一种结构紧凑的水泵控制器的制作方法

1.本实用新型涉及水泵制造技术领域，具体涉及一种结构紧凑的水泵控制器。


背景技术：

2.我们知道，在现有的水泵供水系统中，为了实现水泵的正常工作和自动控制，需要配置一个用于控制水泵运行状态的控制器，以便根据下游用水需求启动水泵工作而供水，或者关闭水泵停止供水，从而避免造成管路的水压过高、水泵的负载过大而造成浪费甚至损坏。为了方便设置水泵运行的参数等，目前，水泵控制器大都设置在水泵电机外侧。现有的水泵控制器通常包括一个壳体，壳体内设有用于控制水泵电机运行的控制电路板。可以理解的是控制电路板在工作时会产生较多的热量而需要相应地散热，尤其是，为了提高水泵的工作效率，降低电耗，人们通常会对水泵电机采用变频控制。相应地，此时的控制电路板还同时起到电源板的作用，运行时会产生更多的热量。为了确保控制电路板的散热，人们通常会在控制器的壳体内设置相应的散热器，控制电路板设置在散热器上，壳体上设置散热孔。
3.但是，现有的控制器结构在散热方面仍然存在如下缺陷：由于控制电路板会产生较多的热量，因此，需要设置外形尺寸较大的散热板以及相应的外壳体，从而增大水泵控制器的外形尺寸以及制造成本，对于某些狭窄的安装空间，甚至会造成水泵安装的困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的水泵控制器所存在的外形尺寸较大、从而限制其适用的安装空间的问题，提供一种结构紧凑的水泵控制器，在确保控制器原有功能作用不变的基础上，可显著地减小控制器的外形尺寸，使其适用于不同的安装空间。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种结构紧凑的水泵控制器，其适用于具有驱动电机的水泵的控制，包括外壳体、电机控制板，所述驱动电机包括电机外壳、设置在电机外壳内的定子和转子、供冷却空气流通的散热通道，在电机外壳内设有靠近电机外壳内侧壁的控制腔、以及用于布置定子和转子的工作腔，所述电机控制板设置在控制腔内，所述电机控制板贴靠控制腔中电机外壳的内侧壁。
7.可以理解的是，相对水泵控制器外壳体而言，驱动电机的电机外壳尺寸要大得多。此外，电机外壳内除了设有定子、转子以外，还设有用于转子、定子等散热的散热通道。当然，散热通道内还需设置相应的散热风扇。当散热风扇运转时，可以向内吸入外界的冷空气，从而对内部的转子、定子等部件进行散热冷却。也就是说，在电机外壳上应设置进风孔和出风孔，从而构成散热通道。此外，电机外壳本身也对转子、定子起到良好的散热作用。
8.本实用新型创造性地将水泵控制器中主要的发热元件——电机控制板从外壳体内移出，并将其设置在电机外壳内。在不影响电机外壳整体尺寸的前提下，充分利用电机外壳内的散热通道的散热效果，使电机控制板得以良好的散热冷却。并且使水泵控制器外壳
体的尺寸显著缩小，进而使具有水泵控制器的水泵能适用于不同的安装空间。
9.需要说明的是，当电机控制板设置在电机外壳内的控制腔内时，我们只需使电机控制板与水泵控制器电连接，即可实现水泵控制器的全部现有功能、效果、作用，而无需对其余结构进行任何改进，特别是，无需增加新的结构特征，因而不会增加整体制造成本。
10.作为优选，在电机外壳上对应控制腔处设有与电机外壳通过螺钉连接的控制盖体，所述电机控制板贴靠所述控制盖体内侧壁设置，所述外壳体通过螺钉与设置在所述控制盖体外侧壁上的支撑柱相连接。
11.本实用新型在电机外壳上对应控制腔处设有可打开的控制盖体。这样，需要安装电机控制板时，只需拆卸控制盖体，然后将电机控制板固定安装在控制盖体的内侧，再将控制盖体用螺钉固定在电机壳体上，一方面使电机壳体外形保持完整，另一方面，可使电机控制板贴靠控制盖体内侧壁，从而有利于电机控制板的热量通过控制盖体以及电机外壳散发，进而提高电机控制板的散热效率。
12.由于水泵控制器的外壳体是设置在控制盖体外侧壁上的支撑柱上的，因此，可确保水泵控制器的外壳体与电机外壳之间形成一定的空隙，避免电机外壳的热量传导到水泵控制器的外壳体上，同时方便水泵控制器的稳固安装。
13.作为优选，所述控制腔内还设有功率因素校正板。
14.功率因素校正板可有效地调校驱动电机的功率因素，进而提升其效率。本实用新型将同样发热较多的功率因素校正板设置在控制腔内，既可减小水泵控制器壳体的外形尺寸，同时有利于功率因素校正板的散热冷却。
15.作为优选，所述电机控制板和功率因素校正板并排设置。
16.当电机控制板和功率因素校正板并排设置时，可有效地降低控制腔的厚度，便于在电机外壳内的布置，并且不会对驱动电机自身的散热产生不利影响。可以理解的是，电机外壳通常呈圆柱形，此时，并排设置的电机控制板和功率因素校正板会围绕电机外壳的中心轴线设置，并在电机控制板和功率因素校正板之间形成一个夹角。甚至，我们可使电机控制板和功率因素校正板在电机外壳内侧壁上呈大致对称设置，从而有利于均匀冷却散热。
17.作为优选，所述电机外壳包括靠近水泵一端设有工作腔的主体段、远离水泵一端设有控制腔的控制段，在控制段的内侧端面中心位置设有梭形的导流锥，在导流锥和电机外壳内侧壁之间形成环形的散热通道，在控制段的端面设有若干位于散热通道内的通风孔，所述控制腔位于散热通道内。
18.在本方案中，我们在控制段内设置一个导流锥，从而在导流锥和电机外壳内侧壁之间形成环形的散热通道，当散热风扇运行时，外界的冷空气即可通过通风孔进入散热通道内，一方面对位于散热通道内的控制腔进行有效的冷却，同时对主体段内的定子和转子进行散热冷却。
19.因此，本实用新型具有如下有益效果：在确保控制器原有功能作用不变的基础上，可显著地减小控制器的外形尺寸，使其适用于不同的安装空间。
附图说明
20.图1是水泵控制器和水泵的一种连接结构示意图。
21.图2是控制腔的一种结构示意图。
22.图3是电机控制板和功率因素校正板一种布置结构示意图。
23.图4是电机外壳的一种内部结构示意图。
24.图中：1、外壳体
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2、电机控制板
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3、驱动电机
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31、电机外壳
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311、控制盖体
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312、支撑柱
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313、主体段
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314、控制端
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315、导流锥
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316、通风孔
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32、控制腔
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33、工作腔
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4、功率因素校正板
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6、水泵。
具体实施方式
25.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
26.如图1、图2所示，一种结构紧凑的水泵控制器，其适用于具有驱动电机3的水泵6的控制，具体地，水泵控制器包括外壳体1、电机控制板2，所述驱动电机包括电机外壳31、设置在电机外壳内的定子和转子（图中未示出）、散热风扇、供冷却空气流通的散热通道，在电机外壳内设有靠近电机外壳内侧壁的控制腔32、以及用于布置定子和转子的工作腔33，电机控制板设置在电机外壳的控制腔内、并贴靠控制腔中电机外壳的内侧壁。
27.当然，外壳体可包括一个可翻转打开的翻盖、设置在翻盖下面的显示屏，当打开翻盖时，显示屏可显示水泵控制器的设定参数和运行参数，并且显示屏上设置相应的参数设置按键。
28.由于驱动电机的电机外壳尺寸要比水泵控制器外壳体大得多，因此，当我们将水泵控制器中主要的发热元件——电机控制板从外壳体内移出，并将其设置在电机外壳内时，不会影响电机外壳的整体尺寸。此外，由于电机外壳内除了设有定子、转子以外，还设有用于散热的散热风扇。当散热风扇运转时，可以向内吸入外界的冷空气，从而对内部的转子、定子等部件进行散热冷却，此外，电机外壳本身也对转子、定子起到良好的散热作用。也就是说，在电机外壳上设有包括进风孔和出风孔的通风孔，其中冷却空气从进风孔至出风孔流经的通道即构成散热通道。因此，上述结构的改进有利于充分利用驱动电机内的散热通道的散热效果，使电机控制板得以良好的散热冷却，并且使水泵控制器外壳体的尺寸显著缩小，进而使具有水泵控制器的水泵能适用于不同的安装空间。
29.作为一种优选方案，我们可在电机外壳上对应控制腔处设置与电机外壳通过螺钉连接的控制盖体311，电机控制板贴靠控制盖体内侧壁设置，从而有利于电机控制板的热量通过控制盖体以及电机外壳散发，进而提高电机控制板的散热效率。
30.此外，水泵控制器的外壳体可通过螺钉与设置在控制盖体外侧壁上的支撑柱312相连接，从而在水泵控制器的外壳体与电机外壳之间形成一定的空隙，避免电机外壳的热量传导到水泵控制器的外壳体上，同时方便水泵控制器的稳固安装。
31.为了提升驱动电机的效率，如图3所示，本实用新型还包括功率因素校正板4，并且将功率因素校正板同样设置在控制腔内，以减小水泵控制器壳体的外形尺寸。
32.进一步地，我们可使电机控制板和功率因素校正板在控制腔内并排设置，以有效地降低控制腔的厚度，便于在电机外壳内的布置，并且不会对驱动电机的散热产生不利影响。此时，我们可使电机控制板和功率因素校正板贴靠电机外壳内侧壁设置，以提升散热效果。
33.更进一步地，如图1、图4所示，电机外壳包括靠近水泵一端且内部设有工作腔的主体段313、远离水泵一端内部设有控制腔的控制段314，在控制段的内侧端面中心位置设有
梭形的导流锥315，从而在导流锥和电机外壳内侧壁之间形成环形的散热通道，在控制段的端面设有若干位于散热通道内的通风孔316，所述控制腔位于散热通道内。
34.在本方案中，我们在控制段内设置一个导流锥，从而在导流锥和电机外壳内侧壁之间形成环形的散热通道，当散热风扇运行时，外界的冷空气即可通过通风孔进入散热通道内，一方面对位于散热通道内的控制腔进行有效的冷却，同时对主体段内的定子和转子进行散热冷却。