CN117948751A - 用于液冷系统的供储装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了用于液冷系统的供储装置，包括储液箱和循环泵，所述储液箱包括储液腔和容腔，所述储液腔设置在所述容腔上方；所述循环泵包括泵盖和泵体，所述泵盖密封连接所述泵体并浸没在所述储液腔内，其上设有吸入口；所述泵体远离所述泵盖一端设有排出口一，所述容腔底部设有供冷却液进入外循环管路的出口；所述泵体内设有由电机驱动的传送组件，所述传送组件与电机之间设有轴托，所述轴托上设有供冷却液流入所述电机转子内部的通孔。储液腔与循环泵上下布置在源头上避免空气吸入循环泵内的风险以防止循环泵空转的风险；同时设置能够使冷却液进入转子内部的轴托，进一步保障在液冷电机转子时，电机转子能够完全浸没在冷却液中。
Description
技术领域
本申请涉及散热技术领域，尤其涉及用于液冷系统的供储装置。
背景技术
液冷系统是一种利用液体循环来吸收和带走热源产生的热量的技术，通常由散热器、循环泵、管路、储液箱和冷却装置等组成。在液冷系统中，储液箱内的冷却液通过循环泵的驱动，在散热器中吸收热源产生的热量或直接与热源接触，然后经过管路流动到冷却装置中进行冷却，经过冷却后的冷却液回流入储液箱中。
液冷系统主要应用于发动机、汽车充电桩、计算机和一些需要长时间高负荷工作的机械设备中等。目前，液冷系统中储液箱与循环泵之间的连接方式较为复杂，且所使用的管路较长，不利于在设备中的安装；同时泵转子在工作过程中存在空转的风险，无法保证循环泵的可靠性及使用寿命。
发明内容
鉴于此，本申请提供用于液冷系统的供储装置，通过储液腔和循环泵上下布置的结构在源头上避免空气吸入循环泵内的风险以防止循环泵空转的风险，具体采用如下技术方案：
用于液冷系统的供储装置，包括储液箱和循环泵，所述储液箱内的冷却液由所述循环泵驱动以带走热源所产生的热量；所述储液箱包括用于容纳冷却液的储液腔和用于容纳所述循环泵的容腔，所述储液腔设置在所述容腔上方；
所述循环泵包括泵盖和泵体，所述泵盖密封连接所述泵体，且所述泵盖浸没在所述储液腔内，所述泵盖上设有吸入口，以保障所述循环泵能够被所述容腔内的冷却液浸没；所述泵体远离所述泵盖一端设有供冷却液排出的排出口一，所述泵体两端分别密封连接所述容腔，防止冷却液泄露的同时防止冷却液回流入所述储液腔内，所述容腔底部设有供冷却液进入外循环管路的出口；
所述泵体内设有用于输送冷却液的传送组件，所述传送组件由电机驱动，所述电机由设置在所述泵体末端的接头传输控制信号，所述传送组件与所述电机之间设有轴托，所述轴托用于承载并固定所述传送组件，且所述轴托上设有供冷却液流入电机转子内部的通孔，所述电机转子浸没在所述冷却液中。
优选地，所述泵盖上还设有排出口二，当所述循环泵排液不充分时，通过所述排出口二将排液不充分的冷却液排入所述储液腔内，再由所述吸入口重新吸入所述循环泵。
为防止冷却液回流入所述储液腔内时所产生气泡被吸入所述循环泵内，所述储液箱上开设的回流口与所述储液腔的出液口相互错开设置。
优选地，所述排出口二处设有截止组件。
进一步优选地，所述截止组件包括弹性件和阀芯，所述弹性件一端抵接所述泵盖，另一端抵接所述阀芯，所述阀芯抵接所述排出口二。
优选地，所述储液箱外侧设有若干用于保证自身强度的散热筋，当回流入所述储液腔内的冷却液未能完全冷却时，所述散热筋能够对回流入所述储液腔内的冷却液再次散热。
优选地，所述储液箱外侧还设有用于实时观察所述储液腔内冷却液液位高度的液位管。
优选地，所述储液腔底部还设有用于测量冷却液温度的温度传感器。
优选地，还包括过滤净化装置，所述过滤净化装置设置在所述储液腔的冷却液入口、所述循环泵的吸入口和所述外循环管路中的至少任意一处。
优选地，所述循环泵为离心泵、螺杆泵、磁力泵和齿轮泵中的任意一种。
进一步优选地，所述循环泵为摆线齿轮泵。
优选地，所述泵体内还设有用于防止所述转子掉落的限位环，所述限位环设置在所述转子的两端，以减少转子在工作过程中的磨损。
本申请的有益效果：
(1)储液腔和循环泵上下布置的结构，使得冷却液受重力影响积聚在储液腔底部，在源头上避免空气吸入循环泵内的风险以防止循环泵空转的风险，使得被吸入的冷却液不受液位降低影响而对循环泵产生气蚀现象，从而保证了循环泵的可靠性和使用寿命；
(2)储液腔和循环泵上下布置的结构，能够省略原有的储液腔和循环泵之间复杂的接头和管路连接，减少了零件的同时，提高了系统的可靠性和稳定性，缩小了整体体积，降低了整体重量，提高了产品使用和匹配的便捷性；
(3)储液腔的回流口与出液口相互错开设置，进一步在源头处避免循环泵在工作过程中吸入回流冷却液所溅起的气泡；
(4)通过设置带有通孔的轴托，使得被吸入循环泵内的冷却液通过通孔流入电机转子内，与电机转子直接接触并进行液冷，带走转子在工作过程中所产生的热量，极大程度上降低了电机工作时的热负荷，确保了循环泵的可靠性；
(5)在上述结构组合的基础上，进一步保障在电机转子液冷时，电机转子能够完全浸没在冷却液中，不会存在空气进入转子内部的现象，从而保证了冷却效果和系统的稳定性；
(6)储液箱外侧的散热筋，能够对回流入储液腔内的冷却液再次散热，有效地为整个液冷系统提供额外的降温效果，以确保冷却液再次被吸入循环泵内之前达到适当的温度；
(7)在循环泵的排出口二处设置截止组件以防止冷却液逆流回循环泵内，同时截止组件内能够容纳部分回流的冷却液，使得在排液不充分的情况下，也能避免冷却液逆流回循环泵，从而减少了吸液、排液过程中冷却液的损失，提高吸液、排液效率，保护供储装置的正常运行。
附图说明
图1是现有技术中循环泵与储液箱位置设置示意图；
图2是本申请所述的液冷系统的供储装置示意图；
图3是本申请所述的储液箱示意图；
图4是本申请所述的轴托示意图；
图5是本申请所述的冷却液流向示意图；
图6是本申请所述的循环泵示意图。
图中：1、循环泵，1a、现有循环泵，11、泵盖，12、泵体，13、轴托，131、通孔，14、限位环，15、弹性件，16、阀芯，17、吸入口，17a、现有吸入口，181、排出口一，182、排出口二，19、传送组件，2、储液箱，2a、现有储液箱，21、储液腔，22、容腔，23、散热筋，24、出液口，25、回流口，26、出口，3、液位管，4、温度传感器，5、转子，6、液位传感器。
具体实施方式
下面将结合本申请的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，本申请描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
结合图2和图3，对本申请所述的用于液冷系统的供储装置作进一步说明，包括储液箱2和循环泵1，所述储液箱2内的冷却液由所述循环泵1驱动以带走热源所产生的热量；所述储液箱2包括用于容纳冷却液的储液腔21和用于容纳所述循环泵的容腔22，所述储液腔21设置在所述容腔22上方；
结合参阅图2、图3和图6，所述循环泵1包括泵盖11和泵体12，所述泵盖11密封连接所述泵体12，且所述泵盖11浸没在所述储液腔21内，所述泵盖11上分别设有吸入口17和排出口二182，当所述循环泵1排液不充分时，通过所述排出口二182将排液不充分的冷却液排入所述储液腔21内，再由所述吸入口17重新吸入所述循环泵1；所述泵体12远离所述泵盖11一端设有供冷却液排出的排出口一181，所述泵体两端分别密封连接所述容腔22，防止冷却液泄露的同时防止冷却液回流入所述储液腔21内，所述容腔22底部设有供冷却液进入外循环管路的出口26；
所述泵体12内设有用于输送冷却液的传送组件19，所述传送组件19由电机驱动，所述电机由设置在所述泵体12末端的接头传输控制信号，所述传送组件19与所述电机之间设有轴托13，所述轴托13用于承载并固定所述传送组件19，且所述轴托13上设有供冷却液流入电机转子5内部的通孔131，所述电机转子5浸没在所述冷却液中。
具体地，当所述循环泵1工作时，冷却液被吸入所述循环泵1内并通过所述通孔131，在传送组件19的引导下流入所述转子5内，随着所述转子5的转动在其内部流动；需要说明的是，所述循环泵1内的冷却液主要从所述排出口一181处排出，当所述排出口一181排液不充分时，高压冷却液会积聚在所述排出口二182处，并从排出口二182排出；如图3和图6所示，用于冷却转子的冷却液是从排出口一181排出的，由吸入循环泵1压缩区域内的冷却液挤压后流入转子5区域，以带动转子5内原有的冷却液从排出口一181排出，从而完成一个转子5的冷却循环。快速流动的冷却液对电机转子5形成持续高效的降温，以形成泵内液冷，以带走所述转子5在工作过程中所产生的热量，极大程度上降低了电机工作时的热负荷，确保了所述循环泵1的可靠性。
在现有技术中，如图1所示，所述循环泵1a通常水平设置在所述储液箱2a一侧，当所述储液箱2a内的冷却液降低到略低于所述循环泵的吸入口17a液位时，所述循环泵1a在工作过程中会吸入部分空气进入循环泵1a内压缩，易导致所述循环泵1a内的流量和压力不稳定，同时可能会因为空气的存在而出现过热、磨损等情况。
相较于现有技术，本申请采用的是将储液腔21和循环泵1上下布置的结构，使得冷却液受重力影响积聚在所述储液腔21底部，以被吸入所述循环泵1内，来确保在所述循环泵1的工作过程中不会吸入空气；具体地，利用重力使冷却液完全浸没所述吸入口17，在源头上避免空气吸入所述循环泵1内的风险以防止所述循环泵1空转的风险，使得被吸入的冷却液不受液位降低影响而对所述循环泵1产生气蚀现象，从而保证了所述循环泵1的可靠性和使用寿命。
为防止冷却液回流入所述储液腔21内时所产生气泡被吸入所述循环泵1内，所述储液箱2上开设的回流口25与储液腔的出液口24相互错开设置，进一步在源头处避免所述循环泵1在工作过程中吸入回流冷却液所溅起的气泡。
在储液腔21和循环泵1上下布置的基础上，同时通过设置带有通孔131的所述轴托13来液冷电机转子5，在保障避免空气吸入所述循环泵1内的风险后，进一步保障在液冷电机转子5时，电机转子5能够完全浸没在冷却液中，不会存在空气进入转子5内部的现象，从而保证了冷却效果和系统的稳定性。
所述储液箱2外侧设有若干用于保证自身强度的散热筋23，当回流入所述储液腔21内的冷却液未能完全冷却时，所述散热筋23能够对回流入所述储液腔21内的冷却液再次散热，有效地为整个液冷系统提供额外的降温效果，以确保冷却液再次被吸入所述循环泵1内之前达到适当的温度。
为防止冷却液未能完全冷却，导致所述储液腔21内的空气受热膨胀，所述回流口25处周边可以设置透气阀，使得受热膨胀的气体通过透气阀排出，或在添加冷却液时排出冷却系统内的空气。
所述储液箱2外侧还设有用于实时观察所述储液腔21内冷却液液位高度的液位管3，从而及时了解所述储液腔21内冷却液的液位变化，以便于液冷系统的维护。所述储液腔21内还设有液位传感器6，测量内部液位高度，实时了解内部液体存量。
所述储液腔21底部还设有用于测量冷却液温度的温度传感器4，以提供关于冷却液温度的实时信息，从而帮助优化系统性能、预防故障、提高运行效率，并为维护和故障排除提供重要依据。
本申请所述的用于液冷系统的供储装置还包括过滤净化装置（图未示出），所述过滤净化装置可以设置在所述储液腔21的冷却液入口、所述循环泵1的吸入口17和所述外循环管路中的至少任意一处，以确保在循环过程中液冷系统内冷却液的清洁度，同时保障液冷系统内零部件的正常运行并延长其使用寿命；需要说明的是，当液冷系统中设有散热器时，所述过滤净化装置还可以设置在散热器的入口处，防止杂质堵塞散热器，确保散热效果良好。
需要说明的是，冷却液入口包括加液口和回流口25。
所述循环泵1可以是离心泵、螺杆泵、磁力泵和齿轮泵中的任意一种。在本实施例中，所述循环泵1优选为摆线齿轮泵，所述传送组件19包括泵内转子和泵外转子，通过其内部齿轮的旋转运动形成变化的容积腔来产生吸力和压力，以实现冷却液的吸入、压缩和排出，维持冷却系统的正常运行。
所述泵体12内还设有用于防止所述转子5掉落的限位环14，所述限位环14设置在所述转子5的两端，减少转子5在工作过程中的磨损，同时有效防止转子5在运行过程中发生轴向移动或脱落，从而保证电机的稳定工作和安全性。
如图6，所述排出口二182处设有用于防止冷却液回流的截止组件，所述截止组件包括弹性件15和阀芯16，所述弹性件15一端抵接所述泵盖11，具体由泵盖11处设置的凸台（图未示出）抵接，另一端抵接所述阀芯16，所述阀芯16抵接所述排出口二182，具体通过所述弹性件15的复位力将积聚在排出口二182处排液不充分的冷却液挤压入储液腔21内，并防止所述容腔22内的冷却液逆流回所述循环泵1内；当所述循环泵1内的冷却液排液不充分时，此时的冷却液处于高压状态，所述阀芯16受到冷却液的压力挤压所述弹性件15，从而冷却液能够沿着所述阀芯16与所述排出口二182之间的间隙流入所述储液腔21。
需要说明的是，本申请中所提到的冷却液不导电，可以是油类冷却液，如天然矿物油、硅油等。
需要说明的是，本申请所述的液冷系统的供储装置可以应用于涡轮增压器的冷却、汽车散热系统的冷却和电池充电桩的冷却等。
Claims (10)
1.用于液冷系统的供储装置，包括储液箱和循环泵，所述储液箱内的冷却液由所述循环泵驱动以带走热源所产生的热量；其特征在于：所述储液箱包括用于容纳冷却液的储液腔和用于容纳所述循环泵的容腔，所述储液腔设置在所述容腔上方；
所述循环泵包括泵盖和泵体，所述泵盖密封连接所述泵体并浸没在所述储液腔内，其上设有吸入口；所述泵体远离所述泵盖一端设有排出口一，所述泵体两端分别密封连接所述容腔，所述容腔底部设有供冷却液进入外循环管路的出口；
所述泵体内设有用于输送冷却液的传送组件，所述传送组件由电机驱动，所述传送组件与所述电机之间设有轴托，所述轴托用于承载并固定所述传送组件，且所述轴托上设有供冷却液流入电机转子内部的通孔，所述电机转子浸没在所述冷却液中。
2.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述泵盖上还设有排出口二，当所述循环泵排液不充分时，通过所述排出口二将排液不充分的冷却液排入所述储液腔内，再由所述吸入口吸入所述循环泵。
3.根据权利要求2所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述排出口二处设有截止组件。
4.根据权利要求3所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述截止组件包括弹性件和阀芯，所述弹性件一端抵接所述泵盖，另一端抵接所述阀芯，所述阀芯抵接所述排出口二。
5.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述储液箱外侧设有若干用于保证自身强度的散热筋，当回流入所述储液腔内的冷却液未能完全冷却时，所述散热筋用于对回流入所述储液腔内的冷却液再次散热。
6.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述储液箱外侧还设有用于实时观察所述储液腔内冷却液液位高度的液位管。
7.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述储液腔底部还设有用于测量冷却液温度的温度传感器。
8.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：还包括过滤净化装置，所述过滤净化装置设置在所述储液腔的冷却液入口、所述循环泵的吸入口和所述外循环管路中的至少任意一处。
9.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述循环泵为离心泵、螺杆泵、磁力泵和齿轮泵中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的用于液冷系统的供储装置，其特征在于：所述泵体内还设有用于防止所述转子掉落的限位环，所述限位环设置在所述转子的两端，以减少转子在工作过程中的磨损。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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