專利名稱：散熱和浮標保持裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及泵總成的技術(shù)領域，尤其涉及但不限于泵總成的散熱和液位 控制器。
背景技術(shù)：
在典型的由電能旋轉(zhuǎn)軸來產(chǎn)生液體流動的液體處理泵總成中，大量的電 能被轉(zhuǎn)化成了熱能。往復式活塞泵經(jīng)常會由于閥門和固定片的溫度升高而降 低工作效率。這些泵總成常用于設置在生活和工業(yè)區(qū)域中的冷凝排出系統(tǒng)， 并且同時被希望能夠保護周圍環(huán)境不受散熱的影響。
對于去除和妥善處理來自這種泵總成的熱能只受到有限的關注。 一些人 采用環(huán)氧基樹脂封裝發(fā)動機來限制熱能傳導性，這種做法被發(fā)現(xiàn)了受限的應 用，因為它僅僅將一部分熱能散發(fā)到較大的周邊區(qū)域中。但是對于大多數(shù)泵 的安裝來說，比如說那些安裝在空氣不流動環(huán)境中的泵總成，大體上是沒有 有效的方法來排出熱能的。
在這些泵總成中，冷凝泵總成對冷凝液體收集和處理的應用是比較多 的。 一般來說，冷凝液體被收集在一儲存器中，其中放置一液位控制器，當 收集液體時就使用它來指示泵排出液體。空心的和實心的浮標都能夠使用。
對于前者，空心浮標是通過封裝成一空氣空間來完成適當?shù)捏w密度；而對于 后者，這種浮標是由密度小于被檢測的液體密度的材料制成的；在這兩種結(jié) 構(gòu)中，浮標被設計為隨著液位的上升而上升的。
在本領域的現(xiàn)有狀態(tài)中，指示泵激活的開關方案要么采用霍爾效應傳感 器，要么采用簧片開關傳感器。這兩種設備中，利用感應和開關電子儀器來 感應磁場。浮標里有一磁體，設置在垂直面內(nèi)，且在儲存器中收集的冷凝液體的水平位處。 一種可實現(xiàn)這個檢測方案的特別高效且成本較低的方法是使
用圓柱狀浮標，通常稱為"環(huán)形浮標(donut float)"，具有一部分封裝 在固定標桿中的感應電子裝置，當液面升降時，就會引起環(huán)形浮標在固定標 桿上的浮動。
對固定標桿進行注模從而將電子裝置封裝以隔離冷凝液體，以及在部件 裝配中就將環(huán)形浮標安裝在標桿上都是慣用的處理方法。但是， 一般沒有保 持機制將環(huán)形浮標維持在標桿上，而且，在如清洗或者功能^r測這些部件而 進行的拆卸過程中，浮標滑落到一側(cè)的情況經(jīng)常發(fā)生。必須將浮標重新定位 在標桿上以重新裝配部件。
在泵總成系統(tǒng)中需要一種低成本的方法用于典型的電驅(qū)動泵系統(tǒng)中發(fā) 生的散熱，同時也能在裝配和拆卸的過程中用于固定浮標水平位感應裝置。 本發(fā)明提供了滿足上述需要的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本申請?zhí)峁┝艘槐每偝?，包括一固定標桿伸入其內(nèi)的液體^f諸存器。 一傳感 器被嵌入該標桿中， 一懸浮元件被支撐以用于在標桿的上部和下部之間移動。 一磁體由懸浮元件支撐，當懸浮環(huán)元件沿標桿移動時，傳感器感應磁體的位置。
一浮標保持元件由標桿可拆卸地支撐，以將懸浮元件保持在標桿上，該懸 浮元件包括一支撐環(huán)，支撐環(huán)上設有多個向內(nèi)沿伸的彈性元件，用于夾住標桿 的端部。
一被支撐用于吸收由泵總成產(chǎn)生的部分熱能的換熱器，以及當液體被排出 時，能夠引導收集在儲存器中的液體通過換熱器的管道裝置。
通過結(jié)合附圖和權(quán)利要求閱讀下述描述，本發(fā)明的優(yōu)點和特征會更加顯著。


圖1為本發(fā)明泵總成結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2為泵總成的一部分的側(cè)碎見局部剖面圖，示出了浮標結(jié)構(gòu)支撐的標桿； 圖3為泵總成的一部分的側(cè)視局部剖面圖，示出了帶有保持緊固件的浮標 結(jié)構(gòu)支撐的標桿；
圖4為圖3中浮標保持設備的立體圖5為與圖1所示泵總成相似的用于散熱的泵總成的一部分的局部剖面
圖6為圖5所示泵總成中的冷卻液體導向流元件的立體圖； 圖7為泵總成的立體局部透視圖，示出了通過管道的冷凝流； 圖8為泵總成的另一立體圖中，示出了一包覆的散熱設備。
具體實施例方式
參照附圖，尤其如圖1所示，為一冷凝泵總成10，包括一儲存器腔室 12， 一發(fā)動機腔室14, 一入口管道16以及一排出管道18。除下述描述外， 圖2為泵總成10的液位控制器的一部分的局部剖面示意。
在儲存器腔室12的內(nèi)部有一浮標裝配件20，設置該浮標裝配件20沿 一固定標桿22滑動。優(yōu)選地，該標桿有一大體上環(huán)形的橫截面，并且從發(fā) 動機腔室14向下沿伸至儲存器腔室12內(nèi)部。浮標裝配件20有一低密度懸 浮環(huán)元件24，它是由能夠浮在累積于儲存器腔室12中的冷凝液面上的材料 構(gòu)造的。對于水系統(tǒng)，環(huán)元件24能夠由低密度塑料構(gòu)造，如各種合成成份 的泡沫塑料。環(huán)元件24上有一能讓標桿22穿過的中心孔。
在一個優(yōu)選實施例中，懸浮環(huán)元件24支撐了一石茲體環(huán)元件26，該^茲體 環(huán)元件26上確定了與環(huán)元件24的中心孔同中心的一中心孔。固定標桿22 能夠從中穿出。當儲存器12中的液體水平位發(fā)生變化時，就使得懸浮環(huán)元 件24沿著標桿22在標桿較高的部分和較低的部分之間移動，同時帶動^茲體 環(huán)與它一同移動。標桿22材料的選擇使其透過來自》茲體環(huán)26中的^茲通量； 也就是說，標桿22是非磁性材料，優(yōu)選注模而成的聚合材料。在標桿22的內(nèi)部有一常規(guī)/沒計的才全測電子傳感器28，優(yōu)選i也是與感應環(huán)元件24的》茲通 量的檢測簧片開關傳感器或霍耳效應傳感器適當?shù)母綦x，從而激活發(fā)動機腔 室14中的電動機(沒有示出)來操控泵(也位于發(fā)動機腔室14中)將液體 從儲存器12中泵出。
本領域技術(shù)人員可以理解，使用各種其它常規(guī)的傳感技術(shù)，如與懸浮環(huán) 元件24連接的由恰當材料制成的電感或者電容傳感器，也能構(gòu)成本發(fā)明的 替代實施例。
對于圖2中描述的結(jié)構(gòu)，上述被注意的例外是圖3中描述的泵總成10 的位控制器。其中浮標裝配件20進一步定義有一保持緊固件30。如圖4所 示為該特征的另一示意圖。標桿22在其下部有一直徑減小的塊體32,以及 由塊體32下部所支撐的一截止元件34，從而形成一鎖槽36，該鎖槽36位 于接近標桿22下部的位置。
保持緊固件30有一外部支撐環(huán)38,支撐三個曲線形狀的彈簧爪40，該 彈簧爪40向內(nèi)部沿伸，使它們的端頭置于鎖槽36中，從而夾住塊體32。 如圖3和圖4所描述的，保持緊固件30用于將懸浮環(huán)24保持在標桿22上， 并且作為懸浮環(huán)24的下部截止。
在前述與該冷凝泵總成10相似的泵總成中，先于保持緊固件30的規(guī)定， 由標桿22裝配到懸浮環(huán)24的裝配過程導致的排列問題受到有限的關注。將 懸浮環(huán)元件24作為正在被裝配的部件排列在標桿22上是慣用做法。不使用 保持緊固件30的結(jié)構(gòu)，則在拆卸的過程中很難將浮標取下，從而經(jīng)常會導 致對懸浮環(huán)的污染和潛在的破壞。通過在適當位置設置保持緊固件30，懸 浮環(huán)24在安裝和拆卸的過程中都能得到保護，從而能夠維持組件的整體性。
通過向外收縮彈簧爪40以脫離該截止元件34，可以很容易地將保持緊 固件30移除。 一旦將保持緊固件移除，則懸浮環(huán)24也就可以從標桿22上 移除了；在重組組件的過程中， 一旦懸浮環(huán)24被定位在標桿22上，那么彈 簧爪40也可以方便地被收縮來穿過截止元件34，彈簧爪40的向內(nèi)收縮能夠使它坐入鎖槽34中，保持懸浮環(huán)24的位置。
參考圖5,描述了泵總成50的一部分，該部分是本發(fā)明的散熱設備(此 處，用于描述泵總成IO所使用的相同附圖標記將用于描述泵總成50)。從 圖中可以明顯看出，泵總成50也裝備有所示的保留緊固件30。泵總成50 有一泵51，和圍繞泵51的一包覆熱傳導層52。如圖6所示，與熱傳導層 52并列放置的是一導流元件54,該導流元件54有一系列壁元件56，當用 頂蓋對其進行封閉后，如下所描述的，就確定了一從液體入口 58沿伸至液 體出口 6 0的環(huán)形流通3各徑。
圖7描述了一泵總成70，它是本發(fā)明的一筒化版本(沒有繪出儲存器 腔室12,但是可以理解該部件也是可以一起使用的)。泵總成70有一具有 熱傳導包覆層52A的活塞泵72 (盡管本發(fā)明不限于這種泵)。
如圖所示，泵51的包覆熱傳導層52A有鰭狀物55，該鰭狀物55能夠 散發(fā)由泵72運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的一部分熱能。導流元件54與包覆層52A相對設置， 但是如果需要的話，導流元件54可以設置成與泵72的外壁直接接觸。優(yōu)選 地，導流元件54是用熱傳導材料制成的，如鋁或者合適的塑料，如包覆層 52 —樣。
導流元件54包括一墊片槽74,在該墊片槽74上設有一墊片元件76。 在導流元件54上還設有一遮蔽元件78,該遮蔽元件78是通過一系列鎖定 懸掛凸部80和保持元件82被鎖定到適當位置的。借此相對于墊片76密封 以確定因此形成的換熱器中的流通路徑。需要注意的是，在某些實施例中， 可能需要除去換熱器中的墊片76,實現(xiàn)該目的的較佳方式是用超聲技術(shù)將 遮蔽件78焊接在導流元件54上，從而使得壁元件56能夠被可靠地固定在 遮蔽件78的內(nèi)表面上。
圖7中的箭頭標示了由導流元件54和遮蔽元件78引導的冷卻液體的路 徑。液體，比如水，從儲存器中被泵出，流過與入口 58連接的管道84,在 這里，液體流過換熱器的長度以回流，從出口 60注入到與泵72的入口相連的管道86中。
由于這種泵能夠自行灌注，因此它能夠?qū)⑺畯膬Υ嫫髦谐槌?，并且在?水從泵中排出之前通過交換器。在泵中產(chǎn)生的熱能或者熱量向上移動進入換 熱器，并且當通過液體時進入液體。在大多數(shù)實例中，這種泵將在室溫下泵 水，并且將存在一有效溫差準許給熱交換器。熱能被帶走而且散發(fā)在一不會 引發(fā)問題的區(qū)域。該過程降低了泵的有效工作溫度，提高了零部件的壽命和 可靠性，同時還增加了許多泵的流量。
如圖8所示為一具有外部包覆層52B的泵72,在本實例中，外部包覆 層52B是半剛性安裝結(jié)構(gòu)。夾在泵72與剛性安裝結(jié)構(gòu)52B之間的是熱傳導 層52C。優(yōu)選地，該熱傳導層52C較佳的為一種硅樹脂襯墊，足夠順從以隔 離振動而不被傳送到安裝結(jié)構(gòu)52B上。安裝結(jié)構(gòu)52B優(yōu)選采用一鋁擠壓件， 因為鋁是公認材料中最優(yōu)良的導熱體之一。襯墊52C通過一常用的捆緊
(cinch)連4妾體88來繃緊。
熱傳導層52C沿伸圍繞泵的至少一部分，它將由泵產(chǎn)生的一部分熱能吸 收并且將這些熱能消散。該順從的熱傳導硅樹脂襯墊52C優(yōu)選富士公司
(Fuji polymer Industries, Co. , LTD )生產(chǎn)的FUJIPOLY⑧Sarcon GR-b型 號的硅樹脂材料。
如圖8描述的該散熱系統(tǒng)，在隔離機械振動的同時，將熱量導入到 一具 有更大體積的材料中，從而將熱量從泵72上中移除。這允許了一大表面區(qū) 域?qū)崃總鲗Щ蛘呱⒉嫉街車h(huán)境中，減少熱點，降低泵的有效工作溫度， 借此提高可靠性，減小部件磨損，同時還提高了流量。
應當清楚的是本發(fā)明被適當采用以實現(xiàn)所提及的和其固有的各目的， 并獲得各目標及優(yōu)點。同時，為了該公開的目的，本發(fā)明現(xiàn)有較佳的實施例 已經(jīng)被以變化的細節(jié)描述，可以理解的是可以被實現(xiàn)的眾多變化已經(jīng)被提 示給本領域技術(shù)人員，它們均應包含在本發(fā)明公開的精神和范圍內(nèi)，且作為 上述文字和附圖所確定的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種泵總成的液位浮標控制器，所述泵總成具有一標桿伸入其內(nèi)的液體儲存器，所述液位浮標控制器包括一由所述標桿支撐的傳感器；一能沿所述標桿移動的懸浮元件；一由所述懸浮元件支撐的磁體，當懸浮環(huán)元件沿所述標桿移動時，所述傳感器感應所述磁體的位置；以及一與所述標桿連接的浮標保持元件，包括一支撐環(huán)；以及多個向內(nèi)沿伸的彈性元件，用于夾住所述標桿的端部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制器，其中所述懸浮元件包括 一環(huán)狀元件，所述環(huán)狀元件具有一中心孔，所述標桿>^人所述中心孔穿過，所述懸浮元件在所述標桿的上部和下部之間移動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中所述標桿在接近其下端具有一鎖 槽，所述浮標保持元件與夾住所述鎖槽的所述彈性元件連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其中所述標桿具有一環(huán)形橫截面，且 在其下端具有一直徑減小的塊體，所述標桿具有一由所述塊體支撐的截止元件，以形成所述鎖槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的控制器，其中所述泵總成包括 一換熱器，被設置為與所述泵導熱連接；
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其中所述泵總成還包括 一熱傳導層，環(huán)繞于所述泵總成的一部分的周圍，用于吸收和散發(fā)所述泵產(chǎn)生的部分熱量。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其中所述泵總成還包括 一熱傳導層，沿伸圍繞位于所述熱傳導層下方的所述泵總成的至少一部分，所述熱傳導層能夠順從和隔離由泵總成產(chǎn)生的部分振動。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其中所述熱傳導層由鋁制成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其中所述熱傳導層為硅樹脂材料。
10、 一種泵總成，具有一用于將液體從液體收集儲存器中泵出的泵， 一沿伸 進入所述液體收集儲存器的固定標桿，所述泵總成包括一液位控制器，包括一嵌入所述固定標桿內(nèi)的磁感傳感器； 一能沿所述固定標桿滑動的懸浮環(huán)元件；一由所述懸浮環(huán)元件支撐的》茲體，當所述懸浮環(huán)元件沿所述固定標桿移 動時，所述傳感器感應所述磁體的位置；以及一可分離的浮標保持元件，與所述固定標桿的一端連接，所述浮標保持 元件用于所述懸浮環(huán)元件在所述固定標桿上移動的下部截止；以及 一換熱器，被設置為與所述泵導熱連接，收集的液體通過所述換熱器，以吸 收由所述泵產(chǎn)生的熱能。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的泵總成，其中所述浮標保持元件包括 一支撐環(huán)；以及多個向內(nèi)沿伸的彈性元件，用于夾住所述固定標桿的端部。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所迷的泵總成，其中所述懸浮環(huán)元件具有一中 心孔，所述標桿/人所述中心孔穿過，所述懸浮環(huán)元件在所述標桿的上部和下部 之間移動。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的泵總成，其中所述標桿在接近其下端處具有 鎖槽，所述浮標保持元件與夾住所述鎖槽的所述彈性元件連接。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的泵總成，其中所述標桿具有一環(huán)形橫截面， 且在其下端具有一直徑減小的塊體，所述標桿具有一由所述塊體支撐的截止元件，以形成所述鎖槽。
15、 根據(jù)權(quán)利要求IO、 11、 12、 13或14所述的泵總成，其中還包括 用于使收集在所述儲存器中的液體流過所述換熱器的裝置。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的泵總成，其中還包括一熱傳導層，環(huán)繞于所述泵總成的一部分的周圍，用于吸收和散發(fā)所述泵產(chǎn) 生的部分熱量。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的泵總成，其中還包括一熱傳導層，沿伸圍繞位于所述熱傳導層下方的所述泵總成的至少一部分， 所述熱傳導層能夠順>^人和隔離由泵總成產(chǎn)生的部分振動。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的泵總成，其中所述熱傳導層由鋁制成。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的泵總成，其中所述熱傳導層為硅樹脂材料。
20、 一種泵總成的改進，該泵總成具有一泵、 一固定標桿伸入其內(nèi)的液體儲 存器， 一由所述固定標桿支撐的傳感器， 一被束縛用于沿所述固定標桿移動的 懸浮元件和一由所述懸浮元件支撐的》茲體元件，當懸浮元件沿所述固定標桿移 動時，所述傳感器感應所述》茲體元件的位置，所述改進包括與所述固定標桿連接的浮標保持元件，包括 一支撐環(huán)；以及多個向內(nèi)沿伸的彈性元件，用于夾住所述固定標桿。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的改進，其中所述標桿在接近其下端具有鎖槽， 所述浮標保持元件與夾住所述鎖槽的所述彈性元件連接。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的泵總成，其中所述標桿在其下端具有一直徑 減小的塊體，所述標桿具有一由所述塊體支撐的截止元件，以形成所述鎖槽。
23、 一種泵總成的液位浮標控制器，所述泵總成具有一固定標桿伸入其內(nèi)的 液體儲存器腔室，所述液位浮標控制器包括一被滑動支撐用于沿所述固定標桿移動的懸浮環(huán)元件； 一由所述懸浮環(huán)元件支撐的傳感材料；一嵌入所述固定標桿內(nèi)部的傳感器，當所述懸浮環(huán)元件沿所述固定標桿移動 時，所述傳感器感應所述傳感材料的位置；一與所述固定標桿可移除地連接的浮標保持元件，以將所述懸浮環(huán)元件保留 在所述固定標桿上，所述浮標保持元件包括 一支撐環(huán)；以及多個向內(nèi)沿伸的彈性元件，用于夾住所述固定標桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種散熱和浮標保持裝置。在包括固定標桿沿伸至內(nèi)部的一液體儲存器的改進的泵總成中，一傳感器由該標桿支撐，一懸浮元件被支撐以用于在標桿的上部和下部之間移動。一磁體由懸浮元件支撐，當懸浮環(huán)元件沿標桿移動時，傳感器感應磁體的位置。一浮標保持元件由標桿可拆卸地支撐，以將懸浮元件保持在標桿上，該懸浮元件包括一支撐環(huán)，支撐環(huán)上設有多個向內(nèi)沿伸的彈性元件，用于夾住標桿的端部。一被支撐用于吸收由泵總成產(chǎn)生的部分熱能的換熱器。
文檔編號F04B17/03GK101435423SQ20081008455
公開日2009年5月20日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者史蒂夫·漢普頓 申請人:小巨人泵業(yè)公司