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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine dünne Pumpe, die eine dünne Form hat und die Kühlwirkung erheblich erhöhen kann.
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Stand der Technik
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Mit der Erhöhung der Rechengeschwindigkeit der elektronischen Produkte steigt auch die Wärme der elektronischen Bauelemente in den elektronischen Produkten. Für die Kühlung wird ein Kühlkörper oder eine Kühlrippengruppe verwendet. Der Kühlkörper oder die Kühlrippengruppe vergrößert die Kühlfläche. Dadurch ist die Kühlwirkung begrenzt. Um die Kühlwirkung zu erhöhen, wird eine Wasserkühlvorrichtung verwendete.
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Die herkömmliche Wasserkühlvorrichtung absorbiert die Wärme der Wärmequelle (Prozessor) und führt einen Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser durch. Durch eine Pumpe zirkuliert das Kühlwasser in der Wasserkühlvorrichtung. Die Wasserkühlvorrichtung ist durch Rohre mit einem Kühlkörper verbunden. Das Kühlwasser kann zwischen dem Kühlkörper und der Wasserkühlvorrichtung zirkulieren und die Wärme wegtransportierten, wodurch die Wärmequelle schnell gekühlt wird.
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Um eine Beschädigung des Stators der Pumpe durch das Kühlwasser zu vermeiden, ist der Stator außerhalb der Wasserkühlvorrichtung angeordnet. Der Rotor zum Fördern des Kühlwassers ist in der Wasserkühlvorrichtung angeordnet. Der Blechstapel des Stadttors und das Magnetelement des Rotors, die eine magnetische Erregung erzeugen können, werden durch das Gehäuse voneinander getrennt. Das Gehäuse der Wasserkühlvorrichtung muss eine bestimmte Dicke haben, um eine ausreichende Festigkeit zu erreichen. Dadurch wird das Volumen der Wasserkühlvorrichtung vergrößert. Durch die Dicke des Gehäuses zwischen dem Rotor und dem Stator wird die Arbeitseffizienz der Pumpe beeinflusst, so dass die Kühlwirkung der Wasserkühlvorrichtung beeinflusst wird.
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Aus diesem Grund zielt der Erfinder darauf ab, eine dünne Pumpe anzubieten, die die obergenannten Probleme lösen kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dünne Pumpe zu schaffen, die eine dünne Form hat.
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Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, eine dünne Pumpe zu schaffen, die das Volumen erheblich verkleinern kann.
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Der Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, eine dünne Pumpe zu schaffen, die die Kühlwirkung erheblich erhöhen kann.
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Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße dünne Pumpe gelöst, die umfasst: ein Gehäuse, das eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite einen Innenraum bildet, wobei der Innenraum von einer Trennwand in einen ersten Raum und einen zweiten Raum geteilt wird, wobei im zweiten Raum eine Lagerbüchse gebildet ist, wobei die Lagerbüchse in der Mitte ein Achsloch besitzt, wobei die zweite Seite an der Stelle der Lagerbüchse der ersten Seite eine Ausnehmung bildet, wobei an der Innenwand der Ausnehmung eine Vielzahl von axialen Streifen gebildet sind, wobei zwischen den Streifen jeweils ein Spalt vorhanden ist; einen Rotor, der im zweiten Raum angeordnet ist und eine Radnabe und ein Schaufelrad aufweist, wobei die Radnabe eine Achse besitzt, die in das Achsloch geschoben wird, wobei das Schaufelrad an einer Seite eine Flussnut besitzt, die mit dem ersten Raum und dem zweiten Raum verbunden ist; eine Führungsplatte, die auf der Außenseite des Rotors liegt und den zweiten Raum verschließt, wodurch der zweite Raum nicht mit dem ersten Raum verbunden ist; einen Stator, der in der Ausnehmung angeordnet ist und eine Vielzahl von Polschuhen aufweist, die in den Spalten aufgenommen werden, und ein Dichtelement, das auf dem Gehäuse angeordnet ist und mit der Führungsplatte eine Kammer bildet, die mit dem ersten Raum und der Flussnut verbunden ist.
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Bei der Arbeit der dünnen Pumpe tritt zunächst das Arbeitsfluid durch den Wassereinlauf in den ersten Raum ein. Anschließend fließt das Arbeitsfluid durch die Kammer zwischen der Führungsplatte und dem Dichtelement in die Flussnut des Rotors. Danach wird das Arbeitsfluid durch Drehen des Rotors in den zweiten Raum geschleudert. Schließlich tritt das Arbeitsfluid durch den Wasserauslauf aus. Da die Innenwand des Achsloches eine Vielzahl von Nuten besitzt, fließt das Arbeitsfluid durch die Nuten im Achsloch, wodurch das Lager ein hydrodynamisches Lager bildet, so dass die erfindungsgemäße Pumpe eine dünne Form haben kann. Durch die Streifen und die Spalte zwischen den Streifen an der Innenwand der Ausnehmung kann eine Verstärkung erreicht werden, wodurch die Dicke der Ausnehmung minimiert werden kann. Dadurch können die Polschuhe des Stators und das Magnetelement an der Innenseite des Rotors näher gegenüberliegen, so dass die magnetische Erregung zwischen den Polschuhen und dem Magnetelement erheblich erhöht wird. Daher wird die Arbeitseffizienz des Rotors und somit die Kühlwirkung erhöht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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1B eine weitere Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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2A eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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2B eine Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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2C eine weitere Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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3 eine Teilexplosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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4A eine vergrößerte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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4B eine vergrößerte Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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4C eine vergrößerte Darstellung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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4D eine vergrößerte Darstellung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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5 eine perspektivische Darstellung des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
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Die 1A, 1B, 2A, 2B und 2C zeigen das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen dünnen Pumpe 2, die ein Gehäuse 20, einen Rotor 21, eine Führungsplatte 22, einen Stator 23 und ein Dichtelement 24 umfasst. Das Gehäuse 20 weist eine erste Seite 20a und eine zweite Seite 20b auf. Die erste Seite 20a bildet einen Innenraum 202. Der Innenraum 202 wird von einer Trennwand 201 in einen ersten Raum 2021 und einen zweiten Raum 2022 geteilt (der erste Raum 2021 und der zweite Raum 2022 befinden sich in der gleichen horizontalen oder vertikalen Ebene). Die Trennwand 201 bildet an einem Ende eine Zunge 208, die das Arbeitsfluid 3 im zweiten Raum 2022 führen kann.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Trennwand 201, die Zunge 208, die Lagerbüchse 203 und der Steckeinsatz 2053 mit dem Gehäuse 20 einteilig ausgebildet. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Das Gehäuse 20, die Trennwand 201, die Zunge 208, die Lagerbüchse 203 und der Steckeinsatz 2053 können auch je nach dem Bedarf separat ausgebildet und miteinander verbunden werden.
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Im zweiten Raum 2022 ist eine Lagerbüchse 203 gebildet. Die Lagerbüchse 203 besitzt in der Mitte ein Achsloch 2031. An der Innenwand des Achsloches 2031 sind eine Vielzahl von axialen Nuten 2032 gebildet. Im Achsloch 2031 ist ein Lager 26 angeordnet. Die Nuten 2032 sind mit dem zweiten Raum 2022 verbunden. Die zweite Seite 20b bildet an der Stelle der Lagerbüchse 203 der ersten Seite 20a eine Ausnehmung 205. Die Ausnehmung 205 bildet an der Stelle des Achsloches 2031 der ersten Seite 20a einen Steckeinsatz 2053. An der Innenwand der Ausnehmung 205 sind eine Vielzahl von axialen Streifen 2051 gebildet. Zwischen den Streifen 2051 ist jeweils ein Spalt 2052 (3) vorhanden. Die Streifen 2051 können kontinuierlich (4A) oder nicht kontinuierlich (4B und 4C) sein. Die Form (der Querschnitt) der Streifen 2051 können eine T-Form, eine halbkreise Form oder eine andere Form (4D) haben. Selbstverständlich wird die Form der Spalte 2052 durch die Form der Streifen 2051 beeinflusst.
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Die erste Seite 20a des Gehäuses 20 weist um den Innenraum 202 eine Positioniernut 204 auf, in der ein Dichtring 29 aufgenommen wird. Der Dichtring 29 dient zum Verhindern einen Leck des Arbeitsfluids 3 bei der Arbeit der dünnen Pumpe.
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Das Gehäuse 20 weist an einer Seite einen Wassereinlauf 243 und einen Wasserauslauf 244 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befinden sich der Wassereinlauf 243 und der Wasserauslauf 244 an der gleichen Seite des Gehäuses 20. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. In der Praxis können der Wassereinlauf 243 und der Wasserauslauf 244 auch je nach Bedarf an unterschiedlichen Seiten angeordnet sein. Der Wassereinlauf 243 ist mit dem ersten Raum 2021 verbunden. Der Wasserauslauf 244 ist mit dem zweiten Raum 2022 verbunden. Der Wassereinlauf 243 und der Wasserauslauf 244 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel flach ausgebildet, um eine Dünne Form zu haben.
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Der Rotor 21 ist im zweiten Raum 2022 angeordnet und weist eine Radnabe 211 und ein Schaufelrad 212 auf. Die Radnabe 211 besitzt eine Achse 213, die durch das Lager 26 geführt wird und in das Achsloch 2031 geschoben wird. Das Schaufelrad 212 besitzt an einer Seite eine Flussnut 214, die mit dem ersten Raum 2021 und dem zweiten Raum 2022 verbunden ist. An der Innenwand des Rotors 21 ist ein ringförmiges Magnetelement 25 angeordnet.
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Die Führungsplatte 22 liegt auf der Außenseite des Rotors 21 und verschließt den zweiten Raum 2022, wodurch der zweite Raum 2022 nicht mit dem ersten Raum 2021 verbunden ist. Die Führungsplatte 22 weist eine Oberseite 221 und eine Unterseite 222 auf. Auf der Oberseite 221 ist mindestens ein Vorsprung 221 gebildet, um das Dichtelement 24 zu stützen. Die Unterseite 222 liegt auf der Außenseite des Rotors 21.
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Der Stator 23 ist in der Ausnehmung 205 angeordnet und beinhaltet einen Blechstapel 231, der ein Mittelloch 233 bildet. Der Steckeinsatz 2053 in der Ausnehmung 205 wird in das Mittelloch 233 gesteckt. Der Stator 23 weist eine Vielzahl von Polschuhen 232 auf, die auf die Spalte 2052 ausgerichtet sind. D.h. die Form der Spalte 2052 entspricht der der Polschuhe 232, wodurch die Polschuhe 232 in den Spalten 2052 aufgenommen werden können.
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An der Außenseite des Stators 23 ist ein Statordeckel 27 vorgesehen, der den Stator 23 im Gehäuse 20 befestigt. Der Statordeckel 27 weist eine Öffnung 271 auf. Die zweite Seite 20b des Gehäuses 20 bildet eine Aufnahmeausnehmung 206. Eine Schaltungsplatte 28 ist mit der Öffnung 271 verbunden und in der Aufnahmeausnehmung 206 aufgenommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Aufnahmeausnehmung 206 zwischen dem Wassereinlauf 243 und dem Wasserauslauf 244. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Die Aufnahmeausnehmung 206 kann auch sich am Rand der zweiten Seite 20b des Gehäuses 20 befinden (5). Die Schaltungsplatte 28 ist eine flexible Schaltungsplatte. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt.
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Das Dichtelement 24 ist auf dem Gehäuse 20 angeordnet und bildet mit der Führungsplatte 22 eine Kammer 241. Die Kammer 241 ist mit dem ersten Raum 2021 und der Flussnut 214 verbunden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Gehäuse 20 und das Dichtelement 24 sechskantig. Jede Ecke des Gehäuses 20 besitzt einen Verbindungsteil 207. Jede Ecke des Dichtelements 24 besitzt einen Befestigungsteil 242, der mit dem Verbindungsteil 207 verbunden wird. Die Verbindung des Gehäuses 20 und des Dichtelements 24 kann eine Steck-, Rast- oder Klebverbindung sein. Die beiden Teile können auch durch Schraube (nicht dargestellt) miteinander verbunden werden.
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Wie aus den 2B und 2C ersichtlich ist, tritt bei der Arbeit der dünnen Pumpe 2 zunächst das Arbeitsfluid 3 durch den Wassereinlauf 243 in den ersten Raum 2021 ein. Anschließend fließt das Arbeitsfluid durch die Kammer 241 zwischen der Führungsplatte 22 und dem Dichtelement 24 in die Flussnut 214 des Rotors 21. Danach wird das Arbeitsfluid 3 durch Drehen des Rotors 21 in den zweiten Raum 2022 geschleudert. Schließlich tritt das Arbeitsfluid 3 durch den Wasserauslauf 244 aus. Da die Innenwand des Achsloches 2031 eine Vielzahl von Nuten 2032 besitzt, fließt das Arbeitsfluid 3 durch die Nuten 2032 im Achsloch 2031, wodurch das Lager 26 ein hydrodynamisches Lager bildet, so dass die erfindungsgemäße Pumpe 2 eine dünne Form haben kann. Durch die Streifen 2051 und die Spalte 2052 zwischen den Streifen 2051 an der Innenwand der Ausnehmung 205 kann eine Verstärkung erreicht werden, wodurch die Dicke der Wand der Ausnehmung 205 minimiert werden kann. Dadurch können die Polschuhe 232 des Stators 23 und das Magnetelement 25 an der Innenseite des Rotors 21 näher gegenüberliegen, so dass die magnetische Erregung zwischen den Polschuhen und dem Magnetelement 25 erheblich erhöht wird. Daher wird die Arbeitseffizienz des Rotors 21 und somit die Kühlwirkung erhöht.
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Im Vergleich mit der herkömmlichen Lösung weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
- 1. dünne Form,
- 2. kleineres Volumen,
- 3. höhere Kühlwirkung.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.
