CN103452857B - 电动水泵 - Google Patents

Abstract

一种电动水泵，包含一个壳座、一个安装在该壳座内部的推进机构，以及一个驱动该推进机构的一个驱动轴旋转的驱动机构，该驱动轴具有一个连通该壳座的一个涡室及一个冷却室的连动通道，而该推进机构还包括一支连动地安装在该驱动轴的连动通道内的螺旋杆，以及一个位于该壳座的涡室内的轮叶。当该推进机构被驱动转动时，该轮叶将带动液体流动，同时该驱动轴会带动该螺旋杆旋转，前述螺旋杆的旋转可以改变通过该驱动轴的连动通道的液体量，使该电动水泵在不用改变结构及规格的情况下，改变冷却效果或者改变输出液体的压力值，以提高设计的方便性。

Description

电动水泵

技术领域

本发明涉及一种水泵，特别是涉及一种以电源驱动并具有冷却系统的电动水泵。

背景技术

参阅图1是US 5,997,261发明专利，该发明专利公开一种具有水冷却系统的电动水泵1，该电动水泵1包含一个由数个块体对接而成的壳座11，该壳座11包括一个中空的外壳壁111、一个位于该外壳壁111内部的隔板单元112，以及由该外壳壁111及该隔板单元112界定而成的一个涡室114、一个安装室115、一个冷却室116、一个冷却流道117、一个围绕该冷却室116的定子室118，该冷却流道117并连通该涡室114及该冷却室116。

而该电动水泵1还包含一个安装在该壳座11的涡室114内的轮叶12、一个安装在该冷却室116内的转子13、一个连动该轮叶12及该转子13的驱动轴14、一个安装在该定子室118内并与该转子13内外对应的定子15，以及一个安装在该安装室115内并与该定子15电连接的驱控器16。该驱动轴14具有一个连通该冷却室116及该涡室114的连动通道141。

当该转子13被该驱控器16间接驱动旋转时，将带动该驱动轴14及该轮叶12旋转，此时液体将由该涡室114的一个入口119进入，大部分的液体会沿着一个输送方向由该涡室114的一个出口110送出，少部分的液体会经由该冷却流道117流入该冷却室116，再由该驱动轴14的连动通道141进入该轮叶12邻近中央的部位，也就是利用该轮叶12在旋转时中央部位的压力低于外围部位压力的压力差原理，让流入该冷却流道117的液体可以顺利的回流到该涡室114内。由于流入该冷却流道117的液体是流经该冷却室116，故可将该转子13、该定子15及该驱控器16运转产生的热源带出，以达到冷却的目的。

前述发明专利虽然具有冷却系统，但是作为冷却用途的液体的流动，只是利用该轮叶12在旋转时产生的压力差，使液体可以沿着该冷却流道117进入该冷却室116后，再由该驱动轴14的连动通道141回流到该涡室114邻近中央部位的低压区，这种利用压力差来带动液体流动的方式虽然可行，但是液体的流动缺乏外在动力的辅助，因此，在相同规格及相同结构下，前述发明专利无法改变液体通过该冷却流道117的速度及流量。

也就是说，当设计上需要改变冷却效果时，必需重新设计该冷却流道117及配合部位的截面积大小，造成制造及设计上的困难。且由于前述发明专利将部分的液体分流到该冷却流道117，故也会影响由该涡室114的出口110送出的液体的压力值，当该电动水泵1需要改变由该出口110送出的液体的压力值时，同样需要改变该冷却流道117及配合部位的截面积，故前述发明专利虽然具有冷却效果，但是当该电动水泵1需要改变冷却效果或者输出液体的压力值时，必需重新设计、规划并作各项的测试，造成制造及设计上的不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需要更改基本结构及规格，就可以改变冷却效果或者液体输出压力值，以增进设计方便性的电动水泵。

本发明的电动水泵包含：一个壳座，以及安装在该壳座内部的一个推进机构、一个驱动机构，该壳座包括一个外壳壁，以及一个位于该外壳壁内部并与该外壳壁共同界定出一个涡室、一个冷却室及一个冷却流道的隔板单元，该冷却流道连通该涡室及该冷却室。而该推进机构包括一支可转动地架设在该壳座的隔板单元上并被该驱动机构驱动旋转的驱动轴、一个位于该涡室内并与该驱动轴连动地结合的轮叶，以及一个连动地安装在该驱动轴的一个连动通道内的螺旋杆，该驱动轴的连动通道并连通该壳座的该涡室及该冷却室。

当该驱动轴被该驱动机构驱动旋转时，将带动该轮叶旋转使液体沿着一个输送方向进出该涡室，旋转的驱动轴也会同时带动该螺旋杆旋转，并改变液体通过该驱动轴的连动通道的流量。

本发明所述的电动水泵，该驱动轴的连动通道具有一个邻近该壳座的涡室的第一冷却口，以及一个邻近该壳座的冷却室的第二冷却口，而该螺旋杆具有一个邻近该驱动轴的连动通道的第二冷却口的第一端，以及一个邻近该驱动轴的连动通道的第一冷却口的第二端，当该驱动轴被该驱动机构驱动旋转时，液体是受到该螺旋杆的推送，由该连动通道的该第二冷却口往该第一冷却口流动。

本发明所述的电动水泵，该驱动轴的连动通道具有一个邻近该壳座的涡室的第一冷却口，以及一个邻近该壳座的冷却室的第二冷却口，而该螺旋杆具有一个邻近该驱动轴的连动通道的第一冷却口的第一端，以及一个邻近该驱动轴的连动通道的第二冷却口的第二端，当该驱动轴被该驱动机构驱动旋转时，该螺旋杆将对由该第二冷却口流向该第一冷却口的液体产生阻力。

本发明所述的电动水泵，该螺旋杆具有数个围绕一个中心并螺旋环绕的螺旋叶片。

本发明所述的电动水泵，该壳座还包括一个安装室，以及一个环绕该冷却室的定子室，而该驱动机构包括一个安装在该壳座的冷却室内的转子、一个安装在该壳座的定子室内的定子，以及一个与该定子电连接并安装在该安装室内的驱控器；而该壳座的隔板单元具有一个区隔该涡室及该冷却室的第一隔板、一个区隔该冷却室及该安装室的第二隔板，以及一个介于该第一隔板及该第二隔板间并区隔该冷却室及该定子室的环隔板，该第一隔板具有一个供该驱动轴穿出的第一架孔，以及数个间隔并围绕该第一架孔的第一架块，而该第二隔板具有一个供该驱动轴穿出的第二架孔，以及数个间隔并围绕该第二架孔的第二架块，而该推进机构还包括一个可转动地将该驱动轴架设在该第一隔板的所述第一架块间的第一轴承，以及一个可转动地将该驱动轴架设在该第二隔板的所述第二架块间的第二轴承。

本发明所述的电动水泵，该壳座还包括一个与该冷却室连通并位于该冷却室及该安装室间的冷却加强室，该冷却加强室具有一个凹凸表面。

本发明所述的电动水泵，该驱动机构的转子具有一个供该驱动轴穿伸并连动地结合的中心轴孔，而该驱动轴还具有一个界定出该连动通道的围绕壁，该围绕壁具有数条与该转子的中心轴孔卡合的突纹。

本发明所述的电动水泵，该壳座的冷却流道具有数个位在该壳座的第一隔板上相邻的第一架块间的流通口，而该冷却室具有一个与所述流通口连通并供该转子安装的主室部、一个底室部，以及数个位在该第二隔板上相邻的第二架块间的连通部，所述连通部并连通该主室部及该底室部。

本发明的有益效果在于：由于该驱动轴在旋转时会带动内部的螺旋杆旋转，并改变液体通过该连动通道的流量，故本发明只要更换不同螺旋效率及螺旋方向的螺旋杆，就可以在不需要改变该电动水泵的基本结构及规格的情况下，达到改变该电动水泵的冷却效果，以及液体输出压力值的目的。

附图说明

图1是US 5,997,261发明专利的一个组合剖视示意图；

图2是本发明电动水泵的一个第一较佳实施例的俯视图；

图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线所取的一个组合剖视图；

图4是该第一较佳实施例的一个局部俯视图，单独显示该电动水泵的一个主壳体；

图5是该第一较佳实施例的一个局部立体图，单独显示该电动水泵的一个第二端盖；

图6是该第一较佳实施例的一个局部立体分解图，说明该电动水泵的一个驱动轴及一个螺旋杆；

图7是一个类似图3的组合剖视图，说明本发明电动水泵的一个第二较佳实施例；

图8是本发明电动水泵的一个第三较佳实施例的部分立体图，单独显示该电动水泵的螺旋杆；

图9是一类似图3的组合剖视图，说明本发明电动水泵的一个第四较佳实施例。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图2至图5，本发明电动水泵的一个第一较佳实施例是以电力驱动液体沿着一个输送方向29前进，该电动水泵包含：一个壳座2，以及安装在该壳座2内部的一个推进机构3、一个驱动机构4。

本实施例的壳座2是由一个主壳体201、一个第一端盖202及一个第二端盖203对接而成，对接后该壳座2包括：一个中空的外壳壁21，以及一个位于该外壳壁21内部的隔板单元22，该壳座2还包括由该隔板单元22及该外壳壁21共同界定而成的一个涡室23、一个冷却室24、一个围绕该冷却室24的定子室25、一个位于该冷却室24下方的安装室26、一个连通该涡室23及该冷却室24的冷却流道27，该涡室23及该安装室26位在该冷却室24的相反侧。

该隔板单元22具有一个区隔出该涡室23及该冷却室24的第一隔板221、一个区隔该冷却室24及该容装室26的第二隔板222，以及一个介于该第一隔板221及该第二隔板222间并区隔该冷却室24及该定子室25的环隔板223，该第一隔板221对应该主壳体201，并具有一个位于中央的第一架孔224，以及数个等角度设置并围绕该第一架孔224的第一架块225，而该第二隔板222对应该第二端盖203，并具有一个与该第一架孔224轴向对应的第二架孔226，以及数个等角度设置并围绕该第二架孔226的第二架块227。本实施例该冷却流道27具有数个位在相邻的第一架块225间的流通口271。而该冷却室24具有一个与所述流通口271相通的主室部241、一个位于下方的底室部242，以及数个位在该第二隔板222上相邻的第二架块227间的连通部243，上述连通部243连通该主室部241及该底室部242。

参阅图2、3、6，本实施例的推进机构3包括一支驱动轴31、一个将该驱动轴31以可转动方式架设在该第一隔板221的第一架块225间的第一轴承32、一个将该驱动轴31以可转动方式架设在该第二隔板222的第二架块227间的第二轴承33、一个与该驱动轴31连动地结合并位于该壳座2的涡室23内的轮叶34，以及一支安装在该驱动轴31的一个连动通道311内的螺旋杆35。该轮叶34可被驱动旋转，并且引导液体由该涡室23的一个入口231进入，再沿着该输送方向29前进后由该涡室23的一个出口232送出。

本实施例该驱动轴31还具有一个界定出该连动通道311的围绕壁312，该围绕壁312具有数个自外表面突出的突纹313，而该连动通道311具有一个邻近该涡室23中心的低压区的第一冷却口314，以及一个邻近该壳座的冷却室的第二冷却口315。而该螺旋杆35是紧配合地安装在该驱动轴31的连动通道311内，且该螺旋杆是左旋设置，并可随着该驱动轴31顺时针旋转，该螺旋杆35为螺旋带状物，并具有一个邻近该驱动轴31的连动通道311的第二冷却口315的第一端351，以及一个邻近该驱动轴31的连动通道311的第一冷却口314的第二端352，当该螺旋杆35被驱动旋转时，可以将液体由该第一端351往该第二端352推送，即液体受到螺旋杆35的推动，由该第二冷却口315往该第一冷却口314流动。

本实施例的驱动机构4包括一个安装在该壳座2的冷却室24的主室部241内的转子41、一个安装在该壳座2的定子室25内的定子42，以及一个安装在该壳座2的安装室26内并和该定子42电连接的驱控器43，该转子41具有一个供该推进机构3的驱动轴31穿伸并连动地结合的中心轴孔411，该驱动轴31的围绕壁312的突纹313卡合于该中心轴孔411。

本实施例的电动水泵在使用时，该推进机构3的驱动轴31将受到该驱动机构4的驱动旋转，并且将液体吸入该壳座2的涡室23，然后沿着该输送方向29送出。而在输送液体的过程中，进入该涡室23的少部分液体会由该涡室23经过该冷却流道27进入该冷却室24的主室部241内，然后由所述连通部243进入该底室部242，由于该定子42、该转子41以及该驱控器43都邻近该冷却室24，且该第一轴承32及该第二轴承33分别被所述流通口271及所述连通部243围绕而浸泡在液体中，因此，流入该冷却室24的液体可以冷却前述组件。

当液体流入该冷却室24后，将由该冷却室24的底室部242进入该驱动轴31的连动通道311，最后回流到该涡室23的中央部位。由于该轮叶34在旋转时，邻近中央部位的压力低于外周围的压力，因此，前述压力差会自然地驱使该冷却室24内的液体回流到涡室23。

更重要的是，安装在该驱动轴31的连动通道311内的螺旋杆35会随着旋转，并且产生一股推进力，使液体快速地进入该连动通道311的第二冷却口315，然后利用该螺旋杆35的推动，迅速地往该连动通道311的第一冷却口314移送。也就是说，本实施例该项设计除了可以利用压力差造成冷却液体的流动外，该螺旋杆35产生螺旋推力，也可以提高冷却液体通过该连动通道311的速度，以提高该电动水泵的冷却效益。

参阅图7，本发明电动水泵的一个第二较佳实施例的构造与第一较佳实施例类似，不同的地方是：改变该螺旋杆35的结构，也就是将第一较佳实施例的左旋（螺旋杆由第一端351至第二端352是呈左旋方向）变更为右旋（螺旋杆由第一端351至第二端352是呈右旋方向）。也就是该螺旋杆35的第一端351邻近该驱动轴31的连动通道311的第一冷却口314，该螺旋杆35的第二端352邻近该驱动轴31的连动通道311的第二冷却口315。相应的，在本实施例中驱动轴31带动螺旋杆35顺时针转动。前述螺旋杆35结构的改变，可以对该驱动轴31的连动通道311的第二冷却口315流入的液体产生阻力，以降低通过该连动通道311的液体的流量。前述设计除了可以改变电动水泵的冷却效果外，还可以提高该电动水泵的液体输出压力值。

也就是说，本实施例在运作时，由该涡室23的入口231进入的液体大部分往该出口232送出，少部分经由该冷却流道27通过该连动通道311再回流到该涡室23，如果液体在通过该连动通道311时，因为该螺旋杆35的螺旋方向相反而产生阻力，液体通过该连动通道311的流量就会减少，相对的，由该涡室23的入口231进入的液体，就会有更多量往该出口232输送，并因此提高液体输出压力值。故本实施例该螺旋杆35的螺旋方向改变可以对通过该连动通道311的液体产生阻力，且随着该螺旋杆35的螺旋角度的改变，其阻力的大小也会改变，前述阻力值可以提高液体由该涡室23的出口232输出的压力值。

在实际实施时，也可以不改变螺旋杆35的旋向，例如螺旋杆只设计成左旋（或只设计成右旋），而是只改变发动机的传动轴的转向，当传动轴正转或反转时带动螺旋杆35正转或反转，同样能够达到实施例一与实施例二所述的功效。

参阅图8，本发明电动水泵的一个第三较佳实施例的构造与第一实施例类似，不同的地方在于：该第一较佳实施例的螺旋杆35为单片弯曲式，本发明该第三较佳实施例具有四片螺旋状并围绕螺旋杆35的一个中心的螺旋叶片353，通过改变该螺旋杆35的构造，同样可以达到预期的发明目的。

参阅图9，本发明电动水泵的一个第四较佳实施例的构造与第一实施例类似，不同的地方在于：该壳座2的隔板单元22还具有一个第三隔板228，而该壳座2还包括一个由该第三隔板228及该第二隔板222界定而成并位于该冷却室24及该安装室26间的冷却加强室28，该第三隔板228邻近该安装室26，并具有一个朝向该冷却加强室28的凹凸表面281。前述结构的改变，可以进一步加强该安装室26的散热效果。

由以上说明可知，本发明该电动水泵的设计不但结构创新，还可以在不需要改变该电动水泵的基本结构及规格的情况下，利用安装在该驱动轴31的连动通道311内的螺旋杆35，来改变通过该驱动轴31的连动通道311的液体流量。也就是说，本发明可以根据设计的需要，在不需要改变该电动水泵结构及规格的情况下，简单地通过更换具有不同推力及推送方向的螺旋杆35，而改变该电动水泵的冷却效果，或者改变输出液体的压力值，因此，本发明该项设计不但结构创新，还具有方便设计及制造各种不同冷却效果及输出液体压力值的功效。

Claims (8)

1.一种电动水泵，包含：一个壳座、一个推进机构及一个驱动机构，该壳座包括一个外壳壁，以及一个位于该外壳壁内部并与该外壳壁共同界定出一个涡室、一个冷却室及一个冷却流道的隔板单元，该冷却流道连通该涡室及该冷却室，而该推进机构包括一支可转动地架设在该壳座的隔板单元上的驱动轴，以及一个位于该涡室内并与该驱动轴连动地结合的轮叶，该驱动轴具有一个连通该壳座的该涡室及该冷却室的连动通道，而该驱动机构是驱动该推进机构的驱动轴旋转；

其特征在于：该推进机构还包括一个连动地安装在该驱动轴的连动通道内的螺旋杆；当该驱动轴被该驱动机构驱动旋转时，将带动该轮叶旋转使液体沿着一个输送方向通过该涡室，旋转的驱动轴会同时带动该螺旋杆旋转，并改变液体通过该驱动轴的连动通道的流量。

2.根据权利要求1所述的电动水泵，其特征在于：该驱动轴的连动通道具有一个邻近该壳座的涡室的第一冷却口，以及一个邻近该壳座的冷却室的第二冷却口，而该螺旋杆具有一个邻近该驱动轴的连动通道的第二冷却口的第一端，以及一个邻近该驱动轴的连动通道的第一冷却口的第二端，当该驱动轴被该驱动机构驱动旋转时，液体受到该螺旋杆的推送，由该连动通道的该第二冷却口往该第一冷却口流动。

3.根据权利要求1所述的电动水泵，其特征在于：该驱动轴的连动通道具有一个邻近该壳座的涡室的第一冷却口，以及一个邻近该壳座的冷却室的第二冷却口，而该螺旋杆具有一个邻近该驱动轴的连动通道的第一冷却口的第一端，以及一个邻近该驱动轴的连动通道的第二冷却口的第二端，当该驱动轴被该驱动机构驱动旋转时，该螺旋杆将对由该第二冷却口流向该第一冷却口的液体产生阻力。

4.根据权利要求1所述的电动水泵，其特征在于：该螺旋杆具有数个围绕其一个中心并螺旋环绕的螺旋叶片。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电动水泵，其特征在于：该壳座还包括一个安装室，以及一个环绕该冷却室的定子室，而该驱动机构包括一个安装在该壳座的冷却室内的转子、一个安装在该壳座的定子室内的定子，以及一个与该定子电连接并安装在该安装室内的驱控器；而该壳座的隔板单元具有一个区隔该涡室及该冷却室的第一隔板、一个区隔该冷却室及该安装室的第二隔板，以及一个介于该第一隔板及该第二隔板间并区隔该冷却室及该定子室的环隔板，该第一隔板具有一个供该驱动轴穿出的第一架孔，以及数个间隔并围绕该第一架孔的第一架块，而该第二隔板具有一个供该驱动轴穿出的第二架孔，以及数个间隔并围绕该第二架孔的第二架块，而该推进机构还包括一个可转动地将该驱动轴架设在该第一隔板的所述第一架块间的第一轴承，以及一个可转动地将该驱动轴架设在该第二隔板的所述第二架块间的第二轴承。

6.根据权利要求5所述的电动水泵，其特征在于：该壳座还包括一个与该冷却室连通并位于该冷却室及该安装室间的冷却加强室，该冷却加强室具有一个凹凸表面。

7.根据权利要求6所述的电动水泵，其特征在于：该驱动机构的转子具有一个供该驱动轴穿伸并连动地结合的中心轴孔，而该驱动轴还具有一个界定出该连动通道的围绕壁，该围绕壁具有数条与该转子的中心轴孔卡合的突纹。

8.根据权利要求7所述的电动水泵，其特征在于：该壳座的冷却流道具有数个位在该壳座的第一隔板上相邻的第一架块间的流通口，而该冷却室具有一个与所述流通口连通并供该转子安装的主室部、一个底室部，以及数个位在该第二隔板上相邻的第二架块间的连通部，所述连通部并连通该主室部及该底室部。