CN110529226A - 一种内部液冷的汽车电子水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内部液冷的汽车电子水泵，包括泵盖、水泵壳体、叶轮、隔离护套、定子、转子组件和电路板，所述泵盖和所述水泵壳体围合出第一容置腔，所述水泵壳体具有第二容置腔，所述隔离护套水密连接于所述水泵壳体并形成第三容置腔，所述第三容置腔与所述第一容置腔连通，所述隔离护套一体注塑成型，包括筒身和底座，所述底座包括第一导热板，所述第一导热板是金属板，所述第一导热板与所述电路板接触，或所述第一导热板与所述电路板之间设有传热件。本发明的内部液冷的汽车电子水泵，可以提高电路板散热效率，且散热效率不受外界环境影响。
Description
技术领域
本发明属于水泵领域，尤其涉及一种内部液冷的汽车电子水泵。
背景技术
目前汽车上使用的电子水泵，为了降低制造成本和减重，制造商普遍将水泵的外壳、泵盖等外部结构件的材料由原来的铝材更换为塑胶(一般为PPS)。这种塑胶壳的汽车水泵在运行时，为了将控制电路板产生的热量散去，如图1所示，通常将电路板1′与金属板2′连接，并通过金属板外部的散热筋向外部空气中散热。
但这种通过风冷散热的结构会带来以下不良影响：通过外部空气散热，热交换效率低下，尤其当外部使用环境温度较高，空气流动缓慢时，散热筋很难将电路板中的热量传导出去，极易导致电路板过热甚至烧毁。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种内部液冷的汽车电子水泵，可以提高电路板散热效率，且散热效率受外界环境(气温、风速等)影响小，避免了电路板因散热困难而引发的过热甚至烧毁等风险。
本发明采取的技术方案如下：
一种内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：包括泵盖、水泵壳体、叶轮、隔离护套、定子、转子组件和电路板，水泵壳体的顶端连接泵盖，所述泵盖和所述水泵壳体围合出第一容置腔，所述叶轮位于所述第一容置腔内，所述水泵壳体具有第二容置腔，所述定子和所述隔离护套位于所述第二容置腔内，所述隔离护套连接于所述水泵壳体并形成第三容置腔，所述转子组件位于所述第三容置腔中，所述第三容置腔与所述第一容置腔连通，所述隔离护套一体注塑成型，包括筒身和底座，所述底座包括第一导热板，所述第一导热板是金属板，所述第一导热板与所述电路板接触，或所述第一导热板与所述电路板之间设有传热件。
本发明的内部液冷的汽车电子水泵，通过隔离护套底座上第一导热板的设置，水泵工作时，电路板上的热量可以方便地传导至第一导热板，再由与第一导热板接触的冷却液散热带走热量，可以实现塑胶水泵的内部液冷，大大地提高了电路板的散热效率。
优选地，所述底座还包括与所述第一导热板固定的底座套筒，所述底座套筒是金属材质；所述隔离护套的筒身包括位于底端的连接部，所述连接部与所述底座套筒一体注塑固定。通过底座套筒的设置以及一体注塑工艺，使第一导热板与隔离护套的筒身可以结合得更紧密、更密封。
作为一种实施方式，所述第一导热板与所述底座套筒为相同材质且一体成型。这样可以进一步保证所述隔离护套一体注塑成型后的密封性。当然，在其他实施例中，第一导热板与所述底座套筒可以是不同材质，也可以不是一体成型，只要相互固定且密封即可，以保证隔离护套中的冷却液不泄露。
优选地，所述隔离护套还包括密封圈，所述密封圈设置于所述底座和所述连接部之间。在两者之间嵌入密封圈，密封圈的形状可视情况而定，如方形密封圈、O形密封圈等，可以进一步提高隔离护套的密封性，确保冷却液无法通过底座与筒身的贴合面泄漏。
进一步地，所述连接部具有一开口向下的第一环状凹槽，所述底座套筒包括插接部，所述插接部嵌入所述第一环状凹槽中与所述连接部密封固定。
优选地，底座套筒的外表面和/或内表面设有多个第二凹槽。第二凹槽的设置可进一步保证底座与筒身一体注塑成型时底座套筒与连接部之间的连接密封性。
进一步地，所述隔离护套以所述底座为嵌件一体注塑成型。
作为一种实施方式，所述第一导热板与所述电路板之间设有传热件，所述传热件包括导热胶层和/或第二导热板，所述第二导热板是金属板。即传热件可以是导热胶层和第二导热板中的一种，也可以是两者皆有。
作为一种具体实施方式，所述传热件包括由下至上依次设置并相互接触的导热胶层和第二导热板，所述导热胶层与所述电路板接触，所述第二导热板固定于所述第一导热板，第二导热板与第一导热板的固定方式可以是可拆卸式固定，例如螺栓固定。
优选地，所述隔离护套的底座还包括散热筋条，所述散热筋条自所述第一导热板向所述第三容置腔内延伸形成。散热筋条的设置可以增大底座与冷却液的接触面积，增强散热效果。
优选地，所述第一导热板、第二导热板是铝板。铝板不仅轻质且散热快。
优选地，所述隔离护套与所述水泵壳体一体注塑成型。在其他实施例中，隔离护套与水泵壳体可以是分开的两个部件。
作为一种实施方式，所述转子组件包括转轴和转子本体，所述转轴与所述转子本体之间具有第一通道，所述转子组件与所述隔离护套的内壁之间具有第二通道，第一通道的顶端与第二通道的顶端连通，第一通道的底端与第二通道的底端连通，形成所述冷却液循环回路。
进一步地，所述转子组件还包括分别设置于转轴的顶端和底端的轴套、以及用于容纳所述轴套的轴承室，每个轴承室围合出一阶梯状凹槽，所述阶梯状凹槽包括上下连通且同轴的第三凹槽和第四凹槽，第三凹槽位于远离所述转子本体一端，其直径较第四凹槽的直径大，所述轴套固定于所述第三凹槽，轴承室的内壁上开设有避空槽/孔，所述避空槽/孔与所述第三凹槽和第四凹槽连通。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的内部液冷的汽车电子水泵，实现了通过内部液冷的方式提高电路板散热效率，且散热效率受外界环境(气温、风速等)影响小，避免了电路板因散热困难而引发的过热甚至烧毁等风险；
(2)本发明的内部液冷的汽车电子水泵，其隔离护套的底座与电路板热接触以散热，底座采用高导热系数的金属板作为嵌件，一体注塑成型为隔离护套，既保证了隔离护套的密封性，又加快了电路板的散热，而且仍然保证了水泵整体重量的轻质，节省了材料成本。
附图说明
图1为现有技术的汽车电子水泵剖面示意图；
图2为实施例1的一种实施方式的内部液冷的汽车电子水泵的剖面示意图；
图3为实施例1的另一种实施方式的内部液冷的汽车电子水泵的剖面示意图；
图4为实施例1的内部液冷的汽车电子水泵的隔离护套部分结构剖面示意图；
图5为实施例1的内部液冷的汽车电子水泵的转子组件与叶轮固定后的立体示意图；
图6为实施例1的内部液冷的汽车电子水泵的转子组件与叶轮固定后的另一角度立体示意图；
其中：1′-电路板，2′-金属板，3′-散热筋，1-泵盖，11-第一容置腔，2-水泵壳体，21-第二容置腔，3-叶轮，4-隔离护套，41-筒身，411-连接部，4111-第一环状凹槽，42-底座，421-第一导热板，422-底座套筒，4221-插接部，4222-第二凹槽，423-散热筋条，43-密封圈，44-第三容置腔，5-定子，6-转子组件，61-转轴，62-转子本体，63-第一通道，64-第二通道，65-轴套，66-轴承室，661-第三凹槽，662-第四凹槽，663-避空槽，7-电路板，8-后盖，9-传热件，91-导热胶层，92-第二导热板，A-密封圈。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，本实施例中的内部液冷的汽车电子水泵，包括泵盖1、水泵壳体2、叶轮3、隔离护套4、定子5、转子组件6和电路板7，水泵壳体2的顶端连接泵盖1，泵盖1和水泵壳体2围合出第一容置腔11，叶轮3位于第一容置腔11内，水泵壳体2具有第二容置腔21，定子5和隔离护套4位于第二容置腔21内，隔离护套4水密连接于水泵壳体2并形成第三容置腔44，转子组件6位于第三容置腔44中，第三容置腔44与第一容置腔11连通，隔离护套4一体注塑成型，包括筒身41和底座42，底座42包括第一导热板421，第一导热板421是金属板，第一导热板421与电路板7接触，或第一导热板421与电路板7之间设有传热件9。
本实施例的内部液冷的汽车电子水泵，通过在隔离护套底座42上第一导热板421的设置，水泵工作时，电路板7上的热量可以方便地传导至第一导热板421，再由与第一导热板接触的冷却液散热带走热量，可以实现塑胶水泵的内部液冷，大大地提高了电路板的散热效率。
如图4所示，本实施例中，作为一种优选实施方式，底座42还可包括与所述第一导热板421固定的底座套筒422，所述底座套筒422是金属材质；所述隔离护套的筒身41包括位于底端的连接部411，所述连接部411与所述底座套筒422一体注塑固定。通过底座套筒422的设置以及一体注塑工艺，使第一导热板421与隔离护套的筒身41可以结合得更紧密、更密封。在一个优选实施方式中，第一导热板421与底座套筒422可以为相同材质且一体成型，以进一步保证所述隔离护套4一体注塑成型后的密封性。当然，在其他实施例中，第一导热板421与所述底座套筒422还可以是不同材质，也可以不是一体成型，只要相互固定且密封即可。具体地，隔离护套4在成型时以底座42为嵌件一体注塑成型。进一步优选地，隔离护套4还可包括密封圈43，所述密封圈43设置于所述底座42和所述连接部411之间，在两者之间嵌入密封圈，密封圈的形状可视情况而定，如方形密封圈、O形密封圈等，可以进一步提高隔离护套4的密封性，确保冷却液无法通过底座42与筒身41的贴合面而泄漏。具体地，连接部411可以具有一开口向下的第一环状凹槽4111，所述底座套筒422包括插接部4221，所述插接部4221嵌入所述第一环状凹槽4111中与所述连接部411密封固定。在一个优选实施方式中，底座套筒422的外表面可设有多个第二凹槽4222，在其他实施方式中，还可以在底座套筒422的内表面设置第二凹槽，或同时在底座套筒的外表面和内表面设置第二凹槽。第二凹槽的设置可进一步保证底座42与筒身41一体注塑成型时底座套筒422与连接部411之间的连接密封性。
作为一种实施方式，所述第一导热板421与所述电路板7之间设有传热件9，传热件9包括由下至上依次设置并相互接触的导热胶层91和第二导热板92，导热胶层91可以采用导热硅胶，导热胶层91与电路板7接触，第二导热板92固接于第一导热板421，第二导热板92与第一导热板421的固接方式可以是可拆卸式固定，例如螺栓固定，第二导热板92是金属板。作为一种优选实施方式，所述第一导热板421、第二导热板92均是铝板，不仅轻质且散热快。
作为一种优选实施方式，隔离护套的底座42还可包括散热筋条423，散热筋条423自第一导热板421向第三容置腔44内延伸形成。散热筋条423的设置可以增大底座42与冷却液的接触面积，增强散热效果。
如图2所示，作为一种优选实施方式，隔离护套4与水泵壳体2一体注塑成型。在其他实施方式中，隔离护套与水泵壳体可以是分开的两个部件，例如：如图3所示的一种实施方式中，隔离护套4与水泵壳体2是两个部件，它们之间通过密封圈A连接并密封。当然，在其他实施方式中，隔离护套与水泵壳体还可以采用其他方式连接，例如焊接等，只要能达到两者的水密连接即可。
作为一种实施方式，内部液冷的汽车电子水泵还可包括后盖8，电路板7固定于后盖8上。
作为一种优选实施方式，叶轮3和转子组件6在第一容置腔11和第三容置腔44中限定出一冷却液循环回路。由于该水泵中存在可循环的冷却液，水泵工作时，由第一导热板传递至冷却液的热量可以被快速循环地带走，进一步提高了电路板的散热效率。
作为一种具体实施方式，如图2所示，所述转子组件6可包括转轴61和转子本体62，转轴61与转子本体62之间具有第一通道63，转子组件6与隔离护套4的内壁之间具有第二通道64，第一通道63的顶端与第二通道64的顶端连通，第一通道63的底端与第二通道64的底端连通，形成所述冷却液循环回路。作为一种实施方式，转子组件6还可包括分别设置于转轴61的顶端和底端的轴套65、以及用于容纳轴套的轴承室66，如图5～6所示，每个轴承室66围合出一阶梯状凹槽，所述阶梯状凹槽包括上下连通且同轴的第三凹槽661和第四凹槽662，第三凹槽661位于远离所述转子本体62一端，其直径较第四凹槽662的直径大，轴套65固定于第三凹槽661，轴承室66的内壁上开设有避空槽663，避空槽663与第三凹槽661和第四凹槽662连通，在其他实施方式中，避空槽也可由避空孔替代。在该具体实施方式下，当汽车电子水泵运转时，冷却液从第一容置腔11进入第三容置腔44并沿第二通道64向下流动，最终到达隔离护套4的底端，与隔离护套的底座42接触，并通过底端轴承室的避空槽663流入到第一通道63，再经第一通道63向上流动，再通过顶端轴承室上的避空槽663回到第一容置腔11中完成冷却液的一次循环流动，通过冷却液的不断循环流动，源源不断地带走由电路板传递给第一导热板上的热量，达到提高电路板散热效率，且散热效率不受外界环境影响的效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：包括泵盖、水泵壳体、叶轮、隔离护套、定子、转子组件和电路板，水泵壳体的顶端连接泵盖，所述泵盖和所述水泵壳体围合出第一容置腔，所述叶轮位于所述第一容置腔内，所述水泵壳体具有第二容置腔，所述定子和所述隔离护套位于所述第二容置腔内，所述隔离护套水密连接于所述水泵壳体并形成第三容置腔，所述转子组件位于所述第三容置腔中，所述第三容置腔与所述第一容置腔连通，所述隔离护套一体注塑成型，包括筒身和底座，所述底座包括第一导热板，所述第一导热板是金属板，所述第一导热板与所述电路板接触，或所述第一导热板与所述电路板之间设有传热件。
2.根据权利要求1所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述底座还包括与所述第一导热板固定的底座套筒，所述底座套筒是金属材质；所述隔离护套的筒身包括位于底端的连接部，所述连接部与所述底座套筒一体注塑固定。
3.根据权利要求2所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述第一导热板与所述底座套筒为相同材质且一体成型。
4.根据权利要求3所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述隔离护套还包括密封圈，所述密封圈设置于所述底座和所述连接部之间。
5.根据权利要求4所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述连接部具有一开口向下的第一环状凹槽，所述底座套筒包括插接部，所述插接部嵌入所述第一环状凹槽中与所述连接部密封固定。
6.根据权利要求5所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：底座套筒的外表面和/或内表面设有多个第二凹槽。
7.根据权利要求1～6任一所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述隔离护套以所述底座为嵌件一体注塑成型。
8.根据权利要求7所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：还包括后盖，所述电路板固定于所述后盖。
9.根据权利要求1所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述第一导热板与所述电路板之间设有传热件，所述传热件包括导热胶层和/或第二导热板，所述第二导热板是金属板。
10.根据权利要求9所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述传热件包括由下至上依次设置并相互接触的导热胶层和第二导热板，所述导热胶层与所述电路板接触，所述第二导热板固定于所述第一导热板。
11.根据权利要求10所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述隔离护套的底座还包括散热筋条，所述散热筋条自所述第一导热板向所述第三容置腔内延伸形成。
12.根据权利要求9或10所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述第一导热板、第二导热板是铝板。
13.根据权利要求1所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述隔离护套与所述水泵壳体一体注塑成型。
14.根据权利要求1所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述叶轮和所述转子组件在所述第一容置腔和所述第三容置腔中限定出一冷却液循环回路。
15.根据权利要求14所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述转子组件包括转轴和转子本体，所述转轴与所述转子本体之间具有第一通道，所述转子组件与所述隔离护套的内壁之间具有第二通道，第一通道的顶端与第二通道的顶端连通，第一通道的底端与第二通道的底端连通，形成所述冷却液循环回路。
16.根据权利要求15所述的内部液冷的汽车电子水泵，其特征在于：所述转子组件还包括分别设置于转轴的顶端和底端的轴套、以及用于容纳所述轴套的轴承室，每个轴承室围合出一阶梯状凹槽，所述阶梯状凹槽包括上下连通且同轴的第三凹槽和第四凹槽，第三凹槽位于远离所述转子本体一端，其直径较第四凹槽的直径大，所述轴套固定于所述第三凹槽，轴承室的内壁上开设有避空槽/孔，所述避空槽/孔与所述第三凹槽和第四凹槽连通。
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- 2019-08-27 CN CN201910796612.9A patent/CN110529226A/zh active Pending
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