CN111801501A - 电动冷却剂泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动冷却剂泵(1)，尤其是用于输送冷却液以冷却车辆的内燃机。所述电动冷却剂泵(1)具有：泵叶轮(2)，用于加速待输送冷却剂；转子轴(3)，所述泵叶轮(2)固定在所述转子轴(3)上；电动机(6)，具有定子(8)和转子(7)，用于驱动所述转子轴(3)；控制电路(13)，用于控制所述电动机(6)；以及泵壳体(10)，所述泵壳体(10)至少容纳所述控制电路(13)和所述电动机(6)。所述待输送冷却剂能够流过所述泵壳体(10)。所述待输送冷却剂由此围绕所述定子(8)、所述转子(6)和所述控制电路(13)流动。

Description

电动冷却剂泵
技术领域
本发明涉及一种电动冷却剂泵，尤其是用于输送冷却液以冷却车辆的内燃机。
背景技术
从DE 698 18 392 T12中已知这样的电动冷却剂泵，其具有固定在转子轴上的泵叶轮和驱动转子轴的电动机。容纳有电动机的泵壳体有待输送冷却剂流过。在电动机运行时在转子和定子中产生的废热可以以这种方式被传递到冷却剂，并且冷却剂泵可以相应地被冷却。反过来，这又引起电动机的效率提高。然而，电动机的控制电路布置在与实际的泵壳体分开的单独的收纳室中。因此，控制电路的电子组件不与冷却剂直接接触。因此，冷却剂对控制电路的冷却作用最多只能算低。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有高散热水平的电动冷却剂泵。
该目的通过具有权利要求1的特征的电动冷却剂泵来实现。
该电动冷却剂泵具有：泵叶轮，用于加速待输送冷却剂；转子轴，所述泵叶轮固定在所述转子轴上；电动机，具有定子和转子，用于驱动所述转子轴；控制电路，用于控制所述电动机；以及泵壳体，所述泵壳体至少容纳所述控制电路和所述电动机。所述待输送冷却剂能够流过所述泵壳体。所述待输送冷却剂由此围绕所述定子、所述转子和所述控制电路流动。
在冷却剂泵的运行过程中，所述待输送冷却剂流过所述泵壳体。换句话说，除了在实际的冷却回路(例如，用于冷却机动车辆的内燃机的冷却回路)中输送冷却剂之外，泵叶轮还产生通过泵壳体的冷却剂的体积流。因此，冷却剂围绕设置在泵壳体内的组件、尤其是定子、转子和控制电路流动。由所述组件产生的废热可以以这种方式被有效地排出。
在这一点上应强调的是，冷却剂不仅围绕电动机的定子和转子流动，而且也围绕控制电路流动。这意味着控制电路的电子组件(例如，电子电路元件，电路板等，…)与待输送冷却剂直接接触。这种直接接触引起控制电路的特别有效的冷却。与在冷却剂和控制电路之间没有这种接触的传统的电动冷却剂泵相比，可以以这种方式提高功率密度、减小结构尺寸、提高可靠性和/或延长使用寿命。
在此，控制电路可以构成为电子控制单元(electric control unit-ECU)。
根据本发明的电动冷却剂泵的有利改进方案是从属权利要求的主题。
在一个有利的实施方式中，可以在所述泵壳体中构成有流入开口，使得所述待输送冷却剂能够流入到所述泵壳体中。这样的流入开口允许限定地供应冷却剂。流过方向和流过体积可以通过流入开口的尺寸和位置来适当地调节。特别有利地，将所述流入开口构成在面向所述泵叶轮的壳体壁中。这样，由泵叶轮产生的待输送冷却剂的流动运动能够直接确保冷却剂在泵壳体内的运动。
在一个优选的实施方式中，所述流入开口设置有过滤器，用于过滤流入的冷却剂。这使得设置在泵壳体中的部件得到保护免受由冷却回路中可能存在的杂质引起的污垢或损坏。例如，以这种方式，可以防止吸入对转子轴轴承或转子的运行有不利影响的颗粒。
在一个优选的实施方式中，所述泵壳体填充有电介质冷却液作为待输送冷却剂。有利地，将限制金属腐蚀的成分添加到该冷却液中。这样，确保了冷却剂泵的很大程度上免维护、坚固且持久的运行。同时，可以防止电动机或控制电路的电气故障。
在一个优选的实施方式中，所述冷却剂泵还可以具有滑动轴承，用于将所述转子轴安装在所述泵壳体中。与同样可能的滚动轴承或球轴承相比，除了节省成本外，还减少了必要的安装空间。所述冷却剂泵可以具有相应紧凑的结构。
在一个优选的实施方式中，所述泵壳体可以由聚合物材料制成。由于电动机和控制电路的排热通过待输送冷却剂进行，因而泵壳体的排热能力起着次要作用。因此，可以省去金属壳体，并且可以使用由聚合物材料制成的便宜的泵壳体。在此，所述泵壳体可以尤其由热塑性聚合物材料制成。这具有的优点是，定子可以容易地用壳体的材料嵌件模制而成。这简化了冷却剂泵的制造。
附图说明
以下，参照附图通过实施例详细说明本发明。在附图中：
图1示出了电动冷却剂泵的第一实施例的剖视图；
图2示出了电动冷却剂泵的第二实施例的剖视图；以及
图3示出了电动冷却剂泵的第一实施例的另一剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图描述根据本发明的电动冷却剂泵的两个示例性实施方式的结构。
图1所示的电动冷却剂泵1用于在示意性示出的冷却回路中输送冷却剂。该冷却回路可以例如用于冷却机动车辆的内燃机并且大致由冷却管道组成，冷却剂通过这些冷却管道被导入到待冷却构件，然后被导入到散热器(例如冷却器)。这些冷却管道在附图中未详细示出。冷却剂可以是例如添加了限制金属腐蚀成分的电介质冷却液。该冷却剂通过冷却剂泵1的泵叶轮2在冷却回路内循环。冷却剂在冷却回路内的运动方向在附图中由箭头指示。
泵叶轮2固定在转子轴3上。该转子轴3又通过滑动轴承4安装在泵壳体基体5中。为了支撑滑动轴承4，在泵壳体基体5中形成有圆柱形内壁，该圆柱形内壁用作滑动轴承4的支座。电动机6驱动转子轴3并因此驱动泵叶轮2。为此，电动机6的转子7法兰安装到转子轴3上。更确切地说，转子7是罐形或钟形转子7，该转子7通过第一端部区域与转子轴3连接，并且通过第二端部区域在外部径向包围上述圆柱形内壁。与泵壳体基体5共同旋转布置的定子8在外部径向围绕转子7。定子8使转子7旋转并以此方式确保泵叶轮2被驱动。
泵壳体基体5构成为大致罐形并且与壳体盖9一起形成泵壳体10。泵壳体基体5的与壳体盖9相对的端面由转子轴3穿过，使得泵叶轮2位于泵壳体10的外部，但是紧邻并且平行于上述端面位于冷却回路内(也就是说，尤其是位于冷却管道内)。在该端面中构成有流入开口11，该流入开口11设置有过滤器12，用于过滤流入的冷却剂。在此，流入开口11如此布置，使得其垂直于端面位于泵叶轮2的投影区域内。
在泵壳体10的与泵叶轮2相对的端部区域中，即在壳体盖9的区域中布置有电动机6的控制电路13。控制电路13构成为ECU。在此，控制电路13的电子组件沿泵壳体10的内部的方向定向。
泵壳体10构成为相对于大气是流体密封的，使得位于泵壳体10内的冷却剂不会逸出到周围环境中。泵壳体基体5和壳体盖9由热塑性聚合物材料制成。
在冷却剂通过泵叶轮2在冷却回路中循环的过程中，一部分冷却剂通过流入开口11被引入到泵壳体10中，围绕固定在泵壳体10内的组件流动，并在滑动轴承4和转子轴3穿过位于泵叶轮2区域中的端面的区域离开泵壳体10。泵壳体10内的冷却剂的冷却剂流在附图中也由箭头表示。在此，所引入的冷却剂尤其围绕定子8、控制电路13和转子7流动，以便随后在滑动轴承4的区域中离开泵壳体10。因此，转子7、定子8和控制电路13的电子组件与待输送冷却剂直接接触。这种直接接触引起组件的特别有效的冷却。
图2所示的电动冷却剂泵101与图1所示的冷却剂泵1的不同之处仅在于转子轴轴承的构成以及在流入开口11中省去过滤器12。代替图1中的滑动轴承4，在该实施方式中，转子轴3由滚动轴承104安装在泵壳体基体5中。
图3示出了图1所示的电动冷却剂泵1的另一剖视图。尽管在图1中仅示意性示出了冷却剂经由冷却回路的流入，然而图3示出了构成为盖的叶轮侧的壳体封闭件14，该壳体封闭件14与泵壳体基体5和泵叶轮2一起形成冷却剂泵1区域中冷却剂流动室的具体结构。
与转子轴3的中心轴线同轴地，在叶轮侧的壳体封闭件14上构成有突起15，该突起15用作转子轴3的轴向轴承。因此，该突起15与滑动轴承4一起确保转子轴3和固定到转子轴3上的泵叶轮2的稳定轴承布置。
在图3所示的冷却剂泵1的实施方式中，转子轴3的轴向轴承构成在叶轮侧的壳体封闭件14中。然而，也可以在泵壳体基体5中或者甚至也可以在壳体盖9中构成轴的轴向轴承。
附图标记说明：
1 冷却剂泵
2 泵叶轮
3 转子轴
4 滑动轴承
5 泵壳体基体
6 电动机
7 转子
8 定子
9 壳体盖
10 泵壳体
11 流入开口
12 过滤器
13 控制电路
14 叶轮侧的壳体封闭件
15 突起
101 冷却剂泵
104 滚动轴承

Claims (8)

1.一种电动冷却剂泵(1)，其具有：
泵叶轮(2)，用于加速待输送冷却剂；
转子轴(3)，所述泵叶轮(2)固定在所述转子轴(3)上；
电动机(6)，用于驱动所述转子轴(3)，所述电动机(6)具有定子(8)和转子(7)；
控制电路(13)，用于控制所述电动机(6)；以及
泵壳体(10)，所述泵壳体(10)至少容纳所述控制电路(13)和所述电动机(6)，
其中，所述待输送冷却剂能够流过所述泵壳体(10)，并且
其中，所述待输送冷却剂由此围绕所述定子(8)、所述转子(6)和所述控制电路(13)流动。
2.根据权利要求1所述的电动冷却剂泵，其中，在所述泵壳体中构成有流入开口(11)，使得所述待输送冷却剂能够流入到所述泵壳体(10)中。
3.根据权利要求2所述的电动冷却剂泵，其中，所述流入开口(11)构成在所述泵壳体(10)的面向所述泵叶轮(2)的壳体壁中。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的电动冷却剂泵，其中，所述流入开口(11)设置有过滤器(12)，用于过滤流入的冷却剂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电动冷却剂泵，其中，所述泵壳体(10)填充有电介质冷却液作为待输送冷却剂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电动冷却剂泵，其具有滑动轴承(4)，用于将所述转子轴(3)安装在所述泵壳体(10)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电动冷却剂泵，其中，所述泵壳体(10)由聚合物材料制成。
8.根据权利要求7所述的电动冷却剂泵，其中，所述定子(8)使用所述聚合物材料嵌件模制而成。
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Application publication date: 20201020

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