SE1251144A1 - Elektrisk fluidpump - Google Patents

Abstract

Elektrisk vattenpump innefattande ett hölje (2), en propellermekanism (3) placerad i höljet (2), och en drivmekanism (4) för att driva en drivaxel (31) hos propellermekanismen (3). Drivaxeln (31) haren fluidpassage (311) i fluidkommunikation med en impellerkammare (23) och en kylkammare (24) i höljet (2). Propellermekanismen (3) innefattar vidare en spiralstav (35) placerad i fluidpassagen (311) och samroterbar med drivaxeln (31), och en impeller (34) placerad i impellerkammaren (23). Underdrift av propellermekanismen (3) driver impellern (34) flödet av en fluid, och spiralstaven (35) samroterar med drivaxeln (31) för att ändra hastigheten hos fluiden som flödar genom drivaxeln (Figur 3).

Description

kylkammaren 116 och därigenom avleda värme från rotorn 13, statorn 15 och den elektriska styrenheten 16.

Den ovannämnda elektriska vattenpumpen har en nackdel. Det vill säga hastigheten hos fluiden som flödar genom fluidpassagen 141 i drivaxeln 14 kan inte ändras.

När en ändring av kyleffekten önskas är det nödvändigt attjustera tvärsnittsytan hos kylkanalen 117, och därigenom skapa svårigheter i tillverkning och design. Vidare, eftersom minoritetsdelen av fluiden flödar in i kylpassagen 117, när en ändring av fluidtrycket vid utloppet 110 (det vill säga utmatningsfluidtrycket) önskas, är det också nödvändigt att justera tvärsnittsytan hos kylpassagen 117.

Syftet med denna uppfinning är att tillhandahålla en elektrisk fluidpump, i vilken kyleffekten eller utmatningsfluidtrycket kan justeras utan att ändra den grundläggande strukturen eller specifikationen, därigenom resulterande i bekvämlighet under användning.

Enligt den föreliggande uppfinningen innefattar en elektrisk fluidpump: ett hölje innefattande en yttre höljesvägg och en avdelningsenhet som samverkar med nämnda yttre höljesvägg för att definiera en impellerkammare, en kylkammare och en kylningspassage placerad mellan och ifluidkommunikation med nämnda impellerkammare och nämnda kylkammare, en propellermekanism innefattande en drivaxel placerad roterbart på nämnda avdelningsenhet hos nämnda hölje och som har en fluidpassage bildad däri, en impeller placerad i nämnda impellerkammare och ansluten till och samroterbar med nämnda drivaxel, och en spiralstav placerad i nämnda fluidpassage i nämnda drivaxel och samroterbar med nämnda drivaxel, varvid nämnda fluidpassage är placerad mellan och i fluidkommunikation med nämnda impellerkammare och nämnda kylkammare i nämnda hölje, och en drivmekanism för att driva rotation hos nämnda drivaxel hos nämnda propellermekanism, varvid när nämnda drivaxel roteras av nämnda drivmekanism, roterar nämnda impeller för att driva fluid att passera genom nämnda impellerkammare längs en matningsriktning, och nämnda spiralstav roterar 10 15 20 25 30 för att ändra hastighet hos fluiden om flödar genom nämnda fluidpassage i nämnda drivaxel.

Som sådan, genom att ersätta spiralstaven med en ny som har en annan struktur (t.ex. olik i antalet spiralskovlar eller spiralriktning), kan kyleffekten eller utmatningsfluidtrycket ändras utan någon ändring av grundläggande struktur eller specifikation.

Dessa och andra särdrag och fördelar med denna uppfinning kommer att framgå i följande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer av denna uppfinning, med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. 1 är en tvärsnittsvy av en konventionell elektrisk vattenpump 1 visad i US 5,997,261, Fig. 2 är en uppifrån sedd vy av den första föredragna utföringsformen av en elektrisk fluidpump enligt denna uppfinning, Fig. 3 är en tvärsnittsvy tagen längs linjen lll-lll i Fig. 2, Fig. 4 är en vy sedd uppifrån av en höljeskropp av den första föredragna utföringsformen, Fig. 5 är en tvärsnittsvy av ett andra ändlockhos den första föredragna utföringsformen, Fig. 6 är en sprängskiss av en drivaxel och en spiralstav enligt den första föredragna utföringsformen, Fig. 7 är en vy liknande Fig. 3 men illustrerar den andra utföringsformen av en elektrisk fluidpump enligt denna uppfinning, Fig. 8 är en tvärsnittsvy av en spiralstav av den tredje utföringsformen av en elektrisk fluidpump enligt denna uppfinning, och Fig. 9 är en vy liknande Fig. 3 men illustrerar den fjärde utföringsformen av en elektrisk fluidpump enligt denna uppfinning.

Innan föreliggande uppfinning beskrivs mer i detalj i anslutning med de föredragna utföringsformerna, bör det noteras att liknande element och strukturer ar designade med likadana referensnummer genom hela skriften.

Fig. 2 till 5, den första föredragna utföringsformen av en elektrisk fluidpump enligt den föreliggande uppfinningen är anpassad för att driva en fluid att flöda längs en matningsriktning 29. Den elektriska fluidpumpen 10 15 20 25 30 innefattar ett hölje 2, en propellermekanism 3, och en drivmekanism 4, vilka är placerade i höljet 2.

Höljet 2 innefattar en höljeskropp 201, ett första ändlock 202, och ett andra ändlock 203 vilka är monterade på två respektive motsatta sidor av höljeskroppen 201. Efter montering innefattar höljet 2 en yttre höljesvägg 21, och en avdelningsenhet 22 placerad i den yttre väggen 21.

Avdelningsenheten 22 samverkar med den yttre höljesväggen 21 för att definiera en impellerkammare 23, en kylkammare 24, en statorkammare 25 placeras runt kylkammaren 24, en monteringskammare 26 placerad under kylkammaren 24 och en kylpassage 27 placerad mellan och i fluid kommunikation med impellerkammaren 23 och kylkammaren 24. impellerkammaren 23 och monterings är placerade till två respektive sidor av kylkammaren 24.

Avdelningsenheten 22 innefattar en första avdelare 221 för att avdela impellerkammaren 23 och kylkammaren 24 , en andra avdelare 222 för att avdela kylkammaren 24 och monteringskammaren 26, och en cirkulär avdelare 223 placerad mellan den första och den andra avdelaren 221, 222, för att avdela kylkammaren 24 och statorkammaren 25. Den första avdelaren 221 är linjeras med höljeskroppen 201 och innefattar ett första monteringshäl 224 ett flertal på vinkelmässigt lika avstånd placerade första monteringshäl 224. Den andra avdelaren 22 är linjerad med det andra ändlocket 203, och innefattar ett andra monteringshäl 226 och ett flertal vinkelmässigt på lika avstånd placerade andra monteringsblock 227 placerade runt det andra monteringshålet 226. Kylpassagen 27 har ett flertal passageportar 271 var och en placerad mellan två närliggande första monteringsblock 225.

Kylkammaren 24 har en huvudkammardel 241 i fluidkommunikation med passageportarna 271, en bottenkammardel 242 placerad under huvudkammardelen 241, och ett flertal med kommunicerande delar 243 var och en placerad mellan två närliggande andra monteringsblock 227. De kommunicerande delarna 243 är placerade mellan och i fluidkommunikation med huvudkammardelen 241 och bottenkammardelen 242.

Hänvisande till Figs. 2, 3 och 6, innefattar propellermekanismen 3 en drivstav 31, ett första lager 32 placerat kring de första monteringsblocken 225 10 15 20 25 30 hos den första avdelaren 221, ett andra lager 33 placerat kring de andra monteringsblocken 227 hos den andra avdelaren 222, en impeller 34 ansluten till och samroterande med drivaxeln 31 och placerad i impellerkammaren 23 i höljet 2, och en spiralstav 35 placerad i fluidpassagen 311 i drivaxeln 31. impellern 34 är roterbar att tvinga fluid att flöda in i impellerkammaren 23 genom ett inlopp 231. Därigenom passerarfluiden genom impellerkammaren 23 och matas ut genom utloppet 232.

Drivaxeln 31 har vidare en omgivande vägg 312 som definerar fluidpassagen 311. En yttre yta hos den omgivande väggen 312 har en externt räfflad del 313. Fluidpassagen har en första passageände 314 närliggande en central lågtrycksyta his impellerkammaren 23 och en andra passageände 315 närliggande den andra avdelaren 222. Spiralstaven 35 är placerad i fluidpassagen 311 i drivaxeln 31 på ett tätpassande sätt för att vara samroterbar med drivaxeln 31. Spiralstaven 35 har en första stavände 351 närliggande den andra passageänden 315 av fluidpassagen 311 i drivaxeln 31, och en andra stavände 352 närliggande den första passageänden 314 av fluidpassagen 311 i drivaxeln 31. Spiralstaven 35 har en spiralriktning så att rotation av spiralstaven 35 resulterar i flöde av fluid från den första stavänden 351 till den andra stavänden 352.

Drivmekanismen 4 innefattar en rotor 41 placerad i huvudkammardelen 241 hos kylkammaren 24 i höljet 2, en stator 42 placerad i statorkammaren 25 i höljet 2, och en elektrisk styrenhet 43 placerad i monteringskammaren 26 i höljet 2 och elektriskt ansluten till statorn 42. Rotorn 41 har en internt räfflad centralt axiellt hål 411 som tillåter drivaxeln 31 att sträcka sig därigenom och gripa in i den externt räfflade delen 313 hos drivaxeln 31, för att tillåta samrotation av rotorn 41 med drivaxeln 31.

Under användande av den elektriska fluidpumpen drivs drivaxeln 31 hos propellermekanismen 3 att rotera av drivmekanismen 4. Därigenom roterar impellern 34 för att tvinga fluid att flöda in i impellerkammaren 23 i höljet 2 och genom impellerkammaren 23 längs matningsriktningen 29 för utmatning. Underflöde av fluid i impellerkammaren 23, flödar en minoritet av in i huvudkammaren 241 hos kylkammaren 24 genom kylpassagen 27, och efterföljande in i bottenkammardelen 242 genom kommunicerande portarna 10 15 20 25 30 243. Eftersom statorn 42, rotorn 41, och den elektriska styrenheten 43 är placerade i närheten av kyl kammaren 24, och eftersom det första och andra lagret 32, 33 är omgivna av respektive en samling passageportar 271 och en samling kommunicerande portar 243 och därigenom är nersänkta i fluiden, kan de kylas av fluiden.

Under rotation av impellern 34, eftersom trycket hos en del av fluiden närliggande den centrala delen av impellern 34 är mindre än den hos delen av fluid närliggande omkretsområdet hos impellern 34, när fluiden kommer in i bottenkammardelen 242 hos kylkammaren 24, flödar den in i impellerkammaren 23 genom fluidpassagen 311 idrivaxeln 31. Som sådan, på grund av tryckskillnaderna beskrivna ovan, kommer fluiden tillbaks från kylkammaren 24 till impellerkammaren 23. Än viktigare, samroterar spiralstaven 35 med drivaxeln 31 för att skapa en drivkraft att accelerera återflödet av fluid från kylkammaren 24 till impellerkammaren 23 genom fluidpassagen 311 i drivaxeln 31, därigenom förbättrande kyleffekten.

Fig. 7 visar en andra föredragen utföringsform av en elektrisk fluidpump enligt denna uppfinning, vilken är liknande den första föredragna utföringsformen förutom för en modifierad spiralstav 35. I detta exempel är spiralriktningen hos spiralstaven 35 ändrad för att skapa en drivkraft som tenderar att driva flöde av fluid från den först passageänden 314 hos fluidpassagen 311 i drivaxeln 31 till den andra passageänden 315. På grund av den ändra spiralriktningen hos spiralstaven 35, reduceras kyleffekten och ett motstånd till flödet hos fluiden i den andra passageänden 315 skapas för att öka utloppsfluidtrycket som i detalj beskrivet i nästa stycke.

Genom användande, flödar majoritetsdelen av flödet som kommer in i inloppet 231 in i utloppet 232, och en minoritetsdel av flödet flödar genom kylpassagen 27, kylkammaren 24, och fluidpassagen 311 för att returneras till impellerkammaren 23. Eftersom spiralriktningen hos spiralstaven 35 kan resultera i ett motstånd till flödet hos fluiden genom fluidpassagen 311 kan hastigheten hos fluiden dom flödar genom fluidpassagen 311 och mängden fluid som flödar in i fluidpassagen 311 reduceras, därigenom ökandes mängden fluid som flödar från inloppet 231 till utloppet 232 och därigenom 10 15 öka utloppsfluidtrycket. Det vill säga, ju mer motstånd, desto större utloppsfluidtryck. Det ska noteras att vinkeln hos spiralstaven 35 också kan ändra motståndet.

Fig. 8 visar en annan modifierad spiralstav, vilken har fyra sprialskovlar 353 placerade runt en central axel (A) därav. En ändring av antalet spiralskovlar 353 kan också ändra motståndet.

Med hänvisning till Fig. 9, i en alternativ föredragen utföringsform, innefattar höljet 2 vidare en tredje avdelare 228. Höljet 2 innefattar en kylassisterande kammare 28 definieras av den tredje avdelaren 228 och den andra avdelaren och är placerad mellan kylkammaren 24 och monteringskammaren 26. Den tredje avdelaren 228 har en konvex-och- konkavsidoyta 282 vänd mot den kylassisterande kammaren 28 för att förbättra värmeavledningseffekten.

I ljuset av det ovan, genom att ersätta spiralstaven 35, kan kyleffekten eller utloppsfluidtrycket justeras utan att ändra den grundläggande strukturen eller specifikationen. Alltså är uppfinningens syfte uppfyllt.

Claims (8)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Elektrisk fluidpump innefattande. ett hölje innefattande en yttre höljesvägg och en avdelningsenhet som samverkar med nämnda yttre höljesvägg för att definiera en impellerkammare, en kylkammare och en kylningspassage placerad mellan och ifluidkommunikation med nämnda impellerkammare och nämnda kylkammare, en propellermekanism innefattande en drivaxel placerad roterbart på nämnda avdelningsenhet hos nämnda hölje och som har en fluidpassage bildad däri, en impeller placerad i nämnda impellerkammare och ansluten till och samroterbar med nämnda drivaxel, och en spiralstav placerad i nämnda fluidpassage i nämnda drivaxel och samroterbar med nämnda drivaxel, varvid nämnda fluidpassage är placerad mellan och i fluidkommunikation med nämnda impellerkammare och nämnda kylkammare i nämnda hölje, och en drivmekanism för att driva rotation hos nämnda drivaxel hos nämnda propellermekanism, varvid när nämnda drivaxel roteras av nämnda drivmekanism, roterar nämnda impeller för att driva fluid att passera genom nämnda impellerkammare längs en matningsriktning, och nämnda spiralstav roterar för att ändra hastighet hos fluiden om flödar genom nämnda fluidpassage i nämnda drivaxel.

2. Elektrisk fluidpump enligt krav 1, varvid nämnda fluidpassage har en första passageände närliggande nämnda impellerkammare i nämnda hölje, och en andra passageände närliggande nämnda kylkammare i nämnda hölje, varvid nämnda spiralstav har en första stavände närliggande nämnda andra passageände av fluidpassagen i nämnda drivaxeln, och en andra stavände närliggande nämnda första passageände av fluidpassagen i nämnda drivaxel sä att, när nämnda drivaxel roteras av drivmekanismen, roterar nämnda spiralstav för att driva flödet av fluid från nämnda andra passageände hos nämnda fluidpassage till nämnda första passageände av nämnda fluidpassage. 10 15 20 25 30

3. Elektrisk fluidpump enligt krav 1, varvid nämnda fluidpassage har en första passageände närliggande nämnda impellerkammare i nämnda hölje, och en andra passageände närliggande nämnda kylkammare i nämnda hölje, varvid nämnda spiralstav har en första stavände närliggande nämnda första passageände av fluidpassagen i nämnda drivaxeln, och en andra stavände närliggande nämnda andra passageände av fluidpassagen i nämnda drivaxel så att, när nämnda drivaxel roteras av drivmekanismen, roterar nämnda spiralstav för att skapa motstånd till flödet av fluid från nämnda andra passageände hos nämnda fluidpassage till nämnda första passageände av nämnda fluidpassage.

4. Elektrisk fluidpump enligt krav 1, varvid nämnda spiralstav har en central axel och fyra spiralskovlar disponerade runt nämnda centrala axel.

5. Elektrisk fluidpump enligt krav 1, varvid: nämnda hölje vidare innefattar en monteringskammare och en statorkammare som är placerad runt nämnda kylkammare, nämnda drivmekanism innefattar en rotor placerad i nämnda kylkammare i nämnda hölje, en stator placerad i statorkammaren i nämnda hölje, och en elektrisk styrenhet placerad u nämnda monteringskammare och elektriskt ansluten till nämnda stator, nämnda avdelningsenhet hos nämnda hölje innefattar en första avdelare för att dela av nämnda impellerkammare och nämnda kylkammare, och en andra avdelare för att dela av nämnda kylkammare och nämnda monteringskammare, och en cirkulär avdelare placerad mellan nämnda första och andra avdelare för att dela av nämnda kylkammare och nämnda statorkammare, varvid nämnda avdelare har ett första monteringshål som tillåter nämnda drivaxel att sträcka sig därigenom, och ett flertal separerade första monteringsblock placerade runt nämnda första monteringshål, varvd nämnda andra avdelare har ett andra monteringshål som tillåter nämnda drivaxel att sträcka sig därigenom, och ett flertal separerade andra monteringsblock placerade runt nämnda andra monteringshål, och 10 15 20 25 30 10 nämnda propellermekanism vidare innefattar ett första lager för att montera nämnda drivaxel vid nämnda första monteringsblock hos nämnda första avdelare, och ett andra lager för att montera nämnda drivaxel vid nämnda andra monteringsblock hos nämnda andra avdelare.

6. Elektrisk fluidpump enligt krav 5, varvid nämnda hölje vidare innefattar en kylassisterande kammare i fluidkommunikation med nämnda kylkammare och placerad mellan nämnda kylkammare och nämnda monteringskammare, varvid nämnda avdelningsenhet hos nämnda hölje vidare innefattar en tredje avdelare för att dela av nämnda kylkammare och nämnda kylassisterande kammare, varvid nämnda tredje avdelare har en konvex-och-konkav-sidoyta vänd mot nämnda kylassisterande kammare.

7. Elektrisk fluidpump enligt krav 6, varvid nämnda rotor hos nämnda drivmekanism har en internt räfflad central axiellt hål format därigenom, och nämnda drivaxel vidare har en omgivande vägg som definierar nämnda fluidpassage, varvid nämnda omgivande vägg har en yttre yta som har en externt räfflad del som griper in i nämnda interna räfflade centrala hål, för att tillåta samrotation av nämnda rotor med nämnda drivaxel.

8. Elektrisk fluidpump enligt krav 7, varvid nämnda kylpassage har ett flertal passageöppningar som var och en är belägen mellan två närliggande av nämnda första monteringsblock, varvid nämnda kylkammare har en huvudkammardel i fluidkommunikation med nämnda passageöppningar och tillåter nämnda rotor att disponeras däri, en bottenkammardel, och ett flertal kommunicerande delar som var och en är placerad mellan två närliggande av nämnda andra monteringsblock, varvid nämnda kommunicerande öppningar är placerade mellan och i fluidkommunikation med nämnda huvudkammardel och nämnda bottenkammardel.