扁平式微型泵的制作方法

专利名称：扁平式微型泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扁平式微型泵，特别是一种采用轴向磁场设计的扁平式 微型泵，其具有体积微型化、高转动扭力、高出口压力与良好散热性等优点。
背景技术：
不论应用在水冷式散热系统、燃料电池中燃料输送的装置还是人工心脏 等领域，微型泵皆为非常重要的组件且扮演着极为关键的角色。因此，设计 制造一具有良好的密封性及高转动扭力、高流体出口压力与良好马达散热能 力的微型泵，已成为设计与生产者共同努力追求的目标。
离心式泵的架构通过定子上的线圈输入电流而产生磁场，与转子上的磁 铁产生磁力作用带动叶轮旋转进而使流体流动。依据泵的马达设置方式可以 概分为外挂式马达泵与内插式马达泵，其优缺点分别如下所述
(1) 外挂式马达泵采用马达与泵本体分离式设计并通过传动轴传递动 力，其优点为组装容易与不易泄漏，只是所需组合空间变大、传动轴变长， 故马达转轴与叶轮轴对齐较为困难，如马达转轴与叶轮轴未对齐，则将造成 震动噪音并縮减其寿命。
(2) 内插式马达泵将马达嵌设于叶轮的轴芯位置处，马达直径受限于 叶片形状，导致扭力输出有所限制，若欲增加马达直径则会压縮叶片尺寸， 导致流量或压力输出受限。此外，由于马达局限于叶轮轴芯处，运转时产生 的热量不易发散，容易造成马达过热而影响使用寿命。
因此，为求兼顾体积微小化与低震动噪音，公知微型泵多属于内插式马
达泵。此外，公知微型泵如中国台湾专利公告第00587784号及第M321653 号所披露，均采用径向磁场的设计，其难以避免低输出扭力、低流体出口压 力与较差的马达散热能力等缺点，皆是当前此相关领域者所欲克服的难题
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明的主要目的在于，提供一种扁平式 微型泵，以改善公知微型泵所具有的低输出扭力、低流体出口压力与较差的 马达散热能力等缺点，并同时达成体积微型化。
为实现上述目的，本发明提供一种扁平式微型泵，应用于一流体的输送。 其包含一主体、 一转子以及一定子。主体包含一盖部及一底部，盖部与底部 之间的一结合面具有一防漏装置，且主体内部形成一腔部并具有一进口端与 一出口端。设置于腔部的转子包含一磁铁组、 一叶轮及一轴芯，磁铁组连结 于叶轮的一表面上，且磁铁组与叶轮通过轴芯定位并作同轴旋转。设置于腔 部的定子包含多个轴向对应于磁铁组的线圈组，线圈组与磁铁组产生一轴向 磁场带动叶轮旋转以将流体从进口端输送至出口端。
为实现上述目的，本发明另提供一种扁平式微型泵，其包含有一主体、 一转子、 一定子以及一封胶层。主体包含一盖部、 一身部及一底部依序相结 合，盖部与身部之间的一结合面具有一防漏装置，且主体内部形成一腔部并 具有一进口端与一出口端。转子设置于腔部内，其包含一磁铁组、 一叶轮及 一轴芯，磁铁组连结于叶轮的一表面上，且磁铁组与叶轮通过轴芯定位并作 同轴旋转。定子设置于身部与底部的腔部内，其包含多个轴向对应磁铁组的 线圈组，线圈组与磁铁组产生的一轴向磁场带动叶轮旋转以将流体从进口端 输送至出口端。封胶层位于身部与底部的部分腔部，其用以隔离线圈组并使 流体无法由身部与底部之间的一结合面泄漏。
本发明的扁平式微型泵采用轴向磁场设计，将磁铁组整合于叶轮上，并 使磁铁组与线圈组呈轴向排列，因此本发明的扁平式微型泵的结构紧密，且 外型轻薄短小。此外，由于磁铁组配合涡流泵的叶形设计，具有较多空间可 以加大马达直径，进而提高扭力与流体出口压力，而且具有较大的散热空间， 可以降低马达因过热导致使用寿命縮短的问题。


图1为本发明第一实施例的扁平式微型泵的示意图； 图2为本发明第一实施例的扁平式微型泵的组成组件图；以及 图3为本发明第二实施例的扁平式微型泵的组成组件图。 其中，附图标记说明如下:io扁平式微型泵12主体
14转子16定子
18盖部20底部
22结合面24沟槽
26 O型防漏垫圈28螺丝
30进口端32出口端
34轴衬36固定座
38磁铁组40叶轮
42轴芯44叶片
46凹陷区48线圈组
50基板60扁平式微型泵
62主体64转子
66定子68盖部
70身部72底部
74结合面76沟槽
780型防漏垫圈80螺丝
82进口端84出口端
86轴衬88固定座
90磁铁组92叶轮
94轴芯96叶片
98凹陷区IOO线圈组
102基板104开口
106结合面
具体实施例方式
为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，特结合相关
实施例及图式详细说明如下
请参照图l，其为本发明第一实施例的扁平式微型泵的示意图。本发明 第一实施例的扁平式微型泵10应用于一流体(图未示)的输送，此流体可 为水冷式散热系统中的冷却液、燃料电池中使用的燃料或人工心脏所输送的血液等。
请参照图2，其为本发明第一实施例的扁平式微型泵的组成组件图。本 发明第一实施例的扁平式微型泵10主要包含有一主体12、 一转子14以及一 定子16。主体12包含一盖部18及一底部20。其中盖部18与底部20之间 的一结合面22具有一防漏装置，如本实施例中放置于一沟槽24的O型防漏 垫圈26，且主体12可利用多个螺丝28拴紧和固定盖部18与底部20并压縮 O型防漏垫圈26以形成密封防漏状态。此外，主体12内部形成有一腔部(图 未示)，且其具有设置于盖部18的侧边的一进口端30与一出口端32以及 位于底部20的一装设有一轴衬34的固定座36，其中轴衬34为一免上油润 滑的轴衬。值得注意的是，进口端30与出口端32并不局限设置于盖部18， 在其它实施例中，进口端30与出口端32可依设计而被设置于底部20，且固 定座36并不局限位于底部20，在其它实施例中，固定座36亦可依设计而位 于盖部18，或同时在底部20及盖部18皆设置固定座36。
转子14设置于腔部中，其包含有一磁铁组38、 一叶轮40及一轴芯42。 其中磁铁组38可为一环状磁铁，且其固定于叶轮40的一下表面(图未示) 上并介于叶轮40外圆周的多个叶片44与轴芯42之间，而叶轮40的下表面 上介于叶轮40外圆周的叶片44与轴芯42之间可具有对应于环状磁铁的一 环形凹陷区(图未示)，且环状磁铁可利用黏贴或嵌入的方式固定于环形凹 陷区。此外，轴芯42连结装设于固定座36的轴衬34，且磁铁组38与叶轮 40通过轴芯42定位并连结轴衬34作同轴旋转。
定子16设置于腔部的位于底部20的一凹陷区46中，其包含有多个轴 向对应磁铁组38的线圈组48与一配置线圈组48的基板50。其中线圈组48 与磁铁组38产生一轴向磁场带动叶轮40旋转以将流体从进口端30输送至 出口端32。值得注意的是，在其它实施例中，磁铁组38可包含多个各自独 立的磁铁，且其分别对应定子16的线圈组48并固定于叶轮40的下表面。
扁平式微型泵10的主体12还包含有至少一开口 (图未示)，所述开口 连通主体12外部与凹陷区46，以使线圈组48能经由开口与主体12外部作 电性连接，且一封胶层(图未示)覆盖凹陷区46以密封线圈组48与开口， 通过封胶层的密封可隔离流体与线圈组48并防止流体经由开口泄漏。此外， 主体12的一内侧壁(图未示)与叶轮40之间mH"—ttXS^i +且隔板介于进口端30与出口端32之间以分隔出一高压区(图未示)及一低压 区(图未示)。本发明第一实施例的扁平式微型泵10利用设置于主体12外 部或内部基板50上的一驱动器(图未示)以驱动线圈组48产生轴向磁场带 动连结于叶轮40的磁铁组38旋转，以将流体从进口端30输送至出口端32。
请参照图3，其为本发明第二实施例的扁平式微型泵的组成组件图。本 发明第二实施例的扁平式微型泵60应用于一流体(图未示)的输送，其主 要包含有一主体62、 一转子64、 一定子66以及一封胶层(图未示)。
主体62包含依序相结合的一盖部68、 一身部70及一底部72。其中盖 部68与身部70之间的一结合面74具有一防漏装置，如本实施例中放置于 一沟槽76的O型防漏垫圈78，且主体62可利用多个螺丝80拴紧固定盖部 68、身部70与底部72并压縮O型防漏垫圈78以形成密封防漏状态。此外， 主体62内部形成有一腔部(图未示)，且其具有设置于盖部68的侧边的一 进口端82与一出口端84以及位于底部72的一装设有一轴衬86的固定座88， 其中轴衬86为一免上油润滑的轴衬。值得注意的是，进口端82与出口端84 并不局限设置于盖部68，在其它实施例中，进口端82与出口端84可依设计 而被设置于身部70，且固定座88并不局限位于底部72，在其它实施例中， 固定座88亦可依设计而位于盖部68，或同时在底部72及盖部68皆设置固 定座88。
转子64设置于腔部中，其包含有一磁铁组90、 一叶轮92及一轴芯94。 其中磁铁组90可为一环状磁铁且其固定于叶轮92的一下表面(图未示)上 并介于叶轮92外圆周的多个叶片96与轴芯94之间，而叶轮92的下表面上 的介于叶轮92外圆周的叶片96与轴芯94之间可具有对应于环状磁铁的一 环形凹陷区(图未示)，且环状磁铁可利用黏贴或嵌入的方式固定于环形凹 陷区。此外，轴芯94连结装设于固定座88的轴衬86，且磁铁组90与叶轮 92通过轴芯94定位并连结轴衬86作同轴旋转。
定子66设置于腔部的位于身部70与底部72的一凹陷区98中，其包含 有多个轴向对应于磁铁组90的线圈组100与一配置线圈组100的基板102。 其中线圈组100与磁铁组90产生一轴向磁场带动叶轮92旋转以将流体从进 口端82输送至出口端84。值得注意的是，在其它实施例中，磁铁组90可包 含多个各自独立的磁铁，且其分别对应定子66的线圈组100并固定于叶轮92的下表面。
扁平式微型泵60的主体62另包含有至少一设置于底部72的开口 104， 其连通主体62外部与凹陷区98以使线圈组100能经由开口 104与主体62 外部作电性连接。在其它实施例中，开口 104并不局限设置于底部72，其亦 可设置于身部70的侧边。
封胶层位于身部70与底部72的部分腔部中并覆盖凹陷区98，以隔离线 圈组100并使该流体无法由身部70与底部72之间的一结合面106泄漏，且 通过封胶层的密封可防止流体经由开口 104泄漏。此外，主体62的一内侧 壁(图未示)与叶轮92之间设置有一隔板(图未示)，且隔板介于进口端 82与出口端84之间以分隔出一高压区(图未示)及一低压区(图未示)。 本发明第二实施例的扁平式微型泵60利用设置于主体62外部或内部基板 102上的一驱动器(图未示)来驱动线圈组IOO产生轴向磁场带动连结于叶 轮92的磁铁组90旋转，以将流体从进口端82输送至出口端84。
与公知技术比较，本发明的扁平式微型泵采用轴向磁场设计，将磁铁组 整合于叶轮上，并使磁铁组与线圈组呈轴向排列，因此本发明的扁平式微型 泵的结构紧密，且外型轻薄短小。此外，由于磁铁组配合涡流泵的叶形设计， 具有较多空间可以加大马达直径，进而提高转动扭力与流体出口压力，而且 具有较大的散热空间，可以降低马达因过热导致使用寿命縮短的问题。
虽然本发明以前述的较佳实施例如上披露，然其并非用以限定本发明， 任何熟悉相关技术的人士，在不脱离本发明的精神和范围内，所作更动与润 饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。
权利要求
1. 一种扁平式微型泵，应用于一流体的输送，该扁平式微型泵包含一主体，其包含一盖部及一底部，该盖部与该底部之间的一结合面具有一防漏装置，且该主体内部形成一腔部并具有一进口端与一出口端；一设置于该腔部的转子，其包含一磁铁组、一叶轮及一轴芯，该磁铁组连结于该叶轮的一表面上，且该磁铁组与该叶轮通过该轴芯定位并作同轴旋转；以及一设置于该腔部的定子，其包含多个轴向对应于该磁铁组的线圈组，所述线圈组与该磁铁组产生一轴向磁场带动该叶轮旋转以将该流体从该进口端输送至该出口端。
2. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中该盖部包含一装设有一轴衬 的固定座，该轴芯连结该轴衬作旋转。
3. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中该底部包含一装设有一轴衬 的固定座，该轴芯连结该轴衬作旋转。
4. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中该防漏装置为一装设于该盖 部与该底部之间的一垫圈。
5. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中该磁铁组为一环状磁铁，且 该环状磁铁固定于该叶轮的该表面上，介于该叶轮外圆周的多个叶片与该轴 芯之间。
6. 如权利要求5所述的扁平式微型泵，其中该叶轮的该表面上介于该叶 轮外圆周的所述叶片与该轴芯之间具有一环形凹陷区，该环形凹陷区对应该 环状磁铁，且该环状磁铁固定于该环形凹陷区。
7. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中该磁铁组包含多个磁铁，其 分别对应该定子的所述线圈组并固定于该叶轮的该表面。
8. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中所述线圈组利用一封胶层作 密封。
9. 如权利要求8所述的扁平式微型泵，其中该主体另包含有至少一开 口，以使所述线圈组经由该开口与该主体外部作电性连接，且该封胶层密封 所述线圈组与该开口。
10. 如权利要求1所述的扁平式微型泵，其中该主体的一内侧壁与该叶轮之间设置有一隔板，且该隔板介于该进口端与该出口端之间以分隔出一高压区及一低压区。
11. 一种扁平式微型泵，应用于一流体的输送，该扁平式微型泵包含 一主体，其包含依序相结合的一盖部、 一身部及一底部，该盖部与该身部之间的一结合面具有一防漏装置，且该主体内部形成一腔部并具有一进口 端与一出口端；一设置于该腔部的转子，其包含一磁铁组、 一叶轮及一轴芯，该磁铁组 连结于该叶轮的一表面上，且该磁铁组与该叶轮通过该轴芯定位并作同轴旋 转；一设置于该身部与该底部的该腔部的定子，其包含多个轴向对应该磁铁 组的线圈组，所述线圈组与该磁铁组产生的一轴向磁场带动该叶轮旋转以将 该流体从该进口端输送至该出口端；以及一封胶层，其位于该身部与该底部的部分该腔部，以隔离该线圈组并使 该流体无法由该身部与该底部之间的一结合面泄漏。
12. 如权利要求11所述的扁平式微型泵，其中该盖部包含一装设有一轴 衬的固定座，该轴芯连结该轴衬作旋转。
13. 如权利要求11所述的扁平式微型泵，其中该底部包含一装设有一轴 衬的固定座，该轴芯连结该轴衬作旋转。
14. 如权利要求11所述的扁平式微型泵，其中该防漏装置为一装设于该 盖部与该身部之间的一垫圈。
15. 如权利要求ll所述的扁平式微型泵，其中该磁铁组为一环状磁铁， 且该环状磁铁固定于该叶轮的该表面上，并介于该叶轮外圆周的多个叶片与 该轴芯之间。
16. 如权利要求15所述的扁平式微型泵，其中该叶轮的该表面上介于该 叶轮外圆周的所述叶片与该轴芯之间具有一环形凹陷区，该环形凹陷区对应 该环状磁铁，且该环状磁铁固定于该环形凹陷区。
17. 如权利要求ll所述的扁平式微型泵，其中该磁铁组包含多个磁铁， 其分别对应该定子的所述线圈组并固定于该叶轮的该表面。
18. 如权利要求11所述的扁平式微型泵，其中该主体另包含有至少一开口，以使所述线圈组经由该开口与该主体外部作电性连接，且该封胶层密封 该开口。
19.如权利要求11所述的扁平式微型泵，其中该主体的一内侧壁与该叶轮之间设置有一隔板，且该隔板介于该进口端与该出口端之间以分隔出一高 压区及一低压区。
全文摘要
一种扁平式微型泵，应用于一流体的输送。其包含一主体、一转子以及一定子。主体包含一盖部及一底部，盖部与底部之间的一结合面具有一防漏装置，且主体内部形成一腔部并具有一进口端与一出口端。转子设置于腔部内，其包含一磁铁组、一叶轮及一轴芯，磁铁组连结于叶轮的一表面上，且磁铁组与叶轮通过轴芯定位并作同轴旋转。定子设置于腔部内，其包含多个轴向对应磁铁组的线圈组，线圈组与磁铁组产生一轴向磁场带动叶轮旋转以将流体从进口端输送至出口端。本发明的扁平式微型泵采用轴向磁场设计，可达到缩小体积、提升泵的转动扭力、出口压力与散热性等目的。
文档编号F04D13/06GK101469717SQ20071030811
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者吴信毅, 江易儒, 陈国丰, 黄聪文 申请人:财团法人金属工业研究发展中心