МОДУЛЬ ДЛЯ ДОМОВОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2017 года по МПК F04D13/06 F04D15/00 F04D29/00 

Изобретение относится к домовой насосной станции, содержащей водовпускной патрубок, водовыпускной патрубок, центробежный насос, приводящий в действие центробежный насос электродвигатель, мембранный напорный резервуар и электрический/электронный блок управления.

Такие домовые насосные станции относятся к уровню техники и имеют разнообразное применение. Известная домовая насосная станция этого рода распространяется заявителем под названием Grundfos MQ. Эта насосная станция содержит корпус, который учитывает, в основном, расположение электродвигателя с подключенным многоступенчатым центробежным насосом с горизонтальной, т.е. лежащей, приводной осью. В зоне центробежного насоса состоящий обычно из пластика корпус облицован «горшком» из высококачественной стали, имеющим на торце водовпускной патрубок. На бочкообразный корпус со стороны двигателя надета прямоугольная часть корпуса, которая окружает электрический/электронный блок управления и электрическое присоединение. Между этой частью корпуса и горшкообразным корпусом из высококачественной стали расположен выпускной патрубок.

Эта насосная станция зарекомендовала себя наилучшим образом, однако из-за своей сложной конструкции она также является дорогостоящей в изготовлении и монтаже.

В основе изобретения лежит задача конструктивного усовершенствования упомянутой в начале домовой насосной станции, в частности, в отношении снижения издержек производства и упрощения обращения с ней.

Эта задача решается согласно изобретению посредством домовой насосной станции с признаками п. 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы, нижеследующем описании и на чертежах. При этом приведенные в зависимых пунктах формулы и описании признаки сами по себе или же в подходящей комбинации могут и дальше развивать решение по п. 1.

Предложенная домовая насосная станция содержит водовпускной патрубок, водовыпускной патрубок, центробежный насос, приводящий в действие центробежный насос электродвигатель, мембранный напорный резервуар и электрический/электронный блок управления. Согласно изобретению центробежный насос и мембранный напорный резервуар расположены друг над другом и соединены между собой модулем, который содержит водяные патрубки (подключения), проточные соединения между водяными патрубками и насосом, а также патрубок (подключение) для мембранного напорного резервуара.

Основная идея изобретения заключается в том, чтобы пространственно сконцентрировать направляющие жидкость части домовой насосной станции и в самой значительной части разместить в модуле. Основной конструктивной предпосылкой этого является то, что центробежный насос и мембранный напорный резервуар расположены друг над другом и соединены между собой этим модулем, который содержит водяные патрубки, проточные соединения между водяными патрубками и насосом, а также патрубок для мембранного напорного резервуара. Предложенный модуль объединяет тем самым все патрубки (подключения) для жидкости домовой насосной станции, а именно как внешние, так и внутренние. Это имеет конструктивные преимущества, т.к. остальные не направляющие жидкость детали могут быть выполнены как в отношении материала, так и в отношении конструкции без необходимости выполнения необходимых для управления потоком жидкости требований. Другое конструктивное преимущество, касающееся также техники обращения с домовой насосной станцией, следует усматривать в том, что все внешние водяные патрубки предусмотрены на этом одном модуле.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения модуль включает в себя не только упомянутые проточные соединения и патрубки, но и образует также часть корпуса насоса и включает в себя, в частности, всасывающий патрубок насоса. Таким образом, внутри домовой насосной станции только окружающую насос деталь следует выполнять в соответствии с требованиями управления потоком жидкости.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения модуль включает в себя не только патрубки и упомянутые проточные соединения, но и, кроме того, также водосливное отверстие, через которое находящуюся в домовой насосной станции жидкость можно сливать настолько, что домовая насосная станция будет защищенной от замерзания без необходимости заполнения антифризом.

С точки зрения техники изготовления, особенно предпочтительно, если модуль выполнен в виде цельной пластиковой отливки, полученной литьем под давлением. За счет этого можно уменьшить число деталей, благодаря чему сокращаются складские расходы и расходы на монтаж.

У домовых насосных станций к уровню техники относится их выполнение так, чтобы после первого заполнения водой обеспечивалось обычно отсутствующее у центробежных насосов самовсасывание. Согласно одному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что в модуле расположены средства для самовсасывания, т.е. средства, необходимые для создания эффекта самовсасывания. При этом речь идет обычно об обратном клапане и отверстии с заглушкой, через которое может осуществляться заполнение.

Предпочтительно модуль включает в себя также такой обратный клапан, который расположен предпочтительно на участке линии между частью корпуса насоса и водовыпускным патрубком и/или патрубком для мембранного напорного резервуара. Этот участок линии для размещения обратного клапана расположен предпочтительно так, что он радиально примыкает к корпусу насоса и с одной стороны выполнен открытым. Это расположение обеспечивает, во-первых, компактность, а, во-вторых, встраивание в этот модуль.

При этом согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения обратный клапан выполнен в виде вставного патрона, причем седло обратного клапана расположено в модуле, преимущественно на участке линии, на котором установлен обратный клапан. Эта система в виде патрона обеспечивает, во-первых, то, что уплотнительное тело или, по меньшей мере, уплотнение обратного клапана можно легко заменить путем извлечения патрона, а, во-вторых, отверстие в модуле, через которое вставляется и извлекается патрон, может использоваться в качестве заливного отверстия для воды. Она должна заливаться для создания эффекта самовсасывания. Это отверстие должно быть затем плотно закрыто подходящим затвором, целесообразно заглушкой, выполненной на вставном патроне.

В отношении обращения с насосной станцией особенно предпочтительно, если водяные патрубки расположены на одной ее стороне, а именно преимущественно на одной стороне в направлении оси центробежного насоса. Под этим следует понимать то, что водяные патрубки расположены в направлении оси центробежного насоса или параллельно ей, т.е. в случае горизонтальной оси обычно на приблизительно вертикальной при эксплуатации торцевой стенке, ориентированной перпендикулярно этой оси.

Предпочтительно, если водяные патрубки образованы резьбовыми штуцерами, на которых ограниченно подвижно, в частности с возможностью поворота и отделения, закреплена соответственно деталь присоединительного штуцера. Такое устройство предпочтительно, чтобы компенсировать несоосности при присоединении к неподвижным линиям. В остальном детали присоединительных штуцеров могут легко заменяться, чтобы их можно было соединить с локально имеющимися присоединительными деталями. Здесь без больших технических затрат можно учесть специфические для каждой страны особенности, поскольку модуль здесь как таковой не охвачен ими.

Особенно предпочтительно, если модуль включает в себя также патрубок для мембранного напорного резервуара. Он образован предпочтительно резьбовым штуцером, причем модуль предпочтительно содержит также опорные средства для закрепления и/или поддержания резервуара.

Предпочтительно предусмотренный для регистрации давления датчик давления предпочтительно встроен в модуль через штуцер со стороны давления.

Чтобы гарантировать электробезопасность домовой насосной станции, предусмотрено заземляющее присоединение, которое доступно снаружи и согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения расположено в модуле так, что оно электрически соединено с перекачиваемой жидкостью. Это гарантирует полное заземление направляющих жидкость деталей.

Корпус насоса содержит со стороны модуля всасывающий патрубок и фланец, посредством которого корпус свинчивается с примыкающей к нему трубчатой части корпуса насоса. Корпус насоса может быть тем самым предпочтительно также размещен на модуле, который образует конструктивно также несущую часть направляющих жидкость деталей. Другие замыкающие саму домовую насосную станцию детали корпуса могут быть тем самым выполнены в значительной степени произвольно и могут выполнять лишь в незначительной части вообще несущую функцию.

Предпочтительно центробежный насос и электродвигатель содержат общий вал, который расположен предпочтительно лежа, т.е. при эксплуатации горизонтально. Для электронного блока управления предусмотрен внутренний корпус, который расположен над двигателем преимущественно рядом с мембранным напорным резервуаром. В этой системе все токоведущие детали насоса расположены в задней части корпуса, т.е. далеко от направляющих жидкость деталей, что предпочтительно.

Изобретение более подробно поясняется ниже на примере его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых изображают:

фиг. 1: в сильно упрощенном виде продольный разрез домовой насосной станции согласно изобретению;

фиг. 2: в увеличенном виде и частично в разрезе модуль с присоединенными к нему частями;

фиг. 3: в увеличенном перспективном виде наискось снизу и справа спереди модуль со стороной водяных патрубков;

фиг. 4: вид модуля из фиг. 3 наискось снизу и слева спереди;

фиг. 5: в перспективном виде модуль с направленной внутрь стороной.

Домовая насосная станция, конструкция которой изображена на фиг. 1, содержит окружающий ее всю корпус 1, переходящий вниз в основание 2, которым насосная станция стоит на полу и закреплена обычно болтами. Внутри корпуса 1 расположен многоступенчатый центробежный насос 3, вал 4 которого несет рабочие колеса и входит в электродвигатель 5, приводящий в действие насос 3. Вал 4 расположен лежа, т.е. продольная ось привода лежит горизонтально параллельно поверхности опоры основания 2.

Корпус 1 окружает домовую насосную станцию, в основном, с пяти сторон, а именно на фиг. 1 внизу, вверху, с правой торцевой стороны и с обеих сторон (не показаны) параллельно плоскости чертежа. С левой торцевой стороны корпус 1 выполнен открытым и замыкается модулем 6, который образован цельной пластиковой отливкой, полученной литьем под давлением (фиг. 3-5).

Этот модуль 6 содержит нижнюю во встроенном положении чашеобразную часть 7, имеющую вблизи нижней стороны отверстие 8, которое образует водосливное отверстие домовой насосной станции. Это отверстие 8 снабжено выступающим наружу резьбовым штуцером 9, на который герметично навинчивается заглушка 10.

На расстоянии над отверстием 9 предусмотрено отверстие 11 с отформованным наружу резьбовым штуцером 12 для впуска воды.

Чашеобразная часть 7 снабжена на своей плоской торцевой стороне штуцерами 9, 12, а в окружной зоне усилена ребрами 13. Внутри эта чашеобразная часть 7 модуля 6 образует часть корпуса насоса и включает в себя всасывающий патрубок 14 насоса 3. Эта чашеобразная часть 7 имеет на конце ребер 13 фланцеобразный радиальный выступ 15, посредством которого привинчена примыкающая к нему внутрь часть 16 корпуса насоса, которая окружает центробежный насос 3 до расположенного со стороны привода конца и через которую герметично пропущен вал 4.

К чашеобразной части 7 радиально вверх примыкает трубчатая часть 17, выполненная открытой вверх и снабженная там внутренней резьбой, в которую герметично ввинчена заглушка 18. Заглушка 18 несет посредством расположенного на ней держателя 19 тело 20 обратного клапана 21, седло 22 которого расположено в трубчатой части 17.

Держатель 19 состоит из трех проходящих от заглушки 18 в направлении седла 22 клапана штанг, несущих на концах кольцеобразное тело 23, в котором аксиально направлен один конец тела 20 клапана, выполненный там штангообразным. Другой конец тела 20 клапана направлен внутри трубчатой части 17 через направляющую крестовину 24. При этом между телом 20 клапана и кольцеобразным телом 23 расположена винтовая пружина сжатия 25, которая создает запорное усилие обратного клапана 21. Тело 20 клапана в зоне седла 22 клапана снабжено огибающим пазом, в котором расположено кольцо 26 круглого сечения, создающее собственно герметичность.

Система из заглушки 18, держателя 19, тела 20 клапана и седла 22 клапана выполнена так, что при навинчивании заглушки 18 с окружающим давлением сначала соединяется пространство непосредственно за заглушкой 18. При вывинчивании тело 20 клапана с кольцом 26 круглого сечения приподнимается от седла 22 клапана, в результате чего с окружающим давлением соединяется также пространство за обратным клапаном 21. Если затем заглушку 18 вывинтить полностью, то держатель 19 с телом 20 клапана и кольцом 26 круглого сечения может быть извлечен по типу патрона из этого открытого вверх отверстия трубчатой части 17 модуля 6.

Как видно на фиг. 1 и 2, трубчатая часть 17 заканчивается внутри корпуса насоса, однако в зоне по другую сторону всасывающего патрубка 14, а именно в кольцевом канале 27, проходящем от напорной стороны насоса 3 по окружности (периферии) внутри части 16 корпуса насоса. Эта трубчатая часть 17 образует тем самым расположенную с напорной стороны линию центробежного насоса 3 и на расстоянии над резьбовым штуцером 12 для впуска воды снабжена резьбовым штуцером 28 для выпуска воды. Этот резьбовой штуцер 28 заканчивается в образованном трубчатой частью 17 канале, а именно между седлом 22 обратного клапана 21 и заглушкой 18. Резьбовой штуцер 28 для выпуска воды расположен тем самым в рабочем положении над резьбовым штуцером 12 для впуска воды, имеет такие же размеры, выполнен так же и направлен к той же левой (на фиг. 1) торцевой стороне.

На обратной стороне, т.е. будучи направленным внутрь и немного смещенным вниз к резьбовому штуцеру 28, предусмотрен направленный внутрь корпуса резьбовой штуцер 29, который предназначен для присоединения навинчиваемого на него мембранного напорного резервуара 30 (называемого также уравнительной емкостью 30), так что одна часть мембранного напорного резервуара 30 соединена с напорной стороной домовой насосной станции. Другая сторона имеет обычным образом отделенный мембраной 31 закрытый газовый объем 32, который образует аккумулятор давления. Поскольку мембранный напорный резервуар 30 по отношению к резьбовому штуцеру 28 выступает как аксиально, так и радиально, как показано, в частности, на фиг. 1 и 2, модуль 6 содержит, помимо резьбового штуцера 29, два опорных кронштейна 33, которые поддерживают мембранный напорный резервуар 30 и на концах которых он дополнительно закреплен болтами. Мембранный напорный резервуар 30 расположен тем самым над центробежным насосом 3.

В зоне между резьбовыми штуцерами 28, 29 на трубчатой части 17 предусмотрен дополнительный патрубок 34, который служит для установки датчика давления. Этот патрубок 34 представляет собой патрубок, который находит обычно применение в компактных системах отопления, так называемых газовых водонагревателях.

На резьбовых штуцерах 28, 29 для выпуска воды и резьбовом штуцере 12 для впуска воды размещена соответственно штуцерная деталь 35, фиксируемая навинченной на соответствующий резьбовой штуцер 12, 28 накидной гайкой 36. Эта штуцерная деталь 35, как видно на фиг. 1, в зоне, где она расположена внутри резьбового штуцера 12, 28, выполнена бочкообразной и снабжена кольцом круглого сечения для герметизации, так что эта штуцерная деталь 35 может немного поворачиваться, чтобы компенсировать допуски на соосность при присоединении соответственно соединяемой со штуцерной деталью 35 линии.

Внутри модуля 6 в направляющей жидкость зоне предусмотрено отверстие 38 для установки контакта, электропроводящим образом соединенного с заземляющим присоединением, которое выведено через корпус 1 и снабжено на наружной стороне присоединительной клеммой.

Электроника домовой насосной станции размещена в отдельном корпусе 37, который расположен над электродвигателем 5 и рядом с мембранным напорным резервуаром 30 и образует часть корпуса 1.

Как показывают предшествующее описание и, в частности, разрез на фиг. 1, у описанной выше домовой насосной станции направляющие жидкость и токоведущие детали расположены не только, как обычно, отдельно, но и в отдельных частях корпуса 1, что, будучи обусловлено конструкцией, практически исключает проникновение жидкости в зону электродвигателя и корпуса электроники, даже если возникнут неплотности в зонах соединений.

В модуль 6 интегрированы не только почти все направляющие жидкость линии и патрубки, но он включает в себя также необходимые для создания эффекта самовсасывания конструктивные особенности. Так, насос 3 находится под резьбовым штуцером 12 для впуска воды, а это гарантирует, что основное количество воды будет всегда оставаться в насосе, даже если на впуске для воды ее нет. Чтобы залить эту воду при первом пуске в эксплуатацию домовой насосной станции или по окончании зимнего периода, когда вода слита, следует снять заглушку 18, в результате чего поднимается также тело 20 обратного клапана 21, так что открывается предохраняемый обычно от обратного течения обратным клапаном 21 канал, благодаря чему залитая сверху вода может поступать вниз в насос, где она служит затем для создания эффекта самовсасывания, после того как заглушка будет снова вставлена и тем самым будет действовать также обратный клапан 21.

Список ссылочных позиций

1 корпус

2 основание

3 центробежный насос

4 вал

5 электродвигатель

6 модуль

7 чашеобразная часть

8 отверстие (водосливное отверстие)

9 резьбовой штуцер (слив)

10 заглушка

11 отверстие

12 резьбовой штуцер (впуск воды)

13 ребра на 7

14 всасывающий патрубок

15 фланцеобразный выступ на 7

16 часть корпуса насоса

17 трубчатая часть у 6

18 заглушка

19 держатель

20 тело клапана

21 обратный клапан

22 седло клапана

23 кольцеобразное тело

24 направляющая крестовина

25 винтовая пружина сжатия

26 кольцо круглого сечения

27 кольцевой канал

28 резьбовой штуцер (выпуск воды)

29 резьбовой штуцер (для мембранного напорного резервуара)

30 мембранный напорный резервуар/уравнительная емкость

31 мембрана

32 газовый объем

33 опорный кронштейн

34 патрубок для датчика давления

35 штуцерные детали

36 накидная гайка

37 корпус электроники

38 отверстие для контакта

Домовая насосная станция содержит водовпускной патрубок (12), водовыпускной патрубок (28), центробежный насос (3), электродвигатель (5), электрический/электронный блок управления и мембранный напорный резервуар (30). Центробежный насос (3) и мембранный напорный резервуар (30) расположены друг над другом и соединены между собой модулем (6). Модуль (6) включает в себя водяные патрубки (12, 28), проточное соединение между водяными патрубками (12, 28) и насосом, а также патрубок (29) для мембранного напорного резервуара (30). Модуль (6) выполнен в виде цельной пластиковой отливки, полученной литьем под давлением. Изобретение направлено на усовершенствование домовой насосной станции, в частности на снижение издержек производства и упрощение обращения с ней. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Домовая насосная станция, содержащая водовпускной патрубок (12), водовыпускной патрубок (28), центробежный насос (3), электродвигатель (5), электрический/электронный блок управления и мембранный напорный резервуар (30), причем центробежный насос (3) и мембранный напорный резервуар (30) расположены друг над другом и соединены между собой модулем (6), который содержит водяные патрубки (12, 28), проточные соединения между водяными патрубками (12, 28) и насосом (3), а также патрубок (29) для мембранного напорного резервуара (30), причем модуль (6) выполнен в виде цельной пластиковой отливки, полученной литьем под давлением.

2. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что модуль (6) включает в себя часть корпуса насоса, в частности всасывающий патрубок (14) насоса (3).

3. Насосная станция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что модуль (6) включает в себя водосливное отверстие (8).

4. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что модуль (6) содержит средства (8, 11) для самовсасывания.

5. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что модуль (6) включает в себя обратный клапан (21), расположенный на участке (17) линии между частью корпуса насоса и водовыпускным патрубком (28) и/или патрубком (29) для мембранного напорного резервуара (30).

6. Насосная станция по п.5, отличающаяся тем, что участок (17) линии для размещения обратного клапана (21) радиально примыкает к корпусу насоса и выполнен открытым на конце.

7. Насосная станция по п.5 или 6, отличающаяся тем, что обратный клапан (21) выполнен в виде вставного патрона, причем седло (22) клапана образовано преимущественно на участке (17) линии.

8. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что водяные патрубки (12, 28) расположены на одной стороне, преимущественно на одной стороне в направлении оси центробежного насоса или параллельно ей.

9. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что водяные патрубки (12, 28) образованы резьбовыми штуцерами (12, 28), на которых ограниченно подвижно, в частности с возможностью поворота, и разъемно закреплена соответственно присоединительная штуцерная деталь (35).

10. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что патрубок для мембранного напорного резервуара (30) содержит резьбовой штуцер (29) и опорные средства (33) для закрепления и/или поддержания резервуара (30).

11. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что на участке (17) линии предусмотрен штуцер (34) для установки датчика давления, преимущественно сменного патрона датчика давления.

12. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что модуль (6) содержит доступное снаружи заземляющее присоединение, расположенное в модуле (6) так, что оно электрически соединено с перекачиваемой жидкостью.

13. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что часть (7) корпуса насоса модуля (6) имеет фланец (15), посредством которого она выполнена с возможностью свинчивания с примыкающей к ней трубчатой частью (17) корпуса насоса.

14. Насосная станция по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что центробежный насос (3) и электродвигатель (5) содержат общий вал (4), при этом электрический/электронный блок управления расположен во внутреннем корпусе (37) над двигателем (5).