CN117060647A - 一种具有保温功能的小型电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及小型电机的技术领域，并具体公开了一种具有保温功能的小型电机，包括外壳、电机组件、储热组件和震动组件，电机组件和储热组件均设置于外壳内部，储热组件包括若干个储热单元，储热单元固定连接外壳内并靠近电机组件设置，储热单元内设置有用于储存热量的相变材料，震动组件固定连接外壳并连接储热单元的侧壁，震动组件用于将外壳震动的机械能转化为热能。本申请具有降低电机在低温下重复开启时低温对电机的影响的效果。

Description

一种具有保温功能的小型电机

技术领域

本申请涉及小型电机的技术领域，尤其是涉及一种具有保温功能的小型电机。

背景技术

小型电机被广泛应用于家用电器、汽车工业、机器人等领域。如洗衣机、数码相机、雨刷器、户外机器人等设备上均存在小型电机。

在小型电机的使用环境中，存在低温的情况下需要重复开启电机进行工作的情况，如冬天放在室外的洗衣机间歇性工作、低温下相机间歇性拍摄照片、户外机器人间歇性工作等情况。

低温会导致电机内部的润滑剂会变得粘稠，增加了摩擦阻力，导致电机效率下降。其次，低温会使电机的材料变脆，易受损或损坏。此外，低温还会导致电池性能下降，影响电机的供电能力。同时，在电机的使用过程中，电机会产生大量的热使得电机的温度升高，因此，小型电机在低温下重复开启会让小型电机在低温和高温之间来回转换，进一步降低电机的工作效率，加大电机的能耗，并存在损坏电机的风险。

发明内容

为了降低电机在低温下重复开启时低温对电机的影响，本申请提供一种具有保温功能的小型电机。

本申请提供的一种具有保温功能的小型电机采用如下的技术方案：

一种具有保温功能的小型电机，包括外壳、电机组件、储热组件和震动组件，所述电机组件和储热组件均设置于所述外壳内部，所述储热组件包括若干个储热单元，所述储热单元固定连接所述外壳内壁并靠近所述电机组件设置，所述储热单元内设置有用于储存热量的相变材料，所述震动组件固定连接所述外壳并连接所述储热单元的侧壁，所述震动组件用于将所述外壳震动的机械能转化为热能。

通过采用上述技术方案，在电机工作的时候，电机组件发热并产生震动，直接将一部分热量通过空气传递给储热组件进行储存，电机组件同时带动外壳震动使得震动组件产生震动并产热，震动组件吸收电机组件震动的能量减小了外壳的震动幅度，并且震动组件产生的热量通过接触传热传递给储热组件进行储存。电机中产生的热量被储热组件吸收后，储热组件内的相变材料产生相变并吸收大量的热量，在电机不工作时，相变材料产生相变，将储存的热量缓慢放出，使得电机在较长的一段时间内保持一定的温度，使得电机在较短时间开启时，电机内的温度保持在适合电机开启的温度，从而降低了电机在低温下重复开启时低温对电机的影响。

可选的，所述储热单元包括储热柱，所述储热柱的一端固定连接所述外壳，所述储热柱的另一端开设有蓄热腔，所述相变材料填充于所述蓄热腔内。

通过采用上述技术方案，通过蓄热腔填充相变材料，使得储热柱热量升高时，相变材料能够吸热产生相变，从而储存较多的热量。

可选的，所述蓄热腔的腔口密封连接有减震套，所述减震套能抵接所述外壳背离所述储热柱的一侧内壁。

通过采用上述技术方案，在蓄热腔吸收足够的热量后，会使得蓄热腔内的相变材料产生相变。相变材料由固态转变为液态，相变材料的体积增大，从而使得减震套扩张并抵接外壳背离所述储热柱的一侧内壁，进而减震套和储热柱形成减震结构，能够减小外壳的震动幅度。

可选的，所述减震套的材料为弹性材料，所述减震套的内壁与所述相变材料之间留有空气。

通过采用上述技术方案，弹性的减震套能够在相变材料的温度降低使得体积收缩时将液态的相变材料运回蓄热腔内，从而方便储热柱下一次储热。将相变材料与减震套的内壁之间留有空气，增加了温度升高时减震套的形变量，从而增加了减震套对温度的灵敏度。

可选的，所述外壳正对所述储热柱的一侧设置有过热保护装置，所述过热保护装置用于连通所述外壳内部与外界。

通过采用上述技术方案，在电机内部温度较高影响电机的运作时，过热保护装置能够连通外界与电机内部，使得外界的冷空气进入电机，从而实现对电机的降温。

可选的，所述过热保护装置包括转动板和抵接板，所述外壳正对所述减震套的一侧内壁开设有连通外界的散热孔，所述转动板转动连接所述散热孔的孔壁，所述抵接板固定连接所述转动板，所述减震套能与所述抵接板抵接。

通过采用上述技术方案，当电机内部的温度达到过热温度时，会使得相变材料的体积进一步增大，相变材料的体积增大让减震套扩张从而触碰到抵接板，抵接板受减震套的挤压从而带动转动板转动，使得外壳内部与外界连通，从而实现电机过热保护的作用，避免电机内部温度过高而影响电机的工作效率。

可选的，所述震动组件包括摩擦片和支撑架，所述支撑架固定连接所述外壳，所述支撑架靠近所述储热单元的一侧开设有摩擦槽，所述摩擦片的一侧滑动抵接所述摩擦槽的槽壁，所述摩擦片的另一侧滑动抵接所述储热单元的侧壁。

通过采用上述技术方案，在电机组件震动时，会带动摩擦片在支撑架的摩擦槽内滑动，从而使得摩擦片与摩擦槽的槽壁和储热单元的侧壁摩擦，从而产生大量的热量，并通过与储热单元的侧壁抵接传递给储热单元。

可选的，所述震动组件位于所述储热单元背离所述电机组件的一侧。

通过采用上述技术方案，将震动组件设置在储热单元背离电机组件的一侧，避免了震动组件阻挡电机组件直接传递给储热单元的热量，同时，距离电机组件越远外壳能够产生形变的幅度越大，外壳的震动幅度越大，能够使得震动组件产生更多的热量传递给储热组件进行储存。

可选的，所述外壳侧壁设置有插头，所述插头一端穿出所述外壳，所述插头的另一端连接所述电机组件，所述插头套设有防误触机构，所述防误触机构连接所述外壳。

通过采用上述技术方案，在具有保温功能的小型电机的插头套设防误触机构，降低了维修人员或其它人员误触具有保温功能的小型电机插头导致触电的概率，提高了具有保温功能的小型电机的安全性。

可选的，所述防误触机构包括套壳和弹簧，所述外壳正对所述插头的一侧开设有滑动槽，所述套壳滑动连接所述滑动槽的槽壁，所述套壳上开设有充电通孔，所述插头能够滑动通过所述充电通孔，所述套壳正对所述电机组件的一侧连接所述弹簧，所述弹簧的两端分别抵紧所述套壳和所述外壳。

通过采用上述技术方案，使用弹簧抵紧套壳，使得套壳在外壳上滑动并始终保持与插头所对准的插座抵紧，从而避免了具有保温功能的小型电机的使用者由插头和插座之间的空隙触碰插头，从而实现防误触的功能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在电机工作时，通过震动组件将电机组件工作时引起的震动转化为热能传递给储热单元，同时储热单元还能够直接吸收电机组件工作时传递给空气的热量。储热单元将收集的热量通过储热单元内部的相变材料产生相变而储存起来，在电机内部温度降低时通过相变材料的相变释放储存的热量到电机内部，从而使得电机在较长的一段时间内保持一定的温度，最终降低了电机在低温下重复开启时低温对电机的影响；

2.在储热柱的一端套设减震套，当蓄热腔内的相变材料的温度升高到移动程度时，使得减震套膨胀并抵接外壳背离储热柱的一侧，在外壳的内部形成减震结构，减小电机组件工作时引起的外壳震动幅度，并减少震动组件产生的热量，避免具有保温功能的小型电机内部温度过高；

3.通过在具有保温功能的小型电机内部设置过热保护机构，当具有保温功能的小型电机内部的温度达到过热温度时，减震套会挤压抵接板，从而使得转动板转动，连通外壳内部与外界，将外壳内部过多的热量散发到外界，从而降低了具有保温功能的小型电机内部温度过高而影响电机工作效率的概率。

附图说明

图1是本申请实施例的外部结构示意图。

图2是本申请实施例的内部结构俯视剖面图。

图3是本申请实施例的内部结构侧视剖面图。

图中：1、外壳；11、散热孔；12、滑动槽；2、电机组件；3、储热组件；31、储热单元；311、相变材料；312、储热柱；3121、蓄热腔；4、震动组件；41、摩擦片；42、支撑架；421、摩擦槽；5、减震套；6、过热保护装置；61、转动板；62、抵接板；7、插头；8、防误触机构；81、套壳；811、充电通孔；82、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种具有保温功能的小型电机。参照图1和图2，一种具有保温功能的小型电机包括外壳1、电机组件2、储热组件3和震动组件4，电机组件2、储热组件3和震动组件4均固定连接于外壳1内部，储热组件3靠近电机组件2布设，储热组件3包括环绕电机组件2布设的若干个储热单元31，储热单元31内部储存有相变材料311，震动组件4滑动连接储热单元31背离电机组件2的一侧。

在具有保温功能的小型电机工作时，电机组件2开始工作，电机组件2的温度升高并使得电机的外壳1产生震动，电机组件2产生的热量传递到外壳1内部，一部分热量被储热组件3直接吸收并储存起来。外壳1产生的震动使得震动组件4产生震动并与储热单元31发生摩擦，从而在储热单元31的侧壁将震动的机械能转化为热能被储热单元31吸收并储存。震动组件4布设于储热单元31背离电机组件2的一侧，避免了震动组件4挡住直接由电机组件2传递给储热单元31的热量。储热单元31将吸收的热量通过相变材料311的相变进行储存，相变材料311优选为十六酸乙酯，十六酸乙酯的熔点接近室温，能够在室温下吸收大量的热量并在低于室温时释放。在电机内部的温度降低时储热单元31将内部储存的热量释放，从而使电机内部的温度在一段时间内保持一定的温度而不受外界低温的影响，进而降低了电机在低温下重复开启时低温对电机的影响。

参照图2和图3，储热单元31包括储热柱312和减震套5，储热柱312的一端固定连接外壳1内壁，储热柱312的另一端开设有蓄热腔3121，减震套5套设于蓄热腔3121的腔口，相变材料311填充于蓄热腔3121内部。储热柱312使用导热材料制作，优选为铜，铜具有良好的导热性能。

在具有保温功能的小型电机工作时，电机组件2产生的热量传递到空气中，储热柱312能够吸收空气中的热量并将热量传递给蓄热腔3121中的相变材料311进行储存，相变材料311吸收足够的热量使得温度上升到超过熔点时，相变材料311由固态转变为液态，同时相变材料311的体积增大，使得减震套5受压扩张，减震套5扩张后抵紧外壳1背离储热柱312的一侧内壁，从而使得储热柱312与减震套5一起抵紧外壳1的相对两侧内壁。减震套5的材料为弹性材料，优选为橡胶，橡胶生产成本较低的同时具有较好的弹性性能。减震套5由于可以产生形变，因此减震套5和储热柱312在外壳1内部形成了减震结构，减小了外壳1内部的震动幅度，从而减小了外壳1内部因震动产生的热量，减缓了外壳1内部温度上升的速度，从而降低了外壳1内部温度过高的概率。

参照图2和图3，震动组件4包括支撑架42和摩擦片41，支撑架42的一端固定连接外壳1内壁，支撑架42间隔布设于储热柱312背离电机组件2的一侧，支撑架42正对储热柱312的一侧开设有摩擦槽421，摩擦槽421内滑动连接有摩擦片41，摩擦槽421的体积大于摩擦片41的体积，摩擦片41背离支撑架42的一侧滑动抵接储热柱312背离电机组件2的一侧，摩擦片41能在摩擦槽421内自由滑动，支撑架42正对储热柱312的一侧与储热柱312背离电机组件2的一侧的间距小于摩擦片41的厚度。

在具有保温功能的小型电机工作时，电机组件2工作使得外壳1产生震动，外壳1的震动传递给支撑架42与储热柱312，带动支撑架42与储热柱312同步震动，支撑架42和储热柱312由于震动突然上升或下降，摩擦片41由于自身的惯性状态改变的速度低于支撑架42或储热柱312的状态改变速度，因此支撑架42的摩擦槽421槽壁和储热柱312的侧壁均与摩擦片41产生摩擦。摩擦片41与支撑架42连接处摩擦处产生热量，摩擦片41与储热柱312摩擦处产生热量，摩擦片41的温度升高，通过摩擦片41与储热柱312的直接接触，将摩擦片41的热量传递给储热柱312进行储存，从而加快储热柱312吸收热量进行储存的速度。由于外壳1距离电机组件2越远，外壳1可产生的形变幅度越大，外壳1的振幅越大，将震动组件4布设于储热柱312背离电机组件2的一侧，震动组件4摩擦的幅度越大，震动组件4能够更快将热量传输给储热组件3。

参照图1和图3，外壳1背离储热柱312的一侧内壁布设有过热保护装置6，过热保护装置6包括转动板61和抵接板62，转动板61布设于外壳1背离储热柱312一侧内壁，外壳1背离储热柱312一侧内壁开设有连通外界的散热孔11，转动板61的一侧铰接散热孔11的一侧孔壁，转动板61的侧壁滑动连接散热孔11的孔壁。抵接板62垂直固定连接转动板61，抵接板62位于减震套5的上方，抵接板62的侧壁所在平面与储热柱312的侧壁相切。

当具有保温功能的小型电机内部的温度升高时，储热柱312内部的相变材料311熔化，相变材料311的体积增大，使得减震套5抵接外壳1背离储热柱312的一侧内壁，当外壳1内部的温度继续升高达到过热温度时，相变材料311的体积会继续增大使得减震套5继续扩张，并抵紧抵接板62推动抵接板62运动，抵接板62运动使得转动板61转动，从而打开散热孔11，连通外界与外壳1内部，达到给具有保温功能的小型电机散热的目的，避免了具有保温功能的小型电机内部因温度过高而影响具有保温功能的小型电机的工作效率。

参照图1和图3，外壳1的侧壁固定连接有连通电机组件2的插头7，连接插头7的外壳1侧壁开设有滑动槽12，滑动槽12滑动连接有套壳81，套壳81套设于插头7，套壳81沿滑动方向开设有供插头7穿过的充电通孔811，套壳81背离插头7的一侧连接有弹簧82，弹簧82的一端抵接套壳81背离插头7的侧，弹簧82的另一端抵接外壳1。

在具有保温功能的小型电机进行充电时，插头7与充电插座的插孔对齐，使得套壳81抵紧充电插座，向充电插座插孔方向推动具有保温功能的小型电机，使得套壳81向背离充电插座的方向滑动，插头7进入充电插座的插孔内，实现具有保温功能的小型电机的充电。在拔出具有保温功能的小型电机的插头7时，插头7从充电插座的方向向外移动，外壳1与充电插座之间的空隙增大，此时弹簧82推动套壳81向充电插座的方向移动，填充充电插座与外壳1之间的缝隙，避免插头7暴露在外界，从而降低了使用者或维修人员误触具有保温功能的小型电机的插头7导致触电的概率，提高了具有保温功能的小型电机的安全性。

本申请实施例一种具有保温功能的小型电机的实施原理为：在外壳1内部靠近电机组件2布设若干储热柱312，储热柱312内部开设蓄热腔3121并填充相变材料311，在储热柱312背离电机组件2的一侧布设震动组件4，将电机组件2工作时引起的震动转化为热能，通过相变材料311在较短时间内将震动组件4产生的热量和电机组件2产生的热量储存起来，并且在具有保温功能的小型电机内部温度继续升高时，相变材料311能够液化，相变材料311的体积增大，使得减震套5抵接外壳1背离储热柱312的一侧，使得储热柱312与减震套5在外壳1内形成减震结构，减小了外壳1的震动幅度。在具有保温功能的小型电机不工作时，通过储热柱312将蓄热腔3121内相变材料311储存的热量缓慢释放出来，使得具有保温功能的小型电机内部在较长一段时间内保持较高的温度，从而使得具有保温功能的小型电机在较短时间内再次开启时，具有保温功能的小型电机不受外界低温的影响，进而降低了电机在低温下重复开启时低温对电机的影响。

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 (10)

1.一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：包括外壳（1）、电机组件（2）、储热组件（3）和震动组件（4），所述电机组件（2）和储热组件（3）均设置于所述外壳（1）内部，所述储热组件（3）包括若干个储热单元（31），所述储热单元（31）固定连接所述外壳（1）内壁并靠近所述电机组件（2）设置，所述储热单元（31）内设置有用于储存热量的相变材料（311），所述震动组件（4）固定连接所述外壳（1）并连接所述储热单元（31）的侧壁，所述震动组件（4）用于将所述外壳（1）震动的机械能转化为热能。

2.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述储热单元（31）包括储热柱（312），所述储热柱（312）的一端固定连接所述外壳（1），所述储热柱（312）的另一端开设有蓄热腔（3121），所述相变材料（311）填充于所述蓄热腔（3121）内。

3.根据权利要求2所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述蓄热腔（3121）的腔口密封连接有减震套（5），所述减震套（5）能抵接所述外壳（1）背离所述储热柱（312）的一侧内壁。

4.根据权利要求3所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述减震套（5）的材料为弹性材料，所述减震套（5）的内壁与所述相变材料（311）之间留有空气。

5.根据权利要求4所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述外壳（1）正对所述储热柱（312）的一侧设置有过热保护装置（6），所述过热保护装置（6）用于连通所述外壳（1）内部与外界。

6.根据权利要求5所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述过热保护装置（6）包括转动板（61）和抵接板（62），所述外壳（1）正对所述减震套（5）的一侧内壁开设有连通外界的散热孔（11），所述转动板（61）转动连接所述散热孔（11）的孔壁，所述抵接板（62）固定连接所述转动板（61），所述减震套（5）能与所述抵接板（62）抵接。

7.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述震动组件（4）包括摩擦片（41）和支撑架（42），所述支撑架（42）固定连接所述外壳（1），所述支撑架（42）靠近所述储热单元（31）的一侧开设有摩擦槽（421），所述摩擦片（41）的一侧滑动抵接所述摩擦槽（421）的槽壁，所述摩擦片（41）的另一侧滑动抵接所述储热单元（31）的侧壁。

8.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述震动组件（4）位于所述储热单元（31）背离所述电机组件（2）的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述外壳（1）侧壁设置有插头（7），所述插头（7）一端穿出所述外壳（1），所述插头（7）的另一端连接所述电机组件（2），所述插头（7）套设有防误触机构（8），所述防误触机构（8）连接所述外壳（1）。

10.根据权利要求9所述的一种具有保温功能的小型电机，其特征在于：所述防误触机构（8）包括套壳（81）和弹簧（82），所述外壳（1）正对所述插头（7）的一侧开设有滑动槽（12），所述套壳（81）滑动连接所述滑动槽（12）的槽壁，所述套壳（81）上开设有充电通孔（811），所述插头（7）能够滑动通过所述充电通孔（811），所述套壳（81）正对所述电机组件（2）的一侧连接所述弹簧（82），所述弹簧（82）的两端分别抵紧所述套壳（81）和所述外壳（1）。