用于输送流体的流体泵的制作方法

1.本发明涉及一种用于输送流体的流体泵，特别是在冷却系统的流体路径中，并且涉及一种具有这种流体泵的冷却系统。


背景技术：

2.流体泵通常用于冷却系统中，以输送用作冷却介质的流体。由于特别是在机动车辆中经常受限的结构空间，这种流体泵应被设计为尽可能紧凑。然而，在此过程中，流体泵的电气部件在运行期间产生废热被证明是有问题的，尤其是在设计紧凑的情况下，只能相对困难地从流体泵中排出废热。


技术实现要素：

3.因此，本发明的目的是为流体泵提供一种经改进的实施例，其特征尤其在于经改进的热排放，同时具有低的安装空间需求。
4.该目的通过独立专利权利要求的主题来解决。优选实施例是从属专利权利要求的主题。
5.因此，本发明的基本思想是将流体泵的控制装置设置在泵壳体外部(该流体泵的功率电子器件在运行期间产生废热)，并将控制装置与设置在泵壳体内的电动机电连接以用于驱动流体泵。这样，能够减少流体泵内所需的安装空间。由于产生废热的控制装置设置在泵壳体外部，因此在泵壳体内仅产生很少的废热。因此，对于电动机和输送单元，不必采取任何特殊措施以用于排放所述废热。因此，在泵壳体内也不需要或只需要很少的安装空间以用于散热措施。相比之下，控制装置能够定位在泵壳体外部的某个位置、特别是与泵壳体间隔开的位置，在该位置可以轻松有效地排放由功率电子器件产生的废热。通过在电动机和功率电子器件之间提供的电连接，确保电动机能够由功率电子器件供电以用于驱动输送单元并因此用于输送流体。因此，本文提出的根据本发明的流体泵能够以灵活且节省安装空间的方式安装在冷却系统中。已证明特别有利的是，一方面具有输送单元和电动机的泵壳体以及另一方面具有功率电子器件的控制装置能够在空间上彼此分离地设置在冷却系统的不同位置中。
6.根据本发明的流体泵用于输送流体，特别是在流体路径中。该流体能够用作冷却介质。流体泵包括泵壳体，其包围泵壳体内部。在泵壳体上形成有用于将流体引入泵壳体内部的流体入口和用于将流体从泵壳体内部排出的流体出口。除此之外，用于驱动引入泵壳体内部的流体的输送单元设置在泵壳体内部中。输送单元能够包括具有输送叶片的可转动驱动轴，用于输送流体。驱动轴能够可转动地安装在泵壳体上。除此之外，用于驱动输送单元的电动机设置在泵壳体内部。电动机能够是三相bldc电动机。电动机能够与输送单元的驱动轴驱动连接。在泵壳体的外部设置有流体泵的控制装置。控制装置包括用于控制电动机的功率电子器件，所述功率电子器件与电动机电连接。功率电子器件能够包括例如功率晶体管(例如mosfet)，用于为电动机供电，其在电动机的运行期间会产生废热。功率电子器
件能够包括另外的用于控制功率晶体管的电气和电子部件。这些部件在运行过程中也能够产生废热。上述部件能够设置在电路板上。
7.根据一个优选实施例，控制装置与泵壳体间隔开设置并且通过电连接件与电动机电连接。这样，控制装置和泵壳体能够安装在冷却系统中的不同位置。特别是可以将控制装置设置成使得由功率电子器件产生的废热能够有效地排出。为此目的，特别地可以设想将控制装置定位成使得它与流体路径热耦合，用作冷却介质的流体流过该流体路径。在这种情况下，由控制装置产生的废热能够被冷却介质或流体吸收并带走。流体或冷却介质能够是由流体泵输送的流体。在这种情况下，与控制装置热耦合的流体路径能够是其中设置有流体泵的流体路径。然而，能够替代地使用不同的流体或流体路径。在这种情况下，热耦合到控制装置的流体路径因此不同于其中设置有流体泵的流体路径。因此，从控制装置吸收废热的流体也不同于由流体泵输送的流体。
8.根据有利的进一步变型，控制装置包括与泵壳体分开形成的壳体。壳体包围其中设置有功率电子器件的壳体内部。通过这种方式，能够保护功率电子器件免受损坏甚至破坏。除此之外，控制装置能够独立于与控制装置间隔开的泵壳体安装。
9.特别优选地，控制装置的壳体因此设置成与泵壳体间隔开。这使得能够将泵壳体与输送单元和与电动机直接设置在流体路径中。与此相比，具有产生废热的功率电子器件的控制装置能够设置在与流体路径间隔开的位置中，在该位置能够特别有效地排出产生的废热。
10.实际上，控制装置的壳体的壳体材料至少部分地是金属。由于金属通常具有高导热性，这有助于将功率电子器件产生的废热从壳体内部排放到外部。
11.根据本发明的优选实施例，能够在泵壳体上和控制装置的壳体上均设置电馈通件。电连接件通过这些电馈通件在电动机和功率电子器件之间馈通。因此，能够以简单的方式实现设置在泵壳体中的电动机和设置在控制装置的壳体中的功率电子器件之间所需的电连接。
12.根据有利的进一步变型，电连接件包括至少两个供电线。优选地，能够提供四个供电线。因此，既能够为直流电动机也能够为三相bdlc电动机提供电能，以驱动电动机的转子并且因此也可以驱动与电动机连接的输送单元。
13.根据另一有利的进一步变型，电连接件包括电屏蔽件，特别是电屏蔽线。通过这种方式，能够避免将电干扰信号耦合到供电线路中或者至少抵消这种耦合。
14.优选地，泵壳体能够一体成型。这种变体能够特别容易地制造。除此之外，与泵壳体的两件或多件的设计相比，避免了流体由于泄漏而从泵壳体内部泄漏到泵壳体的外部环境中。也能够省去在各个壳体部件之间提供密封件。这又伴随着生产泵壳体的成本优势。
15.根据优选实施例，一体的泵壳体由至少两个壳体部件形成。所述至少两个壳体部件均通过牢固结合的连接件不可拆卸地相互连接。因此，要放置在泵壳体中的流体泵的部件(即特别是输送单元和电动机)能够在组装过程中被放置在壳体内部并且随后包围壳体内部的壳体部件以牢固的结合的方式相互结合。与传统的多部件流体泵相比，这在很大程度上简化了流体泵的组装。
16.根据优选实施例，一体的泵壳体包括用于将泵壳体安装到外部冷却系统的泵壳体法兰。本实施例中的泵壳体法兰从泵壳体的圆周壁径向突出并一体成型在圆周壁上。因此，
流体泵能够容易地固定到冷却系统的部件。
17.由于设置在泵壳体内部的部件不产生任何废热或仅产生相对较少的废热，因此对于排热而言，使用具有高导热性的金属作为壳体材料并不是绝对必要的。实际上，泵壳体的材料因此能够是塑料或包括塑料。该措施导致生产流体泵的成本降低。
18.此外，本发明涉及一种冷却系统。根据本发明的冷却系统包括冷却介质能够流过的流体路径。在流体路径中，设置了根据上述根据本发明的用于输送冷却介质的流体泵。上述根据本发明的流体泵的优点因此也适用于根据本发明的冷却系统。冷却系统能够包括设置在流体路径中用于影响流体的另外的部件，例如换热器、过滤装置和阀装置等。具有根据本发明的冷却系统的流体泵的控制装置与泵壳体间隔开设置并且与流体路径热耦合，使得控制装置在运行期间产生的废热能够传递到通过流体路径输送的冷却介质。
19.根据冷却系统的优选实施例，流体路径由管状体界定，控制装置设置在该管状体上。特别优选地，控制装置的壳体能够固定到管状体。因此，流经流体路径的流体能够用作冷却介质，所述冷却介质可以吸收由功率电子器件产生的废热。
20.根据冷却系统的有利的进一步变型，冷却系统包括模块化法兰，流体泵优选地利用其泵壳体法兰固定在该模块化法兰上。这有助于将流体泵安装在冷却系统上。
21.本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图和通过附图的相关附图描述中获得。
22.应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下文仍将解释的特征不仅可以用于所述的相应组合，而且还可以用于其他组合或单独使用。
附图说明
23.本发明的优选示例性实施例在附图中示出并且在以下描述中更详细地解释，其中相同的附图标记涉及相同或功能相同的部件。
24.在每种情况下都示意性地示出：
25.图1是根据本发明的冷却系统的粗略示意图，
26.图2是图1的冷却系统的流体泵的单独透视图。
具体实施方式
27.图1以示意图示出了具有根据本发明的流体泵1的根据本发明的冷却系统20的示例。冷却系统20包括以流体f的形式的冷却介质k能够流过的流体路径21。在流体路径21中，设置有用于输送流体f的流体泵1。流体路径21能够例如由管状体22界定。流体泵1包括包围泵壳体内部3的泵壳体2。
28.为了说明，图2以透视图示出了仅在图1中示意性示出的流体泵1。在泵壳体2上，用于将流体f引入泵壳体内部3的流体入口4a形成在前侧，用于将流体f排出泵壳体内部3的流体出口4b(仅在图1中可见，在图2中隐藏)形成在圆周侧。在泵壳体内部3中，设置用于驱动引入泵壳体内部3的流体f的输送单元18。此外，用于驱动输送单元18的电动机19设置在泵壳体内部3中。电动机19能够是三相电动机。为了控制电动机19的转子(未示出)的运动以及为此目的所需的电动机19的定子(未示出)的通电供电，具有功率电子器件5的电气控制装置6存在于泵壳体2的外部。为了控制电动机19或为电动机19供电，与泵壳体2间隔开设置的
控制装置6通过电连接件15与电动机19电连接。
29.如图2所示，泵壳体2能够具有圆柱形几何形状。轴向方向a则沿着圆柱形泵壳体2的中心纵向轴线m延伸。径向方向r垂直于轴向方向a远离中心纵向轴线m延伸。圆周方向u垂直于轴向方向a和径向方向r两者沿包围中心纵向轴线m延伸。在示例性方案中，泵壳体2形成为一件式。在此，泵壳体2由三个壳体部件11a、11b、11c形成，三个壳体部件中的每个通过牢固结合的连接件7a、7b不可拆卸地相互连接(例如焊接连接)。泵壳体2的材料能够是塑料。如图1和图2所示，一体的泵壳体2能够包括泵壳体法兰8，用于将泵壳体2安装到冷却系统20的模块化法兰23。根据图2，泵壳体法兰8能够从泵壳体2的圆周壁9径向向外突出并一体成型在其上。泵壳体2的圆周壁9沿圆周方向u延伸并完全环绕中心纵向轴线m。如图2所示，泵壳体法兰8能够包括沿圆周方向u彼此间隔开设置并且从圆周壁9径向向外突出的多个突起10，在所述多个突起的每个中设置有通孔25。通孔25能够用于螺纹连接。冷却系统20能够包括模块化法兰23，流体泵1利用泵壳体法兰8能够被固定在模块化法兰上。通过泵壳体法兰8，流体泵1能够螺纹连接到模块化法兰23。
30.根据图1的控制装置6包括与泵壳体2分开形成的壳体12，其包围壳体内部14(图2中未示出)。功率电子器件5设置在控制装置6的壳体内部14中。如图1进一步所示，控制装置6的壳体12设置成与泵壳体2间隔开。在泵壳体2上和在控制装置6的壳体12上均存在电馈通件24a、24b。电连接件15通过两个电馈通件24a、24b在电动机19和功率电子器件5之间馈通。在该示例中，电连接件15包括用于为三相电动机19的定子(未示出)的线圈供电的四个供电线16。电连接15能够另外包括用于屏蔽供电线16的电屏蔽件13，所述供电线又能够包括电屏蔽线17。
31.由于根据图1，流体泵1的控制装置6设置成与泵壳体2间隔开，所以流体泵1能够直接设置在界定流体路径21的管状体22上。因此，功率电子器件5进而能够热耦合到通过流体路径21传导的流体或冷却介质k。以这种方式，由功率电子器件5产生的废热被传递到流体5，因此功率电子器件5被冷却。
32.控制装置6的壳体12的壳体材料至少局部是金属。这尤其适用于靠在管状体22上的壳体12的那个区域。这样，能够改善功率电子器件5和流过管状体22的流体f之间的热接触。