一种旋涡式微型泵制造技术

本发明专利技术属于微型泵相关技术领域，其公开了一种旋涡式微型泵，所述微型泵包括蜗壳、转子组件、定子组件及底座，所述蜗壳连接于所述底座，两者共同形成有泵腔；所述转子组件收容于所述泵腔内，其转动地连接于所述底座；所述定子组件设置在所述底座内，且所述转子组件套设在所述定子组件外侧；所述转子组件包括柱状的叶轮，所述叶轮转动地连接于所述底座，其包括叶轮基体、多个上叶片、多个下叶片及环状的叶片分隔体，所述叶片分隔体设置在所述叶轮基体的外圆周上，所述上叶片及所述下叶片分别设置在所述叶片分隔体上，且所述上叶片及所述下叶片分别位于所述叶片相背的两侧。本发明专利技术提高了扬程及效率，适用性较强，且结构紧凑。

A kind of vortex micro pump

【技术实现步骤摘要】
一种旋涡式微型泵
本专利技术属于微型泵相关
，更具体地，涉及一种旋涡式微型泵。
技术介绍
泵是一种输送流体或者使流体增压的机械，被广泛应用于药物输送、航空航天和电子器件液冷散热等多个领域。随着各种器件向小型化、轻薄化发展，对微型泵的厚度和体积提出了更高的要求，而微型泵是一个包含电气、机械、流体等多个组成部分的复杂运动系统，其厚度和体积的进一步减小较为困难。以电子器件液冷散热系统为例，随着电子器件的集成度越来越高，性能越来越强，其发热量也越来越大，若无有效的散热方式，其温度将会越来越高，严重威胁电子器件的寿命和可靠性，甚至无法正常工作。液冷散热系统作为新一代的主动散热技术已经广泛应用于数据中心、高性能个人电脑等高端场景，其通过驱动工作流体将芯片产生的热量带走，能够有效地控制芯片温度。微型泵作为液冷散热系统的核心驱动部件，驱动工作流体在液冷系统中不断循环，但由于其结构复杂、包含运动部件，是液冷散热系统小型化、轻薄化的瓶颈所在。目前，水力性能满足液冷系统扬程需求的微型泵的尺寸大多较大，无法满足便携电子设备(如笔记本电脑、手机等)对微型泵的厚度要求，而现有的薄型微型泵由于厚度受限，设计方法不成熟，主要存在以下问题：1.叶轮尺寸较小导致微型泵能够提供的扬程较低；2.叶轮和泵腔的设计粗糙，泵腔设计没有与叶轮进行匹配，使得叶轮对流体做的功在微型泵内部有较多损耗，水力效率低下；3.电机尺寸较小，电机形式多采用内转子式，额定驱动力不足，导致微型泵工作时，电机处于过负载状态，效率极低。
技术实现思路
<br>针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种旋涡式微型泵，其基于现有微型泵的工作特点，研究及设计了一种扬程及效率较高的旋涡式微型泵。所述微型泵通过设计的叶轮、流道结构，使得叶片对流体多次做功，使得同一转速下相同尺寸的叶轮具有更高的扬程；且叶片分隔体的存在使上下流体相互之间无冲击，以提高叶轮对流体的做功效率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种旋涡式微型泵，所述微型泵包括蜗壳、转子组件、定子组件及底座，所述蜗壳连接于所述底座，两者共同形成有泵腔；所述转子组件收容于所述泵腔内，其转动地连接于所述底座；所述定子组件设置在所述底座内，且所述转子组件套设在所述定子组件外侧；所述转子组件包括柱状的叶轮，所述叶轮转动地连接于所述底座，其包括叶轮基体、多个上叶片、多个下叶片及环状的叶片分隔体，所述叶片分隔体设置在所述叶轮基体的外圆周上，所述上叶片及所述下叶片分别设置在所述叶片分隔体上，且所述上叶片及所述下叶片分别位于所述叶片分隔体相背的两侧。进一步地，所述蜗壳形成有阶梯状的第一泵腔，所述第一泵腔包括相连通的第一凹槽及第一弧形槽，所述第一凹槽贯穿所述第一弧形槽的底面；所述底座形成有第二泵腔，所述第二泵腔与所述第一泵腔共同形成所述泵腔，其包括相连通的第二凹槽及第二弧形槽，所述第二凹槽贯穿所述第二弧形槽的底面，且其呈环状；所述第一弧形槽及所述第二弧形槽共同形成环状的U型槽，所述上叶片、所述下叶片及所述叶片分隔体收容于所述U型槽内。进一步地，所述U型槽的形状与所述叶轮的形状相匹配；所述上叶片与所述U型槽的内壁之间的间隙为0.05mm～0.2mm。进一步地，所述转子组件为对称结构，所述叶片分隔体与所述上叶片及所述下叶片之间的连接部相对设置。进一步地，所述蜗壳上还形成有间隔设置的第一引流槽及第二引流槽，所述第一引流槽的一端及所述第二引流槽的一端均与所述第一弧形槽相连通；所述蜗壳还包括蜗壳凸起，所述蜗壳凸起设置在所述第一弧形槽的底面上，其位于所述第一引流槽及所述第二引流槽之间，以将所述第一引流槽及所述第二引流槽隔断，避免所述第一引流槽与所述第二引流槽内的流体直接互通。进一步地，所述底座上还形成有间隔设置的第三引流槽及第四引流槽，所述第三引流槽的一端及所述第四引流槽的一端分别与所述第二弧形槽相连通；所述底座还包括底座凸起，所述底座凸起位于所述第三引流槽与所述第四引流槽之间，以隔绝所述第三引流槽及所述第四引流槽；所述第三引流槽及所述第四引流槽的位置及形状分别与所述第一引流槽及所述第二引流槽的位置及形状相对应，以形成两个间隔的引流槽，两个引流槽用于为流体进出所述U型槽提供通道。进一步地，所述转子组件还包括马达壳及永磁体，环状的所述永磁体设置在环状的所述马达壳内；所述叶轮基体开设有收容槽，所述马达壳设置在所述收容槽内，所述永磁体套设在所述定子组件的外部。进一步地，所述转子组件还包括陶瓷轴及卡圈，所述卡圈设置在所述陶瓷轴的一端上；所述微型泵还包括轴承及耐磨片，所述底座开设有轴承孔，所述轴承孔内设置有轴承，所述陶瓷轴设置有所述卡圈的一端穿过所述轴承后伸入所述轴承孔，所述耐磨片设置在所述陶瓷轴与所述轴承孔的底面之间；所述陶瓷轴的另一端连接于所述叶轮。进一步地，所述底座远离所述蜗壳的一端还开设有定子槽，所述定子组件设置在所述定子槽内，所述定子组件的中心轴、所述转子组件的中心轴及所述陶瓷转轴的中心轴重合。进一步地，所述微型泵还包括控制器及密封件，所述控制器连接于所述底座，其用于控制所述定子组件；所述蜗壳还开设有密封件槽，所述密封件收容于所述密封件槽内，其位于所述蜗壳与所述底座之间。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的旋涡式微型泵主要具有以下有益效果：1.上下叶片之间设置有叶片分隔体，在所述叶片分隔体的上下两股流体不会产生冲击，减小了流体的内损耗，提高了叶轮对流体的做功功率及微型泵的效率。2.所述上叶片及所述下叶片分别设置在所述叶片分隔体上，所述上叶片及所述下叶片分别位于所述叶片分隔体相背的两侧，上下叶片旋转以对流体做功，流体在离心力的作用下离开叶片区域进入泵腔，由于泵腔内流体的速度低于叶轮区域流体，进入泵腔的流体速度将会降低，压力升高，同时在内壁的引导作用下进入叶片的根部，流体会多次进出泵腔，每次进出泵腔，流体都会从叶片获取能量，压力升高，由此使得微型泵具有较高的扬程。3.所述定子组件的中心轴、所述转子组件的中心轴及所述陶瓷转轴的中心轴重合，所述转子组件套设在所述定子组件外侧，如此使得相同厚度的微型泵中能够具有更大的电机，适用性更强，结构紧凑，空间利用率更高；且采用扭矩更高的外转子式电机型式(转子组件位于定子组件外侧)，提高了电机的额定驱动力，使电机在高效率区域工作，进而提高了微型泵的效率。4.所述U型槽的形状与所述叶轮的形状相匹配，所述上叶片与所述U型槽的内壁之间的间隙为0.05mm～0.2mm，如此降低了流体在泵腔内的不规则流动，提高了叶轮对流体的做功功率。附图说明图1是本专利技术较佳实施方式提供的旋涡式微型泵的分解示意图；图2是图1中的旋涡式微型泵沿一个角度的剖视图；图3是图1中的旋涡式微型泵的叶轮的示意图；图4是图1中的旋涡式微型泵的蜗壳的示意图；图5是图1中的旋涡式微型泵的底座的示意图；图6是图1中的旋涡式微型泵的蜗壳和底座的装备示意图；图7是图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋涡式微型泵，其特征在于：/n所述微型泵包括蜗壳(1)、转子组件(3)、定子组件(6)及底座(7)，所述蜗壳(1)连接于所述底座(7)，两者共同形成有泵腔；所述转子组件(3)收容于所述泵腔内，其转动地连接于所述底座(7)；所述定子组件(6)设置在所述底座(7)内，且所述转子组件(3)套设在所述定子组件(6)外侧；/n所述转子组件(3)包括柱状的叶轮(301)，所述叶轮(301)转动地连接于所述底座(7)，其包括叶轮基体(3011)、多个上叶片(3012)、多个下叶片(3014)及环状的叶片分隔体(3013)，所述叶片分隔体(3013)设置在所述叶轮基体(3011)的外圆周上，所述上叶片(3012)及所述下叶片(3014)分别设置在所述叶片分隔体(3013)上，且所述上叶片(3012)及所述下叶片(3014)分别位于所述叶片分隔体相背的两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋涡式微型泵，其特征在于：
所述微型泵包括蜗壳(1)、转子组件(3)、定子组件(6)及底座(7)，所述蜗壳(1)连接于所述底座(7)，两者共同形成有泵腔；所述转子组件(3)收容于所述泵腔内，其转动地连接于所述底座(7)；所述定子组件(6)设置在所述底座(7)内，且所述转子组件(3)套设在所述定子组件(6)外侧；
所述转子组件(3)包括柱状的叶轮(301)，所述叶轮(301)转动地连接于所述底座(7)，其包括叶轮基体(3011)、多个上叶片(3012)、多个下叶片(3014)及环状的叶片分隔体(3013)，所述叶片分隔体(3013)设置在所述叶轮基体(3011)的外圆周上，所述上叶片(3012)及所述下叶片(3014)分别设置在所述叶片分隔体(3013)上，且所述上叶片(3012)及所述下叶片(3014)分别位于所述叶片分隔体相背的两侧。


2.如权利要求1所述的旋涡式微型泵，其特征在于：所述蜗壳(1)形成有阶梯状的第一泵腔(101)，所述第一泵腔(101)包括相连通的第一凹槽及第一弧形槽，所述第一凹槽贯穿所述第一弧形槽的底面；所述底座(7)形成有第二泵腔(701)，所述第二泵腔(701)与所述第一泵腔(101)共同形成所述泵腔，其包括相连通的第二凹槽及第二弧形槽，所述第二凹槽贯穿所述第二弧形槽的底面，且其呈环状；所述第一弧形槽及所述第二弧形槽共同形成环状的U型槽，所述上叶片(3012)、所述下叶片(3014)及所述叶片分隔体(3013)收容于所述U型槽内。


3.如权利要求2所述的旋涡式微型泵，其特征在于：所述U型槽的形状与所述叶轮(301)的形状相匹配；所述上叶片(3012)与所述U型槽的内壁之间的间隙为0.05mm～0.2mm。


4.如权利要求3所述的旋涡式微型泵，其特征在于：所述转子组件(3)为对称结构，所述叶片分隔体(3013)与所述上叶片(3012)及所述下叶片(3014)之间的连接部相对设置。


5.如权利要求2所述的旋涡式微型泵，其特征在于：所述蜗壳(1)上还形成有间隔设置的第一引流槽(103)及第二引流槽(104)，所述第一引流槽(103)的一端及所述第二引流槽(104)的一端均与所述第一弧形槽相连通；所述蜗壳(1)还包括蜗壳(1)凸起(102)，所述蜗壳(1)凸起(102)设置在所述第一弧形槽的底面上，其位于所述第一引流槽(103)及所述第二引流槽(104)之间，以将所述第一引流槽(103)及所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，范义文，吴睿康，张治国，陈奇，傅登初，
申请(专利权)人：华中科技大学，华为终端有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42