CN109681473B - 一种流体泵及家用电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流体泵及家用电器，通过将加热元件直接置于加热泵腔内，将加热元件与水直接接触，以及将加热元件设计为螺旋结构，解决了设备小型化的同时，提高加热效率高。进一步，本发明所提供的流体泵控制单元结构简单，没有复杂的温度传递结构及要求导热率好的导热材料，因此本发明所提供的流体泵制造方便，易于推广，可应用到各种家用电器或加热流动介质的装置中。
Description
技术领域
本发明涉及智能家电设备技术领域，尤其涉及的是一种流体泵及家用电器。
背景技术
现有的带加热功能的流体泵，其结构一般为包括：上下泵壳、安装于泵壳内的叶轮、驱动叶轮转动的电机以及用于加热流体的加热单元。
现有技术中的加热单元所使用的加热技术有两种类型：一为管状加热元件，另外一种为加热膜技术，其中，管状加热元件其加热体通过焊接嵌在环形槽内，环形槽与水直接接触，在加热体上集成有温度控制装置。该加热单元和泵壳通过铆接或压接和泵壳固定在一起。该型加热泵结构紧凑，但有明显的缺陷：
第一、热效率低，加热元件与水不直接接触，而是通过一截面为矩形的环形槽通过压接或焊接连接，热量通过矩形槽的2个或3个侧面热传导，另外一面或两面直接暴露在空气中，热损失大；
第二、电热管功率密度很高，可靠性低，寿命有影响。受限于环形槽的尺寸，加热元件不可能有太大的散热面积，因此，其功率密度非常高，大于50W/cm2，在水流中局部有气泡的情况下，很容易因为局部干烧引起电热元件的失效，可靠性低。
第三、结构已到极限，不能进一步缩小尺寸，对于小型泵的应用场景无法应用。
因此，现有技术有待于进一步的改进。
发明内容
鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种流体泵及家用电器，克服现有技术中的流体泵热效率低、可靠性低和结构紧凑已达极限的缺陷。
本发明提供的第一实施例为一种流体泵，其中，包括：泵壳、安装在泵壳内部的叶轮和加热元件、分别连接在泵壳顶部和侧面上的进水管和出水管、用于将进所述进水管连接到泵壳上的法兰，以及设置在所述法兰上表面的温控元件；
所述泵壳内为加热泵腔；所述叶轮设置在所述加热泵腔内；所述叶轮安装在与所述泵壳底部相连接的电机转轴上；
所述加热元件设置在所述叶轮上方，呈螺旋结构；所述螺旋结构的上螺旋端口和下螺旋端口均穿过所述法兰上表面延伸出泵壳外侧。
可选的，所述法兰与加热元件通过一传热元件相连接，所述传热元件的顶端与法兰下表面相贴合，所述传热元件扣合在所述加热元件的螺旋结构上。
可选的，所述加热元件为双层螺旋结构或单层结构。
可选的，所述加热元件的双层螺旋结构的外侧面设置有避位半圆形凹槽，所述下螺旋端口紧贴所述避位半圆形凹槽的内表面延伸至法兰上表面的泵壳外侧。
可选的，所述传热元件包括：传热元件本体和设置在本体前端的导热片；
所述导热片设置在所述法兰下表面与加热元件螺旋结构上表面之间；所述传热元件本体的一侧边设置有两个分别与螺旋结构的曲面相适配的半圆型卡位孔，另一侧边设置为长方形平板结构。
可选的，所述温控单元设置在所述传热元件的上方。
可选的，所述温控元件设置在所述出水口的外侧。
可选的，所述法兰通过卡扣压接固定在泵壳上，或者所述法兰通过铆钉铆接固定在泵壳上。
可选的，所述泵壳的上端口还设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽内安装有密封环，所述泵壳与法兰之间通过密封环组成密封结构。
本发明提供的第二实施例为一种家用电器，其中，包括：所述的流体泵。
有益效果，本发明公开了一种流体泵及家用电器，通过将加热元件直接置于加热泵腔内，且将加热元件设计为螺旋结构，解决了设备小型化的同时，由于加热元件与水直接接触，加热效率高。进一步，本发明所提供的流体泵控制单元结构简单，没有复杂的温度传递结构及要求导热率好的导热材料，因此本发明所提供的流体泵制造方便，易于推广，可应用到各种家用电器或加热流动介质的装置中。
附图说明
图1是本发明第一实施例所述流体泵结构分解示意图；
图2是本发明提供的流体泵中加热元件的结构示意图；
图3是本发明所提供的流体泵的中传热元件的结构示意图；
图4是是本发明所提供的流体泵的剖面图；
图5是本发明提供的流体泵的立体结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的第一实施例为一种流体泵，如图1所示，包括：泵壳108、安装在泵壳108内部的叶轮107和加热元件106、分别连接在泵壳108顶部和侧面上的进水管和出水管101、用于将进所述进水管连接到泵壳上的法兰103，以及设置在所述法兰103上表面的温控元件102。
所述泵壳内为加热泵腔；所述叶轮107设置在所述加热泵腔内；所述叶轮107安装在与所述泵壳108底部相连接的电机转轴上。
所述加热元件106设置在所述叶轮107上方，呈螺旋结构；所述螺旋结构的上螺旋端口和下螺旋端口均穿过所述法兰103上表面延伸出泵壳外侧。
本发明所提供的流体泵的底部设置有电机，所述电机用于驱动叶轮转动。所述流体泵的加热泵腔内不仅设置有叶轮，也还设置有用于加热的加热元件。所述加热元件直接与待加热的介质相接触，直接进行热量的交互，从而提高了加热的效率。
进一步的，为了满足流体泵小型化的需求，结合图2所示，本发明中所提供的加热元件设置为螺旋结构或者单层结构，其可以为在金属管内放置电热丝设计而成的双层螺旋结构或者单层圆环状结构。因此所述加热元件在具体应用实施例中所使用的金属管设置为螺旋结构或相对应的圆环结构，其两端的上螺旋端口和下螺旋端口（或单圆环结构的上端口和下端口）均穿过所述法兰上表面延伸出泵壳外侧。
优选的，为了更有利用整个流体泵小型化，所述加热元件106为双层螺旋结构。所述加热元件106的双层螺旋结构的外侧面设置有避位半圆形凹槽，所述下螺旋端口紧贴所述避位半圆形凹槽的内表面延伸至法兰103上表面的泵壳108外侧。由于所述避位半圆形凹槽的存在，使得所述加热元件103的结构与心形结构相似。
具体应用实施中，较佳的，本发明所提供的流体泵使用两层螺旋结构，因此结构简单，紧凑，加热元件功率密度低，低于30W/cm2,并且由于螺旋结构之间与待加热的介质相接触，加热效率高。在实际一示例中，泵壳的外径只有78.5mm，功率为1800W,电热元件的功率密度只有22.85W/cm2 ，相对于现有设计的泵壳直径91mm，加热功率密度51W/cm2效果明显。
为了提高当流体泵加热异常时（比如当流体泵处于干烧时），检测出异常的反应速度，所述法兰103与加热元件106通过一传热元件105相连接，所述传热元件105的顶端与法兰103下表面相贴合，所述传热元件105扣合在所述加热元件106的螺旋结构上。所述温控单元102设置在所述传热元件105的上方。
由于所述传热元件105分别与加热元件106和法兰103相连接，将法兰与加热元件106连接为一体，因此可以将加热元件106的热量传递到位于法兰103上表面上的温控单元102，使得温控单元102及时感知加热异常。
具体的，如图3所示，所述传热元件105包括：传热元件本体1052和设置在本体前端的导热片1051；
所述导热片1051设置在所述法兰103下表面与加热元件106螺旋结构上表面之间；所述传热元件本体1052的一侧边设置有两个分别与螺旋结构的曲面相适配的半圆型卡位孔，另一侧边设置为长方形平板结构。
所述导热片1051的上表面固定在法兰103的下表面上，所述导热片1051的下表面贴合在所述螺旋结构的上表面上，而所述半圆形卡位孔与螺旋结构的曲面相适配，使得半圆形卡位孔可以卡扣在所述螺旋结构的螺旋线圈上。由于所述传热文件与法兰和加热元件均相连接，因此可以将加热元件的热量传递到法兰面，位于法兰面上的温控元件可判断收到的热量是否异常，及时作出反应。
为了更好的接收到传递的热量，判断出加热介质的加热温度情况，较佳的，所述温控元件102设置在所述出水管的外侧。
进一步的，在泵壳上设置多个压接的卡扣，所述法兰103通过卡扣压接固定在泵壳108上。法兰103上设置有易于塑性变形额开口，易于安装。同样的，还可以通过其他方式将法兰固定到泵壳上，将上下泵壳之间固定相连，比如：所述法兰还可以通过铆钉铆接固定在泵壳108上。
较佳的，为了增加所述流体泵整体的密封性能，所述泵壳108的上端口还设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽内安装有密封环104，所述泵壳108与法兰103之间通过密封环104组成密封结构。
本发明所公开的所述密封结构，不仅可以取得较佳的密封效果，还可以更好的利于泵壳内热量传递到法兰上的温控单元，进一步提高了温控单元控制加热介质的反应性能。
结合图4，本发明所提供的流体泵的剖面图，可以看到，本发明所提供的流体泵结构简单，而且各个部件之间布局紧凑。其中，加热元件的螺旋结构和直接深入加热泵腔内可以取得较小的占有空间和取得较高的加热效果，而传热元件的设计，可以较好的提高加热异常的反应速度，密封圈的设计进一步的提高了整个流体泵的密封性能和热传导。如图5所示为本发明所提供的流体泵的立体结构图，基于图4和图5所示，可以得到，本发明所提供的流体泵设计简单，易于控制，密封性能高，并且没有复杂的温度传导结构和较高导热系数的导热材料要求，适用于多种加热流质的应用场景。
本发明提供的第二实施例为一种家用电器，包括：所述的流体泵。
所述家用电器可以为：洗碗机或者洗衣机。可以想到的是，由于本发明所提供的流体泵体型小，加热效率高，能及时反应出加热异常，因此可当使用本发明所提供的流体泵安装到洗碗机、洗衣机等家用电器设备中后，可以得到较佳的加热效果。
本发明公开了一种流体泵及家用电器，通过将加热元件直接置于加热泵腔内，将加热元件与水直接接触，以及将加热元件设计为螺旋结构，解决了设备小型化的同时，提高加热效率高。进一步，本发明所提供的流体泵控制单元结构简单，没有复杂的温度传递结构及要求导热率好的导热材料，因此本发明所提供的流体泵制造方便，易于推广，可应用到各种家用电器或加热流动介质的装置中。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种流体泵，其特征在于，包括：泵壳、安装在泵壳内部的叶轮和加热元件、分别连接在泵壳顶部和侧面上的进水管和出水管、用于将所述进水管连接到泵壳上的法兰，以及设置在所述法兰上表面的温控元件；
所述泵壳内为加热泵腔；所述叶轮设置在所述加热泵腔内；所述叶轮安装在与所述泵壳底部相连接的电机转轴上；
所述加热元件设置在所述叶轮上方，呈螺旋结构；所述螺旋结构的上螺旋端口和下螺旋端口均穿过所述法兰上表面延伸出泵壳外侧；所述加热元件为双层螺旋结构；
所述法兰与加热元件通过一传热元件相连接，所述传热元件的顶端与法兰下表面相贴合，所述传热元件扣合在所述加热元件的螺旋结构上；
所述传热元件包括：传热元件本体和设置在本体前端的导热片；
所述导热片设置在所述法兰下表面与加热元件螺旋结构上表面之间，所述导热片的上表面固定在法兰的下表面上，所述导热片的下表面贴合在所述加热元件的螺旋结构的上表面上；所述传热元件本体的一侧边设置有两个分别与螺旋结构的曲面相适配的半圆型卡位孔，另一侧边设置为长方形平板结构；
所述温控元件设置在所述出水管的外侧。
2.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述加热元件的双层螺旋结构的外侧面设置有避位半圆形凹槽，所述下螺旋端口紧贴所述避位半圆形凹槽的内表面延伸至法兰上表面的泵壳外侧。
3.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述温控元件设置在所述传热元件的上方。
4.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述法兰通过卡扣压接固定在泵壳上，或者所述法兰通过铆钉铆接固定在泵壳上。
5.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述泵壳的上端口还设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽内安装有密封环，所述泵壳与法兰之间通过密封环组成密封结构。
6.一种家用电器，其特征在于，包括：权利要求1-5任一项所述的流体泵。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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