CN114337058A - 具有冷却结构的电动机装置 - Google Patents

Abstract

一种具有冷却结构的电动机装置，该冷却结构能够通过使流体流入电动机来有效地冷却电动机。特别地，电动机装置包括：第一部分，具有第一流动路径并且在第一部分上安装有电动机；第二部分，具有第二流动路径并配置为可旋转地安装在第一部分上并连接至电动机；以及涡轮部，该涡轮部联接到第二部分并且包括彼此堆叠的盘，堆叠的盘之间形成空间。当涡轮部与第二部分一起旋转时，空气通过第一流动路径或第二流动路径被吸入并被引入每个盘的开口孔中，并且空气被排放到各个盘之间形成的空间中来冷却电动机。

Description

具有冷却结构的电动机装置

技术领域

本公开涉及一种具有冷却结构的电动机装置(motor apparatus，马达装置)，该冷却结构能够通过使流体流入电动机来有效地冷却电动机。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

电动机是当前科学技术行业中非常普遍使用的动力元件。但是，不管是提供大功率的大型电动机还是提供小功率的小型电动机，在电动机启动并且转子运行之后，电动机中都可能非常容易积聚高热量。电动机不具有快速消散由电动机运行产生的高热量的冷却结构，并且电动机中积聚的高热量因此会减弱磁体的磁力，从而逐渐降低电动机的工作效率。

另外，如果将电动机的温度升高到预定水平，则可能损坏电动机的内部部分并在电动机中引起火灾。

我们已经发现，当前和常用的技术使用冷却风扇，该冷却风扇安装在位于电动机中心处的旋转轴的一端，以抑制温度在电动机运行期间迅速升高。但是，我们发现该技术可能仅允许该冷却风扇的正向空气流通过电动机壳体的外表面，而实际上不允许该正向气流直接引入壳体。因此，该技术无法快速有效地冷却电动机的内部。

提供被描述为相关技术的内容仅是为了帮助理解本公开的背景，并且不应被认为与本领域普通技术人员已知的相关技术相对应。

发明内容

本公开提供了一种具有冷却结构的电动机装置，该冷却结构能够通过使流体流入电动机来有效地冷却电动机，从而抑制电动机的过热以确保电动机的输出性能，因此延长电动机的使用寿命。

根据本公开的一种示例性形式，具有冷却结构的电动机装置包括：第一部分，该第一部分具有第一流动路径并且在该第一部分上安装有电动机；第二部分，该第二部分具有第二流动路径，该第二部分可旋转地安装在第一部分上，并且与电动机连接，从而在电动机运行时该第二部分旋转；和涡轮部，该涡轮部与第二部分的内部联接以与第二部分一起旋转，并且该涡轮部具有多个盘，每个盘具有开口孔并且在电动机装置的竖直方向上彼此堆叠以在各个盘之间形成间隔的空间，开口孔和间隔的空间彼此连通，其中，当涡轮部与第二部分一起旋转时，空气可以通过第一流动路径或第二流动路径被吸入并被引入到每个盘的开口孔中，然后可将引入到该开口孔中的空气排放到各个盘之间的间隔的空间内，以冷却电动机。

所述第一部分可以具有电动机座部和涡轮座部，电动机座部在竖直方向上延伸且电动机位于电动机座部上，涡轮座部从电动机座部的内部在竖直方向上延伸并且涡轮部位于涡轮座部上。

电动机可包括：定子部，安装在电动机座部上；线圈部，沿定子部的圆周定位；以及转子部，该转子部围绕线圈部并联接至第二部分的内表面。

在电动机座部的圆周表面中可以形成有多个通孔，并且从涡轮部排出的空气可以穿过通孔并移动到电动机。

第二部分可具有在竖直方向上延伸的安装部，并且形成涡轮部的每个盘可具有联接孔，安装部插入该联接孔中，每个盘通过联接孔联接至安装部。

轴可以竖直地穿过第二部分的中央部并联接到第二部分的中央部，以与第二部分一起旋转。

在第一部分的圆周表面或下表面上可以形成多个第一流动路径，并且在第二部分的圆周表面或上表面上可以形成多个第二流动路径。

当这些盘彼此堆叠时，涡轮部的竖直长度可以比电动机的竖直长度长。

根据本公开的另一种形式，一种用于空中移动工具(air mobility，空中交通工具)的具有冷却结构的电动机设备包括：第一部分，该第一部分具有第一流动路径并且在该第一部分上安装有电动机；第二部分，该第二部分具有第二流动路径，第二部分可旋转地安装在第一部分上，并且与电动机连接，从而在电动机运行时第二部分旋转，且与轴一起旋转，该轴与第二部分的中央部联接，用于使螺旋桨旋转；以及涡轮部，该涡轮部与第二部分的内部联接以与第二部分一起旋转，并且具有多个盘，每个盘具有开口孔并且在竖直方向上彼此堆叠以在各个盘之间形成间隔的空间，开口孔和间隔的空间彼此连通，其中，当涡轮部与第二部分一起旋转时，空气可以通过第一流动路径或第二流动路径被吸入并被引入每个盘的开口孔中，然后可将引入到该开口孔中的空气排放到各个盘之间的间隔的空间中，以冷却电动机。

根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和特定示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了使本公开易于理解，现在将通过示例的方式并参考附图来描述本公开的各种形式，在附图中：

图1是示出根据本公开的一种方式的具有冷却结构的电动机装置的图。

图2是图1所示的具有冷却结构的电动机装置的剖视图；

图3是图1所示的具有冷却结构的电动机装置的分解立体图；

图4是示出图1所示的具有冷却结构的电动机装置的第一部分的图；

图5是示出图1所示的具有冷却结构的电动机装置的第二部分和涡轮部的图；以及

图6是示出图1所示的具有冷却结构的电动机装置的空气流的图。

本文描述的附图仅出于说明目的，并且无意以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并且无意于限制本公开、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的零件和特征。

在下文中，参照附图描述了根据本公开的示例性形式的具有冷却结构的电动机装置。

图1是示出根据本公开的一种方式的具有冷却结构的电动机装置的图；

图2是图1所示的具有冷却结构的电动机装置的剖视图；图3是图1所示的具有冷却结构的电动机装置的分解立体图；图4是示出图1所示的具有冷却结构的电动机装置的第一部分的图；图5是示出图1所示的具有冷却结构的电动机装置的第二部分和涡轮部的图；以及图6是示出图1所示的具有冷却结构的电动机装置的空气流的图。

如图1至图3所示，具有冷却结构的电动机装置包括：第一部分200，该第一部分具有第一流动路径210，且在该第一部分上安装有电动机100；第二部分300，该第二部分具有第二流动路径310，该第二部分可旋转地安装在第一部分200上，并连接到电动机100，从而在电动机100运行时该第二部分旋转；以及涡轮部400，该涡轮部联接到第二部分300的内部以与第二部分300一起旋转，并具有多个盘410，每个盘410具有开口孔411并且在电动机装置的竖直方向上彼此堆叠以在各个盘410之间形成间隔的空间A，开口孔411和间隔的空间A彼此连通。

第一部分200和第二部分300可以彼此联接以形成一个壳体，第二部分300可旋转地安装在第一部分200上。这里，第一部分200可以称为壳体的下部，而第二部分300可以称为壳体的上部，并且空气可以通过形成在第一部分200中的第一流动路径210或形成在第二部分300中的第二流动路径310被引入到壳体中或排放到外部。

同时，电动机100可以安装在第一部分200上，并且第二部分300可以安装在第一部分200上以连接到电动机100，并且因此可以在电动机100旋转时旋转。这里，轴330可以竖直地穿过并联接到第二部分300的中央部，以与第二部分300一起旋转。因此，旋转动力可以通过轴330的旋转而传递到另一部分。例如，螺旋桨可以安装在轴330上，并且在电动机100运行时通过与第二部分300一起旋转的轴330而旋转。

特别地，本公开的冷却结构包括涡轮部400，该涡轮部400联接到第二部分300的内部并且与第二部分300一起旋转，以冷却电动机100。涡轮部400可以包括多个盘410，这些盘各自具有开口孔411并且在竖直方向上彼此堆叠以在各个盘410之间形成间隔的空间A，开口孔411和间隔的空间A彼此连通。

因此，当涡轮部400与第二部分300一起旋转时，空气可以通过第一流动路径210或第二流动路径310吸入，并被引入每个盘410的开口孔411中，然后被引入到开口孔411中的空气可以被排放到各个盘410之间的间隔的空间A中并且被移动到电动机100以冷却电动机100。也就是说，涡轮部400可以具有多个盘410，并且每个盘410可以具有开口孔411。因此，当涡轮部400高速旋转时，由于压力差而通过第一流动路径210或第二流动路径310吸入的空气可以被引入每个盘410的开口孔411中，并且当每个盘410旋转时，可以将空气排放到在各个盘410之间的间隔的空间A。如上所述，在形成涡轮部400的多个盘410之间排出的空气可以朝着电动机100移动以冷却电动机100，然后通过第二流动路径310或第一流动路径210排出。

这样，空气可以在第一部分200和第二部分300中循环，并且可以通过涡轮部400的旋转来引导气流，从而冷却电动机100。

当详细解释上述本公开时，如图4所示，第一部分200可具有电动机座部220和涡轮座部230，该电动机座部在竖直方向上延伸并且电动机100位于该电动机座部上，该涡轮座部从电动机座部220的内部在竖直方向上延伸并且涡轮部400位于该涡轮座部上。

在本公开中，由于产生旋转动力的电动机100和执行旋转运动的涡轮部400均形成为圆形，因此电动机座部220和涡轮座部230可各自形成为在竖直方向上延伸的圆柱形。另外，电动机100可以大于涡轮部400。因此，可以将涡轮部400位于其上的涡轮座部230定位在第一部分200的内部，并且可以将电动机100位于其上的电动机座部220定位在涡轮座部230的外部。因此，位于第一部分200上的电动机100可以联接并固定到电动机座部220，并且涡轮部400可以联接并固定到涡轮座部230，从而执行它们的稳定旋转。

在此，多个通孔221可以形成在电动机座部220的圆周表面中，并且因此从涡轮部400排出的空气可以穿过通孔221并且被移动到电动机100。参照图4，多个通孔221可以形成在电动机座部220中。因此，通过涡轮部400的旋转从电动机座部220的内部排出的空气可以通过电动机座部220的通孔221传递到电动机100。通孔221可以形成为沿周向延伸的狭缝或多个孔的形状。

同时，电动机100可包括：定子部110，安装在电动机座部220上；线圈部120，沿着定子部110的圆周定位；以及转子部130，其围绕线圈部120并且联接至第二部分300的内表面。即，根据本公开的电动机100是外转子型，定子部110和线圈部120可以安装并固定在电动机座部220上，并且转子部130可以基于是否将电力施加到定子部110来旋转。特别地，转子部130可以联接到第二部分300，从而当转子部130旋转时涡轮部400和轴330可以与第二部分300一起旋转。

同时，如图5所示，第二部分300可以具有在竖直方向上延伸的安装部320，并且形成涡轮部400的每个盘410可以具有联接孔412，安装部320被插入到联接孔412中，每个盘410通过联接孔412与安装部320联接。也就是说，第二部分300的安装部320可以插入每个盘410的联接孔412中，从而涡轮部400可以装配到第二部分300。另外，第二部分300和每个盘410可以彼此结合以确保其间的刚性联接。这里，形成涡轮部400的多个盘410可以通过在竖直方向上穿过多个盘410的螺栓B彼此一体地联接。因此，涡轮部400可以联接到第二部分300的安装部320，并且各个盘410可以在它们之间保持预定间隔。

同时，可以在第一部分200的圆周表面或下表面上形成多个第一流动路径210，并且可以在第二部分300的圆周表面或上表面上形成多个第二流动路径310。附图示出第一流动路径210形成在第一部分200的圆周表面上，并且第二流动路径310形成在第二部分300的圆周表面上。然而，第一流动路径210可以形成在第一部分200的下表面上，并且第二流动路径310可以形成在第二部分300的上表面上。此外通过在第一流动路径210和第二流动路径310之中的空气被引入的流动路径中形成朝向每个盘410的开口孔411延伸的流动路径，这使空气流动可以更顺畅。

同时，当盘410彼此堆叠时，涡轮部400的竖直长度可以比电动机100的竖直长度更长。这样，涡轮部400的竖直长度可以比电动机100更长，并且因此从涡轮部400排出的空气可以更有效地冷却电动机100。

同时，根据本公开的用于空中移动工具的具有冷却结构的电动机装置包括：第一部分200，该第一部分具有第一流动路径210并且在该第一部分上安装有电动机100；第二部分300，该第二部分具有第二流动路径310，该第二部分可旋转地安装在第一部分200上，并连接至电动机100，从而在电动机100运行时该第二部分旋转，且与轴330一起旋转，该轴与第二部分的中央部联接，用于使螺旋桨旋转；以及涡轮部400，该涡轮部连接到第二部分300的内部以与第二部分300一起旋转，并且具有多个盘410，每个盘410具有开口孔411并且在竖直方向上彼此堆叠以在各个盘410之间形成间隔的空间A，开口孔411和间隔的空间A彼此连通，其中，当涡轮部400与第二部分300一起旋转时，空气可通过第一流动路径210或第二流动路径310被吸入并被引入到每个盘410的开口孔411中，被引入到开口孔411中的空气然后可以被排放到各个盘410之间的间隔的空间A中，以冷却电动机100。

这样，本公开可以应用于用于使螺旋桨旋转的电动机装置，该螺旋桨是用于使空中移动工具飞行的主要部件。

也就是说，在本公开中，当驱动该电动机100以使空中移动工具飞行时，当第二部分300旋转时，涡轮部400可以与第二部分300一起旋转，并且当形成涡轮部400的各个盘410的旋转时，通过第一流动路径210或第二流动路径310吸入的空气可以被引入每个盘410的开口孔411。当各个盘410旋转时被引入到每个盘410的开口孔411中的空气可以被排放到各个盘410之间的间隔的空间A，并朝向电动机100移动以冷却电动机100。

如上所述，当驱动该电动机100以使空中移动工具飞行时，涡轮部400可以使流体流入电动机100中以冷却电动机100，从而防止电动机过热以确保电动机的输出性能，并延长了电动机的使用寿命。

具有如上所述形成的冷却结构的电动机装置可通过使流体流入电动机来有效地冷却电动机，从而防止电动机过热以确保电动机的输出性能，并延长电动机的使用寿命。同时，具有冷却结构的电动机装置还可以应用于包括内部转子型电动机的电动机装置，并且可以应用于当前活跃地增长的航空交通工具，诸如无人驾驶飞机，轻型飞机，城市空中移动工具(UAM)，无人飞机系统(UAS)等。

尽管已经相对于示例性形式示出和描述了本公开，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.一种具有冷却结构的电动机装置，所述电动机装置包括：

第一部分，所述第一部分具有第一流动路径并且在所述第一部分上安装有电动机；

第二部分，所述第二部分具有第二流动路径，并且所述第二部分配置成可旋转地安装在第一部分上并且连接到所述电动机，从而在所述电动机运行时所述第二部分旋转；以及

涡轮部，所述涡轮部联接到所述第二部分的内部并且配置成与所述第二部分一起旋转，

其中：

所述涡轮部包括多个盘，每个盘具有开口孔，

所述多个盘在所述电动机装置的竖直方向上彼此堆叠，并且在各个盘之间形成空间，

所述开口孔和所述空间相互连通，

当所述涡轮部与所述第二部分一起旋转时，空气通过所述第一流动路径或所述第二流动路径被吸入并被引入所述多个盘中的每个盘的所述开口孔中，并且

被引入所述开口孔中的空气然后被排放到所述多个盘中的各个盘之间形成的所述空间中，以冷却所述电动机。

2.根据权利要求1所述的电动机装置，其中：

所述第一部分包括电动机座部，所述电动机座部在竖直方向上延伸并且所述电动机位于所述电动机座部上，并且

所述第一部分还包括涡轮座部，所述涡轮座部从所述电动机座部的内部在竖直方向上延伸，并且所述涡轮部位于所述涡轮座部上。

3.根据权利要求2所述的电动机装置，其中，所述电动机包括：定子部，所述定子部安装在所述电动机座部上；线圈部，所述线圈部沿着所述定子部的周围设置；以及转子部，所述转子部包围所述线圈部并与所述第二部分的内表面联接。

4.根据权利要求2所述的电动机装置，其中，在所述电动机座部的圆周表面中形成有多个通孔，并且从所述涡轮部排出的空气穿过所述通孔并移动到所述电动机。

5.根据权利要求1所述的电动机装置，其中，所述第二部分具有在竖直方向上延伸的安装部，并且形成所述涡轮部的所述多个盘中的每个盘具有供所述安装部插入的联接孔，所述多个盘中的每个盘通过所述联接孔联接到所述安装部。

6.根据权利要求1所述的电动机装置，其中，一个轴竖直地穿过所述第二部分的中央部并联接到所述第二部分的中央部，以与所述第二部分一起旋转。

7.根据权利要求1所述的电动机装置，其中，在所述第一部分的圆周表面或下表面上形成有多个第一流动路径，并且

在所述第二部分的圆周表面或上表面上形成有多个第二流动路径。

8.根据权利要求1所述的电动机装置，其中，所述涡轮部的竖直长度比所述电动机的竖直长度长。

9.一种用于空中移动工具的具有冷却结构的电动机装置，该电动机装置包括：

第一部分，所述第一部分具有第一流动路径并且在所述第一部分上安装有电动机；

第二部分，所述第二部分具有第二流动路径，并且所述第二部分配置成可旋转地安装在所述第一部分上并且连接到所述电动机，从而在所述电动机运行时所述第二部分旋转，所述第二部分还配置成与一个轴联接，该轴用于使螺旋桨旋转；以及

涡轮部，所述涡轮部联接到所述第二部分的内部并且配置成与所述第二部分一起旋转，

其中：

所述涡轮部包括多个盘，每个盘具有开口孔，并且所述多个盘在所述电动机装置的竖直方向上彼此堆叠，并且在各个盘之间形成空间，

所述开口孔和所述空间相互连通，

当所述涡轮部与所述第二部分一起旋转时，空气通过所述第一流动路径或所述第二流动路径被吸入并被引入所述多个盘中的每个盘的所述开口孔中，并且

被引入所述开口孔中的空气然后被排放到所述多个盘中的各个盘之间形成的所述空间中，以冷却所述电动机。

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