CN108071609A - 水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泵，该水泵包括：被构造成通过外部驱动力进行旋转的驱动轴；被构造成通过与所述驱动轴连接而进行旋转的叶轮；以及包括主机架、抽取管和障壁的罩机架。在主机架中形成有用于容纳叶轮的容纳空间，抽取管与主机架的一侧连通且抽取管用于将流体抽取到容纳空间中，障壁从抽取管延伸并布置在主机架与叶轮之间的一侧处。在根据本发明的水泵中，在主机架和叶轮之间添加障壁，从而能够防止异物被引入到叶轮和主机架之间。而且，在根据本发明的水泵中，叶轮底座的外端是倾斜的，从而能够从水泵顺畅地排出异物。

Description

水泵

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月11日向韩国专利局提交的韩国专利申请10-2016-0150353的权益，以引用的方式将该申请的全部内容合并在本文中。

技术领域

本发明涉及一种水泵，且更具体地涉及一种抽取冷却水以使其在发动机中循环并用于车辆的冷却系统的水泵。

背景技术

水泵是强制地使冷却水在发动机以及用于冷却车辆内部的电子设备的产品中循环的泵。通常，通过使用燃料的爆炸力获得动力的发动机(例如，机动车发动机)在运行期间产生高温热。当不对高温热进行适当控制时，不仅发动机自身而且其他相邻的发动机受到不利影响。因而，有必要将冷却水用作用于冷却这种热的单元。

通常，通过与发动机的曲轴连接的皮带强制地驱动用于内燃发动机的水泵，以使泵内部的叶轮旋转。

在诸如电动汽车、混合动力车、插入式混合动力车或燃料电池车等新能源汽车的情况下，安装有冷却水(水)泵，以冷却逆变器、半球形晶粒(HSG，hemispherical grain)、电池堆(stack)等。

这种冷却水泵通常被构造成以与发动机一致的方式被驱动或者通过额外提供的动力被自主地驱动。

旋转的叶轮将冷却水抽取到其中心处并向所抽取的冷却水施加离心力，从而能够使冷却水循环到发动机中。

在许多情况下，被引入到水泵中的冷却水包含有少量的异物。当异物被引入到水泵中时，对水泵的驱动可能停止。因而，不执行冷却水的循环，使得发动机和逆变器由于过热而可能严重损坏。

为了减小异物对水泵的影响，提出了韩国授权专利10-1635538。参照图1，韩国授权专利10-1635538披露了如下的一种用于去除泵的异物的装置，该装置能够排出介于叶轮1和外壳2之间的异物，更具体地，该专利披露了如下的一种用于去除泵的异物的装置，该装置具有刮除环3这一主要部件，刮除环在抽取流体的方向上滑动并刮除被引入在叶轮1和外壳2之间的异物。

在此情况下，根据韩国授权专利10-1635538，不能防止异物被引入到叶轮1的顶端的机架与水泵的顶端的机架之间。即，不能轻易地去除被引入的异物。然而，从根本上不能防止异物自身的引入。

而且，韩国授权专利10-1635538没有披露用于防止被引入到叶轮1中的异物被引入到水泵的任何方法。即，在旋转轴和水泵机架之间存在着诸如轴承、密封单元等之类的多个辅助设备。不能防止异物被引入到这些设备中。

因而，需要具有用于使冷却水中包含的异物最少地引入到水泵中的额外结构的水泵。

发明内容

本发明提供了一种具有使异物在水泵的叶轮和主机架中的引入最小化的结构的水泵。本发明还提供了一种具有能够容易地排出被引入到叶轮中的异物的结构的水泵。

根据本发明的方面的提供的水泵包括：驱动轴，所述驱动轴被构造成通过外部驱动力进行旋转；叶轮，所述叶轮被构造成通过与所述驱动轴连接而进行旋转；以及罩机架，所述罩机架包括主机架、抽取管和障壁，在所述主机架中形成有用于容纳所述叶轮的容纳空间，所述抽取管与所述主机架的一侧连通且所述抽取管用于将流体抽取到所述容纳空间中，所述障壁从所述抽取管延伸并布置在所述主机架与所述叶轮之间的一侧处。

所述叶轮可包括：盘形的底座，所述底座的中心与所述驱动轴连接；多个叶片，所述叶片耦接到所述底座的顶表面，并从所述底座的中心以放射形式延伸；盘形的覆盖件，所述覆盖件耦接到所述多个叶片中的每个叶片的顶端；以及引入管，所述引入管与所述覆盖件的一侧连通，且所述引入管用于将流体引入到所述叶轮中，并且所述障壁朝向所述引入管的内部延伸。

所述罩机架可包括一对突出件，所述突出件分别从所述主机架的内部突出，布置在所述覆盖件和所述底座的外周面处，并形成用于将被引入到所述叶轮中的流体排出的排出口。

所述底座的外端可以是倾斜的，使得所述底座朝向所述排出口的中心引导流体。

附图说明

通过参考附图更详细地说明示例性实施例，本发明的上述及其它的优点和特征将变得明显。

图1是根据相关技术的水泵的截面图；

图2是根据本发明的实施例的水泵的截面图；并且

图3A是被引入到根据相关技术的水泵中的冷却水和异物的移动的截面图，且图3B是被引入到根据本发明的水泵中的冷却水和异物的移动的截面图。

具体实施方式

现在将参照附图中示出的示例性实施例给出详细说明。然而，示例性实施例不限于下文中说明的实施例，而仅是本发明的示例性实施例，并且存在各种可以替代本说明书及附图中的实施例的变形例。相应地，所有的变形例都应包含在权利要求的范围内。

尽管根据本发明的实施例的水泵安装在机动车内部并抽取冷却水以使其在机动车发动机和逆变器中循环，但这仅是示例性实施例，且根据本发明的水泵的结构可应用于所有的具有使用叶轮的旋转力来抽取和排出流体的结构的泵。因而，即使在下文中使用诸如冷却水、水泵等术语来给出说明，但优选地应当理解这些术语涵盖包括冷却水在内的所有流体以及包括水泵在内的所有类型的泵。

参照图2，根据本发明的实施例的水泵100包括驱动轴110、叶轮120和罩机架130。

驱动轴110通过被供应的外部驱动力进行旋转。尽管未示出，但可以通过使用单独地设置的驱动马达或者通过与发动机的曲轴连接的皮带的强制性驱动将外部驱动力传送到驱动轴110。

叶轮120通过连接至驱动轴110而进行旋转。更详细地，叶轮120可包括盘形的底座121、多个叶片122、盘形的覆盖件123以及引入管124，底座121的中心与驱动轴110连接，叶片122耦接至底座121的顶面并从底座121的中心以放射形式延伸，覆盖件123耦接至多个叶片122中的每者的顶端，且引入管124连通至覆盖件123并用于将流体引入到叶轮120。

罩机架130包括主机架131、抽取管132和障壁133，其中，在主机架131中形成有用于容纳叶轮120的容纳空间131a，抽取管132形成为与主机架131的一侧连通并用于将流体抽取到容纳空间131a中，且障壁133从抽取管132延伸并布置在主机架131和叶轮120之间的一侧处。

在此情况下，障壁133可朝向引入管124的内部延伸。引入管124和障壁133形成双重壁，从而能够防止异物被引入到覆盖件123与主机架131的上部之间的空间中。

罩机架130可包括一对突出件134，突出件134分别从主机架131的内侧突出，布置在覆盖件123和底座121的外周面处，且形成用于将被引入到叶轮120中的流体排出的排出口134a。

排出口134a是如下的出口，该出口用于将冷却水从水泵100排出，从而能够将被引入到叶轮120中并通过从叶片122传送的旋转力被从叶轮120排出的冷却水引入到发动机和逆变器中。可以按照各种方式来设计将冷却水从排出口134a传送到发动机的操作，且这种操作是公知技术并因而省略了其详细说明。

由于底座121的外端是倾斜的，所以底座121可朝向排出口134a的中心引导流体。这旨在防止异物被引入到底座121的底端中。

优选地，底座121的外端朝上弯曲，使得从叶轮120排出的冷却水的速度矢量面向底座121的顶端。因而，异物不可能流入到底座121的底端，而是可被排出到排放口134a。然而，这仅是本发明的示例性实施例，且根据设计者的选择，用于朝向排出口134a的中心引导流体的底座121可具有各种形状。

根据本发明的实施例的水泵100还可包括轴机架140、密封单元150和轴承160。

轴机架140的顶端耦接至罩机架130，且轴机架140在内部容纳驱动轴110、密封单元150和轴承160。

密封单元150是用于防止冷却水被引入到轴机架140的机械元件。尽管在图2中，密封单元150直接耦接至驱动轴110，但这仅是本发明的示例性实施例。密封单元150可具有其内表面旋转且外表面固定至外部物体(例如，轴承)的结构，或者可具有额外轴承耦接至轴且密封单元150耦接至该轴承的外侧的结构。

轴承160的内表面耦接这驱动轴110，且轴承160的外表面耦接至轴机架140，从而轴承160支撑驱动轴110。轴承160是将旋转轴固定在预定位置，支撑轴的重量以及施加到轴的负载，并使轴旋转的机械元件。在图2中示出了球轴承。然而，这仅是示例性实施例，且可以使用各种类型的轴承。

通过以对比的方式参考图3A和3B将能够清楚地理解本发明的特征。图3A示出了被引入到根据相关技术的水泵中的冷却水和异物的移动路径，且图3B示出了被引入到根据本发明的实施例的水泵中的冷却水和异物的移动路径。参照图3A，根据相关技术的水泵不包括障壁，且叶轮底座的外端上没有形成倾斜，从而异物在水泵叶轮与主机架之间侵入。然而，参照图3B，根据本发明的实施例的水泵100包括障壁133，且叶轮底座121的外端上形成有倾斜，从而异物不会在叶轮122和主机架131之间侵入，而是直接被排出到排出口134a。因而，防止了水泵100被异物损坏，且水泵100可以使冷却水顺畅地循环到发动机、逆变器等中。

如上所述，在根据本发明的水泵中，在主机架和叶轮之间添加障壁，从而能够防止异物被引入到叶轮和主机架之间。而且，在根据本发明的水泵中，叶轮底座的外端是倾斜的，从而以能够将异物顺畅地从水泵排出的方式构造了流动路径。

尽管参照本发明的示例性实施例具体地说明和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不偏离由所附的权利要求限定到本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上进行各种变化。

Claims (4)

1.一种水泵，包括：

驱动轴，所述驱动轴被构造成通过外部驱动力进行旋转；

叶轮，所述叶轮被构造成通过与所述驱动轴连接而进行旋转；以及

罩机架，所述罩机架包括主机架、抽取管和障壁，在所述主机架中形成有用于容纳所述叶轮的容纳空间，所述抽取管与所述主机架的一侧连通且所述抽取管用于将流体抽取到所述容纳空间中，所述障壁从所述抽取管延伸并布置在所述主机架与所述叶轮之间的一侧处。

2.根据权利要求1所述的水泵，其中，

所述叶轮包括：

盘形的底座，所述底座的中心与所述驱动轴连接；

多个叶片，所述叶片耦接到所述底座的顶表面，并从所述底座的中心以放射形式延伸；

盘形的覆盖件，所述覆盖件耦接到所述多个叶片中的每个叶片的顶端；以及

引入管，所述引入管与所述覆盖件的一侧连通，且所述引入管用于将流体引入到所述叶轮中，并且

所述障壁朝向所述引入管的内部延伸。

3.根据权利要求2所述的水泵，其中，

所述罩机架包括一对突出件，所述突出件分别从所述主机架的内侧突出，布置在所述覆盖件和所述底座的外周面处，并形成用于将被引入到所述叶轮中的流体排出的排出口。

4.根据权利要求3所述的水泵，其中，

所述底座的外端是倾斜的，使得所述底座朝向所述排出口的中心引导流体。