CN106981950A - 一种基于热管的新型风冷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于热管的新型风冷电机，涉及电机技术领域，包括壳体、风扇散热器、若干第一导热管和若干翅形散热器，壳体内设置有电机定子、电机转子、以及带动电机转子转动的电机轴；壳体的侧壁内部设置有若干第一散热通道，且各第一散热通道均贯通壳体的左端和右端；第一导热管呈U形结构，自左向右插装于相邻的两第一散热通道内，且第一导热管的端部穿出壳体；翅形散热器安装在相应的第一导热管的端部；风扇散热器包括套装在电机轴上的转轴，该转轴外周沿径向均匀分布有若干个叶片；电机转子内部设置有若干永磁体和若干减重散热孔，且各永磁体和各减重散热孔均围绕电机轴均匀分布。本发明提高了电机的强度。

Description

一种基于热管的新型风冷电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体来讲是一种基于热管的新型风冷电机。
背景技术
电机的散热方式一般为自冷、风冷和水冷。自冷方式是根据电动机运行中产生的温度情况不增加辅助设施，通过电机外部空气对流自然散热冷却，多见小功率电机且非封闭环境中运行的电动机。风冷方式则是电机内的热量传导至外壳后，通过转轴端的风扇叶片转动将热量散发至空气中。多见中型功率电动机；大功率电机大多釆用水冷方式散热。大电机内的热量辐射传导至钢材空腔壁再至冷水或低温液体流动传导至电机体外，这样的隔层传导，其热导率低。由于现有水冷电机体大质量重导热率低，影响了电机的功率。
专利文件《一种基于热管传热技术的新型风冷电机》(专利申请号：201610140131.9)公开了一种电机，该电机的安装槽开设在定子的外壁，热管通过焊接、胀管或胶接的方式固定在安装槽中，利用热管将电机内部的热量迅速导出。
专利文件《一种设有导热管的电机》(专利申请号：201610536009.3)公开了一种电机，在电机壳体内壁上设有均布的凹槽，U形导热管分别安装在电机壳体内壁上的凹槽内，经U形导热管和翅形散热片将电机转子和定子工作中产生的热量传导至壳体外，提高了电机的导热率和电机的功率，节能效果显著。
但是上述专利中，是在电机壳体内壁或者定子外壁开槽，再将热管设置在安装槽内。这种结构降低了电机壳体或定子的强度，影响电机的使用寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于热管的新型风冷电机，在保证电机整体强度的前提下，能够将电机转子和定子工作中产生的热量传导至壳体外，提高了电机的使用寿命。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于热管的新型风冷电机，包括壳体、风扇散热器、若干第一导热管和若干翅形散热器，壳体内设置有电机定子、电机转子、以及带动电机转子转动的电机轴，该电机轴的右端穿出壳体与风扇散热器相连；所述壳体的侧壁内部设置有若干第一散热通道，且各第一散热通道均贯通壳体的左端和右端；所述第一导热管呈U形结构，自左向右插装于相邻的两第一散热通道内，且第一导热管的端部穿出壳体；所述翅形散热器安装在相应的第一导热管的端部；所述风扇散热器包括套装在电机轴上的转轴，该转轴外周沿径向均匀分布有若干个叶片；所述电机转子内部设置有若干永磁体和若干减重散热孔，且各永磁体和各减重散热孔均围绕电机轴均匀分布。
在上述技术方案的基础上，所述电机转子的内部设置有若干第二散热通道，该第二散热通道的左端为封闭端，第二散热通道的左端为开口端；第二散热通道内部设置有第二导热管，该第二导热管的右端穿出第二散热通道，嵌入风扇散热器的转轴。
在上述技术方案的基础上，所述电机轴内部靠近转轴的位置设置有若干第三散热通道，所述第二导热管的右端穿过第三散热通道后，嵌入风扇散热器的转轴。
在上述技术方案的基础上，所述转轴和叶片均由导热材料制成。
在上述技术方案的基础上，所述第一散热通道的数量为偶数，且沿壳体的圆周方向均匀分布。
在上述技术方案的基础上，所述第一导热管、第二导热管的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或者扁形。
在上述技术方案的基础上，所述壳体的两端分别设置有左端盖和右端盖。
在上述技术方案的基础上，所述电机轴与左端盖相连的位置设置有左轴承，电机轴与右端盖相连的位置设置有右轴承。
在上述技术方案的基础上，所述风扇散热器外设置有防尘罩。
在上述技术方案的基础上，所述壳体的下方设置有底座。
本发明的有益效果在于：
1、本发明中，壳体的侧壁内部设置有若干第一散热通道，且各第一散热通道均贯通壳体的左端和右端；所述第一导热管呈U形结构，自左向右插装于相邻的两第一散热通道内，且第一导热管的端部穿出壳体。各第一散热通道沿壳体的圆周方向均匀分布，在保证电机整体强度的前提下，能够将电机定子和部分电机转子工作中产生的热量传导至壳体外的翅形散热器，提高了电机的使用寿命。
2、本发明中，风扇散热器包括套装在电机轴上的转轴，该转轴外周沿径向均匀分布有若干个叶片；所述电机转子的内部设置有若干第二散热通道，该第二散热通道的左端为封闭端，第二散热通道的左端为开口端；第二散热通道内部设置有第二导热管，该第二导热管的右端穿出第二散热通道，嵌入风扇散热器的转轴。利用第二导热管能够将电机转子和部分定子工作中产生的热量传导至转轴和叶片，进而随着风扇散热器的运动而将热量散出。
3、本发明中，电机整体重量轻、结构紧凑、体积小巧、散热快，尤其适用于新能源汽车。
附图说明
图1为本发明实施例一中新型风冷电机的结构示意图；
图2为本发明实施例一中新型风冷电机的剖视图；
图3为本发明实施例一中第一导热管的结构示意图；
图4为本发明实施例二中新型风冷电机的剖视图；
图5为本发明实施例二中第二导热管的工作原理图。
附图标记：
1-壳体；11-左端盖；12-右端盖；13-底座；14-第一散热通道；
2-电机定子；
3-电机转子；31-第二散热通道；32-永磁体；33-减重散热孔；
4-电机轴；41-左轴承；42-右轴承；
5-风扇散热器；51-转轴；52-叶片；
6-防尘罩；
7-第一导热管；71-翅形散热器；
8-第二导热管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参见图1和图2所示，本发明实施例提供了一种基于热管的新型风冷电机，包括壳体1、风扇散热器5、若干第一导热管7和若干翅形散热器71，壳体1内设置有电机定子2、电机转子3、以及带动电机转子3转动的电机轴4，该电机轴4的右端穿出壳体1与风扇散热器5相连；壳体1的侧壁内部设置有若干第一散热通道14，且各第一散热通道14均贯通壳体1的左端和右端；具体的，第一散热通道14的数量为偶数，且沿壳体1的圆周方向均匀分布。所述电机转子3内部设置有若干永磁体32和若干减重散热孔33，且各永磁体32和各减重散热孔33均围绕电机轴4均匀分布。
本实施例中，壳体1的下方设置有底座13。壳体1的两端分别设置有左端盖11和右端盖12。电机轴4与左端盖11相连的位置设置有左轴承41，电机轴4与右端盖12相连的位置设置有右轴承42。
参见图1和图3所示，第一导热管7呈U形结构，自左向右插装于相邻的两第一散热通道14内，且第一导热管7的端部穿出壳体1；翅形散热器71安装在相应的第一导热管7的端部；风扇散热器5包括套装在电机轴4上的转轴51，该转轴51外周沿径向均匀分布有若干个叶片52；具体的，转轴51和叶片52均由导热材料制成。且风扇散热器5外设置有防尘罩6。
实施例二
本实施例与实施例一的结构基本相同，区别点在于：参见图4和图5所示，电机转子3的内部设置有若干第二散热通道31，该第二散热通道31的左端为封闭端，第二散热通道31的左端为开口端；第二散热通道31内部设置有第二导热管8，该第二导热管8的右端穿出第二散热通道31，嵌入风扇散热器5的转轴51。具体的，电机轴4内部靠近转轴51的位置设置有若干第三散热通道(图未示)，第二导热管8的右端穿过第三散热通道后，嵌入风扇散热器5的转轴51。第一导热管7、第二导热管8的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或者扁形，热管穿出处可以焊接或胶粘使热管和密封盘无缝密封。
本发明新型风冷电机的散热原理为：
电机工作时，电机定子和部分电机转子工作中产生的热量，由第一导热管传导至壳体外的翅形散热器；电机转子和部分定子工作中产生的热量，由第二导热管传导至转轴和叶片；风扇散热器随着电机轴转动，通过空气流动，加速翅形散热器、转轴和叶片的散热。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种基于热管的新型风冷电机，包括壳体(1)、风扇散热器(5)、若干第一导热管(7)和若干翅形散热器(71)，壳体(1)内设置有电机定子(2)、电机转子(3)、以及带动电机转子(3)转动的电机轴(4)，该电机轴(4)的右端穿出壳体(1)与风扇散热器(5)相连；其特征在于：所述壳体(1)的侧壁内部设置有若干第一散热通道(14)，且各第一散热通道(14)均贯通壳体(1)的左端和右端；
所述第一导热管(7)呈U形结构，自左向右插装于相邻的两第一散热通道(14)内，且第一导热管(7)的端部穿出壳体(1)；
所述翅形散热器(71)安装在相应的第一导热管(7)的端部；
所述风扇散热器(5)包括套装在电机轴(4)上的转轴(51)，该转轴(51)外周沿径向均匀分布有若干个叶片(52)；
所述电机转子(3)内部设置有若干永磁体(32)和若干减重散热孔(33)，且各永磁体(32)和各减重散热孔(33)均围绕电机轴(4)均匀分布。
2.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述电机转子(3)的内部设置有若干第二散热通道(31)，该第二散热通道(31)的左端为封闭端，第二散热通道(31)的左端为开口端；第二散热通道(31)内部设置有第二导热管(8)，该第二导热管8的右端穿出第二散热通道(31)，嵌入风扇散热器(5)的转轴(51)。
3.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述电机轴(4)内部靠近转轴(51)的位置设置有若干第三散热通道，所述第二导热管(8)的右端穿过第三散热通道后，嵌入风扇散热器5的转轴(51)。
4.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述转轴(51)和叶片(52)均由导热材料制成。
5.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述第一散热通道(14)的数量为偶数，且沿壳体(1)的圆周方向均匀分布。
6.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述第一导热管(7)、第二导热管(8)的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或者扁形。
7.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述壳体(1)的两端分别设置有左端盖(11)和右端盖(12)。
8.如权利要求6所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述电机轴(4)与左端盖(11)相连的位置设置有左轴承(41)，电机轴(4)与右端盖(12)相连的位置设置有右轴承(42)。
9.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述风扇散热器(5)外设置有防尘罩(6)。
10.如权利要求1所述的基于热管的新型风冷电机，其特征在于：所述壳体(1)的下方设置有底座(13)。
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