CN105570188B - 马达散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种马达散热装置，包含一散热风扇及一导流风罩。其中，散热风扇的扇叶为离心径向排列的结构，外围为轴流构造，散热风扇还具有一背板，背板为一斜向锥形板构造。导流风罩用以配合散热风扇，其具有进风口，进风口面上开设有多个孔槽，孔槽的排列方式依照散热风扇的旋转方向，配合叶片结构，孔槽中央为涡卷径向式排列，外侧以同心圆长条状分布，孔槽表面设有导角。通过本发明的马达散热装置的散热风扇，可提升气流增压与外围轴向气流增量的作用，再通过导流风罩的孔槽结构配合散热风扇叶片的设计，可大量引入空气到马达的散热鳍片间的流道，显著提升引入风量，增进马达散热的功效。

Description

马达散热装置
技术领域
本发明涉及一种马达散热装置，特别是涉及应用于工业用马达的散热装置。
背景技术
根据经济部能源局的统计资料显示，2010年中国台湾电力的消费统计，工业用电量约占总消费电力的52.3％，相对于2009年49.7％的消费量，比例明显增加，超过总消费电力的一半。另依据欧盟与美国能源部(DOE)的研究指出，工业马达动力系统其用电量约占有65％～70％的工业用电力，因此要提高工业能源效益和生产力，使用高效率马达动力设备于相关的系统中，为非常具有贡献潜力的因素。
一般而言，马达温度的上升会造成马达寿命减少，此系导因于高温下定子线圈绝缘材料容易劣化，引起线圈烧毁或欠相，因而导致马达滚珠轴承内润滑油的液化、蒸发而熔解，进而造成转动轴承卡死。
针对现有马达因散热不佳造成寿命减少而进行改善的前案，有在扇叶的基座边缘设置有多个的凹槽，当基座一端连接至一马达，并通过马达运转带动设置于基座外侧的多个扇叶旋转产生风力时，马达运转所产生的热量可通过基座所设置的多个凹槽散出，由此达到散热的目的。
另有一种利用散热风扇和导风罩的散热装置，如附图图1所示，在散热风扇的背板5上设置多个叶片51，多个叶片51突出于背板5周缘，多个叶片51和背板5中心处凸出部之间形成有空间；导风罩6的开孔为横竖交错的孔槽61。但是以上所述的现有散热装置，对于增加风量和降低马达温度的散热作用，也未见明显改善现有风扇散热的功效。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种马达散热装置，特别适用于工业用的马达散热。本发明的特点在于散热风扇采离心式与外围轴流式扇叶排列构造，因此，具有径向气流加速与轴向气流引导作用。本发明的散热风扇还可配合使用一导流风罩，导流风罩的结构上设有多个开孔，多个开孔呈现一涡卷径向式与同心圆长条状，且具有导角结构用以引导外气。
为达上述目的，本发明的马达散热装置，安装于一马达，其包含有一散热风扇以及一导流风罩。其中，散热风扇具有一背板以及多片扇叶，多片扇叶以散热风扇为中心且以放射状排列形成在背板的一面；导流风罩具有进风口，而进风口面上开设有多个孔槽。
在一实施例中，多片扇叶还分别包含一延伸叶片，延伸叶片由形成于背板一面的多片扇叶，延伸设置超出于背板，延伸叶片叶面构造朝向轴流方向形成弯曲状。
在一实施例中，多片扇叶可以未延伸超出背板和延伸叶片以交错的方式排列设置。且背板可为一斜向锥形板。
在一实施例中，导流风罩的多个孔槽的排列方式依照散热风扇的旋转方向配合多片扇叶的结构开设，且孔槽中央呈涡卷径向式排列，孔槽表面设有导角，以减少风阻。外侧以同心圆长条状轴流形式的结构排列分布，愈往同心圆外侧，长条状轴流形式的结构愈长。
因此，本发明的马达散热装置可大量引入空气，达到增加进风量的效果，可显著提升风扇进风量与马达散热的功效。
附图说明
图1为现有的散热装置构造示意图；
图2为本发明散热装置组合构造示意图；
图3为本发明散热风扇构造示意图；
图4为本发明导流风罩构造示意图；
图5为本发明与现有散热装置性能比较图；
图6为本发明与现有散热装置温度场分布比较图。
符号说明
1 马达散热装置
10 散热风扇
11 背板
12 扇叶
121 延伸叶片
20 导流风罩
21 进风口
22 孔槽
30 马达
31 散热鳍片
32 流道
5 背板
51 叶片
6 导风罩
61 孔槽
具体实施方式
为了详细说明本发明的结构、组合和特征，以下列举具体实施例配合附图说明，以使所属技术领域中具有通常知识者可以明了本发明的技术内容。但是所举实施例仅作为说明范例之用，而非在于限定本发明。
请参阅附图图2所示，为本发明的马达散热装置1装设在一马达30的组合示意图，其包含一散热风扇10以及一导流风罩20。再如图3所示，其中，散热风扇10具有一背板11、以及多片扇叶12和位于扇叶12外端的多个外围部叶片121；其中，多片扇叶12以离心径向排列的结构设置于背板11的一面，即扇叶12以散热风扇10为中心呈放射状排列形成在背板11的一面，背板11可为一斜向锥形板结构。
前述的多片扇叶12也可延伸设置超出于背板11的一面，形成一延伸叶片121，延伸叶片121叶面朝向轴流方向形成弯曲状。
前述的多片扇叶12可以未延伸超出背板11和延伸叶片121交错的方式排列设置。
请再参阅图4有关本发明导流风罩的示意图，如图所示，导流风罩20具有进风口21，进风口21面上开设有多个孔槽22，孔槽22的排列方式依照散热风扇10的旋转方向配合多片扇叶12的结构，且孔槽22中央呈涡卷径向式排列，外侧以同心圆轴流形式的长条状结构分布，愈往同心圆外侧，长条状轴流形式的结构愈长，且孔槽22表面设有导角(图中未示)，以减少风阻。
通过本发明的马达散热装置1，利用散热风扇10搭配使用导流风罩20，可以有效提升气流增压与外围轴向气流增量的作用，且导流风罩20的孔槽22结构配合散热风扇扇叶12的设计，可以显著引入大量的空气至马达30的多个散热鳍片31间的流道32(请见图2)进行散热，对于引入风量的增加与散热均有明显的改善。
以下再就依本实施方式所做的数据实验，加以分析及说明本发明散热装置相较于现有散热技术，具有更佳的散热功效。依据本实施方式的马达散热装置，在以下的实验条件下：
紊流模式：k－εmodel
边界条件：大气进出口边界
风扇转速：3600rpm
旋转模式：MRF
格网数：275万
收敛条件：10-6
经过ANSYS－Fluent模拟之后，得到如附图图5所示本发明与现有散热装置的性能比较图，即本发明的散热装置风量较现有散热装置的风量增加，且马达温度降低。.
再如图6所示，为本发明与现有散热装置的温度场比较图，由图中可知本发明的温度场分较现有散热装置的温度分布为佳，可有效降低马达温度。
由以上的实验分析和比较可知，本发明的散热风扇与导流风罩设计，不仅结构新颖，且具有以下的进步功效：
1.散热风扇采用内圈径向外围轴向的叶形，可增加吸入静压与外围风量。
2.导流风罩采中心涡卷径向，外围同心圆条状排列，增加导流功效。
综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的构成、特点以及本发明产生的功效，但是以上所述实施例仅为本发明的一具体实施例，不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明权利要求及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，都属本发明涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种马达散热装置，安装于一马达，其包含有散热风扇以及导流风罩；其特征在于：该散热风扇具有一背板以及多片扇叶，该多片扇叶以该散热风扇为中心且以放射状排列形成在该背板的一面，还分别包含延伸叶片，该延伸叶片由形成于该背板一面的该多片扇叶，延伸设置超出于该背板，该延伸叶片叶面构造朝向轴流方向形成弯曲状；该导流风罩具有进风口，而该进风口面上开设有多个孔槽，其中，该导流风罩的多个孔槽的排列方式依照该散热风扇的旋转方向配合该多片扇叶的结构开设，且该孔槽中央呈涡卷径向式排列，外侧以同心圆长条状分布。
2.如权利要求1所述的马达散热装置，其中，该多片扇叶可以未延伸超出该背板和延伸叶片以交错的方式排列设置。
3.如权利要求1或2所述的马达散热装置，其中，该背板为一斜向锥形板。
4.如权利要求1所述的马达散热装置，其中，该外侧以同心圆长条状轴流形式的结构排列，愈往同心圆外侧，该长条状轴流形式的结构愈长。
5.如权利要求4所述的马达散热装置，其中，该孔槽表面设有导角，以减少风阻。
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