CN111237201A - 一种高性能水泵及应用该水泵的微纳米气泡发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高性能水泵，其包括电机本体、由电机本体驱动的泵体，所述电机本体外设置有降温机构，所述降温机构包括包覆于电机本体外壁且连通于电机本体外的冷却套、覆于电机本体外壁的密封层，所述密封层与冷却套边缘呈密封且在冷却套内壁与密封层之间形成有冷却通道，所述冷却套开设有用于实现冷却媒介循环的进口端和出口端，所述进口端和出口端均与冷却通道相连通。本发明具有提升电机运行性能的效果。

Description

一种高性能水泵及应用该水泵的微纳米气泡发生装置
技术领域
本发明涉及液体增压设备的技术领域，尤其是涉及一种高性能水泵。
背景技术
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
在很多实际的运用场合中，电机需要持续保持转动来提供动力，而电机一旦进行长期的运转则会产生大量的热量，而如果电机发热后，将使得电机绕组的绝缘层温度上升，而绝缘层对于高温的反应很强烈，会加速老化，减少使用寿命，如果温度升得太快，会使得绝缘层碳化，失去绝缘效果，使电机的绕组短路而产生故障。
电机常见的冷却方式为风冷，如一些小型电动机、交流电动机、开关磁阻电动机、异步电动机等都采用风冷，但是如果电机所持续运转的时间过长仅依靠风冷的方式则难以起到良好的散热效果，会影响电机的使用性能。
参照中国专利公告号CN208252361U的专利公开了一种水泵，属于液体输送装置领域，解决了水泵的滚动轴承中会含有润滑油会污染水与气体，从而导致影响微纳米气泡的去污和净水效果的问题，其技术方案要点是包括泵体，所述泵体内开设有腔室，所述泵体连接有与腔室连通的进水管和出水管，所述腔室内设有叶轮，所述叶轮同轴固定连接有转动轴，所述转动轴穿过泵体延伸至腔室外，所述转动轴两端设有轴承，所述轴承位于腔室外。
上述技术方案中的水泵为专利公告号为CN208465652U的专利公开的微纳米气泡发生装置提供微纳米气泡，而在实际运用时，为了使产生的气泡直径尽可能小，则需要驱动电机提供较大的扭矩来实现，而如果不能及时散热，则会导致驱动电机的扭矩降低，而使产生的气泡直径不符合要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种高性能水泵，能够提升电机本体的散热性能，提升电机的使用性能。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高性能水泵，包括电机本体、由电机本体驱动的泵体，所述电机本体外设置有降温机构，所述降温机构包括包覆于电机本体外壁且连通于电机本体外的冷却套、覆于电机本体外壁的密封层，所述密封层与冷却套边缘呈密封且在冷却套内壁与密封层之间形成有冷却通道，所述冷却套开设有用于实现冷却媒介循环的进口端和出口端，所述进口端和出口端均与冷却通道相连通。
通过采用上述技术方案，在电机本体使用过程中，将冷却媒介通过冷却套通入至冷却套和密封层之间的冷却通道内，并且使冷却媒介能够在冷却通道内流动，从进口端进入，并从出口端排出，使冷却媒介在冷却套内实现循环，从而能够将电机本体产生的热量带走，降低电机本体的温度，提升电机本体的性能，使其动力输出更加稳定，也能达到更大的扭矩。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述冷却套包括包围于电机本体外的冷却框、一体成型于冷却框边缘且抵接于电机本体外壁的挡边，所述密封层填充于挡边与电机本体外壁之间。
通过采用上述技术方案，利用冷却框能够对电机本体的外壁起到包围作用，从而形成包围整个电机本体的冷却通道，利用挡边和密封层能够提升冷却套和电机本体外壁之间的密封性能，使冷却通道内的冷却媒介不会从挡边处溢出。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述密封层包括覆于电机本体外壁的密封平层、填充于挡边边缘与密封平层之间的密封边层。
通过采用上述技术方案，依靠密封平层能够提升电机本体外壁的密封性能，从而使冷却通道内的冷却媒介不会渗入至电机本体内而影响电机本体内部的结构，既能起到冷却效果，同时也能确保电机本体的正常使用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进口端和出口端往相背离的方向开设，且进口端向上开设，出口端向下开设。
通过采用上述技术方案，在通入冷却媒介时，冷却媒介能够依靠其自身重力在冷却通道内从上至下流动，无需额外动力进行循环流动，同时能够起到更充分地降温散热效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述密封层包括以下重量份的组分：环氧树脂100-110份，固化剂42-50份，纳米钛酸锶35-40份。
通过采用上述技术方案，能够对电机本体的外壁起到密封效果，使冷却水能够直接流过电机本体的外壁，从而将电机本体的热量带走，依靠密封层能够避免冷却水渗透至电机本体表面，也避免冷却水从冷却框边缘溢出。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电机本体与泵体之间设置有连接套，所述连接套为软木塞。
通过采用上述技术方案，依靠软木塞能够使电机本体的热量较少地传递至水泵处，从而提升水泵的运行性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述泵体的进入端与冷却套的进口端相连通。
通过采用上述技术方案，将进入至泵体内的冷却水的一部分通入到冷却通道内，从而无需另设外动力源来实现冷却媒介的循环流动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述冷却套呈中空，所述冷却套开设有与其中空内部相连通的进剂口和出剂口，所述进剂口和出剂口往相背离的方向开设。
通过采用上述技术方案，利用中空的冷却套以及内部的冷却通道，能够进一步提升对电机本体的降温效果，如果使用两种不同的冷却媒介，则能加速热量的散发，提升电机本体的使用性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述挡边沿冷却框宽度方向密封滑移连接于冷却框内壁，所述挡边背离冷却框一侧边缘倾斜连接有抵触于电机本体外壁的刮边。
通过采用上述技术方案，依靠可移动的挡边，并且刮边抵触于电机本体外壁，则在涂覆密封层时，能够将未固化的密封层由刮边带动涂覆在电机本体的外壁，便于涂覆且实现沿冷却框宽度方向的整体涂覆，避免刷涂导致涂覆不到位而影响后期的电机本体的运行性能。
本发明的另一目的是提供一种微纳米气泡发生装置，能够提升水泵的使用性能。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种微纳米气泡发生装置，包括上述技术方案所述的一种高性能水泵。
通过采用上述技术方案，因为微纳米气泡发生装置中需要利用水泵将空气打散呈细小的气泡和水进行混合，然后再输送至气泡喷嘴，此时，为了减小气泡的直径，需要增大水泵中叶轮的转速来减小气泡的直径，此时则需要电机本体维持在合适的温度来提供稳定的扭矩，依靠上述高性能水泵，则能将电机本体因为高转速高扭矩产生的热量给快速带走，使电机能够稳定运行，也使达到的气泡直径能够符合要求，提升后续的清理效果。
综上所述，本发明包括以下至少一种高性能水泵有益技术效果：
通过向冷却套与电机本体外壁之间形成的冷却通道内通入冷却媒介，从而能够带走电机本体运行过程中产生的热量，对电机本体起到良好的降温效果，提升电机本体的运行性能；
依靠冷却套相背离的进口端和出口端，从向上开设的进口端通入，从向下开设的出口端通出，能够使冷却媒介在冷却套内实现循环，更好地对电机本体外壁进行降温。
附图说明
图1是实施例一的整体结构示意图。
图2是实施例一主要用于体现冷却套内部的局部爆炸图。
图3是实施例四的局部爆炸结构示意图；
图4是实施例六主要用于体现冷却框的结构示意图。
附图标记，1、电机本体；2、降温机构；21、冷却套；211、冷却框；212、挡边；22、密封层；221、密封平层；222、密封边层；3、冷却通道；4、进口端；5、出口端；6、进剂口；7、出剂口；8、安装板；9、减震垫；10、泵体；11、连接套；12、滑块；13、靠边；14、流出槽；15、刮边；16、进料口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
参照图1，为发明公开的一种高性能水泵，包括电机本体1和由电机本体1进行驱动的泵体10，在电机本体1的外部设置有降温机构2，结合图2所示，降温机构2包括涂覆于电机本体1外壁的密封层22，在电机本体1的外壁套设有冷却套21，冷却套21与电机本体1的外壁相连通，并且密封层22与冷却套21的边缘之间呈密封，冷却套21内壁与密封层22之间形成有冷却通道3，在冷却套21上开设有用于实现冷却媒介在冷却通道3内循环的进口端4和出口端5，进口端4和出口端5均与冷却通道3相连通，则内部的冷却媒介在冷却通道3内流动来对电机本体1起到降温效果。
参照图2所示，冷却套21包围于电机本体1外的冷却框211，冷却框211呈口子形，中部前后贯穿，在冷却框211的宽度方向两侧的边缘一体成型有垂直于冷却框211侧壁的挡边212，挡边212的形状契合于电机本体1的外壁形状，使挡边212能够抵触于电机本体1的外壁，密封层22包括敷设于电机本体1外壁的密封平层221，密封平层221起到防水效果，并且在密封平层221的侧边形成有密封边层222，密封边层222填充于挡边212边缘与密封平层221之间，且依靠密封边层222使电机本体1外壁与挡边212边缘之间呈密封设置，则冷却媒介在冷却通道3内流动循环时，冷却媒介无法渗透入电机本体1内部，且无法从挡边212和电机本体1侧壁之间渗出。为了使冷却媒介能够在冷却通道3内循环，进口端4贯穿开设于冷却框211的上端面且呈上开口，出口端5贯穿开设于冷却框211的底端面且呈下开口，则冷却媒介从进口端4进入到冷却通道3内后，能够沿着冷却通道3流动到出口端5并向外流出，从而在循环过程中能够将电机本体1外壁产生的热量带走，降低电机本体1外壁的温度。为了便于连接外部的管道，进口端4和出口端5均呈柱状且内部具有螺纹。
密封层22的材料为导热防水材料，密封层22包括以下重量份的组分：环氧树脂100份，固化剂42份，纳米钛酸锶35份，能够起到导热防水的效果，使冷却通道3内循环流动的冷却媒介不会渗入至电机本体1内，也不会从冷却套21和电机本体1之间渗出，同时，也能将电机本体1产生的热量快速带走，降低电机本体1的温度，冷却媒介可直接使用水。也可将密封层22选用导热硅脂或导热硅胶。
参照图1所示，在电机本体1的输出轴端与泵体10之间连接有连接套11，连接套11由软木塞制成，软木塞朝向电机本体1和泵体10的两端面贯穿，电机本体1输出轴上连接有穿设于软木塞中心的传动轴，传动轴远离电机本体1一端用于驱动泵体10内的叶轮转动。
为了减少外部动力输入，将泵体10的进水端与冷却套21的进口端4相连通，两者之间使用波纹软管相连通，则在泵体10运行过程中，使通入泵体10内的一部分水可以由波纹软管通入至冷却套21的冷却通道3内，使水能够在冷却通道3内进行循环，进而能够对电机本体1进行降温。
为了提升电机本体1的安装稳定性，在电机本体1的下端固定有一块呈水平的安装板8，并在安装板8和电机本体1之间设置有减震垫9。
本实施例的实施原理为：当电机本体1开始运行时，通过进口端4向内通入冷却媒介，使冷却媒介在冷却通道3内流动，和电机本体1产生的热量实现热交换，从而将电机本体1产生的热量带走，降低电机本体1的温度，提升电机本体1的使用性能，并使冷却媒介从出口端5向外流出，使冷却媒介在冷却通道3内实现循环。
实施例二：
一种高性能水泵，与实施例一的区别在于，密封层22包括以下重量份的组分：环氧树脂110份，固化剂50份，纳米钛酸锶40份。
实施例三：
一种高性能水泵，与实施例一的区别在于，密封层22包括以下重量份的组分：环氧树脂105份，固化剂47份，纳米钛酸锶37份。
实施例四：
一种高性能水泵，与实施例一的不同之处在于，参照图3所示，冷却框211呈中空设置，并且在冷却框211的上端面开设有与其中空内部相连通的进剂口6，在冷却框211的底端面开设有与冷却框211中空内部相连通的出剂口7，进剂口6和出剂口7往相背离的方向开设。为了增大冷却框211内部的储液体积，将冷却框211背离电机本体1一侧壁呈向外突出的拱形，在使用时，通入进剂口6内的冷却媒介的温度可低于通入进口端4内的冷却媒介温度。
实施例五：
一种高性能水泵，与实施例一的不同之处在于，密封平层221沿电机本体1的周向一体成型有向下凹陷的多个蜂窝孔，相邻蜂窝孔之间相连通，则在通入冷却媒介降温时，能够增大电机本体1外壁和冷却媒介之间的传热面积。
实施例六：
一种高性能水泵，与实施例一的不同之处在于，参照图4所示，冷却框211两侧开口边缘均一体成型有垂直于冷却框211侧壁的靠边13，挡边212其中两相对的侧壁一体成型有与冷却框211宽度方向平行的滑块12，滑块12密封滑动连接于冷却框211的内壁，且两个挡边212相背离一侧可抵紧于靠边13朝内一侧，为了提升所涂覆的均匀性，在挡边212背离冷却框211内壁的边缘一体成型有呈倾斜的刮边15，刮边15的形状匹配于电机本体1的外形，为了便于涂覆，将挡边212设置成中空且挡边212背离冷却框211的一侧壁开设有流出槽14，流出槽14连通于挡边212内部，流出槽14的开口朝向于刮边15，并在挡边212背离内部的侧壁开设有连通于中空内部的进料口16，在涂覆密封层22时，将呈液态未固化的密封层22通入挡边212内，并从流出槽14流出至刮边15底部，再推动挡边212沿冷却框211侧壁移动多次，则使密封层22能够被均匀涂覆于电机本体1外壁。
实施例七：
一种微纳米气泡发生装置，结构与我司的在先申请CN110465215A公开的一种微纳米气泡发生装置相同，与该在先申请的不同之处在于，包括实施例一至实施例六中任意一个实施例的高性能水泵。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能水泵，包括电机本体（1）、由电机本体（1）驱动的泵体（10），其特征在于：所述电机本体（1）外设置有降温机构（2），所述降温机构（2）包括包覆于电机本体（1）外壁且连通于电机本体（1）外的冷却套（21）、覆于电机本体（1）外壁的密封层（22），所述密封层（22）与冷却套（21）边缘呈密封且在冷却套（21）内壁与密封层（22）之间形成有冷却通道（3），所述冷却套（21）开设有用于实现冷却媒介循环的进口端（4）和出口端（5），所述进口端（4）和出口端（5）均与冷却通道（3）相连通。
2.根据权利要求1所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述冷却套（21）包括包围于电机本体（1）外的冷却框（211）、一体成型于冷却框（211）边缘且抵接于电机本体（1）外壁的挡边（212），所述密封层（22）填充于挡边（212）与电机本体（1）外壁之间。
3.根据权利要求2所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述密封层（22）包括覆于电机本体（1）外壁的密封平层（221）、填充于挡边（212）边缘与密封平层（221）之间的密封边层（222）。
4.根据权利要求1所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述进口端（4）和出口端（5）往相背离的方向开设，且进口端（4）向上开设，出口端（5）向下开设。
5.根据权利要求1所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述密封层（22）包括以下重量份的组分：环氧树脂100-110份，固化剂42-50份，纳米钛酸锶35-40份。
6.根据权利要求1所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述电机本体（1）与泵体（10）之间设置有连接套（11），所述连接套（11）为软木塞。
7.根据权利要求1所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述泵体（10）的进入端与冷却套（21）的进口端（4）相连通。
8.根据权利要求1所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述冷却套（21）呈中空，所述冷却套（21）开设有与其中空内部相连通的进剂口（6）和出剂口（7），所述进剂口（6）和出剂口（7）往相背离的方向开设。
9.根据权利要求3所述的一种高性能水泵，其特征在于：所述挡边（212）沿冷却框（211）宽度方向密封滑移连接于冷却框（211）内壁，所述挡边（212）背离冷却框（211）一侧边缘倾斜连接有抵触于电机本体（1）外壁的刮边（15）。
10.一种微纳米气泡发生装置，其特征在于：包括上述权利要求1-9任意一项所述的一种高性能水泵。
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