一种具有加热功能的泵的制作方法

1.本发明涉及泵领域，尤其涉及一种具有加热功能的泵。


背景技术：

2.现有的洗碗机泵为了增加加热功能，通常会在泵的内部或者外周设置加热件。
3.对于安装于泵外的加热件，不仅换热效率低、安全性差，还会增加泵的尺寸和外形复杂程度。对于安装于泵内的加热件例如螺旋状加热管而言，会增大泵内的其他零部件的安装难度，导致泵的壳体尺寸明显增大，严重影响泵的水力效率。
4.因此，如何在满足泵的加热需求的基础上，降低对泵的尺寸和水力效率的影响，成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种具有加热功能的泵，结构简单精巧，具有良好的换热效率和水力效率。
6.为实现上述目的，本发明提供一种具有加热功能的泵，包括端盖和设于所述端盖内的叶轮，还包括沿平面弯曲成环的环形管；所述环形管内穿设有加热丝；所述环形管围绕所述叶轮的中心轴且紧邻所述端盖的内壁盘绕；所述环形管的环径不大于所述叶轮的转动直径。
7.优选地，所述端盖内设有由所述内壁和所述叶轮限定成的上腔流道和下腔流道；所述上腔流道和所述下腔流道分别位于所述叶轮的轴向两侧且沿所述叶轮的轴向连通；所述上腔流道和所述下腔流道均呈流线型；所述环形管处于所述上腔流道和所述下腔流道的轴向连通处。
8.优选地，所述环形管的环开口处连接有直管；所述直管穿设且密封固定连接所述端盖。
9.优选地，所述端盖设有扁头接孔和用于封堵所述扁头接孔的密封盖；所述直管和压力开关集成安装于所述扁头接孔内；所述压力开关与所述加热丝的接线端子电连接。
10.优选地，所述端盖具体为阻燃端盖。
11.优选地，所述直管包括自所述环开口向所述环形管的径向外侧延伸的直管i和直管ii；所述密封盖设有可供所述直管i和所述直管ii分别贯穿的安装孔；所述安装孔的内孔壁设有定位凸起。
12.优选地，所述端盖具有用以与电机壳相互卡接固定的端盖卡接口；所述端盖卡接口用以供电机的转轴穿入以连接于所述叶轮。
13.优选地，所述端盖卡接口设有用以与电机壳的卡扣槽配合的卡扣和多个与电机壳的全部旋扣槽一一对应扣合连接的旋扣；所述卡扣在全部所述旋扣扣紧全部旋扣槽时卡嵌于卡扣槽内，所述卡扣用以沿所述旋扣和旋扣槽的旋转安装方向止动配合于卡扣槽；
14.任一所述旋扣包括用以先后旋转扣合于旋扣槽内的入口端和出口端，所述入口端
的高度小于所述出口端的高度；所述入口端和所述出口端二者的表面平滑过渡。
15.优选地，转轴和所述端盖卡接口的轴孔配合处设有具有动环和静环的机械密封件。
16.优选地，所述环形管位于所述叶轮的出水侧；所述叶轮的前盖板呈管状；所述内壁设有围绕于所述端盖的进口的限位环槽；所述前盖板嵌套于所述限位环槽。
17.相对于上述背景技术，本发明所提供的具有加热功能的泵包括端盖、设于端盖内的叶轮和沿平面弯曲成环的环形管。该具有加热功能的泵中，环形管内穿设有加热丝；环形管围绕叶轮的中心轴且紧邻端盖的内壁盘绕；环形管的环径不大于叶轮的转动直径。
18.上述泵采用具有平面环状结构的环形管及其加热丝对端盖内的流体进行加热。基于上述端盖、叶轮和环形管三者的相对位置关系，环形管及其加热丝对端盖内的流体可以充分有效地发挥加热作用，提高换热效率。环形管合理利用了端盖和叶轮之间的空隙，在满足前述换热效率的基础上，既不会造成端盖的尺寸明显增大，也便于避让端盖内的其他零部件，易于安装，方便控制泵的整体尺寸和外观形状，也不影响水力效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵的结构示意图；
21.图2为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵的剖视图；
22.图3为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵在环形管和压力开关处的局部结构示意图；
23.图4为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵的局部剖视图。
24.其中，10-电机壳、20-叶轮、30-端盖、50-压力开关、70-机械密封件、101-转轴、201-前盖板、202-叶片、203-后盖板、301-入口、302-出口、303-扁头接孔、304-旋扣、305-卡扣、306-限位环槽、310-上腔流道、320-下腔流道、400-定位凸起、401-密封塞、402-密封壳、403-钣金件、405-第一接线端子、406-第二接线端子、407-熔断器、408-直管i、409-直管ii、411-环形管、412-加热丝。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
27.请参考图1至图4，图1为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵的剖视图；图3为本发明实施例所提供的具
有加热功能的泵在环形管和压力开关处的局部结构示意图；图4为本发明实施例所提供的具有加热功能的泵的局部剖视图。
28.本发明提供一种具有加热功能的泵，包括端盖30、设于端盖30内的叶轮20以及设于端盖30内的环形管411；其中，环形管411沿平面弯曲成环，环形管411的形状可以呈圆环状或者非圆的环状；环形管411内穿设有加热丝412。流体自端盖30的入口301进入，经叶轮20旋转做功和环形管411的加热后，自端盖30的出口302流出。
29.在该具有加热功能的泵中，环形管411紧邻端盖30的内壁盘绕，也就是说，在环形管411所在平面处，端盖30的内壁的截面形状呈围设于环形管411外周的环状，且端盖30的内壁和环形管411的间距很小，例如环形管411距离前述内壁的距离远小于环形管411距离端盖30的中心的距离。
30.此外，环形管411围绕于叶轮20的中心轴分布，且环形管411的环径不大于叶轮20的转动直径。前述转动直径指的是叶轮20内全部叶片202的外缘所围设区域的直径，由此可见，叶轮20的全部叶片202围设于叶轮20的中心轴；环形管411和叶轮20的全部叶片202沿叶轮20的轴向间隔分布。根据叶轮20对端盖30内的流体的做功特点和前述流体的流动方向，沿叶轮20的轴向来看，全部叶片202的两侧可分别视为叶轮20的进水侧和出水侧。在该具有加热功能的泵中，环形管411可以设置于叶轮20的进水侧，也可以设置于叶轮20的出水侧，具体可根据端盖30内的安装空间而定。
31.本发明所提供的泵采用具有平面环状结构的环形管411及其加热丝412对端盖30内的流体进行加热。一方面，环形管411及其加热丝412在端盖30的安装位置符合叶轮20作用下端盖30内流体的流动特性，换句话说，基于上述端盖30、叶轮20和环形管411三者的相对位置关系，以环形管411所在平面截取流体在端盖30内的流动通道，则环形管411的形状和流体的截面形状完全重合或绝大部分重合，从而令环形管411及其加热丝412对端盖30内的流体充分有效地发挥加热作用，提高换热效率。另一方面，环形管411合理利用了端盖30和叶轮20之间的空隙，在满足前述换热效率的基础上，不会增加端盖30沿径向的尺寸，也不会明显增大端盖30沿轴向的尺寸，有利于控制泵的整体尺寸和外观形状和水力效率。
32.综上，上述具有加热功能的泵在满足加热功能的基础上，具有集成度高、形状规整、尺寸小、换热效率高、水利效率高等优点。
33.下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的具有加热功能的泵做更进一步的说明。
34.在该具有加热功能的泵中，端盖30内设有可供流体流动的空腔，以叶轮20为界，前述空腔可以划分为分别位于叶轮20的轴向两侧的上腔流道310和下腔流道320。前述上腔流道310和下腔流道320沿叶轮20的轴向连通，以图1所示方位来看，叶轮20的轴向竖向分布，上腔流道310位于叶轮20的全部叶片202的上方，下腔流道320位于叶轮20的全部叶片202的下方，上腔和下腔流动在图1的竖向连通。至于环形管411，则设置于前述上腔流道310和下腔流道320的轴向连通处。
35.上述实施例中，上腔流道310和下腔流道320均呈流线型，且二者彼此之间以平滑趋势衔接，有利于提高该具有加热功能的泵的水力效率和过流能力，确保流体经叶轮20旋转做功后可高速且充分接触环形管411，从而提高换热效率。
36.在该具有加热功能的泵中，环形管411可通过直管穿设端盖30，从而令环形管411
内的加热丝412接通于外界的电源。直管可连接于环形管411的环开口处，且直管内的管腔和环形管411内的管腔连通，例如，环形管411呈圆环状且具有环开口，前述环开口处连接有两个直管，则前述环形管411和直管的组合结构的形状类似于话筒的轮廓形状或者大写希腊字母ω。本发明所提供的实施例中，前述直管往往与环形管411处于同一平面内。
37.相较于环形管411而言，直管的长度短，便于穿设且密封连接端盖30；直管内往往不设置加热丝412，仅设有与环形管411内的加热丝412连接的电线，以便将外界电源引入该具有加热功能的泵内。
38.进一步地，该具有加热功能的泵中，端盖30还设有扁头接孔303、安装于扁头接孔303内的密封盖和压力开关50。扁头接孔303连通端盖30的内部和外界，直管和压力开关50均安装于扁头接孔303内，密封盖填堵扁头接孔303、直管和压力开关50四者之间的间隙，实现直管和压力开关50在扁头接孔303内的密封固定。其中，压力开关50可与加热丝412的接线端子电连接，从而基于压力开关50的压力检测结果控制前述接线端子与外界电源的电路通断，熔断器407具体可设置于直管和环形管411的连接处。其中密封盖包括密封塞401、密封壳402和钣金件403，钣金件403可与直管焊接固定。
39.进一步地，端盖30具体为阻燃端盖。此时，该具有加热功能的泵具有三重安全保障措施，第一重为压力开关50，第二重为熔断器407，第三重为阻燃端盖。压力开关50和熔断器407可以有效保障环形管411及其加热丝412在加热过程中的作业安全，阻燃端盖有利于保障该泵在相关产品内的使用性能。例如，当端盖30内缺水时，端盖30内的压力下降，压力开关50检测前述压力信号并控制加热丝412的开启和关闭。当压力开关50失效时，则熔断器407进行保护。
40.为了提高该具有加热功能的泵的结构安装性能，上述直管包括直管i408和直管ii409，直管i408和直管ii409分别自环形管411的环开口向环形管411的径向外侧延伸。由于直管i408和直管ii409均穿设于扁头接孔303内，因此，与之相适应地，密封盖设有可供直管i408和直管ii409分别贯穿的安装孔。利用直管i408和直管ii409二者与两个安装孔的配合关系，可以有效维持环形管411在端盖30内的安装强度和安装角度和密封性。其中，直管远离环形管411的一端设有接线端子，例如，直管i朝外的一端设有第一接线端子405，直管ii409朝外的一端设有第二接线端子406。
41.特别的，上述直管i408和直管ii409可平行分布，且二者均与环形管411位于同一平面。此时，直管和环形管411的组合结构的形状如图1和图3所示，其结构紧凑，外形精巧简约，既方便压力开关50和直管的集成安装，也能够减少直管在扁头接孔303内占据的安装空间，有利于降低扁头接孔303处流体泄漏的风险。
42.此外，上述实施例中，安装孔的内孔壁可以设置向安装孔内部突出的定位凸起400，该定位凸起400用于卡紧直管，提高直管在安装孔的轴向上的定位强度。前述定位凸起400具体可以设置为与安装孔同轴的环状凸起，也可以设置为一个或多个点状凸起。特别的，定位凸起400设置为环状凸起时，定位凸起400不仅可以起到定位效果，还可以提高直管和安装孔的密封连接效果，防止泄露。
43.除了基于直管及其装配关系提高该具有加热功能的泵的结构安装性能以外，还可以调整端盖的形状构造来提高该具有加热功能的泵的结构安装性能。
44.例如，端盖30具有端盖卡接口，该端盖卡接口一方面用于卡接固定电机壳10，例
如，端盖30的端盖卡接口和电机壳10的电机卡接口同轴对准拼接，由此实现该泵与电机的组合装配；该端盖卡接口另一方面可供电机的转轴101穿入，进而令前述转轴101连接于该泵的叶轮20，令电机驱动叶轮20旋转。
45.上述示例中，端盖30及其内部的叶轮20、环形管411、直管以及压力开关50等零部件单独装配并形成泵，电机壳10与电机的其余零部件可单独装配并形成电机，最后再将前述泵和前述电机合并安装。
46.以下提供一种电机10和泵的具体卡接固定方式。
47.电机壳10在转轴101穿出电机壳10的一侧设有接口i，端盖30设有接口ii，电机壳10和端盖30此二者以接口i和接口ii对准且插接的角度实现固定连接。
48.接口i设有卡扣槽和多个旋扣槽，接口ii设有卡扣305和多个旋扣304。接口i和接口ii对准插接时，全部旋扣304一一对应旋入且扣紧全部旋扣槽，与此同时，卡扣305插入卡扣槽内，用于阻止旋扣304和旋扣槽在旋转安装方向上产生相对运动，进一步提高接口i和接口ii的固定连接强度。可见，电机壳10和端盖30可通过接口i和接口ii实现快速、准确安装。
49.其中，卡扣305和卡扣槽的上述装配关系可基于卡扣305的弹性实现，例如，卡扣305在接口i和接口ii二者的轴向可发生弹性变形，从而既满足旋扣304和旋扣槽二者的装配要求，又能够对旋扣304和旋扣槽起到止动作用。
50.此外，任意一个旋扣304包括入口端和出口端，入口端指的是首先旋入旋扣槽的一端，出口端则指的是最后旋入旋扣槽的一端。为了方便装配，入口端的高度小于出口端的高度，且入口端和出口端二者的表面平滑过渡。简单来说，旋扣304先进入旋扣槽的一端的尺寸比较小，容易引导旋扣304插入旋扣槽内。
51.其中，入口端和出口端的高度指的是旋扣304在图2所示的上下方向的尺寸。
52.进一步地，该具有加热功能的泵还包括用以设于转轴101和端盖30之间的机械密封件70。机械密封件70包括动环和静环，动环和静环套设于转轴101并安装于转轴101和端盖30的轴孔配合处，用于保证转轴101相对于端盖30的转动灵活性且保证端盖30的密封性。
53.本发明还提供一种具体实施例，除了具有上述结构特点以外，还包括设于端盖30的内壁的限位环槽306；叶轮20包括与全部叶片202同轴分布且呈管状的前盖板201。限位环槽306可供叶轮20的前盖板201卡嵌套接；限位环槽306和前盖板201的前述装配关系有利于降低流体回流损失，提高该具有加热功能的泵的容积效率。
54.上述示例中，叶轮20的前盖板201与后盖板203均呈轴套状且二者同轴设置；若干叶片202以后盖板203的中心为中点呈放射状分布。可见，该叶轮20中，后盖板203的直径也就相当于该叶轮20的转动直径。
55.以上对本发明所提供的具有加热功能的泵进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。