CN101451531B - 泵 - Google Patents

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Abstract

一种泵,用于液冷散热系统,其包括一壳体及容置于壳体内的一内定子及一转子,所述转子包括一环绕所述内定子的磁体,所述泵还包括一环绕所述转子的磁体的外定子,所述内定子及外定子处于第一腔室内,所述转子处于与该第一腔室隔开的第二腔室内。与现有技术相比,本发明的泵还具有一外定子围绕所述转子的磁体,其产生的磁场可与转子的磁体所产生的外部磁场相互作用,从而从转子的磁体外侧驱动转子旋转。由此,磁体所产生的磁场可得到充分利用,泵的工作效率亦相应地得到提升。

Description

技术领域
本发明涉及一种泵,特别是指一种用于液冷式散热系统的泵。
背景技术
一般带有热源的电子产品,均需要有散热的系统,如设置于电脑内部的中央处理器(CPU)。由于中央处理器工作时会发热,故必须于中央处理器上设置散热装置,以防止其发生过热问题。
在现有的电脑CPU散热装置中,液冷式散热系统有逐渐被广泛应用的趋势,为了可使冷却液于液冷式散热系统内部产生循环,一般会设置一泵,以该泵对冷却液产生推力,使冷却液产生循环,从而让冷却液带走CPU的热量。传统的泵一般包括一壳体及容置于壳体内的一定子及一转子。该转子具有一环绕所述定子的磁体。所述磁体所产生的稳恒磁场受定子所产生的交变磁场的作用而旋转,从而带动转子扰动冷却液,促使其流动。
但是,该种传统的泵的转子仅围绕一定子,其磁体仅能受自该定子所产生的交变磁场所驱动,即是说该转子的磁体所产生的稳恒磁场中只有位于该磁体内侧的部分可与定子所产生的交变磁场相互作用,而转子的磁体所产生的稳恒磁场中位于磁体外侧的部分则由于没有相应的磁场驱动而处于闲置状态,导致这部分磁场被浪费掉。由于泵的转子转速与磁场强度成一正比关系,这部分浪费掉的磁场将致使泵的转子的磁能利用不充分,进而影响泵的工作效率。
发明内容
有鉴于此,实有必要提供一种磁能利用率较高的泵,其具有双定子的构造。
一种泵,用于液冷散热系统,其包括一壳体及收容于壳体内的一转子及一内定子,所述转子包括一环绕所述内定子的磁体,所述泵还包括一环绕所述转子的磁体的外定子,所述外定子与内定子位于第一腔室内,所述转子位于与第一腔室隔开的第二腔室内,所述内定子及外定子均包括若干数量相等的齿部,所述内定子的齿部与外定子的齿部一一正对或相互错开,所述内定子及外定子还包括若干缠绕于其齿部上的激磁线圈,所述内定子的线圈的缠绕方向与所述外定子的线圈的缠绕方向相反,所述转子还包括一叶轮组、一自叶轮组垂直向上延伸的转轴及一结合至叶轮组上且围绕转轴并将所述磁体收容于其内的轮毂,所述磁体的磁极数量与所述内定子的齿部数量相等。
与现有技术相比,本发明的泵还具有一外定子围绕所述转子的磁体,其产生的磁场可与转子的磁体所产生的外部磁场相互作用,从而从转子的磁体外侧驱动转子旋转。由此,磁体所产生的磁场可得到充分利用,泵的工作效率亦相应地得到提升。
下面参照附图,结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明第一实施例的泵的立体组装图。
图2是图1的立体分解图。
图3是图1的泵隐去盖板及电路板的视图。
图4是图1的纵向截面图。
图5是图1的工作原理图。
图6是本发明第二实施例的泵的工作原理图。
具体实施方式
如图1-2所示,本发明的泵用于液冷散热系统(图未示)内而对电子元件(图未示)散热,其包括一底座10、一置于底座10内的垫片70、一固定于该底座10上的壳体20、一容置于该壳体20内的转子30、一环绕该转子30的外定子50、一被该转子30所环绕的内定子40、一安装于壳体20内且电性连接所述外定子50及内定子40的电路板80及一固定至壳体20上且覆盖住电路板80的盖板90。
所述底座10大致呈方形,其中部区域开设一直径较大的圆形开口12,其四角区域分别向上形成四支脚(图未标),供螺丝(图未示)穿设。所述开口12的内壁的中部水平向内凸伸出一环状凸条18,用于架设垫片70,以将该开口12分隔成上下两部分。一进水口14横向形成于所述底座10的一侧且连通该开口12的上部,其将工作流体(图未示)穿过其内孔140输入泵内;一出水口16横向形成于所述底座10的一侧且连通该开口12的下部,其将工作流体自泵穿过其内孔160内向外输出。所述进水口14与出水口16形成于底座10的同侧,且凸伸出底座10外。
所述垫片70呈圆形,其中部开设一供工作流体穿过的圆形穿孔700。该垫片70抵靠于所述底座10的凸条18上,其将自进水口14流入开口12上部的工作流体与穿过其穿孔700而流至开口12下部的工作流体分开,避免二者相互干扰而产生紊流。
请一并参阅图4,所述壳体20呈方形,其通过螺丝固定于底座10上,其中部开设一圆形的通口(图未标)。一隔板2000将该通口分隔出第一腔室2002及第二腔室2004。该第一腔室2002位于第二腔室2004上方,且二者互不相通,以防止工作流体自第二腔室2004渗入第一腔室2002。所述第一腔室2002的开口方向朝上,其包括一环形的内容置部22及一环绕该内容置部22的环形的外容置部24,其中所述内容置部22用于收容内定子40,外容置部24则用于收容外定子50。所述内容置部22围设出一圆形的轴管220,所述内容置部22与外容置部24则共同围设出一环状的侧壁240,所述侧壁240及轴管220共同组成所述隔板2000的一部分。所述轴管220的高度略高于所述侧壁240的高度,由此,当电路板80套设于轴管220并置于侧壁240上时,其顶面将略低于所述轴管220的顶面(如图4)。所述第二腔室2004的开口方向朝下,其包括一圆形的内凹部26及一环绕该内凹部26的环形的外凹部28(如图4),其中所述内凹部26及外凹部28分别用于收容所述转子30的相应结构。所述内凹部26开设于所述轴管220内而环绕所述内容置部22,其使轴管220形成一中空的构造;所述外凹部28开设于所述侧壁240内而位于所述内容置部22及外容置部24之间,其使侧壁240亦形成一中空的构造。一缺口200开设于所述壳体20的一侧,其与所述出水口160及进水口140相对应,供电路板80的导线82穿过。
所述转子30夹置于所述壳体20与底座10之间,其包括一叶轮组(图未标)及自该叶轮组垂直向上延伸的一轮毂36及一转轴38。所述叶轮组进一步包括一圆板32及若干结合至该圆板32底部的叶片34。该叶轮组收容于所述底座10的开口12的上部内(如图4),其通过叶片34的旋转而扰动工作流体致使其向下流动。所述轮毂36收容于所述壳体20的外凹部28内(如图4),其包括自所述圆板32垂直向上延伸的二环形的夹板(图未标)。该二夹板同轴且共同夹置一环形的永磁体360,其中该磁体360具有若干均匀分布且相互交替的N极362及S极364(如图5),其用于与所述外定子50及内定子40所产生的交变磁场相互作用而驱动转子30旋转。所述转轴38被所述轮毂36所环绕,其通过一轴承60容置于所述壳体20的内凹部26内(如图4),从而对转子30轴向定位。
请参阅图2至图5,所述内定子40与外定子50的构造基本一致,仅在体积上有所差别。所述内定子40收容于所述壳体20的内容置部22内,所述外定子50收容于壳体20的外容置部24内,且该二者均与电路板80电性连接,以受电流的激发而产生交变磁场。所述外定子50及内定子40均包括若干相互堆叠的轭片42、52,其中每一轭片42、52均包括一环状的外框(图未标)、若干自外框辐射向内形成的齿部(图未标)及若干分别结合至齿部末端的定位部44、54。若干激磁线圈46、56分别缠绕于所述齿部上,以磁化轭片42、52使其产生强磁场。所述内定子40及外定子50的齿部的数量与所述转子30磁体360的磁极362、364数量相等,二者在通电之后可产生相同数量的磁极。所述内定子40及外定子50的齿部一一正对,且内定子40的线圈46的绕线方向与外定子50的线圈56的绕线方向相反,由此,当泵通电之后,内定子40的每一齿部所产生的磁场方向将始终保持与外定子50的相对的齿部所产生的磁场方向相反(如图5,即二者的同极相互正对),该二磁场对转子30磁体360的相应磁极362、364上施加相同方向的磁矩(垂直于纸面方向),进而共同带动转子30旋转。所述定位部44、54的宽度大于所述齿部的宽度,以更均匀地将磁场分布于轭片42、52所围设出之空间内。
所述电路板80大致呈圆形,其中部开设一圆孔(图未标),其一侧具有与外部电路(图未示)连通的导线82。所述电路板80置于所述壳体20的侧壁240上,其导线82穿过所述壳体20的缺口200,其圆孔则被所述壳体20的轴管220插设而使电路板80套置于轴管220上。
所述盖板90呈方形,其通过螺丝固定至壳体20上而与所述壳体20及底座10形成如图1所示的整体。该盖板90覆盖住电路板80,以保护位于壳体20内部的元件。
当电路板80通电之后,其将电流分别输送至内定子40及外定子50内而激发两者,使其产生相对的磁场。由于内定子40及外定子50分别位于转子30的内外两侧,两者所产生的磁场可分别与转子30的磁体360所产生的内部稳恒磁场及外部稳恒磁场相互作用,从而分别从内外两侧驱动转子30旋转。此时转子30所产生的内外磁场均得到充分地利用,其可在内定子40和外定子50的共同作用下获得一较高的转速,由此提高泵的工作效率。
如图6所示,可以理解地,为了克服传统的泵中存在的由于设计不良而导致转子30无法自启动的“死点”现象,可将内定子40与外定子50的齿部相互错开一定的角度,使二者所产生的磁场处于非正对状态。
还可以理解地,本发明的双定子的结构不仅局限于使用于泵内,还可引申至其他相关的领域当中,如风扇或是发电机内。

Claims (9)

1.一种泵,用于液冷散热系统,其包括一壳体及容置于壳体内的一内定子及一转子,所述转子包括一环绕所述内定子的磁体,其特征在于:所述泵还包括一环绕所述转子的磁体的外定子,所述内定子及外定子位于第一腔室内,所述转子位于与该第一腔室隔开的第二腔室内,所述内定子及外定子均包括若干数量相等的齿部,所述内定子的齿部与外定子的齿部一一正对或相互错开,所述内定子及外定子还包括若干缠绕于其齿部上的激磁线圈,所述内定子的线圈的缠绕方向与所述外定子的线圈的缠绕方向相反,所述转子还包括一叶轮组、一自叶轮组垂直向上延伸的转轴及一结合至叶轮组上且围绕转轴并将所述磁体收容于其内的轮毂,所述磁体的磁极数量与所述内定子的齿部数量相等。
2.如权利要求1所述的泵,其特征在于:所述壳体具有一开设于其中部的通口及一形成于通口内的隔板,所述隔板将所述通口分隔成开口朝上的第一腔室及位于第一腔室下方且开口朝下的第二腔室。
3.如权利要求2所述的泵,其特征在于:所述第一腔室包括一环形的内容置部及一围绕该内容置部的环形的外容置部,所述内定子收容于内容置部内,所述外定子收容于外容置部内。
4.如权利要求3所述的泵,其特征在于:所述第二腔室包括一圆形的内凹部及一环绕该内凹部的环形的外凹部,所述转子的转轴收容于该内凹部内,所述转子的轮毂收容于该外凹部内。
5.如权利要求4所述的泵,其特征在于:所述第二腔室的内凹部被所述第一腔室的内容置部所围绕,其外凹部则位于第一腔室的内容置部及外容置部之间。
6.如权利要求1所述的泵,其特征在于:所述泵还包括一固定至所述壳体下方的底座,该底座的中部开设一收容所述转子的叶轮组的圆形的开口,该底座的一侧开设与该开口连通的一进水口及一出水口。
7.如权利要求6所述的泵,其特征在于:所述底座的开口的中部水平向内凸伸出一凸条,该凸条位于所述进水口及出水口之间。
8.如权利要求7所述的泵,其特征在于:所述泵还包括一具有穿孔的圆形的垫片,其置于所述凸条上而将所述出水口及进水口隔开。
9.如权利要求8所述的泵,其特征在于:所述泵还包括一电路板及一盖板,所述电路板置于所述隔板上且与所述内定子及外定子电性连接,所述盖板固定于所述壳体上且覆盖住所述电路板。
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