CN109194033A - 一种高效散热电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机设备技术领域，具体的说是一种高效散热电机，包括壳体，壳体的两端安装有端盖，壳体的内壁上设有定子磁铁，壳体内部设有一号导流通道，壳体内壁上安装有环形支撑板，转轴通过环形支撑板安装在壳体中；转轴上设有转子线圈，转轴内部设有二号导流通道，转轴的两端外壁上设有通孔；转轴上设有多个扇叶，扇叶的一端位于转轴内部的二号导流通道内，位于二号导流通道内的扇叶端部之间组成螺旋结构；端盖为圆环形结构，端盖内部设有三号导流通道，三号导流通道与一号导流通道相连通，右侧端盖上设有散热孔，端盖的环形内壁上固定有密封块，密封块中设有环形空腔，环形空腔与二号导流通道、三号导流通道相连通，转轴的两端穿过密封块。

Description

一种高效散热电机

技术领域

本发明属于电机设备技术领域，具体的说是一种高效散热电机。

背景技术

目前，电机广泛应用于电子及自动化设备行业中。电机在运行过程中，所产生的热量随着工作时间的增长不断聚集，使得电机内部的温度逐渐升高，从而影响电机内部零件的工作性能，对各零件的使用寿命也有很大的影响，因此改善电机的冷却效果具有十分重要的积极意义。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种高效散热电机。本发明主要用于解决传统电机散热效果差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高效散热电机，包括壳体，壳体的两端安装有端盖，壳体的内壁上设有定子磁铁，壳体内部沿周向均匀设置有多条一号导流通道，壳体内壁上安装有两个环形支撑板，转轴通过两个环形支撑板安装在壳体中，转轴与环形支撑板转动连接；所述转轴上设有转子线圈，转轴内部设有二号导流通道，二号导流通道内装有冷却液，转轴的两端外壁上周向均匀设有多个通孔；所述转轴上设有多个扇叶，扇叶的一端位于转轴内部的二号导流通道内，位于二号导流通道内的扇叶端部之间组成螺旋结构，扇叶用于对电机进行散热并带动二号导流通道中的冷却液运动；

所述端盖为圆环形结构，端盖为铝合金材质，端盖内部设有多条三号导流通道，三号导流通道与一号导流通道相连通，端盖上设有散热孔，端盖的环形内壁上固定有密封块，密封块为环形结构，密封块中设有环形空腔，密封块的环形空腔与二号导流通道、三号导流通道相连通，转轴的两端穿过密封块，密封块用于对转轴进行密封；

所述壳体底部通过支杆安装有安装板，安装板内设有冷凝通道，冷凝通道为锥形结构，冷凝通道通过管路与壳体轴线上方的二号导流通道相连通，安装板上表面通过连接轴安装有散热扇，连接轴下端部穿过冷凝通道并安装有叶轮，叶轮用于带动散热扇转动；所述安装板底部设有支撑脚，支撑脚外部设有多组散热块，支撑脚内部设有储液腔，支撑脚用于对冷凝通道中的冷却液进行散热并储存冷却液。

工作时，电机转动时产生热量，扇叶随着转轴一同转动，使得壳体内部的热量从端盖上的散热孔中排出，因扇叶位于二号导流通道中的一端组成螺旋状结构，从而使得二号导流通道中的冷却液在扇叶的作用下向右侧运动，进而使得冷却液在一号导流通道、二号导流通道、三号导流通道之间循环，对电机中的热量进行吸收，提高了电机的散热效果；过程中，由于重力作用，大部分的冷却液从右侧端盖轴线下方的三号导流通道中流入壳体轴线下方的一号导流通道中，少量液态与气态并存的冷却液和一号导流通道中的气体通过右侧端盖轴线上方的三号导流通道流入壳体轴线上方的一号导流通道中，最后气态的冷却液与气体通过壳体上方的管路进入安装板的冷凝通道中，此时叶轮在气态的冷却液与气体的作用下转动，使得散热扇转动对电机进行散热，增强了电机的散热效果，同时气态的冷却液中的热量通过冷凝通道与支撑脚上的散热块散失，使得气态的冷却液冷凝存储在支撑脚的储液腔中，避免了冷凝通道中的压力过大造成安装板的损坏，冷凝通道的锥形结构使得冷却液中的热量快速的散失，使得气态的冷却液更加容易转化为液态，并对液态的冷却液起到导向作用，使得冷却液流入支撑脚的储液腔中。

所述二号导流通道为阶梯形结构，二号导流通道自左向右逐渐变大。当冷却液自左向右通过二号导流通道时，因二号导流通道自左向右逐渐变大，使得冷却液受二号导流通道内壁的挤压力减小，使得冷却液部分气化，从而加快了冷却液的吸热速度，使得电机中的热量快速的散失，提高了电机的散热效果。

所述密封块内设有密封环，密封环安装在转轴的右端，密封环内设有空腔，密封环外壁上设有多条导液管，导液管与一号导流通道相连通，密封环用于避免热量通过密封块直接传递到端盖上。吸收了大量热量的冷却液经过二号导流通道从转轴左端的通孔中流入密封环内，密封环将冷却液与右侧的密封块分隔开，提高了密封效果，同时避免了冷却液直接与密封块接触并通过密封块将热量传递到右侧的端盖上，避免了右侧的密封块与端盖温度过高造成端盖与密封块的寿命降低，提高了右侧的端盖与密封块的使用寿命，提高了电机的使用寿命。

所述导液管内部为漏斗形结构，导液管内部的漏斗形结构用于加强热量的散失。导液管内部的漏斗形结构使得冷却液在导液管中上升时，热量的散失速度加快，使得电机中的热量快速的散失，提高了电机的散热效果。

所述转轴右端设有凹槽，凹槽与转轴上的通孔相对应，转轴上设有两个旋向相反的搅拌叶轮，搅拌叶轮位于凹槽两端，搅拌叶轮用于减缓冷却液对密封环的冲击。当冷却液从凹槽中冲出时对搅拌叶轮进行冲击，使得搅拌叶轮转动，使得冷却液匀速的进入三号导流通道，减小了噪音，搅拌叶轮对冷却液的阻挡作用降低了冷却液对密封环的冲击力，将靠近密封环内壁的冷却液往两叶轮中间抽吸，避免了密封环受到损伤，提高了密封环的使用寿命，同时两个旋向相反的搅拌叶轮使得冷却液集中在两个叶轮之间，提高了密封环的密封效果，进一步的避免了冷却液对密封环的冲击，进一步提高了密封环的使用寿命，并且避免了冷却液溢出密封环。

所述凹槽的端部位于搅拌叶轮的中部。凹槽位于搅拌叶轮端部提高了搅拌叶轮对冷却液的阻挡作用，同时使得搅拌叶轮被冷却液支撑起，提高了搅拌叶轮与转轴的同轴度，使得搅拌叶轮转动更加流畅，使得冷却液更快的进入三号导流通道，从而使得冷却液快速的在电机中循环对电机进行散热，提高了电机的散热效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种高效散热电机，通过转轴上的扇叶带动转轴内部的冷却液在电机的壳体、端盖与转轴中运动，从而有效的对电机中的热量进行了散失，提高了电机的散热效果。

2.本发明所述的一种高效散热电机，通过利用气态的冷却液与冷却液中的气体带动叶轮转动，从而使得散热扇转动对电机进行散热，进一步的提高了电机的散热效果。

3.本发明所述的一种高效散热电机，通过在电机后端盖中设置密封环，使得吸收了大量热量的冷却液不会直接与右侧的密封块相接触，从而避免了右侧的端盖与密封块温度过高，提高了右侧的端盖与密封块的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明密封环与导流管的位置关系图；

图4是本发明的三号导流通道与散热孔在右侧端盖上的分布示意图；

图中：壳体1、端盖2、定子磁铁3、环形支撑板4、转轴5、转子线圈6、安装板7、一号导流通道11、三号导流通道21、散热孔22、密封块23、密封环24、导液管25、二号导流通道51、扇叶52、搅拌叶轮53、通孔54、凹槽55、冷凝通道71、叶轮72、支撑脚73。

具体实施方式

使用如图1-图4对本发明一实施方式的高效散热电机的结构进行如下说明。

如图1与图4所示，本发明所述的一种高效散热电机，包括壳体1，壳体1的两端安装有端盖2，壳体1的内壁上设有定子磁铁3，壳体1内部沿周向均匀设置有多条一号导流通道11，壳体1内壁上安装有两个环形支撑板4，转轴5通过两个环形支撑板4安装在壳体1中，转轴5与环形支撑板4转动连接；所述转轴5上设有转子线圈6，转轴5内部设有二号导流通道51，二号导流通道51内装有冷却液，转轴5的两端外壁上周向均匀设有多个通孔54；所述转轴5上设有多个扇叶52，扇叶52的一端位于转轴5内部的二号导流通道51内，位于二号导流通道51内的扇叶52端部之间组成螺旋结构，扇叶52用于对电机进行散热并带动二号导流通道51中的冷却液运动；

所述端盖2为圆环形结构，端盖2为铝合金材质，端盖2内部设有多条三号导流通道21，三号导流通道21与一号导流通道11相连通，端盖2上设有散热孔22，端盖2的环形内壁上固定有密封块23，密封块23为环形结构，密封块23中设有环形空腔，密封块23的环形空腔与二号导流通道51、三号导流通道21相连通，转轴5的两端穿过密封块23，密封块23用于对转轴5进行密封；

所述壳体1底部通过支杆安装有安装板7，安装板7内设有冷凝通道71，冷凝通道71为锥形结构，冷凝通道71通过管路与壳体1轴线上方的二号导流通道51相连通，安装板7上表面通过连接轴安装有散热扇，连接轴下端部穿过冷凝通道71并安装有叶轮72，叶轮72用于带动散热扇转动；所述安装板7底部设有支撑脚73，支撑脚73外部设有多组散热块，支撑脚73内部设有储液腔，支撑脚73用于对冷凝通道71中的冷却液进行散热并储存冷却液。

工作时，电机转动时产生热量，扇叶52随着转轴5一同转动，使得壳体1内部的热量从端盖2上的散热孔22中排出，因扇叶52位于二号导流通道51中的一端组成螺旋状结构，从而使得二号导流通道51中的冷却液在扇叶52的作用下向右侧运动，进而使得冷却液在一号导流通道11、二号导流通道51、三号导流通道21之间循环，对电机中的热量进行吸收，提高了电机的散热效果；过程中，由于重力作用，大部分的冷却液从右侧端盖2轴线下方的三号导流通道21中流入壳体1轴线下方的一号导流通道11中，少量液态与气态并存的冷却液和一号导流通道11中的气体通过右侧端盖2轴线上方的三号导流通道21流入壳体1轴线上方的一号导流通道11中，最后气态的冷却液与气体通过壳体1上方的管路进入安装板7的冷凝通道71中，此时叶轮72在气态的冷却液与气体的作用下转动，使得散热扇转动对电机进行散热，增强了电机的散热效果，同时气态的冷却液中的热量通过冷凝通道71与支撑脚73上的散热块散失，使得气态的冷却液冷凝存储在支撑脚73的储液腔中，避免了冷凝通道71中的压力过大造成安装板7的损坏，冷凝通道71的锥形结构使得冷却液中的热量快速的散失，使得气态的冷却液更加容易转化为液态，并对液态的冷却液起到导向作用，使得冷却液流入支撑脚73的储液腔中。

如图1所示，所述二号导流通道51为阶梯形结构，二号导流通道51自左向右逐渐变大。当冷却液自左向右通过二号导流通道51时，因二号导流通道51自左向右逐渐变大，使得冷却液受二号导流通道51内壁的挤压力减小，使得冷却液部分气化，从而加快了冷却液的吸热速度，使得电机中的热量快速的散失，提高了电机的散热效果。

如图1至图3所示，所述密封块23内设有密封环24，密封环24安装在转轴5的右端，密封环24内设有空腔，密封环24外壁上设有多条导液管25，导液管25与一号导流通道11相连通，密封环24用于避免热量通过密封块23直接传递到端盖2上。吸收了大量热量的冷却液经过二号导流通道51从转轴5左端的通孔54中流入密封环24内，密封环24将冷却液与右侧的密封块23分隔开，提高了密封效果，同时避免了冷却液直接与密封块23接触并通过密封块23将热量传递到右侧的端盖2上，避免了右侧的密封块23与端盖2温度过高造成端盖2与密封块23的寿命降低，提高了右侧的端盖2与密封块23的使用寿命，提高了电机的使用寿命。

如图1与图2所示，所述导液管25内部为漏斗形结构，导液管25内部的漏斗形结构用于加强热量的散失。导液管25内部的漏斗形结构使得冷却液在导液管25中上升时，热量的散失速度加快，使得电机中的热量快速的散失，提高了电机的散热效果。

如图1与图2所示，所述转轴5右端设有凹槽55，凹槽55与转轴5上的通孔54相对应，转轴5上设有两个旋向相反的搅拌叶轮53，搅拌叶轮53位于凹槽55两端，搅拌叶轮53用于减缓冷却液对密封环24的冲击。当冷却液从凹槽55中冲出时对搅拌叶轮53进行冲击，使得搅拌叶轮53转动，使得冷却液匀速的进入三号导流通道21，减小了噪音，搅拌叶轮53对冷却液的阻挡作用降低了冷却液对密封环24的冲击力，将靠近密封环24内壁的冷却液往两叶轮72中间抽吸，避免了密封环24受到损伤，提高了密封环24的使用寿命，同时两个旋向相反的搅拌叶轮53使得冷却液集中在两个叶轮72之间，提高了密封环的密封效果，进一步的避免了冷却液对密封环24的冲击，进一步提高了密封环24的使用寿命，并且避免了冷却液溢出密封环24。

如图1与图2所示，所述凹槽55的端部位于搅拌叶轮53的中部。凹槽55位于搅拌叶轮53端部提高了搅拌叶轮53对冷却液的阻挡作用，同时使得搅拌叶轮53被冷却液支撑起，提高了搅拌叶轮53与转轴5的同轴度，使得搅拌叶轮53转动更加流畅，使得冷却液更快的进入三号导流通道21，从而使得冷却液快速的在电机中循环对电机进行散热，提高了电机的散热效果。

具体工作流程如下：

工作时，电机转动时产生热量，扇叶52随着转轴5一同转动，使得壳体1内部的热量从端盖2上的散热孔22中排出，因扇叶52位于二号导流通道51中的一端组成螺旋状结构，从而使得二号导流通道51中的冷却液在扇叶52的作用下向右侧运动，进而使得冷却液在一号导流通道11、二号导流通道51、三号导流通道21之间循环，对电机中的热量进行吸收，提高了电机的散热效果；过程中，由于重力作用，大部分的冷却液从右侧端盖2轴线下方的三号导流通道21中流入壳体1轴线下方的一号导流通道11中，少量液态与气态并存的冷却液和一号导流通道11中的气体通过右侧端盖2轴线上方的三号导流通道21流入壳体1轴线上方的一号导流通道11中，最后气态的冷却液与气体通过壳体1上方的管路进入安装板7的冷凝通道71中，此时叶轮72在气态的冷却液与气体的作用下转动，使得散热扇转动对电机进行散热，增强了电机的散热效果，同时气态的冷却液中的热量通过冷凝通道71与支撑脚73上的散热块散失，使得气态的冷却液冷凝存储在支撑脚73的储液腔中，避免了冷凝通道71中的压力过大造成安装板7的损坏，冷凝通道71的锥形结构使得冷却液中的热量快速的散失，使得气态的冷却液更加容易转化为液态，并对液态的冷却液起到导向作用，使得冷却液流入支撑脚73的储液腔中。

以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。

工业实用性

根据本发明，此电机散热效果好，散热速度快，从而此高效散热电机在电机设备技术领域中是有用的。

Claims (6)

1.一种高效散热电机，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)的两端安装有端盖(2)，壳体(1)的内壁上设有定子磁铁(3)，壳体(1)内部沿周向均匀设置有多条一号导流通道(11)，壳体(1)内壁上安装有两个环形支撑板(4)，转轴(5)通过两个环形支撑板(4)安装在壳体(1)中，转轴(5)与环形支撑板(4)转动连接；所述转轴(5)上设有转子线圈(6)，转轴(5)内部设有二号导流通道(51)，二号导流通道(51)内装有冷却液，转轴(5)的两端外壁上周向均匀设有多个通孔(54)；所述转轴(5)上设有多个扇叶(52)，扇叶(52)的一端位于转轴(5)内部的二号导流通道(51)内，位于二号导流通道(51)内的扇叶(52)端部之间组成螺旋结构，扇叶(52)用于对电机进行散热并带动二号导流通道(51)中的冷却液运动；

所述端盖(2)为圆环形结构，端盖(2)为铝合金材质，端盖(2)内部设有多条三号导流通道(21)，三号导流通道(21)与一号导流通道(11)相连通，端盖(2)上设有散热孔(22)，端盖(2)的环形内壁上固定有密封块(23)，密封块(23)为环形结构，密封块(23)中设有环形空腔，密封块(23)的环形空腔与二号导流通道(51)、三号导流通道(21)相连通，转轴(5)的两端穿过密封块(23)，密封块(23)用于对转轴(5)进行密封；

所述壳体(1)底部通过支杆安装有安装板(7)，安装板(7)内设有冷凝通道(71)，冷凝通道(71)为锥形结构，冷凝通道(71)通过管路与壳体(1)轴线上方的二号导流通道(51)相连通，安装板(7)上表面通过连接轴安装有散热扇，连接轴下端部穿过冷凝通道(71)并安装有叶轮(72)，叶轮(72)用于带动散热扇转动；所述安装板(7)底部设有支撑脚(73)，支撑脚(73)外部设有多组散热块，支撑脚(73)内部设有储液腔，支撑脚(73)用于对冷凝通道(71)中的冷却液进行散热并储存冷却液。

2.根据权利要求1所述的一种高效散热电机，其特征在于：所述二号导流通道(51)为阶梯形结构，二号导流通道(51)自左向右逐渐变大。

3.根据权利要求1所述的一种高效散热电机，其特征在于：所述密封块(23)内设有密封环(24)，密封环(24)安装在转轴(5)的右端，密封环(24)内设有空腔，密封环(24)外壁上设有多条导液管(25)，导液管(25)与一号导流通道(11)相连通，密封环(24)用于避免热量通过密封块(23)直接传递到端盖(2)上。

4.根据权利要求3所述的一种高效散热电机，其特征在于：所述导液管(25)内部为漏斗形结构，导液管(25)内部的漏斗形结构用于加强热量的散失。

5.根据权利要求3所述的一种高效散热电机，其特征在于：所述转轴(5)右端设有凹槽(55)，凹槽(55)与转轴(5)上的通孔(54)相对应，转轴(5)上设有两个旋向相反的搅拌叶轮(53)，搅拌叶轮(53)位于凹槽(55)两端，搅拌叶轮(53)用于减缓冷却液对密封环(24)的冲击。

6.根据权利要求5所述的一种高效散热电机，其特征在于：所述凹槽(55)的端部位于搅拌叶轮(53)的中部。