CN107366624B - 一种电子水泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子水泵，属于水泵技术领域。本发明的电子水泵，包括泵头、端盖、机壳、叶轮、电机和电子控制单元，电机设于机壳内，端盖与机壳固定连接，泵头与端盖密封连接，叶轮设于泵头内，且电机的转轴穿过端盖与叶轮相连，电子控制单元安装于端盖的内端面上。本发明利用泵头内的水迅速将电子控制单元传递给端盖的热量带走，从而使电子控制单元的散热效率和散热效果得到大幅提高，大大降低了电子元器件的工作温度，增强了水泵的稳定性及使用寿命，并使大量使用较低温度等级的电子元器件成为可能，降低了整机的成本，同时由于没有附加的导热体，整机的体积和重量也明显减小，有利于降低成本，满足在体积和重量有要求的场合使用。

Description

一种电子水泵
技术领域
本发明涉及一种泵，更具体地说，涉及一种电子水泵。
背景技术
电子水泵具有使用寿命长、体积小、效率高和功耗低等优点，是一种微型水泵，广泛用于家庭和交通工具中进行流体循环、冷却、增压和供水等。随着车辆行业的快速发展，汽车用电子水泵已成为汽车中的关键部件之一，在发动机和驱动装置的冷却系统、以及电动汽车的发热部件的冷却系统中得到了广泛应用。
电子水泵工作的稳定性至关重要，影响其稳定性的最主要因素是控制电子水泵的电子控制单元，而工作温度对电子控制单元的影响非常大。电子控制单元在工作过程中会产生热量，从而导致电子控制单元上的电子元器件的工作温度升高，有的电子元器件会因为工作温度过高而损坏，因此需要给电子控制单元降温。目前，此类电子水泵的散热多采用金属铝壳自然散热，电子控制单元安装于电子水泵的电机尾部，散热效果不佳，特别是当环境温度较高时，无法迅速有效给电子控制单元的发热器件散热，使电子元器件温度过高而损坏。另外，水泵在运转过程中电机会产生热量，长时间工作，如果散热不好也会缩短电机的使用寿命，从而影响泵的使用寿命。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的一个目的在于克服现有电子水泵的电子控制单元存在散热效果差的不足，通过将电子控制单元安装在电子水泵的端盖上，利用泵头内的水迅速将电子控制单元传递给端盖的热量带走，从而使电子控制单元的散热效率和散热效果得到大幅提高，大大降低了电子元器件的工作温度，增强了水泵的稳定性及使用寿命，并使大量使用较低温度等级的电子元器件成为可能，降低了整机的成本，同时由于没有附加的导热体，整机的体积和重量也明显减小，有利于降低成本，满足在体积和重量有要求的场合使用；
本发明的另一个目的在于提供一种具有温度和压力检测功能的电子水泵，通过将电子控制单元安装在电子水泵的端盖上，使在端盖上设置连接电子控制单元的温度和压力传感器成为可能，通过温度和压力传感器直接检测泵头内的流体温度和压力，电子控制单元内部可以根据传感器检测的信息实时调整电机的转速，从而改变水泵的流量和杨程，也可以通过接线端子输出温度和压力信息，将温度、压力控制部分与水泵巧妙地融为一体，大大地降低了成本，具有结构简单，安装方便，接线线路更短等优点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种电子水泵，包括泵头、端盖、机壳、叶轮、电机和电子控制单元，所述的电机设于机壳内，所述的端盖与机壳固定连接，所述的泵头与端盖密封连接，所述的叶轮设于泵头内，且电机的转轴穿过端盖与叶轮相连，所述的电子控制单元安装于端盖的内端面上。
更进一步地，所述的电子控制单元上还设有用于检测泵头内流体信息的传感器，所述的传感器密封地安装在端盖的通孔中。
更进一步地，所述的传感器包括温度传感器和压力传感器。
更进一步地，所述的端盖上设有与电子控制单元相连接的接线端子。
更进一步地，所述的泵头与端盖之间设有端盖密封件，所述的端盖与机壳之间设有机壳密封件，所述的接线端子与端盖之间设有接线端子密封件。
更进一步地，所述的电机包括转子和定子，所述的转子安装于转轴上，并套设于定子内，所述的定子固定于机壳中；在转子和定子之间还设有屏蔽套，该屏蔽套的一端固定在机壳尾部，另一端固定在端盖上，将转子和定子隔离开，所述的电子控制单元位于屏蔽套的外侧；所述的转轴上设有低压区通孔，所述的端盖上设有高压区通孔，在叶轮工作时，泵头内的流体由高压区通孔流入屏蔽套内，并在屏蔽套与转子、定子换热后由低压区通孔流出。
更进一步地，所述的电子控制单元为套在屏蔽套外侧的环形结构。
更进一步地，所述的屏蔽套包括一开口端和一封闭端，所述的开口端通过屏蔽套密封件与端盖密封连接，所述的封闭端固定在机壳上，所述的转轴的前端可旋转地支撑在端盖上，所述的转轴的后端可旋转地支撑在屏蔽套的封闭端上，所述的屏蔽套的封闭端内侧还设有用于使流体流入低压区通孔中的流道。
更进一步地，所述的屏蔽套的外壁上还设有加强筋，该加强筋嵌入定子内侧的线槽中。
更进一步地，所述的机壳的尾部还设有连通屏蔽套内腔的排气口，该排气口上还设有排气阀。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种电子水泵，其电子控制单元安装于端盖的内端面上，利用泵头内的水迅速将电子控制单元传递给端盖的热量带走，从而使电子控制单元的散热效率和散热效果得到大幅提高，大大降低了电子元器件的工作温度，增强了水泵的稳定性及使用寿命，并使大量使用较低温度等级的电子元器件成为可能，降低了整机的成本，同时由于没有附加的导热体，整机的体积和重量也明显减小，有利于降低成本，满足在体积和重量有要求的场合使用；
(2)本发明的一种电子水泵，其电子控制单元上还设有用于检测泵头内流体信息的传感器，传感器密封地安装在端盖的通孔中，通过将电子控制单元安装在电子水泵的端盖上，使在端盖上设置连接电子控制单元的温度和压力传感器成为可能，通过温度和压力传感器直接检测泵头内的流体温度和压力，电子控制单元内部可以根据传感器检测的信息实时调整电机的转速，从而改变水泵的流量和杨程，也可以通过接线端子输出温度和压力信息，将温度、压力控制部分与水泵巧妙地融为一体，大大地降低了成本，具有结构简单，安装方便，降低成本，接线线路更短等优点；
(3)本发明的一种电子水泵，其泵头与端盖之间设有端盖密封件，端盖与机壳之间设有机壳密封件，接线端子与端盖之间设有接线端子密封件，使电子水泵达到防水要求，保证可在水中正常工作；
(4)本发明的一种电子水泵，其电机包括转子和定子，在转子和定子之间还设有屏蔽套，转轴上设有低压区通孔，端盖上设有高压区通孔，在叶轮工作时，泵头内的流体由高压区通孔流入屏蔽套内，并在屏蔽套与转子、定子换热后由低压区通孔流出，利用流体的压力差实现屏蔽套内部流体循环，有效将转子和定子所产生的热量带走，降低了电机工作时的温升，增强了电子水泵的使用寿命；
(5)本发明的一种电子水泵，其电子控制单元为套在屏蔽套外侧的环形结构，不仅安装方便，而且电子控制单元可与端盖充分接触，端盖采用导热性好的材质，通过端盖这一导热体将电子控制单元产生的热量快速传递到流体中带走，从而保证了电子控制单元始终保持较低的工作温度，进一步提高了电子控制单元的工作稳定性和寿命；
(6)本发明的一种电子水泵，其屏蔽套包括一开口端和一封闭端，开口端通过屏蔽套密封件与端盖密封连接，封闭端固定在机壳上，转轴的前端可旋转地支撑在端盖上，转轴的后端可旋转地支撑在屏蔽套的封闭端上，屏蔽套的封闭端内侧还设有用于使流体流入低压区通孔中的流道，屏蔽套的密封效果好，装配强度和可靠性高；
(7)本发明的一种电子水泵，其屏蔽套的外壁上还设有加强筋，该加强筋嵌入定子内侧的线槽中，屏蔽套的加强筋不仅可以起到增加强度的作用，还可以防止定子转动，起到良好的定位作用；
(8)本发明的一种电子水泵，其机壳的尾部还设有连通屏蔽套内腔的排气口，该排气口上还设有排气阀，尤其适于家庭使用，在电子水泵内无水时可方便地通过排气阀将泵内空气排出而使流体进入，从而方便排除管道里的空气，尤其适于暖通热水使用，使电子水泵具有更广泛的应用空间。
附图说明
图1为本发明的一种电子水泵的结构示意图；
图2为本发明中的电子控制单元在端盖内的安装结构示意图；
图3为本发明中的电子控制单元与端盖的拆分结构示意图；
图4为本发明实施例1的一种电子水泵的剖视结构示意图；
图5为本发明实施例1中的屏蔽套的结构示意图。
图6为本发明实施例2的一种电子水泵的结构示意图；
图7为本发明实施例2的一种电子水泵的剖视结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、泵头；101、吸水口；102、出水口；2、端盖；201、高压区通孔；3、机壳；4、接线端子；5、电子控制单元；501、温度传感器；502、压力传感器；6、叶轮；7、转轴；701、低压区通孔；8、前轴承；9、后轴承；10、转子；11、定子；12、屏蔽套；1201、流道；1202、加强筋；13、止抵件；14、屏蔽套密封件；15、端盖密封件；16、机壳密封件；17、接线端子密封件；18、排气阀。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图1至图4所示，本实施例的一种电子水泵，包括泵头1、端盖2、机壳3、叶轮6、电机和电子控制单元5，电机设于机壳3内，端盖2与机壳3固定连接，泵头1与端盖2密封连接，叶轮6设于泵头1内，且电机的转轴7穿过端盖2与叶轮6相连；泵头1具有一与叶轮6同轴的吸水口101和一大致沿泵头1切向的出水口102，电机带动叶轮6旋转而从吸水口101内吸水，并由出水口102输出，从而实现泵送流体的作用。与现有技术不同的是，本实施例中的电子控制单元5安装于端盖2的内端面上(参见图2和图4所示)，该内端面是指端盖2与机壳3形成的腔体构成的内侧端面，即电子控制单元5与电机均位于端盖2与机壳3形成的腔体内。这样，端盖2采用导热性好的材质，电子控制单元5发出的热量可传递给端盖2，利用泵头1内的流体迅速将电子控制单元5传递给端盖2的热量带走，从而使电子控制单元5的散热效率和散热效果得到大幅提高，大大降低了电子元器件的工作温度，增强了水泵的稳定性及使用寿命，并使大量使用较低温度等级的电子元器件成为可能，降低了整机的成本，同时由于没有附加的导热体，整机的体积和重量也明显减小，有利于降低成本，满足在体积和重量有要求的场合使用。
另外，由于电子控制单元5安装于端盖2的内端面上，电子控制单元5更加接近泵头1，因此可在电子控制单元5上设置用于检测泵头1内流体信息的传感器，这些传感器可密封地安装在开设在端盖2上的通孔中，以使这些传感器可以接触泵头1内的流体，从而检测到流体的信息。在电子水泵的输送系统中，一般要求检测流体的温度和压力，因此上述传感器包括温度传感器501和压力传感器502(如图3所示)，在端盖2上设有安装传感器的通孔，将电子控制单元5的电路板上的温度传感器501和压力传感器502安装在端盖2的通孔中，并通过密封件进行密封，实现泵头1内流体的温度和压力检测。在本实施例中，通过将电子控制单元5安装在电子水泵的端盖2上，使在端盖2上设置连接电子控制单元5的温度和压力传感器成为可能，通过温度和压力传感器直接检测泵头内的流体温度和压力，电子控制单元5内部可以根据传感器检测的信息实时调整电机的转速，从而改变水泵的流量和杨程，也可以通过接线端子4输出温度和压力信息，将温度、压力控制部分与水泵巧妙地融为一体，大大地降低了成本，具有结构简单，安装方便，降低成本，接线线路更短等优点。上述的接线端子4与电子控制单元5电连接，且接线端子4设于端盖2上，使电子控制单元5与接线端子4的接线更短，更加便于电子水泵的加工制造。
接续图4所示，为了提高电子水泵的防水性，在泵头1与端盖2之间设有端盖密封件15，端盖2与机壳3之间设有机壳密封件16，接线端子4与端盖2之间设有接线端子密封件17，使电子水泵达到防水要求，保证可在水中正常工作。本实施例中的电机包括转子10和定子11，转子10安装于转轴7上，并套设于定子11内，定子11固定于机壳3中；在转子10和定子11之间还设有屏蔽套12，该屏蔽套12的一端固定在机壳3尾部，另一端固定在端盖2上，屏蔽套12将转子10和定子11隔离开，电子控制单元5位于屏蔽套12的外侧，即电子控制单元5与定子11位于屏蔽套12外侧的腔体中，转子10位于屏蔽套12内侧的腔体中；转轴7上设有低压区通孔701，端盖2上设有高压区通孔201，该高压区通孔201可在端盖2四周均匀设置多个，在叶轮6工作时，会形成不同的压力区，叶轮6的轴心处的压力最低，越向外侧越大，因此泵头1内的流体会由高压区通孔201流入屏蔽套12内，并在屏蔽套12与转子10、定子11换热后由低压区通孔701流出，这种利用流体的压力差实现屏蔽套12内部流体循环，有效将转子10和定子11所产生的热量带走，降低了电机工作时的温升，增强了电子水泵的使用寿命。上述的电子控制单元5为套在屏蔽套12外侧的环形结构，不仅安装方便，而且电子控制单元5可与端盖2充分接触，端盖2采用导热性好的材质，通过端盖2这一导热体将电子控制单元5产生的热量快速传递到流体中带走，从而保证了电子控制单元5始终保持较低的工作温度，进一步提高了电子控制单元5的工作稳定性和寿命。
如图4和图5所示，本实施例中的屏蔽套12包括一开口端和一封闭端，开口端通过屏蔽套密封件14与端盖2密封连接，封闭端固定在机壳3上，具体地，屏蔽套12的开口端可插入端盖2的槽中，并通过屏蔽套密封件14密封，屏蔽套12的封闭端具有一凸台结构，封闭端的凸台结构卡入机壳3尾部的槽中固定，屏蔽套12在电子水泵内固定牢固，增强了电子水泵的强度和可靠性；转轴7的前端可转动地支撑在端盖2上，具体可采用前轴承8安装，为了防止电子水泵在工作过程中出现转轴7轴向窜动的问题，在转轴7上还设有抵在前轴承8上的止抵件13；转轴7的后端可转动地支撑在屏蔽套12的封闭端上，具体可采用后轴承9安装；屏蔽套12的封闭端内侧还设有用于使流体流入低压区通孔701中的流道1201，该流道1201可在屏蔽套12的封闭端内侧均匀设置多个，保证流体流动顺畅。采用上述结构的屏蔽套12，具有密封效果好，装配强度和可靠性高等特点。此外，如图5所示，在屏蔽套12的外壁上还设有加强筋1202，该加强筋1202嵌入定子11内侧的线槽中，屏蔽套12的加强筋1202不仅可以起到增加强度的作用，还可以防止定子11转动，起到良好的定位作用。
本实施例的一种电子水泵，其体积小、重量轻、散热快、寿命长，尤其适用于汽车等交通工具上使用，是一种性能优异的汽车电子水泵。
实施例2
结合图6和图7所示，本实施例的一种电子水泵，是一种日常家庭使用的电子水泵，其基本结构同实施例1，不同之处在于：在本实施例中，机壳3的尾部还设有连通屏蔽套12内腔的排气口，该排气口上还设有排气阀18，在电子水泵内无水时，可方便地通过排气阀将泵内空气排出而使流体进入，从而方便排除管道里的空气，尤其适于暖通热水使用，使电子水泵具有更广泛的应用空间。
另外，为了适应排气阀18的设置，在本实施例中，屏蔽套12可以设计为两端开口结构，一端通过屏蔽套密封件14密封安装于端盖2上，另一端通过密封件密封安装于机壳3的尾部，从而使排气口与屏蔽套12内腔相连通，便于将管道内空气排出。当然，排气阀18与机壳3的连接处也应设置密封件，保证机壳3的密封性。
本发明的上述实施例1和实施例2的一种电子水泵，利用泵头内的流体迅速将电子控制单元传递给端盖的热量带走，从而使电子控制单元的散热效率和散热效果得到大幅提高，大大降低了电子元器件的工作温度，增强了水泵的稳定性及使用寿命，并使大量使用较低温度等级的电子元器件成为可能，降低了整机的成本，同时由于没有附加的导热体，整机的体积和重量也明显减小，有利于降低成本，满足在体积和重量有要求的场合使用；通过将电子控制单元安装在电子水泵的端盖上，使在端盖上设置连接电子控制单元的温度和压力传感器成为可能，通过温度和压力传感器直接检测泵头内的流体温度和压力，电子控制单元内部可以根据传感器检测的信息实时调整电机的转速，从而改变水泵的流量和杨程，也可以通过接线端子输出温度和压力信息，将温度、压力控制部分与水泵巧妙地融为一体，大大地降低了成本，具有结构简单，安装方便，接线线路更短等优点。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电子水泵，包括泵头(1)、端盖(2)、机壳(3)、叶轮(6)、电机和电子控制单元(5)，所述的电机设于机壳(3)内，所述的端盖(2)与机壳(3)固定连接，所述的泵头(1)与端盖(2)密封连接，所述的叶轮(6)设于泵头(1)内，且电机的转轴(7)穿过端盖(2)与叶轮(6)相连，其特征在于：所述的电子控制单元(5)安装于端盖(2)的内端面上；所述的电子控制单元(5)上还设有用于检测泵头(1)内流体信息的传感器，所述的传感器密封地安装在端盖(2)的通孔中；
所述的电机包括转子(10)和定子(11)，所述的转子(10)安装于转轴(7)上，并设于定子(11)内，所述的定子(11)固定于机壳(3)中；在转子(10)和定子(11)之间还设有屏蔽套(12)，该屏蔽套(12)的一端固定在机壳(3)尾部，另一端固定在端盖(2)上，将转子(10)和定子(11)隔离开，所述的电子控制单元(5)位于屏蔽套(12)的外侧；所述的转轴(7)上设有低压区通孔(701)，所述的端盖(2)上设有高压区通孔(201)，在叶轮(6)工作时，泵头(1)内的流体由高压区通孔(201)流入屏蔽套(12)内，并在屏蔽套(12)与转子(10)、定子(11)换热后由低压区通孔(701)流出；所述的屏蔽套(12)的外壁上还设有加强筋(1202)，该加强筋(1202)嵌入定子(11)内侧的线槽中。
2.根据权利要求1所述的一种电子水泵，其特征在于：所述的传感器包括温度传感器(501)和压力传感器(502)。
3.根据权利要求1所述的一种电子水泵，其特征在于：所述的端盖(2)上设有与电子控制单元(5)相连接的接线端子(4)。
4.根据权利要求3所述的一种电子水泵，其特征在于：所述的泵头(1)与端盖(2)之间设有端盖密封件(15)，所述的端盖(2)与机壳(3)之间设有机壳密封件(16)，所述的接线端子(4)与端盖(2)之间设有接线端子密封件(17)。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种电子水泵，其特征在于：所述的电子控制单元(5)为套在屏蔽套(12)外侧的环形结构。
6.根据权利要求4所述的一种电子水泵，其特征在于：所述的屏蔽套(12)包括一开口端和一封闭端，所述的开口端通过屏蔽套密封件(14)与端盖(2)密封连接，所述的封闭端固定在机壳(3)上，所述的转轴(7)的前端可旋转地支撑在端盖(2)上，所述的转轴(7)的后端可旋转地支撑在屏蔽套(12)的封闭端上，所述的屏蔽套(12)的封闭端内侧还设有用于使流体流入低压区通孔(701)中的流道(1201)。
7.根据权利要求1所述的一种电子水泵，其特征在于：所述的机壳(3)的尾部还设有连通屏蔽套(12)内腔的排气口，该排气口上还设有排气阀(18)。
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