CN109525058A - 一种泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵，包括泵体和电机，所述电机包括壳体、设置在所述壳体内腔中的定子部件、转子部件及固定在所述定子部件的带有功率器件的电路板，其特征在于，所述壳体包括底部和筒状部，所述功率器件朝向所述壳体的底部，所述壳体底部的内表面对应所述功率器件的位置设有凸台，所述凸台与所述功率器件之间设有散热构件，所述散热构件与所述凸台、所述功率器件分别抵接。本发明所提供泵，提升了泵的散热效果，保证其可靠运行。

Description

一种泵

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，特别是涉及一种泵。

背景技术

泵是用来产生动力，强迫热载体在热载体炉、用热设备及其管道***中液相流动的机械设备。伴随着现代工业和经济的迅速发展，泵在家用及商用领域得到广泛的应用。在小功率家用和商用泵上，因安装尺寸要求，将电路板内置在电机内部，实现一体化。

电路板的功率器件，工作时发热量较大，长期在高温环境下工作会加速功率器件老化，最终导致功率器件失效，影响泵运行性能。

有鉴于此，如何提高泵散热性能，保证泵的可靠运行是本领域技术人员目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种泵，通过对泵中电机的壳体结构进行优化设计，提高了泵的散热性能，保证了泵的可靠运行。

为实现上述目的，本发明提供了一种泵，包括泵体和电机，所述电机包括壳体、设置在所述壳体内腔中的定子部件、转子部件及固定在所述定子部件的带有功率器件的电路板，其特征在于，所述壳体包括底部和筒状部，所述功率器件朝向所述壳体的底部，所述壳体底部的内表面对应所述功率器件的位置设有凸台，所述凸台与所述功率器件之间设有散热构件，所述散热构件与所述凸台、所述功率器件分别抵接。

本发明通过在电机壳体底部的内表面相对电路板上的功率器件的位置设置凸台，并在凸台和功率器件之间设置散热构件，且散热构件与该两者分别抵接。如此，在泵运转工作时，电路板上的功率器件产生的高温热量可以通过散热构件传递给壳体，由于壳体的散热面积大，散热效率高，如此设置可大大提升泵的散热效果，保证泵的可靠运行，同时提高了功率器件以及电路板的使用寿命。

附图说明

图1为第一实施例中所述泵的结构示意图；

图2为图1中I处放大示意图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为本发明提供泵的电机壳体的结构示意图；

图5为第二实施例中所述泵的结构示意图。

图1至图5中：

电机1、壳体2、底部21、筒状部22、内表面211、外表面212；

凸台23、端面231、圆筒状内壁部24、凹槽25、肋条251、散热片26；

定子部件3、线圈31、环状支撑部32、绝缘层321、定位凸台322；

立柱34、定子铁芯35；

转子部件4、磁转子41、转子轴42、轴承43、端盖44、O型圈45；

电路板5、功率器件51、引脚52；

散热构件6、包封体7、泵体8。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图所示产品方位的不同，相应的方向和位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定。下文中所述的轴向和径向是指本发明所提供泵的电机的轴方向和径方向。下文中所述的功率器件是指输出功率比较大的电子元器件，其在工作过程中会发热，产生热量。

实施例1：

请参见图1、图2、图3和图4，其中，图1为本实施例所述泵的结构示意图，图2为图1中I处的放大示意图，图3为图2中A处的放大示意图，图4为本发明提供泵的电机壳体的结构示意图。

如图1、图2所示，本实施例提供的泵，包括电机1、泵体8，电机1与泵体8通过螺钉连接，当然也可以通过铆接、超声波焊接或激光焊接等方式连接。

电机1包括壳体2、定子部件3、转子部件4、电路板5。

定子部件3安装固定在壳体2内，包括供线圈31绕组的环状支撑部32，环状支撑部32包括用于固定定子铁芯35的绝缘层321、用于与壳体2的内侧壁定位的定位凸台322、以及用于将线路板5固定在定子部件3上的立柱34。

转子部件4包括磁转子41、与磁转子41一体连接的转子轴42、轴承43、端盖44、O型圈45。转子轴42一端套设有轴承43，并通过端盖44可旋转地将轴承43固定在转子轴42上，O型圈45套设在端盖44上形成的凹槽内。

电路板5包括功率器件51、将功率器件51通过焊接固定在电路板5上的引脚52、以及用于与定子部件3的立柱34配合固定的安装孔。引脚52一端电连接功率器件51，另一端电连接电路板5上的集成电路。

如图4所示，壳体2由导热性能良好的铝制合金材料通过模具铸造而成。如此，可使泵输送高温流体产生的热量以及功率器件工作时发出的热量及时通过壳体散发出去。壳体2大致呈杯状，包括底部21、筒状部22，底部21具有位于壳体内部的内表面211、位于壳体外部的外表面212。底部21的内表面211上竖直一体铸造设置有凸台23，当然凸台23也可以通过焊接等方式与壳体2固定连接。凸台23与电路板5的功率器件51之间设置有散热构件6，该散热构件6具体为膏状的导热硅脂等。具体实施时，该散热构件6可以先涂覆在功率器件51的上表面或者凸台23的端面231上，装配时通过功率器件51与凸台23的挤压从而填充这两者之间形成的间隙。当然，也可以两者都涂覆，只要能达到散热的效果都可以。如此设置，可将功率器件工作时发出的热量通过散热构件传递给壳体，并通过壳体向外散热。

底部21的外表面212上对应凸台23处开设有凹槽25，此处优选为平底槽，该凹槽25可以与壳体2铸造时一体成型，也可通过切割等其他方式加工成形。优选的，在凹槽25内设有与所述壳体2为一体式结构且高度小于等于凹槽25深度的散热肋条251，肋条的数量为1个以上，如此，可增加壳体的散热面积，有利于散热。具体实施时，本领域的技术人员可综合成本、加工难度、实际散热效果等多种因素，选择设定凹槽的具体形状、数量及肋条的数量。由功率器件51通过散热构件6传递到凸台23上的热量，首先由凹槽25及散热肋条251进行散热，剩余热量则继续由壳体2作为散热器进行散热，由于凹槽25及散热肋条251具有较大的散热面积，能够与空气进行充分的换热，因此具有显著的散热效果。

筒状部22在电机1的径向向外延伸设置有散热片26，该散热片26在壳体2铸造时与壳体的筒状部22一体成形。由于散热片26的散热面积足够大，可大大提升泵的整体散热效果。通过在底部21的外表面212设置散热片26，可增大散热面积，加快散热效率，使泵输送高温流体产生的热量以及功率器件工作时发出的热量及时通过壳体向外散热，保证了泵的工作性能稳定。

具体的，如图2所示，凸台23的端面231设置为平面，散热构件6涂覆全部端面231。通过上述设计，可以确保热量的有效传递面积最大化，使功率器件51工作时发出的热量更快速更有效地通过散热构件6传递至壳体2，再从壳体2向外散热，提高了散热效率，保证了泵的工作性能稳定。

进一步的，设凸台23与功率器件51在电机1轴方向的距离为T，也就是说，这两者之间的间隙为T，则T满足0.2mm≥T≥0.05mm。具体实施时，如图2所示，以定子部件3上的绝缘层321的上表面为基准面，通过专用工装夹具定位，控制功率器件51的上表面到绝缘层321的上表面的距离为A，同时控制凸台23的端面231到绝缘层321的上表面的距离为B，即B-A＝T，也就是说，将B和A的差量控制在0.05～0.2mm的范围内。如此设置，给涂覆散热构件6提供了合理的空间。若T小于0.05mm，则涂覆散热构件6的空间不足，也就是说，涂覆在凸台23与功率器件51之间的散热构件6的量不足，不能充分发挥其散热效果；反之，若T大于0.2mm，则所需要涂覆的散热构件6较多，不利于节约成本，且由于T过大，散热效率变慢，散热效果变差，不利于功率器件51工作时发出的热量及时传递至壳体2。

在本实施例中，以壳体2的底部21的内表面211为基准，设凸台23高出内表面211的高度为H，则H设置成H≥2mm。如此设置，可确保壳体2与电路板5的引脚52之间的电气间隙在安全范围内，保证安全性。

进一步的，设端面231的边缘与引脚52之间的最短爬电距离为L，则L设置成L≥4mm。爬电距离是指两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝缘表面测量的最短距离。具体到本实施例中，如图3所示，设凸台23的端面231与功率器件51在电机1轴方向的距离为a，即T＝a，凸台23的端面231与功率器件51的上端面边缘在电机1径方向的最短距离为b，功率器件51的上端面边缘与引脚在电机1轴方向最短距离为c，则最短爬电距离L＝a+b+c。如此设置，可确保引脚52和壳体2之间的最短爬电距离在安全范围内，保证安全性。

实施例2：

本实施例中与第一具体实施例中相同的内容不再重复叙述，主要对本实施例与第一具体实施例的不同之处进行说明。本实施例的泵与第一具体实施例的主要区别还包括将电路板5和壳体2固接成一体的包封体7。由于包封体7具有绝缘性，因此在本实施中对凸台23高出壳体2的底部21的内表面211的距离H以及凸台23的端面231的边缘与电路板5上的引脚52之间的最短爬电距离L的数值范围比实施例1宽，可以不作具体限定。

如图5所示，为清楚示出本方案与第一实施例的区别联系，同样功能的构件及结构均采用相同附图标记进行标示。

所述壳体的底部设有沿电机轴向向所述壳体内腔延伸的筒状壁部，所述筒状壁部与所述壳体的筒状部之间形成环状容纳腔，所述包封体将所述电路板包封在所述环状容纳腔内

本方案中，包封体7是由注塑料凝固形成的。壳体2的底部21的中心位置设有沿电机1轴向向壳体2内腔延伸的筒状壁部24，该筒状壁部24为中空状，可与转子部件3的套设在端盖44上的O型圈45密封配合，端盖44可插通该筒状壁部24并相对其旋转。这样，筒状壁部24与壳体2的筒状部22之间形成了环状容纳腔。具体实施时，将泵倒置，设置筒状壁部24距离底部21的内表面211的高度大于或者等于电路板5与底部21的内表面211的距离。这样，在该环状容纳腔中注入注塑料时，可确保注塑料淹没整个电路板5，即注塑料凝固后形成的包封体7可将电路板5的功率器件51整个包封在环状容纳腔中。由于包封体的导热率大于空气，如此设置，可快速有效地将泵输送高温流体产生的热量以及功率器件工作时发出的热量及时传递给壳体，再通过壳体向外散热。

基于第一实施例、第二实施例，本发明通过在壳体2的底部21的内表面211上，对应电路板5的功率器件51的位置设置凸台23，在凸台23与功率器件51之间设置散热构件6，并且该散热构件6与凸台23、功率器件51分别抵接。如此设置，可将功率器件51工作时发出的热量通过散热构件6及时传递给壳体2，并通过壳体2向外散热。从而大大提升了泵的散热效果，保证泵的可靠运行，同时也提高了功率器件以及电路板的使用寿命。

以上对本发明所提供的泵进行了详细介绍。本文中仅针对本发明的具体实施例进行了阐述，以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明特点的前提下，还可以做出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种泵，包括泵体和电机，所述电机包括壳体、设置在所述壳体内腔中的定子部件、转子部件及固定在所述定子部件的带有功率器件的电路板，其特征在于，所述壳体包括底部和筒状部，所述功率器件朝向所述壳体的底部，所述壳体底部的内表面对应所述功率器件的位置设有凸台，所述凸台与所述功率器件之间设有散热构件，所述散热构件与所述凸台、所述功率器件分别抵接。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述凸台的端面为平面，所述散热构件覆盖全部所述端面。

3.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，设所述凸台与所述功率器件在所述电机轴方向距离为T，则满足0.2mm≥T≥0.05mm。

4.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，设所述凸台高出所述壳体底部的内表面的距离为H，则满足H≥2mm。

5.根据权利要求4所述的泵，其特征在于，设所述端面的边缘与所述引脚之间的最短爬电距离为L，则满足L≥4mm。

6.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，还包括包封体，所述壳体的底部设有沿电机轴向向所述壳体内腔延伸的筒状壁部，所述筒状壁部与所述壳体的筒状部之间形成环状容纳腔，所述包封体将所述电路板包封在所述环状容纳腔内。

7.根据权利要求1-6所述的泵，其特征在于，所述壳体的底部的外表面相对应所述凸台的位置设有凹槽。

8.根据权利要求7所述的泵，其特征在于，所述凹槽内设置散热肋条。

9.根据权利要求7所述的泵，其特征在于，所述壳体由铝制合金材料构成，所述壳体的径向侧面设有一体铸造成形的散热片。