一种离心泵

摘要: 本发明属于离心泵,特别涉及一种离心泵。背景技术:1、离心泵是一种将原动机的机械能变为流体能量从而达到抽送流体目的的设备,被广泛应用于冷却系统、医疗设备、实验室设...
一种离心泵

本发明属于离心泵,特别涉及一种离心泵。

背景技术:

1、离心泵是一种将原动机的机械能变为流体能量从而达到抽送流体目的的设备,被广泛应用于冷却系统、医疗设备、实验室设备、制药工业中的流体驱动。

2、减小泵体的厚度对于提升离心泵的应用效果具有重要意义。例如,随着ai产业的发展和算力的提升,芯片等硬件设备性能变得更强,随之而来的是计算机、手机等设备的发热量变高。随着笔记本电脑、手机等设备的轻薄化发展,空间的限制更加显著,更薄的液冷散热系统能够减少物理空间占用。离心泵作为液冷散热系统中的流体驱动部件,其厚度尺寸是制约散热系统整体厚度减小的重要因素。因此,设计更薄的离心泵是解决这个问题的关键之一。

3、离心泵根据离心力的原理将流体从中心吸入,经叶片对流体持续做功后从外周的出口流出。现有技术中离心泵主要通过改变流体入口方向来实现较薄的厚度,例如,可将流体入口方向设置为与叶片旋转轴的方向垂直。

4、目前现有技术的一个例子如图1所示,现有的离心泵包括进水体100,进水体100的进水体端面300上设置流道体500,流道体500与进水体端面300呈肘形结构连接,流道体500内部具有径向进水流道200,径向进水流道200具有进水接口400,实现径向进液并减小泵的厚度。

5、上述离心泵仅通过肘形弯曲的形式改变了入水管路的方向,在一定程度上减小了离心泵的厚度。然而,此法亦存在明显不足:首先,根据离心泵的工作原理,该方法未能通过引入特定的、合理的结构,引导流体从中心吸入,对于进一步减小泵体厚度的作用有限;其次,肘形连接的形式导致流体流向改变,增加了流体阻力,进而影响泵的性能。因此,只对离心泵流体入口方向进行简单的调整而减小厚度,但未在流道方面做出相应的合理优化设计,会使得流体在泵腔内部受到更多阻力,造成明显的能量损失,从而导致离心泵的工作效率降低。通过优化流体的流动路径,加入引流腔等结构,既能更有效地减小泵体的厚度,又能确保流体在泵内的流动顺畅,减少能量损失,提升泵的输送性能。

6、综上所述,根据离心泵的原理,需要研制一种具有特定的引流腔、导流结构的离心泵,使流体靠近中心流入,并更好地实现泵体厚度变薄和减小流阻的目的。

技术实现思路

1、针对上述问题,本发明提供一种离心泵,采用以下技术方案:

2、一种离心泵,包括:泵体外壳,设置有进液口和出液口,所述泵体外壳内部具有泵腔,所述泵腔内设置有隔离壁;引流腔,所述隔离壁将所述泵腔分隔为所述引流腔和驱动腔;所述进液口与所述引流腔、驱动腔依次连通,所述出液口与所述驱动腔连通;动力部件,设置在所述驱动腔内。

3、进一步地,所述引流腔内设置有导流结构,所述导流结构可配置为腔体、槽、孔、凸起、微纳结构或以上结构的组合。

4、进一步地,所述导流结构包括引流环腔和引流槽,所述隔离壁在引流腔的一侧设置有凸台,所述引流槽沿所述凸台周向设置多个;泵体外壳和凸台之间形成所述引流环腔,每个引流槽的起点为所述引流环腔,凸台在每个引流槽的终点设置有一个过流孔。

5、进一步地,所述动力部件包括叶轮和动力源,动力源用于驱动叶轮旋转,动力源采用电磁驱动、磁驱动、超声驱动、记忆合金驱动、压电驱动、静电驱动、热驱动中的任意一种。

6、进一步地,电磁驱动包括径向电磁驱动方式和轴向电磁驱动方式,电磁驱动的动力源包括转子单元和定子单元,定子单元用于产生磁场驱动转子单元旋转,转子单元与叶轮固定连接;

7、其中,径向电磁驱动方式和轴向电磁驱动方式中,所述线圈绕组为印刷电路板线圈、导线线圈或两者的组合。

8、进一步地,所述动力源采用径向电磁驱动方式时,所述驱动腔设有隔离套,隔离套与隔离壁固定连接,所述隔离套内形成转子腔体,隔离套外侧与泵体外壳之间形成定子腔体。

9、进一步地,所述转子单元包括永磁体,所述叶轮由所述永磁体制成。

10、进一步地,定子单元还包括绕组基底,径向电磁驱动方式中,绕组基底固定设置在所述定子腔体中,所述导线线圈绕组采用分布式绕线方式缠绕在所述绕组基底上。

11、进一步地,所述叶轮的材质为磁铁、陶瓷、塑料、金属、玻璃、碳素纤维、氧化物、聚合物材料、复合材料或以上材料的组合。

12、进一步地,所述导流结构采用单向导流结构,包括特斯拉阀型、仿生结构型、箭头状凸起型、线型凸起型、锥形凸起型中的一种或多种组合。

13、进一步地,所述叶轮的每个叶片上设置有腔体、槽、孔、凸起、微纳结构或以上结构的组合。

14、进一步地,所述导流结构与所述隔离壁一体制作成型,或,所述导流结构和所述隔离壁为分体式结构,所述导流结构与所述隔离壁固定连接。

15、进一步地,所述凸台的顶部固定设置有引流片,所述引流片沿周向设置有多个所述引流槽。

16、进一步地,所述泵体外壳包括引流腔盖、第一壳体和驱动腔盖,所述隔离壁设置在所述第一壳体的内部,所述进液口和所述出液口设置在所述第一壳体上,所述引流腔盖与所述第一壳体的顶部密封连接,所述引流腔盖、所述隔离壁和所述第一壳体之间形成引流腔,所述驱动腔盖与所述第一壳体的底部固定连接,所述驱动腔盖、所述隔离壁和所述第一壳体之间形成所述驱动腔。

17、进一步地,所述导流结构包括引流环腔,隔离壁在引流腔的一侧设置有凸台,泵体外壳和凸台之间形成所述引流环腔,凸台中间位置设置有多个过流孔,过流孔的两端分别连通引流环腔和驱动腔。

18、进一步地,所述泵体外壳包括第二壳体、第三壳体和驱动腔盖;

19、其中,所述隔离壁设置在所述第二壳体的内部,所述进液口和所述出液口设置在所述第二壳体上,所述第二壳体与所述第三壳体卡接;所述隔离壁的顶部与所述第二壳体形成所述引流腔,所述隔离壁的底部中间位置设置有第二凹腔,所述第三壳体的顶部中间位置设置有第三凹腔,所述第三壳体在底部在所述第三凹腔的外侧设置有第四凹腔,所述第二凹腔和所述第三凹腔配合形成所述驱动腔,所述驱动腔盖与所述第三壳体的底部固定连接,所述驱动腔盖和所述第四凹腔形成定子腔体。

20、进一步地,导流结构包括引流环腔和引流槽,隔离壁在引流腔的一侧设置有凸台,引流槽沿凸台周向设置多个;泵体外壳和凸台之间形成引流环腔,每个引流槽的起点为引流环腔,凸台的中间位置设置有弧形进液槽,进液槽与驱动腔连通,进液槽的外侧与每一个引流槽的终点连通。

21、进一步地,每个引流槽呈曲线型,多个曲线型的引流槽沿凸台周向设置,每个曲线型的引流槽的一端与引流环腔连通,每个曲线型的引流槽的另一端沿圆周逐渐向内收缩直至与过流孔连通。

22、进一步地,过流孔设置为向流体运动方向倾斜,且与凸台的端面呈锐角,每个曲线型的引流槽的收缩的方向与叶轮旋转的方向一致。

23、进一步地,隔离壁在驱动腔一侧的中间设置有圆形第一凹腔,多个过流孔均位于第一凹腔内,隔离壁内部沿径向还设置有第二流体通道,流第二体通道的一端与出液口连通,第二流体通道的另一端与第一凹腔连通。

24、进一步地,隔离壁在第一凹腔的下方设置有第二限位环,第二限位环的下方设置有杯状的隔离套,隔离壁分为上、下两部分,上半部分包括凸台和引流环腔,下半部分包括隔离套和第二限位环;

25、其中,第二限位环的内侧与隔离壁、隔离套形成转子腔体,第二限位环的外侧与第一壳体、隔离壁、驱动腔盖之间形成定子腔体,隔离套在转子腔体与定子腔体之间形成密封。

26、本发明的有益效果:

27、本发明的离心泵的泵腔内部设置有引流腔,通过构建泵腔之间的内部流道,在能够减小泵体厚度的前提下,使流体流入叶轮中间位置,更好地利用离心泵的离心驱动原理;通过在隔离壁上设置导流结构,减少流体进入叶轮内周时的流阻,从而提高离心泵的效率。

28、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。