染，同时还拆装维护方便，易于制造。它不仅可以供家庭使用以解决水压不足问题，还可以与水冷空调机、太阳能热水器、燃气热水器等配套使用，或配用于小型庭院式喷泉，输送饮料、轻质油、酸碱性溶液等，应用范围较广。
权利要求1.一种电动微型水泵系列，由微型电机(1)带动，其特征在于采用部分流式泵，具有径向式直叶片的全开式叶轮(7)，泵壳(3)为同心环式涡壳，流通截面为矩形，泵的出水口内腔设有带限流喷嘴的扩压器(6)。
2.如权利要求1所述的电动微型水泵系列，其特征在于该泵叶轮有6～8片叶片，叶片前面倾角为8°～12°，叶片出口端宽度为8～10mm，叶轮直径为70～130mm，相应的泵壳直径比叶轮直径大5～8mm，叶轮与泵壳及泵后盖之间的间隙为1～2mm，进、出口水管的内径为12～25mm。
3.如权利要求1、2之一所述的电动微型水泵系列，其特征在于该泵还带有包括扭簧活门、动合式干簧管、双向可控硅、温度保护器及电阻、电容等元器件的自动控制部分，其中扭簧活门(4)上带有永磁体，装于进水管道(2)内，动合式干簧管、双向可控硅及电阻、电容等装于同一壳体内，且干簧管要靠近扭簧活门，干簧管JAG的两端并联入电容电阻串C2、R2后，一端串联电阻R1后接双向可控硅T的A1极，另一端接双向可控硅T的G极，可控硅的A1极再串接带电阻R3的指示灯LED、温度保护器JB1、电机绕组D后接电源插头A端，可控硅的A2极再串接温度保护器JB2后接电源插头B端，温度保护器JB1、JB2分别装在电机内和管道内。
4.如权利要求3所述的电动微型水泵系列，其特征在于在双向可控硅T与指示灯LED之间再接一个双触点开关K，开关的O端接指示灯，一个触点K1接可控硅的A1极，另一个触点K2接可控硅的A2极。
专利摘要本实用新型提供了一种电动微型水泵系列。采用部分流式泵，具有压头变化平坦、流量大、工作效率高、运行平稳、噪音低的综合优势；装有扭簧活门、动合式干簧管、双向可控硅、温度保护器等元件的自动式泵可实现由水阀直接控制泵运行，工作可靠、寿命长。该泵能耐热、耐酸碱，不会造成水质污染，拆装维护方便，易于制造。它不仅可家用，还可与水冷空调机、热水器等配套，或配用于小型庭院式喷泉，以及输送饮料、轻质油类等，应用范围较广。
文档编号F04D13/06GK2201500SQ9424220
公开日1995年6月21日 申请日期1994年7月11日 优先权日1994年7月11日
发明者顾民, 周玉明, 朱荣初 申请人:南京航空航天大学