Результат интеллектуальной деятельности: НАСОС СО ВСТРОЕННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ И ПОСУДОМОЕЧНАЯ МАШИНА С ТАКИМ НАСОСОМ

Область техники

Настоящее изобретение относится к насосу со встроенным электродвигателем с электронной коммутацией и мокрым ротором, а также к посудомоечной машине с таким насосом.

Уровень техники

В насосах обычной конструкции со встроенным электродвигателем с электронной коммутацией вал с ротором электродвигателя вращается в камере ротора, а рабочее колесо насоса - в гидравлической камере. Между этими камерами расположен подшипниковый щит с подшипником скольжения, поддерживающим вал, и с резиновым уплотнением, защищающим подшипник скольжения от загрязнения и коррозии под действием воды. Этот подшипниковый щит препятствует проникновению воды из гидравлической камеры в камеру ротора. В случае появления дефекта в резиновом уплотнении вода может проникнуть в камеру ротора. Вследствие загрязнения водой и коррозии при этом могут быть повреждены подшипниковый узел и камера ротора. Кроме того, обычная конструкция имеет тот недостаток, что под действием веса ротора происходит односторонний износ подшипника.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить насос со встроенным электродвигателем с электронной коммутацией и мокрым ротором, который простым способом защищен от повреждения.

Эта задача решена тем, что насос имеет одну неразъемную рабочую камеру, в которой расположен мокрый ротор электродвигателя. Такая конструкция позволяет непрерывно очищать камеру насоса потоком воды в процессе перекачки, так что не происходит сильного загрязнения воды. Другое преимущество состоит в том, что при такой конструкции ротор можно охлаждать потоком воды.

В предпочтительном варианте реализации изобретения камера насоса образуется передней чашей корпуса и щитом двигателя. Это позволяет уменьшить габариты насоса благодаря тому, что можно отказаться от подшипникового щита между ротором и рабочим колесом насоса.

Щит предпочтительно имеет форму чаши. Это позволяет охватить ротор щитом при минимальном промежуточном пространстве, что приводит к высокому коэффициенту использования объема двигателя.

В предпочтительном варианте исполнения предусматривается, что насос имеет невращающуюся ось, на которой расположен вращающийся ротор. Ось предпочтительно устанавливается в щите, в частности, для гашения вибрации, по меньшей мере, в одном кольце круглого сечения (уплотнительном кольце), которое предпочтительно изготовляется из резины.

В одном предпочтительном варианте исполнения ротор установлен на оси, по меньшей мере, в одном радиальном подшипнике скольжения. Это повышает срок службы подшипника вращения, так как он вращается на оси вместе с ротором.

Предпочтительно радиальный подшипник скольжения удерживается в роторе кольцом круглого сечения. Это позволяет компенсировать отклонения размеров гнезда, в котором установлен подшипник скольжения ротора за счет упругости кольца круглого сечения так, чтобы подшипник скольжения сидел на оси концентрично. К тому же это кольцо будет гасить вибрации ротора, так что требования гашения вибрации оси могут быть снижены.

Предпочтительно ротор устанавливается на оси в упорном подшипнике. Это дает то преимущество, что упорный подшипник уменьшает осевой люфт ротора.

Предпочтительно подшипник скольжения и/или упорный подшипник снабжен гидравлическим уплотнением, в частности с помощью резинового уплотнения и/или уплотнительного кольца круглого сечения. Это позволит герметизировать подшипник скольжения и/или упорный подшипник в процессе перекачки так, чтобы воспрепятствовать протеканию воды через подшипник скольжения и/или упорный подшипник и, следовательно, коррозии подшипников.

В одном предпочтительном варианте исполнения ротор имеет внутреннюю полость, разделяющуюся на две, обращенные друг к другу, конически сужающиеся части. Этим предусматривается место запрограммированного разбиения надвое попавшей во внутреннюю полость и замерзающей воды, что позволяет уменьшить растягивающие нагрузки, воздействующие на ротор в осевом и радиальном направлении. В частности, обе части внутренней полости располагаются между двумя радиальными подшипниками скольжения, причем каждый из радиальных подшипников скольжения удерживается в роторе упругим кольцом круглого сечения, так что замерзающая вода может расширяться в осевом направлении за счет незначительного смещения радиальных подшипников скольжения.

В одном предпочтительном варианте рабочее колесо насоса устанавливается на роторе. Предпочтительно рабочее колесо выполняется заодно с ротором, как несъемная деталь. Это упрощает монтаж насоса, так как сокращается количество отдельных деталей.

Предпочтительно ротор заключается в пластмассовую оболочку. Таким простым способом обеспечивается водонепроницаемость ротора. Кроме того, таким способом особенно легко реализовать совместное изготовление ротора и пластмассового рабочего колеса.

Краткий перечень чертежей

Прочие признаки и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания двух примеров реализации со ссылками на прилагаемые фигуры 1 и 2.

На фиг.1 изображен в разрезе первый вариант, а на фиг.2 - второй вариант предлагаемого в изобретении насоса с встроенным электродвигателем с электронной коммутацией и мокрым ротором.

Осуществление изобретения

Согласно фиг.1 и 2 корпус насоса 1 состоит из передней чаши 2 и чашеобразного щита 3, соединенных между собой с геометрическим замыканием. Корпус насоса 1 образует неразъемную рабочую камеру 4, внутри которой расположены ротор 5 с рабочим колесом 6. Предпочтительно рабочее колесо 6 изготавливается заодно с ротором 5.

Ротор 5 вращается на оси 9 в переднем подшипнике 7 скольжения, обращенном к рабочему колесу 6, и в обращенном к щиту 3 заднем подшипнике 8 скольжения. Чтобы воспрепятствовать осевому перемещению ротора 5 на оси 9, ротор 5, как показано на фиг.1, с обеих сторон закреплен стяжными кольцами 10, 11. Кроме того, на переднем, обращенном к рабочему колесу 6, конце ротора 5 расположен для уменьшения осевого перемещения упорный подшипник 12 с обоймой для кольца 13 круглого сечения между упорным подшипником 12 и подшипником 7 скольжения. Благодаря кольцу 13 круглого сечения подшипник 7 скольжения защищен от проникновения влаги, в частности воды, и упруго центрирован в радиальном направлении. Между упорным подшипником 12 и стяжным кольцом 11 расположен резиновый амортизатор 14.

Обращенный к рабочему колесу 6 передний конец оси 9 зажат в гнезде 15, закрепленном на передней чаше 2 корпуса кронштейнами 16, а обращенный к щиту 3 задний конец оси зажат в гнезде 17 в щите 3. В гнездо 17 щита 3 вставлен компенсатор 18, выполненный предпочтительно в виде резинового диска и предназначенный для компенсации изменений длины оси 9 вследствие температурных колебаний. В первом конструктивном исполнении по фиг.1 ось 9 фиксирована в радиальном направлении в гнезде 17 щита 3 кольцом 19 круглого сечения. В особенности важно, что кольца 13, 19 так же как, и компенсатор 18, выполнены из резины и могут поглощать вибрации ротора 5 и, следовательно, оси 9.

Чтобы защитить от коррозии постоянные магниты 20 ротора 5, весь ротор 5 окружен пластмассовой оболочкой. Из той же пластмассы на роторе 5 выполнено рабочее колесо 6 насоса 1. Поэтому ротор 5 и рабочее колесо 6 могут быть изготовлены заодно, как единая деталь. Такое монолитное исполнение не обязательно, но оно обладает тем преимуществом, что сокращается количество деталей и отпадает проблема крепления рабочего колеса 6 на роторе 5.

Снаружи чашеобразного щита 3 расположен статор 21 двигателя с мокрым ротором, так что в данном случае имеет место так называемый внутренний ротор. Конструктивный вариант с наружным ротором также возможен. Электрическое подключение статора 21 выполнено в форме подпружиненного контакта 22 со схемой управления, расположенной на плате 23. Это позволяет производить сборку насоса 1 без применения специального паяльного инструмента. Плата 23 закрыта задней крышкой 24 корпуса, соединенной винтами 25 со статором 21 и чашеобразным щитом 3.

Для улучшения гидродинамических свойств рабочего колеса 6 на ось 9 в качестве завершающей детали перед передним, обращенным к рабочему колесу 6 стяжным кольцом 11 насажен профилированный обтекатель 26, отделяющий стяжное кольцо 11 от заполненной водой зоны 27 рабочего колеса. Форма обтекателя 26 так согласована с формой рабочего колеса 6, чтобы гидродинамическое сопротивление было минимальным. Между рабочим колесом 6 и передней чашей 2 корпуса расположено щелевое уплотнение 28, в котором вращается рабочее колесо 6.

Во втором конструктивном варианте исполнения по фиг.2 радиальные подшипники 7, 8 скольжения в роторе 5 удерживаются упругими кольцами 30, 31 круглого сечения. Эти кольца 30, 31 предназначены, с одной стороны, для компенсации допусков в гнездах подшипников скольжения ротора 5, чтобы подшипники 7, 8 скольжения располагались на оси 9 концентрично. С другой стороны, упругие кольца 30, 31 гасят вибрации ротора 5. Поэтому можно отказаться от кольца 19 в гнезде 17 щита 3 и от резинового амортизатора 14 для гашения вибрации оси 9, которые предусмотрены в первом конструктивном варианте согласно фиг.1. Далее во втором конструктивном варианте обтекатель 26 по фиг.1 выполняет одновременно функцию стяжного кольца 11, что позволяет отказаться и от этой детали.

Внутренняя полость ротора 5 между подшипниками 7, 8 скольжения разделена на две конически сужающиеся по направлению друг к другу области 32, 33. Если в эту внутреннюю полость ротора 5 попадет вода и замерзнет там, превратившись в лед, то этот лед разобьется в соответствии с зонами 32, 33 на две части. Эти две части, расширяясь, будут давить на радиальные подшипники 7, 8, вызывая их незначительное смещение в осевом направлении, что приведет к снижению растягивающих нагрузок на ротор 5 как в радиальном, так и в осевом направлении.

Насос 1 предназначен в особенности для применения в бытовых приборах с проточной водой, например в посудомоечных машинах.