CN110685925A - 电子水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子水泵，包括设有后端盖(2)的电机组件和平面电控板(7)，所述后端盖(2)包括后盖板(21)，所述平面电控板(7)安装于所述后盖板(21)的后端壁上，所述后盖板(21)中形成有利于所述平面电控板(7)散热的中空水槽(25)。本发明的电子水泵通过在后端盖的后盖板中形成中空水槽并在后盖板的后端壁上安装有平面电控板，使中空水槽中的冷却液能够快速带走平面电控板所产生的热量，有利于平面电控板的快速散热，从而提高电子水泵的稳定性和可靠性。

Description

电子水泵

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，具体地，涉及一种电子水泵。

背景技术

市场上现有的汽车电子水泵在工作过程中需要进行自冷却以确保自身的工作稳定性和可靠性，尤其是需要对电机组件和平面电控板等发热量较大的部件进行冷却。

然而，现有的汽车电子水泵中的平面电控板大多只能通过空冷的方式进行降温，由于电子水泵内部的通风结构较差，通过该空冷方式取得的降温效果也相应较差，从而会导致电子水泵的稳定性和可靠性大大降低。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种电子水泵，其结构新颖，能够有效提高对平面电控板的冷却效率，从而大大提高电子水泵的工作稳定性和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种电子水泵，包括设有后端盖的电机组件和平面电控板，所述后端盖包括后盖板，所述平面电控板安装于所述后盖板的后端壁上，所述后盖板中形成有利于所述平面电控板散热的中空水槽。

优选地，所述中空水槽平行于所述平面电控板设置。

优选地，所述中空水槽包括作为所述后盖板的前端壁的水槽前端壁和作为所述后盖板的后端壁的水槽后端壁，所述水槽前端壁的壁厚大于所述水槽后端壁的壁厚。

优选地，所述平面电控板的轴向投影轮廓位于所述中空水槽的轴向投影轮廓内。

优选地，所述后端盖为一体成型的铸造件。

优选地，所述后端盖为铝合金后端盖或铸铁后端盖。

可选择地，所述电机组件包括前端盖、位于所述前端盖与后端盖之间的隔水套、设置于所述前端盖内且套设在所述隔水套外的电机定子，所述前端盖的周壁设有环绕所述电机定子的前端盖水槽，所述前端盖与后端盖连接且所述前端盖水槽与中空水槽连通。

优选地，所述前端盖为双层壳体结构并包括前端盖内壳和前端盖外壳，所述前端盖内壳与前端盖外壳之间的夹层腔形成为所述前端盖水槽。

优选地，所述前端盖内壳与所述前端盖外壳之间设置有连接支撑结构。

优选地，所述前端盖为一体成型的铸造件。

优选地，所述前端盖与所述隔水套之间、所述后端盖与所述隔水套之间、所述前端盖与所述后端盖的连接处均设有密封圈。

可选择地，所述电机组件包括前端盖、位于所述前端盖与后端盖之间的隔水套以及套设于所述隔水套中的电机转子，所述前端盖、所述后端盖、所述隔水套以及所述电机转子共同限定出冷却液流通区，所述后端盖中设有用于连通所述冷却液流通区和所述中空水槽的连通结构。

优选地，所述后端盖还包括设置于所述后盖板的前端壁上的轴承安装槽和环绕所述轴承安装槽设置的环向水槽，所述环向水槽作为所述连通结构以连通所述冷却液流通区和所述中空水槽。

优选地，所述前端盖上设有用于将冷却液引入所述冷却液流通区的前端盖通孔，所述电机转子的转子轴形成有沿轴向贯穿的中心轴孔并伸入所述轴承安装槽中，所述轴承安装槽轴向连通所述中空水槽。

优选地，所述轴承安装槽的槽侧壁上设有周壁缺口部，所述周壁缺口部连通所述环向水槽与所述中心轴孔。

通过上述技术方案，本发明的电子水泵在后端盖的后盖板中形成中空水槽且后盖板的后端壁上安装有平面电控板，该中空水槽能够通过注入循环流动的冷却液以快速带走平面电控板所产生的热量，即有利于平面电控板的快速散热冷却，从而大大提高电子水泵的工作稳定性和可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的具体实施方式中的电子水泵的结构示意图；

图2为图1中的电子水泵的剖视图A-A；

图3为图1中采用了设有前端盖水槽的前端盖的电子水泵的剖视图；

图4为图1中的电子水泵的后端盖的立体图；

图5为图4中的后端盖的前视图；

图6为图5中的后端盖的剖视图B-B；

图7为图5中的后端盖的剖视图C-C；

图8为图1中的电子水泵的剖视图D-D；

图9为图5中的后端盖的剖视图E-E。

附图标记说明：

1 前端盖 2 后端盖

3 隔水套 4 电机定子

5 电机转子 6 密封圈

7 平面电控板 8 叶轮

9 螺纹盖帽 10 轴承

11 前端盖内壳 12 前端盖外壳

13 前端盖水槽 14 前端盖通孔

21 后盖板 22 轴承安装槽

23 周壁缺口部 24 环向水槽

25 中空水槽 26 水槽前端壁

27 水槽后端壁 28 反向冲洗进水口

51 转子轴 52 中心轴孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种电子水泵，如图1至图9所示，该电子水泵包括设有后端盖2的电机组件和平面电控板7。其中，后端盖2包括后盖板21，平面电控板7安装于后盖板21的后端壁上，后盖板21中形成有中空水槽25。该中空水槽25能够通过注入循环流动的冷却液以快速带走平面电控板7在工作过程中产生的热量，即中空水槽25有利于平面电控板7的散热。

可见，由于中空水槽25形成在后盖板21中，冷却液在循环流动的过程中无须直接接触平面电控板7即能带走其产生的热量，避免了平面电控板7出现短路的风险，从而保证平面电控板7在散热过程中能够正常工作。此外，由于中空水槽25为专门针对于平面电控板7的冷却结构，其对平面电控板7的冷却效率较高，能够使平面电控板7一直处于合适的温度下工作，从而大大提高电子水泵的工作稳定性和可靠性。

优选地，可将中空水槽25设置为与平面电控板7相互平行，以此增大中空水槽25中的冷却液与平面电控板7的传热面积，从而进一步提高对平面电控板7的散热速度。

此外，可使得平面电控板7的轴向投影轮廓位于中空水槽25的轴向投影轮廓内，从而进一步增大中空水槽25中的冷却液与平面电控板7的传热面积。

具体地，中空水槽25可包括水槽前端壁26和水槽后端壁27。此时，水槽前端壁26作为后盖板21的前端壁且水槽后端壁27作为后盖板21的后端壁。在此结构下，为增大中空水槽25中的冷却液与平面电控板7的传热速度，可将水槽后端壁27设置为薄弱壁结构，但此时需要保证后端盖2具有足够的连接强度以提高装配稳定性，因此可将水槽前端壁26的壁厚优选设置为大于水槽后端壁27的壁厚。

由于中空水槽25为专门针对于平面电控板7的冷却结构，其在后盖板21中可形成为不规则的结构。特此，后端盖2可优选采用铸造工艺一体成型，并能够采用铝合金或铸铁等材料进行铸造。在铸造时，可先通过砂芯等填充物填充出中空水槽25的期望结构，待后端盖2成型后将填充物粉碎并取出，从而在后端盖2的后盖板中形成上述的中空水槽25。

需要说明的是，要实现中空水槽25中的冷却液的循环流动，需要将中空水槽25连通一个或多个用于驱动冷却液流动的动力源，该动力源既可以是电子水泵中的内部动力源，也可以是电子水泵外的外部动力源。在本发明中，优选利用电子水泵中的内部动力源来提供中空水槽25中的冷却液的循环流动动力。更优选地，该内部动力源可以是电子水泵中的叶轮8。

换言之，本发明的电子水泵在参与对外部系统的冷却的同时能够实现自冷却。该自冷却过程可包括对平面电控板7的冷却过程以及对电机定子和/或电机转子的冷却过程，下文中会通过不同的实施方式对不同的冷却过程进行具体的解释说明。

在一种实施方式中，如图3所示，电子水泵中的电机组件还包括前端盖1、位于前端盖1与后端盖2之间的隔水套3以及设置于前端盖1内且套设在隔水套3外的电机定子4。其中，前端盖1的周壁设有环绕电机定子4的前端盖水槽13，前端盖1与后端盖2连接。此时，前端盖水槽13的一端可连通设置于前端盖1上的前端盖通孔14，另一端可连通中空水槽25。当叶轮8旋转时，冷却液能够产生流动动力以依次通过前端盖通孔14、前端盖水槽13以及中空水槽25，从而对电机定子4和平面电控板7进行冷却。

此外，后端盖2包括设置于后盖板21的前端壁上以用于安装轴承10的轴承安装槽2以及套设在隔水套3内的电机转子5。该电机转子5中的转子轴51形成有沿轴向贯穿的中心轴孔52，该转子轴51的一端穿连叶轮8，另一端穿连轴承10并伸入轴承安装槽2中，轴承安装槽2优选设置为与中空水槽25连通。此时，上述中空水槽25中的冷却液能够继续流动至轴承安装槽2中，并通过转子轴51的中心轴孔52流出，从而将电机定子4和平面电控板7所产生的热量带出电子水泵外。

由此可见，在本实施方式中，冷却液能够依次流经前端盖通孔14、前端盖水槽13、中空水槽25、轴承安装槽2以及转子轴51的中心轴孔52，从而形成完整的冷却循环水路，保证了对电机定子4和平面电控板7的持续散热，提高电子水泵的工作稳定性和可靠性。

优选地，可将前端盖1设置为双层壳体结构。此时，该前端盖1包括前端盖内壳11和前端盖外壳12，该前端盖内壳11与前端盖外壳12之间的夹层腔即形成为上述的前端盖水槽13。且进一步地，前端盖内壳11与前端盖外壳12之间可通过连接支撑结构连接，从而保证双层壳体结构的强度。

需要说明的是，由于前端盖水槽13为专门针对于电机定子4的冷却结构，其在前端盖1中可形成为不规则的结构，因此前端盖1与后端盖2的制造方法较类似。换言之，具有上述的双层壳体结构的前端盖1可优选采用铸造工艺一体成型，并能够采用铝合金或铸铁等材料进行铸造。在铸造时，可先通过砂芯等填充物填充出前端盖水槽13的期望结构，待前端盖1成型后将填充物粉碎并取出，从而在前端盖1形成上述的前端盖水槽13。

在另一种实施方式中，如图2所示，电机组件可包括前端盖1、位于前端盖1与后端盖2之间的隔水套3以及套设于隔水套3中的电机转子5。其中，前端盖1、后端盖2、隔水套3以及电机转子5共同限定出冷却液流通区，此时后端盖2中设有用于连通冷却液流通区和中空水槽25的连通结构。

优选地，后端盖2包括设置于后盖板21的前端壁上以用于安装轴承10的轴承安装槽22以及环绕该轴承安装槽22设置的环向水槽24。此时，环向水槽24能够作为上述的连通结构以连通冷却液流通区和中空水槽25。需要说明的是，连通结构可具有其他结构形式，不仅限于上述的环向水槽24。

此外，前端盖1上可设有前端盖通孔14，电机转子5的转子轴51可形成有沿轴向贯穿的中心轴孔52，该转子轴51的一端穿连叶轮8且另一端穿连轴承10并伸入轴承安装槽22中，轴承安装槽22可轴向连通中空水槽25。

在叶轮8的旋转过程中，冷却液能够产生流动动力以依次通过前端盖通孔14、冷却液流通区、环向水槽24和中空水槽25，并从转子轴51中的中心轴孔52流出电子水泵外，从而对电机转子5和平面电控板7进行循环冷却。

为加快冷却液的循环流动速度，可在轴承安装槽22的槽侧壁上设置周壁缺口部23，该周壁缺口部23能够直接连通环向水槽24与中心轴孔52。换言之，当冷却液依次通过前端盖通孔14、冷却液流通区和环向水槽24后，部分冷却液可依次通过中空水槽25以及转子轴51中的中心轴孔52而流出电子水泵外，另一部分冷却液则可直接通过周壁缺口部23进入中心轴孔52以流出。

在另一种实施方式中，结合图2和图3，当叶轮8旋转以带动冷却液进入前端盖通孔14后，部分冷却液能够依次通过冷却液流通区、环向水槽24和中空水槽25，并从转子轴51中的中心轴孔52流出电子水泵外。另一部分冷却液能够依次通过前端盖水槽13、中空水槽25、轴承安装槽2，并从转子轴51的中心轴孔52流出电子水泵外。

可见，在本实施方式中，电子水泵的自冷却过程包括了对电机定子4、电机转子5和平面电控板7的冷却，从而提高电机组件和平面电控板7的工作稳定性和可靠性。

在另一种实施方式中，如图8和图9所示，电子水泵还包括设置于后端盖2上的反向冲洗进水口28，并且上述的冷却液流通区可作为清洗液流通区使用。此时，反向冲洗进水口28用于将清洗液引入该清洗液流通区以实现对电机转子5的清洗。

可见，在本实施方式中的电子水泵的正常工作状态下，冷却液流通区能够用于对电子转子5进行冷却散热，而在该电子水泵的清洗状态下，冷却液流通区能够充当清洗液流通区使用，并通过设置于后端盖2上的反向冲洗进水口28将外部清洗液引入至该清洗液流通区中，从而使电子水泵兼具自冷却和反向清洗功能，有效延长了其使用寿命。

具体地，可将反向冲洗进水口28设置在后盖板21上，此时后端盖2上的连通结构能够连通清洗液流通区和反向冲洗进水口28，保证外部清洗液能够顺利进入清洗液流通区中以实现对电机转子5的清洗。

进一步地，后盖板21上的中空水槽25设有槽侧壁开口，该槽侧壁开口可作为上述的反向冲洗进水口28。可见，即便在后盖板21上增设反向冲洗进水口28，其结构也相对简单，同样可通过铸造工艺制成，不会增加过多的生产成本。

此外，由于电子水泵在自冷却过程中无需外接清洗液，因此在自冷却过程中反向冲洗进水口28应能够切换至闭合状态，待电子水泵需要进行清洗时，方可将反向冲洗进水口28重新打开。为使得反向冲洗进水口28能够在打开或闭合状态下快速切换，可在反向冲洗进水口28上设置可拆卸的螺纹盖帽9。当电子水泵处于正常工作状态时，螺纹盖帽9旋紧以闭合反向冲洗进水口28，当电子水泵处于清洗状态时，可将螺纹盖帽9松紧以打开反向冲洗进水口28。

对于本发明中的电子水泵，无论其处于正常工作状态或清洗状态，均需要保证其特定部位的密封性。具体地，可在前端盖1与隔水套3之间、后端盖2与隔水套3之间以及前端盖1与后端盖2的连接处设置密封圈6。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (15)

1.一种电子水泵，包括设有后端盖(2)的电机组件和平面电控板(7)，其特征在于，所述后端盖(2)包括后盖板(21)，所述平面电控板(7)安装于所述后盖板(21)的后端壁上，所述后盖板(21)中形成有利于所述平面电控板(7)散热的中空水槽(25)。

2.根据权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述中空水槽(25)平行于所述平面电控板(7)设置。

3.根据权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述中空水槽(25)包括作为所述后盖板(21)的前端壁的水槽前端壁(26)和作为所述后盖板(21)的后端壁的水槽后端壁(27)，所述水槽前端壁(26)的壁厚大于所述水槽后端壁(27)的壁厚。

4.根据权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述平面电控板(7)的轴向投影轮廓位于所述中空水槽(25)的轴向投影轮廓内。

5.根据权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述后端盖(2)为一体成型的铸造件。

6.根据权利要求5所述的电子水泵，其特征在于，所述后端盖(2)为铝合金后端盖或铸铁后端盖。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电子水泵，其特征在于，所述电机组件还包括前端盖(1)、位于所述前端盖(1)与后端盖(2)之间的隔水套(3)、设置于所述前端盖(1)内且套设在所述隔水套(3)外的电机定子(4)，所述前端盖(1)的周壁设有环绕所述电机定子(4)的前端盖水槽(13)，所述前端盖(1)与后端盖(2)连接且所述前端盖水槽(13)与中空水槽(25)连通。

8.根据权利要求7所述的电子水泵，其特征在于，所述前端盖(1)为双层壳体结构并包括前端盖内壳(11)和前端盖外壳(12)，所述前端盖内壳(11)与前端盖外壳(12)之间的夹层腔形成为所述前端盖水槽(13)。

9.根据权利要求8所述的电子水泵，其特征在于，所述前端盖内壳(11)与所述前端盖外壳(12)之间设置有连接支撑结构。

10.根据权利要求7所述的电子水泵，其特征在于，所述前端盖(1)为一体成型的铸造件。

11.根据权利要求7所述的电子水泵，其特征在于，所述前端盖(1)与所述隔水套(3)之间、所述后端盖(2)与所述隔水套(3)之间、所述前端盖(1)与所述后端盖(2)的连接处均设有密封圈(6)。

12.根据权利要求1～6中任意一项所述的电子水泵，其特征在于，所述电机组件还包括前端盖(1)、位于所述前端盖(1)与后端盖(2)之间的隔水套(3)以及套设于所述隔水套(3)中的电机转子(5)，所述前端盖(1)、所述后端盖(2)、所述隔水套(3)以及所述电机转子(5)共同限定出冷却液流通区，所述后端盖(2)中设有用于连通所述冷却液流通区和所述中空水槽(25)的连通结构。

13.根据权利要求12所述的电子水泵，其特征在于，所述后端盖(2)还包括设置于所述后盖板(21)的前端壁上的轴承安装槽(22)和环绕所述轴承安装槽(22)设置的环向水槽(24)，所述环向水槽(24)作为所述连通结构以连通所述冷却液流通区和所述中空水槽(25)。

14.根据权利要求13所述的电子水泵，其特征在于，所述前端盖(1)上设有用于将冷却液引入所述冷却液流通区的前端盖通孔(14)，所述电机转子(5)的转子轴(51)形成有沿轴向贯穿的中心轴孔(52)并伸入所述轴承安装槽(22)中，所述轴承安装槽(22)轴向连通所述中空水槽(25)。

15.根据权利要求14所述的电子水泵，其特征在于，所述轴承安装槽(22)的槽侧壁上设有周壁缺口部(23)，所述周壁缺口部(23)连通所述环向水槽(24)与所述中心轴孔(52)。

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