具有冷却的湿运行区域的电动液体泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电动液体泵。所述泵的转子配备有多个器件，这些器件在转子的旋转运行中在泵驱动装置的湿运行区域中产生至少部分轴向取向的液体流。通过该液体流能够冷却泵的布置在湿运行区域中或湿运行区域处的部件。
【专利说明】具有冷却的湿运行区域的电动液体泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有泵轴的电动液体泵，该泵轴具有轴和构造为湿运行区域的电动的泵驱动装置，该泵驱动装置具有布置在泵轴上的转子以及通过环形间隙包围该转子的定子。
【背景技术】
[0002]这种液体泵(流体泵)例如作为冷却流体泵、润滑剂泵等用在机动车中，特别是作为水泵、油泵和类似物。
[0003]在许多情况下都希望用这种液体泵冷却湿运行区域(泵驱动装置)，从而例如将布置在那里的电动或者电子部件保持在尽可能低的温度中。为此例如设计一种实施方式，其中，穿透的轴确保在湿运行区域(连接叶轮出口上的压力)和泵的抽吸侧之间的扼流短路。然而在此的缺点是成本较高以及泵的效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，实现一种开头所再现的类型的电动液体泵，其利用简单的结构确保湿运行区域(泵驱动装置)的特别良好的散热。
[0005]根据本发明，该目的在利用所给出类型的电动液体泵时由此实现，即转子配有多个器件，这些器件在转子的旋转运行中在泵驱动装置的湿运行区域中产生至少部分轴向取向的液体流。
[0006]因此，根据本发明确保在电动液体泵的转子和定子之间的湿运行区域的强制穿流。通过强制的液体流产生冷却效果，借此可以冷却布置在湿运行区域中或湿运行区域处的部件，例如在热连接该区域的电子件。
[0007]在本发明的一种特别优选的实施方式中，这些器件由转子中的至少一个空腔和在两个转子端侧上的用于空腔的开口构成，其中优选地，在一个端侧上的一个开口比相对设置的端侧上的开口位于径向更靠外处。在此，在自身转动的转子的空腔内的液压分布确保液体穿过在径向上布置在内部的开口流入，并且确保液体穿过在径向上布置在外部的开口流出。于是产生穿过转子空腔的液体流方向，并且结合转子和定子之间的环形间隙总体上产生在泵驱动装置的湿运行区域中的环形液体流。
[0008]因此根据本发明，利用简单的器件产生电动液体泵的湿运行区域的穿流，并且因此以简单并低成本的方式实现冷却湿运行区域中/处的部件，例如为热连接在该区域的电子件。
[0009]特别地，由转子端壁中的通孔构成在两个转子端侧上的用于转子空腔的开口。因此，转子的至少一个空腔优选地在转子的两个端面上利用端壁(合适的金属片)遮盖，在这些端壁内设计有通孔。两个端壁的区别在于，在其中一个端壁上设计了至少一个通孔，其比设计在相对设置的端壁上的至少一个通孔布置在径向更靠外的位置上。优选地，为每个端壁设计了多个开口或通孔，它们例如能够以相同的周向间距布置。每个端壁的通孔的合适的数量是三个。
[0010]转子可以具有一个或者多个在其内部的空腔。这些空腔可以单独地构成或者彼此连接。特别优选的是一种实施方式，其中，转子具有圆柱体形状并且具有多个以周向间距布置的、通过接片彼此分开的空腔，这些空腔分别在一个端侧上配有一个开口。因此，在这种实施方式中，液体穿流过每个空腔，这是因为对于每个空腔来说，通过开口在端侧上的不同的径向布置而产生相应的强制流动。
[0011]在这种实施方式中，转子特别是在横截面中具有近似三角形的、通过轮辐式的接片彼此分开的空腔。相应的轮辐式的接片确保了转子所需的稳定性，而空腔确保所期望的强制流动效果。
[0012]因此，根据本发明优选地产生强制液体流，其设计为穿过转子的至少一个空腔、径向靠外的开口、在转子和定子之间的环形间隙和径向靠内的开口的环流。环流确保了在湿运行区域中足够大的液体循环，并且因此确保了所期望的冷却效果。在此能够与电动液体泵的主液体流进行交换，由此进一步推动散热效果。
[0013]泵驱动装置的湿运行区域优选地通过缝隙式管限定，该缝隙式管在转子和定子之间延伸并且包围住转子。因此，在转子和定子之间形成的间隙在该实施例中位于缝隙式管和转子之间，通过这些间隙进行液体循环。这种缝隙式管特别是构造成盆形，并且围绕着具有轴和轴承的转子延伸，直至转轮(叶轮)区域中，在这里实现与被输送的流体的液体流的连接，例如连接泵的螺旋形壳体。
[0014]缝隙式管可以与定子或者泵壳体或者螺旋形壳体连接，但是也可以设计为插入定子中的单独部件，此后定子被插入缝隙式管中。
[0015]因此，缝隙式管限定湿运行区域的范围，其中，在缝隙式管内部进行根据本发明实现的液体循环。
[0016]正如已经提到的那样，通过在湿运行区域内根据本发明实现的液体循环实现冷却布置在湿运行区域中或者湿运行区域出的部件。这特别适用于布置在转子背离转轮(叶轮)一侧上的部件，并且这些部件接触湿运行区域的部件，或者说与位于转子的这个端侧区域中的部件相邻布置。由在这个区域中的相应部件提供的热量传递到湿运行区域的液体上，并且通过根据本发明引起的液体循环从这个区域向外导出。通过液体循环产生相应的冷却效果。加热的液体到达与叶轮相邻的湿运行区域中，在此可以与泵的主液体流进行交换，由此进一步推动冷却效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面借助实施例结合附图详细阐述本发明。其示出:
[0018]图1是穿过液体泵的一个实施例的纵剖面图，和
[0019]图2是图1的液体泵的转子的细节图，其中，在左图中在纵剖面中示出转子，在右图中在左视图中示出转子。
【具体实施方式】
[0020]在图中示出的液体泵是常见构造类型的机动车的液体泵。对本发明没有重要意义的相应部件在这里仅简短说明。泵具有入口 2和具有螺旋形壳体4和布置在驱动轴5上的叶轮3的泵区域。电动泵的泵驱动装置具有环形构造的定子7和布置在定子内的转子6，该转子布置在驱动轴5上。用于转轴5的轴承用9示出。在泵的图中右边部分中存在示意性示出的电子件10。所有的部件都安置在合适的泵壳体I内。
[0021]转子6位于缝隙式管8内，该缝隙式管被构造成盆形的，并且从叶轮区域或螺旋形壳体4出发延伸穿过定子7和转子6之间的间隙，并且包围在图中右边端侧上的转子。缝隙式管8从四周限定出湿运行区域的范围，其连接螺旋形壳体4内的液体流。在图1中用12表示湿运行区域，在此它被填充了要输送的液体。
[0022]一般来说，在泵运行并且转子6旋转期间，湿运行区域内的液体处于相对非运动的状态。然而，根据本发明，转子6如下地构成(在图1中未示出)，即，在湿运行区域12内，当泵在转子6旋转时运行时，实现液体循环，借助液体循环传递到湿运行区域内的液体上的热量，例如来自电子结构单元10，能够在图中轴向上从右向左导出并且输送给电动泵的主液体流。在图1中通过所示箭头示意性示出电子件10在湿运行区域12上用于散热的可能的热连接方式。
[0023]为了实现理想的液体循环，转子6在其内部具有空腔13 (见图2)，它通过转子的两个端侧上的合适的通孔14，15与包围着转子的湿运行区域12连接。在每个端侧上布置了三个通孔，其中，在图中的左边端侧上的通孔14布置在比图中的右端侧上的通孔15径向更靠外处。在此，自身转动的转子的空腔13内的液压分布确保液体穿过布置在径向靠内的开口 15流入，并且确保液体通过径向靠外的开口 14流出。于是得出穿过转子基本上在图2中轴向上从右向左的液体流，并且结合在转子和定子(在转子和缝隙式管)之间的环形间隙总体上在泵驱动装置的湿运行区域内产生环形的液体流动(液体循环)。
[0024]因此，根据附图，湿运行区域内通过电子件10加热的液体能够穿过转子6的开口15流入空腔13，从轴向上穿流过空腔13并且从在径向上更靠外布置的开口 14出发从转子向外流出，并且在相应的湿运行区域12内发出热能。于是液体就可以在相反的轴向上经过转子和缝隙式管8之间的间隙11，并且再次到达转子的另一个端侧区域。因此以这种方式利用简单的器件实现湿运行区域内的液体循环，借助液体循环能够为相应的结构单元散热。
【权利要求】
1.一种具有泵轴的电动的液体泵，所述泵轴具有轴和构造为湿运行区域的电动的泵驱动装置，所述泵驱动装置具有布置在所述轴上的转子以及通过环形间隙包围所述转子的定子，其特征在于，所述转子(6)配有多个器件，所述器件在所述转子的旋转运行中在所述泵驱动装置的所述湿运行区域(12)中产生至少部分轴向取向的液体流。
2.根据权利要求1所述的液体泵，其特征在于，用于产生所述至少部分轴向取向的液体流的所述器件包括实现所述转子(6)的轴向穿流的转子空腔(13)。
3.根据权利要求2所述的液体泵，其特征在于，用于所述空腔(13)的开口(14，15)形成在两个转子端侧上，其中，在一个端侧上的一个开口(14)比相对设置的所述端侧上的开口(15)位于径向更靠外处。
4.根据权利要求3所述的液体泵，其特征在于，所述开口(14，15)由转子端壁中的通孔构成。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的液体泵，其特征在于，所述转子(6)具有圆柱体形状，并且具有多个以周向间距布置的、通过接片彼此分开的空腔，所述空腔分别在端侧配有开口。
6.根据权利要求5所述的液体泵，其特征在于，所述转子(6)在横截面中具有近似三角形的、通过轮辐形的接片彼此分开的空腔。
7.根据前述权利要求中任一项所述的液体泵，其特征在于，所述液体泵在湿运行区域(12)具有待冷却的、特别是电动/电子的结构单元(10)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的液体泵，其特征在于，所述液体流设计为穿过至少一个所述空腔(13)、径向靠外的开口(14)、在所述转子和所述定子之间的所述环形间隙和径向靠内的开口(15)的环流。
9.根据前述权利要求中任一项所述的液体泵，其特征在于，所述泵驱动装置的所述湿运行区域(12)由缝隙式管(8)限定，所述缝隙式管在所述转子(6)和所述定子(7)之间延伸，并且包围所述转子(6)。
【文档编号】F04D29/58GK103502652SQ201280005729
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年1月17日 优先权日:2011年1月21日
【发明者】德特勒夫·科鲁特泽, 彼得·克普勒 申请人:大陆汽车有限责任公司