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一种微型离心式屏蔽电泵实用新型专利

更新时间:2024-07-01
一种微型离心式屏蔽电泵实用新型专利 专利申请类型:实用新型专利;
地区:广东-江门;
源自:江门高价值专利检索信息库;

专利名称:一种微型离心式屏蔽电泵

专利类型:实用新型专利

专利申请号:CN202010639442.6

专利申请(专利权)人:江门市甜的电器有限公司
权利人地址:广东省江门市高新技术开发区清澜路336号

专利发明(设计)人:张建明

专利摘要:一种微型离心式屏蔽电泵,包括泵盖、泵体、定子、转子组件、叶轮;所述泵体包括一体注塑成型的屏蔽套和泵壳,所述屏蔽套一端开口,另一端封闭,用于容纳转子组件,所述屏蔽套与所述泵壳之间围出一定子腔,所述定子设置于所述定子腔中,泵盖与泵体迎合固定形成叶轮腔及吐出口、蜗室,所述泵壳设置有环形的冷却槽,所述泵体上端设有进水通道及出水通道导通冷却槽与叶轮腔,所述冷却槽内设有折流组件在冷却槽内形成首尾串联导通的冷却流道,冷却流道首端与进水通道连通,冷却流道尾端与出水通道连通。通过冷却液在冷却槽的流动,把定子的热量带走,提高散热效率。

主权利要求:
1.一种微型离心式屏蔽电泵,包括泵盖(1)、泵体(2)、定子(3)、转子组件(4)、叶轮(5),所述泵体(2)包括屏蔽套(21)和泵壳(22),所述屏蔽套(21)中心具有一端开口,另一端封闭的圆孔形转子腔,用于容纳转子组件(4),所述转子腔外围形成放置所述定子(3)的定子腔,泵盖(1)与泵体(2)迎合固定形成叶轮腔(101)及吐出口(103)、蜗室(104),其特征在于:所述泵体(2)于定子腔外周设置有环形的冷却槽(23),所述泵体(2)上端设有进水通道(24)及出水通道(25)导通冷却槽(23)与叶轮腔(101),所述泵盖(1)在吐出口处形成直径逐渐变小的文丘里管形状,管口截面积最小处形成喉部(11),所述进水通道的进口设置在喉部(11)前端的蜗室区域,所述出水通道的出口设置在喉部(11)外周的吐出口(103)孔壁上;所述冷却槽(23)内设有折流组件在冷却槽(23)内形成首尾串联导通的冷却流道,所述冷却流道首端与进水通道(24)连通,所述冷却流道尾端与出水通道(25)连通;当所述屏蔽电泵工作时,冷却液一路流入屏蔽套(21)的转子腔,对转子组件(4)起冷却作用,冷却液另一路通过进水通道(24)进入冷却槽(23),通过出水通道(25)导通到吐出口(103)排出,对定子(3)起冷却作用。
2.根据权利要求1所述电泵,其特征在于:在轴向投影图中,所述进水通道的进口圆心与转子组件(4)圆心的连线,与所述出水通道的出口圆心与转子组件(4)圆心的连线的夹角为锐角。
3.根据权利要求1或2所述电泵,其特征在于:所述折流组件包括位于进水通道出口及出水通道进口之间较大冷却槽区域内上下交替错位设置的折流条(6c),还包括位于进水通道出口及出水通道进口之间较小冷却槽区域内隔离冷却液流通的隔离条(6d)。 说明书 : 一种微型离心式屏蔽电泵技术领域[0001] 本发明涉及一种微型离心式屏蔽电泵,尤其涉及其以泵送液体冷却定子的结构,IPC分类属于F04D29/58。背景技术[0002] 现有技术微型离心式屏蔽电泵在泵体制造出冷却槽,将冷却液导入冷却槽再由中空泵轴导出,对定子进行冷却。但如何形成更好的循环冷却水路、加大冷却面积、增强冷却液流动能力及换热能力,简化加工工艺均需要更好的解决方案。[0003] 有关术语和公知常识,可参见机械工业出版社1983年或1997年版的《机械工程手册》和《电机工程手册》以及国家标准GB7021‑86《离心泵名词术语》、2011年中国宇航出版社出版的《现代泵理论与设计》。发明内容[0004] 为解决上述问题,本发明提供一种微型离心式屏蔽电泵包括泵盖、泵体、定子、转子组件、叶轮,所述泵体包括一体注塑成型的屏蔽套和泵壳,所述屏蔽套一端开口,另一端封闭,用于容纳转子组件,所述屏蔽套与所述泵壳之间围出一定子腔,所述定子设置于所述定子腔中,泵盖与泵体迎合固定形成叶轮腔及吐出口、蜗室,所述泵壳设置有环形的冷却槽,所述泵体上端设有进水通道及出水通道导通冷却槽与叶轮腔,所述冷却槽内设有折流组件在冷却槽内形成首尾串联导通的冷却流道,冷却流道首端与进水通道连通,冷却流道尾端与出水通道连通。[0005] 进一步地,所述进水通道的进口设置在邻近吐出口的蜗室区域,所述出水通道的出口设置在叶轮轴向投影范围内的叶轮腔下端面上。[0006] 更进一步地,在轴向投影图中,所述进口圆心、转子组件圆心、所述出口圆心同一直线。这有利于形成均衡的并联冷却流道。[0007] 优选地,所述折流组件包括数个位于进水通道出口及出水通道进口之间的折流片,所述折流片在冷却槽)内上下交替错位设置,形成并联的两路首尾串联导通的冷却流道。[0008] 更进一步地,所述折流片顺冷却液流动方向倾斜设置。有利于冷却液流动。[0009] 优选地,所述折流组件包括对称设置的两个“S”形盘旋状的折流条,所述折流片各位于进水通道出口及出水通道进口之间的半边区域,形成并联的两路首尾串联导通的冷却流道。[0010] 优选地,泵盖在吐出口处形成直径逐渐变小的文丘里管形状,管口截面积最小处形成喉部。[0011] 更进一步地,所述进水通道的进口设置在喉部前端的蜗室区域,所述出水通道的出口设置在喉部外周的吐出口孔壁上。[0012] 更进一步地,在轴向投影图中,所述进口圆心与转子组件圆心的连线,与所述出口圆心与转子组件圆心的连线的夹角为锐角。这样可以减少冷却液不流动区域的面积,有利于增强冷却效果。[0013] 优选地,所述折流组件包括位于进水通道出口及出水通道进口之间较大冷却槽区域内上下交替错位设置的折流条,还包括位于进水通道出口及出水通道进口之间较小冷却槽区域内隔离冷却液流通的隔离条。[0014] 本发明还提供一种微型离心式屏蔽电泵包括泵盖、泵体、定子、转子组件、叶轮,所述泵体包括一体注塑成型的屏蔽套和泵壳,所述屏蔽套一端开口,另一端封闭,用于容纳转子组件,所述屏蔽套与所述泵壳之间围出一定子腔,所述定子设置于所述定子腔中,泵盖与泵体迎合固定形成叶轮腔及吐出口、蜗室,所述泵壳设置有环形的冷却槽,所述泵体上端设有进水通道及出水通道导通冷却槽与叶轮腔,所述泵盖在吐出口处形成直径逐渐变小的文丘里管形状,管口截面积最小处形成喉部。[0015] 进一步地,所述进水通道的进口设置在喉部前端的蜗室区域,所述出水通道的出口设置在喉部外周的吐出口孔壁。[0016] 更进一步地,在轴向投影图中,所述进口圆心与转子组件圆心的连线,与所述出口圆心与转子组件圆心的连线的夹角为锐角。这样可以减少冷却液不流动区域的面积,有利于增强冷却效果。[0017] 本发明的主要有益效果是:[0018] 本发明通过在泵壳形成环形冷却槽,并在泵体设置进水通道及出水通道,将进水通道进口设置在叶轮腔高压区,将出水通道出口设置在叶轮腔低压区,特别是通过吐出口文丘里管喉部的设计,形成低压区用于设置冷却循环通道的出口,大大增强了冷却液在冷却槽与叶轮腔的流通能力,有效把定子的热量带走,提高散热效率,有效保障电泵的运行稳定性。[0019] 本发明进一步通过在冷却槽设置折流组件,形成首尾串联导通的折回流通流道,可以使流动的冷却液覆盖冷却槽更多区域,增大换热面积,使得定子的热量可以较快地通过冷却液传导带走,提高散热效率,有效保障电泵的运行。附图说明[0020] 图1是本发明微型电泵实施例1的沿中轴面的轴向剖视图。[0021] 图2是本发明实施例1的泵体俯视图。[0022] 图3是本发明实施例1的泵体冷却槽设置折流组件后的沿冷却槽圆周展开剖视图之一。[0023] 图4是本发明实施例1的泵体冷却槽设置折流组件后的沿冷却槽圆周展开剖视图之二。[0024] 图5是本发明实施例2的沿中轴面的轴向剖视图。[0025] 图6是本发明微型电泵实施例3的沿吐出口内孔中心线的轴向剖视图。[0026] 图7是本发明实施例3的泵体俯视图。[0027] 图8是本发明实施例3的泵体冷却槽设置折流组件的沿冷却槽圆周展开剖视图。[0028] 图9是本发明微型电泵实施例4的沿中轴面的轴向剖视图。[0029] 附图标记:[0030] 泵盖1,泵体2,定子3,转子组件4,叶轮5,折流条6a,折流条6b,折流条6c,隔离条6d,底盖7,喉部11,叶轮腔101,吸入口102,吐出口103,蜗室104,叶轮腔下端面105,屏蔽套21,泵壳22,内套筒221,外套筒222,套筒连接部223,冷却槽23,进水通道24,出水通道25,进水通道进口241,进水通道出口242,出水通道进口251,出水通道出口252,进水通道进口241a,进水通道出口242a,出水通道进口251a,出水通道出口252a。具体实施方式[0031] 如附图中示出,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在说明实施例的结构时,从水流方向而言,以进水方作为前方或前侧、以出水方作为后方或后侧、以电泵吸入口所在方作为上方或上侧,相反方作为下方或下侧来进行说明。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。[0032] 实施例1[0033] 本实施例的电泵,如图1所示,包括泵盖1、泵体2、定子3、转子组件4、叶轮5和底盖7,密封圈8。泵盖1与泵体2共同密封围出叶轮腔101,叶轮腔101包括吸入口102、吐出口103、蜗室104。泵体2包括位于中心的屏蔽套21和外周的泵壳22,在本实施例中,屏蔽套21与泵壳22一体注塑成型,生产工艺简单,屏蔽套21中心设有一端开口,另一端封闭,用于容纳转子组件的转子腔,在转子腔的外围形成有定子腔,定子3设置于所述定子腔中,屏蔽套21的开口端还形成有一扩大的圆形台阶面,即叶轮腔下端面105以适配叶轮5。本实施例的泵壳22包括圆柱体内套筒221、圆柱体外套筒222及套筒连接部223,内套筒221位于外套筒222的内腔中且与其同轴布置,套筒连接部223连接内套筒221和外套筒222。底盖7通过密封圈8与泵体2密封固定连接,本实施例采用螺丝轴向固定方式。后底盖7与内套筒221、外套筒222、套筒连接部223共同围合出环形的冷却槽23。冷却槽23通过泵体2设有的进水通道24及出水通道25与叶轮腔101导通,冷却液通过进水通道24进入冷却槽23,通过出水通道25排回叶轮腔101,进水通道24及出水通道25可以采用注塑抽芯或后期钻孔等加工工艺形成,工艺比较简单,不需要采用机床对泵轴进行复杂的机械加工。[0034] 在叶轮腔101,冷却液因为叶轮5旋转产生的动能转换而压力分布不均。具体的,接近吐出口103处的蜗室104区域的压力相对较高,而开有平衡孔的叶轮背面叶轮腔处压力相对较低,为了增强冷却流道内冷却液的流动性,将进水通道24的进口241设置在高压侧,将出水通道25的出口252设置在低压侧。即,如图1、图2所示,进水通道24的进口241设置在蜗室104邻近吐出口103的部分区域。优选的,进水通道进口241一般设计为加工方便的圆形,在轴向投影视图,其圆心与转子组件4圆心的连线,与蜗室104的最外端点与转子组件4圆心的连线形成角度为P,P小于45度,这样,将进水通道进口241约束在邻近吐出口103附近的高压区;出水通道25的出口252设置在叶轮轴向投影范围内的叶轮腔下端面105上。优选的,出水通道25的出口252设计为加工方便的圆形,在轴向投影视图,如图2的俯视图中,其圆心和进口241圆心与转子组件4圆心的连线为直线。[0035] 本实施例的电泵,通过在电泵内部设置冷却液循环回路,当电泵工作时,冷却液流入屏蔽套21,对转子组件4起到冷却作用;同时由于泵壳22设置有冷却槽23,冷却液通过进水通道24进入冷却槽23,通过出水通道25排回叶轮腔101,形成流动的泵体冷却流道,把定子3的热量带走,提高散热效率,有效保障电泵的运行稳定性。[0036] 作为一种实施方式,如图3所示,在冷却槽23内,进水通道出口242与出水通道进口251之间上下交错设置有4个折流条6a,将从进水通道出口242进入的水流形成并联的两路,一路向下通过缺口6a1折流向上,再通过缺口6a2流向出水通道进口251,经出水通道出口252排回叶轮腔101;另一路向下通过缺口6a3折流向上,再通过缺口6a4同样流向出水通道进口251,经出水通道出口252排回叶轮腔101。这样使冷却液形成折回流道流通,流动冷却液可以覆盖冷却槽23更多区域,增大换热面积,使得定子3的热量可以较快地通过冷却槽冷却液传导带走。优选的,折流条6a顺着冷却液流动方向倾斜放置,这样导流效果更好。折流条6a为单独的零件,与泵壳通过紧配、粘接固定。[0037] 在另一优选的实施方式中,如图4所示,在冷却槽23内,进水通道出口242与出水通道进口251之间布置有2条“S”形盘旋状的折流条6b,将从进水通道出口242进入的冷却液形成并联的两路,分别向下盘旋折回流动,然后再向上盘旋折回流动流向出水通道进口251,经出水通道出口252排回叶轮腔101。这样使冷却液形成折回流动流道,可以覆盖冷却槽23更多区域,增大换热面积,使得定子3的热量可以较快地通过冷却槽冷却液传导,并通过冷却液带走。折流条6b为单独的零件,与泵壳通过紧配、粘接固定。[0038] 实施例2[0039] 在其它变形设计中,如图5所示,泵体2包括的屏蔽套21与泵壳22分别注塑成型,再通过热熔焊接或螺接固定。屏蔽套21中心形成一端开口,另一端封闭的圆形转子腔,用于容纳转子组件,转子腔的开口端还形成有一扩大的圆形台阶面,即叶轮腔下端面105以适配叶轮5。转子腔外周还具有一开口方向与其相反的定子腔用于放置定子3。泵壳22的圆柱形外壁形成圆柱体外套筒222,定子腔的圆柱形外壁形成圆柱体内套筒221,定子腔封闭端径向凸出的外沿形成套筒连接部223。底盖7通过密封圈8与泵体2密封固定连接,本实施例采用螺丝轴向固定方式,固定后底盖7与内套筒221、外套筒222、套筒连接部223共同围合出环形的冷却槽23。在一些实施情况下,底盖7可以与泵壳2一体注塑成型,简化装配工艺。本实施例采用的折流条6a可以采用与泵壳22或屏蔽套21一体注塑工艺形成,工艺简单,强度好。[0040] 实施例3[0041] 本实施例的电泵是实施例1的变形设计,主要设计的差异在泵盖吐出口部、冷却槽出水通道设置位置等。如图6所示,电泵同样包括泵盖1、泵体2、定子3、转子组件4、叶轮5和底盖7,密封圈8。泵盖1与泵体2共同围出叶轮腔101,叶轮腔101中设置有吸入口102、吐出口103、蜗室104,在吐出口的泵盖部分设计有直径逐步变小形成文丘里管形状的结构,管截面积最小处形成喉部(11)。泵体2设有进水通道24及出水通道25导通叶轮腔101与冷却槽23,冷却液通过进水通道24进入冷却槽23,通过出水通道25排回叶轮腔101。如图7所示,所述进水通道的进口241a设置在喉部11前端的蜗室部分区域,优选位置为,从轴向视图看,进口241a圆心与转子组件4圆心的连线,与所述蜗室最外端点与转子组件4圆心的连线的角度为Q,Q为锐角的蜗室区域。所述出水通道的出口252a设置在喉部11外周的泵盖吐出口孔壁上,如图6所示。[0042] 在叶轮腔101,冷却液因为叶轮5旋转产生的动能转换而压力分布不均,具体的,接近吐出口103的蜗室104区域的压力相对较高,但经过收缩的喉部11再到突然扩大的吐出口103,压力会缩小再突然增大,这样在喉部11周围形成负压的抽取区域。这样,将进水通道24的进口241a设置在高压侧接近吐出口103的蜗室104区域,将出水通道的出口252a设置喉部11周围形成负压的抽取区域,增强了冷却液流出出口252a的流动力,形成冷却液流动,把定子3的热量带走,提高散热效率,有效保障电泵的运行稳定性。[0043] 作为一种实施方式,如图8所示,在冷却槽23内,进水通道出口242a与出水通道进口251a之间较大间隔区域上下交错设置有4个折流条6c,将从进水通道出口242a进入的水流导引向下通过缺口6c1折流向上通过缺口6c2,再向下折流通过缺口6c3、然后折流向上通过缺口6c4,最后经出水通道出口252a排回叶轮腔101。同时,出口242a与进口251a之间较小间隔中设置有隔离条6d,使得出口242a与进口251a在较小间隔区域隔离不连通。本实施例的折流条6c及隔离条6d采用与泵壳一体注塑工艺形成。这样使冷却液流通形成折回流通流道,可以覆盖冷却槽23更多区域,增大换热面积,使得定子6的热量可以较快地通过冷却槽冷却液传导,并通过冷却液带走。[0044] 实施例4[0045] 本实施例是实施例1的变形设计,主要差异是泵体冷却槽的形成。如图9所示,冷却槽23由泵盖1及泵体2的泵壳22围合而成。其它进水通道及出水通道、折流条设置及吐出口文丘里管形状的设计均可如实施例1设置,在此不再赘述。[0046] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

专利地区:广东

专利申请日期:2020-07-06

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN113898612B

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