本實用新型涉及水泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能控制型水泵。

背景技術(shù)：

水泵(Pump)是一種是對流體做功的機械，用于增加液體的壓力，使液體輸送流動。在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，水泵用來輸送清水以及其它物理、化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體，其應(yīng)用較為廣泛，如自來水工程、空調(diào)循環(huán)水工程、鍋爐供水、增壓供水、消防噴淋系統(tǒng)、灌溉、電站、工業(yè)供水系統(tǒng)、船舶工業(yè)及煉油工業(yè)等領(lǐng)域。

水泵按照工作原理分為多類，其中就包括離心水泵。離心水泵開動前，先將泵腔和進水管灌滿水，運轉(zhuǎn)后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，葉輪入口形成真空，外界的水在大氣壓力下沿進水管被吸入補充了這個空間，繼而吸入的水又被葉輪甩出而進入出水管，因此離心水泵在葉輪高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，能夠連續(xù)吸水、壓水，完成對水的輸送。

目前市場上所用水泵一般為定速運行水泵，同時需要人工控制開關(guān)。請參閱圖1，為現(xiàn)有的一種應(yīng)用于北方冬季家庭供暖的供暖循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括熱水器100’、與熱水器100’的出水口110’相連的分水器200’、分別連接分水器200’的多個散熱裝置300’、與多個散熱裝置300’均相連的集水器400’、與集水器400’及熱水器100’的進水口120’相連的水泵500’、及分別連接熱水器100’的進水口120’與出水口110’的旁路調(diào)節(jié)裝置600’。多個散熱裝置300’可置于不同的房間，水泵500’將熱水器100’產(chǎn)生的熱水泵入設(shè)置于不同房間的多個散熱裝置300’為使用者供暖，之后將冷水泵回?zé)崴?00’加熱。

由于水泵500’只能按照定速運行，同時需要人工控制開關(guān)，使這種供暖循環(huán)系統(tǒng)存在以下缺點：1、室內(nèi)溫度高低不同時水泵500’定速運行會產(chǎn)生能源浪費；2、使用者無需使用供暖系統(tǒng)時人工操作水泵500’關(guān)機，但再次使用時人工操作水泵500’開機后需要一定時間之后供暖循環(huán)系統(tǒng)才可使房間內(nèi)溫度上升；3、若冬天使用者長時間離開，供暖系統(tǒng)關(guān)機，有可能出現(xiàn)水管凍裂現(xiàn)象。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中還將人工控制開關(guān)的水泵設(shè)于家用熱水器的管路當中，用于為家用熱水器增壓，當家用熱水器與出水閥相距較遠時，打開出水閥，需放出很長一段冷水才出熱，既浪費水資源，又需冷中等待。

現(xiàn)有技術(shù)中，無刷直流電機的轉(zhuǎn)速正比于定子繞組的電壓，改變定子繞組電壓的幅值即能改變電機的轉(zhuǎn)速。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種智能控制型水泵，能夠保持智能控制型水泵中的水溫恒定，并節(jié)省能耗，同時具有定時自動開關(guān)功能。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種智能控制型水泵，包括永磁直流無刷電機、及設(shè)于所述永磁直流無刷電機一端與永磁直流無刷電機相連的泵體；

所述永磁直流無刷電機包括電機外殼、設(shè)于所述電機外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子、環(huán)繞于轉(zhuǎn)子外圍且固定在電機外殼內(nèi)周面上的定子、設(shè)于電機外殼內(nèi)且與定子電性連接的控制元件、設(shè)于電機外殼遠離泵體一端內(nèi)側(cè)且電性連接控制元件的電機控制系統(tǒng)、及設(shè)于電機外殼內(nèi)且電性連接電機控制系統(tǒng)的時間控制器；所述定子包括數(shù)個線圈繞組；

所述泵體包括靠近永磁直流無刷電機設(shè)置的泵蓋、設(shè)于泵蓋遠離永磁直流無刷電機一側(cè)的泵殼、于泵蓋及泵殼所包圍區(qū)域內(nèi)套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸末端上的葉輪、及設(shè)于所述泵殼或泵蓋上且與電機控制系統(tǒng)電性連接的傳感器；所述傳感器的感測端伸入泵蓋及泵殼所包圍區(qū)域內(nèi)；

所述電機控制系統(tǒng)包括與傳感器電性連接的PWM信號調(diào)整模塊。

所述傳感器為溫度傳感器。

所述傳感器為壓力傳感器。

所述PWM信號調(diào)整模塊包括與傳感器電性連接的計數(shù)器、電性連接計數(shù)器的第一數(shù)字寄存器、及電性連接計數(shù)器的第二數(shù)字寄存器；

所述永磁直流無刷電機還包括設(shè)于電機外殼上支撐轉(zhuǎn)軸的軸承、及設(shè)于所述電機外殼上且電性連接電機控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)操作面板；

所述泵體還包括密封轉(zhuǎn)軸與葉輪之間間隙的機械密封件。

所述高磁通密度的永磁材料為釹、鐵、硼的堆棧組合。

所述定子包括三個線圈繞組。

所述時間控制器為時間繼電器。

所述控制元件為光電控制元件或霍爾控制元件。

本實用新型的有益效果：本實用新型提供的一種智能控制型水泵，所述智能控制型水泵包括具有PWM信號調(diào)整模塊的電機控制系統(tǒng)，其中，所述PWM信號調(diào)整模塊能夠根據(jù)智能控制型水泵在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時泵體內(nèi)水的狀態(tài)調(diào)整電機控制系統(tǒng)輸出的PWM信號來改變定子的線圈繞組上的平均電壓，從而在水溫高于預(yù)設(shè)水溫時降低智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速并在水溫低于預(yù)設(shè)水溫時提升智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速以維持預(yù)設(shè)水溫，能夠使智能控制型水泵中的水溫保持恒定，且降低智能控制型水泵中水溫高于預(yù)設(shè)水溫時智能控制型水泵的能耗；所述智能控制型水泵還包括時間控制器，可使智能控制型水泵在預(yù)設(shè)時間點開始工作或結(jié)束工作，能夠控制智能控制型水泵的工作時間，提升產(chǎn)品的適用性。

附圖說明

為了能更進一步了解本實用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。

附圖中，

圖1為現(xiàn)有的一種供暖循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的智能控制型水泵的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的智能控制型水泵的PWM信號調(diào)整模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實用新型的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。

請參閱圖2，本實用新型提供一種智能控制型水泵，可用于循環(huán)供暖系統(tǒng)中熱水的輸送，或者用于為家用熱水器增壓，包括永磁直流無刷電機100、及設(shè)于所述永磁直流無刷電機100一端與永磁直流無刷電機100相連的泵體200。

所述永磁直流無刷電機100包括電機外殼110、設(shè)于所述電機外殼110內(nèi)的轉(zhuǎn)軸120、套設(shè)在轉(zhuǎn)軸120上的轉(zhuǎn)子130、環(huán)繞于轉(zhuǎn)子130外圍且固定在電機外殼110內(nèi)周面上的定子140、設(shè)于電機外殼110內(nèi)且與定子140電性連接的控制元件150、設(shè)于電機外殼110遠離泵體200一端內(nèi)側(cè)且電性連接控制元件150的電機控制系統(tǒng)160、設(shè)于電機外殼110內(nèi)與電機控制系統(tǒng)160電性連接的時間控制器170、設(shè)于電機外殼110上支撐轉(zhuǎn)軸120的軸承180、及設(shè)于所述電機外殼110上且電性連接電機控制系統(tǒng)160的調(diào)節(jié)操作面板190。

具體地，所述轉(zhuǎn)子130含有高磁通密度的永磁材料，優(yōu)選地，所述高磁通密度的永磁材料為釹、鐵、硼的堆棧組合。

具體地，所述定子140包括數(shù)個線圈繞組，優(yōu)選地，所述定子140包括三個線圈繞組。

具體地，所述控制元件150優(yōu)選為光電控制元件或霍爾控制元件。

具體地，所述時間控制器170控制所述智能控制型水泵在預(yù)設(shè)時間點開始工作或結(jié)束工作。具體地，該時間控制器170包括長開模式、長關(guān)模式、及定時開關(guān)模式三種工作狀態(tài)：在長開模式中智能控制型水泵保持運行狀態(tài)，使智能控制型水泵停機需人工操作；在長關(guān)模式中智能控制型水泵保持停機狀態(tài)，使智能控制型水泵停機需人工操作；在定時開關(guān)模式中時，先設(shè)定智能控制型水泵開啟時間(例如設(shè)置XX年、XX月、XX日、XX時、XX分)與停止時間(例如設(shè)置XX年、XX月、XX日、XX時、XX分)，則智能控制型水泵通過該時間控制器170的控制在設(shè)定的時間段工作。

具體地，所述時間控制器170可為時間繼電器，所述時間繼電器可在預(yù)設(shè)時間點到來時使其常開觸頭閉合或常閉觸頭斷開，可完成控制智能控制型水泵在預(yù)設(shè)時間點開始工作或結(jié)束工作的功能，進而控制智能控制型水泵的工作時間。

具體地，所述調(diào)節(jié)操作面板190用于設(shè)定預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫和預(yù)設(shè)時間點。

需要說明的是，通過設(shè)置該時間控制器170，本實用新型的智能控制型水泵的工作時間能夠智能控制，大大提升了產(chǎn)品的適用性，例如當該智能控制型水泵用于循環(huán)供暖系統(tǒng)中熱水的輸送時，使用者可在離家上班之前對智能控制型水泵的工作時間進行設(shè)置，使其開機時間為下班回家前的半小時，關(guān)機時間定為手動，智能控制型水泵能夠在使用者到家之前即開始工作對供熱循環(huán)系統(tǒng)中的熱水進行循環(huán)，提前提升室內(nèi)的溫度，當使用者到家時室內(nèi)已被供熱一段時間，供熱的效果好；再例如，當該智能控制型水泵用于為家用熱水器增壓時，使用者可根據(jù)個人使用熱水的習(xí)慣時間，設(shè)定智能控制型水泵提前開始工作，使得使用者在使用家用熱水器時打開水閥即可獲得熱水。

值得一提的是，如果將該智能控制型水泵應(yīng)用于循環(huán)供暖系統(tǒng)，為實現(xiàn)整個循環(huán)供暖系統(tǒng)定時工作的目的，循環(huán)供暖系統(tǒng)中的熱水器需為開啟方式為水流開關(guān)控制型的熱水器，或者選擇非水流開關(guān)控制型熱水器搭配安裝在管道上并連接熱水器的水流開關(guān)，通過智能控制型水泵的定時工作使熱水器管道內(nèi)的水流動使熱水器開始工作，達到使整個供熱循環(huán)系統(tǒng)開始供熱的目的。

具體地，所述泵體200包括靠近永磁直流無刷電機100設(shè)置的泵蓋210、設(shè)于泵蓋210遠離永磁直流無刷電機100一側(cè)的泵殼220、于泵蓋210及泵殼220所包圍區(qū)域內(nèi)套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸120末端上的葉輪230、設(shè)于所述泵殼220或泵蓋210上且與電機控制系統(tǒng)160電性連接的傳感器240、及密封轉(zhuǎn)軸120與葉輪230之間間隙的機械密封件250。

具體地，所述傳感器240的感測端伸入泵蓋210及泵殼220所包圍區(qū)域內(nèi)，對智能控制型水泵在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時泵體200內(nèi)水的狀態(tài)進行感測并將感測信號傳輸至電機控制系統(tǒng)160。

可選地，所述傳感器240為溫度傳感器，對泵體200內(nèi)的水溫進行感測。

可選地，所述傳感器240為壓力傳感器，對泵體200內(nèi)的水壓進行感測。

具體地，所述電機控制系統(tǒng)160包括與傳感器240電性連接的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)信號調(diào)整模塊161；所述PWM信號調(diào)整模塊161根據(jù)傳感器240傳輸?shù)闹悄芸刂菩退迷陬A(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時泵體200內(nèi)水的狀態(tài)的感測信號調(diào)整電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號來改變定子140的線圈繞組上的平均電壓，從而在泵體200內(nèi)的水溫高于預(yù)設(shè)水溫時降低智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速并在泵體200的水溫低于預(yù)設(shè)水溫時提升智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速以維持預(yù)設(shè)水溫。

進一步地，請參閱圖3，所述PWM信號調(diào)整模塊161包括與傳感器240電性連接的計數(shù)器1611、電性連接計數(shù)器1611的第一數(shù)字寄存器1612、及電性連接計數(shù)器1611的第二數(shù)字寄存器1613；

所述計數(shù)器1611對應(yīng)傳感器240傳輸?shù)闹悄芸刂菩退迷陬A(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時泵體200內(nèi)水的狀態(tài)的感測信號產(chǎn)生一計數(shù)值；

所述第一數(shù)字寄存器1612中存有第一數(shù)據(jù)，所述第一數(shù)據(jù)對應(yīng)智能控制型水泵在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的周期且電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的周期隨第一數(shù)據(jù)的變化而變化；當所述第一數(shù)據(jù)與計數(shù)器1611的計數(shù)值一致時，所述電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的周期不變；當所述第一數(shù)據(jù)與計數(shù)器1611的計數(shù)值不一致時，第一數(shù)據(jù)對應(yīng)計數(shù)值改變進而對應(yīng)改變電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的周期，從而調(diào)整電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號以對應(yīng)提升或降低智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速；

所述第二數(shù)字寄存器1613中存有第二數(shù)據(jù)，所述第二數(shù)據(jù)對應(yīng)智能控制型水泵在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時電機控制系統(tǒng)160塊輸出的PWM信號的占空比且電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的占空比隨第二數(shù)據(jù)的變化而變化；當所述第二數(shù)據(jù)與計數(shù)器1611的計數(shù)值一致時，所述電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的占空比不變，當所述第二數(shù)據(jù)與計數(shù)器1611的計數(shù)值不一致時，第二數(shù)據(jù)對應(yīng)計數(shù)值改變進而對應(yīng)改變電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的占空比，從而調(diào)整電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號以對應(yīng)提升或降低智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速。

需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于循環(huán)供暖系統(tǒng)中的水泵不能調(diào)速，其工作時保持額定轉(zhuǎn)速(一般為3000轉(zhuǎn)/分)，水泵以固定的流量、揚程(系統(tǒng)阻力已經(jīng)確定)將熱水循環(huán)，此時水泵輸出固定，能耗固定，當水泵中的水的溫度也即循環(huán)供暖系統(tǒng)中的水的溫度高于預(yù)設(shè)水溫時，由于水泵轉(zhuǎn)速無法改變，功耗不變，會產(chǎn)生能源的浪費；當水泵中的水的溫度也即循環(huán)供暖系統(tǒng)中的水的溫度低于預(yù)設(shè)水溫時，由于水泵轉(zhuǎn)速無法改變，供暖系統(tǒng)提供的供暖溫度達不到要求。而本實用新型在應(yīng)用于循環(huán)供暖系統(tǒng)中時，由于設(shè)置了PWM信號調(diào)整模塊161，所述PWM信號調(diào)整模塊161能夠根據(jù)智能控制型水泵在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時泵體內(nèi)水的狀態(tài)調(diào)整電機控制系統(tǒng)160輸出的PWM信號的占空比或周期來改變定子140的線圈繞組上的平均電壓，從而在水溫高于預(yù)設(shè)水溫時降低智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速并在水溫低于預(yù)設(shè)水溫時提升智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速以維持預(yù)設(shè)水溫，能夠使智能控制型水泵中的水溫也即循環(huán)供暖系統(tǒng)中的水溫保持恒定以達到供暖的目的，且降低智能控制型水泵中水溫高于預(yù)設(shè)水溫時智能控制型水泵的能耗，還可以達到在某一預(yù)設(shè)水溫時開始旋轉(zhuǎn)進行工作及在某一預(yù)設(shè)水溫時停止旋轉(zhuǎn)結(jié)束工作的目的，例如，房間內(nèi)采暖所需的預(yù)設(shè)水溫為40℃，智能控制型水泵運行時的水溫為60℃，則智能控制型水泵減速運行，智能控制型水泵輸出功率下降，智能控制型水泵能耗降低；又例如，房間內(nèi)采暖所需的預(yù)設(shè)水溫為40℃，智能控制型水泵運行時的水溫為35℃，則智能控制型水泵加速運行，以達到設(shè)定水溫；再例如，使用者若需要長時間離開，但循環(huán)供熱系統(tǒng)所處環(huán)境溫度較低，可設(shè)置智能控制型水泵在感測到水溫低于2℃時開始旋轉(zhuǎn)進行工作，在感測到水溫高于4℃時停止旋轉(zhuǎn)結(jié)束工作，可防止循環(huán)供熱系統(tǒng)管道凍裂。

綜上所述，本實用新型的智能控制型水泵，包括具有PWM信號調(diào)整模塊的電機控制系統(tǒng)，其中，所述PWM信號調(diào)整模塊能夠根據(jù)智能控制型水泵在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速及水溫下工作時泵體內(nèi)水的狀態(tài)調(diào)整電機控制系統(tǒng)輸出的PWM信號來改變定子的線圈繞組上的平均電壓，從而在水溫高于預(yù)設(shè)水溫時降低智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速并在水溫低于預(yù)設(shè)水溫時提升智能控制型水泵的轉(zhuǎn)速以維持預(yù)設(shè)水溫，能夠使智能控制型水泵中的水溫保持恒定，且降低智能控制型水泵中水溫高于預(yù)設(shè)水溫時智能控制型水泵的能耗；所述智能控制型水泵還包括時間控制器，可使智能控制型水泵在預(yù)設(shè)時間點開始工作或結(jié)束工作，能夠控制智能控制型水泵的工作時間，提升產(chǎn)品的適用性。

以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。