CN114060315B

CN114060315B - 泵组件、泵装置和用泵组件来泵送流体的方法

Info

Publication number: CN114060315B
Application number: CN202110428939.8A
Authority: CN
Inventors: J·弗兰兹; T·卡德; E·F·麦地那
Original assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2041-04-21
Also published as: DE102021109143A1; CN114060315A; US11199192B1

Abstract

示例性实施方式涉及一种用泵组件泵送流体以冷却装置的废热产生系统的方法和系统。泵组件包括第一壳体、转子组件、定子组件、第二壳体、联接至第二壳体的出口连接端口、以及导向叶片插入件。第一壳体包括第一孔和联接至第一孔的入口的第一入口导向叶片(IGV)。包括叶轮的所述转子组件设置在第一孔中。包括线圈的定子组件围绕第一壳体的一部分安装。第二壳体具有流体地联接至第一孔的第二孔、以及联接在第二孔的进入口处的第一出口导向叶片(OGV)。包括第二OGV的导向叶片插入件设置在出口连接端口内并且流体地联接至第二孔的出口。

Description

泵组件、泵装置和用泵组件来泵送流体的方法

技术领域

本发明涉及泵组件、泵装置和用泵组件来泵送流体的方法。

背景技术

如服务器机架或安装在机架中的服务器等装置可包括废热产生系统，例如基于处理器的系统，该系统可能产生大量的废热，因此如果没有充分去除废热，则导致基于处理器的系统的电子设备超出其热规格。去除废热的一种方式是通过使用基于空气的冷却系统，其中，一个或多个风扇将强制空气引导越过经加热的电子设备及其关联的散热器。去除废热的另一种方式是通过使用基于液体的冷却系统，其中，液体冷却剂在经加热的电子设备及其散热器附近循环，并且液体冷却剂进一步循环穿过一个或多个热交换器，以去除由液体冷却剂吸收的废热。一般而言，在基于液体的冷却系统中可以使用泵(如离心泵或轴向泵等)来泵送或循环液体冷却剂。期望的是泵在这样的环境中提供高流量和高压力，还具有小的占用面积和总体积，以最小化在拥挤的服务器或如混合动力电动车辆等其他装置(例如，其中的空间是宝贵的)中对可用空间的占用。

发明内容

根据第一方面，本公开提供一种泵组件，包括：

第一壳体，所述第一壳体具有第一孔和多个第一入口导向叶片，所述多个第一入口导向叶片联接至所述第一孔的入口，以使流体的流动预涡旋；

转子组件，所述转子组件设置在所述第一孔中并且包括叶轮，所述叶轮旋转以将所述流体泵送穿过所述第一孔；

定子组件，所述定子组件围绕所述第一壳体的部分安装并且包括线圈，所述线圈被适配成施加穿过所述第一壳体的变化的磁场，以驱动所述叶轮绕纵向方向旋转；

第二壳体，所述第二壳体具有第二孔以及多个第一出口导向叶片，所述第二孔流体地联接至所述第一孔，所述多个第一出口导向叶片联接在所述第二孔的进入口处；

出口连接端口，所述出口连接端口联接至所述第二壳体；以及

导向叶片插入件，所述导向叶片插入件包括多个第二出口导向叶片，所述多个第二出口导向叶片设置在所述出口连接端口内并且流体地联接至所述第二孔的出口，其中，所述多个第一出口导向叶片和所述多个第二出口导向叶片使离开所述出口连接端口的流体的流动去涡旋。

根据第二方面，本公开提供一种泵装置，包括：

废热产生系统；以及

泵组件，所述泵组件用于泵送流体，以传递来自所述废热产生系统的热能，其中，所述泵组件包括：

第一壳体，所述第一壳体具有第一孔和多个第一入口导向叶片，所述多个第一入口导向叶片联接至所述第一孔的入口，以使所述流体的流动预涡旋；

定子组件，所述定子组件围绕所述第一壳体的部分安装并且包括线圈，所述线圈被适配成施加穿过所述部分的变化的磁场，以驱动所述叶轮绕纵向方向旋转；

第二壳体，所述第二壳体具有第二孔和多个第一出口导向叶片，所述第二孔流体地联接至所述第一孔，所述多个第一出口导向叶片联接在所述第二孔的进入口处；

根据第三方面，本公开提供一种用泵组件来泵送流体的方法，包括：

经由多个第一入口导向叶片，将所述流体的流动从入口导向到转子组件的叶轮，其中，导向所述流体的流动包括将预涡旋引入到被朝向所述叶轮引导的所述流体的流动；

施加由线圈产生的变化的磁场，以驱动所述叶轮绕纵向方向旋转，用于产生经加压的流体并将所述经加压的流体泵送穿过第一孔；

经由多个第一出口导向叶片，将所述经加压的流体的流动从所述第一孔导向至第二孔；以及

经由多个第二出口导向叶片，将所述经加压的流体的流动从所述第二孔引导至出口连接端口的引出口，其中，经由所述多个第一出口导向叶片和所述多个第二出口导向叶片分别导向和引导所述经加压的流体的流动包括使离开所述出口连接端口的经加压的流体的流动去涡旋，

其中，所述泵组件包括导向叶片插入件，所述导向叶片插入件包括所述多个第二出口导向叶片，所述多个第二出口导向叶片设置在所述出口连接端口内并且流体地联接至所述第二孔的出口。

附图说明

下面将参考以下附图描述各种示例。

图1图示了根据本公开的示例性实施方式的、具有多个废热产生系统和至少一个泵组件的装置的框图。

图2A图示了根据本公开的示例性实施方式的泵组件的分解透视图。

图2B图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的组装后的透视图。

图3A图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的入口连接端口的透视图。

图3B图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的第一壳体的透视图。

图3C图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的叶轮的透视图。

图3D图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的第二壳体的透视图。

图3E图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的出口连接端口的透视图。

图3F图示了根据本公开的示例性实施方式的、图2A的泵组件的导向叶片插入件的透视图。

图3G图示了根据本公开的示例性实施方式的、泵组件的整体式部件、例如整体式导向叶片软管连接端口的透视图。

图4A图示了根据本公开的示例性实施方式的、沿图2B的线A-A截取的泵组件的入口连接端口和第一壳体的透视截面图。

图4B图示了根据本公开的示例性实施方式的、沿图2B的线A-A截取的泵组件的第一壳体、第二壳体和转子组件的透视截面图。

图4C图示了根据本公开的示例性实施方式的、沿图2B的线A-A截取的泵组件的第二壳体、导向叶片插入件和出口连接端口的透视截面图。

图5图示了根据本公开的示例性实施方式的、处于操作中的泵组件的透视图。

图6是描绘了根据本公开的示例性实施方式的、用泵组件泵送流体的方法的流程图。

具体实施方式

以下详细描述参考附图。在可能的情况下，相同的附图标记在附图中以及以下描述中用于指代相同的或类似的部分。然而，应清楚地理解，附图仅是出于图示和描述的目的。尽管在本文件中进行了描述若干个示例，但是修改、改进和其他实施方式是可能的。因此，以下具体实施方式并不限制已公开的示例。相反，已公开的示例的正确范围可以由所附权利要求限定。

本文所使用的术语仅出于描述示例性实施例的目的，而不旨在进行限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。如本文所使用的，术语“多个”被定义为两个或多于两个。如本文所使用的，术语“另一”被定义为至少第二或更多。除非另有说明，否则如本文所使用的术语“联接”被定义为不通过任何中间元件的直接连接、或通过至少一个中间元件的间接连接。两个元件可以被机械地、电气地联接，或者通过通信通道、路径、网络或系统而通信地链接。如本文所使用的，术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列项目中的一个或多个项目的任何和所有可能的组合。还应理解的是，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制，因为除非另有说明或上下文另有指示，否则这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。如本文所使用的，术语“包括”是指包括但不限于，术语“包含”是指包含但不限于。术语“基于”是指至少部分地基于。

本公开描述了泵组件和使用该泵组件泵送冷却流体以冷却装置的废热产生系统的方法的示例性实施方式。在一些示例中，该装置是服务器机架或安装在机架中的服务器，并且废热产生系统是基于处理器的系统，该基于处理器的系统具有设置在电路板(例如，基于处理器的系统的主板)上的一个或多个电子设备。在一些其他示例中，该装置可以是混合动力车辆，并且废热产生系统可以是电池组。在本文中可以注意到，在不脱离本公开的范围的情况下，本公开的泵组件还可以用于泵送以下流体，该流体可以用于无废热产生系统。例如，无废热产生系统可以是化学处理系统、水灌溉(irrigation)系统等。

在一个或多个示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，泵组件可以是离心泵组件或轴流泵组件。在这样的示例中，泵组件可包括软管连接端口，比如具有多个导向叶片以调节冷却流体(即，入口冷却流体和出口冷却流体)的涡旋的入口软管倒钩和/或出口软管倒钩(barb)，从而协助泵组件在相当高的压力下增加冷却流体的流。该多个导向叶片可以设置在软管连接端口内，从而允许泵组件在废热产生系统内占据较少的空间，并且在装置中具有较小的占用面积，同时改善泵组件的流体泵送效率或性能。在一些示例中，冷却流体是液体，并且泵组件是液体泵。

为了解释的目的，参考图1至图6中所图示的部件描述了某些示例。然而，所图示的部件的功能可以重叠，并且可以在更少或更多数量的元件和部件中存在。进一步地，所图示的元件的全部或部分功能可以共存或分布于若干个地理上分散的位置。此外，所公开的示例可以在各种环境中实施，而不限于所图示的示例。进一步地，结合图5和图6描述的操作顺序是示例的，而不旨在对顺序进行限制。在不脱离所公开示例的范围的情况下，附加的或更少的操作或操作的组合可以被使用或可以变化。因此，本公开仅阐述了实施方式的可能示例，并且可以对所描述的示例作出许多变型和修改。这样的修改和变型旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

泵组件用于泵送从冷却剂分配单元接收的冷却流体，并且与泵组件的软管连接端口连接的冷却环路用于将冷却流体循环到装置的废热产生系统，以吸收由废热产生系统产生的废热，并且从而冷却废热产生系统。在一些示例中，所述装置是服务器机架或安装在机架中的服务器，并且废热产生系统是基于处理器的系统。在这样的示例中，冷却流体可以吸收由电路板、和/或设置在基于处理器的系统的电路板上的高功率电子设备(比如中央处理器、图形处理器、网络模块、功率晶体管等)产生的废热。典型地，可以使用如离心泵组件或轴向泵组件等泵组件来将冷却流体泵送到服务器机架中。然而，由于例如冷却剂流体在泵组件的入口和/或出口处的涡旋或湍流性质，传统的泵组件具有相对低的泵送效率。一般而言，可以通过具有长形导向叶片来减小冷却剂流体在入口和/或出口处的湍流性质。然而，长形导向叶片可能在泵组件中占据相当大的空间。因此，关键的挑战/问题是在尽可能最小的包装中使泵效率或性能最大化。因此，期望的是泵组件在相当高的压力下增加冷却流体的流量，还具有小的占用面积和总体积，以使在拥挤的服务器中或者在基于处理器的系统本身以及如混合动力车辆等其他装置(例如，其中的空间是宝贵的)内由泵组件占据的空间最小化。

解决上述问题的技术方案可包括提供一种泵组件，该泵组件具有设置在轴流泵组件的软管连接端口内的多个导向叶片(GV)。该多个GV可以使冷却流体的流动流线化，从而改善泵组件的泵送效率，并且同时由于该多个GV设置在软管连接端口内而占据废热产生系统的相当少的空间。

在一些示例中，软管连接端口可包括入口软管倒钩和出口倒钩。在本文中可以注意到，术语“流体”和“冷却流体”可以互换地使用。在一个或多个示例中，出口软管连接端口包括多个出口导向叶片(OGV)，多个出口导向叶片可以使从泵组件的叶轮排放的出口冷却流体的流动去涡旋，从而减少流体旋涡，否则流体旋涡可能会由于从叶轮排放的出口流体的涡旋或湍流性质而发生。换句话说，该多个OGV可以使从叶轮排放的出口冷却流体的流动流线化，从而增加高压下出口冷却流体的流量。在一个或多个示例中，入口连接端口可包括多个入口导向叶片(IGV)，该多个入口导向叶片可以使入口流体的流动变直，促使入口流体“预涡旋”，并且将预涡旋的入口流体引导至叶轮，从而减小压降，否则这可能由于进入叶轮的入口冷却流体的流动的湍流性质而发生。换句话说，该多个IGV可以使入口冷却流体的流动流线化，从而增加进入叶轮的入口冷却流体的流量。由于该多个IGV和OGV分别设置在入口连接端口和出口连接端口的中空空间内，因此泵组件可以在废热产生系统内占据较小的空间，并且因此在组件方面具有较小的占用面积，同时改善泵组件的性能或泵送效率。

因此，在本公开的一些示例中，泵组件包括第一壳体、转子组件、定子组件、第二壳体、出口连接端口、以及导向叶片插入件(入口和出口)。在一个或多个示例中，第一壳体具有第一孔和多个第一入口导向叶片(IGV)，该多个第一入口导向叶片联接至第一孔的入口，以使流体的流动预涡旋。转子组件设置在第一孔中、并且包括叶轮，该叶轮旋转以将流体泵送穿过第一孔。定子组件围绕第一壳体的一部分安装，并且包括线圈，该线圈被适配成施加穿过第一壳体的变化的磁场，以驱动叶轮绕纵向方向旋转。第二壳体具有与第一孔流体地联接的第二孔、以及联接在第二孔的进入口处的多个第一出口导向叶片(OGV)。出口连接端口联接至第二壳体。导向叶片插入件包括多个第二OGV、设置在出口连接端口内并且流体地联接至第二孔的出口，其中，该多个第一OGV和第二OGV使离开出口连接端口的流体的流动去涡旋。

图1描绘了具有多个废热产生系统102和至少一个泵组件110的装置100的框图。在图1的示例性实施方式中，装置100是数据中心的服务器机架101，多个废热产生系统102是多个基于处理器的系统103，并且泵组件110是轴流泵组件110A。在一些其他示例性实施方式中，装置100可以是混合动力电动车辆，并且废热产生系统102可以是电池组。尽管装置100在图1的示例中被示出为服务器机架101，但是在一些其他示例中，装置100是安装在机架中的服务器。在不脱离本公开的范围的情况下，可以设想装置100的这种变化。在一些其他示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，装置100可包括泵组件110，比如离心泵组件，而不是轴流泵组件110A。在此可以注意到的是，本文中讨论的示例性实施方式不应被解释为限制性的，因为该实施方式可以扩展到某些其他示例，而不脱离本公开的范围。

作为更具体的示例，服务器机架101包括该多个基于处理器的系统103，每个系统具有电路板106，例如具有一个或多个电子设备108的主板。在所示的示例中，一个电路板106A包括两个电子设备108A、108B，并且另一电路板106B也可包括一个或多个电子设备(图1中未示出)。服务器机架101进一步包括：泵组件110，该泵组件设置在多个基于处理器的系统103的每一个中；以及多个冷却回路112，每个冷却回路在电路板106上延伸并且邻近于一个或多个电子设备108。在图1的所示示例中，该至少一个泵组件110的轴流泵组件110A设置在基于处理器的系统103A中，并且该多个冷却回路112中的一个冷却回路113在电路板106A上延伸并且邻近该一个或多个电子设备108A、108B。在一个或多个示例中，该至少一个泵组件110中的另一轴流泵组件(未示出)可以设置在另一基于处理器的系统103B中，并且该多个冷却回路112中的另一冷却回路(未示出)可以在电路板106B上方延伸并且邻近一个或多个电子设备(未示出)。在此可以注意到的是，为了便于图示，另一轴流泵组件和另一冷却回路没有在图1中示出，并且这样的图示不应被解释为对本公开的限制。在图1的示例中，冷却回路113是开放回路。在这样的示例中，基于行的冷却剂分配单元(未示出)可以联接至冷却回路113，以用于将流体(例如，冷却流体)供应至轴流泵组件110A。进一步地，冷却回路113可以将由轴流泵组件110A泵送的冷却流体循环到基于处理器的系统103A，以用于去除由电路板106A和该一个或多个电子设备108A、108B产生的废热的目的。在一些其他示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，本公开的泵组件110可以被用于为无废热产生系统泵送流体。在一些其他示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，多个冷却回路112可以是在该多个基于处理器的系统103中的每一个的层级处或在服务器机架101的层级处的闭合回路。

如上文所讨论的，轴流泵组件110A可以经由冷却回路113的入口导管113A和入口连接端口116从冷却剂分配单元接收经冷却的流体114A，并且经由出口连接端口118和出口导管113B将经加压的流体114B排放至基于处理器的系统103A。经加压的流体114B可以从电路板106A和电子设备108A、108B吸收废热，并且经由冷却回路113的出口导管113B排放来自基于处理器的系统103A的经加热的流体114C。在一些示例中，经加热的流体114C可以被冷却以再生经冷却的流体114。在一个或多个示例中，电子设备108可包括设置在电路板106上的中央处理单元(CPU)、功率转换器的开关晶体管、图形处理单元(GPU)、网络模块、功率晶体管等。由于在入口处的冷却流体114A和在出口处的经加压的流体114B的湍流性质，传统的泵组件可能无法在相当高的压力下泵送足够量的经加压的流体114B，以吸收由该多个基于处理器的系统103中的每一个产生的废热。根据本公开的一些示例性实施方式，轴流泵组件110A的入口软管连接端口116和出口软管连接端口118中的每一个可包括导向叶片(GV)，以增加经加压的流体114B在高压下的流量并且同时利用软管连接端口116、118的中空空间。因此，本公开的GV可以在基于处理器的系统103A内占据较少的空间，并且在服务器机架101中具有小的占用面积，同时改善轴流泵组件110A的流体泵送效率或性能。在此可以注意到的是，软管连接端口和GV在下面更详细地进行讨论。

图2A描绘了泵组件、例如图1的轴流泵组件110A的分解透视图，以及图2B是泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的组装后的透视图。在一个或多个示例中，轴流泵组件110A包括入口连接端口116、第一壳体120、转子组件122、定子组件124、第二壳体126、出口连接端口118、导向叶片插入件128、以及控制器电路板130。

入口连接端口116是中空的圆柱形部件，用于将入口导管113A(如图1所示)附接和固定到入口连接端口116的引入口132。在图2A的示例中，入口连接端口116是入口软管倒钩。在这样的示例中，入口连接端口116包括在外表面136上的环134，以允许入口导管113A的容易的推动式连接，这样不那么容易与入口连接端口116断开连接。在一些其他示例中，入口连接端口116可以是普通的入口软管连接器。在这样的示例中，入口连接端口116的引入口132可以使用粘合剂、夹具、O形环密封件等联接至入口导管113A。在一些示例中，入口连接端口116包括多个第二入口导向叶片(IGV，图2A中未示出)，该多个第二入口导向叶片联接在入口连接端口116的引出口138附近。进一步地，入口连接端口116可以经由多个紧固件142联接至第一壳体120的第一侧140。在此可以注意到的是，术语“多个第二入口导向叶片”已经在术语“多个第一入口导向叶片”之前使用，以保持说明书和权利要求中的使用的术语之间的一致性。

第一壳体120可以具有第一孔144，该第一孔在第一孔144的入口146与引出口148之间延伸。进一步地，第一壳体120包括彼此间隔开并且形成在孔144上方的第一支撑结构150和第二支撑结构152。如图2B所示，第一支撑结构150可以沿一个周缘侧容纳控制器电路板130。进一步地，第一壳体120包括联接至入口连接端口116的入口146的多个第一IGV(图2A中未示出)。

转子组件122可包括叶轮154、轴156、第一轴承158A、第二轴承158B、永磁体160、保护盖162、以及密封剂164。叶轮154包括轮毂154A和设置在轮毂154A之上的多个轮叶154B。进一步地，叶轮154可包括通孔166，以允许轴156穿过叶轮154。轴156可以刚性地联接至通孔166。叶轮154可以进一步包括圆柱形凹部(未示出)，以将永磁体160容纳在该圆柱形凹部内。在这样的示例中，保护盖162可以覆盖圆柱形凹部，使得永磁体160隐藏在叶轮154内并且在操作期间不暴露于冷却流体114A。第一轴承158A和第二轴承158B分别设置在轴156的两端处，以允许转子组件122相对于第一壳体120绕纵向方向168旋转运动。在此可以注意到的是，纵向轴线168沿着轴流泵组件110A的轴向方向延伸。转子组件122可以设置在第一孔144中，使得叶轮154设置在该多个第二IGV附近。转子组件可以绕纵向轴线168旋转，以将冷却流体114A泵送穿过第一孔144。

定子组件124可以具有定子170和联接至定子170的一对夹持构件172A、172B。在一些示例中，定子170由两个层压件叠堆174A、174B和两个线圈176A、176B形成。层压件叠堆174A、174B固持相应的线圈176A、176B，并且可以可选地安装在线轴(未示出)上和/或被包绕以将相应的线圈176A、176B保持就位。这两个层压件叠堆174A、174B可以彼此组装，使得定子组件124安装在第一壳体120的一部分周围。例如，定子170安装在第一壳体120的第一支撑结构150与第二支撑结构152之间。换句话说，定子170基本上设置在叶轮154上方。进一步地，层压件叠堆174A、174B可以经由这对夹持构件172A、172B和多个紧固件178而彼此联接。线圈176A、176B可以经由控制器电路板130被电致动以产生变化的磁场，以便驱动叶轮154绕纵向轴线168旋转。换句话说，线圈176A、176B可以施加穿过第一壳体120的变化的磁场，以驱动叶轮154绕纵向方向168旋转。在这样的示例中，叶轮154的旋转可以导致叶轮154的轮叶154B泵送冷却流体114A以移动穿过第一壳体120的第一孔144。

第二壳体126是具有第二孔180的圆柱形部件，该第二孔在第二孔180的进入口182与出口184之间延伸。在此可以注意到的是，第一壳体120的入口146和第二壳体126的出口184可以被构建为轴流泵组件110A的入口和出口。在一些示例中，第二壳体126经由该多个紧固件186联接至第一壳体120的第二侧141，使得第二壳体126的进入口182面对第一壳体120的引出口148，并且第二孔180与第一孔144流体地联接。第二壳体126包括联接在第二孔180的进入口182处的多个第一出口导向叶片(OGV，在图2A、图2B中未示出)。

出口连接端口118是中空的圆柱形部件，用于将出口导管113B(如图1所示)附接和固定到出口连接端口118的引出口188。在图2A的示例中，出口连接端口118是出口软管倒钩。在这样的示例中，出口连接端口118包括在外表面192上的环190，以允许出口导管113B的容易的推动式连接，这样不那么容易与出口连接端口118断开连接。在一些其他示例中，出口连接端口118可以是出口软管连接器。在这样的示例中，出口连接端口118的引出口188可以使用粘合剂、夹具、O形环密封件等联接至出口导管113B。出口连接端口118经由多个紧固件194联接至第二壳体126，使得出口连接端口118的引入口196流体地联接至第二壳体126的出口184。

导向叶片插入件128包括设置在导向叶片插入件128的外表面206上方的多个第二OGV 204。在一个或多个示例中，导向叶片插入件128设置在出口连接端口118的中空空间内、并且流体地联接至第二孔180的出口184。由于该多个第二IGV设置在入口连接端口116的中空空间内并且该多个第二OGV 204设置在出口连接端口118的中空空间内，所以轴流泵组件110A可不占用基于处理器的系统103A的过多的空间，从而在服务器机架101上具有小的占用面积。

在操作期间，轴流泵组件110A可以经由入口导管113A(如图1所示)从冷却剂分配单元(未示出)接收冷却流体114A。例如，冷却流体114A可以首先从入口导管113A进入入口连接端口116。在这样的示例中，该多个第二IGV(未在图2A和图2B中示出)可以使冷却流体114A的流动变直并且将冷却流体114A的流动从入口连接端口116引导到第一孔144的入口146。进一步地，第一壳体120的该多个第一IGV(未在图2A和图2B中示出)可以使冷却流体114A预涡旋并且将冷却流体114A的流动从入口146引导到转子组件122的叶轮154。定子组件124由控制器电路板130电致动以产生变化的磁场，该变化的磁场使转子组件122绕纵向方向168旋转。例如，定子170的线圈176A、176B可以在叶轮154上施加变化的磁场，以便驱动叶轮154旋转，从而使轮叶154B将冷却流体114A移位，产生经加压的冷却流体114B并且泵送经加压的冷却流体114B穿过第一孔144。之后，第二壳体126的该多个第一OGV(未在图2A和图2B中示出)将经加压的冷却流体114B的流动从第一孔144导向到第二孔180。设置在出口连接端口118内的导向叶片插入件128的该多个第二OGV 204进一步将经加压的冷却流体114B的流动从第二孔经由第二壳体126的出口184引导至出口连接端口118的引出口188。在这样的示例中，在将经加压的冷却流体114B从出口连接端口118的引出口188排放之前，该多个第一OGV和该多个第二OGV 204使经加压的冷却流体114B的流动去涡旋。因此，该多个第二IGV和该多个第二OGV 204可以分别使冷却流体114A和经加压的冷却流体114B的流动流线化，以便改善轴流泵组件110A的流体泵送效率或性能。在一些示例中，轴流泵组件110A将经加压的冷却流体114B排放到出口导管113B(如图1所示)，在该出口导管处，经加压的流体114B流动以与电路板106A、106B和该一个或多个电子设备108A、108B热接触，以吸收来自这些部件的热量，并且从而产生经加热的流体114C。在一些示例中，经加热的流体114C可以经由出口导管113B从基于处理器的系统103A排放。随后可以经由多个热交换器冷却经加热的流体114C，以产生经冷却的流体114A。如本文所述，泵送和循环经冷却的流体114A的过程可以连续地执行。在一些示例中，冷却流体114是液体，并且轴流泵组件110A是液体泵。

图3A描绘了泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的入口连接端口116的透视图。如在图2A的示例中所讨论的，入口连接端口116是具有内表面208和外表面136的中空圆柱形部件。进一步地，入口连接端口116具有引入口132，以允许入口导管113A(如图1所示)联接至轴流泵组件110A。入口连接端口116进一步包括在外表面136上的环134，以允许入口导管113A的容易的推动式连接，这样不那么容易与入口连接端口116断开连接。在一个或多个示例中，入口连接端口116包括多个第二入口导向叶片(IGV)198，该多个第二入口导向叶片联接在入口连接端口116的引出口138附近。例如，该多个第二IGV 198联接至内表面208和中心支撑结构210。在一个或多个示例中，该多个第二IGV 198中的每一个被定向为基本上平行于纵向方向168。在这样的示例中，该多个第二IGV 198中的每一个可以使冷却流体114A的流动沿着纵向方向168变直。在一个或多个示例中，入口连接端口116可以使用机加工技术、注射模制技术、3D打印技术、或其他适用的制造技术中的一种或多种来进行制造。由于具有该多个第二IGV 198的入口连接端口116可以以前述技术中的任一种来进行制造，因此它可以提供价值、低成本的制造能力以及各行业提供冷却剂系统所需求的竞争力。

图3B描绘了泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的第一壳体120的透视图。如在图2A的示例中所讨论的，第一壳体120包括第一孔144，该第一孔在第一孔144的入口146与引出口148之间延伸。进一步地，第一壳体120包括彼此间隔开并且形成在孔144上方的第一支撑结构150和第二支撑结构152。第一壳体120进一步包括联接在入口146附近的多个第一IGV 200。在一个或多个示例中，该多个第一IGV 200中的每一个是弯曲轮叶。在这样的示例中，该多个第一IGV 200中的每一个可以使冷却流体114A的流动预涡旋。

图3C描绘了泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的叶轮154的透视图。如在图2A的示例中所讨论的，叶轮154包括通孔166，以允许轴156(如图2A所示)穿过叶轮154。在一些示例中，轴156可以刚性地联接至通孔166。叶轮154可以进一步包括永磁体160(如图2A所示)，该永磁体设置在形成在叶轮154的后侧212处的圆柱形凹部(未示出)内。进一步地，叶轮154包括轮毂154A和设置在轮毂154A的外表面214上方的多个轮叶154B。在一个或多个示例中，叶轮154可以绕纵向方向168旋转，从而使轮叶154B将冷却流体114A移位，产生经加压的冷却流体114B，并且使经加压的冷却流体114B移动(泵送)穿过第一孔144(如图2A和图3B所示)。

图3D描绘了泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的第二壳体126的透视图。如在图2A的示例中所讨论的，第二壳体126具有第二孔180，该第二孔在第二孔180的进入口182与出口184之间延伸。第二壳体126进一步包括联接在进入口182附近的多个第一OGV 202。在一个或多个示例中，该多个第一OGV 202中的每一个是弯曲轮叶。在这样的示例中，该多个第一OGV 202中的每一个可以使经加压的冷却流体114B的流动去涡旋。

图3E描绘了泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的出口连接端口118的透视图。如在图2A的示例中所讨论的，出口连接端口118是具有内表面216和外表面192的中空圆柱形部件。进一步地，出口连接端口118具有引出口188，以允许出口导管113B(如图1所示)联接至轴流泵组件110A。类似地，出口连接端口118具有引入口196，该引入口可以联接至第二壳体126的出口184(如图3D所示)。出口连接端口118进一步包括在外表面192上的环190，以允许出口导管113B的容易的推动式连接，这样不那么容易与出口连接端口118断开连接。

图3F描绘了泵组件、例如图2A的轴流泵组件110A的导向叶片插入件128的透视图。在一个或多个示例中，导向叶片插入件128包括多个第二OGV 204。例如，该多个第二OGV204联接至导向叶片插入件128的外表面206。在一个或多个示例中，该多个第二OGV 204中的每一个是弯曲轮叶。在这样的示例中，该多个第二OGV 204可以使经加压的冷却流体114B的流动去涡旋。在一个或多个示例中，出口连接端口118可以使用机加工技术、注射模制技术、3D打印技术、或任何其他适当的制造技术中的一种或多种来进行制造。在一些示例中，导向叶片插入件128和出口连接端口118可以使用机加工技术、注射模制技术、3D打印技术、或任何其他适当的制造技术中的一种或多种来分别地进行制造。由于出口连接端口118和导向叶片插入件128可以以前述技术中的任一种来进行制造，因此它可以提供价值、低成本的制造能力以及各行业提供冷却剂系统所需求的竞争力。

图3G描绘了整体式部件、例如泵组件的整体式导向叶片软管连接端口218的透视图。整体式导向叶片软管连接端口218包括出口连接端口220和导向叶片插入件222。在此可以注意到的是，出口连接端口220基本上类似于图2A的出口连接端口118，并且导向叶片插入件222基本上类似于图2A的导向叶片插入件128。在一些示例中，导向叶片插入件222的主要部分设置在出口连接端口220的腔224内，并且联接至出口连接端口220的内表面228。在一个或多个示例中，出口连接端口220和导向叶片插入件222彼此联接，以形成具有多个第二OGV 226的整体式导向叶片软管连接端口218。在这样的示例中，整体式导向叶片软管连接端口218可以使用机加工技术、注射模制技术、3D打印技术、或任何其他适当的制造技术中的一种或多种来进行制造。由于整体式导向叶片软管连接端口218可以以前述技术中的任一种来进行制造，因此它可以提供价值、低成本的制造能力以及各行业提供冷却剂系统所需求的竞争力。

图4A描绘了沿图2B的线A-A截取的泵组件、例如轴流泵组件110A的入口连接端口116和第一壳体120的透视截面图。如在图2A、图2B、图3A、图3B的示例中所讨论的，入口连接端口116是具有引入口132和引出口138的中空圆柱形部件。入口连接端口116进一步包括多个第二IGV 198，该多个第二IGV设置在中空圆柱形部件内并且联接在引出口138附近。第一壳体120包括第一孔144，该第一孔在第一孔144的入口146与引出口148之间延伸。第一壳体120进一步包括联接至入口146的多个第一IGV200。例如，第一壳体120包括第一联接器230，该第一联接器具有设置在入口146附近的第一接收器232。该多个第一IGV 200联接至第一联接器230和第一壳体120的内表面234。进一步地，该多个第二IGV 198中的每一个被定向为基本上平行于纵向方向168，并且每个第二IGV 198的后缘236与对应的第一IGV 200的前缘238对准，以使它们之间的冷却流体114A(如图1所示)的流动流线化。在一些示例中，每个第二IGV 198使冷却流体114A的流动沿着纵向方向168变直，并且将冷却流体114A的流动朝向对应的第一IGV 200引导。在这样的示例中，每个第一IGV 200可以在将冷却流体114A引导至叶轮154(如图4B所示)之前使冷却流体114A预涡旋。

图4B描绘了沿图2B的线A-A截取的泵组件、例如轴流泵组件110A的第一壳体120、第二壳体126和转子组件122的透视截面图。如在图2A、图2B、图3B、图3C、图3D的示例中所讨论的，第一壳体120包括第一孔144，该第一孔在第一孔144的入口146与引出口148之间延伸。第一壳体120进一步包括设置在第一壳体120的入口146附近的第一联接器230。进一步地，第一壳体120包括多个第一IGV 200。在一些示例中，该多个第一IGV 200联接至第一壳体120的内表面234和第一联接器230。第一联接器230包括面对第一壳体120的引出口148的第一接收器232。

第二壳体126包括第二孔180，该第二孔在第二孔180的进入口182与出口184之间延伸。第二壳体126进一步包括第二联接器240，该第二联接器设置在第二壳体126的进入口182附近。在一些示例中，第二联接器240包括面对进入口182的第二接收器244、和面对第二壳体126的出口184的第三接收器246。进一步地，第二壳体126包括多个第一OGV 202。在一些示例中，该多个第一OGV 202联接至第二壳体126的内表面242和第二联接器240。在一个或多个示例中，第二壳体126联接至第一壳体120，使得第一孔144和第二孔180相应地彼此处于流体连通。

转子组件122包括叶轮154和轴156。在一些示例中，叶轮154具有轮毂154A和设置在轮毂154A上方的多个轮叶154B。叶轮154设置在第一孔144内，并且经由轴156而分别可旋转地联接至第一接收器232和第二接收器244。在此可以注意到的是，第一接收器232和第二接收器244相应地可以分别固持第一轴承158A和第二轴承158B(如图2A所示)。在这样的示例中，轴156的每个端部延伸穿过第一轴承158A和第二轴承158B，以便允许叶轮154绕纵向方向168旋转。如上文所讨论的，叶轮154绕纵向方向168旋转，从而使轮叶154B将冷却流体114A移位，产生经加压的流体114B，并且将经加压的流体114B泵送穿过第一孔144。

图4C描绘了沿图2B的线A-A截取的泵组件、例如轴流泵组件110A的第二壳体126、导向叶片插入件128和出口连接端口118的透视截面图。如在图2A、图2B、图3D、图3E、图3F的示例中所讨论的，第二壳体126包括第二孔180，该第二孔在第二孔180的进入口182与出口184之间延伸。第二壳体包括第二联接器240，该第二联接器设置在第二壳体126的进入口182附近。第二联接器240包括面对进入口182的第二接收器244、和面对第二壳体126的出口184的第三接收器246。

出口连接端口118是具有引入口196和引出口188的中空圆柱形部件。出口连接端口118的引入口196联接至第二壳体126的出口184。出口连接端口118进一步包括设置在出口连接端口118的引出口188附近的第三联接器248。第三联接器248包括面对出口连接端口118的引入口196的第四接收器250。

导向叶片插入件128包括多个第二OGV 204，该多个第二OGV设置在出口连接端口118内并且流体地联接至第二孔180的出口184。例如，导向叶片插入件128设置在出口连接端口118的中空腔252内、并且分别联接至第三接收器246和第四接收器250。在一些示例中，导向叶片插入件118可以具有联接至第三接收器246的多个第一连接器254、和具有联接至第四接收器250的第二连接器256。

该多个第一OGV 202和该多个第二OGV 204可以分别使离开出口连接端口118的经加压的流体114B的流动去涡旋。例如，每个第一OGV 202的后缘258与对应的第二OGV 204的前缘260对准，以使它们之间的经加压的流体114B的流动流线化并且减少旋涡的形成。

图5示出了操作中的泵组件、例如轴流泵组件110A的透视图。在此可以注意到的是，图5的示例仅图示了多个第一IGV 198和多个第二IGV 200、叶轮154的多个轮叶154、以及该多个第一OGV 202和该多个第二OGV 204。为了易于图示冷却流体114的流动，未示出轴流泵组件110A的各个其他部件，并且这种图示不应解释为对本公开的限制。

冷却流体114经由入口连接端口的引入口132进入轴流泵组件110A。该多个第二IGV 198使冷却流体114A的流动沿着纵向方向168变直，并且将变直的冷却流体114A的流动朝向该多个第一IGV 200引导。该多个第一IGV 200可以使变直的冷却流体114A预涡旋并且将预涡旋的冷却流体114A引导至叶轮的该多个轮叶154B。该多个第一IGV 198和该多个第二IGV 200可以使冷却流体114A的流动流线化，以便减小冷却流体114A的压降，否则这可能由于被引导至叶轮的冷却流体114A的流动的紊乱而发生/引起。

在一些示例中，叶轮绕纵向方向168旋转，从而使该多个轮叶154B进一步将预涡旋的冷却流体114A移位并且产生经加压的冷却流体114B。进一步地，该多个轮叶154B可以将经加压的流体114B朝向该多个第一OGV 202运动或泵送。在这样的示例中，该多个第一IGV202可以使经加压的冷却流体114B去涡旋，并且将去涡旋的经加压的冷却流体114B朝向该多个第二OGV 204引导。在这样的示例中，该多个第二IGV 204可以进一步使经加压的冷却流体114B去涡旋。该多个第一OGV 202和该多个第二OGV 204可以使经加压的流体114B的流动流线化以便减少旋涡的形成，否则旋涡可能由于从叶轮排放的经加压的冷却流体114A的流动的紊乱而发生。

该多个第一IGV 198和该多个第二IGV 200、以及该多个第一OGV 202和该多个第二OGV 204可以分别使冷却流体114A和经加压的流体114B的流动流线化，以便改善轴流泵组件110A的流体泵送效率或性能。

图6是描绘了用泵组件泵送冷却流体的方法600的流程图。在此应注意到的是，结合图2A和图2B描述方法600。

方法600开始于框602并且下转到框604。在框604处，方法600包括经由多个第一入口导向叶片(IGV)将冷却流体的流动从入口导向至转子组件的叶轮。在一些示例中，冷却流体首先通过多个第二IGV来变直并且被引导到该多个第二IGV。在这样的示例中，该多个第二IGV可以将预涡旋引入到冷却流体的流动，并且将预涡旋的冷却流体朝向泵组件的叶轮引导。

进一步地，方法600下转到框606。在框606处，方法600施加由线圈产生的变化的磁场以驱动叶轮绕纵向方向旋转，用于产生经加压的冷却流体以泵送穿过第一孔。例如，叶轮的多个轮叶可以进一步将预涡旋的冷却流体移位以产生经加压的冷却流体并且将经加压的冷却流体泵送穿过第一孔。方法600进一步下转到框608。

在框608处，方法600包括经由多个第一出口导向叶片(OGV)将经加压的流体的流动从第一孔导向至第二孔。在一些示例中，该多个第一OGV可以使经加压的冷却流体去涡旋。方法600下转到框610。

在框610处，方法600包括经由多个第二OGV将经加压的流体的流动从第二孔引导至出口连接端口的引出口。在这样的示例中，该多个第二OGV可以在经加压的流体离开出口连接端口之前进一步使经加压的冷却流体去涡旋。在这样的示例中，泵组件包括具有该多个第二OGV的导向叶片插入件，该导向叶片插入件设置在出口连接端口内并且流体地联接至第二孔的出口。在一个或多个示例中，该多个第一IGV和该多个第二IGV、以及该多个第一OGV和该多个第二OGV可以分别使冷却流体和经加压的流体的流动流线化，以便改善泵组件的流体泵送效率或性能。方法600结束于框612。

如本文所述的示例中所说明的各种特征可以在如服务器机架、机架的服务器或混合电动车辆等装置中实施，以用于从废热产生系统(例如，基于处理器的系统或电池组)去除废热。在一个或多个示例中，多个导向叶片可以设置在软管连接端口(例如，入口连接端口和/或出口连接端口)内，从而允许泵组件在废热产生系统内占据较少的空间，并且在装置中具有小的占用面积，同时改善泵组件的流体泵送效率或性能。

在前述描述中，阐述了许多细节以提供对本文中公开的主题的理解。然而，可以在没有这些细节中的一些或全部细节的情况下实践实施方式。其他实施方式可包括上文所讨论的细节的修改、组合和变化。所附权利要求旨在覆盖这样的修改和变化。

Claims

1.一种泵组件，包括：

2.如权利要求1所述的泵组件，进一步包括入口连接端口，所述入口连接端口联接至所述第一壳体，其中，所述入口连接端口包括多个第二入口导向叶片，所述多个第二入口导向叶片联接在所述入口连接端口的引出口附近。

3.如权利要求2所述的泵组件，其中，所述多个第二入口导向叶片中的每个第二入口导向叶片被定向为基本上平行于所述纵向方向。

4.如权利要求2所述的泵组件，其中，每个第二入口导向叶片使所述流体的流动沿着所述纵向方向变直并且将所述流体的流动朝向对应的第一入口导向叶片引导，并且其中，每个第二入口导向叶片的后缘与对应的第一入口导向叶片的前缘对准，以使所述第二入口导向叶片与所述第一入口导向叶片之间的所述流体的流动流线化。

5.如权利要求2所述的泵组件，其中，所述入口连接端口使用机加工技术、注射模制技术或3D打印技术中的一种或多种而制成。

6.如权利要求1所述的泵组件，其中，每个第一出口导向叶片的后缘与对应的第二出口导向叶片的前缘对准，以使所述第一出口导向叶片与所述第二出口导向叶片之间的经加压的流体的流动流线化并且减少旋涡的形成。

7.如权利要求1所述的泵组件，其中，所述第一壳体包括第一联接器，所述第一联接器具有设置在所述入口附近的第一接收器，其中，所述多个第一入口导向叶片联接至所述第一联接器和所述第一壳体的内表面。

8.如权利要求7所述的泵组件，其中，所述第二壳体包括第二联接器，所述第二联接器设置所述进入口附近，其中，所述多个第一出口导向叶片联接至所述第二联接器和所述第二壳体的内表面，并且其中，所述第二联接器包括面对所述进入口的第二接收器以及面对所述出口的第三接收器。

9.如权利要求8所述的泵组件，其中，所述叶轮经由轴而能够旋转地联接至所述第一接收器和所述第二接收器。

10.如权利要求8所述的泵组件，其中，所述出口连接端口包括第三联接器，所述第三联接器具有设置在所述出口连接端口的引出口附近的第四接收器，其中，所述导向叶片插入件联接至所述第三接收器和所述第四接收器。

11.如权利要求1所述的泵组件，其中，所述出口连接端口和所述导向叶片插入件彼此联接，以形成包括所述多个第二出口导向叶片的整体式部件。

12.如权利要求11所述的泵组件，其中，所述整体式部件使用机加工技术、注射模制技术或3D打印技术中的一种或多种而制成。

13.如权利要求1所述的泵组件，其中，所述出口连接端口和所述导向叶片插入件中的每个分别使用机加工技术、注射模制技术或3D打印技术中的一种或多种而制成。

14.一种泵装置，包括：

废热产生系统；以及

15.如权利要求14所述的泵装置，其中，所述废热产生系统包括基于处理器的系统，其中，所述基于处理器的系统包括电路板，所述电路板包括至少一个电子设备，并且其中，所述泵组件泵送所述流体，以传递来自所述至少一个电子设备的热能。

16.如权利要求14所述的泵装置，其中，所述泵组件进一步包括联接至所述第一壳体的入口连接端口，其中，所述入口连接端口包括多个第二入口导向叶片，所述多个第二入口导向叶片联接在所述入口连接端口的引出口附近并且所述多个第二入口导向叶片被流体地联接至所述入口，并且其中，所述多个第二入口导向叶片中的每个第二入口导向叶片被定向为基本上平行于所述纵向方向。

17.如权利要求16所述的泵装置，其中，每个第二入口导向叶片使所述流体的流动沿着所述纵向方向变直并且将所述流体的流动朝向对应的第一入口导向叶片引导，并且其中，每个第二入口导向叶片的后缘与对应的第一入口导向叶片的前缘对准，以使在所述第二入口导向叶片与所述第一入口导向叶片之间的所述流体的流动流线化。

18.如权利要求14所述的泵装置，其中，每个第一出口导向叶片的后缘与对应的第二出口导向叶片的前缘对准，以使在所述第一出口导向叶片与所述第二出口导向叶片之间的经加压的流体的流动流线化并且减少旋涡的形成。

19.一种用泵组件来泵送流体的方法，包括：

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括经由多个第二入口导向叶片使所述流体的流动变直以及将所述流体的流动引导至所述入口处的所述多个第一入口导向叶片，其中，所述多个第二入口导向叶片联接在入口连接端口的引出口附近并且流体地联接至所述第一孔的入口。