CN101657137A - 具有加热装置的泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泵(10、110)，其尤其用于洗碗机，所述泵包括壳体，所述壳体包含壳体基部(28、128)；壳体盖(16、116)以及在所述壳体基部与壳体盖之间设置的用于加热洗液的加热装置(30、130、36、136)，所述加热装置形成所述壳体的环形侧壁，所述泵还包括在所述壳体内设置的叶轮(40、140)；相对于所述叶轮(40、140)的旋转轴线沿轴线在所述壳体盖(16、116)内设置的输入端口(18、118)；以及排出端口(20、120)，所述排出端口(20、120)在所述壳体盖(16、116)内设置。

Description

具有加热装置的泵
技术领域
本发明涉及泵，所述泵尤其用于洗碗机，包括壳体，所述壳体包含壳体基部、壳体盖、以及位于所述壳体基部与所述壳体盖之间的用于加热洗液的加热装置，所述装置形成壳体的环形侧壁；所述泵还包括叶轮，所述叶轮在壳体内设置；输入端口，所述输入端口相对于所述叶轮的旋转轴线在所述壳体盖内轴向设置；以及排出端口。
背景技术
由德国专利公开文献DE 20107363U1可知用于洗碗机的这种类型的泵。所述泵的缺点在于排出端口相对于轴向设置的输入端口的垂直布置结构。排出端口伸出超过泵的基本圆柱形的形状，导致了沿径向的泵的更大的长度。泵需要更多的安装空间并且减小了洗碗机的可用的空间。所述泵的另一缺点在于环形加热装置的小有效加热表面，所述表面此外由排出端口打开。为了可以在短时间内加热洗液，必须使得加热装置以高加热性能加热相应较高的温度。这可以导致问题，例如尤其在加热装置与相邻的塑料部件之间的连接点的过早老化，其中在所述点处还可以设置密封元件。这导致了密封材料的多孔性或者相邻的塑料部件的多孔性以及因此导致设备的泄漏。
发明内容
本发明的目的在于公开一种背景技术中所提到类型的简单的和便宜的泵，其具有(尤其沿径向)更小的外部尺寸，同时避免了前述的不足。
在背景技术中所提到的那种类型泵的情况中，根据本发明该目的得以实现在于，排出端口在壳体盖内设置。在盖内设置排出端口使得泵的外部尺寸相对于泵的纵向轴线沿径向被减小。泵所需的安装空间、尤其安装高度因此被减小。如果泵在清洗桶下方水平安装而泵的纵向轴线平行于清洗桶的底部，则可以节约有价值的安装高度。清洗桶的有用的容积可以因此在尺寸上增加。
优选地，设置成输入端口的纵向轴线相对于排出端口的纵向轴线以一锐角设置。另外，输入端口可以经由非常短的连接元件或者甚至没有连接元件而直接连接至清洗桶的储槽的排出口，并且排出端口可以连接至冲洗***的供应管线。利用在储槽上两个与输入端口和排出端对应的连接部的结构，诸如软管和它们的紧固器具的附加的部件可以被取消。
根据本发明盖内输入端口和排出端口的布置结构导致了加热装置的简单设计，所述加热装置尤其包括具有封闭圆环形横截面的管。针对加热装置中的开口的昂贵的和耗费人力的制造重新设计或机械加工步骤因而可以取消。因此，所述装置可以基本上利用标准部件被制造。此外，洗液可以在没有开口的管内比在具有开口的环内被更加均匀地加热，这是因为水沿管的整个横向表面的大面积的未扰乱的流被建立。
这种类型的管还容易替换。此外，由于筒形侧壁，泵的壳体的结构简化的设计是可行的，其中壳体盖和壳体基部可以由塑料制成，并且筒形侧壁可以单独地由金属制成。由于允许节约成本的制造复杂几何形状的壳体盖和基部，所以塑料的使用还使得减小了泵的整体重量。塑料同样是较差的导热体，这意味着加热的洗液可以实际上没有能量损失地在泵内被循环。加热装置的管有利地由金属制成，这是因为由于管的良好的导热特性，所述管将最多的热能传递至洗液。
此外，壳体盖还可以利用注射成型方法被制造，例如，并不涉及针对排出端口的明显额外的费用。由于输入端口导致的盖的形状的特定的复杂性(已经提到)因为排出端口的附加的结构而并未显著增加。
加热洗液所需的热能根据本发明由从外侧与加热装置的管接触的加热器具提供。例如，直接接触管的外侧的厚膜电阻器、筒形加热元件或加热线材可以被用作为加热器具。因为在管内没有中断，所以管上加热器具的方位基本上自由地可选择。加热器具可以例如设置成彼此相互平行布置的环的形式、螺旋形的形状或者垂直于或平行于管的纵向轴线的平条。例如通过将管印制有厚膜电阻器材料实现的用于将加热器具附着至管的横向表面的方法因此可以更加容易地实现。加热装置具有温度传感器，例如NTC或PTC电阻器，从而作为防止过热的保护装置。
管还可以由耐热塑料、尤其导电塑料组成。在该实施例中，加热器具可以一体形成到管中，从而加热器具的应用可以作为生产步骤被消除。
根据本发明，输入端口居中伸入到加热装置的区域中，并延伸直至叶轮的端面侧，同时形成一径向间隙。除了使得实现紧凑的结构以外，这还具有这样的优点，即通过输入端口所吸入的洗液可以以目标的方式以均匀的轴向流正好被引导直至叶轮的输入孔口。在泵的运行过程中，通过输入端口被吸入的洗液可以被预加热，这是因为壳体部件以及因此还有输入端口相应地被加热。这种效果通过输入端口内或上的附加的加热器具被增强。
从盖的方向被吸入的洗液的流在叶轮内被转向180度，并然后以螺旋形与吸入的洗液共轴线地流到加热器的内侧上的环形圆柱形空间而回到盖。为了使得该流回转的过程以最小能量损失的方式完成，在本发明的有利实施例中，叶轮具有沿壳体盖的方向弯曲的盖盘，从而将轴向吸入的洗液流沿轴向相反的方向重新引向排出端口。为了该目的，盖盘可以被弯曲成半球形的形状，从而将沿轴向居中或由叶轮居中吸入的洗液从叶轮的盖板之间的输入端口在一弯曲的路径上实际上完全重新指向经过180度。指向输入端口的盖盘的外径小于相对的盖盘的外径，因为在这种情况中洗液可以最佳地被重新指向到中空的圆柱形空间内。
用于泵送作用的叶轮的叶片还可以通过其形状和布置结构而有助于流的重新指向(重新定向)。在本发明的有利的实施例中，叶轮具有径向斜角的叶片。各叶片可以在其整个径向长度内被弯曲并沿叶轮的压力侧出口的方向被弯曲。在这种布置结构中，曲率在叶片的端部被加强，从而将所期望的流向赋予从叶轮出现的流。
在叶轮的出口所在的区域内，流由于叶轮的旋转而具有较大的径向分量。根据本发明的另一实施例改型，进一步有助于流的重新指向的引导机构因此在叶轮与排出端口之间被设置。所述引导机构还可以包括固定的引导叶片，其中所述固定的引导叶片在叶轮的出口下游以环的形状设置。引导叶片可以径向稍微斜角地在环形圆柱形空间中布置。所述叶片的叶片表面可以被弯曲，从而进一步抵消从叶轮排出的流的漩涡。这导致了沿轴向的流分量的增加。
根据本发明的另一有利的实施例，引导机构在盖上设置。为此目的，引导机构可以永久地作为独立的部件连接至盖或者还可以一体地模制到盖上作为单一部件。单件式的实施例需要更少的独立部件，并因此减少了制造泵壳体的成本。
在本发明的另一有利实施例中，壳体盖具有螺旋形引导元件，以便将洗液的流从加热装置指向到排出端口中。引导元件有助于来自环形圆柱形空间的洗液过渡到圆柱形排出端口中，这是通过沿排出端口的方向聚焦流而实现的。引导元件在输入端口的周围外侧以引导螺纹的形状固定地一体模制到盖中。所述引导元件可以设置成没有显著动能损失地实现洗液过渡到排出端口中。
同样，在由塑料制造盖时，由制造的约束而限制了可制造的几何形状的复杂性。例如，如果由于下切部不再可以在铸造过程之后从铸模无损地取出部件，则达到了这种限制。在本发明的可选有利实施例中，所述壳体盖因此至少部分地由弹性体组成。这允许甚至在非常复杂的几何形状的情况中盖从模具无损地被取出。此外，由于盖的弹性体部件的橡胶-弹性特性，所以盖的弹性体部件具有在洗液流从加热装置重新指向到排出端口的过程中很大程度适于洗液流的能力。因此，用于引导流的专门的螺旋形引导元件基本上可以省略。
在本发明的有利实施例中，为了确保弹性材料制成的盖满足相对于与其相邻的部件-尤其叶轮的稳定性和形状保持的需要，刚性模制的部件可以被使用以便加强壳体盖。所述部件可以确保输入端口相对于叶轮的限定的位置，从而消除了碰撞。此外，盖的刚性部件(例如相对于加热装置)的密封性可以更可靠地被确保。在这种情况中，弹性盖的各部分在加热装置的管与刚性模制部件之间被紧密地夹紧。
附图说明
参照附图以下借助于实施例更加详细地说明本发明的原理，其中：
图1示出了根据本发明的泵的第一实施例改型的透视图；
图2示出了如图1所示的泵的轴向纵向剖视图；
图3示出了如图2所示的泵的液力部件；
图4示出了如图2所示的叶轮的前视图；
图5示出了如图2所示的引导机构的透视图；
图6示出了根据本发明的泵的第二实施例改型的轴向纵向剖视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的泵10的第一实施例改型，包括两个主要组件，即电机12和与其邻接的液力部件(hydraulic part)14。液力部件14由一大致中空的圆柱形壳体盖16包围，在所述大致中空的圆柱形壳体盖内相对于泵10的纵向轴线11同心地设置输入端口18。从外侧看过去，排出端口20一体地模制在沿相对于轴线11的偏离的线延伸的壳体盖16的前端面上(参见图2)。壳体盖16具有连接元件22，借助于所述连接元件，泵10被固定在洗碗机内。在壳体盖16的横向表面上外部设置一多点连接器24，所述多点连接器具有七个接触翼片26，所述接触翼片彼此紧邻平行，以便向泵10供电。
在运行的过程中，泵10居中经由输入端口18从洗碗机的清洗桶抽吸洗液。在所述壳体盖16内，洗液在经由排出端口20再次向回被泵到洗碗机的清洗桶内之前被加热。在这种情况中，洗液借助于加热装置(参看图2)被加热，所述加热装置同样经由多点连接器24的接触翼片26获得电能。
泵10的非常紧凑的结构、尤其并不明显大于电机12直径的液力部件14的小外径使得泵10可以安装在一俯卧的位置，也就是说，所述泵的纵向轴线11基本上水平地延伸。
图2示出了如图1所示的泵10的轴线纵向剖视图。液力部件14的壳体基部28邻接电机12的前端面，并延伸直至壳体盖16。在壳体盖的前端面上一体模制排出端口20，所述排出端口的纵向轴线13相对于排出端口(20、120)的纵向轴线(13)以一锐角设置。在壳体基部28与壳体盖16之间设置没有开口的金属管30，所述管经由密封元件32连接至壳体盖16并经由密封元件34以液密性的方式连接至壳体基部28。圆周延伸的并彼此间隔的四个环形厚膜电阻器36在金属管30的横向表面(外周表面)上被印制。
在壳体盖16内居中设置输入端口18，所述输入端口邻接一叶轮40，与所述叶轮的前端面中的一个同时形成了一径向间隙38。叶轮40包括指向输入端口18的盖盘42以及指向壳体基部28的相对的盖盘44。叶轮40的各叶片46在两个弯曲的盖盘42与44之间延伸。叶轮40以不可旋转的方式连接至穿过壳体基部28进入液力部件14内的电机12的轴48的一个端部。
具有斜角的引导叶片54的引导机构52大致在叶轮40的高度处***到壳体盖16的凸缘形区段50上。壳体盖16还具有螺旋形引导元件，引导螺纹21用于引导洗液从加热装置30、36流到排出端口20中。
在泵10的运行过程中，叶轮40从洗碗机的清洗桶通过输入端口18吸入洗液，并且由于离心力将所述洗液径向向外压。由于盖盘42和44的曲率，洗液平行于泵的纵向轴线11沿超过90度的引导机构52的引导叶轮54的方向的弯曲路径沿径向在过程中被重新指向。为了更加清楚地说明洗液通过液力部件14的流路径，所述流路径单独地在图3中被示出，相应的流方向通过箭头被表示。
洗液随后冲击金属管30的内侧，其方式并不是垂直的，但是以相对于纵向轴线11的一角度的方式。引导机构52的引导叶片54然后有助于将沿轴向经由输入端口18到达的洗液流A重新沿排出端口20的方向指向。重新指向的洗液流然后沿由厚膜电阻器(thick-film resistor)36加热的金属管30的内侧流动并在这过程中被使得达到期望的温度。这可以以较短的时间均匀地并具有相对少量的输入能量的方式完成，这是因为管30的长度以及厚膜电阻器36的数量。洗液流通过管30的内侧的速度可以借助于引导机构52的引导叶轮54的入射角度被影响。各叶轮可以针对该目的例如以取决于程序的方式通过与控制装置相连的致动器被调整。
叶轮40的旋转使得洗液沿排出端口20的方向以螺旋形的形状流动。同时，引导机构52的引导叶片54将流的旋转运动分量转换成水平运动分量，因此洗液通过加热装置30、36的内侧上的环形圆柱形空间足够快速地到达排出端口。引导螺纹21使得流集中并赋予其排出端口21上游的主要层流的特征，由此，洗液沿方向B再次离开液力部件14。
图4以俯视图的方式示出了叶轮40的视图。所述叶轮包括具有较小外径的盖盘42以及具有较大外径的盖盘44。五个转子叶轮46在两个盖盘42、44之间设置并且沿径向弯曲。洗液经由输入端口18居中进入叶轮40，由于离心力在盖盘42、44之间通过转子叶轮46被径向向外压，并经由叶轮的外周从叶轮40再次排出。
图5以透视图的方式示出了引导机构52的视图。环形引导机构52包含稍微斜角的引导叶片54，所述稍微斜角的引导叶片径向向外指向并一体模制到一环51上。环51的内径D1对应于壳体盖16的凸缘形区段50的外径，所述引导机构52被推压到壳体盖上，从而所述引导机构以不可旋转的方式安坐在凸缘形区段50上。
图6示出了根据本发明的泵110的另一实施例改型，所述泵包括所示的电机112和液力部件114。与图1至5的实施例相反，泵110包括壳体盖116，所述壳体盖基本上包括具有橡胶-弹性特性的弹性部件117。在这种结构中，盖116的弹性部件117主要代替由第一实施例改型可知的引导螺纹。
弹性部件117以***漏的方式经由两个环形肋115抵接中央输入端口118。弹性部件110经由两个附加的肋113与金属管130密封隔离。印制有厚膜电阻器136的金属管130其前端面在一侧经由密封元件134连接至壳体基部128，并且所述金属管在另一侧经由密封元件132连接至固有形状稳定的环形盖元件111。
刚性模制的部件在弹性部件117与输入端口118或管130之间的连接点上设置，从而对于防止泄漏必须的接触压力作用在所述点上。刚性加强环107设置于输入端口118的连接点处，并且刚性加强环109设置于金属管130的连接点处。在横截面中以斜角形状形成的加强环107也用于在叶轮140所在的区域内维持弹性部件117的固有形状稳定性。在这种情况中同样被确保的是，在泵110的运行过程中弹性部件117并不与叶轮140的盖盘142碰撞。同时，弹性部件117的、借助于加强环107保持形状稳定的这部分用于形成叶轮140的盖盘142与输入端口118之间的径向间隙138。
由于壳体盖116的弹性部件117的橡胶-弹性特性，所以在与如图1至5所示的实施例改型相反的该实施例改型的情况中基本上可以取消引导机构和引导螺纹。弹性部件117适合于其弹性区域内的洗液流，因而确保了最佳的流过渡到排出端口120中。
附图标记列表
10、110            泵
11、13             纵向轴线
12、112            电机
14、114            液力部件
16、116            壳体盖
18、118            输入端口
19                 筒形区域
20、120            排出端口
21                 引导螺纹
22                 连接元件
24                 多点连接器
26                 接触翼片
28、128            壳体基部
30、130            金属管
32、34、132、134   密封元件
36、136            厚膜电阻器
38、138            径向间隙
40、140         叶轮
42、142、44、144盖盘
46、146         转子叶片
48              轴
50              凸缘形区段
51              环
52              引导机构
54              引导叶片
107、109        加强环
111             环形盖元件
113、115        肋
117             壳体盖116的弹性部件
A、B            洗液的流向
D1              内径

Claims (13)

1.一种泵(10、110)，其特别用于洗碗机，所述泵包括壳体，所述壳体包含壳体基部(28、128)；壳体盖(16、116)以及在所述壳体基部与壳体盖之间设置的用于加热洗液的加热装置(30、130、36、136)，所述加热装置形成所述壳体的环形侧壁，所述泵还包括在所述壳体内设置的叶轮(40、140)；相对于所述叶轮(40、140)的旋转轴线沿轴线在所述壳体盖(16、116)内设置的输入端口(18、118)；以及排出端口(20、120)，其特征在于，所述排出端口(20、120)在所述壳体盖(16、116)内设置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入端口(18、118)的纵向轴线(11)相对于所述排出端口(20、120)的纵向轴线(13)以一锐角设置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述加热装置(30、130、36、136)包括管(30、130)，所述管具有封闭的圆环形横截面。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加热装置(30、130、36、136)包含与所述管(30、130)外侧接触的加热器具(36、136)。
5.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述输入端口(18、118)伸入所述加热装置(30、130、36、136)中，并延伸直至所述叶轮(40、140)的端面侧，同时形成一径向间隙(38、138)。
6.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述叶轮(40、140)包含沿所述壳体盖(16、116)的方向弯曲的盖盘(42、142、44、144)，以使得将从所述输入端口(18、118)沿轴向被吸入的洗液流沿轴向相反的方向重新指向到所述排出端口(20、120)。
7.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述叶轮(40、140)具有径向斜角的叶片(46、146)。
8.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，在所述叶轮(40)与所述排出端口(20)之间设置引导机构(52)，以使所述流重新定向。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述引导机构(52)在所述壳体盖(16)上设置。
10.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述壳体盖(16)具有螺旋形引导元件(21)，以便将所述洗液的流从所述加热装置(30、36)引导至所述排出端口(20)。
11.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述壳体盖(116)至少部分地包括弹性体。
12.根据前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，还包括用于强化所述壳体盖(116)的刚性模制部件(107、109)。
13.一种载有水的家用电器，尤其是洗碗机，至少包括根据前述权利要求任一所述的泵。
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