CN106949070B - 一种自循环水冷微型泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于微型泵领域，并公开了一种自循环水冷微型泵，包括蜗壳、上端盖、叶轮和无刷电机，蜗壳上设置有进水通道和出水通道，所述蜗壳的内部空间作为泵腔；所述无刷电机包括电机外壳、硅钢片、线圈、磁钢转子、转子套筒和转子转轴；所述电机外壳上周向设置有N个电机水冷槽道，所述蜗壳上设置有回流通道和N‑1个蜗壳水冷槽道；其中一个电机水冷槽道与所述出水通道连通，另一与上述电机水冷槽道相邻的电机水冷槽道与所述回流通道连通，所述回流通道还与所述进水通道连通。本发明通过将部分水引入电机外壳内，对线圈进行有效散热，水冷回路集成于微型泵内部，与蜗壳和电机外壳一体加工，保证结构的紧凑和完整性。

Description

一种自循环水冷微型泵

技术领域

本发明属于微型泵领域，更具体地，涉及一种水冷微型泵。

背景技术

微型泵在生物医药、电子器件水冷、餐饮机械等领域有着广泛的应用场景。其中不乏一些应用场合环境温度过高、或者要求微型泵具备较高功率输出，导致微型泵的电机长期处于高温状态，对微型泵的运行可靠性和寿命构成严重威胁，需要对其进行散热冷却。

目前，进行散热冷却的泵多为体型较大的工业或生活用泵，一种主要的冷却方式为电机轴端安装风扇进行强制风冷，但是该冷却方式并不完全适用于微型泵，原因如下：1)结构不够紧凑，增加了微型泵体型，不利于小型集成化；2)风冷散热效率不高；3)增加了活动部件，从而增加了微型泵失效的潜在因素；4)提高了整机噪声。

还有一种特种泵的冷却方式为在电机外壳或定子铁芯中通入冷却水为电机降温，该方式散热效率高。然而需要结合泵型定制复杂的水冷套件和连接通道，对微型泵而言设计过于复杂，加工成本也过于高昂。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种自循环水冷微型泵，其将部分水引入电机外壳内，对线圈进行有效散热，水冷回路集成于微型泵内部，与蜗壳和电机外壳一体加工，保证结构的紧凑和完整性。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种自循环水冷微型泵，其特征在于，包括蜗壳、上端盖、叶轮和无刷电机，其中，

所述蜗壳上设置有进水通道和出水通道，所述蜗壳的内部空间作为泵腔，所述进水通道和出水通道分别与所述泵腔连通；

所述无刷电机包括电机外壳、硅钢片、线圈、磁钢转子、转子套筒和转子转轴，所述电机外壳与所述蜗壳固定连接并且所述电机外壳承接所述上端盖，所述电机外壳的内侧壁上安装硅钢片，所述硅钢片远离所述电机外壳的一侧安装所述线圈，所述磁钢转子位于所述电机外壳内并且所述磁钢转子固定穿装在所述转子转轴上，所述转子套筒套接在所述磁钢转子的外侧，所述转子转轴的上端穿过所述上端盖后与所述叶轮固定连接，并且所述叶轮位于所述泵腔内，所述转子转轴远离叶轮的一端穿过所述上端盖后通过轴承安装在所述电机外壳的底部，并且所述转子转轴与所述上端盖之间也设置有轴承；

所述电机外壳上周向设置有N个电机水冷槽道，所述蜗壳上设置有回流通道和N-1个蜗壳水冷槽道，并且这些蜗壳水冷槽道周向布置，每个所述蜗壳水冷槽道分别连通电机外壳上两个电机水冷槽道并且这两个电机水冷槽道相邻，其中N≥3；

其中一个电机水冷槽道与所述出水通道连通，另一与上述电机水冷槽道相邻的电机水冷槽道与所述回流通道连通，所述回流通道还与所述进水通道连通；

出水通道的一部分水流从与其连通的电机水冷槽道进入电机外壳后，经过所有的蜗壳水冷槽道和其它剩下的电机水冷槽道后，又从与回流通道连通的电机水冷槽道流入回流通道，然后从回流通道流入进水通道内。

优选地，每个所述电机水冷槽道和/或所述蜗壳水冷槽道的形状为弧形。

优选地，每个所述电机水冷槽道的深度均大于线圈的高度。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)、本发明通过直接在电机外壳内壁和蜗壳内壁上开设用于冷却水循环的槽道，起到使用工质进行内循环从而对电机进行有效散热的作用，这样的设计不会引入多余的部件，不需要额外采用繁重复杂的冷却装置，可靠性更高。

2)、本发明采用在电机外壳和蜗壳上开槽的方案，使得一体开模加工方法简单，可以简单地进行低成本大批量加工。

3)、本发明电机外壳上的冷却槽道就在电机上内部，离发热源更近，热阻更小，且接触热阻更少，散热效果更加显著有效。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2为本发明的整泵结构示意图；

图3为电机外壳剖界面图；

图4为蜗壳剖界面图；

图5为水冷槽道入口部分剖视图；

图6为回流通道部分剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图6，一种自循环水冷微型泵，包括蜗壳1、上端盖、叶轮2、无刷电机3，其中，

所述蜗壳1上设置有进水通道1b和出水通道1c，所述蜗壳1的内部空间作为泵腔1a，所述进水通道1b和出水通道1c分别与所述泵腔1a连通；

所述无刷电机3包括电机外壳3b、硅钢片4、线圈3a、磁钢转子5、转子套筒6和转子转轴7，所述电机外壳3b与所述蜗壳1固定连接并且所述电机外壳3b承接所述上端盖，所述电机外壳3b的内侧壁上安装硅钢片4，所述硅钢片4远离所述电机外壳3b的一侧安装所述线圈3a，所述磁钢转子5位于所述电机外壳3b内并且所述磁钢转子5固定穿装在所述转子转轴7上，所述转子套筒6套接在所述磁钢转子5的外侧，所述转子转轴7的上端穿过所述上端盖后与所述叶轮2固定连接，并且所述叶轮2位于所述泵腔1a内，所述转子转轴7远离叶轮2的一端穿过所述上端盖后通过轴承安装在所述电机外壳3b的底部，并且所述转子转轴7与所述上端盖之间也设置有轴承；

所述电机外壳3b上周向设置有N个电机水冷槽道3c，所述蜗壳1上设置有回流通道1e和N-1个蜗壳水冷槽道1d，并且这些蜗壳水冷槽道1d周向布置，每个所述蜗壳水冷槽道1d分别连通电机外壳3b上两个电机水冷槽道3c并且这两个电机水冷槽道3c相邻，其中N≥3；

其中一个电机水冷槽道3c与所述出水通道1c连通，另一与上述电机水冷槽道3c相邻的电机水冷槽道3c与所述回流通道1e连通，这两个电机水冷槽道3c之间并没有直接连通，因此水流从出水通道1c进入后，只能沿着蜗壳水冷槽道1d和其它剩下的电机水冷槽道3c的方向间接流动，并不会直接在这两个电机水冷槽道3c流动；

所述回流通道1e还与所述进水通道1b连通；

出水通道1c的一部分水流从与其连通的电机水冷槽道3c进入电机外壳3b后，经过所有的蜗壳水冷槽道1d和其它剩下的电机水冷槽道3c后，又从与回流通道1e连通的电机水冷槽道3c流入回流通道1e，然后从回流通道1e流入进水通道1b内，即水从第一个电机水冷槽道3c经过蜗壳水冷槽道1d和其它剩下的电机水冷槽道3c后又流入最后一个电机水冷槽道3c内，然后又通过回流通道1e流入进水通道1b，以此方式，完成一个循环。

进一步，每个所述电机水冷槽道3c和/或所述蜗壳水冷槽道1d的形状为弧形。

进一步，每个所述电机水冷槽道3c的深度均大于线圈3a的高度。

叶轮2在泵腔1a内，泵腔1a形成压水空间，将水的压力由蜗壳1的进水通道1b向出水通道1c逐步提升，蜗壳水冷槽道1c位于泵腔1a的外围，电机水冷槽道3c位于电机外壳3b中部，回流通道1e形状为弯曲的，其连通蜗壳进水通道1b。

如图3所示，电机水冷槽道3c呈圆环状间隔均布于电机外壳3b上。

如图5所示，蜗壳水冷槽道1d呈圆环状间隔均布于蜗壳1上，直径于电机水冷槽道3c对应，分布角度与电机水冷槽道3c错开。槽数比电机水冷槽道3c少一条，相应缺损位置布置了一条回流通道1e。

如图5所示，电机水冷槽道3c的第一条槽道正对于泵腔1a和出水通道1c的交界位置，将部分高压水引入电机水冷槽道3c，蜗壳水冷槽道1d与电机水冷槽道3c交错布置，保证微型泵形成单一连续的蜗壳-电机水冷槽道。

如图6所示，水由最后一条电机水冷槽道3c流出后，进入了蜗壳1的回流通道1e，并最终进入进水通道1b。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自循环水冷微型泵，其特征在于，包括蜗壳、上端盖、叶轮和无刷电机，其中，

所述蜗壳上设置有进水通道和出水通道，所述蜗壳的内部空间作为泵腔，所述进水通道和出水通道分别与所述泵腔连通；

所述无刷电机包括电机外壳、硅钢片、线圈、磁钢转子、转子套筒和转子转轴，所述电机外壳与所述蜗壳固定连接并且所述电机外壳承接所述上端盖，所述电机外壳的内侧壁上安装硅钢片，所述硅钢片远离所述电机外壳的一侧安装所述线圈，所述磁钢转子位于所述电机外壳内并且所述磁钢转子固定穿装在所述转子转轴上，所述转子套筒套接在所述磁钢转子的外侧，所述转子转轴的上端穿过所述上端盖后与所述叶轮固定连接，并且所述叶轮位于所述泵腔内，所述转子转轴远离叶轮的一端穿过所述上端盖后通过轴承安装在所述电机外壳的底部，并且所述转子转轴与所述上端盖之间也设置有轴承；

所述电机外壳上周向设置有N个电机水冷槽道，所述蜗壳上设置有回流通道和N-1个蜗壳水冷槽道，并且这些蜗壳水冷槽道周向布置，每个所述蜗壳水冷槽道分别连通电机外壳上两个电机水冷槽道并且这两个电机水冷槽道相邻，其中N≥3；

其中一个电机水冷槽道与所述出水通道连通，另一与上述电机水冷槽道相邻的电机水冷槽道与所述回流通道连通，所述回流通道还与所述进水通道连通；

出水通道的一部分水流从与其连通的电机水冷槽道进入电机外壳后，经过所有的蜗壳水冷槽道和其它剩下的电机水冷槽道后，又从与回流通道连通的电机水冷槽道流入回流通道，然后从回流通道流入进水通道内。

2.根据权利要求1所述的一种自循环水冷微型泵，其特征在于，每个所述电机水冷槽道和/或所述蜗壳水冷槽道的形状为弧形。

3.根据权利要求1所述的一种自循环水冷微型泵，其特征在于，每个所述电机水冷槽道的深度均大于线圈的高度。