CN114704502A - 适用于汽车电子水泵的散热结构及包含其的汽车电子水泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于汽车电子水泵的散热结构及包含其的汽车电子水泵，包括机壳后盖和金属散热板，机壳后盖设置在机壳主体的后端，且与所述机壳主体可拆卸连接，所述机壳后盖上设置有散热孔；金属散热板与所述机壳后盖固定连接，且位于所述散热孔处，所述金属散热板的内侧面与控制电路板热传导接触，所述金属散热板的外侧面穿过所述散热孔与空气热传导；本发明通过设置一个散热结构，并将散热结构注塑在机壳后盖上，通过机壳后盖保证与机壳主体的连接稳定性和密封性，通过散热孔和金属散热板来保证机壳后盖的散热性能，从而可以对位于机壳主体上的控制电路板进行良好散热。

Description

适用于汽车电子水泵的散热结构及包含其的汽车电子水泵
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车技术领域，具体涉及一种适用于汽车电子水泵的散热结构及包含其的汽车电子水泵。
背景技术
随着新能源电动汽车发展，汽车对冷却系统部件的结构和性能提高了要求。汽车电子水泵是新能源电动汽车的一个重要部分，其中最为核心部分为水泵控制电路板，然而在水泵运行的过程中，控制电路板产生大量热量严重影响汽车电子水泵使用寿命。
现市场上的水泵存在蜗壳与屏蔽套、机壳连接通过螺钉连接紧固，蜗壳与机壳中间设有蜗壳密封圈、屏蔽套，屏蔽套中心位置设有一根空心轴，并在屏蔽套湿区位置装配转子组件。这些水泵存在结构复杂、重量重、制造成本高以及装配工艺复杂等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现阶段针对汽车电子水泵的散热结构的结构散热效率较低，且与之配套的汽车电子水泵的结构复杂，目的在于提供一种适用于汽车电子水泵的散热结构及包含其的汽车电子水泵，解决了散热性能较低以及装配工艺复杂的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
第一方面，一种适用于汽车电子水泵的散热结构，包括：
机壳后盖，其设置在机壳主体的后端，且与所述机壳主体可拆卸连接，所述机壳后盖上设置有散热孔；
金属散热板，其与所述机壳后盖固定连接，且位于所述散热孔处，所述金属散热板的内侧面与控制电路板热传导接触，所述金属散热板的外侧面穿过所述散热孔与空气热传导。
具体地，所述金属散热板的面积大于所述散热孔的面积，且所述金属散热板和所述机壳后盖注塑为一体结构。
优选地，所述金属散热板的内侧面设置有多个凸起的散热台，多个所述散热台与所述控制电路板上的发热点一一对应设置，所述散热台通过散热胶与所述控制电路板的发热点贴合。
具体地，所述金属散热板的外侧面设置有多个凸起的散热柱，多个所述散热柱位于所述散热孔内，多个所述散热柱之间存在高度差。
作为一个优选地实施例，所述散热孔为扇形结构，所述扇形结构的圆心与所述机壳后盖的圆心相邻，所述金属散热板的外侧面设置有与所述扇形结构适配的扇形凸起，多个所述散热柱固定设置在所述扇形凸起上，且呈扇形布置。
具体地，所述机壳后盖上设置有多个第一固定卡扣，所述机壳主体的后端设置有多个与所述第一固定卡扣适配的第一固定卡块，所述机壳后盖与所述机壳主体之间通过所述第一固定卡扣和所述第一固定卡块可拆卸连接，且所述机壳后盖与所述机壳主体之间设置有密封圈。
第二方面，一种汽车电子水泵，包括：
如上述的适用于汽车电子水泵的散热结构；
蜗壳，其设置有进水口和出水口；
机壳主体，其通过与其轴线垂直的隔离板分隔为工作腔和控制腔，所述控制腔位于所述机壳主体的后端，且所述控制腔通过所述机壳后盖密封，所述工作腔通过所述蜗壳封闭；
控制电路板，其固定设置在所述控制腔内，且与所述金属散热板热传导接触；
叶轮组件，其设置在所述蜗壳内，且与所述蜗壳可转动连接；
电机组件，其与所述控制电路板电连接，所述电机组件设置在所述工作腔内，且固定端与所述机壳主体固定连接，所述电机组件的转动端与所述叶轮组件固定连接，且驱动所述叶轮组件沿所述水泵的中轴线转动。
具体地，所述电机组件包括：
定子组件，其注塑于所述工作腔内；以及
与所述定子组件适配的转子组件，其注塑于所述叶轮组件的叶轮轴内，且位于所述定子组件内；
所述转子组件可相对于所述定子组件沿所述水泵的中轴线转动。
具体地，所述机壳主体还包括：
转轴，其沿所述水泵的轴线固定设置在所述工作腔内，所述叶轮组件内设置有与所述转轴适配的转孔，所述叶轮组件套装在所述转轴上，且通过轴承与所述转轴可转动连接。
优选地，所述蜗壳上设置有设置有多个第二固定卡扣，所述机壳主体的前端设置有多个与所述第二固定卡扣适配的第二固定卡块，所述蜗壳与所述机壳主体之间通过所述第二固定卡扣和所述第二固定卡块可拆卸连接，且所述蜗壳与所述机壳主体之间设置有密封圈。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明通过设置一个散热结构，并将散热结构注塑在机壳后盖上，通过机壳后盖保证与机壳主体的连接稳定性和密封性，通过散热孔和金属散热板来保证机壳后盖的散热性能，从而可以对位于机壳主体上的控制电路板进行良好散热；
本发明还通过将电机组件设置成为分体式的结构，并分别将定子组件和转子组件注塑在机壳主体和叶轮组件内，从而可以减少屏蔽罩及其他配套零件的使用，无需二次装配，降低水泵的复杂度，提升装配效率。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
图1是根据本发明所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构的内侧结构示意图。
图2是根据本发明所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构的外侧结构示意图。
图3是根据本发明所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构的散热示意图。
图4是根据本发明所述的一种汽车电子水泵的结构示意图。
附图标记：1-机壳后盖，2-金属散热板，3-第一固定卡扣，4-机壳主体，5-蜗壳，6-转轴，7-定子组件，8-转子组件，9-叶轮组件，10-控制电路板，11-散热孔，21-散热台，22-散热柱，23-散热胶，51-进水口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例一
如图1、图2和图3所示，本实施例提供一种适用于汽车电子水泵的散热结构，包括机壳后盖1和金属散热板2。
机壳后盖1的设置在机壳主体4的后端，且与机壳主体4可拆卸连接，机壳后盖1上设置有散热孔11，控制电路板10在一般情况下位于机壳主体4与机壳后盖1之间，并通过机壳后盖1的散热孔11实现对控制电路板10的散热。
金属散热板2与机壳后盖1固定连接，且位于散热孔11处，金属散热板2的内侧面与控制电路板10热传导接触，金属散热板2的外侧面穿过散热孔11与空气热传导。通过将金属散热板2设置在散热孔11处，既实现了散热操作，又可以避免控制电路板10与外部接触。
另外，为了增加金属散热板2和机壳后盖1的连接稳定性，在本实施例中通过注塑的方式，使金属散热板2和机壳后盖1注塑为一体结构。
且为了避免金属散热板2与散热孔11之间出现间隙，设定金属散热板2的面积大于散热孔11的面积。
控制电路板10一般包括多个芯片以及其余的可发热的电子元件，为了增加散热性能，在金属散热板2的内侧面设置多个凸起的散热台21，多个散热台21与控制电路板10上的发热点一一对应设置，散热台21通过散热胶23与控制电路板10的发热点贴合。
散热胶23可以采用散热硅脂，可以将控制电路板10上的发热点与散热台21充分接触，能够更好的将控制电路板10的热量传递至金属散热板2。
热量将过散热胶23和散热台21传导至金属散热板2的外侧面时，为了增加散热性能，在金属散热板2的外侧面设置有多个凸起的散热柱22，且多个散热柱22位于散热孔11内，通过设置多个散热柱22，可以增加金属散热板2与空气的接触面积，从而能够更好的将热量传导至空气中，如图3所示，图中箭头为热传导方向。
且，在实际中，设定多个散热柱22之间存在高度差，使得垂直于散热柱22方向的气流，能够与更多的散热柱22接触，更能够带走热量。
实施例二
本实施例是针对实施例中的散热结构的一种优化，散热孔11为扇形结构，扇形结构的圆心与机壳后盖1的圆心相邻，金属散热板2的外侧面设置有与扇形结构适配的扇形凸起，通过将扇形凸起设置在散热孔11内，可以更好的将金属散热板2与机壳后盖1固定，避免出现晃动的情况，另外将多个散热柱22固定设置在扇形凸起上，且呈扇形布置，使得散热柱22错位设置，起来可以尽量与多个散热柱22接触，带走散热柱22上的热量。
裸露在外侧成扇形布置的散热柱22和空气接触面积更大，具有更好的热传导效果，能够满足控制电路板10对散热要求，从而保证控制电路板10的性能以及延长控制电路板10的使用寿命。
为了实现方便连接，在机壳后盖1上设置有多个第一固定卡扣3，在机壳主体4的后端设置有多个与第一固定卡扣3适配的第一固定卡块，机壳后盖1与机壳主体4之间通过第一固定卡扣3和第一固定卡块可拆卸连接，且机壳后盖1与机壳主体4之间设置有密封圈。
通过将第一固定卡扣3和第二固定卡扣对准，然后将其卡后，即可以实现机壳后盖1与机壳主体4的固定，降低人工成本。
实施例三
如图4所示，本实施例提供一种一种汽车电子水泵，包括如实施例一和实施例二中的适用于汽车电子水泵的散热结构、蜗壳5、机壳主体4、控制电路板10、叶轮组件9和电机组件。
蜗壳5设置有进水口51和出水口，叶轮组件9设置在蜗壳5内，且与蜗壳5可转动连接，通过叶轮组件9的转动，可以将蜗壳5进水口51处的水泵送至出水口，其具体的工作原理可以参照现有技术。
机壳主体4通过与其轴线垂直的隔离板分隔为工作腔和控制腔，隔离板具有隔水隔尘的功能，从而使得工作腔和控制腔相互独立不连通，但是可以设置连接电缆，便于控制腔内的控制电路板10对工作腔内的电机组件进行控制。
控制腔位于机壳主体4的后端，且控制腔通过机壳后盖1密封，控制电路板10固定设置在控制腔内，且与金属散热板2热传导接触；
工作腔通过蜗壳5封闭，即除了进水口51和出水口与外部连通，工作腔的其余位置不与外部连通。电机组件设置在工作腔内，且电机组件与控制电路板10电连接，通过控制电路板10对电机组件进行控制。
电机组件的固定端与机壳主体4固定连接，电机组件的转动端与叶轮组件9固定连接，且驱动叶轮组件9沿水泵的中轴线转动。
电机组件包括定子组件7和与定子组件7适配的转子组件8。
定子组件7注塑于工作腔内，转子组件8注塑于叶轮组件9的叶轮轴内，且位于定子组件7内。通过对定子组件7通断电，来实现对转子组件8的控制，使得转子组件8可相对于定子组件7沿水泵的中轴线转动。
本实施例中的电机组件采用分体式结构，即定子组件7和转子组件8相互独立，并通过注塑工艺将电机组件注塑于机壳主体4和叶轮组件9，减少了零配件数量以及降低了装配工艺的复杂程度，结构简单，无需二次装配。
为了增加电机组件的转动稳定性，机壳主体4还包括转轴6，转轴6沿水泵的轴线固定设置在工作腔内，叶轮组件9内设置有与转轴6适配的转孔，叶轮组件9套装在转轴6上，且通过轴承与转轴6可转动连接。通过转轴6可以对叶轮组件9的位置进行限定，使其可以更好的与定子组件7同轴转动。
另外，与实施例二相似，蜗壳5上设置有设置有多个第二固定卡扣，机壳主体4的前端设置有多个与第二固定卡扣适配的第二固定卡块，蜗壳5与机壳主体4之间通过第二固定卡扣和第二固定卡块可拆卸连接，且蜗壳5与机壳主体4之间设置有密封圈。
通过卡扣进行连接，减少螺钉螺栓的使用，减少装配难度，且在进行装配时，至需要将叶轮组件9的叶轮轴套装至转轴6上，然后将蜗壳5与机壳主体4安装机壳，安装简单。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于汽车电子水泵的散热结构，其特征在于，包括：
机壳后盖(1)，其设置在机壳主体(4)的后端，且与所述机壳主体(4)可拆卸连接，所述机壳后盖(1)上设置有散热孔(11)；
金属散热板(2)，其与所述机壳后盖(1)固定连接，且位于所述散热孔(11)处，所述金属散热板(2)的内侧面与控制电路板(10)热传导接触，所述金属散热板(2)的外侧面穿过所述散热孔(11)与空气热传导。
2.根据权利要求1所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构，其特征在于，所述金属散热板(2)的面积大于所述散热孔(11)的面积，且所述金属散热板(2)和所述机壳后盖(1)注塑为一体结构。
3.根据权利要求1所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构，其特征在于，所述金属散热板(2)的内侧面设置有多个凸起的散热台(21)，多个所述散热台(21)与所述控制电路板(10)上的发热点一一对应设置，所述散热台(21)通过散热胶(23)与所述控制电路板(10)的发热点贴合。
4.根据权利要求3所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构，其特征在于，所述金属散热板(2)的外侧面设置有多个凸起的散热柱(22)，多个所述散热柱(22)位于所述散热孔(11)内，多个所述散热柱(22)之间存在高度差。
5.根据权利要求4所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构，其特征在于，所述散热孔(11)为扇形结构，所述扇形结构的圆心与所述机壳后盖(1)的圆心相邻，所述金属散热板(2)的外侧面设置有与所述扇形结构适配的扇形凸起，多个所述散热柱(22)固定设置在所述扇形凸起上，且呈扇形布置。
6.根据权利要求1所述的一种适用于汽车电子水泵的散热结构，其特征在于，所述机壳后盖(1)上设置有多个第一固定卡扣(3)，所述机壳主体(4)的后端设置有多个与所述第一固定卡扣(3)适配的第一固定卡块，所述机壳后盖(1)与所述机壳主体(4)之间通过所述第一固定卡扣(3)和所述第一固定卡块可拆卸连接，且所述机壳后盖(1)与所述机壳主体(4)之间设置有密封圈。
7.一种汽车电子水泵，其特征在于，包括：
如权利要求1-6中任一项所述的适用于汽车电子水泵的散热结构；
蜗壳(5)，其设置有进水口(51)和出水口；
机壳主体(4)，其通过与其轴线垂直的隔离板分隔为工作腔和控制腔，所述控制腔位于所述机壳主体(4)的后端，且所述控制腔通过所述机壳后盖(1)密封，所述工作腔通过所述蜗壳(5)封闭；
控制电路板(10)，其固定设置在所述控制腔内，且与所述金属散热板(2)热传导接触；
叶轮组件(9)，其设置在所述蜗壳(5)内，且与所述蜗壳(5)可转动连接；
电机组件，其与所述控制电路板(10)电连接，所述电机组件设置在所述工作腔内，且固定端与所述机壳主体(4)固定连接，所述电机组件的转动端与所述叶轮组件(9)固定连接，且驱动所述叶轮组件(9)沿所述水泵的中轴线转动。
8.根据权利要求7所述的一种汽车电子水泵，其特征在于，所述电机组件包括：
定子组件(7)，其注塑于所述工作腔内；以及
与所述定子组件(7)适配的转子组件(8)，其注塑于所述叶轮组件(9)的叶轮轴内，且位于所述定子组件(7)内；
所述转子组件(8)可相对于所述定子组件(7)沿所述水泵的中轴线转动。
9.根据权利要求7所述的一种汽车电子水泵，其特征在于，所述机壳主体(4)还包括：
转轴(6)，其沿所述水泵的轴线固定设置在所述工作腔内，所述叶轮组件(9)内设置有与所述转轴(6)适配的转孔，所述叶轮组件(9)套装在所述转轴(6)上，且通过轴承与所述转轴(6)可转动连接。
10.根据权利要求7所述的一种汽车电子水泵，其特征在于，所述蜗壳(5)上设置有设置有多个第二固定卡扣，所述机壳主体(4)的前端设置有多个与所述第二固定卡扣适配的第二固定卡块，所述蜗壳(5)与所述机壳主体(4)之间通过所述第二固定卡扣和所述第二固定卡块可拆卸连接，且所述蜗壳(5)与所述机壳主体(4)之间设置有密封圈。
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