一種永磁同步排水泵及其水箱水冷系統的製作方法
2023-12-06 14:06:21 3
專利名稱：一種永磁同步排水泵及其水箱水冷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及永磁同步排水泵技術領域。
背景技術：
水泵在工作時會產生較多熱量，因此需要散熱降溫。現有的永磁同步水泵的降溫方式是通過電機的定子鐵芯自然輻射散熱的方式進行的，散熱效果有限。也有通過集成於泵體上的自成水箱來散去鐵芯熱量，達到降溫目的的做法，如圖Ia及圖Ib所示。但是該方式由於是通過工作水泵泵送的水來進行鐵芯的降溫，受到泵送的水中雜質的影響，使泵體自成水箱中殘留較多雜質、水垢，泵體自成水箱中的水長時間存放變質更是造成了對外部整機的水質汙染。授權公告號為CN201197099Y，授權公告日為2009年2月18日，發明名稱為「一種水冷永磁同步牽引電機」的中國實用新型專利，公開了一種水冷永磁同步牽引電機，其是在機座上固聯有焊接蓋板，焊接蓋板的內圈與定子外圓過盈配合，焊接蓋板上開有水冷通道， 並設有進水口和出水口，進水口與水箱相聯，出水口與水泵聯，還設有與水冷通道相適配的封圈，形成水冷循環通道。授權公告號為CN201588791U，授權公告日為2010年9月22日，發明名稱為「一種水冷式泵」的中國實用新型專利公開了一種水冷式泵，是在轉子的外圍設置導通水泵進水口的水冷結構，利用該水冷結構降低水泵工作時的溫度。授權公告號為CN20170868U，授權公告日為2011年2月2日，發明名稱為「一種水冷式泵」的中國實用新型專利公開了一種水冷式泵，設置有散熱座，散熱座內設有冷水循環的冷水道，水泵殼體上設有與泵腔相通的二條管道，各管道分別與冷水道的進水口和出水口連接相通，管道與冷水道形成一個水循環系統，散熱座或泵蓋上設有進入殼體泵腔的進水口。上述專利的冷卻水均來自於水泵的進水口，利用泵送的工作流體本身完成水泵電機的冷卻降溫，因此均存在冷卻系統乃至泵體中殘留較多雜質、水垢，對外部整機水質造成汙染的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於解決上述問題，設置一種獨立的可應用於永磁同步水泵的水箱水冷系統，水箱用水獨立於水泵所泵送的工作流體。本實用新型的另一目的在於提供一種具有獨立水冷系統的永磁同步水泵。為了達到上述實用新型目的，本實用新型採用了以下技術方案一種用於永磁同步水泵的水箱水冷系統，包括一密閉水箱，所述密閉水箱是按照圍繞於永磁同步水泵之定子鐵芯的外部輪廓而設計的箱體並設有可容納定子鐵芯的容置腔，所述容置腔與定子鐵芯接觸的部位設有傳熱壁，所述傳熱壁採用導熱良好的金屬材料製造。一種永磁同步水泵，包括電動機組件及泵結構組件，電動機組件包括永磁轉子及包裹於其外的安裝有繞組的定子鐵芯，泵結構包括由永磁轉子驅動的葉輪及泵體，其特徵在於還包括水冷組件，所述水冷組件包括一密閉水箱，所述密閉水箱是按照圍繞於所述定子鐵芯的外部輪廓而設計的箱體並設有可容納所述定子鐵芯的容置腔，所述定子鐵芯套於所述容置腔內部，所述容置腔與定子鐵芯接觸的部分設有採用導熱良好的金屬材料製造的傳熱壁。其中，所述定子鐵芯為U形鐵芯，所述密閉水箱為C形箱體，C形開口處為所述可容納所述定子鐵芯的容置腔，所述容置腔的腔壁的部分或全部由所述傳熱壁構成。當然，密閉水箱的箱體不局限於C形，還可考慮美觀需要，或者泵體及鐵芯的具體形狀而採用其它外形設計，但需要保證是，密閉水箱從外包裹著定子鐵芯，並與定子鐵芯的外表面緊密貼合。具體地來說，所述容置腔與所述U形定子鐵芯兩腳接觸的內側壁設有所述傳熱壁。出於製造成本及減輕總體重量的綜合考慮，所述密閉水箱箱體除傳熱壁部分外由塑料材料製造。所述密閉水箱的箱體中盛裝有冷卻液體。所述密閉水箱設有用於固定於所述泵體的連接結構，以便於泵體固定連接。本實用新型通過在泵體中設立獨立的水箱水冷系統，水箱中的水通過緊貼定子鐵芯的水箱金屬材料進行熱傳遞及熱交換，將水泵通電運行過程中定子鐵芯產生的熱量帶走，有效的降低了水泵電機的溫升。本實用新型散熱效果好，結構容易實現，工藝可行，適於實際生產應用。除此外，還具有以下有益效果1、水冷系統中的冷卻液體與水泵所泵送的流體各自獨立，避免泵送流體中的雜質水垢汙染泵體，進而汙染外部整機水質。2、箱體獨立設置，可從泵體中拆卸分離，清潔、維修方便。3、箱體獨立設置，同一水箱可適配於同一型號類型的水泵。
圖1是現有的水泵自成水箱結構示意圖，其中圖Ia是水泵的背面圖，圖Ib是水泵的正面圖。圖2是本實用新型永磁同步水泵的結構示意圖。圖3是本實用新型葉輪、轉子與泵體的裝配關係示意圖。圖4是本實用新型密閉水箱剖面示意圖。圖5是本實用新型密閉水箱的結構示意圖。其中，1葉輪，2永磁轉子，3泵體，31封蓋，4定子鐵芯，5塑料骨架，6線圈7密閉水箱，70容置腔，71內側壁，72傳熱壁
具體實施方式
如圖2 4所示，為永磁同步水泵，該水泵包括泵結構組件、電動機組件和水冷組件。泵結構組件包括葉輪1及泵體3。葉輪1通過傳動軸連動於電機轉子2 ；泵體3內部容納並提供支撐給電動機組件。電動機組件包括永磁轉子2及U形的定子鐵芯4，定子鐵芯4包裹於永磁轉子2外。定子鐵芯4的尾部固定有塑料骨架5，塑料骨架上繞設有線圈 6。水冷組件主要包括密閉水箱7，該密閉水箱7按照圍繞於定子鐵芯4的U形外形而設計成一個C型箱體，開口處為可容納定子鐵芯4的容置腔70，如圖5所示。定子鐵芯4的兩腳插入容置腔70之中，且定子鐵芯4的外表面緊貼於容置腔70的部分或全部腔壁。與鐵芯4兩腳外表面相貼的容置腔的內側壁71的其中一部分由傳熱壁72所構成。傳熱壁72 一面緊貼於定子鐵芯4外表面，另一面與箱內液體9直接接觸，因此可以將定子鐵芯工作時產生的熱量傳至箱內液體，使定子鐵芯得到降溫。傳熱壁採用導熱良好的金屬材料製造，如鋁，密閉水箱箱體的其餘部位由塑料材料製造。如本例中圖5所示，容置腔70緊貼於定子鐵芯兩腳外側的內側壁71，其中間部分由傳熱壁72構成，當然，內側壁71也可全部由傳熱壁構成，甚至整個容置腔的腔壁均可由傳熱壁構成。傳熱壁除設置於定子鐵芯兩腳外側的內側壁71的位置外，還可以設置於與定子鐵芯接觸的其它部位，如容納腔的頂部。密閉水箱7上設有與泵體固定連接的結構，該連接具有多種形式，可以是卡扣形式、或通過螺接件固定於泵體封蓋，等等，總之可採用現有的機械連接方式，在此不多贅述。 本實用新型中，是把密閉水箱7安裝於U形定子鐵芯外部與泵體封蓋31的內周之間，並通過封蓋的固定螺絲或卡扣結構加以限位固定。密閉水箱7箱體上開設有進水口，並以蓋子密封。箱中盛裝的冷卻液一般採用廉價且易獲取的自來水，但也可採用其它冷卻液，以達到加強冷卻效果的目的。密閉水箱7的形狀是基於定子鐵芯及泵體結構而設計的，還可根據泵體功率的大小、發熱量的多少來調整水箱的容積。本實用新型包括但並不限於上述實施例的內容，其它一切與本實用新型的技術方案具有相同實質性內容的產品結構均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種用於永磁同步水泵的水箱水冷系統，其特徵在於包括一密閉水箱，所述密閉水箱是按照圍繞於永磁同步水泵之定子鐵芯的外部輪廓而設計的箱體並設有可容納定子鐵芯的容置腔，所述容置腔與定子鐵芯接觸的部位設有傳熱壁，所述傳熱壁採用導熱良好的金屬材料製造。
2.一種永磁同步水泵，包括電動機組件及泵結構組件，電動機組件包括永磁轉子及包裹於其外的安裝有繞組的定子鐵芯，泵結構包括由永磁轉子驅動的葉輪及泵體，其特徵在於還包括水冷組件，所述水冷組件包括一密閉水箱，所述密閉水箱是按照圍繞於所述定子鐵芯的外部輪廓而設計的箱體並設有可容納所述定子鐵芯的容置腔，所述定子鐵芯套於所述容置腔內部，所述容置腔與定子鐵芯接觸的部分設有採用導熱良好的金屬材料製造的傳熱壁。
3.根據權利要求2所述的永磁同步水泵，其特徵在於所述定子鐵芯為U形鐵芯，所述密閉水箱為C形箱體，C形開口處為所述可容納所述定子鐵芯的容置腔，所述容置腔的腔壁的部分或全部由所述傳熱壁構成。
4.根據權利要求3所述的永磁同步水泵，其特徵在於所述容置腔與所述U形定子鐵芯兩腳接觸的內側壁設有所述傳熱壁。
5.根據權利要求2所述的永磁同步水泵，其特徵在於所述密閉水箱箱體除傳熱壁部分外由塑料材料製造。
6.根據權利要求1所述的永磁同步水泵，其特徵在於所述密閉水箱的箱體中盛裝有冷卻液體。
7.根據權利要求1所述的永磁同步水泵，其特徵在於所述密閉水箱設有用於固定於所述泵體的連接結構。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁同步排水泵及其水箱水冷系統，包括一密閉水箱，所述密閉水箱是按照圍繞於永磁同步水泵之定子鐵芯的外部輪廓而設計的箱體並設有可容納定子鐵芯的容置腔，所述容置腔與定子鐵芯接觸的部位設有傳熱壁，所述傳熱壁採用導熱良好的金屬材料製造。本實用新型還公開了應用上述水箱水冷系統的永磁同步水泵。本實用新型通過在泵體中設立獨立的水箱水冷系統，水冷系統中的冷卻液體與水泵所泵送的流體各自獨立，避免泵送流體中的雜質水垢汙染泵體，進而汙染外部整機水質。箱體獨立設置，可從泵體中拆卸分離，清潔、維修方便，且同一水箱可適配於同一型號類型的水泵。
文檔編號F04B53/08GK202001287SQ20112006881
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者張榮盛, 池文茂, 石華山, 馬餘洋 申請人:江門市地爾漢宇電器股份有限公司