CN115986998B - 一种散热电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种散热电机，包括：壳体，其外侧壁上设置有散热翅片，相邻两个散热翅片围合形成散热通道；转轴；风扇，其设置在转轴上，并且设置为两个，两个风扇驱使空气沿相反的方向进入散热通道内；热传导件，沿所述壳体的轴向，热传导件还设置在壳体的中部，热传导件沿远离壳体的方向延伸，并且用于将散热电机的热量通过热传导的方式排走。本申请增加了电机向环境散热的途径，可以减少电机传递至空气中的热量，以提高空气对电机的冷却效果，尤其是当电机的转速较高或者电机在长时间工作后，该效果显著提升；同时由于热传导相对于热辐射换热更快，因此本申请还可以提高电机与环境的总体的换热效率，进而进一步提高电机的换热效果。

Description

一种散热电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其是涉及一种散热电机。

背景技术

电机在使用过程中，由于电机损耗的存在，其温度会不断升高，并且随着温度的升高，其损耗也相应地增加。因此若不能很好地对电机进行冷却，则容易致使电机的效率下降；严重时，甚至会影响电机的寿命。

对于开启式电机，其一般采用环境空气直接进入电机内部进行冷却。冷空气从电机内部通过时将电机热量直接带走并排出至周围的环境中。冷空气的流通可以由套设在转轴上的扇叶进行驱动。

然而在现有技术中，冷空气将电机的热量排出至周围的环境中时换热效率较低，电机的散热效果较差。

发明内容

为了改善电机与环境换热效率较低、散热效果较差的问题，本申请提供一种散热电机。

本申请提供一种散热电机，所述散热电机包括：

壳体，其外侧壁上设置有散热翅片，所述散热翅片沿周向设置有若干个，相邻两个所述散热翅片围合形成散热通道；

转轴，其转动设置在所述壳体内；

风扇，其设置在所述转轴上，并且设置为两个，两个所述风扇分别靠近所述壳体的两端，并且用于驱使空气沿相反的方向进入所述散热通道内；和

热传导件，其沿周向设置有若干个，并且与所述壳体的外侧壁连接，沿所述壳体的轴向，所述热传导件还设置在所述壳体的中部，所述热传导件沿远离所述壳体的方向延伸，并且用于将所述散热电机的热量通过热传导的方式排走。

可选的，所述热传导件包括传导基座和柔性传导带，所述传导基座与所述壳体连接，所述柔性传导带的一端设置在所述传导基座上，另一端沿远离所述壳体的方向延伸。

可选的，所述传导基座采用铜质材料制成，所述柔性传导带为铜质编织软带，所述柔性传导带铰接在所述传导基座上。

可选的，所述传导基座采用铜质材料制成，所述柔性传导带为空心管带，并且内部循环设置有冷媒，所述柔性传导带与所述传导基座的连接处形成热交换面。

可选的，所述传导基座设置在所述散热通道内，并且设置有两个，两个所述传导基座沿所述壳体的轴向分别设置在所述柔性传导带的两侧，所述传导基座包括连接部和导向部，所述连接部与所述壳体连接，所述导向部与所述连接部连接，并且沿所述壳体的径向延伸。

可选的，所述散热电机还包括风罩，所述风罩设置有两个，两个所述风罩分别与两个所述风扇一一对应，并且分别与所述壳体的两端连接，所述风扇设置在所述风罩内，所述风罩上设置有过风口，所述过风口沿所述风罩的内侧与所述散热通道相连通。

可选的，所述散热电机还包括固定架，所述风罩上设置有第一法兰，所述壳体的两端设置有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰连接，并且均设置在所述固定架上。

可选的，所述固定架包括上架体和下架体，所述上架体和所述下架体对合设置，并且可拆卸连接，所述上架体与所述下架体将所述第一法兰和所述第二法兰夹持固定。

可选的，所述壳体的两端还设置有风道，所述风道倾斜设置，并且一端朝向所述风罩的内侧、另一端连通所述散热通道。

可选的，所述风罩的内侧沿靠近所述壳体的方向呈扩口状延伸。

本申请提供的一种散热电机，其增加了电机向环境散热的途径，可以减少电机传递至空气中的热量，以提高空气对电机的冷却效果，尤其是当电机的转速较高或者电机在长时间工作后，该效果显著提升；同时由于热传导相对于热辐射换热更快，因此本申请还可以提高电机与环境的总体的换热效率，进而进一步提高电机的换热效果。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的散热电机的结构示意图。

图2是本申请实施例一提供的散热电机的剖视图。

图3是图2中A部的放大图。

图4是本申请实施例一提供的散热电机的热传导件的结构示意图。

附图标记说明：100、壳体；110、散热翅片；120、散热通道；130、第二法兰；140、风道；200、转子总成；210、转轴；300、风扇；400、热传导件；410、传导基座；411、连接部；412、导向部；420、柔性传导带；500、定子总成；600、风罩；610、过风口；620、第一法兰；700、固定架；710、上架体；720、下架体；730、固定支脚。

具体实施方式

以下结合附图1-图4对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例一提供一种散热电机，散热电机包括：

壳体100，其外侧壁上设置有散热翅片110，散热翅片110沿周向设置有若干个，相邻两个散热翅片110围合形成散热通道120；

转轴210，其转动设置在壳体100内；

风扇300，其设置在转轴210上，并且设置为两个，两个风扇300分别靠近壳体100的两端，并且用于驱使空气沿相反的方向进入散热通道120内；和

热传导件400，其沿周向设置有若干个，并且与壳体100的外侧壁连接，沿壳体100的轴向，热传导件400还设置在壳体100的中部，热传导件400沿远离壳体100的方向延伸，并且用于将散热电机的热量通过热传导的方式排走。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，壳体100可以设置为圆管状，其两端均开口，其内部用于布置定子总成500和转子总成200。其中定子总成500固定在壳体100的内壁上，转子总成200则转动设置在定子总成500的内部一侧。转轴210为转子总成200的组成部分；使用电机时，转轴210转动并且将电能转化为机械能进行输出。

散热翅片110可以设置为薄片状，并且可以设置在壳体100的轴截面内，壳体100的轴截面也即通过壳体100的轴线的截面。散热翅片110可以与壳体100一体成型，其沿壳体100的径向的一侧与壳体100连接，其沿壳体100的径向的另一侧可以设置为波浪形或者直线形。在本实施例中，散热翅片110沿壳体100的径向远离壳体100的一侧设置为波浪形。通过散热翅片110，电机可以增加壳体100与空气的接触面积，以增强其散热效果。

如图1和图2所示，若干个散热翅片110可以沿壳体100的周向等间距设置，以围合形成若干个与散热翅片110数量相等的散热通道120。而在壳体100的两端，均设置有一个风扇300。风扇300套设在转轴210上，并且与转轴210形成周向的转动限位，例如通过花键等结构进行连接，以使得转轴210在转动时可以带动风扇300同步转动；当风扇300转动时，其可以驱使环境的空气进入散热通道120内，从而增强壳体100与空气的换热效率，进而提高电机的散热效果。同时，两个风扇300驱使空气从散热通道120的两端进入散热通道120内，空气可以在散热通道120内形成对流，因此壳体100与空气的换热效果可以被进一步提升。

在本实施例中，热传导件400可以在电机的壳体100和环境中建立新的热传导途径。热传导件400的数量可以根据实际的散热需要而进行设置，在本实施例中，热传导件400可以沿壳体100的周向等间距设置有六个。热传导件400可以设置在散热通道120内，并且沿壳体100的轴向设置在壳体100的中部。热传导件400沿远离壳体100的方向延伸时可以延伸至地面、冷媒储存装置（例如水箱）等，以将电机的热量进一步传递至地面或者冷媒储存装置。

可以理解的是，本申请通过在电机的壳体100上设置散热翅片110，以形成散热通道120，首先可以使得电机的热量通过散热翅片110传递至空气中，以形成初步散热；通过在转轴210的两端设置两个风扇300，以驱使空气沿相反的方向进入散热通道120，其次可以通过空气对流的方式提高散热翅片110与空气的换热效果，以提高电机的散热效果，同时可以将电机的热量集中传导至壳体100的中部；还通过在壳体100的中部设置热传导件400，通过热传导件400将电机的热量排走，再者可以通过热量传导的方式将集中在壳体100的中部的热量进一步传递至环境中。

综上所述，本申请提供的一种散热电机，其增加了电机向环境散热的途径，可以减少电机传递至空气中的热量，以提高空气对电机的冷却效果，尤其是当电机的转速较高或者电机在长时间工作后，该效果显著提升；同时由于热传导相对于热辐射换热更快，因此本申请还可以提高电机与环境的总体的换热效率，进而进一步提高电机的换热效果。

具体地，热传导件400包括传导基座410和柔性传导带420，传导基座410与壳体100连接，柔性传导带420的一端设置在传导基座410上，另一端沿远离壳体100的方向延伸。

如图2和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，传导基座410和柔性传导带420可以均由导热系数较好的材料制成，例如传导基座410可以采用金属材料制成。传导基座410可以通过螺栓件与壳体100连接，以将电机的热量进行传递。而柔性传导带420可以与传导基座410连接，以进一步将热量排走。柔性传导带420远离传导基座410的一端可以沿远离壳体100的方向延伸至地面或者冷媒储存装置等。

可以理解的是，本实施例通过将热传导件400设置为传导基座410和柔性传导带420，易于将柔性传导带420与电机的壳体100进行连接，同时在将柔性传导带420进行延伸时便于对其进行布置，以延伸至地面或者冷媒储存装置等，进而有效保障其传递热量的功能。

更具体地，传导基座410采用铜质材料制成，柔性传导带420为铜质编织软带，柔性传导带420铰接在传导基座410上。

如图2和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，铜质材料可以是纯铜，也可以是铜合金，纯铜相对于铜合金具有更佳的导热性能，但耐腐蚀性较差。传导基座410和柔性传导带420的材料可以基于实际需求而进行合理的选择。柔性传导带420可以通过铰接轴铰接在传动基座上，以便于对其进行转动。

可以理解的是，本实施例通过设置将传导基座410设置为铜质材料，将柔性传导带420设置为铜质编织软带，可以在便于对传导基座410进行布置，以及便于将柔性传导带420进行延伸时，保障其导热效果。

更具体地，传导基座410设置在散热通道120内，并且设置有两个，两个传导基座410沿壳体100的轴向分别设置在柔性传导带420的两侧，传导基座410包括连接部411和导向部412，连接部411与壳体100连接，导向部412与连接部411连接，并且沿壳体100的径向延伸。

如图2和图3所示，在本实施例中，示例性地说明，沿壳体100的周向，两个热传导基座410均设置在两个散热翅片110之间，也即设置在散热通道120内。而沿壳体100的轴向，柔性传导带420可以设置在两个传导基座410之间。传导基座410可以为整体式构件，即连接部411和导向部412可以一体成型。连接部411可以设置为弧形的片体，以更好地与电机的壳体100进行贴合，进而有效地将热量排走；而导向部412可以沿壳体100的径向延伸，并且连接在导向部412的一端，以使得传导基座410呈“L”字形。两个传导基座410可以相对设置，也即两个传导基座410的连接部411可以相互靠近。柔性传导带420的铰接轴可以设置在两个传导基座410的连接部411上。

可以理解的是，本实施例通过将传动基座设置为两个，并且将传导基座410设置为连接部411和导向部412，易于将柔性传导带420与传动基座连接；与此同时，两个传导基座410的导向部412还可以在散热通道120内对空气进行阻碍，以使得空气沿壳体100的径向远离壳体100，进而达到将电机的热量带走的目的，而沿径向远离壳体100的空气难以再次被风扇300重新驱使流通至散热通道120，保障了环境的空气对电机的冷却效果。

具体地，散热电机还包括风罩600，风罩600设置有两个，两个风罩600分别与两个风扇300一一对应，并且分别与壳体100的两端连接，风扇300设置在风罩600内，风罩600上设置有过风口610，过风口610沿风罩600的内侧与散热通道120相连通。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，风罩600可以一端开口、另一端封闭，并且风罩600的开口一端可以与壳体100连接、封闭一端可以沿远离壳体100的方向延伸。两个风罩600分别设置在壳体100的两端，并且分别罩设在两个风扇300外。过风口610可以沿壳体100的轴截面进行开设，并且可以沿壳体100的周向等间距设置有若干个。当风扇300转动时，环境的空气可以从过风口610进入风罩600并且沿风罩600的内侧进入散热通道120内。

可以理解的是，本实施例通过设置风罩600，并且在风罩600上设置过风口610，易于风扇300将环境的空气吸入，以带走电机的热量。

更具体地，散热电机还包括固定架700，风罩600上设置有第一法兰620，壳体100的两端设置有第二法兰130，第一法兰620与第二法兰130连接，并且均设置在固定架700上。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，第一法兰620和第二法兰130可以分别与风罩600和壳体100一体成型，并且可以沿径向远离风罩600或者壳体100的轴线。第一法兰620和第二法兰130可以相互抵接，并且通过螺栓件可拆卸连接。固定架700用于第一法兰620和第二法兰130进行固定，其沿壳体100的轴向的横截面的外轮廓可以大于壳体100和风罩600的轴向的横截面的外轮廓。

可以理解的是，本实施例通过第一法兰620和第二法兰130将风罩600与壳体100连接，并且通过固定架700进行固定，可以无需再额外设置端盖。在本实施例中，可以将转轴210转动设置在风罩600上。而取消端盖的结构可以减小空气在电机的内部受到的阻碍，以使得空气的流通更加顺畅，电机的散热效果进一步提升。而通过设置固定架700，更易于将电机进行布置，并且便于其保持稳固。

更具体地，固定架700包括上架体710和下架体720，上架体710和下架体720对合设置，并且可拆卸连接，上架体710与下架体720将第一法兰620和第二法兰130夹持固定。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，上架体710和下架体720相互靠近的一侧可以均设置有半圆形的卡槽，以在上架体710和下架体720对合设置时，将第一法兰620和第二法兰130夹持固定。上架体710和下架体720的连接方式也可以是通过螺栓件可拆卸连接，以实现快装快拆。上架体710和下架体720上可以均设置有固定支脚730，以用于将散热电机进行固定。

可以理解的是，本实施例通过将固定架700设置为上架体710和下架体720，可以提高固定架700将第一法兰620和第二法兰130进行固定时的稳固性，以提高散热电机的结构稳定性。

更具体地，壳体100的两端还设置有风道140，风道140倾斜设置，并且一端朝向风罩600的内侧、另一端连通散热通道120。

如图2所示，在本实施例中，示例性地说明，对于壳体100的任意一端，开设在该端部上的风道140的数量与散热通道120的数量相等，也即壳体100的任意一个散热通道120的两端，均倾斜设置有一个风道140，以用于该散热通道120与风罩600的内部连通。

可以理解的是，当空气通过过风口610进入风罩600的内侧时，空气可以通过风罩600进一步进入散热通道120内，以通过较短的路径流通至电机的壳体100外，并且避免空气在流通时造成过多的能量损失，降低换热效率。

更具体地，风罩600的内侧沿靠近壳体100的方向呈扩口状延伸。

如图1和图2所示，在本实施例中，示例性地说明，风罩600可以设置为薄壁结构，其内侧和外侧的形状可以基本相同。风罩600靠近壳体100的方向也即风罩600的封闭一端朝向风罩600的开口一端的方向，沿该方向，风罩600呈扩口状。

可以理解的是，本实施例通过对风罩600的内侧的形状的设置，可以在空气进入风罩600时对其进行导向，以便以空气进入倾斜布置的风罩600内。

本申请实施例一提供的一种散热电机的实施原理为：

通过在电机的壳体100上设置散热翅片110，以形成散热通道120，首先可以使得电机的热量通过散热翅片110传递至空气中，以形成初步散热；通过在转轴210的两端设置两个风扇300，以驱使空气沿相反的方向进入散热通道120，其次可以通过空气对流的方式提高散热翅片110与空气的换热效果，以提高电机的散热效果，同时可以将电机的热量集中传导至壳体100的中部；还通过在壳体100的中部设置热传导件400，通过热传导件400将电机的热量排走，再者可以通过热量传导的方式将集中在壳体100的中部的热量进一步传递至环境中。

实施例2：

本申请实施例二提供一种散热电机，本实施例与实施例一的不同之处至少在于热传导件400。

具体地，传导基座410采用铜质材料制成，柔性传导带420为空心管带，并且内部循环设置有冷媒，柔性传导带420与传导基座410的连接处形成热交换面。

如图4所示，在本实施例中，示例性地说明，传导基座410的结构和形状保持不变，但是对于柔性传导带420，其可以采用导热硅胶制成，并且被制备空心管带，以用于储存冷却介质，也即冷媒，例如水、冷却液等。柔性传导带420与传导基座410的接触面积为热交换面，柔性传导带420可以在两个传导基座410之间呈“S”形往复延伸，以增加与两个传导基座410的热交换面的面积，提高其换热效果。

可以理解的是，本实施例通过将柔性传导带420设置为空心管带，并且循环设置冷媒，可以提高热传导件400与电机的换热效果，但是制备工艺相对复杂，制备难度增加。

本申请实施例二提供的一种散热电机的实施原理与实施例一基本相同。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种散热电机，其特征在于，所述散热电机包括：

壳体（100），其外侧壁上设置有散热翅片（110），所述散热翅片（110）沿周向设置有若干个，相邻两个所述散热翅片（110）围合形成散热通道（120），所述壳体（100）的两端均开口；

转轴（210），其转动设置在所述壳体（100）内；

风扇（300），其设置在所述转轴（210）上，并且设置为两个，两个所述风扇（300）分别靠近所述壳体（100）的两端，并且用于驱使空气沿相反的方向进入所述散热通道（120）内，以使得空气所述散热通道（120）的中部产生对撞而沿所述壳体（100）的径向远离所述壳体（100），两个所述风扇（300）还用于驱使空气沿相反的方向进入壳体（100）的内部；和

热传导件（400），其沿周向设置有若干个，并且与所述壳体（100）的外侧壁连接，所述热传导件（400）的数量小于所述散热通道（120）的数量，沿所述壳体（100）的轴向，所述热传导件（400）还设置在所述壳体（100）的中部，所述热传导件（400）沿远离所述壳体（100）的方向延伸，所述热传导件（400）沿远离所述壳体（100）的方向延伸时延伸至地面或者冷媒储存装置，并且用于将所述散热电机的热量通过热传导的方式排走；

所述热传导件（400）包括传导基座（410）和柔性传导带（420），所述传导基座（410）与所述壳体（100）连接，所述柔性传导带（420）的一端设置在所述传导基座（410）上，另一端沿远离所述壳体（100）的方向延伸，所述传导基座（410）设置在所述散热通道（120）内，并且设置有两个，两个所述传导基座（410）沿所述壳体（100）的轴向分别设置在所述柔性传导带（420）的两侧；

所述散热电机还包括风罩（600），所述风罩（600）设置有两个，两个所述风罩（600）分别与两个所述风扇（300）一一对应，并且分别与所述壳体（100）的两端连接，所述风扇（300）设置在所述风罩（600）内，所述风罩（600）上设置有过风口（610），所述过风口（610）沿所述风罩（600）的内侧与所述散热通道（120）相连通。

2.根据权利要求1所述的散热电机，其特征在于，所述传导基座（410）采用铜质材料制成，所述柔性传导带（420）为铜质编织软带，所述柔性传导带（420）铰接在所述传导基座（410）上。

3.根据权利要求1所述的散热电机，其特征在于，所述传导基座（410）采用铜质材料制成，所述柔性传导带（420）为空心管带，并且内部循环设置有冷媒，所述柔性传导带（420）与所述传导基座（410）的连接处形成热交换面。

4.根据权利要求1所述的散热电机，其特征在于，所述传导基座（410）包括连接部（411）和导向部（412），所述连接部（411）与所述壳体（100）连接，所述导向部（412）与所述连接部（411）连接，并且沿所述壳体（100）的径向延伸。

5.根据权利要求1所述的散热电机，其特征在于，所述散热电机还包括固定架（700），所述风罩（600）上设置有第一法兰（620），所述壳体（100）的两端设置有第二法兰（130），所述第一法兰（620）与所述第二法兰（130）连接，并且均设置在所述固定架（700）上。

6.根据权利要求5所述的散热电机，其特征在于，所述固定架（700）包括上架体（710）和下架体（720），所述上架体（710）和所述下架体（720）对合设置，并且可拆卸连接，所述上架体（710）与所述下架体（720）将所述第一法兰（620）和所述第二法兰（130）夹持固定。

7.根据权利要求1所述的散热电机，其特征在于，所述壳体（100）的两端还设置有风道（140），所述风道（140）倾斜设置，并且一端朝向所述风罩（600）的内侧、另一端连通所述散热通道（120）。

8.根据权利要求7所述的散热电机，其特征在于，所述风罩（600）的内侧沿靠近所述壳体（100）的方向呈扩口状延伸。