CN116792342A - 一种水循环式高效降温的水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泵技术领域，特别是一种水循环式高效降温的水泵，包括：泵壳，所述泵壳的内部具有储水腔，所述泵壳沿轴向开设有与所述储水腔连通的入水通道，所述泵壳的顶端开设有与所述储水腔连通的出水通道；泵体，所述泵体与所述泵壳远离所述入水通道的一端密封连接，所述泵体与所述泵壳的连接处开设有水冷腔，所述水冷腔内具有安装型腔，所述安装型腔内安装有转子；叶轮，所述转子的端部与所述叶轮同轴连接，所述叶轮位于所述储水腔内且相对于所述泵壳转动，解决使水泵的泵腔与转子腔连通的通孔的孔径较小，且通孔的导向面不顺应水流方向，水流阻力较大，不利于水流循环，导致泵体散热效果不佳的问题。

Description

一种水循环式高效降温的水泵

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，特别是一种水循环式高效降温的水泵。

背景技术

水泵是输送液体或使液体增压的机械，主要结构是在泵体的压水室内安装叶轮，电机带动叶轮转动，叶轮的机械能传递转化成液体的动能，在压水室内沿液体流动切线方向设置有出水口，液体由叶轮带动和挤压到出水口，然后沿出水口进入管道中，实现液体的输送和增压。水泵的泵轴与电机轴连接，电机给水泵提供动力，其中电机在运行过程中或发热，长时间使用会造成电机过热，甚至损坏。

如专利号为CN203548350U的专利，包括泵盖、泵体、转子、定子和叶轮，其还包括一用于支承固定转子轴承的轴承盖，轴承盖设置于泵盖与泵体之间，泵盖和轴承盖之间形成用于容纳叶轮的泵腔，泵体与轴承盖之间形成用于容纳转子的转子腔，所述轴承盖具有连通所述泵腔与转子腔的通孔。

上述装置虽然通过在轴承盖上设置通孔，使泵腔与转子腔连通，泵腔中的水通过通孔进入转子腔，可达到冷却转子和转子腔、有效降低温升的效果，但是其通孔的孔径较小，且通孔的导向面不顺应水流方向，水流阻力较大，不利于水流循环，导致泵体散热效果不佳。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种水循环式高效降温的水泵。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种水循环式高效降温的水泵，包括：

泵壳，所述泵壳的内部具有储水腔，所述泵壳沿轴向开设有与所述储水腔连通的入水通道，所述泵壳的顶端开设有与所述储水腔连通的出水通道；

泵体，所述泵体与所述泵壳远离所述入水通道的一端密封连接，所述泵体与所述泵壳的连接处开设有水冷腔，所述水冷腔内具有安装型腔，所述安装型腔内安装有转子；

叶轮，所述转子的端部与所述叶轮同轴连接，所述叶轮位于所述储水腔内且相对于所述泵壳转动，所述叶轮设有与所述入水通道相对应的进水通道；

泵盖，所述泵盖安装于所述水冷腔的开口处，所述泵盖上具有使所述水冷腔与所述储水腔连通的若干导向孔，若干所述导向孔沿所述泵盖的轴线方向分布，所述导向孔的导向面被构造成当所述叶轮旋转时将所述叶轮导入的水流导向所述水冷腔的内部。

优选的，所述导向孔的导向面面对所述叶轮，且向所述水冷腔的内部倾斜延伸，若干个所述导向孔的导向面周向同向倾斜设置；

若干所述导向孔均呈矩形设置。

优选的，所述转子的端部贯穿所述泵盖的中心处设置，所述转子通过密封轴承与所述泵盖转动连接。

优选的，所述叶轮包括后盖板、前盖板和叶轮叶片；

所述后盖板与所述转子同轴连接，所述前盖板位于所述后盖板远离所述转子的一端，所述前盖板远离所述后盖板的一端的中心处设有进水通道，所述前盖板与所述后盖板之间形成有周向出口，所述叶轮叶片连接在所述前盖板和后盖板之间，所述后盖板的端面周向分布有至少三个过水孔。

优选的，所述泵体远离所述泵壳的一端设有安装槽，所述安装型腔的一端位于所述安装槽内，所述安装型腔外侧设有定子铁芯，所述定子铁芯底端设有由BMC线圈封装的壳体，所述壳体安装于所述安装槽内。

优选的，所述定子铁芯由硅钢材料制成，所述定子铁芯呈U型。

优选的，所述安装型腔的底部设有固定板，所述固定板侧壁开设有容纳腔，所述容纳腔内设有霍尔元件，所述壳体远离所述泵体的一侧设有盖板，所述盖板内设有PCBA控制板，所述PCBA控制板通过导线与所述霍尔元件电性连接。

优选的，所述容纳腔内填充有环氧树脂，所述霍尔元件通过所述环氧树脂固定在所述容纳腔内。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、通过叶轮旋转带动泵壳的内部的储水腔内的水离心向外运动并通过旋转增压后流出出水通道，使得泵盖上侧对应的水流也做同向旋转运动，通过将导向孔的导向面沿叶轮的转动方向倾斜设置，可以使得导向面顺应水流方向，减少导向孔对水流的阻力，使得水流更快的进入水冷腔内，由于储水腔内水压从入水通道沿叶轮的转动方向逐渐增压并指向出水通道，根据伯努利原理则沿泵盖的轴线方向分布并靠近出水通道的导向孔所受背压相对于远离出水通道的导向孔所受背压小，则导致水流从远离出水通道的导向孔进入水冷腔并从靠近出水通道的导向孔流出到储水腔，从而更好的通过水流带走线圈传到到铁芯的热量，从而降低水泵温升，避免温升造成的不必要能耗增加。

2、通过将霍尔元件安装于安装型腔的底部，相比之前霍尔元件直接焊接在PCBA控制板上，可以使得其定位更精准，感应更灵敏，且霍尔元件直接焊接在PCBA控制板上，会占用一定空间，导致水冷腔的体积变小，将其安装在安装型腔的底部时，不会对水冷腔造成影响，可设计更大的水冷腔。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的泵体的内部结构剖视图；

图3是本发明的叶轮的结构示意图；

图4是本发明的泵盖的结构示意图；

图5是本发明的泵体的结构示意图。

其中：1、泵壳；11、储水腔；12、入水通道；13、出水通道；2、泵体；21、水冷腔；22、安装型腔；221、固定板；222、霍尔元件；23、转子；24、安装槽；25、壳体；26、安装板；3、叶轮；31、后盖板；311、过水孔；32、前盖板；321、进水通道；33、叶轮叶片；34、周向出口；4、泵盖；41、导向孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图图1至图5并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-5所示，一种水循环式高效降温的水泵，包括：

泵壳1，所述泵壳1的内部具有储水腔11，所述泵壳1沿轴向开设有与所述储水腔11连通的入水通道12，所述泵壳1的顶端开设有与所述储水腔11连通的出水通道13；

泵体2，所述泵体2与所述泵壳1远离所述入水通道12的一端密封连接，所述泵体2与所述泵壳1的连接处开设有水冷腔21，所述水冷腔21内具有安装型腔22，所述安装型腔22内安装有转子23；

叶轮3，所述转子23的端部与所述叶轮3同轴连接，所述叶轮3位于所述储水腔11内且相对于所述泵壳1转动，所述叶轮3设有与所述入水通道12相对应的进水通道321；

泵盖4，所述泵盖4安装于所述水冷腔21的开口处，所述泵盖4上具有使所述水冷腔21与所述储水腔11连通的若干导向孔41，若干所述导向孔41沿所述泵盖4的轴线方向分布，所述导向孔41的导向面被构造成当所述叶轮3旋转时将所述叶轮3导入的水流导向所述水冷腔21的内部。

具体的，水通过入水通道12流入储水腔11内，叶轮3旋转带动泵壳1的内部的储水腔11内的水离心向外运动并通过旋转增压后流出出水通道13，使得泵盖4上侧的水流也做同向旋转运动，所述导向孔41的导向面被构造成当所述叶轮3旋转时将所述叶轮3导入的水流导向所述水冷腔21的内部，即将导向孔41的导向面沿叶轮3的转动方向倾斜设置，可以使得导向面顺应水流方向，减少导向孔41对水流的阻力，使得水流更快的进入水冷腔21内，由于储水腔11内水压从入水通道12沿叶轮3的转动方向逐渐增压并指向出水通道13，根据伯努利原理则沿泵盖4的轴线方向分布并靠近出水通道13的导向孔41所受背压相对于远离出水通道13的导向孔41所受背压小，则导致水流从远离出水通道13的导向孔41进入水冷腔21并从靠近出水通道13的导向孔41流出到储水腔11，从而更好的通过水流带走线圈传到到铁芯的热量，从而降低水泵温升，避免温升造成的不必要能耗增加。

如图4所示，所述导向孔41的导向面面对所述叶轮3，且向所述水冷腔21的内部倾斜延伸，若干个所述导向孔41的导向面周向同向倾斜设置；

若干所述导向孔41均呈矩形设置。

可理解的，通过将导向孔41设计成矩形，可以增大导向孔41的面积，从而提高进水和出水量。

如图2和4所示，所述转子23的端部贯穿所述泵盖4的中心处设置，所述转子23通过密封轴承与所述泵盖4转动连接。

可理解的，通过设置的密封轴承可以提高转子23与泵盖4连接处的密封性。

如图3所示，所述叶轮3包括后盖板31、前盖板32和叶轮叶片33；

所述后盖板31与所述转子23同轴连接，所述前盖板32位于所述后盖板31远离所述转子23的一端，所述前盖板32远离所述后盖板31的一端的中心处设有进水通道321，所述前盖板32与所述后盖板31之间形成有周向出口34，所述叶轮叶片33连接在所述前盖板32和后盖板31之间，所述后盖板31的端面周向分布有至少三个过水孔311。

可理解的，水流通过进水通道321进入到前盖板32和后盖板31之间，并通过旋转的叶轮叶片33来将水流从周向出口34导出，进而带动泵壳1的内部的储水腔11内的水离心向外运动并通过旋转增压后流出出水通道13，同时部分水流通过过水孔311导向泵盖4，使得水流更快的通过导向孔41进入水冷腔21内，从而加快水流循环来降低水泵温升。

优选的，过水孔311的数量为三个或三个以上，且周向分布于后盖板31的端面，可以使得叶轮3旋转起来后力矩更平稳。

如图5所示，所述泵体2远离所述泵壳1的一端设有安装槽24，所述安装型腔22的一端位于所述安装槽24内，所述安装型腔22外侧设有定子铁芯，所述定子铁芯底端设有由BMC线圈封装的壳体25，所述壳体25安装于所述安装槽24内。

如图5所示，所述定子铁芯由硅钢材料制成，所述定子铁芯呈U型。

可理解的，将U字型定子铁芯的双臂穿过由BMC线圈封装的壳体25，定子铁芯双臂的内凹弧面套装在安装型腔22上，安装型腔22内放置转子23，转子23被定子铁芯的双臂的内凹弧面包围，BMC线圈产生的交变磁场，通过定子铁芯作用于转子23，驱动转子23转动并带动叶轮3转动。

如图5所示，所述安装型腔22的底部设有固定板221，所述固定板221侧壁开设有容纳腔，所述容纳腔内设有霍尔元件222，所述壳体25远离所述泵体2的一侧设有安装板26，所述安装板26内设有PCBA控制板，所述PCBA控制板通过导线与所述霍尔元件222电性连接。

可理解的，通过将霍尔元件安装于安装型腔22的底部，相比之前霍尔元件直接焊接在PCBA控制板上，可以使得其定位更精准，感应更灵敏，且霍尔元件直接焊接在PCBA控制板上，会占用一定空间，导致水冷腔21的体积变小，将其安装在安装型腔22的底部时，不会对水冷腔21造成影响，可设计更大的水冷腔21。

如图5所示，所述容纳腔内填充有环氧树脂，所述霍尔元件222通过所述环氧树脂固定在所述容纳腔内。

可理解的，通过在容纳腔内填充环氧树脂，可以更好的对霍尔元件222进行保护。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于，包括：

泵壳（1），所述泵壳（1）的内部具有储水腔（11），所述泵壳（1）沿轴向开设有与所述储水腔（11）连通的入水通道（12），所述泵壳（1）的顶端开设有与所述储水腔（11）连通的出水通道（13）；

泵体（2），所述泵体（2）与所述泵壳（1）远离所述入水通道（12）的一端密封连接，所述泵体（2）与所述泵壳（1）的连接处开设有水冷腔（21），所述水冷腔（21）内具有安装型腔（22），所述安装型腔（22）内安装有转子（23）；

叶轮（3），所述转子（23）的端部与所述叶轮（3）同轴连接，所述叶轮（3）位于所述储水腔（11）内且相对于所述泵壳（1）转动，所述叶轮（3）设有与所述入水通道（12）相对应的进水通道（321）；

泵盖（4），所述泵盖（4）安装于所述水冷腔（21）的开口处，所述泵盖（4）上具有使所述水冷腔（21）与所述储水腔（11）连通的若干导向孔（41），若干所述导向孔（41）沿所述泵盖（4）的轴线方向分布，所述导向孔（41）的导向面被构造成当所述叶轮（3）旋转时将所述叶轮（3）导入的水流导向所述水冷腔（21）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述导向孔（41）的导向面面对所述叶轮（3），且向所述水冷腔（21）的内部倾斜延伸，若干个所述导向孔（41）的导向面周向同向倾斜设置；

若干所述导向孔（41）均呈矩形设置。

3.根据权利要求1所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述转子（23）的端部贯穿所述泵盖（4）的中心处设置，所述转子（23）通过密封轴承与所述泵盖（4）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述叶轮（3）包括后盖板（31）、前盖板（32）和叶轮叶片（33）；

所述后盖板（31）与所述转子（23）同轴连接，所述前盖板（32）位于所述后盖板（31）远离所述转子（23）的一端，所述前盖板（32）远离所述后盖板（31）的一端的中心处设有进水通道（321），所述前盖板（32）与所述后盖板（31）之间形成有周向出口（34），所述叶轮叶片（33）连接在所述前盖板（32）和后盖板（31）之间，所述后盖板（31）的端面周向分布有至少三个过水孔（311）。

5.根据权利要求1所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述泵体（2）远离所述泵壳（1）的一端设有安装槽（24），所述安装型腔（22）的一端位于所述安装槽（24）内，所述安装型腔（22）外侧设有定子铁芯，所述定子铁芯底端设有由BMC线圈封装的壳体（25），所述壳体（25）安装于所述安装槽（24）内。

6.根据权利要求5所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述定子铁芯由硅钢材料制成，所述定子铁芯呈U型。

7.根据权利要求5所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述安装型腔（22）的底部设有固定板（221），所述固定板（221）侧壁开设有容纳腔，所述容纳腔内设有霍尔元件（222），所述壳体（25）远离所述泵体（2）的一侧设有安装板（26），所述安装板（26）内设有PCBA控制板，所述PCBA控制板通过导线与所述霍尔元件（222）电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种水循环式高效降温的水泵，其特征在于：所述容纳腔内填充有环氧树脂，所述霍尔元件（222）通过所述环氧树脂固定在所述容纳腔内。