CN221347299U - 涡轮散热式液体泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡轮散热式液体泵，其中，涡轮散热式液体泵包括：涡轮，涡轮包括涡壳以及叶轮，叶轮安装在涡壳内；控制电路板，控制电路板与涡壳的外侧贴合设置；动力装置，动力装置与控制电路板电连接，且动力装置上设置有公共轴，公共轴与叶轮固定连接，以通过驱动动力装置控制公共轴带动叶轮转动。通过上述结构，本实用新型能够利用涡轮散热式液体泵固有的涡壳结构提高控制电路板的散热效率，并省却其它散热形式下可能需要的独立的散热器，优化产品的成本与复杂性。

Description

涡轮散热式液体泵

技术领域

本实用新型应用于涡轮散热式液体泵的技术领域。

背景技术

控制电路板为液体泵的重要组成部分，起到了驱动液体泵转动和控制液体泵转速的作用。

为获得更优化的空间结构配置，现代液体泵更具集成化和小型化的特点与要求，也基于新型集成化芯片的发展与应用，在液体泵的控制电路板中一般会集成高功率的电路设计或电子器件。从而导致控制电路板本身会产生较大的功率损耗，并以发热形式作为主要的损耗表现。

而若发热导致控制电路板超出其固有的工作温度区间，则会引起液体泵控制失效或控制电路板寿命减短。

实用新型内容

本实用新型提供了涡轮散热式液体泵，以解决涡轮散热式液体泵可能存在的发热问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种涡轮散热式液体泵，包括：涡轮，涡轮包括涡壳以及叶轮，叶轮安装在涡壳内；控制电路板，控制电路板与涡壳的外侧贴合设置；动力装置，动力装置与控制电路板电连接，且动力装置上设置有公共轴，公共轴与叶轮固定连接，以通过驱动动力装置控制公共轴带动叶轮转动。

其中，涡壳包括依次连通的进水管道、涡室壳体以及出水管道，叶轮安装在涡室壳体内；进水管道沿着叶轮的轴向方向与涡室壳体连通，出水管道沿着轴向方向的垂直方向与涡室壳体连通。

其中，涡壳还包括安装槽体以及盖板；安装槽体的槽底环绕进水管道的外周固定连接设置，安装槽体的槽壁环绕槽底的边缘且垂直设置，盖板与槽壁远离槽底的一侧固定设置，以形成容纳控制电路板的安装槽，且盖板上形成有第一通孔，以容纳进水管道；其中，槽底与涡室壳体靠近进水管道的一侧共面，控制电路板与槽底贴合设置。

其中，控制电路板上形成多个电子器件，电子器件设置于控制电路板靠近槽底的一侧，以使电子器件与槽底贴合设置。

其中，控制电路板上形成有第二通孔，以容纳进水管道，使控制电路板套设进水管道与槽底贴合设置。

其中，动力装置包括定子外壳、转子定子组件以及定子盖板；定子外壳靠近叶轮的一侧与涡壳密封且固定连接，定子外壳远离叶轮的一侧设置有安装筒，定子盖板与安装筒远离叶轮的一侧固定设置，转子定子组件固定设置于安装筒内；公共轴的一端与转子定子组件固定设置，定子外壳靠近叶轮的一侧上形成有第三通孔，公共轴远离转子定子组件的一端穿过第三通孔与叶轮固定连接。

其中，第三通孔内形成有密封件，公共轴远离转子定子组件的一端穿过密封件与叶轮固定连接。

其中，定子外壳靠近叶轮的一侧内凹形成有凹槽体，凹槽体套设涡室壳体直至抵达槽底，并与涡室壳体固定连接；涡轮散热式液体泵上还形成有引线槽，引线槽设置于定子外壳的内壁，引线槽的一端穿过槽底连通安装槽，引线槽远离安装槽的一端连通安装筒，以容纳连接转子定子组件以及控制电路板的导线。

其中，安装筒远离叶轮的一侧的内壁上形成有内螺纹，定子盖板包括底板以及环状连接件，环状连接件与底板垂直连接，且环状连接件上形成有外螺纹，外螺纹与内螺纹相互匹配卡合，以将定子盖板固定在安装筒远离叶轮的一侧。

其中，定子盖板靠近安装筒的一侧还设置有固定凹槽，转子定子组件远离安装筒的一侧还设置有固定凸起，固定凸起与固定凹槽相互匹配，以插设卡合固定将转子定子组件固定在定子盖板上。

为解决上述技术问题，本实用新型的涡轮散热式液体泵能够通过将控制电路板与涡壳的外侧贴合设置，使得热量能够通过涡壳传导给涡室壳体内的流动的液体，而涡轮散热式液体泵工作时涡壳内高速转动的叶轮驱动液体高速流动及置换，运动的流体将涡壳传导来的热量快速带走，从而对控制电路板进行液冷散热，提高控制电路板的散热效率，且涡壳内的流量大、流动快，能够进一步提高控制电路板的散热效率，减少涡轮散热式液体泵控制失效或控制电路板寿命减短的情况发生。本实施例充分利用涡轮散热式液体泵的工作流体作为散热、冷却介质，并利用了涡轮散热式液体泵固有的涡壳结构，省却了其它散热形式下可能需要的独立的散热器、散热结构、流道、冷却液、风扇、独立的散热涡轮散热式液体泵等及驱动独立散热模块工作需要的电控、电源等，优化了产品的成本与复杂性。

附图说明

图1是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的组装结构示意图；

图2是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的竖向截面结构示意图；

图4是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的斜向截面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，均属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请共同参阅图1-4，图1是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的组装结构示意图。图2是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的爆炸结构示意图。图3是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的竖向截面结构示意图。图4是本实用新型提供的涡轮散热式液体泵一实施例的斜向截面结构示意图。

本实施例的涡轮散热式液体泵100包括涡轮120、控制电路板130以及动力装置110。控制电路板130用于驱动动力装置110运作，以供能涡轮120进行液体传输。

涡轮120包括涡壳127以及叶轮125，叶轮125安装在涡壳127内。动力装置110与控制电路板130电连接，且动力装置110上设置有公共轴114，公共轴114与叶轮125固定连接，以通过驱动动力装置110控制公共轴114带动叶轮125转动。

涡轮120的材质可为金属材料、陶瓷材料、玻璃材料或其它满足具体产品冷却散热需要的金属或非金属材料，在此不做限定。

当涡轮散热式液体泵100工作时，通过控制电路板130启动动力装置110，以使动力装置110驱动公共轴114旋转，进而带动叶轮125旋转，从而使得液体在进入涡轮120后，被叶轮125带动进行运输。其中，本实施例的液体可以包括但不限于水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体。

其中，控制电路板130与涡壳127的外侧贴合设置，通过将工作时发热的控制电路板130与涡壳127的外侧紧密接触，热量能够通过涡壳127传导给其内流动的液体，而涡轮散热式液体泵100工作时涡壳127内高速转动的叶轮125驱动液体高速流动及置换，运动的流体将涡壳127传导来的热量快速带走，从而对控制电路板130进行液冷散热。

通过上述结构，本实施例的涡轮散热式液体泵能够通过将控制电路板与涡壳的外侧贴合设置，使得热量能够通过涡壳传导给涡室壳体内的流动的液体，而涡轮散热式液体泵工作时涡壳内高速转动的叶轮驱动液体高速流动及置换，运动的流体将涡壳传导来的热量快速带走，从而对控制电路板进行液冷散热，提高控制电路板的散热效率，且涡壳内的流量大、流动快，能够进一步提高控制电路板的散热效率，减少涡轮散热式液体泵控制失效或控制电路板寿命减短的情况发生。本实施例充分利用涡轮散热式液体泵的工作流体作为散热、冷却介质，并利用了涡轮散热式液体泵固有的涡壳结构，省却了其它散热形式下可能需要的独立的散热器、散热结构、流道、冷却液、风扇、独立的散热涡轮散热式液体泵等及驱动独立散热模块工作需要的电控、电源等，优化了产品的成本与复杂性。

在一些实施例中，涡壳127包括依次连通的进水管道121、涡室壳体123以及出水管道122，叶轮125安装在涡室壳体123内。液体沿着进水管道121进入涡壳127，随后在叶轮125的旋转带动下，从出水管道122中流出，完成液体加速、运输或相关作业。

其中，进水管道121沿着叶轮125的轴向方向X与涡室壳体123连通，出水管道122沿着轴向方向X的垂直方向与涡室壳体123连通。即进水管道121与出水管道122可以呈垂直设置，从而可以实现液体转向。

在其他实施例中，进水管道121和出水管道122分别与涡室壳体123之间的相对位置也可以采用其他位置，例如，均从涡室壳体123侧面连通或均从涡室壳体123远离动力装置110的一侧连通等等，具体基于实际情况进行设置，在此不做限定。

在一些实施例中，涡壳127还包括安装槽体124以及盖板126；安装槽体124与盖板126组装形成安装槽128。而安装槽128用于容纳控制电路板130，以对控制电路板130进行固定以及保护。

具体地，安装槽体124的槽底1242环绕进水管道121的外周固定连接设置，即槽底1242套设进水管道121的外周。

安装槽体124的槽壁1241环绕槽底1242的边缘且垂直设置，盖板126与槽壁1241远离槽底1242的一侧固定设置，以形成容纳控制电路板130的安装槽128，且盖板126上形成有第一通孔，以容纳进水管道121；即整个安装槽体124均套设进水管道121的外周设置，以避免安装槽体124的设置影响进水管道121的进水功能。

其中，槽底1242与涡室壳体123靠近进水管道121的一侧共面，控制电路板130与槽底1242贴合设置，从而使得工作时发热的控制电路板130与涡室壳体123贴合设置，进而让热量能够通过槽底1242或涡室壳体123传导给涡室壳体123内的流动的液体，而涡轮散热式液体泵工作时涡壳127内高速转动的叶轮125驱动液体高速流动及置换，运动的流体将涡壳127传导来的热量快速带走，从而对控制电路板130进行液冷散热，提高控制电路板130的散热效率。

在一些实施例中，控制电路板130上形成多个电子器件132，电子器件132设置于控制电路板130靠近槽底1242的一侧，以使电子器件132与槽底1242贴合设置。

其中，电子器件132可以包括芯片、电阻、电容、电感、开关器件等，例如IGBT(绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor)、IPM(Intelligent Power Module智能功率模块)芯片等。具体电子器件132的类型可以基于实际需求进行设置。控制电路板130根据产品实际需要进行安装，其角度、方向及固定方式不受限制，控制电路板130有安装槽体124以及盖板126形成保护外壳的情况下，该外壳与涡壳127可以是一体式的，也可以是装配式的，在此不做限定。

由于控制电路板130的工作过程中，电子器件132往往会产生较大的功率损耗，并以发热形式作为主要的损耗表现，则本实施例通过将电子器件132设置于控制电路板130靠近槽底1242的一侧，以使电子器件132与槽底1242贴合设置，使得电子器件132产生的热量能够直接通过槽底1242或涡室壳体123传导给涡室壳体123内的流动的液体，进而被快速带走，从而实现对电子器件132的精准液冷散热，进而提高控制电路板130的散热效率。

本实施例将包含大功率电路开关器件的控制电路板130集成安装在的涡壳127上，且使得电子器件132的主发热面与涡壳127的槽底1242的平面紧密贴合，加快热量通过涡壳127传导给涡室内的流体，提高散热效率。

在一些实施例中，控制电路板130上形成有第二通孔131，以容纳进水管道121，使控制电路板130套设进水管道121与槽底1242贴合设置。

由于控制电路板130需要与套设进水管道121的槽底1242贴合设置，则可以在控制电路板130上形成第二通孔131，使得控制电路板130基于槽底1242的形状，同步套设进水管道121，在减少对进水管道121干扰的情况下，可以尽可能提高与槽底1242之间的贴合面积，从而进一步提高控制电路板130的散热面积，进而进一步提高其散热效率。

在一些实施例中，动力装置110包括定子外壳111、转子定子组件112以及定子盖板113。定子外壳111以及定子盖板113组装形成转子定子组件112的容置空间，以对转子定子组件112进行固定以及保护。转子定子组件112用于给涡轮散热式液体泵100进行供能。

定子外壳111靠近叶轮125的一侧与涡壳127密封且固定连接，具体地，定子外壳111靠近叶轮125的一侧与涡室壳体123密封且固定连接，从而形成容纳叶轮125的涡室。在一个具体的应用场景中，当涡室壳体123的空间足够容纳叶轮125时，定子外壳111靠近叶轮125的一侧可以仅实现与涡室壳体123之间的密封且固定连接需求。在一个具体的应用场景中，当涡室壳体123的空间不足够容纳叶轮125时，定子外壳111靠近叶轮125的一侧可以内凹，形成对应凹槽，进一步实现与涡室壳体123组装形成涡室的需求。

其中，定子外壳111与涡室壳体123之间的密封需求可以通过在上述两者之间设置橡胶密封件(图未示)来实现，也可以调整定子外壳111靠近叶轮125的一侧的材质，例如将该部分材质调整为橡胶、硅胶等密封材料，以实现密封功能。

定子外壳111远离叶轮125的一侧设置有安装筒116，安装筒116用于安装转子定子组件112，定子盖板113与安装筒116远离叶轮125的一侧固定设置，转子定子组件112固定设置于安装筒116内。

在一个具体的应用场景中，由于涡室壳体123内需要进行液体传输，而安装筒116内安装有转子定子组件112，为避免液体泄露到安装筒116内，则定子外壳111在涡室壳体123与安装筒116之间形成有阻挡板117，即定子外壳111靠近叶轮125的一侧上设置有阻挡板117，以防止液体从涡室壳体123泄露到安装筒116，进而保障转子定子组件112的稳定运转。

公共轴114的一端与转子定子组件112固定设置，定子外壳111靠近叶轮125的一侧上形成有第三通孔115，具体地，阻挡板117上形成有第三通孔115，公共轴114远离转子定子组件112的一端穿过第三通孔115与叶轮125固定连接。

当涡轮散热式液体泵100工作时，转子定子组件112中电流通过定子绕组(图未示)时，产生的磁场会感应转子(图未示)中的导体，导致在导体中产生电流。这个电流在转子中产生磁场，与定子磁场相互作用，导致转子开始旋转，进而带动公共轴114旋转，而公共轴114穿过第三通孔115的部分也随之带动叶轮125旋转，进而对液体进行加速或其他操作，完成涡轮散热式液体泵100的工作。

在一些实施例中，第三通孔115内形成有密封件(图未示)，公共轴114远离转子定子组件112的一端穿过密封件与叶轮125固定连接，为了进一步防止液体从涡室壳体123泄露到安装筒116，通过在第三通孔115内形成有密封件进行液体阻挡，在保障公共轴114与叶轮125之间的连接的同时，保障涡室壳体123与安装筒116之间的密封性。

密封件可以包括橡胶体、硅胶体或其他密封填充物，通过填充在第三通孔115与公共轴114之间，实现涡室壳体123与安装筒116之间的密封性。

在一些实施例中，定子外壳111靠近叶轮125的一侧内凹形成有凹槽体118，凹槽体118套设涡室壳体123直至抵达槽底1242，并与涡室壳体123固定连接。在一个具体的应用场景中，凹槽体118与涡室壳体123可以通过螺丝或卡扣及相关紧固结构件进行固定连接，保证装配的可靠性。

涡轮散热式液体泵100上还形成有引线槽129，引线槽129设置于定子外壳111的内壁，引线槽129的一端穿过槽底1242连通安装槽128，引线槽129远离安装槽128的一端连通安装筒116，以容纳连接的转子定子组件112以及控制电路板130的导线，从而实现转子定子组件112以及控制电路板130之间的电连接，便于转子定子组件112工作运转。

且引线槽129设置于定子外壳111的内壁内可以防止引线槽129被涡室内的液体干扰，进而保障转子定子组件112与控制电路板130之间的电连接的稳定性。

在其他实施例中，转子定子组件112与控制电路板130之间的电连接还可以通过外接导线，或将转子定子组件112与控制电路板130分别与涡轮散热式液体泵100所搭载的其他电器设备进行连接，以实现两者之间的电连接，电连接的方式在此不做限定。

在一些实施例中，安装筒116远离叶轮125的一侧的内壁上形成有内螺纹1135，定子盖板113包括底板1131以及环状连接件1132，环状连接件1132与底板1131垂直连接，且环状连接件1132上形成有外螺纹1134，外螺纹1134与内螺纹1135相互匹配卡合，以将定子盖板113固定在安装筒116远离叶轮125的一侧。

本实施例的安装筒116与定子盖板113通过螺纹固定连接，在其他实施例中，安装筒116与定子盖板113还可以通过卡扣件或其他紧固件固定连接。

在一些实施例中，定子盖板113靠近安装筒116的一侧还设置有固定凹槽1133，转子定子组件112远离安装筒116的一侧还设置有固定凸起1121，固定凸起1121与固定凹槽1133相互匹配以插设固定，以将转子定子组件112固定在定子盖板113上，而定子盖板113与安装筒116固定连接，从而将转子定子组件112固定在整个定子外壳111内。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种涡轮散热式液体泵，其特征在于，包括：

涡轮，所述涡轮包括涡壳以及叶轮，所述叶轮安装在所述涡壳内；

控制电路板，所述控制电路板与所述涡壳的外侧贴合设置；

动力装置，所述动力装置与所述控制电路板电连接，且所述动力装置上设置有公共轴，所述公共轴与所述叶轮固定连接，以通过驱动所述动力装置控制所述公共轴带动所述叶轮转动。

2.根据权利要求1所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述涡壳包括依次连通的进水管道、涡室壳体以及出水管道，所述叶轮安装在所述涡室壳体内；

所述进水管道沿着所述叶轮的轴向方向与所述涡室壳体连通，所述出水管道沿着所述轴向方向的垂直方向与所述涡室壳体连通。

3.根据权利要求2所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述涡壳还包括安装槽体以及盖板；

所述安装槽体的槽底环绕所述进水管道的外周固定连接设置，所述安装槽体的槽壁环绕所述槽底的边缘且垂直设置，所述盖板与所述槽壁远离所述槽底的一侧固定设置，以形成容纳所述控制电路板的安装槽，且所述盖板上形成有第一通孔，以容纳所述进水管道；

其中，所述槽底与所述涡室壳体靠近所述进水管道的一侧共面，所述控制电路板与所述槽底贴合设置。

4.根据权利要求3所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述控制电路板上形成多个电子器件，所述电子器件设置于所述控制电路板靠近所述槽底的一侧，以使所述电子器件与所述槽底贴合设置。

5.根据权利要求3所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述控制电路板上形成有第二通孔，以容纳所述进水管道，使所述控制电路板套设所述进水管道与所述槽底贴合设置。

6.根据权利要求3所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述动力装置包括定子外壳、转子定子组件以及定子盖板；

所述定子外壳靠近所述叶轮的一侧与所述涡壳密封且固定连接，所述定子外壳远离所述叶轮的一侧设置有安装筒，所述定子盖板与所述安装筒远离所述叶轮的一侧固定设置，所述转子定子组件固定设置于所述安装筒内；

所述公共轴的一端与所述转子定子组件固定设置，所述定子外壳靠近所述叶轮的一侧上形成有第三通孔，所述公共轴远离所述转子定子组件的一端穿过所述第三通孔与所述叶轮固定连接。

7.根据权利要求6所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述第三通孔内形成有密封件，所述公共轴远离所述转子定子组件的一端穿过所述密封件与所述叶轮固定连接。

8.根据权利要求6所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述定子外壳靠近所述叶轮的一侧内凹形成有凹槽体，所述凹槽体套设所述涡室壳体直至抵达所述槽底，并与所述涡室壳体固定连接；

所述涡轮散热式液体泵上还形成有引线槽，所述引线槽设置于所述定子外壳的内壁，所述引线槽的一端穿过所述槽底连通所述安装槽，所述引线槽远离所述安装槽的一端连通所述安装筒，以容纳连接所述转子定子组件以及所述控制电路板的导线。

9.根据权利要求6所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述安装筒远离所述叶轮的一侧的内壁上形成有内螺纹，所述定子盖板包括底板以及环状连接件，所述环状连接件与所述底板垂直连接，且所述环状连接件上形成有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相互匹配卡合，以将所述定子盖板固定在所述安装筒远离所述叶轮的一侧。

10.根据权利要求9所述的涡轮散热式液体泵，其特征在于，所述定子盖板靠近所述安装筒的一侧还设置有固定凹槽，所述转子定子组件远离所述安装筒的一侧还设置有固定凸起，所述固定凸起与所述固定凹槽相互匹配，以插设卡合固定将所述转子定子组件固定在所述定子盖板上。