CN102931769A - 无铁芯线圈的流体冷却机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无铁芯线圈的流体冷却机构，包含有载件，具有一板状身部；多数线圈，分别绕设成扁环状体，彼此同轴依序穿套于该身部上，并使各该线圈分别仅具有单一的磁极；绝缘层，介于各该线圈与该身部间；冷却部，具有至少一冷却板，一侧板面贴接于该身部的一侧板面上，另侧板面则经由该绝缘层而与各该线圈内侧的对应环面抵接，至少一流道，设于该冷却板中，并于该冷却板的板端形成一入口端及一出口端，一入流孔，自该身部的一侧板端往内延伸并与该流道的入口端连通，一出流孔，自该身部的一侧板端往内延伸并与该流道的出口端连通；一封装层，裹覆于各该线圈及身部上；通过流体将由各该线圈所产生的热能予以吸收并带离，具有较佳的冷却功效。

Description

无铁芯线圈的流体冷却机构

技术领域

本发明与马达有关，特别是关于一种无铁芯线圈的流体冷却机构。

背景技术

按，马达是用以将电能转换为动能的技术，而动能的表现则可由力量与转速予以呈现，而完美的马达是将所输入的电能完全转换为向外输出的动能，但实际上，该等能量转换无法达到百分的百，因此，在热力学第一定律下，未以动能型态被转换的部分，即会以他种型态输出，其中，有部份更会以热能型态被消耗，此就是马达技术中所必然存在的发热问题。

然而，马达的运转效率与温度间确存在着反向关系，当马达于温度越高的环境下运转，则所受的磁阻效应即越大，造成马达的运转效能因而降低，因此，如何降低马达运转时的温度，是维持马达运转效率的一项重要课题，而藉由提高冷却效率降低马达温升的手段，更能提高能源利用效率，颇具节能的功效。

而于熟知技术中，美国第6977451号专利提供了一种无铁芯式的交流线性马达(Ironless AC linear motor)，其所具体揭露的线圈冷却技术，主要是将冷却管穿经呈斜向排列的多数线圈中，以缩小各线圈环孔的高度，期以使线圈的内侧环面得以与所穿伸的冷却管接触，从而经由热传导的冷却效果，降低线圈的温度，但是，由于其使线圈斜摆的技术，将会导致磁通量的吸收减少，并且对于斜摆角度的定位亦具有较高的组装难度，是以，该等技术内容对于无铁芯线圈的冷却而言，显非适当。

另外，在美国第5998889号专利中则提供了一种电磁马达的冷却系统(Electro-magnetic motor cooling system)，其所具体揭露的冷却技术则是于线圈的两侧分别贴附具有冷却流道的冷却板，该等技术固可具有较佳的冷却效果，但其需就各个线圈分别贴附冷却板并予以定位的组装需求，对于制造效率的提升而言并非理想，且亦有成本过高的缺失存在。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种无铁芯线圈的流体冷却机构，其可于单位面积中提供较大的冷却流体流动回路，且与个别线圈间具有较大的接触面积，而具有较佳的冷却功效。

为达成上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种无铁芯线圈的流体冷却机构，包含有一载件，具有一板状身部；多数线圈，分别绕设成扁环状体，彼此同轴依序穿套于该身部上，并使各该线圈分别仅具有单一的磁极；一绝缘层，介于各该线圈与该身部间；一冷却部，具有至少一冷却板，一侧板面贴接于该身部的一侧板面上，另侧板面则经由该绝缘层而与各该线圈内侧的对应环面抵接，至少一流道，设于该冷却板上，并于该冷却板的板端形成一入口端及一出口端，一入流孔，自该身部的一侧板端往内延伸并与该流道的入口端连通，一出流孔，自该身部的一侧板端往内延伸并与该流道的出口端连通；一封装层，裹覆于各该线圈及身部上；藉此，可使外部的流体经由该入流孔经由该入口端进入该流道中，再经由该出口端自该出流孔向外流出，以便以之将由各该线圈所产生的热能予以吸收并带离。

进一步地，该冷却板的数量可以为二个，而分别以一侧板面贴接于该身部的两侧相背板面上，以及，该流道的数量也为二个，而分别设于各该冷却板中。

该入流孔与各该流道的入口端连通，而该出流孔则与各该流道的出口端连通。优选地，各该入流孔及出流孔分别呈T形。

该流道凹设于该冷却板的一侧板面上，并藉由该冷却板与该身部间的贴接结合，使该流道呈密闭状。

相较于现有技术，本发明无铁芯线圈的流体冷却机构可使各该线圈以最大内侧环壁壁面与该身部邻接的构造，使热传导的面积达到最大，并且维持良好的磁通量吸收，且使冷却流体于所得行经的路径达到最大，从而提高冷却的效果，再者，由于各该线圈仅需藉由简单穿套于该身部上的组装程序，即得使其彼此处于同轴对应的状态，而可使得各该线圈在组装上具有简便易行的功效，而可大幅降低制造组装的工序，并确保良率及质量，换言的，即该无铁芯线圈的流体冷却机构乃系具有兼具安装接口、良好流体冷却功效与线圈定位的诸多功效。

由此可见，本发明的无铁芯线圈的流体冷却机构，可于单位面积中提供较大的冷却流体流动回路，且与个别线圈间具有较大的接触面积，因而具有较佳的冷却功效。

附图说明

图１为本发明一个较佳实施例的立体外观图。

图2为本发明一个较佳实施例的立体分解图。

图3为本发明一个较佳实施例沿图1中3-3割线的剖视图。

图4为本发明一个较佳实施例沿图1中4-4割线的剖视图。

图5为本发明一个较佳实施例沿图4中5-5割线的剖视图。

图6为本发明一个较佳实施例沿图4中6-6割线的剖视图。

具体实施方式

以下，兹即举以本发明一个较佳实施例，并配合图式作进一步说明。

请参阅图1-6所示，在本发明一个较佳实施例中所提供无铁芯线圈的流体冷却机构10，其包含有一载件20、多数线圈30、一绝缘层40一冷却部50以及一封装层60。

该载件20是由适当的材料一体成型，具有一适当厚度的矩形板状身部21，一厚度较该身部更大的块状端部22自该身部21短轴一侧端面的一端往外垂直延伸，一厚度与该端部22相仿的长条状延伸部23，自该端部22的延伸端末垂直往外延伸，并平行于该身部21的短轴方向，一槽24介于该延伸部23与该身部21间。

各该线圈30呈扁环状体，而相互同轴地依序穿套于该身部上，并使内侧环壁邻接于该身部21的周侧端面上，且各该线圈30的绕组使其各自分别仅具有单一的磁极。

该绝缘层40介于该身部21周侧与各该线圈30的内侧环面间。

该冷却部50则具有二冷却板51，分别以一内侧板面贴接于该身部21的两侧相背板面上，且各自另侧的外侧板面则经由该绝缘层40而与各该线圈30的内侧环面对应抵接，二流道52分别凹设于各该冷却板51的内侧板面上，藉由各该冷却板51与该身部21间的贴接结合，使各该流道分别呈密闭状，并于各该冷却板51的一端形成一入口端521与一出口端522，一概呈T形的入流孔53，自该身部21的一侧板端往内延伸且与各该流道52的入口端521连通，一概呈T形的出流孔54，自该身部21的一侧板端往内延伸且与各该流道52的出口端522连通。

该封装层60是以环氧树脂为材料，裹涂于各该线圈30与该身部21的外侧，并受塑形为与各该端部22与延伸部23相仿厚度的矩块状后，使之硬化定型，以使各该线圈30受到固定且被适当地封装。

藉由上述构件的组成，该无铁芯线圈的流体冷却机构10将外部的流体经由该入流孔53分流至各该入口端521，而于各该流道52中流动后，再经由各该出口端522汇流至该出流孔54而向外流出，据以藉由分设于该身部21两侧的各该冷却板51，各自与各该线圈30间进行热能的传递，再经由在各该流道52中流动的流体，将热能向外带出，从而达到线圈冷却的具体功效。

相较于揭示的熟知技术，该无铁芯线圈的流体冷却机构10可使各该线圈30以最大内侧环壁壁面与该身部21邻接的构造，使热传导的面积达到最大，并且维持良好的磁通量吸收，且使冷却流体于所得行经的路径达到最大，从而提高冷却的效果，再者，由于各该线圈30仅需藉由简单穿套于该身部21上的组装程序，即得使其彼此处于同轴对应的状态，而可使得各该线圈30在组装上具有简便易行的功效，而可大幅降低制造组装的工序，并确保良率及质量，换言的，即该无铁芯线圈的流体冷却机构10乃系具有兼具安装接口、良好流体冷却功效与线圈定位的诸多功效。

Claims (5)

1.一种无铁芯线圈的流体冷却机构，其特征在于包含有：

载件，具有板状身部；

多数线圈，分别绕设成扁环状体，彼此同轴依序穿套于所述身部上，并使每个所述线圈分别仅具有单一的磁极；

绝缘层，介于每个所述线圈与所述身部间；

冷却部，具有至少一个冷却板，一侧板面贴接于所述身部的一侧板面上，另侧板面则经由所述绝缘层而与各所述线圈内侧的对应环面抵接，至少一个流道，设于所述冷却板上，并于所述冷却板的板端形成一个入口端及一个出口端，一个入流孔，自所述身部的一侧板端往内延伸并与所述流道的入口端连通，一个出流孔，自所述身部的一侧板端往内延伸并与所述流道的出口端连通；

封装层，裹覆于各所述线圈及身部上；

藉此，可使外部的流体经由所述入流孔经由所述入口端进入所述流道中，再经由所述出口端自所述出流孔向外流出，以之将由各所述线圈所产生的热能予以吸收并带离。

2.依据权利要求1所述的无铁芯线圈的流体冷却机构，其特征在于：所述冷却板的数量为二个，分别以一侧板面贴接于所述身部的两侧相背板面上，以及，所述流道的数量也为二个，分别设于各所述冷却板中。

3.依据权利要求2所述的无铁芯线圈的流体冷却机构，其特征在于：所述入流孔与各所述流道的入口端连通，而所述出流孔则与各所述流道的出口端连通。

4.依据权利要求3所述的无铁芯线圈的流体冷却机构，其特征在于：各所述入流孔及出流孔分别呈T形。

5.依据权利要求1所述的无铁芯线圈的流体冷却机构，其特征在于：所述流道凹设于所述冷却板的一侧板面上，并藉由所述冷却板与所述身部间的贴接结合，使所述流道呈密闭状。

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