CN109149866A - 一种接触式散热电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机技术领域，主要涉及一种接触式散热电机，包括电机主体，所述电机主体包括电机外壳和安装于电机外壳内的定子、转子和输出轴，所述电机外壳外部一体成型轴向设有多个导热凸起，所述电机外壳上安装有吸热罩，所述吸热罩包括多个吸热条和连接环，所述吸热条固定安装在连接环上，所述电机外壳两端均一体成型同轴心设有安装环，所述导热凸起与吸热条为间隙配合，所述导热凸起开设有第一弧形槽，所述吸热条开设有第二弧形槽，所述导热凸起于第一弧形槽内安装有隔热块，所述隔热块上固定安装有记忆弹簧，所述记忆弹簧固定安装在导热条内的第二弧形槽内。它具备很好的散热性、同时彻底避免了灰尘进入电机内部。

Description

一种接触式散热电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种接触式散热电机。

背景技术

电机(英文：Electricmachinery，俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用电能转化为机械能。

但是，采用电机作为动力的设备，工作时都会发出发热，这些热量是由于电机通风不好，内部灰尘多等引起，当散热较差时，会加大功率消耗，重则可能会引起电机损毁，传统的电机为提高散热性能，通常在电机内部设至风扇，通过气流带走热空气的方式来加快电散热，而热辐射的散热效果较差；另外，采用风扇进行散热时，为减少灰尘进入电机外壳，往往电机外壳上的通风口多设置在风扇出风一端的侧壁上，在风扇转动时电机外壳内部会形成负压，此时向电机外壳内部流动的空气和向电机外壳外部流动的空气均经过通风口，导致风扇的风力较小，散热性能较差；若在电机外壳圆周面上设进气孔，在电机不使用时又容易导致灰尘进入。

发明内容

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种接触式散热电机，它具备很好的散热性、同时彻底避免了灰尘进入电机内部。

本发明采用的技术方案如下：

一种接触式散热电机，包括电机主体，所述电机主体包括电机外壳，以及安装于电机外壳内的定子、转子和输出轴，所述电机外壳上安装有底座，所述电机外壳外部一体成型有多个轴向设置的导热凸起，所述电机外壳上安装有吸热罩，所述吸热罩包括多个吸热条和连接环，所述吸热条固定安装在连接环上，所述电机外壳两端均一体成型有同轴心的安装环，所述连接环套设在安装环上，所述连接环与安装环之间安装有轴承，所述导热凸起与吸热条为间隙配合，相邻所述导热凸起之间的圆心角的角度大于相邻吸热条之间圆心角的角度，所述导热凸起外壁上径向开设第一弧形槽，所述吸热条内壁上径向开设有第二弧形槽，所述底座上开设有与第一弧形槽和第二弧形槽位置对应的弧形通孔，所述导热凸起于第一弧形槽内安装有隔热块，所述隔热块上固定安装有记忆弹簧，所述记忆弹簧固定安装在导热条内的第二弧形槽内，所述记忆弹簧处于自由状态时位于记忆弹簧两端的吸热条均与导热凸起位置对应。

在上述技术方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步限定，所述电机外壳上罩设有通风罩，所述通风罩固定在底座上，所述通风罩于电机主体尾端为开口结构、于电机主体头部一端开设有通风口，所述输出轴于通风罩内安装有扇片。这样的结构设计，扇片在通风罩内形成定向风，缩短热空气在通风罩内停留的时间，同时可引入外部冷空气以加块吸热条的冷却速度，以及可对电机起到一定的散热作用，从而提高整体散热能力。

进一步限定，所述通风罩包括第一罩体和第二罩体，所述底座上开设有与通风罩厚度相匹配的限位槽，所述第一罩体和第二罩体轴向卡设于限位槽内，所述第一罩体端部固定安装有永磁体，所述第一罩体与第二罩体通过永磁体磁吸连接。这样的结构设计，通风罩拆卸安装均较为方便，便于对电机主体和通风罩内部进行清理。

进一步限定，所述导热凸起顶部呈圆弧形，所述吸热条底端也呈圆弧形、且吸热条底端圆弧所在圆与导热凸起顶端圆弧所在圆为同心圆，所述导热凸起与吸热条之间的配合间隙为0.11mm～0.15mm。这样的结构设计，吸热条可自由转动同时还在与导热凸起位置对应时两者之间的间隙较小可较好的吸收导热凸起的热量，同时使导热凸起与吸热条之间存在一定的摩擦阻力，从而避免记忆弹簧在受热形变较小时就推动吸热罩转动，导致吸热条无法完全脱离导热凸起。

进一步限定，所述吸热条包第一吸热条和第二吸热条，所述第一吸热条和第二吸热条均固定连接有连接环，所述第一吸热条端部开设有连接槽，所述第二吸热条端部设有与连接槽相匹配的连接凸起，任意所述第一吸热条与相对应的第二吸热条端均设有连接耳板，所述第一吸热条与第二吸热条于连接耳板位置通过螺栓连接。这样的结构设计，便于安装吸热条。

进一步限定，所述连接环为隔热材料。这样的结构设计，在吸热条脱离导热凸起散热时，连接环可对电机外壳上的热量起到一定的隔离作用，减少电机外壳传入吸热条的热量，从而减弱对吸热条散热的影响。

进一步限定，所述第一弧形槽与第二弧形槽同一断面的圆弧面共圆，所述第一弧形槽内安装有基板，所述基板上固定安装有弧形限位杆，所述弧形限位杆轴芯线所在圆与电机外壳所在圆为同心圆，所述弧形限位杆穿设于第二弧形槽内，所述隔热块套设于弧形限位杆上、且与基板固定连接，所述记忆弹簧套设在弧形限位杆上，所述记忆弹簧的外径尺寸小于第二弧形槽的内径尺寸。这样的结构设计，通过弧形限位杆的对记忆弹簧的伸缩路径进行限制，可避免记忆弹簧的伸缩对吸热条的转动造成影响。

进一步限定，所述弧形限位杆远离基板一点固定安装有限位板，所述限位板外径尺寸小于第二弧形槽的内径尺寸。这样的结构设计，可对记忆弹簧的伸长量进行限制，避免记忆弹簧伸出弧形限位杆造成无法正常收缩的情况。

进一步限定，所述弧形限位杆所在圆弧对的应圆心角的范围为两相邻的两吸热条夹角的三倍至四倍之间。这样的结构设计，避免记忆弹簧伸长将吸热条推到另一导热凸起上，导致出现吸热条无法及时冷却的情况。

本发明的有益效果：

通过在电机外壳表面设置导热凸起、电机外壳上通过轴承安装有吸热罩，因此吸热罩可围绕电机进行转动。由于吸热罩上的吸热条与导热凸起之间为间隙配合，同时导热凸起之间的夹角大于吸热条之间的夹角，吸热条与导热凸起位置对应时可通过接触快速吸收电机本体产生的热量，随着吸热条的转动可使位于导热凸起上的吸热条脱离导热凸起进行散热。由于吸热条脱离导热凸起过程中时与导热凸起重合面面积逐渐减小、同时暴露部分表面增大，吸热速度降低散热速度加快，从而使吸热条自身可快速冷却。而吸热条上安装有记忆弹簧、且记忆弹簧另一端固定，在吸热条温度变化将导致记忆弹簧温度跟随变化，吸热条温度升高后记忆弹簧热膨胀推动吸热罩转动，即，使吸热条转动；吸热条温度下降后记忆弹簧收缩带动吸热条回转再次吸热。在传统的风扇散热的基础上增设吸热条进行热对流换热，使电机具备较强散热能力。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种接触式散热电机实施例的结构示意图一；

图2为本发明一种接触式散热电机实施例的结构示意图二；

图3为本发明一种接触式散热电机实施例中去除通风罩后的结构示意图；

图4为本发明一种接触式散热电机实施例中去除通风罩后的纵截结构示意图；

图5为图4中A处的放大结构示意图；

图6为本发明一种接触式散热电机实施例中吸热条的结构示意图；

图7为本发明一种接触式散热电机实施例中电机主体部分的结构；

主要元件符号说明如下：

电机主体1、导热凸起11、底座12、限位槽13、弧形通孔14、安装环15、轴承16、第一罩体21、第二罩体22、吸热罩3、第一吸热条31、第二吸热条32、连接槽311、连接凸起321、连接耳板33、连接环35、第二弧形槽36、第一弧形槽41、基板42、弧形限位杆43、隔热块44、记忆弹簧45、电机外壳51、定子52、转子53、输出轴54、扇片6。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

如图1～7所示，本发明的一种接触式散热电机，包括电机主体1，电机主体1包括电机外壳51和安装于电机外壳51内的定子52、转子53和输出轴54，电机外壳51上安装有底座12，电机外壳51外部一体成型轴向设有多个导热凸起11，电机外壳51上安装有吸热罩3，吸热罩3包括多个吸热条和连接环35，其中吸热条为铜块，且吸热条的顶部开设有多条缝隙，吸热条固定安装在连接环35上，电机外壳51两端均一体成型同轴心设有安装环15，连接环35套设在安装环15上，连接环35与安装环15之间安装有轴承16，导热凸起11与吸热条为间隙配合，其中，导热凸起11顶部呈圆弧形，吸热条底端也呈圆弧形、且吸热条底端圆弧所在圆与导热凸起11顶端圆弧所在圆为同心圆，导热凸起11与吸热条之间的配合间隙为0.11mm～0.15mm，相邻导热凸起11之间的圆心角的角度大于相邻吸热条之间圆心角的角度，导热凸起11外壁上径向开设第一弧形槽41，吸热条内壁上径向开设有第二弧形槽36，其中，第一弧形槽41与第二弧形槽36同一断面的圆弧面共圆，第一弧形槽41内安装有基板42，基板42上固定安装有弧形限位杆43，弧形限位杆43轴芯线所在圆与电机外壳51所在圆为同心圆，弧形限位杆43穿设于第二弧形槽41内，隔热块44套设于弧形限位杆43上、且与基板42固定连接，隔热块44由断桥铝制得，记忆弹簧45套设在弧形限位杆43上，其中记忆弹簧45为Cu-Zn-Si体系的记忆合金弹簧，记忆弹簧45的外径尺寸小于第二弧形槽36的内径尺寸，底座12上开设有与第一弧形槽41和第二弧形槽36位置对应的弧形通孔14，当记忆弹簧45未发生形变时为自由状态，记忆弹簧45处于自由状态时位于记忆弹簧45两端的吸热条均与导热凸起11位置对应。在电机工作发热时，通过电机外壳51上的导热凸起11将热量传递个给与之接触的吸热条，通过接触吸热条可快速的吸收热量同时将的热量传递至记忆弹簧45上，记忆弹簧45受热膨胀在导热凸起11与吸热条之间摩擦阻力的作用下记忆弹簧45逐渐被压缩集聚弹性势能，当弹性势能克服摩擦阻力后弹簧伸展将推动位于导热凸起11上的吸热条发生移位，使吸热罩转动，导热凸起重合面面积逐渐减小甚至完全脱离、同时暴露部分表面增大，吸热速度降低散热速度加快，使吸热条能在较短时间内冷却；在吸热条移动时相邻未与导热凸起11接触的吸热条逐渐靠进导热凸起11甚至与导热凸起接触，可替代脱离导热凸起11的吸热条吸收导热凸起11的热量，当脱离导热凸起11的吸热条温度下降后记忆弹簧45收缩带动吸热条回转，使冷却后的吸热条回到导热凸起11上继续吸收的热量、同时将位于导热凸起11上正在吸收热量的吸热条推走冷却；如此循环往复，通过吸热条可加快电机的散热速度，使电机具备较好的散热效果。同时吸热条可交替冷却，进而使导热凸起11上大多数时间均有温度较低的吸热条吸收热量。

电机外壳51上罩设有通风罩，通风罩固定在底座12上，通风罩于电机主体1尾端为开口结构、于电机主体1头部一端开设有通风口23，输出轴54于通风罩内安装有扇片6。电机工作时，输出轴54带动扇片6转动，形成风力，在通风罩的作用下使热空气定向移动，同时通风罩另一端引入冷空气，大大加快吸热条的冷却速度，同时可对电机主体1进行散热。

通风罩包括第一罩体21和第二罩体22，底座12上开设有与通风罩厚度相匹配的限位槽13，第一罩体21和第二罩体22轴向卡设于限位槽13内，第一罩体21端部固定安装有永磁体，第一罩体21与第二罩体22通过永磁体磁吸连接。需要对电机主体1表面进行清理时，将第一罩体21和第二罩体22向两端拉动，即可拆卸通风罩，清理完成后将第一罩体21和第二罩体22沿限位槽13卡设在底座12上即可。

吸热条包第一吸热条31和第二吸热条32，第一吸热条31和第二吸热条32均固定连接有连接环35，连接环35由断桥铝制得，第一吸热条31端部开设有连接槽311，第二吸热条32端部设有与连接槽311相匹配的连接凸起321，任意第一吸热条31与相对应的第二吸热条32端均设有连接耳板33，第一吸热条31与第二吸热条32于连接耳板33位置通过螺栓连接。在安装吸热条时，首先将轴承装入连接环35内，然后将第一吸热条31和第二吸热条32分别自电机两端套设在电机外壳51上，然后使连接凸起321卡入连接槽311内，将轴承套设在安装环15上，最后时使用螺栓将连接耳板33固定即可。

以上对本发明提供的一种接触式散热电机进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种接触式散热电机，包括电机主体(1)，所述电机主体(1)包括电机外壳(51)，以及安装于电机外壳(51)内的定子(52)、转子(53)和输出轴(54)，所述电机外壳(51)上安装有底座(12)，其特征在于：所述电机外壳(51)外部一体成型有多个轴向设置的导热凸起(11)，所述电机外壳(51)上安装有吸热罩(3)，所述吸热罩(3)包括多个吸热条和连接环(35)，所述吸热条固定安装在连接环(35)上，所述电机外壳(51)两端均一体成型有同轴心设有的安装环(15)，所述连接环(35)套设在安装环(15)上，所述连接环(35)与安装环(15)之间安装有轴承(16)，所述导热凸起(11)与吸热条为间隙配合，相邻所述导热凸起(11)之间的圆心角的角度大于相邻吸热条之间圆心角的角度，所述两个导热凸起(11)外壁上径向开设第一弧形槽(41)，所述吸热条内壁上径向开设有第二弧形槽(36)，所述底座(12)上开设有与第一弧形槽(41)和第二弧形槽(36)位置对应的弧形通孔(14)，所述导热凸起(11)于第一弧形槽(41)内安装有隔热块(44)，所述隔热块(44)上固定安装有记忆弹簧(45)，所述记忆弹簧(45)固定安装在导热条内的第二弧形槽(36)内，所述记忆弹簧(45)处于自由状态时位于记忆弹簧(45)两端的吸热条均与导热凸起(11)位置对应。

2.根据权利要求1所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述电机外壳(51)上罩设有通风罩，所述通风罩固定在底座(12)上，所述通风罩于电机主体(1)尾端为开口结构、于电机主体(1)头部一端开设有通风口(23)，所述输出轴(54)于通风罩内安装有扇片(6)。

3.根据权利要求2所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述通风罩包括第一罩体(21)和第二罩体(22)，所述底座(12)上开设有与通风罩厚度相匹配的限位槽(13)，所述第一罩体(21)和第二罩体(22)轴向卡设于限位槽(13)内，所述第一罩体(21)端部固定安装有永磁体，所述第一罩体(21)与第二罩体(22)通过永磁体磁吸连接。

4.根据权利要求3所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述导热凸起(11)顶部呈圆弧形，所述吸热条底端也呈圆弧形、且吸热条底端圆弧所在圆与导热凸起(11)顶端圆弧所在圆为同心圆，所述导热凸起(11)与吸热条之间的配合间隙为0.11mm～0.15mm。

5.根据权利要求4所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述吸热条包第一吸热条(31)和第二吸热条(32)，所述第一吸热条(31)和第二吸热条(32)均固定连接有连接环(35)，所述第一吸热条(31)端部开设有连接槽(311)，所述第二吸热条(32)端部设有与连接槽(311)相匹配的连接凸起(321)，任意所述第一吸热条(31)与相对应的第二吸热条(32)端均设有连接耳板(33)，所述第一吸热条(31)与第二吸热条(32)于连接耳板(33)位置通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述连接环(35)为隔热材料。

7.根据权利要求6所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述第一弧形槽(41)与第二弧形槽(36)同一断面的圆弧面共圆，所述第一弧形槽(41)内安装有基板(42)，所述基板(42)上固定安装有弧形限位杆(43)，所述弧形限位杆(43)轴芯线所在圆与电机外壳(51)所在圆为同心圆，所述弧形限位杆(43)穿设于第二弧形槽(41)内，所述隔热块(44)套设于弧形限位杆(43)上、且与基板(42)固定连接，所述记忆弹簧(45)套设在弧形限位杆(43)上，所述记忆弹簧(45)的外径尺寸小于第二弧形槽(36)的内径尺寸。

8.根据权利要求7所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述弧形限位杆(43)远离基板(42)一点固定安装有限位板，所述限位板外径尺寸小于第二弧形槽(41)的内径尺寸。

9.根据权利要求8所述的一种接触式散热电机，其特征在于：所述弧形限位杆(43)所在圆弧对的应圆心角的范围为两相邻的两吸热条夹角的三倍至四倍之间。