CN112360730B - 一种水族动力直线泵 - Google Patents

Abstract

本发明型技术涉及水族生物环境人工造浪、加氧、蛋白分解循环动力领域，特别是公开一种水族动力直线泵，既能实现高效造浪、循环加氧、蛋白分解循环，也能简化本体结构，更能节约社会资源。相对离心泵泄露缺陷导致触电安全隐患，隔膜泵、屏蔽泵虽能0泄露但其结构更加复杂效率较低，本发明型技术在直线流体技术路线指导下，实现了水族动力高效率和低噪音要求，从本体结构上彻底取消轴系和密封***特征和实现智能化。如附图所示，水流从输入口(2)进入，在从电线接头(1)得电后电能转化成流体机械能的作用下，从输出口(8)出来。

Description

一种水族动力直线泵

技术领域

本发明型技术涉及水族生物环境人工造浪、加氧、蛋白分解循环动力领域，特别是公开一种水族动力直线泵，既能实现高效造浪、循环加氧、蛋白分解循环，也能简化本体结构，更能节约社会资源。

背景技术

水族动力泵产品结构比较多，主要是离心泵，但有泄露缺陷导致触电安全隐患，隔膜泵、屏蔽、磁力泵虽能实现0泄露，但其结构更加复杂，效率明显较低。

本发明型技术在直线流体技术路线指导下，将水族生物环境的人造波浪，或增氧循环动力的高效率、低噪音、长寿面为主要要素，并从本体结构特征和实现智能化管理方法上进一步公开。

发明内容

本发明型技术主要解决水族生物环境的造浪、循环加氧、蛋白分解循环动力的效率低、噪音大、寿命短的问题，和如何实现智能化管理。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明描述中涉及的时间数值，可按照实际需要重新定义，并非特定不变的数值。

具体如下：

一种水族动力直线泵，其特征在于，由电线接头、定子组件、线包绕组件、散热外壳、输入盖、输出盖、转子、输入螺旋环、导流环、输出螺旋环、心杆、限位环、隔离套筒组成圆柱体或者多边形柱形本体，定子组件位于本体最外层，输入盖、输出盖分别位于本体两端，转子、输入螺旋环、输出螺旋环、导流环、心杆、限位套、隔离套筒位于本体圆心中央，电线接头位于本体的输入盖恰当位置，隔离套筒两端分别连接输入盖和输出盖的中央圆孔对应位置，转子圆心孔内壁分别与输入螺旋环的外壁和输出螺旋环的外壁固定，导流环外壁与转子圆心孔内壁保持一定的间隙，输入螺旋环和输出螺旋环圆心中都有一小通孔，心杆穿过小通孔，心杆与导流环的圆心固定不动，且心杆两端与输入盖和输出盖固定不动，输入盖、输出盖分别与定子组件前后固定，输入盖、输出盖的结构分别都有径向分布栅格，一个限位环位于输入螺旋环的圆心输入侧，另一限位环位于输出螺旋环圆心的输出侧，驱动器内置或外置于定子组件，操作显示外置于本体，该驱动器装有硬件电路和软件程序。

一种水族动力直线泵，其定子组件的结构，包括相互对应连接成为一体的外壳、外壳散热片、线包绕组件、矽钢片和固胶、隔离套筒、心杆、导流环、输入盖、输出盖，电线接头位于本体的输入盖恰当位置。

一种水族动力直线泵，其转子的模组结构，在于至少由永磁材料或感磁料组成圆形转子，转子中央有圆孔，转子外壁和前后有保护层，保护层采用非导磁材料，有输入螺旋环和输出螺旋环分别紧固保持同步在转子内壁。

一种水族动力直线泵，其栅格的结构，在于其轴向宽度大于径向宽度，栅格的格间隙满足水流或气流通过，输入盖栅格的格数小于或等于输出盖栅格的格数。

一种水族动力直线泵，其驱动器结构，在于硬件电路至少包括蓄电自充电路、市电/蓄电自切换电路、电源管理电路、输入电路、CPU电路、输出电路、MOSFET/IGBT驱动电路、采样电路、溶氧传感电路、报警和蜂鸣电路、显示和扩展电路、数字显示模块、USB接口电路、WIFI和蓝牙接口电路、内置或外置于本体的驱动电路板、外置操作显示模块、造浪和增氧功能跳线设置，操作显示模块上有加号操作按键、减号操作按键、多功能操作按键，所述驱动器软件程序结构，至少包括自检程序、自锁程序、复位程序、启停程序、扬程+和-程序、流量+和-程序、变频（PWM）程序、自清洗程序、喂养程序、时间设置程序、WIFI或蓝牙接口代码程序、手机APP管理程序、寿命提醒程序、掉电自报警程序、蓄电模式程序、蓄电提醒程序、停电来电自启动程序、缺水提醒程序、换水提醒程序。

一种水族动力直线泵，其驱动器，扬程+和-程序、流量+和-程序的结构，在于+加号按键和–减号按键被触按形成触发电平，通过编码器将该电平转化成频率代码，或转化成PWM的脉冲宽度代码输入CPU电路，由CPU计算成不同相序开关代码，相序开关代码输给MOSFET/IGBT驱动电路输出不同大小的矢量电流，线包得到不同矢量电流，依照直线流体技术数学模型直接转化成等比扬程和等比流量，每次按键按下后有蜂鸣声表示有效输入。

一种水族动力直线泵，其驱动器，启停程序的结构，在于通过内置跳线设置短路或开路后进入造浪或增氧功能，触按一次多功能操作按键即刻进入启动运行，8秒后再次触按一次多功能按键才有效结束，8秒及8秒内二次触按多功能操作按键无效，每次按键触按后有蜂鸣声表示有效输入。

一种水族动力直线泵，其驱动器，喂养程序的结构，在于瞬时连续按两次触按多功能操作按键即刻进入喂养程序模式，喂养时间设定默认显示30分钟，触按一次加号操作按键或减号操作按键则直接对应增加或减少05分钟的时间，时间有效宽度10-90分钟，持续按下加号按键或减号按键输入，则时间持续对应增加或减少，设定的时间结束则喂养模式自动结束，喂养模式程序启动时间有人为提前预设喂养程序，喂养模式启动与外置自动喂养装置信号对接，对接方式为有线对接，无线WIFI或蓝牙方式对接，每次按键触按结束后有蜂鸣声表示有效输入。

一种水族动力直线泵，其驱动器，喂养程序的功能实现方法，在于持续3秒按着多动能操作按键，有蜂鸣声音后表明已进入预设喂养模式，首次预设启动喂养时间默认显示20小时，触碰一次加号操作按键或减号操作按键则直接对应增加或减少时间04小时，持续按着加号操作按键或减号操作按键则时间持续对应增加或减少至最大或最小，时间调节有效宽度为01-36小时，预设自动喂养时间有效宽度为04~36小时，启动喂养模式程序按照预设启动时间周期重复，在不断电条件下依次持续进行，同时按下加号操作按键和减号操作按键则启动喂养模式程序结束，且显示时间00小时，查看预设喂养时间周期则再次持续按着多动能操作按键3秒则显示时间就是查询结果。

一种水族动力直线泵产品，其驱动器，自清洗程序的功能实现方法，在于持续3秒按着多动能操作按键后，按加号操作按键和减号操作按键设置改变数字，首次进入默认显示24，00即所有程序失效，持续按减号操作按键则进入01~23，01即两小时后进入自动清洗模式，02~03扩展程序模式，程序运行在于通过按钮脉冲电平触发后，CPU电路得到响应，输出特定相序运行代码，该相序运行代码转换成开关代码后输入给MOSFET/IGBT驱动电路输出不同大小的矢量电流，线包得到不同矢量电流开始运行，水流反复逆向流动，5分钟后自动结束，每次按键触碰后有蜂鸣声表示有效输入。

附图说明

图1 水族动力直线泵本体立体示意图

1：电线接头

2：输入口

3：输入接头

4：输入盖

5： 橡胶圈

6：散热外壳

7：输出盖

8： 输出口

图2 水族动力直线泵A-A切面图

1：电线接头

4：输入盖

36：定子组件

5：橡胶圈

6：散热外壳

35：硅钢片/固胶

34：线包

7：输出盖

33：隔离套筒

32：输出栅格

31：心杆

30：限位环

29：输出螺旋环

28：转子

27：导流环

26：保护层

25：输入螺旋环

24：小通孔

23：限位环

20：过滤网

21：输入栅格

22：输入接头

图3 水族动力直线泵工作原理框图

A：电源

B：驱动器

C：无轴泵本体

D：传感器

图4 水族动力直线泵驱动器结构立体示意图

41：多功能操作按键

42：减号操作按键

43：加号操作按键

44：两位流量/时间窗

45：驱动器壳体

46：电源输入接口

47：电流输出接口

具体实施方式

本发明型技术特征依照图1水族动力直线泵本体立体示意图***息，该产品工作时，接通电线接头（1）接上来自驱动器的电流，散热外壳（6）里面的定子组件开始工作，驱动旋转组件迫使水流从输入口（2）进入，在内部得到压力能量后，从输出口出来。输入盖（4）输出盖（7）与散热外壳固定形成定子，约束了转子组件在一定的范围内运动，定子电流热量和磁热通过散热外壳散发出去。橡胶圈（5）橡胶圈（9），凸出散热外壳和输入盖输出盖圆周外沿一定尺寸，加大与外界支持件的摩擦力，以防止散热外壳在启动瞬间打滑。

依照本发明型技术特征图2涉及一种水族动力直线泵A-A切面图***息，水流或气流从输入盖(4)输入，通过输入栅格(21)整流后，与输入螺旋环（25）吻合，来自定子组件（36）的电能按照预先设定的程序转成旋转的磁能，旋转磁能驱动转子（28）进行旋转，从而带动输入螺旋环径向切割流体以增加动能，具有一定动能的流体进入导流环（27）后，由于导流环与心杆（31）固定连接，该心杆与定子组件通过输入盖和输出盖（7）圆心孔防滑固定压紧连接不动，从而拟制带有动能水流或气流的径向能量，且该流体通过导流环的螺旋叶面自动转化成轴向推进动力后，到输出盖里面的输出栅格（32），再次提升压力后，离开本体，达到水流或气流推进的效果。采用输入接头（22）橡胶圈（5）限位环（23）零件结构，可提高水下环境能力和优异特性。

依照本发明型技术特征图3涉及一种水族动力直线泵工作原理框图***息显示，接通电源（A）后，驱动器（B）里面得电，按照预设的程序自动进入自检模式，然后处于待机状态，当触发驱动器多功能按键后，程序按照输入指令开始动作，即输出电流进入无轴泵本体（C），使无轴泵按照预设的程序开始工作。当溶氧传感器（D）信号传递到驱动器后，按照预设的程序自动启动。蜂鸣器位于驱动器内部，蜂鸣声音通过壳体传递出来。启动后，默认最大流量/扬程，当触按增加/减少按键，则流量随之对应增加/减少，同时扬程也对应改变。

依据图3涉及一种水族动力直线泵工作原理框图***息显示，直接接通交流变频电源，无需驱动器，则水族动力直线泵本体直接启动工作，由于没有驱动器，即没有多功能的调节输出，若直接切断交流变频电源，则水族动力直线泵本体停止工作。

依照本发明型技术特征图4涉及一种水族动力直线泵驱动器结构立体示意图显示，接通工频电源后，驱动器壳体（45）里面从电源输入接口（46）得电，自动完成自检后进入待机状态，触发多功能按键（41）一次即刻按照启停程序启动，电流输出接口（47）有电流输出，运行超过一定时间后，第二次触发多功能按键，则输出接口（47）电流停止输出。连续触发两次多功能按键，则进入喂养模式，此时减号按键（42）加号按键（43）可以进行改变时间窗口数字，不改变时间，则按照默认显示时间，即喂养设定完成，喂养程序开始工作。持续按下多功能按键三秒后，进入自动喂养预设模式，此时减号按键（42）加号按键（43）可以进行改变两位流量/时间窗口（44）的数值，不改变时间，则按照默认显示时间，即自动喂养设定完成，预设自动喂养程序开始工作。当溶氧传感器信号通过电流输出接口（47）反馈进入到驱动器壳体的微控CPU电路，则按照内设程序自动输出电流到本体。

本发明型技术涉及一种水族动力直线泵定子组件结构技术，有矽钢片/固胶特点，实施前，首先确认无铁芯对定子体积减少的贡献价值，同时确认线包散热没有矽钢片条件下利用固胶是满足结构强度，实施固胶结构定位必须仅依靠输入盖输出盖的对应位置，通常实施默认矽钢片结构，只有特殊需要环境下，才实施固胶结构。

本发明型技术涉及一种水族动力直线泵的导流环结构技术特点，依据鱼缸循环水流参数要求，普通压力条件下，实施采用导流环与心杆过盈配合结构，高压及以上，则导流环与心杆一体化特殊结构，导流环外壁直径与转子内孔直径间隙，依照流体压力参数、噪音参数和综合效率参数选择。

本发明型技术涉及一种水族动力直线泵的心杆结构技术特点，实施时，心杆连接导流环的位置有一定的防滑固定结构措施，同时心杆穿过两级螺旋环圆心小圆孔时，采用表面很高的光洁度以确保螺旋环自由转动不受影响。

本发明型技术涉及一种水族动力直线泵的硬件电路和软件程序特征，在实施过程中，按照设定好的电参数准备操作，定子组件得电后，产生旋转磁能，该磁能驱动转子旋转，转子内孔带动螺旋环在旋转过程中，将水流径向切割，从而增加轴向推进动能。受定子组件软件程序和输入指令控制，螺旋环旋转的速度、方向、启停时间在不断变化，从而调节水流压力、流量、流向参数。受到溶氧传感器电路的指令，和多功能键盘指令，水流按照特定程序进行变化以增氧。

本发明型技术涉及一种水族动力直线泵的硬件电路WIFI/蓝牙接口电路和报警提醒电路特点，在实施时，通过与主机电脑同步，可与手持APP远程连接，即实现远程管理，包括有喂养程序设定和更改功能特征，依据电流密度计算成负载变化，实现蓄电能量不足提醒特征，缺水提醒特征，依照设置换水时间起点，自动倒计时实现提醒换水特征。

本发明型技术涉及一种水族动力直线泵驱动器技术结构上多功能按键体征，实施时，定义多功能按键触发一次为启停功能模式，连续触发两次为喂养功能模式，持续按三秒加时间输入，00即该功能全部结束，01即自动清洗功能，02~03为扩展功能，04-36为自动喂养预设模式时间。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变 都应该属于本发明型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水族动力直线泵，其特征在于，由电线接头、定子组件、线包绕组件、散热外壳、输入盖、输出盖、转子、输入螺旋环、导流环、输出螺旋环、心杆、限位环、隔离套筒组成圆柱体或者多边形柱形本体，定子组件位于本体最外层，输入盖、输出盖分别位于本体两端，转子、输入螺旋环、输出螺旋环、导流环、心杆、限位套、隔离套筒位于本体圆心中央，电线接头位于本体的输入盖恰当位置，隔离套筒两端分别连接输入盖和输出盖的中央圆孔对应位置，转子圆心孔内壁分别与输入螺旋环的外壁和输出螺旋环的外壁固定，导流环外壁与转子圆心孔内壁保持一定的间隙，输入螺旋环和输出螺旋环圆心中都有一小通孔，心杆穿过小通孔，心杆与导流环的圆心固定不动，且心杆两端与输入盖和输出盖固定不动，输入盖、输出盖分别与定子组件前后固定，输入盖、输出盖的结构分别都有径向分布栅格，一个限位环位于输入螺旋环的圆心输入侧，另一限位环位于输出螺旋环圆心的输出侧，驱动器内置/外置于定子组件，操作显示外置于本体，该驱动器装有硬件电路和软件程序。

2.根据权利要求1所述的一种水族动力直线泵，其定子组件的结构，包括相互对应连接成为一体的外壳、外壳散热片、线包绕组件、矽钢片和固胶、隔离套筒、心杆、导流环、输入盖、输出盖，电线接头位于本体的输入盖恰当位置。

3.根据权利要求1所述的一种水族动力直线泵，其转子的模组结构，在于至少由永磁材料或感磁料组成圆形转子，转子中央有圆孔，转子外壁和前后有保护层，保护层采用非导磁材料，有输入螺旋环和输出螺旋环分别紧固保持同步在转子内壁。

4.根据权利要求1所述的一种水族动力直线泵，其栅格的结构，在于其轴向宽度大于径向宽度，栅格的格间隙满足水流或气流通过，输入盖栅格的格数小于或等于输出盖栅格的格数。

5.根据权利要求1所述的一种水族动力直线泵，其驱动器结构，在于硬件电路至少包括蓄电自充电路、市电/蓄电自切换电路、电源管理电路、输入电路、CPU电路、输出电路、MOSFET/IGBT驱动电路、采样电路、溶氧传感电路、报警和蜂鸣电路、显示和扩展电路、数字显示模块、USB接口电路、WIFI和蓝牙接口电路、内置或外置于本体的驱动电路板、外置操作显示模块、造浪和增氧功能跳线设置，操作显示模块上有加号操作按键、减号操作按键、多功能操作按键，所述驱动器软件程序结构，至少包括自检程序、自锁程序、复位程序、启停程序、扬程+和-程序、流量+和-程序、变频或PWM程序、自清洗程序、喂养程序、时间设置程序、WIFI或蓝牙接口代码程序、手机APP管理程序、寿命提醒程序、掉电自报警程序、蓄电模式程序、蓄电提醒程序、停电来电自启动程序、缺水提醒程序、换水提醒程序。

6.根据权利要求5所述的一种水族动力直线泵，其驱动器，扬程+和-程序、流量+和-程序的结构，在于+加号按键和–减号按键被触按形成触发电平，通过编码器将该电平转化成频率代码，或转化成PWM的脉冲宽度代码输入CPU电路，由CPU计算成不同相序开关代码，相序开关代码输给MOSFET/IGBT驱动电路输出不同大小的矢量电流，线包得到不同矢量电流，依照直线流体技术数学模型直接转化成等比扬程和等比流量，每次按键按下后有蜂鸣声表示有效输入。

7.根据权利要求5所述的一种水族动力直线泵，其驱动器，启停程序的结构，在于通过内置跳线设置短路或开路后进入造浪或增氧功能，触按一次多功能操作按键即刻进入启动运行，8秒后再次触按一次多功能按键才有效结束，8秒及8秒内二次触按多功能操作按键无效，每次按键触按后有蜂鸣声表示有效输入。

8.根据权利要求5所述的一种水族动力直线泵，其驱动器，喂养程序的结构，在于瞬时连续按两次触按多功能操作按键即刻进入喂养程序模式，喂养时间设定默认显示30分钟，触按一次加号操作按键或减号操作按键则直接对应增加或减少05分钟的时间，时间有效宽度10-90分钟，持续按下加号按键或减号按键输入，则时间持续对应增加或减少，设定的时间结束则喂养模式自动结束，喂养模式程序启动时间有人为提前预设喂养程序，喂养模式启动与外置自动喂养装置信号对接，对接方式为有线对接，无线WIFI或蓝牙方式对接，每次按键触按结束后有蜂鸣声表示有效输入。

9.根据权利要求5所述的一种水族动力直线泵，其驱动器，喂养程序的功能实现方法，在于持续3秒按着多功能操作按键，有蜂鸣声音后表明已进入预设喂养模式，首次预设启动喂养时间默认显示20小时，触碰一次加号操作按键或减号操作按键则直接对应增加或减少时间04小时，持续按着加号操作按键或减号操作按键则时间持续对应增加或减少至最大或最小，时间调节有效宽度为01-36小时，预设自动喂养时间有效宽度为04~36小时，启动喂养模式程序按照预设启动时间周期重复，在不断电条件下依次持续进行，同时按下加号操作按键和减号操作按键则启动喂养模式程序结束，且显示时间00小时，查看预设喂养时间周期则再次持续按着多功能操作按键3秒则显示时间就是查询结果。

10.根据权利要求5所述的一种水族动力直线泵产品，其驱动器，自清洗程序的功能实现方法，在于持续3秒按着多功能操作按键后，按加号操作按键和减号操作按键设置改变数字，首次进入默认显示24，00即所有程序失效，持续按减号操作按键则进入01~23，01即两小时后进入自动清洗模式，02~03扩展程序模式，程序运行在于通过按钮脉冲电平触发后，CPU电路得到响应，输出特定相序运行代码，该相序运行代码转换成开关代码后输入给MOSFET/IGBT驱动电路输出不同大小的矢量电流，线包得到不同矢量电流开始运行，水流反复逆向流动，5分钟后自动结束，每次按键触碰后有蜂鸣声表示有效输入。

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