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电动泵控制器冷却结构
申请号	CN202410088516.X	申请日	2024-01-22	公开(公告)号	CN117812902A	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	长沙捷尔美环卫机械设备有限公司;			发明人	夏发阳; 陈瑜;
摘要	本发明公开电动泵控制器冷却结构，电动泵控制器具有导热板，所述导热板的第一板面为电子元器件安装面、第二板面为散热面，流经电动泵的流体与所述散热面直接接触后或与所述散热面上安装的散热部件接触后流出所述电动泵；所述散热部件与所述散热面热传导连接。利用了离心泵的流出端的高压流体与流入端的低压流体形成的压力差，从而实现离心泵的流出端的部分高压流体可以无需外部动力，就可以通过回流孔进入冷却室，实现对电动控制器的冷却，而冷却后的低压液体自冷却室流出再次从离心泵的流入端返回离心泵，从而实现自循环冷却。
权利要求	1.电动泵控制器冷却结构，其特征在于，电动泵控制器(1)具有导热板(2)，所述导热板(2)的第一板面朝向所述电动泵控制器(1)内部、第二板面为散热面(4)且朝向所述电动泵控制器(1)外部，流经电动泵(3)的流体与所述散热面(4)直接接触后或与所述散热面(4)上安装的散热部件接触后流出所述电动泵(3)；所述散热部件与所述散热面(4)热传导连接。 2.根据权利要求1所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述散热部件的远离所述散热面(4)的一端伸入到所述电动泵(3)的流体通路中。 3.根据权利要求2所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述电动泵(3)包括永磁电机(17)，所述电动泵控制器(1)安装在所述永磁电机(17)的壳体(6)外表面上，所述壳体(6)的侧壁上具有流体通道(7)，所述散热部件的远离所述散热面(4)的一端自所述壳体(6)外伸入到所述流体通道(7)内。 4.根据权利要求1所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述散热面(4)上具有冷却室(8)，所述冷却室(8)的流体入口管(9)与流经所述电动泵(3)的高压流体导通，所述冷却室(8)的流体出口管(10)与流经所述电动泵(3)的低压流体导通。 5.根据权利要求4所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述电动泵(3)包括离心泵(16)，所述冷却室(8)的流体入口管(9)与排出所述离心泵(16)的流体导通，所述冷却室(8)的流体出口管(10)与进入所述离心泵(16)的流体导通。 6.根据权利要求5所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述离心泵(16)的出口管道(11)的管壁上开设有回流孔(12)，所述冷却室(8)的流体入口管(9)与所述回流孔(12)导通连接。 7.根据权利要求6所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述离心泵(16)泵出的流体流量Q与经所述回流孔(12)流动至所述流体入口管(9)的流体流量q之比为60：(0.1～ 10)。 8.根据权利要求4～7任一所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，沿所述冷却室(8)的长度方向：所述冷却室(8)由散热隔板(15‑1)分割为两个或两个以上的冷却腔，流体自一个冷却腔换向后进入相邻的另一个冷却腔，相邻两个所述冷却腔内的流体流动方向相反。 9.根据权利要求8所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述冷却腔内安装有散热板(15)，沿流体流动方向：所述散热板(15)固定安装在所述散热面(4)上，并且所述散热板(15)的板面垂直于所述散热面(4)；相邻两个所述冷却腔之间流体导通的换向通道(14)内安装有换向导流板(13)，所述换向导流板(13)的外形与所述换向通道(14)弯曲形状相吻合，并且沿流体流动方向所述换向导流板(13)将所述换向通道(14)分隔为两个或两个以上的流体换向子通道。 10.根据权利要求1所述的电动泵控制器冷却结构，其特征在于，所述电动泵(3)包括离心泵(16)、永磁电机(17)、第一连接筒(18)和第二连接筒(19)，所述永磁电机(17)包括壳体(6)，所述壳体(6)内壁上安装有定子，所述壳体(6)的侧壁上具有流体通道(7)，所述永磁电机(17)通过伸出到所述永磁电机(17)外的转子带动所述离心泵(16)；所述第一连接筒(18)的第一端与流体源连通，所述第一连接筒(18)的第二端与所述壳体(6)的第一端固定连接，并且所述第一连接筒(18)与所述流体通道(7)流体导通；所述壳体(6)的第二端与所述第二连接筒(19)的第一端固定连接，所述第二连接筒(19)的第二端与所述离心泵(16)固定连接，并且所述第二连接筒(19)的第一端与所述流体通道(7)连通，所述第二连接筒(19)的第二端与所述离心泵(16)的流体入口连通；所述电动泵控制器(1)固定安装在所述壳体(6)的外表面上；所述离心泵(16)出水口的一部分流体与所述散热面(4)直接接触后或与所述散热面(4)上安装的散热部件接触后流入到所述第二连接筒(19)内。
说明书全文	电动泵控制器冷却结构技术领域 [0001] 本发明涉及冷却散热技术领域。具体地说是电动泵控制器冷却结构。背景技术 [0002] 现有技术中的新能源环卫车,通过IGBT将高压直流电转换为交流电后向电动机供给交流电，电动机驱动水泵工作，通常是将IGBT和控制模块集成在一起组成控制器。IGBT在工作状态下发热量比较大，无法通过控制器的自然冷却(与车辆大梁等进行传导散热)或加装风扇实现有效散热，需要借助环卫车自身的冷却系统或额外布置独立的冷却系统实现散热，使得环卫车辆的生产制造工艺复杂程度增加、难度增大且成本升高。发明内容 [0003] 为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种无须借助环卫车辆自身冷却系统或另外安装独立的冷却系统对控制器进行冷却降温的电动泵控制器冷却结构。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案： [0005] 电动泵控制器冷却结构，电动泵控制器具有导热板，所述导热板的第一板面朝向所述电动泵控制器内部、第二板面为散热面且朝向所述电动泵控制器外部，流经电动泵的流体与所述散热面直接接触后或与所述散热面上安装的散热部件接触后流出所述电动泵；所述散热部件与所述散热面热传导连接。 [0006] 上述电动泵控制器冷却结构，所述散热部件的远离所述散热面的一端伸入到所述电动泵的流体通路中。 [0007] 上述电动泵控制器冷却结构，所述电动泵包括永磁电机，所述电动泵控制器安装在所述永磁电机的壳体外表面上，所述壳体的侧壁上具有流体通道，所述散热部件的远离所述散热面的一端自所述壳体外伸入到所述流体通道内。 [0008] 上述电动泵控制器冷却结构，所述散热面上具有冷却室，所述冷却室的流体入口管与流经所述电动泵的高压流体导通，所述冷却室的流体出口管与流经所述电动泵的低压流体导通。 [0009] 上述电动泵控制器冷却结构，所述电动泵包括离心泵，所述冷却室的流体入口管与排出所述离心泵的流体导通，所述冷却室的流体出口管与进入所述离心泵的流体导通。 [0010] 上述电动泵控制器冷却结构，所述离心泵的出口管道的管壁上开设有回流孔，所述冷却室的流体入口管与所述回流孔导通连接。 [0011] 上述电动泵控制器冷却结构，所述离心泵泵出的流体流量Q与经所述回流孔流动至所述流体入口管的流体流量q之比为60：(0.1～10)。 [0012] 上述电动泵控制器冷却结构，沿所述冷却室的长度方向：所述冷却室由散热隔板分割为两个或两个以上的冷却腔，流体自一个冷却腔换向后进入相邻的另一个冷却腔，相邻两个所述冷却腔内的流体流动方向相反。 [0013] 上述电动泵控制器冷却结构，所述冷却腔内安装有散热板，沿流体流动方向：所述散热板固定安装在所述散热面上，并且所述散热板的板面垂直于所述散热面；相邻两个所述冷却腔之间流体导通的换向通道内安装有换向导流板，所述换向导流板的外形与所述换向通道弯曲形状相吻合，并且沿流体流动方向所述换向导流板将所述换向通道分隔为两个或两个以上的流体换向子通道。 [0014] 上述电动泵控制器冷却结构，所述电动泵包括离心泵、永磁电机、第一连接筒和第二连接筒，所述永磁电机包括壳体，所述壳体内壁上安装有定子，所述壳体的侧壁上具有流体通道，所述永磁电机通过伸出到所述永磁电机外的转子带动所述离心泵；所述第一连接筒的第一端与流体源连通，所述第一连接筒的第二端与所述壳体的第一端固定连接，并且所述第一连接筒与所述流体通道流体导通；所述壳体的第二端与所述第二连接筒的第一端固定连接，所述第二连接筒的第二端与所述离心泵固定连接，并且所述第二连接筒的第一端与所述流体通道连通，所述第二连接筒的第二端与所述离心泵的流体入口连通；所述电动泵控制器固定安装在所述壳体的外表面上；所述离心泵出水口的一部分流体与所述散热面直接接触后或与所述散热面上安装的散热部件接触后流入到所述第二连接筒内。 [0015] 本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果： [0016] 1、本申请的电动泵控制器冷却结构，利用了不断流经电动泵的流体对控制器进行冷却降温，流体与控制器换热后直接流走，无须担心流体温度升高而无法实现有效降温的问题。对于环卫车辆来说无须借助环卫车辆自身的冷却系统对控制器进行散热，也无须在车辆底部有限的狭小空间内额外安装独立的冷却系统对控制器进行冷却降温。简化环卫车辆的生产制造工艺，降低环卫车辆的生产制造难度及成本，并且易于维护。 [0017] 2、本发明利用离心泵的流出端的高压流体与流入端的低压流体形成的压力差，从而实现离心泵的流出端的部分高压流体可以无需外部动力，就可以通过回流孔进入冷却室，实现对电动控制器的冷却，而吸热升温后的低压液体自冷却室流出再次从离心泵的流入端返回离心泵而泵出，从而实现控制器的自循环冷却。控制器直接安装在电动泵外表面上，在控制器底板上成型一个冷却室，离心泵出口管道及进口管道开孔，利用两个较细的管路将离心泵出口管道与冷却室进水孔连通及离心泵进口管道与冷却室出水孔连通即可，结构简单、加工成本低廉，且不会额外占据空间及额外增加能耗。 [0018] 3、在冷却腔内，通过设置散热板和散热隔板，使流体在冷却室内形成“蛇”形流动，增加流体流动的距离，提高冷却效果。同时在相邻的冷却腔的两端设置换向导流板，形成分割换向通路，使得流体在冷却腔内换向过程中减少旋涡或涡流的形成，加快流体通过的速度，提高冷却效率。 [0019] 4、电动泵控制器通过安装腿安装在壳体外，可以缩短冷却管线、简化冷却管线布设，实现安装后接电即用，进一步简化环卫车辆的生产制造工艺及降低环卫车辆的生产制造难度；而且在电动泵控制器与壳体之间形成风冷空隙，可以通过风冷空隙进一步实现对电动泵控制器的冷却。附图说明 [0020] 图1本发明中电动离心泵的结构示意图； [0021] 图2本发明中电动离心泵的另一个角度结构示意图； [0022] 图3本发明中电动离心泵的另一个角度结构示意图； [0023] 图4本发明电动泵控制器冷却结构示意图； [0024] 图5本发明电动离心泵的壳体内部结构示意图； [0025] 图6本发明电动泵控制器冷却结构的另一种结构示意图。 [0026] 图中附图标记表示为：1‑电动泵控制器；2‑导热板；3‑电动泵；4‑散热面；5‑密封板安装孔；6‑壳体；7‑流体通道；8‑冷却室；9‑流体入口管；10‑流体出口管；11‑出口管道；12‑回流孔；13‑换向导流板；14‑换向通道；15‑散热板；15‑1‑散热隔板；16‑离心泵；17‑永磁电机；18‑第一连接筒；19‑第二连接筒；20‑安装腿；21‑风冷空隙。具体实施方式 [0027] 本实施例的电动泵控制器冷却结构，如图1和图2所示，电动泵3包括离心泵16、永磁电机17、第一连接筒18和第二连接筒19，所述永磁电机17包括壳体6，所述壳体6内壁上安装有定子，所述壳体6的侧壁上具有流体通道7；所述第一连接筒18的第一端与流体源连通，可以与环卫车水箱相连接，供给水源；所述第一连接筒18的第二端与所述壳体6的第一端固定连接，并且所述第一连接筒18与所述流体通道7流体导通；所述壳体6的第二端与所述第二连接筒19的第一端固定连接，所述第二连接筒19的第二端与所述离心泵16固定连接，并且所述第二连接筒19的第一端与所述流体通道7连通，所述第二连接筒19的第二端与所述离心泵16的流体入口连通；电动泵控制器1固定安装在所述壳体6的外表面上；所述离心泵16出水口的一部分流体与所述散热面4或安装在散热面4上的散热部件直接接触后流入到所述第二连接筒19内。水流通过第一连接筒18的第一端进入，自壳体6的侧壁上的流体通道 7进入到第二连接筒19，然后从离心泵16的流体入口进入离心泵16后，水流被加速，从离心泵16的出口管道11的流出，电动泵控制器冷却结构正是利用了离心泵16的出水口的一部分流体与离心泵16的入口流体的压力差，形成自循环流体，然后自循环流体与散热面4或安装在散热面4上的散热部件直接接触，从而实现对导热板2的冷却，防止电动泵控制器因为温度过高。 [0028] 在电动泵控制器1上设有导热板2，所述导热板2的第一板面为电子元器件安装面、第二板面为散热面4，流经电动泵3的流体与所述散热面4直接接触后或与所述散热面4上安装的散热部件接触后流出所述电动泵3；所述散热部件与所述散热面4热传导连接。 [0029] 在本实施例中，所述散热面4上成型有冷却室8，所述冷却室8的流体入口管9与流经所述电动泵3的高压流体导通，即冷却室8的流体入口管9与排出所述离心泵16的流体导通，所述冷却室8的流体出口管10与进入所述离心泵16的流体导通。同时，在离心泵16的出口管道11的管壁上开设有回流孔12，冷却室8的流体入口管9与所述回流孔12导通连接。 [0030] 即从离心泵16排出的流体为高压流体，高压流体通过回流孔12、流体入口管9进入冷却室8，对散热面4或安装在散热面4上的散热部件进行冷却，高压流体变为低压流体，自冷却室8的流体出口管10流出，返回离心泵。 [0031] 为了减少冷却室8内的流体形成旋涡和涡流，同时提高冷却效果，在冷却室8内设置了散热板和散热隔板。如图4所示，沿所述冷却室8的长度方向：所述冷却室8由散热隔板15‑1分割为两个或两个以上的冷却腔，流体自一个冷却腔换向后进入相邻的另一个冷却腔，相邻两个所述冷却腔内的流体流动方向相反。所述冷却腔内安装有散热板15，沿流体流动方向：所述散热板15固定安装在所述散热面4上，并且所述散热板15的板面垂直于所述散热面4；相邻两个所述冷却腔之间流体导通的换向通道14内安装有换向导流板13，所述换向导流板13的外形与所述换向通道14弯曲形状相吻合，并且沿流体流动方向所述换向导流板 13将所述换向通道14分隔为两个或两个以上的流体换向子通道。 [0032] 通过散热隔板15‑1可将冷却腔分割成多个，散热板15可以使流体沿不同通道行进，增加换热面积。设置散热板15和散热隔板15‑1，使流体在冷却室内形成“蛇”形流动，增加流体流动的距离，从而增加冷却的面积，提高冷却效果。同时在相邻的冷却腔的两端设置换向导流板13，形成换向通道14，使得流体在冷却腔内换向过程中减少旋涡和涡流的形成，加快流体通过的速度，提高冷却效率。 [0033] 此外，离心泵16泵出流体流量Q与经所述回流孔12流动至所述流体入口管9的流体流量q比例关系不能影响电动泵正常向外界供给高压水，因此，对离心泵16泵出流体流量Q与经所述回流孔12流动至所述流体入口管9的流体流量q的比进行研究，当Q/q的比在60：(0.1～10)范围内时，既能实现对控制器进行很好地冷却，又不影响电动泵正常向外界供给高压水，本领域技术人员可以根据控制器的散热量选择合适的Q/q。 [0034] 另外，在其他实施例中，如图6所示，还可以在散热面4上安装的散热板15，所述散热板15的远离所述散热面4的一端自所述壳体6外伸入到所述流体通道7内。即通过流体通道7内的流体对散热板15进行冷却，然后传导到散热面4，从而对控制器进行冷却。 [0035] 具体工作原理为： [0036] 1、环卫车水箱内的水，通过连接管与第一连接筒18第一端连接，水进入第一连接筒18，然后自流体通道7进入壳体6，而后从第二连接筒19流出进入到离心泵16内，此时电动泵控制器1控制永磁电机17的动力输出轴高速转动，从而带动离心泵16工作。 [0037] 2、进入到离心泵16的流体，在离心泵16的高速转动下被加速，从离心泵16的出口管道11的泵出而实现向洒水或喷水系统供水。 [0038] 3、同时由于在离心泵16的出口管道11的管壁上开设有回流孔12，从离心泵16的出口管道11泵出的高压流体，一部分从回流孔12流出，通过流体入口管9后，进入到冷却室8。在冷却室内，通过设置的散热板、散热隔板和换向导流板，流体在冷却腔内进行流动换向，蛇形曲线流动，对电动泵控制器1进行冷却散热。 [0039] 4、自冷却腔流出的低压流体，从冷却室8的流体出口管10，回到离心泵16，完成自循环冷却电动泵控制器1。 [0040] 此外，电动泵控制器1通过安装腿20安装在壳体6外，在电动泵控制器1与壳体6之间形成风冷孔隙21，可以通过风冷孔隙21进一步实现对冷却室的冷却。 [0041] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。