薄形化泵浦
阅读说明：本技术 薄形化泵浦 (Thin pump ) 是由 叶秋余 林文贤 陈文宏 宋家豪 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种薄形化泵浦包含一壳体、一转子组及一定子组。壳体具有一底面、一外环面、一下液流空间、一上液流空间、一入水通道、一连续坡道及一出水通道。外环面连接于底面。上液流空间与下液流空间受外环面环绕于内,且上液流空间较下液流空间远离底面并相连通。入水信道与出水信道之一端位于外环面,且入水通道连通上液流空间,以及出水通道连通下液流空间。转子组包含一叶轮及一磁性件。叶轮可转动地设置于壳体,并位于下液流空间。磁性件装设于叶轮。定子组装设于壳体,并用以与转子组之磁性件相对应而带动转子组相对壳体转动。(The invention discloses a thin pump, which comprises a shell, a rotor group and a stator group. The shell is provided with a bottom surface, an outer annular surface, a lower liquid flow space, an upper liquid flow space, a water inlet channel, a continuous ramp and a water outlet channel. The outer ring surface is connected to the bottom surface. The upper liquid flow space and the lower liquid flow space are surrounded by the outer ring surface, and the upper liquid flow space is far away from the bottom surface and is communicated with the lower liquid flow space. One end of the water inlet channel and one end of the water outlet channel are positioned on the outer ring surface, the water inlet channel is communicated with the upper liquid flow space, and the water outlet channel is communicated with the lower liquid flow space. The rotor set comprises an impeller and a magnetic part. The impeller is rotatably arranged in the shell and is positioned in the lower liquid flow space. The magnetic part is arranged on the impeller. The stator set is installed in the housing and is used for driving the rotor set to rotate relative to the housing in correspondence to the magnetic member of the rotor set.)
技术领域
本发明涉及一种泵浦，特别是一种薄形化泵浦。
背景技术
随着电子设备计算效能日渐增强，其内部所设置之电子组件于运作时会产生大量热量。为了避免电子组件的运作温度超过所能承受的温度上限，故电子组件上一般会设置散热鳍片，以通过散热鳍片来带走电子组件所产生之热能。不过，由于散热鳍片在单位时间内的散热效率有限，故目前有厂商将散热鳍片改成散热效果较佳的水冷系统，以增强对电子组件的散热效能。水冷系统一般是包含一水冷排、一水冷板及一泵浦。水冷排与水冷板相互连通，并透过泵浦驱使水冷排与水冷板内部之流体构成一冷却循环。水冷板装设于处理器等发热源，并将吸收到之热量透过流体传递至水冷排进行散热。
由于目前电子设备的要求为轻薄短小，故若为了迎合轻薄短小的要求而将泵浦的体积缩小，则又会牺牲掉泵浦的性能(如扬程)。反之，若为了泵浦的性能，则又会与目前轻薄短小的趋势背道而行。因此，如何兼顾泵浦的效能与体积轻薄化，则为研发人员应解决的问题之一。
发明内容
本发明在于提供一种薄形化泵浦，以兼顾薄形化泵浦的效能与体积轻薄化。
本发明一实施例所提供的薄形化泵浦包含一壳体、一转子组及一定子组。壳体具有一底面、一外环面、一下液流空间、一上液流空间、一入水信道及一出水信道。外环面连接于底面。上液流空间与下液流空间受外环面环绕于内，且上液流空间较下液流空间远离底面并相连通。入水信道与出水信道的一端位于外环面，且入水通道连通上液流空间，以及出水通道连通下液流空间。转子组包含一叶轮及一磁性件。叶轮可转动地设置于壳体，并位于下液流空间。磁性件装设于叶轮。定子组装设于壳体，并用以与转子组之磁性件相对应而带动转子组相对壳体转动。
根据上述实施例所述的薄形化泵浦，因为入水信道与出水信道皆位于外环面而非顶面或底面。即水入信道与出水信道皆位于叶轮之径向侧而非轴向侧，进而薄化薄形化泵浦在叶轮轴向上的厚度。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明系用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例所述的薄形化泵浦的立体示意图。
图2为图1的分解示意图。
图3为图1的上视示意图。
图4为沿图3的4-4割面线所绘示的剖面示意图。
图5为图4的局部放大图。
图6为图1的侧视示意图。
图7为沿图6的7-7割面线所绘示的剖面示意图。
附图标记说明：
薄形化泵浦10，壳体100，底壳110，底面111，容置槽112，顶壳120，底面121，顶面123，密封盖板130，转子组200，叶轮210，上表面211，磁性件220，背铁230，定子组300，下表面310，轴柱400，耐磨片500，密封环600，旋转轴线A，中心线C1、C2，距离D1、D2，最大距离D3，方向F，基线L，斜线T，下液流空间Sd，上液流空间Su，通孔O，入水通道Si，连续坡道St，第一段St1，第一下壁面St11，第二段St2，第二下壁面St21，中央段St3，弧形下壁面St31，出水通道So，宽度W1、W2，夹角θ1、θ2。
具体实施方式
请参阅图1至图4。图1为根据本发明第一实施例所述的薄形化泵浦的立体示意图。图2为图1的分解示意图。图3为图1的上视示意图。图4为沿图3的4-4割面线所绘示的剖面示意图。
如图1与图2所示，本实施例提供的薄形化泵浦10包含一壳体100、一转子组200及一定子组300。此外，薄形化泵浦10还包含一轴柱400、二耐磨片500及一密封环600。
如图2与图4所示，壳体100包含一底壳s、一顶壳120及一密封盖板130。顶壳120装设于底壳110，且密封环600夹设于底壳110与顶壳120之间，用于密封顶壳120与底壳110间的接缝。顶壳120与底壳110之间形成下液流空间Sd。底壳110具有一底面111，且顶壳120具有一底面121、一外环面122及一顶面123。顶壳120的底面121实质上与底壳110的底面111共平面。顶壳120的顶面123背对于顶壳120的底面121。顶壳120的外环面122介于顶壳120的顶面123与顶壳120的底面121之间，且外环面122相对两侧分别连接于顶壳120的底面121的外缘与顶壳120的顶面123的外缘，并将下液流空间Sd环绕于内。
此外，顶壳120具有一上液流空间Su、多个通孔O、一入水通道Si、一连续坡道St及一出水通道So。上液流空间Su位于顶壳120的顶面123，也就是说，上液流空间Su与下液流空间Sd皆受外环面122环绕于内，且上液流空间Su较下液流空间Sd远离顶壳120的底面121。通孔O连通上液流空间Su与下液流空间Sd，从而使上液流空间Su与下液流空间Sd相连通。入水通道Si的一端位于顶壳120的外环面122，并用以供流体流入。连续坡道St具有相对的一第一段St1及一第二段St2以及衔接第一段St1与第二段St2的一中央段St3。连续坡道St的第一段St1连接入水通道Si，连续坡道St之第二段St2连接上液流空间Su。即入水通道Si透过连续坡道St连通上液流空间Su，且令流体自入水通道Si依序经连续坡道St的第一段St1、中央段St3及第二段St2流至上液流空间Su。
连续坡道St的第一段St1的第一下壁面St11较连续坡道St的第二段St2的第二下壁面St21靠近顶壳120的底面121。也就是说，第一下壁面St11至底面121的距离D1小于第二下壁面St21至底面121的距离D2。中央段St3的弧形下壁面St31分别衔接第一下壁面St11与第二下壁面St21。在本实施例中，弧形下壁面St31可以为外凸之弧面，且以流体流动的方向来说，弧形下壁面St31的坡度可以先陡后缓，但并不以此为限。在其他实施例中，弧形下壁面的坡度亦可保持相同坡度，或是先缓再陡。甚或是弧形下壁面例如可改为内凹的弧面。
请参阅图5。图5为图4之局部放大图。在本实施例中，叶轮210顶侧相连的斜线T与顶面123保持一夹角θ1。弧形下壁面St31与顶面123保持一夹角θ2，且夹角θ2介于(θ1+50％θ1)与θ1-50％θ1)之间。举例来说，若叶轮210之顶缘211的联机L与顶面123的夹角θ1为10度，则夹角θ2介于5度至15度之间。不过前述夹角θ2的角度范围并非用以限制本新型，在其他实施例中，夹角θ2也可以为大于0度，且小于等于90度的任一角度值。
此外，在本实施例中，中央段St3的下壁面系以弧形为例，但并不以此为限。在其他实施例中，中央段的下壁面亦可以平面为例，而改成平面式的一倾斜下壁面。
在本实施例中，通孔O的数量为多个，但并不以此为限。在其他实施例中，通孔的数量也可以为单个。
此外，连续坡道St之第一段St1的宽度W1小于连续坡道St的第二段St2的宽度W2，但并不以此为限。在其他实施例中，连续坡道的第一段的宽度亦可大于或等于连续坡道的第二段的宽度。
出水通道So的一端位于外环面122，并连通下液流空间Sd，以令下液流空间Sd内的流体可经出水通道So流出薄形化泵浦10。
在本实施例中，入水通道Si的中心线C1较出水通道So的中心线C2靠近底面121，以增加连续坡道St的第一下壁面St11与第二下壁面St21的高低差，但并不以此为限。在其他实施例中，入水通道的中心线较出水通道的中心线远离底面或是入水通道的中心线与出水通道的中心线皆和底面保持等距。
此外，在本实施例中，入水通道Si的一端与出水通道So的一端分别位于外环面122的相对两侧，但并不以此为限。在其他实施例中，入水通道的一端与出水通道的一端亦可分别位于外环面的相异侧。
密封盖板130例如透过密封胶体装设于顶壳120的顶面123，并封盖上液流空间Su与连续坡道St。
轴柱400与转子组200皆位于下液流空间Sd，且轴柱400的相对两端分别固定于壳体100的底壳110与顶壳120。转子组200包含一叶轮210、一磁性件220及一背铁230。叶轮210套设于轴柱400，并可转动地设置于壳体100。磁性件220透过背铁230装设于叶轮210。也就是说，背铁230介于叶轮210与磁性件220之间。背铁230系用以降低漏磁，藉以提高激磁效率。
二耐磨片500套设于轴柱400，并分别介于叶轮210的相对两侧，以分别夹设于叶轮210与底壳110之间以及叶轮210与顶壳120之间。藉以令叶轮210与底壳110保持间隔以及叶轮210与顶壳120保持间隔而避免叶轮210在运转的过程中与底壳110或顶壳120碰撞。此外，耐磨片500的抗磨能力又大于壳体100的抗磨能力，故又能提升薄形化泵浦10的使用寿命。
上述连续坡道St的第一段St1连接于入水通道Si，且第二段St2朝叶轮210之旋转轴线A直线延伸。此外，第二段St2的第二下壁面St21较转子组200远离底面121。也就是说，若底面121位于薄形化泵浦10的最低处，则第二下壁面St21的位置较转子组200的位置高。再换言之，第二下壁面St21至底面121的距离D2大于转子组200至底面121的最大距离D3。
定子组300装设于壳体100，并用以与转子组200的磁性件220相对应而带动转子组200相对壳体100转动。具体来说，底壳110具有一容置槽112。容置槽112自底面111向内凹陷，且定子组300位于容置槽112。也就是说，在转子组200的轴向(平行旋转轴线A，如图3所示)上，定子组300位于底壳110远离转子组200的一侧。此外，容置槽112的深度略大于定子组300的厚度，以避免定子组300凸出底壳110的底面111。
在本实施例中，定子组300于靠近底面121的一侧具有一下表面310。叶轮210于远离底面121的一侧具有一上表面211。入水通道Si的中心线C1介于定子组300之下表面310跟叶轮210的上表面211之间，以进一步薄化薄形化泵浦10的厚度。
入水信道Si的位置限定并不以上述描述为限。在其他实施例中亦可有其他限定。例如先定义一基线L，基线L至上表面与下表面310皆等距。入水通道Si的中心线C1与基线L的距离小于上表面211至下表面310的距离的5百分比。又或者，叶轮210于远离底面121的一侧具有一上表面211，入水通道整个介于叶轮210的上表面211与底面121之间。
本实施例的薄形化泵浦10在运转时，会令流体沿方向F流动，即自入水通道Si流入连续坡道St，接着经连续坡道St的引导向上爬至叶轮210上方后再向下流至叶轮210。接着，经叶轮210将流体向外甩而由出水通道So甩出。
在本实施例中，因为入水信道Si与出水信道So皆位于外环面122而非顶面123或底面121。即水入信道与出水信道So皆位于叶轮210的径向侧而非轴向侧，进而薄化薄形化泵浦10在叶轮210轴向上(平行旋转轴线A)的厚度。接着又透过连续坡道St之设计引导流体自叶轮210的上方向下流至叶轮210。接着，再藉由叶轮210的转动产生离心力将流体加压并向外甩而由出水通道So流出。如此一来，藉由连续坡道St的高度差设计让薄形化泵浦10具有类似传统轴向进水泵浦的扬程效果，如达到2公尺以上。此外，藉由连续坡道St的缓坡设计，减少流体的流阻，进而提升薄形化泵浦10的驱动效能。
在本实施例中，由于顶壳120的底面121与底壳110的底面111实质上共平面，故上述入水信道Si的位置界定是以顶壳120的底面121来描述，但并不以此为限。在其他实施例中，亦可以底壳的底面来描述。此外，若顶壳的底面与底壳的底面未共平面，则根据顶壳的底面或底壳的底面中哪个为薄形化泵浦的实际底面来描述，也就是说，薄形化泵浦的实际底面既可以位于顶壳也可以位于底壳。
请参阅图6与图7。图6为图1的侧视示意图。图7为沿图6之7-7割面线所绘示的剖面示意图。在本实施例中，出水通道So与下液流空间Sd之边界Sd1呈切线关系，以提升薄形化泵浦10的驱动效能，但并不以此为限。在其他实施例中，出水通道与下液流空间的边界也可以不呈切线关系。
根据上述实施例的薄形化泵浦，因为入水信道与出水信道皆位于外环面而非顶面或底面。即水入信道与出水信道皆位于叶轮的径向侧而非轴向侧，进而薄化薄形化泵浦在叶轮轴向上的厚度。接着又透过连续坡道的设计引导流体自叶轮的上方向下流至叶轮，使得薄形化泵浦具有类似传统轴向进水的泵浦的扬程效果，如达到2公尺以上。此外，藉由连续坡道的缓坡设计，减少流体的流阻，进而提升薄形化泵浦的驱动效能。
虽然本发明以前述的诸项实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许变形与改进，因此本发明的专利保护范围以本说明书所附的专利权利要求书界定的内容为准。