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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine elektrische Pumpe.
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HINTERGRUND
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Eine bekannte elektrische Pumpe (die beispielsweise in dem Dokument
JP 2001 - 193 683 A , das im Folgenden als Patentreferenz 1 bezeichnet wird, offenbart ist) weist einen ringförmigen Stator in einem Gehäuse auf, wobei der Stator eine Wicklung aufweist. Die bekannte elektrische Pumpe weist einen Rotor, der einen Dauermagneten aufweist und drehbar in einem inneren Raumbereich des Stators angeordnet ist, auf. Die bekannte elektrische Pumpe weist einen Pumpenrotor (ein Laufrad in der Patentreferenz 1), der durch den Rotor angetrieben ist, auf. Die bekannte elektrische Pumpe weist ein Steuersubstrat (ein Antriebsschaltungssubstrat in der Patentreferenz 1), das einen an eine Erregerspule zu liefernden Strom steuert und in dem Gehäuse vorgesehen ist, auf.
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Die elektrische Pumpe der Patentreferenz 1 (eine Fluidpumpenvorrichtung in Patentreferenz 1) weist einen Behälter, der eine zylindrische Form mit Boden aufweist und an einem inneren Bereich des Stators vorgesehen ist, auf, und der Rotor ist drehbar an einer inneren Seite des Behälters angeordnet. Das Steuersubstrat ist an einem Endbereich (eine Position, die an einer dem Pumpenrotor gegenüberliegenden Seite in einer Richtung entlang einer Rotationsachse des Rotors liegt) des Stators angeordnet, und ein Wärmeabgabeblech ist zwischen einem Leistungstransistor des Steuersubstrats und einem Bodenbereich des Behälters (nach Sandwichart) angeordnet. Bei dieser Konfiguration wird ein Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe Elastizität aufweist, für das Wärmeabgabeblech verwendet.
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Die elektrische Pumpe der Patentreferenz 1 ist derart ausgebildet, dass ein Fluid von einer Pumpenrotorseite in einen Spalt zwischen dem Rotor und dem Behälter gelangt, und Wärme des Leistungstransistors über das Wärmeabgabeblech zu dem Bodenbereich des Behälters übertragen wird, und entsprechend eine Wärmeabgabe durch das Fluid ausgeführt wird.
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Wie in der Patentreferenz 1 beschrieben, ermöglicht die Konfiguration, bei der ein Teil des Fluids von dem Pumpenrotor in den inneren Bereich des Behälters strömt und die Wärme des elektrischen Leistungstransistors über das Wärmeabgabeblech, das an dem Bodenbereich des Behälters vorgesehen ist, übertragen wird, eine vorteilhafte Wärmeabgabe verglichen mit einer Wärmeabgabe, die beispielsweise Luftkonvektion nutzt.
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Die Konfiguration der Patentreferenz 1 benötigt jedoch eine hohe Genauigkeit zur Gewährleistung, dass der Spalt für den Behälter zwischen dem Stator und dem Rotor angeordnet werden kann. Weil der Spalt für das Anordnen des Behälters groß gemacht ist, kann die magnetische Flussdichte, die von der Wicklung des Stators auf den Rotor aufgebracht wird, sinken und führt dadurch zu einer Leistungsminderung des elektrischen Motors.
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Daher besteht ein Bedarf an einer elektrischen Pumpe, die hocheffizient ist und die Effektivität des Ermöglichens der Wärmeabgabe eines Substrats durch Fluidströmung von einem Pumpenrotor zu einem inneren Bereich eines Gehäuses ausnutzt.
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung, weist eine elektrische Pumpe ein Gehäuse, das eine Zylinderform mit Boden aufweist, mit einem Bodenbereich und einem Öffnungsbereich, der an einer dem Bodenbereich gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, einen Motorrotor, der drehbar in dem Gehäuse untergebracht ist und einen Dauermagneten aufweist, eine Erregerspule (Feldspule), die integral mit dem Gehäuse ausgebildet ist und dazu ausgebildet ist, ein magnetisches Feld auf den Dauermagneten aufzubringen, einen Pumpenrotor, der an einer Außenseite des Öffnungsbereiches des Gehäuses vorgesehen und dazu ausgebildet ist, ein Fluid dadurch zu übertragen, dass er durch eine Antriebskraft des Motorrotors gedreht wird und ein Steuersubstrat, das an einer Außenseite des Bodenbereichs des Gehäuses vorgesehen und dazu ausgebildet ist, einen zu der Erregerspule zu liefernden elektrischen Strom zu steuern, auf. Der Bodenbereich weist eine Wärmeleitungswand, die aus einem Material, das eine Wärmeleitfähigkeit hat, die höher als die Wärmeleitfähigkeit des Gehäuses ist, ausgebildet ist, auf. Das Gehäuse weist einen Raumbereich, in dem der Motorrotor untergebracht ist, auf. Der Raumbereich ist mit einem Strömungspfad, der dazu ausgebildet ist, es dem Fluid zu ermöglichen, in den Raumbereich von dem Öffnungsbereich hineinzuströmen und es dem Fluid zu ermöglichen, aus dem Raumbereich von dem Öffnungsbereich nach einem Kontakt des Fluids mit einer inneren Fläche der Wärmeleitungswand herauszuströmen, ausgebildet. Das Steuersubstrat ist derart angeordnet, dass es entlang einer äußeren Fläche der Wärmeleitungswand positioniert ist.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Wärmeleitungswand des Bodenbereichs des Gehäuses mit dem Material ausgebildet, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise eine Metallplatte, und ist das Steuersubstrat entlang der Wärmeleitungswand angeordnet, und kann die Wärme des Steuersubstrats somit zu der Wärmeleitungswand durch Strahlung und/oder Luftkonvektion übertragen werden. Dadurch, dass das Fluid von dem Öffnungsbereich des Gehäuses in einer Art strömt, dass das Fluid in Kontakt mit der Wärmeleitungswand kommt, wird die Wärme der Wärmeleitungswand durch das Fluid entfernt. Als Folge wird die Wärmeabgabe des Steuersubstrats ermöglicht. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden keine Teile oder Komponenten zwischen einer inneren Peripherie (Innenumfang) des Gehäuses und einer äußeren Peripherie (Außenumfang) des Motorrotors angeordnet und kann somit ein Spalt zwischen der inneren Peripherie des Gehäuses und der äußeren Peripherie des Motorrotors verringert werden, wodurch eine Leistung der elektrischen Pumpe hochgehalten wird. Folglich wird die elektrische Pumpe, die hocheffizient ist und die Effektivität des Ermöglichens der Wärmeabgabe eines Substrats durch Fluidströmung von einem Pumpenrotor zu einem inneren Bereich eines Gehäuses nutzt, konfiguriert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung weist die elektrische Pumpe ein Wärmeabgabeblech, das zwischen dem Steuersubstrat und der Wärmeleitungswand angeordnet ist, auf, und ist das Wärmeabgabeblech flexibel und wärmeleitend.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann durch Übertragung der Wärme des Steuersubstrats zu der Wärmeleitungswand über das Wärmeabgabeblech ein hoher Wärmeabgabeeffekt erreicht werden. Beispielsweise kann in einer Konfiguration, bei der ein Raumbereich zwischen dem Steuersubstrat und der Wärmeleitungswand ausgebildet ist, die Wärme durch die Strahlung und/oder Luftkonvektion freigegeben werden. Mit der Verwendung des Wärmeabgabebleches jedoch wird es ermöglicht, dass die Wärme des Steuersubstrats zu der Wärmeleitungswand durch thermische Konduktion übertragen wird. Auch wenn einige Vorsprünge an dem Steuersubstrat ausgebildet sein können, ist das Wärmeabgabeblech über ein großes Gebiet in Kontakt mit dem Steuersubstrat und wird die Wärmeleitung ermöglicht, weil das Wärmeabgabeblech Flexibilität aufweist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung ist der Motorrotor drehbar durch eine Welle abgestützt und ist ein Endbereich der Welle durch einen Abstützbereich abgestützt. Der Abstützbereich ist integral mit der Wärmeleitungswand ausgebildet.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist der Endbereich der Welle durch den Abstützbereich, der integral mit der Wärmeleitungswand ausgebildet ist, abgestützt und ist somit eine Stellung der Welle stabilisiert, wodurch ermöglicht ist, dass der Motorrotor stabil rotiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung ist der Motorrotor drehbar durch eine Welle, die integral mit der Wärmeleitungswand ausgebildet ist, abgestützt.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Welle integral mit der Wärmeleitungswand vorgesehen und ist die Stellung der Welle somit stabilisiert, wodurch ermöglicht ist, dass der Motorrotor stabil rotiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung ist die innere Fläche der Wärmeleitungswand mit einem Vorsprung-und-Vertiefung-Bereich, der mindestens in einem Bereich, mit dem das Fluid in Kontakt ist, ausgebildet ist, vorgesehen.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist der Vorsprung-und-Vertiefung-Bereich an dem Bereich der inneren Fläche der Wärmeleitungswand vorgesehen, dem Bereich, mit dem das Fluid in Kontakt ist. Folglich erhöht sich ein Gebiet der Fläche, mit der das Fluid in Kontakt ist, wodurch ermöglicht ist, dass die Wärmeabgabe der Wärmeleitungswand ausreichend ausgeführt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung weist das Steuersubstrat eine Stirnfläche, die flach ist, auf und weist die Wärmeleitungswand eine Stirnfläche, die flach ist und der Stirnfläche des Steuersubstrats zugewandt ist, auf. Die Stirnfläche des Steuersubstrats und die Stirnfläche der Wärmeleitungswand befinden sich in Stellungen, bei denen die Stirnflächen parallel zueinander liegen, und das Wärmeabgabeblech ist zwischen dem Steuersubstrat und der Wärmeleitungswand (nach Sandwichart) angeordnet.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist jede von den Stirnflächen des Steuersubstrats und der Wärmeleitungswand, die einander gegenüberliegen, flach und die Stirnflächen sind parallel zueinander. Folglich kann ein Wärmeabgabeblech, das eine konstante Dicke oder eine gleichmäßige Dicke aufweist, verwendet werden und ist die Konfiguration somit vereinfacht.
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Figurenliste
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Die vorgenannten und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung unter Berücksichtigung der Referenz zu den zugehörigen Zeichnungen verdeutlicht, wobei:
- 1 eine Querschnittsansicht einer Wasserpumpe gemäß einer hier offenbarten Ausführungsform ist,
- 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Strömungspfad gemäß der Ausführungsform darstellt, ist,
- 3 eine Querschnittsansicht einer Wasserpumpe gemäß einer weiteren hier offenbarten Ausführungsform (a) ist,
- 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 3 ist, und
- 5 eine Querschnittsansicht eines zylindrischen Körpers und einer Welle gemäß einer noch weiteren hier offenbarten Ausführungsform (b) ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine hier offenbarte Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben. Eine Basiskonfiguration der Offenbarung wird beschrieben. 1 stellt eine Wasserpumpe P (d.h., eine elektrische Pumpe) dar, die es ermöglicht, dass Kühlwasser (d.h., Fluid) zwischen einem Motor und einem Kühler strömt.
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Wie in 1 dargestellt, weist die Wasserpumpe P eine Gehäusestruktur, die durch ein Hauptgehäuse 10, ein Pumpengehäuse 20 und ein Steuergehäuse 30, die in einer Richtung entlang einer Achse X miteinander verbunden sind, auf. Das Hauptgehäuse 10 weist eine zylindrische Form mit Boden oder eine zylindrische Form mit einem geschlossenen Ende auf und nimmt darin einen Motorrotor 1 auf. Das Pumpengehäuse 20 nimmt darin einen Pumpenrotor 2 auf. Das Steuergehäuse 30 nimmt darin ein Steuersubstrat 35 auf.
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Die Wasserpumpe P ist durch den Motorrotor 1 und den Pumpenrotor 2, die so aus Harz ausgebildet sind, dass sie integral miteinander sind, ausgebildet. Der Pumpenrotor 2 dreht sich um die Achse X in Verbindung mit dem Antrieb des Motorrotors 1. Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration, wird das Kühlwasser von einem Einlasszylinder 21 des Pumpengehäuses 20 angesaugt oder aufgenommen und wird das angesaugte Kühlwasser von einem Auslasszylinder 21 des Pumpengehäuses 20 ausgelassen bzw. ausgestoßen, wenn der Pumpenrotor 2 angetrieben ist und rotiert. Die Wasserpumpe P weist eine Wärmeabgabekonfiguration auf, bei der Wärme, die an einem elektrischen Leistungssteuerelement 35a des Steuersubstrats 35 erzeugt wird, wenn der Motorrotor 1 angetrieben wird, unter Einsatz des Kühlwassers, das in einen Motorrotorraumbereich 10S (d.h., ein Raumbereich) des Hauptgehäuses 10 geströmt ist, abgegeben wird.
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Das Hauptgehäuse wird beschrieben. Das Hauptgehäuse 10 (d.h., ein Gehäuse) weist einen Wandbereich 11 mit einer zylindrischen Form, dessen Mitte die Achse X ist, und mit einem Bodenbereich 12, der orthogonal zu der Achse X angeordnet ist, auf. Das Hauptgehäuse 10 weist den Motorrotorraumbereich 10S, der in einem von dem Wandbereich 11 und dem Bodenbereich 12 umgebenen Bereich ausgebildet ist, auf. Der Motorrotorraumbereich 10S weist einen Öffnungsbereich, der an einer Seite, die dem Bodenbereich 12 gegenüberliegt, vorgesehen ist, auf. Der Wandbereich 11 ist aus Harz hergestellt. Der Bodenbereich 12 weist eine Konfiguration auf, bei der eine Wärmeleitungswand 13, die aus Plattenmaterial, das beispielsweise Aluminiummaterial mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als das Harz aufweist, ausgebildet ist an einer unteren Fläche des Wandbereichs 11 mit einer Einlege-(Einsatz-) und/oder Schweißtechnik fixiert ist.
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Eine Erregerspule 15, bei der ein Leiterdraht 15b auf einen Kern 15a gewickelt ist und der als ein Stator dient, ist an einer inneren Umfangsseite des Wandbereichs 11 angeordnet und ist so ausgebildet, dass sie integral mit dem Wandbereich 11 durch Einlegegießen (Einsatzspitzguss, Insert-Molding) ist. Die Wärmeleitungswand 13 weist einen Abstützbereich 16, der an einer inneren Fläche (einer oberen Fläche in jeder von 1 und 2) der Wärmeleitungswand 13 auf, und ein Endbereich einer Welle 17 ist an dem Abstützbereich 16 derart abgestützt, dass die Welle 17 mit der Achse X koaxial ist.
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Der Abstützbereich 16 und die Welle 17 sind aus Metall hergestellt. Der Abstützbereich 16 kann integral mit der Wärmeleitungswand 13 ausgebildet sein oder kann an der Wärmeleitungswand 13 mit beispielsweise einer Mutter fixiert sein.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt, wird ein zylindrischer Körper 3, der aus Material, das einen geringen Gleitwiderstand bezogen auf einen Drehmittenbereich des Motorrotors 1 und des Pumpenrotors 2 (beziehungsweise bezogen auf die Welle 17) aufweist, hergestellt ist, vorgesehen. Der zylindrischer Körper 3 ist außen auf die Welle 17 so montiert, dass er relativ zu der Welle 17 drehbar ist und entsprechend sind der Motorrotor 1 und der Pumpenrotor 2 drehbar an der Welle 17 abgestützt. Mehrere Dauermagneten 4 sind an einer äußeren Peripherie des Motorrotors 1 fixiert. Der Motorrotor 1 und der Pumpenrotor 2 sind mit einer Wasserübertragungsbohrung 5, die so in einem Bereich von dem Motorrotor 1 zu dem Pumpenrotor 2 angeordnet ist, dass sie einer Längsrichtung oder Longitudinalrichtung des zylindrischen Körpers 3 folgt, ausgebildet.
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Die Wasserübertragungsbohrung 5 ist so ausgebildet, dass sie von einer Position, die bei dem Motorrotor 1 und nahe der Wärmeleitungswand 13 liegt, zu einer Position, die bei dem Pumpenrotor 2 liegt und bei der ein Laufrad (Impeller) 2c ausgebildet ist, durchdringt. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration entsteht an einem Bereich, an dem das Laufrad 2c angeordnet ist, ein negativer Druck, wenn der Pumpenrotor 2 rotiert und entsprechend strömt das Kühlwasser des Motorrotorraumbereichs 10S heraus von der Wasserübertragungsbohrung 5 und strömt das Kühlwasser in den Motorrotorraumbereich 10S von dem Öffnungsbereich des Hauptgehäuses 10, wie in 2 gezeigt, wo die Pfeile die Strömungen anzeigen. Mehrere Wasserübertragungsbohrungen 5 können vorgesehen sein.
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Die Wasserpumpe P weist einen Freiraum auf, der zwischen einer äußeren Peripherie eines Scheibenbereichs 2a des Pumpenrotors 2 und dem Öffnungsbereich des Hauptgehäuses 10 vorgesehen ist, und der Freiraum erlaubt es, dass Kühlwasser durch ihn hindurchströmt. Der oben beschriebene Freiraum, ein Spalt, der in dem Motorrotorraumbereich 10S zwischen einer äußeren Umfangsseite des Mototorrotors 1 und einer inneren Umfangsseite des Wandbereichs 11 ausgebildet ist, und die Wasserübertragungsbohrung 5 bilden einen Strömungspfad aus, durch den das Kühlwasser zirkuliert und zu dem Pumpenrotor 2 strömt. Gemäß der Wasserpumpe P bilden der Motorrotor 1, der die mehreren Dauermagneten 4 aufweist, und die Erregerspule 15, die an dem Wandbereich 11 des Hauptgehäuses 10 vorgesehen ist, einen bürstenlosen Gleichstrommotor eines Dreiphasenmotortyps aus.
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Das Pumpengehäuse der Offenbarung wird beschrieben. Das Pumpengehäuse 20 ist mit einem Pumpenraumbereich 20S vorgesehen, der eine runde Form aufweist, dessen Mitte die Achse X ist, so dass der Pumpenrotor 2 in dem Pumpenraumbereich 20S aufgenommen ist. Das Pumpengehäuse 20 weist den Einlasszylinder 21 auf, der so ausgebildet ist, dass er koaxial mit der Achse X ist und der in Fluidverbindung mit dem Pumpenraumbereich 20S steht. Das Pumpengehäuse 20 weist den Auslasszylinder 22 auf, der in Fluidverbindung mit dem Pumpenraumbereich 20S in einer Tangentialrichtung steht.
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Ein Pumpenflanschbereich 24 des Pumpengehäuses 20 ist mit dem Hauptgehäuse 10 verbunden und somit ist das Pumpengehäuse 20 mit dem Hauptgehäuse 10 integriert.
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Der Pumpenrotor 2 weist den Scheibenbereich 2a, der eine Scheibenform aufweist, die so angeordnet ist, dass sie rechtwinklig zu der Achse X ist, eine Abdeckung 2b, die so positioniert ist, dass sie dem Scheibenbereich 2a zugewandt oder gegenüberliegend ist, und mehrere Laufräder 2c auf, die zwischen dem Scheibenbereich 2a und der Abdeckung 2b vorgesehen sind. Ein Durchmesser des Scheibenbereichs 2a ist auf einen Wert festgelegt, der etwas größer als ein Innendurchmesser des Hauptgehäuses 10 ist.
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Das Steuergehäuse wird beschrieben. Das Steuergehäuse 30 ist ein Harzformteil (Harzguss), bei dem ein Gehäuseflanschbereich 32 integral mit einem Öffnungsabschnitt eines gehäuseförmigen Bereichs 31, der eine Schalenform als Ganzes aufweist, ausgebildet ist. Ein Substrataufnahmebereich 30S ist innerhalb des gehäuseförmigen Bereichs 31 ausgebildet. Der Gehäuseflanschbereich 32 ist mit dem Hauptgehäuse 10 verbunden und entsprechend ist das Steuergehäuse 30 mit dem Hauptgehäuse 10 integriert und wird der Substrataufnahmeraum 30S des Steuergehäuses 30 in einem gedichteten Zustand gehalten.
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Das Steuergehäuse 30 nimmt das Steuersubstrat 35 in dem Substrataufnahmeraum 30S auf. Das Steuersubstrat 35 weist das elektrische Leistungssteuerelement 35a auf, das an einer Substratfläche des Steuersubstrats 35 vorgesehen ist. Das elektrische Leistungssteuerelement 35a steuert elektrische Leistung, die zu der Erregerspule 15 zu liefern ist.
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Das Steuersubstrat 35 ist in einer derartigen Stellung angeordnet, dass die andere Substratfläche (d.h., eine Stirnfläche) des Steuersubstrats 35, die beispielsweise nicht mit dem elektrischen Leistungssteuerelement 35a vorgesehen ist, so angeordnet ist, dass sie entlang der Wärmeleitungswand 13 verläuft. Das heißt, dass die andere Substratfläche des Steuersubstrats 35 flach oder eben ist und eine äußere Fläche (d.h., eine Stirnfläche) der Wärmeleitungswand 13 (eine untere Fläche in jeder von 1 und 2), die der anderen Substratfläche des Steuersubstrats 35 zugewandt ist, auch flach oder eben ist. Durch ein zueinander paralleles Anordnen der anderen Substratfläche des Steuersubstrats 35 und der äußeren Fläche der Wärmeleitungswand 13, wird es ermöglicht, dass ein Wärmeabgabeblech 36, das eine konstante Dicke aufweist, zwischen den Oberflächen (nach Sandwichart) angeordnet ist.
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Das Wärmeabgabeblech 36 weist Flexibilität auf und kann sich flexibel verformen. Das Wärmeabgabeblech 36 weist eine Blechform auf und ist aus Harzmaterial, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, ausgebildet. Das Wärmeabgabeblech 36 ist zwischen dem Steuersubstrat 35 und der Wärmeleitungswand 13 (nach Sandwichart) angeordnet oder (dazwischen) eingesetzt, und somit wird eine hohe Wärmeleitfähigkeit über die Oberflächen, die in engem Kontakt miteinander sind, ohne irgendeinem dazwischen erzeugten Spalt ermöglicht. Insbesondere weist das Wärmeabgabeblech 36 eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Harz, das das Hauptgehäuse 10 ausbildet, auf und überträgt das Wärmeabgabeblech 36 entsprechend die Wärme des Steuersubstrats 35 zu der Wärmeleitungswand 13 über das Wärmeabgabeblech 36.
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Die Wärmeabgabekonfiguration der Ausführungsform wird beschrieben. Wie in den 1 und 2 dargestellt, wird die Wärmeabgabekonfiguration von der Wärmeleitungswand 13, dem Wärmeabgabeblech 36 und dem Strömungspfad, durch den das Kühlwasser zu der Wärmeleitungswand 13 geschickt wird, ausgebildet. Gemäß der Wärmeabgabekonfiguration wird die Wärme, die beispielsweise an dem elektrischen Leistungssteuerelement des Steuersubstrats 35 erzeugt wird, heruntergekühlt mit dem Kühlwasser, das in den Motorrotorraumbereich 10S des Hauptgehäuses 10 aufgenommen wurde, wie in den 1 und 2 dargestellt.
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Das heißt, dass die Wärmeleitungswand 13 an einer Grenzposition zwischen dem Motorrotorraumbereich 10S des Hauptgehäuses 10 und dem Substrataufnahmeraum 30S des Steuergehäuses 30 angeordnet ist. Somit ist eine innere Fläche der Wärmeleitungswand 13 dem Motorrotorraumbereich 10S ausgesetzt und die äußere Fläche der Wärmeleitungswand 13 ist an einer Seite angeordnet, die dem Substrataufnahmeraum 30S zugewandt ist. Das flexible Wärmeabgabeblech 36, das die Wärmeleitung ermöglicht, ist (nach Sandwichart) zwischen der äußeren Fläche der Wärmeleitungswand 13 und dem Steuersubstrat 35 angeordnet und entsprechend ist das Wärmeabgabeblech 36 in Kontakt mit der äußeren Fläche der Wärmeleitungswand 13 und mit dem Steuersubstrat 35 an einer großen Fläche oder einem großen Gebiet, wodurch eine effektive Wärmeleitung der Wärme, die an dem Steuersubstrat 35 erzeugt wird, realisiert wird.
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Die Wärmeleitungswand 13 weist mehrere Vorsprung-und-Vertiefung-Bereiche 13a auf, die an der inneren Fläche, die dem Motorrotorraumbereich 10S zugewandt ist, vorgesehen sind und somit ein Kontaktgebiet vergrößern, an der die Wärmeleitungswand 13 mit dem Kühlwasser in Kontakt ist. Die Vorsprung-und-Vertiefung-Bereiche 13a sind nicht auf eine einfache Vorsprung-und-Vertiefung-Oberfläche oder eine einfache unebene Oberfläche beschränkt und können eine Konfiguration aufweisen, bei der beispielsweise mehrere Vorsprünge von der inneren Fläche der Wärmeleitungswand 13 hervorstehen. Die Vorsprung-und-Vertiefung-Bereiche 13a können als eine Rippe oder Rippen ausgebildet sein, die beispielsweise linear oder wellenförmig ausgebildet sind, betrachtet in einer Richtung entlang der Achse X.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration entsteht in einem Bereich des Pumpenrotors 2 um die Laufräder 2c der negative Druck, wenn der Pumpenrotor 2 rotiert und die Wasserübertragungsbohrung 5 ermöglicht, dass das Kühlwasser des Motorrotorraumbereichs 10S in eine Richtung hin zu den Laufrädern 2c strömt, wie in 2 dargestellt. Das Kühlwasser strömt von dem Pumpenrotor 2 in den Strömungspfad, der dem Spalt entspricht, der durch die innere Umfangswand des Wandbereichs 11 des Motorrotorraumbereichs 10S des Hauptgehäuses 10 und der äußeren Umfangsseite des Motorrotors 1 ausgebildet ist, und kommt dann in Kontakt mit den Vorsprung-und-Vertiefung-Bereichen 13a der Wärmeleitungswand 13. Das Kühlwasser entfernt dann die Wärme der Wärmeleitungswand 13 und strömt zu dem Pumpenrotor 2 über die Wasserübertragungsbohrung 5 in einer zirkulierenden Weise, wodurch die Wärmeabgabe des Steuersubstrats 35 mit der Verwendung der Wärmeleitungswand 13 ermöglicht wird. Wie oben beschrieben, nutzt die Wasserpumpe P der Ausführungsform die Effektivität des Ermöglichens der Wärmeabgabe des Steuersubstrats 35 mit der Verwendung des Kühlwassers, das von dem Pumpenrotor 2 zu dem Inneren des Hauptgehäuses 10 strömt, und ist somit hocheffizient.
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Andere Ausführungsformen der Offenbarung werden beschrieben. Die vorliegende Offenbarung kann wie folgt ausgebildet sein anstelle der vorgenannten Ausführungsform (die gleiche Referenzziffer und/oder Referenzzeichen ist für diejenige Funktion oder Konfiguration gegeben, die der vorgenannten Ausführungsform bei den Ausführungsformen gleich ist).
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(a) Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist das Hauptgehäuse 10 durch Verwenden der Wärmeleitungswand 13, die mit einem in der Mitte ausgebildeten rundgeformten Lochbereich versehen ist, ausgebildet. Der Bodenbereich 12 ist durch Einlegegießen (Einsatzspritzguss, Insert-Molding) derart ausgebildet, dass die Wärmeleitungswand 13, die den Lochbereich aufweist, an dem Wandbereich 11 fixiert ist. Das Hauptgehäuse 10 weist eine Mehrzahl von Rahmenbereichen 12a auf, die an der äußeren Fläche der Wärmeleitungswand 13 vorgesehen sind. Die Rahmenbereiche 12a entsprechend Rippen, die derart in einer radialen Weise, dessen Mitte die Achse X ist, angeordnet sind, dass die Rippen den Abstützbereich 16 und das Hauptgehäuse 10 miteinander verbinden. Entsprechend ist der Abstützbereich 16 in dem Lochbereich, der in der Mitte der Wärmeleitungswand 13 ausgebildet ist, angeordnet und der Abstützbereich 16 ist darin zurückgehalten, wenn das Hauptgehäuse 10 ausgebildet wird.
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Das Wärmeabgabeblech 36 ist zwischen der äußeren Fläche der Wärmeleitungswand 13 und dem Steuersubstrat 35 auch in der anderen Ausführungsform (a) (nach Sandwichart) angeordnet oder (dazwischen) geschaltet. Auch wenn die Rahmenbereiche 12a an der äußeren Seite der Wärmeleitungswand 13 existieren, verläuft das Wärmeabgabeblech 36 hinein zwischen die mehreren Rahmenbereich 12a (dringt dazwischen ein), weil das Wärmeabgabeblech 36 flexibel ist, wie in der vorangegangenen Ausführungsform beschrieben. Folglich ist das Wärmeabgabeblech 36 mit der äußeren Fläche der Wärmeleitungswand 13 in Kontakt, wodurch eine vorteilhafte Wärmeleitung realisiert wird.
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In der anderen Ausführungsform (a) wird die Wärmeleitungswand 13 eingesetzt, wenn das Hauptgehäuse 10 ausgebildet wird und somit muss ein Prozess des Befestigens der Wärmeleitungswand 13 nicht separat vorgesehen werden. Der Abstützbereich 16 wird auch eingesetzt, und somit muss ein anderer Prozess des Vorsehens des Abstützbereichs 16 an der Wärmeleitungswand 13 nicht separat festgelegt werden.
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(b) Wie in der 5 dargestellt, sind mehrere Nuten 3a, von der jede in einer länglichen Richtung (in Richtung entlang der Achse X) ausgebildet ist, an einer inneren Peripherie des zylindrischen Körpers 3 vorgesehen. Die Nuten 3a sind so ausgebildet, dass Kühlwasser in sie hinein- und aus ihnen herausströmen kann. Die Nuten 3a ermöglichen es, dass das Kühlwasser darin strömt. Durch das Vorsehen der Nuten 3a anstelle oder zusätzlich zu der Wasserübertragungsbohrung 5 ermöglichen die Nuten 3a, dass das Kühlwasser von der Position nahe der Wärmeleitungswand 13 hin zu den Laufrädern 2c strömt, wenn der Pumpenrotor 3 rotiert, in einer ähnlichen Weise zu der Wasserübertragungsbohrung 5 der vorgenannten Ausführungsform.
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(c) Die Wärmeleitungswand 13 und die Welle 17 sind so ausgebildet, dass sie miteinander integral sind. Beispielsweise ist eine Konfiguration denkbar, bei der die aus Metall hergestellte Welle 17 und die aus Metall hergestellte Wärmeleitungswand 13 in einer Weise ausgebildet sind, dass die Welle 17 an der Wärmeleitungswand 13 fixiert ist. Durch integriertes Ausbilden der Welle 17 mit der Wärmeleitungswand 13, wird eine Stellung der Achse X bestimmt und eine Drehstellung des Motorrotors 1 stabilisiert.
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(d) Eine Stellung des Steuersubstrats 35 ist derart gesetzt, dass das elektrische Leistungssteuerelement 35a der äußeren Seite der Wärmeleitungswand 13 zugewandt ist oder gegenüberliegend ist, und das Wärmeabgabeblech 36 zwischen dem elektrischen Leistungssteuerelement 35a und der Wärmeleitungswand 13 (nach Sandwichart) angeordnet oder dazwischen eingesetzt ist. Gemäß dieser Konfiguration kann die Wärme des elektrischen Leistungssteuerelements 35a direkt abgegeben werden.
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Die vorliegende Offenbarung ist auf eine elektrische Pumpe anwendbar, die dazu ausgebildet ist, Fluid zu übertragen oder zu senden.
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Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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