專(zhuān)利名稱(chēng)：離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心泵。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種安裝在車(chē)輛上以 輔助液體循環(huán)的離心泵。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，具有"怠速停止"功能的車(chē)輛的數(shù)量正日益增加，從而有 助于阻止全球變暖。怠速停止功能在車(chē)輛例如因紅燈而停止時(shí)關(guān)掉發(fā)動(dòng) 機(jī)以減少排放。怠速停止還能夠使車(chē)輛效率更高。但是，在使用再熱式空調(diào)系統(tǒng)的車(chē)輛中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)怠速停止功 能而停止時(shí)，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的熱冷卻劑不會(huì)傳送到加熱器芯。這會(huì)使空調(diào) 系統(tǒng)的加熱性能降低。為了避免該問(wèn)題，車(chē)輛通常配備有電動(dòng)泵，該電 動(dòng)泵在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)工作以使冷卻劑循環(huán)。該電動(dòng)泵在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)并不工作，而是形成從發(fā)動(dòng)機(jī)到加熱器芯 的冷卻劑通道的一部分。由此，如果電動(dòng)泵的葉輪具有特定形狀，那么 該葉輪就會(huì)干擾所述通道中的冷卻劑流動(dòng)。在這種情況下，在從發(fā)動(dòng)機(jī) 到加熱器芯的冷卻劑通道中，尤其是在電動(dòng)泵內(nèi)部的流動(dòng)阻力增加，從 而會(huì)使從發(fā)動(dòng)機(jī)到加熱器芯的冷卻劑的流動(dòng)效率降低。具體地說(shuō)，當(dāng)乘 客乘坐車(chē)輛時(shí)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)段比發(fā)動(dòng)機(jī)停止的時(shí)段長(zhǎng)，所以在電動(dòng)泵形成冷卻劑通道的一部分的情況下的流動(dòng)阻力很重要。 發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，提供了一種電動(dòng)離心泵。當(dāng)該離心泵 不工作時(shí)，其用作液體通道的一部分。該離心泵包括殼體，該殼體形 成該離心泵的外形并具有流入部分和流出部分；泵室，該泵室設(shè)置在所 述殼體內(nèi)部并包括液體通道；葉輪，該葉輪布置在所述泵室內(nèi)，并可繞 一軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而有助于使從所述流入部分流入所述泵室并經(jīng)由所述流 出部分流出的液體產(chǎn)生渦流；磁驅(qū)動(dòng)部分，該磁驅(qū)動(dòng)部分可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪一起旋轉(zhuǎn)；以及電樞，該電樞面對(duì)所述磁驅(qū)動(dòng)部分，在該 電樞與所述磁驅(qū)動(dòng)部分之間布置有間隙，該電樞產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。所述電 樞的磁極的數(shù)量為四個(gè)，并且所述電樞的相數(shù)為兩個(gè)。所述葉輪包括多個(gè)葉片，這些葉片環(huán)繞所述軸線(xiàn)徑向布置并沿周向 間隔開(kāi)。所述葉片在徑向和軸向上都大致筆直地延伸。請(qǐng)注意，所述徑 向垂直于所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，所述軸向平行于該軸線(xiàn)。所述離心泵還包括軸，該軸與所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸并在其下 端固定到所述殼體；和套筒，該套筒可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪和所述 磁驅(qū)動(dòng)部分一起旋轉(zhuǎn)。所述套筒在所述軸的下端的上方具有可在所述軸 的外周面上滑動(dòng)的內(nèi)周面。在所述軸的上端處設(shè)置有套筒保持部，該套筒保持部防止所述套筒 沿軸向向上運(yùn)動(dòng)。所述套筒保持部從所述軸的上端向上伸出超過(guò)所述套 筒的上表面，并且具有軸向面對(duì)所述套筒的上表面的部分。所述套筒保 持部布置在所述葉片的軸向上端的軸向下方。從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述中將更明白本發(fā) 明的其它特征、要素、優(yōu)點(diǎn)和特性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的離心泵的沿其葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)剖 取的剖面圖。圖2是圖1的離心泵的示例性葉輪的沿離心泵的中心軸線(xiàn)剖取的剖 面圖。圖3是從上方看到的圖2的葉輪的平面圖。圖4是圖1的離心泵的泵部分的放大視圖。圖5是從上方看到的圖4的泵部分的平面圖。圖6是在圖5的離心泵工作時(shí)該離心泵的平面圖。圖7是在圖5的離心泵不工作時(shí)該離心泵的平面圖。
圖8A是其中葉片相對(duì)于徑向彎曲的一示例性泵部分的平面圖。圖8B是其中葉片相對(duì)于徑向彎曲的另一示例性泵部分的平面圖。圖9是圖1的離心泵的電樞的平面圖。圖l'0表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的空調(diào)系統(tǒng)。圖11表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的空調(diào)器。
具體實(shí)施方式
下面將參照?qǐng)D1至圖11詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)注 意，在本發(fā)明的說(shuō)明中，當(dāng)將不同構(gòu)件之間的位置關(guān)系和方位描述成上/ 下或左/右時(shí)，是指在附圖中的最終位置關(guān)系和方位，而不是指組裝成實(shí) 際裝置時(shí)的構(gòu)件之間的位置關(guān)系和方位。同時(shí)，在以下描述中，軸向是 指平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向，徑向是指垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向。<離心泵的整體結(jié)構(gòu)>下面將參照?qǐng)D1描述作為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的離心泵的電動(dòng) 泵1。圖1是電動(dòng)泵1的沿其中心軸線(xiàn)剖取的剖面圖。參照?qǐng)Dl，電動(dòng)泵l包括泵部分2;轉(zhuǎn)子部分3，其包括布置在泵 部分2中的葉輪31并可繞預(yù)定的中心軸線(xiàn)J1旋轉(zhuǎn)；和定子部分4，其包括布置在泵部分2外部的電樞41 。泵部分2包括具有液體流入口 211a的 流入部分211、具有液體流出口 212a的流出部分212、以及形成后面將 描述的空調(diào)系統(tǒng)的液體通道的一部分的泵室23。流入泵室23中的液體的 示例為冷卻劑或冷卻水。在下面的描述中，將在沿中心軸線(xiàn)Jl的軸向上 的液體流入口 211a側(cè)和電樞41側(cè)分別稱(chēng)為上側(cè)和下側(cè)。但是，中心軸 線(xiàn)Jl并不總是與重力方向重合。泵部分2包括彼此裝配到一起的上殼體21和下殼體22。在上殼體 21中，流入部分211和流出部分212彼此形成一體。下殼體22具有杯狀 部分221，該杯狀部分221由關(guān)于中心軸線(xiàn)Jl基本上為筒形的筒形部分 2212和覆蓋筒形部分2212的軸向下端的底部2211形成。例如，上殼體 21和下殼體22通過(guò)樹(shù)脂模制而成，并通過(guò)振動(dòng)焊接而彼此固定到一起。在下殼體22的杯狀部分221的底部2211上，形成有沿著中心軸線(xiàn) Jl向上延伸的軸固定部分2211a。軸固定部分2211a為中空的筒形，并且 其上端開(kāi)口。沿著中心軸線(xiàn)J1延伸的軸25固定到軸固定部分2211a的上 部。轉(zhuǎn)子部分3包括供軸25插入的大致筒形的套筒32。套筒32具有可 在軸25的外周表面上滑動(dòng)的內(nèi)周表面。在套筒32的外周表面上形成有 葉輪31。葉輪31例如通過(guò)插入模制(insert molding)而與套筒32模制 成一體。葉輪31包括多個(gè)葉片311，它們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可在泵室23中產(chǎn)生 液體流動(dòng)；葉片根部(root portion) 312，其將葉片311的內(nèi)側(cè)表面和下 表面彼此固定為一個(gè)單元；以及磁驅(qū)動(dòng)部分313，其大致為筒形并沿著中 心軸線(xiàn)Jl在葉片根部312的下方延伸。在該優(yōu)選實(shí)施方式中設(shè)置有四個(gè) 葉片311。磁驅(qū)動(dòng)部分313基本上完全容納在下殼體22的杯狀部分221 中。在套筒32的各軸向端處布置有用于使套筒32能在軸向和徑向上滑 動(dòng)的止推墊圈33。布置在套筒32下方的下止推墊圈33夾設(shè)在套筒32的 下表面與軸固定部分2211a的上端之間。布置在套筒32上方的上止推墊 圈33夾設(shè)在套筒32的上表面與固定于軸25的上表面的螺釘26之間。 更具體地說(shuō)，螺釘26包括外徑比軸25的面對(duì)套筒32的部分大的第一部 分、以及從第一部分伸出的第二部分。軸25設(shè)置有形成在其上表面中的 凹入固定部分，螺釘26的第二部分要插入到該凹入固定部分中。通過(guò)將 第二部分插入到凹入固定部分中，而將螺釘26固定到軸25的上表面。 在該狀態(tài)下，上止推墊圈33夾設(shè)在螺釘26的第一部分的下表面與套筒 32的上表面之間。由此，螓釘26和上止推墊圈33可以限制套筒32的軸 向向上運(yùn)動(dòng)。換言之，螺釘26和上止推墊圈33 —起形成了權(quán)利要求中 所述的保持部件。定子部分4包括環(huán)繞杯狀部分221的筒形部分2212的外周表面布置 的電樞41、以及布置在電樞41的下方并電連接到電樞41的電路板42。 電路板42上安裝有電子部件，例如用于檢測(cè)磁驅(qū)動(dòng)部分313的磁極的霍 爾元件(未示出)以及用于切換相應(yīng)相的輸出的開(kāi)關(guān)器件(未示出)(例 如晶體管)。通過(guò)控制向電樞41的供電來(lái)控制轉(zhuǎn)子部分3的旋轉(zhuǎn)。
大致筒形的外壁222形成在下殼體22的杯狀部分221的徑向外側(cè)。 外壁222與杯狀部分221大致同軸。外壁222在其內(nèi)周表面上具有臺(tái)階 部2221。臺(tái)階部2221具有沿徑向向內(nèi)延伸的平面。當(dāng)電樞41與臺(tái)階部 2221接觸時(shí)，電樞41在軸向上被定位。在徑向上，電樞41通過(guò)在其徑 向內(nèi)部與杯狀部分221的筒形部分2212的外周表面相接觸而進(jìn)行定位。在外壁222的外表面上，形成有沿徑向向外延伸的外延伸部2222。 在該優(yōu)選實(shí)施方式中，外延伸部2222并沒(méi)有形成在外壁222的整個(gè)周向 長(zhǎng)度上，而是形成為具有一定的周向長(zhǎng)度。連接器27與外延伸部2222 一體模制。連接器27沿徑向向外延伸，并電連接到電路板42。從外部電 源(未示出)提供的電流通過(guò)連接器27和電路板42而被提供給電樞41。 由電樞41產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和磁驅(qū)動(dòng)部分313 —起產(chǎn)生了繞中心軸線(xiàn)Jl 的轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)子部分3旋轉(zhuǎn)。<葉輪結(jié)構(gòu)>下面參照?qǐng)D2和圖3來(lái)描述葉輪31的結(jié)構(gòu)。圖2是沿中心軸線(xiàn)Jl 剖取的葉輪31的剖面圖。圖3是從上方看到的葉輪31的平面圖。參照?qǐng)D2，葉輪31的葉片根部312包括沿中心軸線(xiàn)Jl延伸的筒形部 分3121以及從筒形部分3121沿徑向向外延伸的圓板部分3122。筒形部 分3121持續(xù)到葉片311的徑向內(nèi)邊緣，并沿徑向?qū)λ鼈冞M(jìn)行支承。圓板 部分3122持續(xù)到葉片311的下端。在筒形部分3121持續(xù)到圓板部分3122的位置處形成有曲面3123。 在圓板部分3122的下方布置有磁驅(qū)動(dòng)部分313，該磁驅(qū)動(dòng)部分313為大 致筒形，并具有比圓板部分3122小的外徑。在該優(yōu)選實(shí)施方式中，葉輪 31由諸如鐵氧體塑料的塑料磁體模制成單個(gè)部件。塑料磁體因具有良好 的可塑性而得到使用。磁驅(qū)動(dòng)部分313被模制成具有各向異性。特別是在該優(yōu)選實(shí)施方式 中，磁驅(qū)動(dòng)部分313具有極性各向異性。由此，磁驅(qū)動(dòng)部分313的磁力 大于各向同性磁驅(qū)動(dòng)部分的磁力。因此，施加于轉(zhuǎn)子部分3的繞中心軸 線(xiàn)J1的轉(zhuǎn)矩較大。磁驅(qū)動(dòng)部分313具有四個(gè)沿周向布置的磁極。各葉片313具有內(nèi)斜面3111和位于內(nèi)斜面3111的徑向外側(cè)的外斜
面3112。內(nèi)斜面3111相對(duì)于中心軸線(xiàn)Jl傾斜，使其徑向內(nèi)端位于最下 位置。外斜面3112也相對(duì)于中心軸線(xiàn)Jl傾斜，但其徑向外端位于最下位 置。各葉片311還具有持續(xù)到外斜面3112的最外表面3113。最外表面 3113從外斜面3112的徑向外端沿軸向向下延伸。參照?qǐng)D3，各葉片311的工作表面3114 (基本上有助于產(chǎn)生液體流 動(dòng))是大致平行于中心軸線(xiàn)Jl的平坦面。工作表面3114相對(duì)于徑向傾斜， 使其徑向外端在葉輪31的旋轉(zhuǎn)方向上位于其徑向內(nèi)端的上游側(cè)。由于該 優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵1通過(guò)軸325 (稍后將描述)的單向旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)， 使得葉輪31沿圖3所示的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，因此可以將工作表面3114設(shè) 計(jì)成按照上述方式傾斜。<泵部分的結(jié)構(gòu)>下面參照?qǐng)D4和圖5來(lái)描述泵部分2的結(jié)構(gòu)和液體流動(dòng)。圖4是圖 1的電動(dòng)泵1在泵室23周?chē)牟糠值姆糯笠晥D。圖5是從上方看到的泵 室23的平面圖。在圖5中，虛線(xiàn)圓表示泵流入端口 231，液體通過(guò)該泵 流入端口流入到泵室23中。參照?qǐng)D4，流入部分211的液體入口 211a布置成使液體沿大致垂直 于中心軸線(xiàn)Jl的方向流入液體入口 211a。第一連接管213由單個(gè)連續(xù)部 件形成為從液體入口 211a向泵室23延伸。第一連接管213連接到泵室 23，從而從泵室23平行于中心軸線(xiàn)Jl延伸。即，泵流入端口 231被開(kāi) 口為允許液體沿著中心軸線(xiàn)J1流入泵室23。由此，第一連接管213形成 為大致L形狀。如圖5所示，泵流入端口 231的內(nèi)徑等于或大于連接葉輪31的葉片 311的徑向最內(nèi)點(diǎn)的假想閉合曲線(xiàn)的最大直徑。由此，通過(guò)泵流入端口 231流入的液體能夠朝向葉片311的徑向最外部分平穩(wěn)地流動(dòng)。流出部分212的液體出口 212a被開(kāi)口為大致平行于液體入口 211a。 從液體出口 212a向泵室23延伸的第二連接管214與液體出口 212a —體 形成，并連接到泵流出端口 232 (參見(jiàn)圖5)，液體通過(guò)該泵流出端口 232 從泵室23出來(lái)。持續(xù)到泵流入端口 231的上殼體21的內(nèi)壁具有面對(duì)著各葉片311的 外斜面3112并與之大致平行的傾斜部分215。由此，限定在上殼體21中 的液體通道的直徑在傾斜部分215處朝向泵室23增大。優(yōu)選的是，使傾 斜部分215與各葉片311的外斜面3112之間的距離最小。在這種情況下， 可以減小從泵流入端口 231向泵流出端口 232流動(dòng)的液體的流動(dòng)阻力， 由此減少泵室23中的液體損失。另夕卜，由于傾斜部分215和外斜面3112 形成為相對(duì)于軸向成一角度，使得傾斜部分215的內(nèi)徑朝向泵室23增大， 因此可以減小從泵流入端口 231向泵流出端口 232流動(dòng)的液體的流動(dòng)阻 力。這也可以減少泵室23中的液體的損失。因此，可以提高泵送效率。螺釘26容納在由葉片根部312的筒形部分3121的內(nèi)周表面包圍的 空間中。螺釘26的上端布置在各葉片311的最上點(diǎn)的軸向下方，內(nèi)斜面 3111和外斜面3112在該最上點(diǎn)處彼此相交。尤其優(yōu)選的是，螺釘26的 上端處于與筒形部分3121的上端相同的水平高度或在其下方。通過(guò)將螺 釘26的上端布置在葉片311的最上點(diǎn)的下方，可以防止螺釘26干擾從 泵流入端口 231進(jìn)入的液體流動(dòng)。即，可以防止螺釘26增加液體的阻力。如圖4所示，螺釘26和形成套筒保持部的上止推墊圈33布置在泵 流入端口 231 (流入部分211在該泵流入端口 231處直接連接到泵室23) 的下方，并且布置在葉輪31的葉片311內(nèi)部。螺釘26和止推墊圈33的 最大外徑小于葉輪31的葉片311的徑向最內(nèi)點(diǎn)的假想閉合曲線(xiàn)的直徑。 該結(jié)構(gòu)使得液體能更平穩(wěn)地流動(dòng)。另外，可以使泵室23緊湊，因此可以 使整個(gè)電動(dòng)泵1小型化。此外，該結(jié)構(gòu)可以使葉片311更大。較大的葉 片311和較小的泵室23 —起有助于在電動(dòng)泵l工作時(shí)增大液體的流動(dòng)量。參照?qǐng)D5，上殼體21的鄰近泵流出端口 232的部分形成邊緣216。 葉輪31與上殼體21的內(nèi)壁之間的徑向間隙的尺寸在邊緣216與葉輪31 之間的位置處最小，并且從邊緣216起沿著葉輪31的旋轉(zhuǎn)方向持續(xù)增大。<液體的流動(dòng)>下面將參照?qǐng)D6、圖7、圖8A和圖8B來(lái)描述液體的流動(dòng)。圖6示 出了在電動(dòng)泵1工作時(shí)液體的流動(dòng)，而圖7示出了在電動(dòng)泵1不工作時(shí) 液體的流動(dòng)。在圖6和圖7中，以與圖5相同的方式示出了泵室23。圖 8A和圖8B是從上方看到的示例性泵室的平面圖，示出了在工作表面彎
曲的情況下，在電動(dòng)泵1不工作時(shí)的液體流動(dòng)。圖8A示出了工作表面朝 向旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)凸起的情況，而圖8B示出了工作表面朝向旋轉(zhuǎn)方向 的上游側(cè)凸起的情況。參照?qǐng)D6，當(dāng)電動(dòng)泵1工作時(shí)，液體從邊緣216渦旋。工作表面3114 使液體沿旋轉(zhuǎn)方向并沿徑向向外流動(dòng)。更具體地說(shuō)，由于工作表面3114 相對(duì)于徑向傾斜，使其徑向外端沿葉輪31的旋轉(zhuǎn)方向位于其徑向內(nèi)端的 上游側(cè)，因此產(chǎn)生在工作表面3114上沿徑向向外滑動(dòng)的力，該力迫使液 體徑向向外流動(dòng)。因此，從泵流入端口 231向葉片311流動(dòng)的液體通過(guò) 葉片311而被徑向向外導(dǎo)引。因而，降低了葉片311周?chē)囊后w的壓力， 因此使得來(lái)自泵流出端口 232的液體高效地流動(dòng)。由此，提高了泵送效 率。參照?qǐng)D7，在電動(dòng)泵l未工作時(shí)，液體在沿周向彼此相鄰的葉片311 之間徑向向外流動(dòng)。然后，液體沿著上殼體21的內(nèi)壁朝向泵流出端口 232 流動(dòng)。參照?qǐng)D8A和圖8B，考慮其中各葉片的工作表面包括一彎曲部分的 情況。在圖8A的實(shí)施例中，葉輪31a的各葉片311a的工作表面3114a 彎曲成朝向旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)凸起。由此形成彎曲部分3114b。在該實(shí)施 例中，在工作表面3114a上并沿著該工作表面3114a流動(dòng)的液體沿著彎曲 部分3114b流動(dòng)，并碰撞沿著上殼體21的內(nèi)壁在旋轉(zhuǎn)方向上流動(dòng)的液體， 從而導(dǎo)致大的湍流。該湍流形成從泵流入端口 231向泵流出端口 232流 動(dòng)的液體的阻力。換言之，流動(dòng)阻力變大。在圖8B所示的實(shí)施例中，葉輪31b的各葉片311b的工作表面3114c 彎曲成朝向旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)凸起。由此形成彎曲部分3114d。在工作表 面3114b上并沿著該工作表面3114b流動(dòng)的液體沿著彎曲部分3114d流 動(dòng)，因此碰撞在周向上彼此相鄰的葉片311b之間流動(dòng)的液體。由此產(chǎn)生 大湍流。該大湍流形成從泵流入端口 231向泵流出端口 232流動(dòng)的液體 的阻力。換言之，流動(dòng)阻力增大。與圖8A和圖8B中所示的工作表面3114a和3114c相比，該優(yōu)選實(shí) 施方式的葉輪31的葉片311的工作表面3114在徑向和軸向上均大致是
直的。因此，可以防止沿著工作表面3114流動(dòng)的液體碰撞在周向上彼此 相鄰的葉片311之間流動(dòng)的液體。這意味著可以減小流動(dòng)阻力。下面參照?qǐng)D9描述電樞41的結(jié)構(gòu)。圖9是從上方看到的電樞41的 平面圖。電樞41包括定子疊片鐵芯411、從軸向上方和下方覆蓋定子疊片鐵 芯411的兩個(gè)絕緣體412、以及通過(guò)環(huán)繞絕緣體412多次纏繞導(dǎo)線(xiàn)4131 而形成的線(xiàn)圈繞組413。通過(guò)沿中心軸線(xiàn)Jl疊置多個(gè)導(dǎo)磁的薄鋼板而形 成定子疊片鐵芯411。定子疊片鐵芯411包括環(huán)形的鐵芯背板(core back) 4111、以及多 個(gè)從鐵芯背板4111朝向中心軸線(xiàn)Jl延伸的齒4112。齒4112沿周向間隔 布置。在該優(yōu)選實(shí)施方式中，設(shè)置有四個(gè)齒4112。鐵芯背板4111和齒 4112可以形成為分立的構(gòu)件，然后相互裝配到一起。由于在該優(yōu)選實(shí)施 方式中設(shè)置有四個(gè)齒4112，因此電樞41的磁極的數(shù)量為四個(gè)。絕緣體412從軸向上方和下方裝配到齒4112上，從而覆蓋齒4112， 但不覆蓋齒4112的徑向內(nèi)表面。各絕緣體412具有覆蓋鐵芯背板4111 的徑向內(nèi)表面的周向延伸部4121。通過(guò)以集中的方式環(huán)繞相應(yīng)的齒4112纏繞U相和V相兩根導(dǎo)線(xiàn) 4131而形成線(xiàn)圈繞組413。更具體地說(shuō)，環(huán)繞彼此徑向面對(duì)的兩個(gè)齒4112a 和4112c連續(xù)地纏繞U相導(dǎo)線(xiàn)4131a，同時(shí)環(huán)繞彼此徑向面對(duì)的兩個(gè)齒 4112b和4112d連續(xù)地纏繞V相導(dǎo)線(xiàn)4131b。U相導(dǎo)線(xiàn)4131a和V相導(dǎo)線(xiàn) 4131b的纏繞起點(diǎn)分別連接到沿周向彼此分開(kāi)的連接銷(xiāo)414。導(dǎo)線(xiàn)4131a 和4131b的纏繞終點(diǎn)都連接到公共連接銷(xiāo)414a，從而形成中性節(jié)點(diǎn)。在該優(yōu)選實(shí)施方式中，由于磁極的數(shù)量為四個(gè)，因此定位力矩較大。 即，與具有五個(gè)或更多磁極的電樞相比，可以使周向上相鄰的齒4112之 間的周向距離更大。具體地說(shuō)，該優(yōu)選實(shí)施方式的電樞41具有兩相。由 此，槽的數(shù)量為四個(gè)。轉(zhuǎn)子部分3每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的定位力矩的數(shù)量由槽的數(shù) 量和磁極的數(shù)量的最小公倍數(shù)給出。因此，當(dāng)槽的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，可以 使槽的數(shù)量和磁極的數(shù)量的最小公倍數(shù)較小。例如，考慮其中磁極的數(shù) 量為四個(gè)的情況。在這種情況下，當(dāng)槽的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，槽的數(shù)量和磁
極的數(shù)量的最小公倍數(shù)為四。當(dāng)槽的數(shù)量不同，例如為三個(gè)(這是三相 電機(jī)中的最小槽數(shù)量)時(shí)，槽的數(shù)量和磁極的數(shù)量的最小公倍數(shù)為十二。 即使磁極的數(shù)量為最小的兩個(gè)，當(dāng)槽的數(shù)量為四個(gè)時(shí)最小公倍數(shù)為四， 而當(dāng)槽的數(shù)量為三個(gè)時(shí)最小公倍數(shù)為六。這意味著如果定位力矩的總量 相同，則隨著每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的定位力矩的數(shù)量減小，單個(gè)定位力矩的大小增 大。由此，當(dāng)將該優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵1用作液體通道的一部分時(shí)，當(dāng)泵室23中的液體流碰撞葉片311時(shí)，使得葉片311不能容易地轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，當(dāng)將該優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵1用作液體通道的一部分，即在非工作狀態(tài)下使用時(shí)，可以減少反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電路板42的不利影響。這對(duì)于 電路板42上的開(kāi)關(guān)器件是尤其有利的，因?yàn)槠鋵?duì)反電動(dòng)勢(shì)敏感。另外， 由于葉輪31的葉片311不會(huì)容易地轉(zhuǎn)動(dòng)，因此從泵流入端口 231流向泵 流出端口 232的液體不用作使葉片31轉(zhuǎn)動(dòng)的工質(zhì)。由此，可以防止液體 流動(dòng)損失，從而導(dǎo)致流動(dòng)阻力減小。 <空調(diào)系統(tǒng)>下面參照?qǐng)D10和圖11來(lái)描述用于車(chē)輛的不具有空氣混合門(mén)的空調(diào) 系統(tǒng)。該空調(diào)系統(tǒng)可以稱(chēng)為再熱式空調(diào)系統(tǒng)。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu) 選實(shí)施方式的整個(gè)再熱式空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)施例。圖11示出了圖10的空調(diào) 系統(tǒng)中包括的示例性空調(diào)器。圖10和圖11中的各虛線(xiàn)箭頭表示冷卻劑 521或5211的流動(dòng)。圖11中的實(shí)線(xiàn)箭頭表示空氣流動(dòng)。<空調(diào)系統(tǒng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)>參照?qǐng)D10，再熱式空調(diào)系統(tǒng)500包括冷卻劑回路520，用于冷卻 發(fā)動(dòng)機(jī)510的冷卻劑521在該冷卻劑回路520中流動(dòng)；和空調(diào)器530，該 空調(diào)器530形成了冷卻劑回路520的一部分并且可以發(fā)送冷空氣和熱空 氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)510附近布置有機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)泵511。 冷卻劑回路520包括散熱器522，該散熱器522用于對(duì)來(lái)自發(fā)動(dòng) 機(jī)510的已從發(fā)動(dòng)機(jī)510吸熱的冷卻劑521進(jìn)行空冷；和電動(dòng)泵521，該 電動(dòng)泵521用于有助于冷卻劑521向空調(diào)器530流動(dòng)。空調(diào)器530包括用于吸收冷卻劑5211的熱的加熱器芯531 。 <空調(diào)器>參照?qǐng)D11，空調(diào)器530包括:形成空調(diào)器530的外形的通風(fēng)管路532; 容納在通風(fēng)管路532中并產(chǎn)生空氣流的鼓風(fēng)扇533;用于冷卻由鼓風(fēng)扇 533產(chǎn)生的空氣流的蒸發(fā)器534;以及對(duì)由鼓風(fēng)扇533產(chǎn)生的空氣流進(jìn)行 加熱的加熱器芯531。通風(fēng)管路532包括從外部吸入空氣的空氣入口 5321、以及將通風(fēng)管 路532中的空氣排放到外部(車(chē)輛內(nèi)部)的多個(gè)空氣出口 5322。空氣出 口 5322包括用于擋風(fēng)玻璃除霜器的朝向車(chē)輛的擋風(fēng)玻璃(未示出)傳送 空氣的擋風(fēng)玻璃空氣出口 5322a、朝向乘客(未示出)的上身傳送空氣的 面部空氣出口 5322b以及向乘客的下身傳送空氣的腳部空氣出口 5322c。鼓風(fēng)扇533將空氣從空氣入口 5321向蒸發(fā)器534和加熱器芯531傳 送。蒸發(fā)器534和加熱器芯531布置在通風(fēng)管路532中且在它們二者之 間幾乎沒(méi)有空間。在向車(chē)輛內(nèi)部傳送冷空氣的情況下，蒸發(fā)器534自身被冷卻回路(未 示出)冷卻，從而來(lái)自鼓風(fēng)扇533的空氣流被冷卻，然后從空氣出口 5322 中的至少一個(gè)傳送出去。在向車(chē)輛內(nèi)部傳送熱空氣的情況下，加熱器芯531自身被冷卻劑回 路520加熱，從而來(lái)自鼓風(fēng)扇533的空氣流被加熱。經(jīng)加熱的空氣從空 氣出口 5322中的至少一個(gè)傳送出去。<冷卻劑流>1) 發(fā)送機(jī)在工作參照?qǐng)D10，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)510在工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)泵511也進(jìn)行工作。 由此，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)泵511產(chǎn)生冷卻劑521流，該冷卻劑流朝向發(fā)動(dòng)機(jī)510 流動(dòng)，并且在被發(fā)動(dòng)機(jī)510'加熱之后朝向加熱器芯531和散熱器522流 動(dòng)。相比之下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)510在工作時(shí)，電動(dòng)泵523不工作而用作冷卻 劑通道的一部分。2) 發(fā)動(dòng)機(jī)不工作當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)510例如因?yàn)榈∷偻Ｖ构δ艿膯⒂枚Ｖ箷r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 泵511不工作。相比之下，電動(dòng)泵523被啟用而進(jìn)行工作。電動(dòng)泵523
有助于冷卻劑521或5211在冷卻劑回路520中的流動(dòng)。因此，可以向加 熱器芯531傳送冷卻劑521或5211。即使在發(fā)動(dòng)機(jī)510不工作時(shí)，該結(jié) 構(gòu)也防止了空調(diào)器530的加熱性能變差。尤其在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵1用作電動(dòng)泵523時(shí)，可以提 供這樣的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)510工作時(shí)，在冷卻劑回路520 中，尤其在從發(fā)動(dòng)機(jī)510到加熱器芯531的部分中，具有低的流動(dòng)阻力。 另外，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵1在車(chē)輛中有人時(shí)更有利，這是因 為發(fā)動(dòng)機(jī)510工作的總持續(xù)時(shí)間比發(fā)動(dòng)機(jī)510例如因自動(dòng)怠速停止功能 而停止的總持續(xù)時(shí)間要長(zhǎng)。上面描述了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵1和空調(diào)系統(tǒng)500。但是， 本發(fā)明并不限于此，而可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)以各種方式進(jìn)行修改。例如，在本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)泵l中，套筒32的向上 運(yùn)動(dòng)受到螺釘26和止推墊圈33限制。但是，本發(fā)明并不限于此。可選 的是，軸25自身可以形成為具有大致T形截面，從而軸25限制了套筒 32的向上運(yùn)動(dòng)?？蛇x的是，另一部件可以固定至軸25的外部，使得該部 件通過(guò)在其下表面處與套筒32的上表面接觸而可以限制套筒32的向上 運(yùn)動(dòng)。此外，上述優(yōu)選實(shí)施方式中的葉輪31被形成為包括磁驅(qū)動(dòng)部分313、 葉片31和葉片根部312，它們被彼此一體模制成一個(gè)構(gòu)件。但是，本發(fā) 明并不限于此。例如，磁驅(qū)動(dòng)部分313可以形成為例如由鐵氧體磁體制 成的大致筒形的轉(zhuǎn)子磁體，并且葉片311和葉片根部312可以由樹(shù)脂彼 此模制成一體。在這種情況下，因?yàn)槿~片311和葉片根部312由樹(shù)脂制 成，所以可以減少材料成本。盡管上面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離 本發(fā)明的范圍和精神的情況下，變動(dòng)和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而 易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來(lái)確定。
權(quán)利要求
1、一種電動(dòng)離心泵，該離心泵包括殼體，該殼體形成該離心泵的外形并具有流入部分和流出部分；泵室，該泵室設(shè)置在所述殼體內(nèi)部并包括液體通道；葉輪，該葉輪布置在所述泵室內(nèi)，并可繞一軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而有助于使通過(guò)所述流入部分流入所述泵室并通過(guò)所述流出部分流出的液體產(chǎn)生渦流；磁驅(qū)動(dòng)部分，該磁驅(qū)動(dòng)部分可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪一起旋轉(zhuǎn)；以及電樞，該電樞面對(duì)所述磁驅(qū)動(dòng)部分，并且在該電樞與所述磁驅(qū)動(dòng)部分之間布置有間隙，該電樞產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其中所述離心泵用作所述液體通道的從所述流入部分到所述流出部分的一部分，所述葉輪包括多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片環(huán)繞所述軸線(xiàn)徑向布置并沿周向彼此間隔開(kāi)，并且所述葉片在垂直于所述軸線(xiàn)的徑向和平行于所述軸線(xiàn)的軸向上大致是直的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其中，該離心泵被單向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并且所述多個(gè)葉片中的每一個(gè)的徑向外端在所述單向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向上 位于其徑向內(nèi)端的上游側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其中，所述多個(gè)葉片中的每一個(gè) 在其徑向內(nèi)部均具有內(nèi)斜面，該內(nèi)斜面的徑向最內(nèi)部分低于該內(nèi)斜面的其它部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心泵，其中，所述葉輪具有在徑向上支 承所述葉片的葉片支承部，并且所述多個(gè)葉片中的每一個(gè)的內(nèi)斜面從其軸向最上部分延伸到所述葉 片支承部與所述葉片連接處的連接部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，該離心泵還包括軸，該軸與所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸并在其軸向下端固定到所述殼體；套筒，該套筒可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪和所述磁驅(qū)動(dòng)部分一起旋 轉(zhuǎn)，并且在所述軸的軸向端部的上方具有可在所述軸的外周面上滑動(dòng)的內(nèi)周面；禾tl套筒保持部，該套筒保持部布置在所述軸的上端的上方并向上延伸 超過(guò)所述套筒的上表面，該套筒保持部具有軸向面對(duì)所述套筒的上表面 以防止所述套筒沿軸向向上運(yùn)動(dòng)的部分。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心泵，其中，所述套筒保持部包括作為相對(duì)于所述軸的分立部件的保持部件， 所述軸的上端設(shè)置有固定所述保持部件的凹入固定部分，并且 所述保持部件是固定到所述凹入固定部分的固定部分和外徑比所述 軸的面向所述套筒的部分的直徑大的擴(kuò)大部分。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心泵，其中，所述套筒保持部形成在所 述葉片的軸向上端的下方。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心泵，其中，所述葉輪具有沿徑向支承 所述葉片的葉片支承部，所述葉片保持部為大致筒形，并且所述套筒保持部布置在所述葉片支承部的徑向內(nèi)側(cè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離心泵，其中，所述套筒保持部布置在所 述葉片支承部的軸向上端的下方。
10、 一種電動(dòng)離心泵，該離心泵包括殼體，該殼體形成所述離心泵的外形并具有流入部分和流出部分；泵室，該泵室設(shè)置在所述殼體內(nèi)部并包括液體通道；葉輪，該葉輪布置在所述泵室內(nèi)部，并可繞一軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而有助于使通過(guò)所述流入部分流入所述泵室并通過(guò)所述流出部分流出的液體產(chǎn)生渦流；磁驅(qū)動(dòng)部分，該磁驅(qū)動(dòng)部分可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪一起旋轉(zhuǎn)；以及 電樞，該電樞面對(duì)所述磁驅(qū)動(dòng)部分，并且在該電樞與所述磁驅(qū)動(dòng)部 分之間布置有間隙，該電樞產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其中所述離心泵用作在所述離心泵不工作時(shí)液體從所述流入部分向所述 流出部分流動(dòng)的通道的一部分，所述電樞包括定子疊片鐵芯，該定子疊片鐵芯具有環(huán)形的鐵芯背 板和沿垂直于所述軸線(xiàn)的徑向延伸的多個(gè)磁極；和環(huán)繞所述磁極布置的 線(xiàn)圈繞組，并且所述磁極的數(shù)量為四個(gè)，并且所述電樞的相數(shù)為兩個(gè)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的離心泵，其中，所述磁驅(qū)動(dòng)部分是各向 異性的。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的離心泵，其中，所述定子疊片鐵芯的磁極從所述鐵芯背板朝向所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)延伸，并且 所述磁極的內(nèi)表面在徑向上面對(duì)所述磁驅(qū)動(dòng)部分的外表面。
13、 一種電動(dòng)離心泵，該離心泵包括殼體，該殼體形成所述離心泵的外形并具有流入部分和流出部分；泵室，該泵室設(shè)置在所述殼體內(nèi)部并包括液體通道；葉輪，該葉輪布置在所述泵室內(nèi)，并可繞一軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而有助于使通過(guò)所述流入部分流入所述泵室并通過(guò)所述流出部分流出的液體產(chǎn)生渦流；磁驅(qū)動(dòng)部分，該磁驅(qū)動(dòng)部分可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪一起旋轉(zhuǎn)； 軸，該軸與所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸并在其軸向下端固定到所述殼體；套筒，該套筒可繞所述軸線(xiàn)而與所述葉輪和所述磁驅(qū)動(dòng)部分一起旋 轉(zhuǎn)，并且該套筒在所述軸的軸向下端的上方具有可在所述軸的外表面上 滑動(dòng)的內(nèi)周面；電樞，該電樞面對(duì)所述磁驅(qū)動(dòng)部分，并且在該電樞與所述磁驅(qū)動(dòng)部 分之間布置有間隙，該電樞產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；以及套筒保持部，該套筒保持部布置在所述軸的上端并且軸向向上延伸 超過(guò)所述套筒的上表面，該套筒保持部具有軸向面對(duì)所述套筒的上表面 以防止所述套筒沿軸向向上運(yùn)動(dòng)的部分，其中所述套筒保持部布置在所述葉片的軸向上端的下方。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的離心泵，其中，所述套筒保持部布置在與所述流入部分直接連接到所述泵室所在的 泵流入端口大致相同的徑向位置處，并布置在所述葉片的徑向內(nèi)側(cè)，并 且連接所述葉片的徑向最內(nèi)點(diǎn)的假想閉合曲線(xiàn)的最大直徑等于或小于 所述泵流入端口的內(nèi)徑，并且大于所述套筒保持部的徑向最大部分的外 徑。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其中，該離心泵布置在用于車(chē) 輛的發(fā)動(dòng)機(jī)與能夠向車(chē)輛內(nèi)部傳送冷空氣和熱空氣的空調(diào)器之間，有助 于使得用于冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，并且將所述冷卻劑從所 述發(fā)動(dòng)機(jī)傳送到所述空調(diào)器。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的離心泵，其中，該離心泵在所述發(fā)動(dòng)機(jī) 因車(chē)輛的怠速停止功能而停止時(shí)工作，而在所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)不工作， 并且當(dāng)該離心泵不工作時(shí)，其用作作為所述液體的冷卻劑的通道的一部分。
17、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的離心泵，其中，該離心泵布置在用于車(chē) 輛的發(fā)動(dòng)機(jī)與能夠向車(chē)輛內(nèi)部傳送冷空氣和熱空氣的空調(diào)器之間，有助 于使得用于冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑進(jìn)行循環(huán)，并且將所述冷卻劑從所 述發(fā)動(dòng)機(jī)傳送到所述空調(diào)器。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的離心泵，其中，該離心泵在所述發(fā)動(dòng)機(jī) 因車(chē)輛的怠速停止功能而停止時(shí)工作，而在所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)不工作， 并且當(dāng)該離心泵不工作時(shí)，其用作作為所述液體的冷卻劑的通道的一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離心泵。提供了用于與車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的電動(dòng)泵。該電動(dòng)泵具有葉輪，該葉輪具有多個(gè)用于使冷卻劑運(yùn)動(dòng)的葉片。各葉片的工作表面形成為沿徑向和軸向均大致筆直延伸的平面。該電動(dòng)泵由離心泵形成。當(dāng)該電動(dòng)泵不工作并且用作冷卻劑通道的一部分時(shí)，與其中各葉片的工作表面彎曲的情況相比可以減小流動(dòng)阻力。
文檔編號(hào)F04D29/24GK101153611SQ20071016300
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者濱岸憲一朗, 篠原敏信, 藤居義雄 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)株式會(huì)社