一種空調機的直流無刷排水泵及排水系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空調機的排水泵及排水系統(tǒng)技術領域，特別涉及一種由無刷直流電機驅動的空調機的排水泵及排水系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]空調系統(tǒng)，特別是吸頂式空調機的室內裝置，在進行制冷作業(yè)時，空氣中的水分會冷凝并附著在熱交換器上，然后慢慢的滴落到設在熱交換器下方的冷凝水盤內，冷凝水的匯集、滴漏會影響到空調系統(tǒng)的正常使用，也容易導致空調系統(tǒng)故障、管道發(fā)霉等問題。為了將積存在該冷凝水盤內的冷凝水排出到室外，故設有這種吸排冷凝水的排水泵。這種排水泵通過驅動電機的電機軸與葉輪連接在一起，當驅動電動機使葉片旋轉時，積存在冷凝水盤內的水就會從吸入口的葉片下端被吸入到泵腔，在離心力的作用下沿著泵腔內壁被排出去，這種排水泵在很多專利文獻中被公布，比如:CN1144305A、CN101900124A等。
[0003]目前市場上吸頂式空調排水泵使用的驅動電機主要有罩極電機和無刷直流電機，無刷電機相對于罩極電機具有低耗能，高效率等特點，并且，隨著電力電子技術和電機無刷控制技術的發(fā)展，無刷電機具有罩極電機無法替代的安全性、可控性及工作效率。
[0004]但是，現(xiàn)有的空調機無刷排水泵在機械結構及裝配工藝存在著不夠合理的地方，如中國發(fā)明專利申請說明書CN102155432A中公開的一種液體排出裝置，其泵體與電機外殼密封連接，電機轉子與葉輪位于兩者形成的泵室中，葉輪和轉子之間設有用于支撐轉軸的前蓋板，支撐轉軸的軸承分別位于電機外殼隔離部的安裝槽內和前蓋板的通孔中。上述結構，一方面很難保證電機軸兩軸承的同心度，造成電機軸偏移，導致轉子和定子之間的氣隙不均勻，影響電機性能，造成電機運行不穩(wěn)定，而且電機軸的偏移會造成葉輪回轉中心線與泵體的中心線的同軸度問題，使得排水噪音較大；另一方面，工作介質會通過前蓋板進入軸承部分，造成對潤滑油的沖擊和泄漏，潤滑油的減少會增大電機軸與軸承之間的摩擦，甚至是干摩，造成電機具有較大的工作噪音，甚至是無法正常轉動。
[0005]另外，現(xiàn)有空調機排水泵的驅動電機多采用兩相無刷直流電機或三相無刷直流電機，這兩種電機由于其本身原理和電路構造，電路元器件比較多，線路復雜，存在較高的故障率和生產(chǎn)成本，往往讓客戶難以接受。
[0006]為了克服現(xiàn)有的空調機排水系統(tǒng)存在的問題，需要開發(fā)一種生產(chǎn)工藝簡單、性能可靠且成本較低的以單相無刷直流電機作為驅動馬達的空調機無刷排水泵及排水系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種應用于空調機的直流無刷排水泵及排水系統(tǒng)，不僅工作效率高、安全可靠性好，而且結構合理，工藝簡單，易于裝配，生產(chǎn)成本低。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種空調機的直流無刷排水泵，包括電動機、葉輪和水泵殼，電動機為單相無刷直流電動機，電動機包括定子組件、轉子組件、控制板和電機殼組件，電機殼組件包括上泵體、電機殼和安裝架，電機殼內部具有與其一體成型的并將其內部腔體分隔成內腔和外腔的隔離部，轉子組件安裝于電機殼的內腔中，定子組件安裝于電機殼的外腔中，水泵殼、上泵體、電機殼和安裝架依次連接，葉輪安裝在水泵殼與上泵體固定連接形成的泵腔中，并且葉輪安裝在轉子組件的電機軸一端，電機殼外腔與安裝架內部腔體形成一個封閉的腔室，控制板固定在該封閉的腔室中安裝架的底部。
[0009]其中，定子組件包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯包括環(huán)狀軛部和若干齒槽，環(huán)狀軛部與齒槽為分開式結構，定子鐵芯齒槽數(shù)為4，定子繞組采用雙繞組形式。
[0010]轉子組件包括2對極的轉子磁極和電機軸。
[0011]控制板包括具有兩個功率驅動開關的非橋式電路和霍爾傳感器，非橋式電路的兩個功率驅動開關分別連接到霍爾傳感器。霍爾傳感器用于檢測轉子磁極的極性，根據(jù)極性提供轉子位置信號，該位置信號觸發(fā)非橋式電路中相應的功率開關進行開通和關閉，實現(xiàn)定子雙繞組的輪流導通。
[0012]上泵體與電機殼通過卡扣式連接，上泵體的泵腔內壁外側邊緣沿圓周方向間隔分布有兩段凹螺紋，兩段凹螺紋之間設有兩段防轉凹槽，對應安裝的電機殼部位設有與凹螺紋、防轉凹槽相適配的凸螺紋和防轉凸臺，凹螺紋與凸螺紋直接卡扣式配合。防轉凸臺和防轉凹槽的配合可以防止上泵體和電機殼配合后進行圓周方向的轉動。
[0013]電機殼和安裝架通過嵌入式卡扣進行過盈配合連接，電機殼的殼體外壁上沿其圓周方向設有三個均布的卡扣凸臺，在安裝架對應位置設有與卡扣凸臺相適配的卡扣槽；在電機殼的殼體外壁還設有一定位柱，在安裝架對應位置設有與定位柱相適配的柱狀凹槽。
[0014]電機軸與隔離部內壁之間設有上軸承組件和下軸承組件，上軸承組件包括上軸承和上軸承座，下軸承組件包括下軸承、上軸承座和下軸承座,下軸承位于上軸承座和下軸承座之間，上軸承組件和下軸承組件分別以卡扣的形式安裝于電機殼內腔中，在上軸承座和上軸承，上軸承座和下軸承之間還分別設有調心墊片和浸油毛氈。調心墊片用以調整軸承的位置，浸油毛氈對軸承進行潤滑。
[0015]電機殼外腔的側壁內表面設有定位筋，用于定位定子組件，電機殼外腔的側壁內表面軸向伸出4個定位凸臺，用于控制板徑向方向位置的定位與支撐；安裝架的底部設有一通孔，通孔內過盈配合有一橡膠塞，控制板的引出線通過橡膠塞引向外部。
[0016]上泵體側壁上設有至少一個連通外界的氣壓槽口。用以保持無刷電機內部腔體與外界的氣壓平衡，有利于電機啟動，同時可防止水回流時進入軸承，起到泄流作用。
[0017]本發(fā)明還提供了一種空調機的排水系統(tǒng)，包括上述一種空調機的直流無刷排水泵、水位感應器、軟管和安裝在軟管上的止回閥，水位感應器安裝在排水泵的一側，軟管一端與水泵殼出水口相連，另一端與止回閥進水口相連。
[0018]有益效果:
(1)本空調無刷排水泵轉子組件和定子組件因電機殼隔離部相互隔開，分別安裝在內腔和外腔中，即將電機的帶電體部分和不帶電部分相互隔開，使得定子組件遠離液體工作介質；轉子腔和泵腔之間有一上泵體和電機殼形成的腔體，使得轉子腔不易受外界異物干擾，上泵體的氣壓槽口可及時將進入該空腔中的水排出，有效避免了水倒灌進入轉子腔，造成對軸承組件的沖擊，潤滑油的泄漏，保證了電機轉動的潤滑度，減小了工作噪音，大大提高了電機的安全穩(wěn)定性；而且電機軸的上下軸承均位于電機殼內腔中，保證了同心度，且整體裝配方式簡單，生產(chǎn)成本低，易于維修。
[0019](2)本發(fā)明應用于空調機的單相無刷直流電機中，控制板采用具有兩個功率驅動開關的非橋式控制電路，利用霍爾傳感器檢測轉子位置，驅動控制器僅僅采用2個功率驅動開關就能實現(xiàn)兩個繞組的正常換相，減少了元器件的使用數(shù)量，大大降低了驅動控制器的故障率，延長了電機的使用壽命。
[0020](3)控制板采用裝配后灌封的方式，在與定子組件連接裝配后，一起安裝到電機殼外腔內，利用電機殼外腔中的定位筋進行可靠定位，然后對其進行灌封，灌封可保持線路板與外界隔絕，而且灌封過程中不需要對灌封材料量進行精確控制，只需將控制板完全覆蓋即可完成灌封，灌封工藝簡單、用量少、成本低，灌封之后安裝安裝架，將控制板引線從安裝架橡膠塞中引出，可有效防止外界腐蝕性氣體或液體進入電機殼內部，提高了整個電機的安全可靠性。
[0021](4)定子組件中，定子鐵芯與齒槽采用分開式結構，不僅可以單獨沖制，充分利用材料，減少材料浪費，而且可以采用普通繞線機對齒槽繞線后嵌入環(huán)狀軛部中，不需要采用專門的繞線機，節(jié)省了生產(chǎn)成本，簡化了生產(chǎn)工序。
[0022](5)上、下軸承座與電機殼以卡接形式進行連接，整體裝配方式簡單，生產(chǎn)成本低；軸承座內部裝有浸油毛氈，可對軸承進行潤滑，從而降低電機噪音，提高使用壽命。
[0023](6)排水系統(tǒng)安裝的水位感應器，可及時監(jiān)測水位狀態(tài)，將信號反饋給空調系統(tǒng)，繼而控制電機的啟停，既保證了電機的低消耗，又可及時將冷凝水排出，防止溢漏；排水系統(tǒng)安裝的止回閥，在空調機電機停止工作時，可以防止空調機外管中的冷凝水向排水泵倒流，從而有效防止空調機室內機漏水。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的直流無刷排水泵的剖視圖；
圖2為本發(fā)明的定子組件的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的控制板的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明的上泵體結構示意圖；
圖5為本發(fā)明的電機殼結構示意圖；
圖6為本發(fā)明的安裝架結構示意圖；
圖7為本發(fā)明上軸承組件爆炸結構示意圖；
圖8為本發(fā)明下軸承組件爆炸結構示意圖；
圖9為圖1的局部放大圖；
圖10為本發(fā)明的控制板灌封后的結構示意圖；
圖11為本發(fā)明的排水系統(tǒng)結構示意圖。
[0025]其中，1-電動機，11-定子組件，111-定子鐵芯，112-定子繞組，113-環(huán)狀軛部，114-齒槽，12-轉子組件，122-電機軸，13-控制板，131-霍爾傳感器，14-電機殼組件，141-上泵體，1411-凹螺紋，1412-防轉凹槽，1413-氣壓槽口，142-電機殼，1421-隔離部，1422-凸螺紋，1423-防轉凸臺，1424-卡扣凸臺，1425-定位柱，1426-定位筋，1427-定位凸臺，143-安裝架，1431-卡扣槽，1432-柱狀凹槽，1433-橡膠塞，2-葉輪，3-水泵殼，4-上軸承組件，41-上軸承，42-上軸承座，43-調心墊片，44-浸油毛氈，5-下軸承組件，51-下軸承，52-下軸承座，6-水位感應器，7-軟管，8-止回閥。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選技術方案。
[0027]如圖所示，本發(fā)明的一種空調機的直流無刷排水泵，包括電動機1、葉輪2和水泵殼3，電動機1為單相無刷直流電動機，電動機1包括定子組件11、轉子組件12、控制板13和電機殼組件14，電機殼組件14包括上泵體141、電機殼142和安裝架143，電機殼142內部具有與其一體成型的并將其內部腔體分隔成內腔和外腔的隔離部1421，轉子組件12安裝于電機殼142的內腔中，定子組件11安裝于電機殼142的外腔中，水泵殼3、上泵體141、電機殼142和安裝架142依次連接，葉輪2安裝在水泵殼3與上泵體141固定連接形成的泵腔中，并且葉輪2安裝在轉子組件12的電機軸122 —端，電機殼142外腔與安裝架143內部腔體形成一個封閉的腔室，控制板13固定在該封閉的腔室