CN207004809U - 高效散热的电动真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效散热的电动真空泵，包括电机、转子、刮片、壳体和上盖，设电机的转轴的轴向方向为竖直方向，电机的转轴的上部与转子固定连接，刮片安装在转子上，转子和刮片位于壳体的内腔内，壳体位于上盖的内腔内；壳体的外壁上设有多个周向分布且竖向的壳体外凸筋条。本实用新型通过在壳体的外壁设置壳体外凸筋条，使空气在壳体与上盖之间的空隙流通的过程中被有效引流，即空气会从每两个相邻壳体外凸筋条之间的空隙中通过，壳体内的热量首先通过壳体直接传递到壳体外壁，壳体外壁的热量一方面通过壳体外凸筋条增加散热面积，另一方面通过引流的气流将热量带出壳体直至被带出整个真空泵，从而显著提高了散热效果。

Description

高效散热的电动真空泵

技术领域

本实用新型涉及一种多用于汽车助力的干式电动真空泵，尤其涉及一种高效散热的电动真空泵。

背景技术

为提高汽车驾驶舒适性，利用真空助力泵进行助力的方式已被广泛采用。而电动真空泵由于其结构简单、能耗低的特点受到广泛的采用，特别是近年来电动汽车的兴起。特别是干式电动真空泵体积小、性能稳定的特点受到广大汽车厂商的好评。

如图1和图2所示，传统干式电动真空泵包括电机2、底板9、石墨转子7、石墨刮片8、壳体11、盖板10、消音圈6和上盖3，设电机2的转轴12的轴向方向为竖直方向，电机2的上部设有进气管4和出气管1，电机2的转轴12从上部穿出后再穿过底板9后与石墨转子7固定连接，石墨刮片8安装在石墨转子7上，石墨转子7和石墨刮片8位于壳体11的内腔内，筒状的壳体11的上下端均开口，底板9和盖板10分别位于壳体11的上下端，圆筒状的上盖3的上端封闭、下端开口且其下端安装在电机的上部，上盖3的顶部内壁设有下端开口的气流筒（图1和图2中未标记），气流筒的筒壁上设有气流通孔，消音圈6安装在气流筒与盖板10之间，底板9、石墨转子7、石墨刮片8、壳体11和盖板10全部位于上盖3的内腔内；运行时，转轴12旋转带动石墨转子7和石墨刮片8高速旋转，石墨刮片8与壳体11的内壁始终保持摩擦接触，使得石墨刮片8与壳体11形成的各个腔室的容积发生变化，不断形成吸气和排气的过程，从而对真空罐抽取真空；空气从进气管4进入后依次经过底板9上的通孔、壳体11的内腔、盖板10上的通孔、上盖3内气流筒内的内腔、上盖3内气流筒外的内腔、壳体11的外壁与上盖3的内壁之间的空隙，最后通过出气管1排出，具体气流方向见图2中箭头所示。图1中还示出了电机2的电源插接件5，都是常规结构。

上述结构中，壳体11多采用偏心机构或者椭圆形结构；电机2普遍采用直流有刷电机，为了良好的导磁效果，电机2的外壳采用碳钢整体制造。

上述传统电动真空泵存在如下缺陷：

由于其石墨刮片和壳体的高速摩擦，导致其温度上升较快，同时由于石墨转子处于封闭空间，产生热量无法迅速排出，所以导致真空泵温度整体上升较大；而传统结构未解决散热问题，导致真空泵长期工作在温度较高的工况，从而加剧零件的损坏，降低真空泵的使用寿命。此外，电机的外壳整体采用碳钢的形式，由于碳钢材料密度较大，在相同体积的情况下，其重量约为铝合金的3倍，所以造成真空泵重量较大，在使用过程中造成冲击载荷较大，不利于整体可靠性的提高；同时，碳钢相对与铝合金等其他材料，导热性较差，同样不利于真空泵的整体散热。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用空气流通实现高效散热的电动真空泵。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高效散热的电动真空泵，包括电机、转子、刮片、壳体和上盖，设所述电机的转轴的轴向方向为竖直方向，所述电机的转轴的上部与所述转子固定连接，所述刮片安装在所述转子上，所述转子和所述刮片位于所述壳体的内腔内，所述壳体位于所述上盖的内腔内；所述壳体的外壁上设有多个周向分布且竖向的壳体外凸筋条。

进一步，所述壳体的上端安装有水平方向的盖板，所述盖板的周向外表面设有多个竖向的盖板外凸筋条，多个所述盖板外凸筋条与多个所述壳体外凸筋条分别一一对应且同轴。

优选地，多个所述盖板外凸筋条与多个所述壳体外凸筋条分别均匀分布于所述盖板的周向外表面和所述壳体的外壁上。

进一步，所述上盖的顶部内壁设有下端开口的气流筒，所述气流筒的筒壁上设有气流通孔，所述上盖的内壁上与所述气流通孔正对的位置设有向所述气流通孔方向凸起的弧形凸柱，所述弧形凸柱上靠近所述气流通孔的表面为外凸圆弧形，所述弧形凸柱的两侧分别向所述上盖的内壁圆滑过渡且过渡面为远离所述气流通孔的内凹圆弧形面。

进一步，所述电机的外壳为铝合金外壳，所述外壳的内壁局部镶嵌有用于提高导磁率的导磁套。

优选地，所述转子为石墨转子，所述刮片为石墨刮片。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在壳体的外壁设置壳体外凸筋条，使空气在壳体与上盖之间的空隙流通的过程中被有效引流，即空气会从每两个相邻壳体外凸筋条之间的空隙中通过，壳体内的热量首先通过壳体直接传递到壳体外壁，壳体外壁的热量一方面通过壳体外凸筋条增加散热面积，另一方面通过引流的气流将热量带出壳体直至被带出整个真空泵，从而显著提高了散热效果；在安装有盖板的情况下，在盖板的周向外表面设置多个与壳体外凸筋条一一对应的盖板外凸筋条，可以相互配合实现对空气引流和高效散热；通过在上盖的内壁设置与气流通孔对应的弧形凸柱，并在弧形凸柱的两侧设置内凹圆弧形面作为过渡，可以使气流在从气流通孔流出时被有效地分散并形成漩涡状散开，同时能减小阻力，间接增大空气流速，从而实现最佳的空气分流效果，使气流在后续流动过程中均匀分散在壳体的外壁四周，实现最佳的散热效果，在相同环境温度下运行相同时间，本实用新型所述真空泵的外壳上同一点的温度比传统真空泵能够降低15%以上；通过将电机的外壳由原来的碳钢改进为铝合金，同时通过局部镶嵌导磁套改善铝合金导磁率较低的问题，在满足使用要求的前提下降低了电机外壳的重量，可降低10%左右，减轻了真空泵的冲击，可有效提高真空泵的运行可靠性。

附图说明

图1传统电动真空泵的俯视图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是本实用新型所述高效散热的电动真空泵的立体爆炸图；

图4是本实用新型所述高效散热的电动真空泵的俯视图，图中去掉了盖板并示出了上盖内的内部结构；

图5是图4中的B-B剖视图；

图6是本实用新型所述壳体的俯视图；

图7是本实用新型所述盖板的俯视图；

图8是本实用新型所述上盖的主视图；

图9是本实用新型所述上盖的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图3-图9所示，本实用新型所述高效散热的电动真空泵包括电机2、底板9、石墨转子7、石墨刮片8、壳体16、盖板15、消音圈6和上盖14，电机2的外壳为铝合金外壳且该外壳的内壁局部镶嵌有用于提高导磁率的导磁套13，设电机2的转轴12的轴向方向为竖直方向，电机2的上部设有进气管4和出气管1，电机2的转轴12从上部穿出后再穿过底板9后与石墨转子7固定连接，石墨刮片8安装在石墨转子7上，石墨转子7和石墨刮片8位于壳体16的内腔内，筒状的壳体16的上下端均开口，水平方向的底板9和水平方向的盖板15分别位于壳体16的上下端，圆筒状的上盖14的上端封闭、下端开口且其下端安装在电机2的上部，上盖14的顶部内壁设有下端开口的气流筒143，气流筒143的筒壁上设有气流通孔142，上盖14的内壁上与气流通孔142正对的位置设有向气流通孔142方向凸起的弧形凸柱141，弧形凸柱141上靠近气流通孔142的表面为外凸圆弧形，弧形凸柱141的两侧分别向上盖14的内壁圆滑过渡且过渡面为远离气流通孔142的内凹圆弧形面，消音圈6安装在气流筒143与盖板15之间并用于消音，底板9、石墨转子7、石墨刮片8、壳体16和盖板15全部位于上盖14的内腔内；壳体16的外壁上设有多个周向均匀分布且竖向的壳体外凸筋条161，盖板15的周向外表面均匀设有多个竖向的盖板外凸筋条151，多个盖板外凸筋条151与多个壳体外凸筋条161分别一一对应且同轴。图3-图5中还示出了电机2的电源插接件5，都是常规结构。上述结构中，壳体16采用偏心机构或者椭圆形结构；电机2采用直流有刷电机。

如图3-图9所示，运行时，电机2启动后，转轴12旋转带动石墨转子7和石墨刮片8高速旋转，石墨刮片8与壳体16的内壁始终保持摩擦接触，使得石墨刮片8与壳体16形成的各个腔室的容积发生变化，不断形成吸气和排气的过程，从而对真空罐抽取真空；空气从进气管4进入后依次经过底板9上的通孔、壳体16的内腔、盖板15上的通孔、上盖14内的气流筒143内的内腔、上盖14内的气流筒143外的内腔、壳体16的外壁与上盖14的内壁之间的空隙，最后通过出气管1排出，具体气流方向见图5中箭头所示。

上述运行过程中，气流在从气流通孔142流出时被弧形凸柱141有效地分散并形成漩涡状散开，同时能减小阻力，间接增大空气流速，从而实现最佳的空气分流效果，使气流在后续流动过程中均匀分散在壳体16和盖板15的外壁四周并从每两个相邻壳体外凸筋条161之间的空隙中通过，壳体16内的热量首先通过壳体16直接传递到壳体16的外壁，壳体16外壁的热量一方面通过壳体外凸筋条161增加散热面积，另一方面通过引流的气流将热量带出壳体16直至被带出整个真空泵，实现最佳的散热效果，在相同环境温度下运行相同时间，本实用新型所述真空泵的外壳上同一点的温度比传统真空泵能够降低15%以上，极其显著地提高了散热效果。

说明：上述附图和结构描述中，与传统真空泵相同的部件名称则采用了相同的标记数字，与传统真空泵相应但结构不同的部件名称则采用了不同的标记数字，但电机2的变化主要是材料替换，所以没有改变标记数字。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高效散热的电动真空泵，包括电机、转子、刮片、壳体和上盖，设所述电机的转轴的轴向方向为竖直方向，所述电机的转轴的上部与所述转子固定连接，所述刮片安装在所述转子上，所述转子和所述刮片位于所述壳体的内腔内，所述壳体位于所述上盖的内腔内；其特征在于：所述壳体的外壁上设有多个周向分布且竖向的壳体外凸筋条。

2.根据权利要求1所述的高效散热的电动真空泵，其特征在于：所述壳体的上端安装有水平方向的盖板，所述盖板的周向外表面设有多个竖向的盖板外凸筋条，多个所述盖板外凸筋条与多个所述壳体外凸筋条分别一一对应且同轴。

3.根据权利要求2所述的高效散热的电动真空泵，其特征在于：多个所述盖板外凸筋条与多个所述壳体外凸筋条分别均匀分布于所述盖板的周向外表面和所述壳体的外壁上。

4.根据权利要求1所述的高效散热的电动真空泵，其特征在于：所述上盖的顶部内壁设有下端开口的气流筒，所述气流筒的筒壁上设有气流通孔，所述上盖的内壁上与所述气流通孔正对的位置设有向所述气流通孔方向凸起的弧形凸柱，所述弧形凸柱上靠近所述气流通孔的表面为外凸圆弧形，所述弧形凸柱的两侧分别向所述上盖的内壁圆滑过渡且过渡面为远离所述气流通孔的内凹圆弧形面。

5.根据权利要求1-4任何一项所述的高效散热的电动真空泵，其特征在于：所述电机的外壳为铝合金外壳，所述外壳的内壁局部镶嵌有用于提高导磁率的导磁套。

6.根据权利要求1-4任何一项所述的高效散热的电动真空泵，其特征在于：所述转子为石墨转子，所述刮片为石墨刮片。