CN102108966A - 一种永磁同步排水泵及其水箱水冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于永磁同步水泵的水箱水冷系统，包括一密闭水箱，所述密闭水箱是按照围绕于永磁同步水泵之定子铁芯的外部轮廓而设计的箱体并设有可容纳定子铁芯的容置腔，所述容置腔与定子铁芯接触的部位设有传热壁，所述传热壁采用导热良好的金属材料制造。本发明还公开了应用上述水箱水冷系统的永磁同步水泵。本发明通过在泵体中设立独立的水箱水冷系统，水冷系统中的冷却液体与水泵所泵送的流体各自独立，避免泵送流体中的杂质水垢污染泵体，进而污染外部整机水质。箱体独立设置，可从泵体中拆卸分离，清洁、维修方便，且同一水箱可适配于同一型号类型的水泵。

Description

一种永磁同步排水泵及其水箱水冷系统

技术领域

本发明涉及永磁同步排水泵技术领域。 

背景技术

水泵在工作时会产生较多热量，因此需要散热降温。现有的永磁同步水泵的降温方式是通过电机的定子铁芯自然辐射散热的方式进行的，散热效果有限。也有通过集成于泵体上的自成水箱来散去铁芯热量，达到降温目的的做法，如图1a及图1b所示。但是该方式由于是通过工作水泵泵送的水来进行铁芯的降温，受到泵送的水中杂质的影响，使泵体自成水箱中残留较多杂质、水垢，泵体自成水箱中的水长时间存放变质更是造成了对外部整机的水质污染。 

授权公告号为CN201197099Y，授权公告日为2009年2月18日，发明名称为“一种水冷永磁同步牵引电机”的中国实用新型专利，公开了一种水冷永磁同步牵引电机，其是在机座上固联有焊接盖板，焊接盖板的内圈与定子外圆过盈配合，焊接盖板上开有水冷通道，并设有进水口和出水口，进水口与水箱相联，出水口与水泵联，还设有与水冷通道相适配的封圈，形成水冷循环通道。 

授权公告号为CN201588791u，授权公告日为2010年9月22日，发明名称为“一种水冷式泵”的中国实用新型专利公开了一种水冷式泵，是在转子的外围设置导通水泵进水口的水冷结构，利用该水冷结构降低水泵工作时的温度。 

授权公告号为CN20170868U，授权公告日为2011年2月2日，发明名称为“一种水冷式泵”的中国实用新型专利公开了一种水冷式泵，设置有散热座，散热座内设有冷水循环的冷水道，水泵壳体上设有与泵腔相通的二条管道，各管道分别与冷水道的进水口和出水口连接相通，管道与冷水道形成一个水循环 系统，散热座或泵盖上设有进入壳体泵腔的进水口。 

上述专利的冷却水均来自于水泵的进水口，利用泵送的工作流体本身完成水泵电机的冷却降温，因此均存在冷却系统乃至泵体中残留较多杂质、水垢，对外部整机水质造成污染的问题。 

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，设置一种独立的可应用于永磁同步水泵的水箱水冷系统，水箱用水独立于水泵所泵送的工作流体。 

本发明的另一目的在于提供一种具有独立水冷系统的永磁同步水泵。 

为了达到上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于永磁同步水泵的水箱水冷系统，包括一密闭水箱，所述密闭水箱是按照围绕于永磁同步水泵之定子铁芯的外部轮廓而设计的箱体并设有可容纳定子铁芯的容置腔，所述容置腔与定子铁芯接触的部位设有传热壁，所述传热壁采用导热良好的金属材料制造。 

一种永磁同步水泵，包括电动机组件及泵结构组件，电动机组件包括永磁转子及包裹于其外的安装有绕组的定子铁芯，泵结构包括由永磁转子驱动的叶轮及泵体，其特征在于：还包括水冷组件，所述水冷组件包括一密闭水箱，所述密闭水箱是按照围绕于所述定子铁芯的外部轮廓而设计的箱体并设有可容纳所述定子铁芯的容置腔，所述定子铁芯套于所述容置腔内部，所述容置腔与定子铁芯接触的部分设有采用导热良好的金属材料制造的传热壁。 

其中，所述定子铁芯为U形铁芯，所述密闭水箱为C形箱体，C形开口处为所述可容纳所述定子铁芯的容置腔，所述容置腔的腔壁的部分或全部由所述传热壁构成。当然，密闭水箱的箱体不局限于C形，还可考虑美观需要，或者泵体及铁芯的具体形状而采用其它外形设计，但需要保证是，密闭水箱从外包 裹着定子铁芯，并与定子铁芯的外表面紧密贴合。 

具体地来说，所述容置腔与所述U形定子铁芯两脚接触的内侧壁设有所述传热壁。 

出于制造成本及减轻总体重量的综合考虑，所述密闭水箱箱体除传热壁部分外由塑料材料制造。 

所述密闭水箱的箱体中盛装有冷却液体。 

所述密闭水箱设有用于固定于所述泵体的连接结构，以便于泵体固定连接。 

本发明通过在泵体中设立独立的水箱水冷系统，水箱中的水通过紧贴定子铁芯的水箱金属材料进行热传递及热交换，将水泵通电运行过程中定子铁芯产生的热量带走，有效的降低了水泵电机的温升。本发明散热效果好，结构容易实现，工艺可行，适于实际生产应用。除此外，还具有以下有益效果： 

1、水冷系统中的冷却液体与水泵所泵送的流体各自独立，避免泵送流体中的杂质水垢污染泵体，进而污染外部整机水质。 

2、箱体独立设置，可从泵体中拆卸分离，清洁、维修方便。 

3、箱体独立设置，同一水箱可适配于同一型号类型的水泵。 

附图说明

图1是现有的水泵自成水箱结构示意图，其中图1a是水泵的背面图，图1b是水泵的正面图。 

图2是本发明永磁同步水泵的结构示意图。 

图3是本发明叶轮、转子与泵体的装配关系示意图。 

图4是本发明密闭水箱剖面示意图。 

图5是本发明密闭水箱的结构示意图。 

其中，1叶轮，2永磁转子，3泵体，31封盖，4定子铁芯，5塑料骨架，6线圈7密闭水箱，70容置腔，71内侧壁，72传热壁 

具体实施方式：

如图2～4所示，为永磁同步水泵，该水泵包括泵结构组件、电动机组件和水冷组件。 

泵结构组件包括叶轮1及泵体3。叶轮1通过传动轴连动于电机转子2；泵体3内部容纳并提供支撑给电动机组件。电动机组件包括永磁转子2及U形的定子铁芯4，定子铁芯4包裹于永磁转子2外。定子铁芯4的尾部固定有塑料骨架5，塑料骨架上绕设有线圈6。 

水冷组件主要包括密闭水箱7，该密闭水箱7按照围绕于定子铁芯4的U形外形而设计成一个C型箱体，开口处为可容纳定子铁芯4的容置腔70，如图5所示。定子铁芯4的两脚插入容置腔70之中，且定子铁芯4的外表面紧贴于容置腔70的部分或全部腔壁。与铁芯4两脚外表面相贴的容置腔的内侧壁71的其中一部分由传热壁72所构成。传热壁72一面紧贴于定子铁芯4外表面，另一面与箱内液体9直接接触，因此可以将定子铁芯工作时产生的热量传至箱内液体，使定子铁芯得到降温。传热壁采用导热良好的金属材料制造，如铝，密闭水箱箱体的其余部位由塑料材料制造。 

如本例中图5所示，容置腔70紧贴于定子铁芯两脚外侧的内侧壁71，其中间部分由传热壁72构成，当然，内侧壁71也可全部由传热壁构成，甚至整个容置腔的腔壁均可由传热壁构成。传热壁除设置于定子铁芯两脚外侧的内侧壁71的位置外，还可以设置于与定子铁芯接触的其它部位，如容纳腔的顶部。 

密闭水箱7上设有与泵体固定连接的结构，该连接具有多种形式，可以是卡扣形式、或通过螺接件固定于泵体封盖，等等，总之可采用现有的机械连接 方式，在此不多赘述。本发明中，是把密闭水箱7安装于U形定子铁芯外部与泵体封盖31的内周之间，并通过封盖的固定螺丝或卡扣结构加以限位固定。 

密闭水箱7箱体上开设有进水口，并以盖子密封。箱中盛装的冷却液一般采用廉价且易获取的自来水，但也可采用其它冷却液，以达到加强冷却效果的目的。 

密闭水箱7的形状是基于定子铁芯及泵体结构而设计的，还可根据泵体功率的大小、发热量的多少来调整水箱的容积。 

本发明包括但并不限于上述实施例的内容，其它一切与本发明的技术方案具有相同实质性内容的产品结构均落入本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种用于永磁同步水泵的水箱水冷系统，其特征在于：包括一密闭水箱，所述密闭水箱是按照围绕于永磁同步水泵之定子铁芯的外部轮廓而设计的箱体并设有可容纳定子铁芯的容置腔，所述容置腔与定子铁芯接触的部位设有传热壁，所述传热壁采用导热良好的金属材料制造。

2.一种永磁同步水泵，包括电动机组件及泵结构组件，电动机组件包括永磁转子及包裹于其外的安装有绕组的定子铁芯，泵结构包括由永磁转子驱动的叶轮及泵体，其特征在于：还包括水冷组件，所述水冷组件包括一密闭水箱，所述密闭水箱是按照围绕于所述定子铁芯的外部轮廓而设计的箱体并设有可容纳所述定子铁芯的容置腔，所述定子铁芯套于所述容置腔内部，所述容置腔与定子铁芯接触的部分设有采用导热良好的金属材料制造的传热壁。

3.根据权利要求2所述的永磁同步水泵，其特征在于：所述定子铁芯为U形铁芯，所述密闭水箱为C形箱体，C形开口处为所述可容纳所述定子铁芯的容置腔，所述容置腔的腔壁的部分或全部由所述传热壁构成。

4.根据权利要求3所述的永磁同步水泵，其特征在于：所述容置腔与所述U形定子铁芯两脚接触的内侧壁设有所述传热壁。

5.根据权利要求2所述的永磁同步水泵，其特征在于：所述密闭水箱箱体除传热壁部分外由塑料材料制造。

6.根据权利要求1所述的永磁同步水泵，其特征在于：所述密闭水箱的箱体中盛装有冷却液体。

7.根据权利要求1所述的永磁同步水泵，其特征在于：所述密闭水箱设有用于固定于所述泵体的连接结构。

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