CN110985404B - 一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，包括线圈组件、磁铁组件和叶轮。线圈组件包括固定外壳、开设在固定外壳中间的容纳腔一、分别可拆卸安装在固定外壳顶部与底部的出口端盖与入口端盖以及嵌入设置在固定外壳侧壁内部的线圈。入口端盖上开设有入口流道，入口端盖的顶部中间开设有容纳腔二。出口端盖上开设有出口流道。磁铁组件包括嵌入设置在容纳腔一内的转子外壳、开设在转子外壳中间的主流道和嵌入设置在转子外壳侧壁内部的磁铁。叶轮安装在转子外壳的底部，且叶轮的上半部分位于容纳腔一内，下半部分位于容纳腔二内。本发明改变了以往流体的运动方向，有效减少了磁悬浮泵的体积和重量，降低了摩擦磨损。

Description

一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵
技术领域
本发明涉及磁悬浮流体微型泵技术领域，具体涉及一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵。
背景技术
目前，常用的磁悬浮泵是一种没有轴承、不用润滑油且无机械部件摩擦的电磁感应驱动流体泵，由电动机中的转动轴带动叶轮高速旋转，通过叶轮带动流体旋转同时完成能量的传递，把一部分动能转化为压力能，使得液体从泵口流出。但因其结构特性，有较多的零部件，无法再减少泵的体积和重量，难以满足体积小、质量轻的设计要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，该磁悬浮流体微型泵能够解决现有技术中存在的不足，改变了以往流体的运动方向，有效减少了磁悬浮泵的体积和重量，降低了摩擦磨损。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，包括线圈组件、磁铁组件和叶轮；所述线圈组件包括固定外壳、开设在固定外壳中间的容纳腔一、分别可拆卸安装在固定外壳顶部与底部的出口端盖与入口端盖以及嵌入设置在固定外壳侧壁内部的线圈；所述入口端盖上开设有入口流道，入口端盖的顶部中间开设有容纳腔二；所述出口端盖上开设有出口流道；所述磁铁组件包括嵌入设置在容纳腔一内的转子外壳、开设在转子外壳中间的主流道和嵌入设置在转子外壳侧壁内部的磁铁；所述叶轮安装在转子外壳的底部，且叶轮的上半部分位于容纳腔一内，下半部分位于容纳腔二内。
进一步的，所述出口端盖的底部与转子外壳的顶部之间设有缝隙。
进一步的，所述入口流道、主流道和出口流道同轴设置。
进一步的，所述出口端盖与固定外壳之间设有密封圈一。
进一步的，所述入口端盖与固定外壳之间设有密封圈二。
由以上技术方案可知，本发明所述的磁悬浮流体微型泵采用直通式内流道的结构设计，基于磁悬浮泵的工作原理，来改变以往流体运动方向的方式。当线圈通电后，在线圈产生的磁场的作用下，磁铁及转子外壳发生转动，从而带动叶轮旋转，使得叶轮带动流体旋转同时完成能量的传递，让流体从内流道通过，省去了以往结构中的转轴，使得微型泵的结构更为简单，减少了整体体积和重量。本发明能够解决现有技术中存在的不足，改变了以往流体的运动方向，有效减少了磁悬浮泵的体积和重量，降低了摩擦磨损。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工作状态示意图。
其中：
1、出口端盖，2、密封圈一，3、转子外壳，4、线圈，5、磁铁，6、固定外壳，7、叶轮，8、密封圈二，9、入口端盖，10、入口流道，11、主流道，12、出口流道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，包括线圈组件、磁铁组件和叶轮。
具体地说，所述线圈组件包括固定外壳6、开设在固定外壳6中间的容纳腔一、可拆卸安装在固定外壳6顶部的出口端盖1、可拆卸安装在固定外壳6底部的入口端盖9和嵌入设置在固定外壳6的侧壁内部的线圈4。所述固定外壳6包括固定外壳主体；固定外壳主体的中间设有一个通孔，该通孔即为容纳腔一，用于放置线圈、转子外壳和叶轮的上半部分。固定外壳6的外周开设有开口朝向外侧的凹槽，该凹槽用于放置线圈4，凹槽的开口处设有密封板，用于将凹槽的开口密封住，使线圈4位于一个与内流道隔离的腔体内，这样做的目的是：将线圈与与内部流道隔开，防止发生泄漏，同时与外部空气隔开防止漏电。线圈4安装在密封板上。
所述入口端盖9上开设有入口流道10，入口端盖9的顶部中间开设有容纳腔二。所述容纳腔二与容纳腔一是相连通的，用于放置叶轮7。所述出口端盖1上开设有出口流道12。
所述磁铁组件包括嵌入设置在容纳腔一内的转子外壳3、开设在转子外壳3中间的主流道11和嵌入设置在转子外壳3的侧壁内部的磁铁5。所述叶轮7安装在转子外壳3的底部，且叶轮7的上半部分位于容纳腔一内，下半部分位于容纳腔二内。所述转子外壳包括主流道壳体和套设在主流道壳体外侧的且与主流道壳体固定相连的磁铁壳体。先将磁铁嵌入固定在磁铁壳体内，再将装有磁铁的磁铁壳体连接到主流道壳体上。磁铁壳体的内周壁上开设有开口朝向内侧的凹槽，该凹槽用于放置磁铁，主流道壳体将该凹槽的开口封住，使磁铁密封放置。
进一步的，所述出口端盖1的底部与转子外壳3的顶部之间设有缝隙，留有较大的间隙是为了存储较多的流体，利用流体的压力能将将转子外壳3向下压，从而使得叶轮7能够与入口端盖9能够充分接触。
进一步的，所述入口流道10、主流道11和出口流道12同轴设置，三者的中心线在同一直线上。由于流体是沿着叶轮周围的内壁向上运动，所以入口流道与主流道的中心线在同一直线上能够将流体均匀的分布到叶轮的周围。将出口流道与主流道的中心线设计在同一直线上，为了减少流体在运动中因改变流道而产生的阻力，同时使得流体能够均匀分布到出口端盖1与转子外壳3的缝隙，使得转子外壳3受力均匀，不会发生偏心，影响泵的正常工作。入口流道10、主流道11和出口流道12构成本发明所述的磁悬浮流体微型泵的内流道，该内流道位于整个磁悬浮流体微型泵的内部中间位置。在本发明所述的磁悬浮液体微型泵工作时，内流道中充有流体，利用叶轮的旋转与流体进行能量转换，通过内流道来传递流体，使流体沿着如图2所示的方向运动，从入口端盖流向出口端盖。由于叶轮的形状是倾斜的，所以在旋转时能够使得流体向上运动，且不会发生回流。
进一步的，所述出口端盖1与固定外壳6之间设有密封圈一2。出口端盖1上开设有安装槽一，密封圈一放置在安装槽一中，保证出口端盖1与固定壳体6之间的密封性。采用密封圈2是为了密封出口端盖1与固定端盖6，采用密封圈8是为了密封入口端盖9与固定外壳6，都是为了防止流体发生泄漏。
进一步的，所述入口端盖9与固定外壳6之间设有密封圈二8。入口端盖9上开设有安装槽二，密封圈二8放置在安装槽二中，保证入口端盖9与固定壳体6之间的密封性。
本发明所述的直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，为小型液冷源系统中的关键动力元件，其性能对冷却效果起着决定性的作用。因小型液冷系统的设计对整体体积和重量有较高要求，本发明所述的直通式内流道的磁悬浮流体微型泵结构简单、质量轻便，能够为液冷系统提供持续的循环冷却液，保障液冷系统的正常使用和高可靠度。
本发明的工作过程为：
工作时让线圈4通电，使得磁铁5因电磁感应被驱动，与转子外壳3一起发生旋转，从而带动与转子外壳3相焊接的叶轮7转动，叶轮7的旋转将由入口流道10进入的流体从入口端盖9的入口流道10经过转子外壳3的主流道11输送到出口端盖1的出口流道12，从而完成对流体的能量传递。因叶轮7发生旋转，使得叶轮7与入口端盖9之间的缝隙形成低压，从而让叶轮7与入口端盖9之间能够充分接触，使得流进的流体能够沿着内部流道流动，不会往周围泄漏，同时阻断了回流的高压流体回流到入口。同时，因叶轮7旋转将能量完全传递给流体，从而产生高压流体并往出口端盖1方向输送，使得转子外壳3与出口端盖1之间充满高压流体，让转子外壳3及磁铁5能够悬浮，以及叶轮7与入口端盖9之间能够充分接触，增强叶轮7旋转时的密封性，减少泄露。通过上述设计，本发明能够改变流体运动方向，实现流体能量的传递，减少磁悬浮泵的整体体积和重量。同时因转子外壳3与固定外壳6之间的缝隙中充满高压流体，从而降低了摩擦磨损，延长了使用寿命。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，其特征在于：包括线圈组件、磁铁组件和叶轮；所述线圈组件包括固定外壳、开设在固定外壳中间的容纳腔一、分别可拆卸安装在固定外壳顶部与底部的出口端盖与入口端盖以及嵌入设置在固定外壳侧壁内部的线圈；所述入口端盖上开设有入口流道，入口端盖的顶部中间开设有容纳腔二；所述出口端盖上开设有出口流道；所述磁铁组件包括嵌入设置在容纳腔一内的转子外壳、开设在转子外壳中间的主流道和嵌入设置在转子外壳侧壁内部的磁铁；所述叶轮安装在转子外壳的底部，且叶轮的上半部分位于容纳腔一内，下半部分位于容纳腔二内；
所述出口端盖的底部与转子外壳的顶部之间设有缝隙；
所述入口流道、主流道和出口流道同轴设置。
2.根据权利要求1所述的一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，其特征在于：所述出口端盖与固定外壳之间设有密封圈一。
3.根据权利要求1所述的一种具有直通式内流道的磁悬浮流体微型泵，其特征在于：所述入口端盖与固定外壳之间设有密封圈二。
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