CN218368322U - 散热装置、双电机和无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种散热装置、双电机和无人机，散热装置包括进风单元和出风单元，进风单元包括第一中心轴，第一中心轴穿设于整个进风单元的中心；若干个进风叶片通过第一中心轴盖设于第一磁钢套的一端；出风单元包括通过第二中心轴盖设于第二磁钢套的端部的若干个出风叶片；第一中心轴与第二中心轴同轴连接。本实用新型的进风叶片和出风叶片采用翼型设计，结合扭转角和宽度尺寸设计，会产生加压加速的效果。

Description

散热装置、双电机和无人机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种散热装置、双电机和无人机。

背景技术

现有技术中无人机的重量都比较大，其机身的重量本身就是一种负载，因此无人机在飞行过程中对其使用的电机会具有一定的要求，电机的进风单元和出风单元的尺寸不能太大，否则会进一步增加无人机的重量从而影响无人机的飞行效率，尤其是在使用进风单元电机和出风单元电机组合成双电机的情形下，因此有必要设计一款同时兼顾电机的进风效率和出风效率但又不影响无人机飞行效率的电机。另外，由于需要将电机安装在无人机上，对电机的进风速度和出风速度都有一定的要求，而电机进风速度和出风速度会间接影响无人机内部的散热效率。现有技术中电机的进风单元和出风单元由于尺寸原因无法满足无人机上需要快速大面积进风和出风产生的散热效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热装置、双电机和无人机，集成度高，占用空间好，提高产品质量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种散热装置，包括：

进风单元和出风单元，所述进风单元包括第一中心轴，所述第一中心轴穿设于整个所述进风单元的中心；

若干个进风叶片通过所述第一中心轴盖设于第一磁钢套的一端；

所述出风单元包括通过第二中心轴盖设于第二磁钢套的端部的若干个出风叶片；

所述第一中心轴与所述第二中心轴同轴连接。

作为优选，所述进风叶片及所述出风叶片，具有呈圆弧状的横截面且互相间隔地圆周排列。

作为优选，所述进风叶片及所述出风叶片的数量各为15片，所述进风叶片及所述出风叶片的叶片直径范围为258mm-264mm，所述进风叶片的扭转角为57°-59°，所述出风叶片的扭转角为76°-78°，用于加速所述进风叶片与所述出风叶片之间内部的热交换。

作为优选，所述进风叶片及所述出风叶片具有翼型设计。

作为优选，所述进风叶片的进风速度为10-20m/s时，所述出风叶片的出风速度范围为20-30m/s。

作为优选，所述进风单元还包括：

第一磁钢，所述第一磁钢固定连接于第一磁钢支架；

所述第一磁钢套固定连接于所述第一磁钢；

所述出风单元还包括：

第二磁钢，所述第二磁钢固定连接于第二磁钢支架；

所述第二磁钢套固定连接于所述第二磁钢；

所述出风叶片的远离所述第二磁钢支架的端面设置有安装螺旋桨用螺纹孔。

作为优选，所述第一磁钢套外表面靠近所述进风叶片的一端圆周分布有所述第一磁钢套用螺纹孔，所述第二磁钢套外表面靠近所述出风叶片的一端圆周分布有所述第二磁钢套用螺纹孔。

作为优选，所述进风叶片与所述第一磁钢套通过所述第一磁钢套用螺纹孔螺接，所述出风叶片与所述第二磁钢套通过所述第二磁钢套用螺纹孔螺接。

本实用新型还提供一种双电机，包括第一电机和第二电机，以及如上所述的散热装置，所述进风单元通过所述中心轴设置于所述第一电机的端部，所述出风单元通过所述中心轴设置于所述第二电机的端部。

本实用新型还提供一种无人机，包括如上所述的双电机，所述双电机对称地位于所述无人机的机臂中。

本实用新型的有益效果：

本申请的散热装置的叶片采用翼型设计，结合一定角度的扭转角和扇叶宽度尺寸的设计，会对进出风道产生加压加速的效果，此外，采用了上述散热装置的电机结构，第一电机和第二电机一起组合成双电机结构，以及采用了上述双电机结构的无人机，可以在旋翼飞行时快速输出较大的扭力，以在较短的时间内实现固定翼飞行和旋翼飞行之间的切换，在减少能耗的同时实现快速起飞和降落；同时降低了无人机在飞行模式切换时的高频振动时间，提高了无人机的安全性，且同功率情况下可更有效降低涡流损耗和铁芯损耗，从而提高电机效率，在提高无人机里程的同时让无人机具有更高的安全可靠性。

附图说明

图1是本实用新型所提供的进出风单元的爆炸示意图；

图2是本实用新型所提供的进风单元的爆炸示意图；

图3是本实用新型所提供的出风单元的爆炸示意图；

图4是本实用新型所提供的进风单元的结构示意图；

图5是本实用新型所提供的出风单元的结构示意图；

图6是本实用新型所提供的进风单元的结构示意图；

图7是本实用新型所提供的出风单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种散热装置，包括进风单元和出风单元，进风单元包括第一中心轴100，第一中心轴100穿设于整个所述进风单元的中心；进风单元还包括若干个进风叶片400，其通过第一中心轴100盖设于第一磁钢套300的一端；与此相对应地，出风单元包括通过第二中心轴500盖设于第二磁钢套700的端部的若干个出风叶片800；值得注意的是，第一中心轴100与第二中心轴500同轴连接。

进一步地，进风叶片400及出风叶片800，都具有呈圆弧状的横截面且互相间隔地圆周排列，本实施例所提供的进风单元和出风单元的横截面呈圆弧状，进风和出风时叶片具有加速加压的效果。

值得注意的是，本实施例所提供的进风单元，其若干个进风叶片400的扇叶具有翼型设计，相比较现有技术而言，翼型的设计与扭转角的参数互相配合，使得进风的速度大大增强，可以达到的进风速度范围为10-20m/s，进风效率更高。

继续参照图1所示，本实施例所提供的出风单元，具体包括了若干个出风叶片800，其横截面呈圆弧状；若干个出风叶片800互相间隔圆周排列；本实施例所提供的出风叶片800的横截面呈圆弧状，出风时叶片具有加速加压的效果。

值得注意的是，本实施例所提供的出风单元，其若干个出风叶片800的扇叶具有翼型设计，相比较现有技术而言，翼型的设计与扭转角的参数互相配合，使得出风的速度大大增强，可以达到的出风速度范围为20-30m/s，出风效率更高。

如图2-图7所示，本实施例提供了一种进风单元，若干个进风叶片400的扇叶直径范围为258mm-264mm，具体地，扇叶的直径指的是每个扇叶叶片400距离第一中心轴100最远的圆弧所围合起来的圆周面的直径；若干个进风叶片400的数量为15片；若干个进风叶片400的扭转角为57°-59°，本实施例中进风叶片400的扭转角尺寸设计与进风叶片400的尺寸设计结合后，有利于加速叶片内部气体的热循环，最终促成加快内部热交换后气体的排出。

继续参照图2-图7所示，本实施例提供了一种出风单元，若干个出风叶片800的扇叶直径范围为258mm-264mm，具体地，扇叶的直径指的是每个扇叶叶片400距离第一中心轴100最远的圆弧所围合起来的圆周面的直径；若干个出风叶片800的数量为15片；若干个出风叶片800的扭转角为76°-78°，本实施例中出风叶片800的扭转角尺寸设计与出风叶片800的尺寸设计结合后，有利于加速风扇内部气体的热循环，最终促成加快内部热交换后气体的排出。

具体地，本实施例的进风单元包括一根第一中心轴100，其穿设于整个风扇组件的中心。除了第一中心轴100，本申请所提供的进风单元还包括有第一磁钢200和第一磁钢套300，第一磁钢200和第一磁钢套300互相之间相对设置，第一磁钢套300的一端固定连接于第一磁钢支架201上，并且第一磁钢套300相对固定套设于第一磁钢200的外圆周面上。第一磁钢200和第一磁钢套300都呈圆柱状，且两端开口设计。第一磁钢200具体由若干个磁钢片组成，周向均匀间隔设置在第一磁钢套300的内壁，第一磁钢支架201上周向间隔设置有凸起部，凸起部在上下方向插入若干个由磁钢片组成的第一磁钢200之间，对第一磁钢200起到支撑固定作用，另外还可以通过粘贴的方式使得第一磁钢200牢牢固定在第一磁钢套300的内壁上。

具体地，第一磁钢200和第一磁钢套300之间的连接，优先采用焊接的连接方式，比如超声波焊接。超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，超声波焊接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，在本申请中，第一磁钢200和第一磁钢套300之间采用超声波焊接的方式，保证了第一磁钢200和第一磁钢套300之间连接的可靠性，提高了整体的工作性能。

进一步地，本实施例所提供的进风单元，通过穿设于进风单元的第一中心轴100上，盖设有进风叶片400。进风叶片400、第一磁钢200、第一磁钢套300和第一中心轴100共同组成了进风单元。示例性地，在进风单元运行时，由于风扇叶的翼型设计，便会在出气时产生进气加压加速的效果。于本实施例中，由于进风单元的扭转角和扇叶宽度相较于进风单元的扭转角和扇叶宽度尺寸都有所增加，气体在电机内部进行热交换后，会加快加速气体的排出，实现电机内部快速冷却的效果，从而延长电机运行的时间，提升电机的性能，由于电机性能得到提升，继而间接提升螺旋桨的运作性能。

可以理解地是，为了使第一磁钢套300和进风叶片400之间的连接更加稳固可靠，在第一磁钢套300外表面靠近进风叶片400的一端设置有沿圆周分布均匀分布的第一磁钢套300螺纹孔，具体操作时，先在进风叶片400的外表面一圈打胶压，再将打了胶压的进风叶片400扣紧与第一磁钢套300上，之后再用螺丝拧紧锁住，这样进风叶片400与第一磁钢套300便通过第一磁钢套300螺纹孔而螺接在一起，并且有了额外的胶压作用，使第一磁钢套300与进风叶片400之间得到双重连接保护，提高整体的可靠性连接。

值得注意的是，进风单元上均匀间隔设置有进风叶片400，每片进风叶片400间互相形成有进气气流通道，进风单元设置在第一磁钢套300的其中一个端部位置，进风叶片400可以与端部的第一磁钢套300一体连接。第一中心轴100与进风叶片400同轴连接。空气通过进风叶片400的气流通道进入进风单元的内部，从而将气体带入进风单元内部。

本实施例所提供的进风单元，进风叶片400数量优选设计为15叶，进风叶片400扇叶直径范围优选为258mm-264mm，当然具体数值根据实际设计需要也可以设置为259mm、260、261mm、262mm或者263mm之间的任意一个数值。进风叶片400扭转角为57°-59°，具体可以是57°、58°或者59°。另外由于进风叶片400还具有翼型设计，可以提升空气动力学轮廓，由于进风叶片400具有翼型设计，进风速度可以达到10-20m/s，此时的翼型设计类比于无人机机翼的翼型设计，风速和风压都会得到提升，从而提升效率。

具体地，本实施例的出风单元包括一根第二中心轴500，其穿设于整个风扇组件的中心。除了第二中心轴500，本申请所提供的出风单元还包括有第二磁钢600和第二磁钢套700，第二磁钢600和第二磁钢套700互相之间相对设置，第二磁钢套700的一端固定连接于第二磁钢支架601上，并且第二磁钢套700相对固定套设于第二磁钢600的外圆周面上。第二磁钢600和第二磁钢套700都呈圆柱状，且两端开口设计。第二磁钢600具体由若干个磁钢片组成，周向均匀间隔设置在第二磁钢套700的内壁，第二磁钢支架601上周向间隔设置有凸起部，凸起部在上下方向插入若干个由磁钢片组成的第二磁钢600之间，对第二磁钢600起到支撑固定作用，另外还可以通过粘贴的方式使得第二磁钢600牢牢固定在第二磁钢套700的内壁上。

具体地，第二磁钢600和第二磁钢套700之间的连接，优先采用焊接的连接方式，比如超声波焊接。超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，超声波焊接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，在本申请中，第二磁钢600和第二磁钢套700之间采用超声波焊接的方式，保证了第二磁钢600和第二磁钢套700之间连接的可靠性，提高了整体的工作性能。

进一步地，本实施例所提供的出风单元，通过穿设于出风单元的第二中心轴500上，盖设有出风叶片800。出风叶片800、第二磁钢600、第二磁钢套700和第二中心轴500共同组成了出风单元。示例性地，在出风单元运行时，由于风扇叶的翼型设计，便会在出气时产生进气加压加速的效果。于本实施例中，出风叶片800在远离第二磁钢支架601的端面设置有螺纹孔801，通过此螺纹孔801可以安装有螺旋桨，由于出风单元的扭转角和扇叶宽度相较于进风单元的扭转角和扇叶宽度尺寸都有所增加，气体在电机内部进行热交换后，会加快加速气体的排出，实现电机内部快速冷却的效果，从而延长电机运行的时间，提升电机的性能，由于电机性能得到提升，继而间接提升螺旋桨的运作性能。

可以理解地是，为了使第二磁钢套700和出风叶片800之间的连接更加稳固可靠，在第二磁钢套700外表面靠近出风叶片800的一端设置有沿圆周分布均匀分布的第二磁钢套700螺纹孔，具体操作时，先在出风叶片800的外表面一圈打胶压，再将打了胶压的出风叶片800扣紧与第二磁钢套700上，之后再用螺丝拧紧锁住，这样出风叶片800与第二磁钢套700便通过第二磁钢套700螺纹孔而螺接在一起，并且有了额外的胶压作用，使第二磁钢套700与出风叶片800之间得到双重连接保护，提高整体的可靠性连接。

值得注意的是，出风单元上均匀间隔设置有出风叶片800，每片出风叶片800间互相形成有气流通道，出风单元设置在第二磁钢套700的其中一个端部位置，出风叶片800可以与端部的第二磁钢套700一体连接。第二中心轴500与出风叶片800同轴连接。空气通过出风叶片800的气流通道进入出风单元的内部，从而将气体带出出风单元内部。

本实施例所提供的出风单元，出风叶片800扇叶数量优选设计为15叶，出风叶片800扇叶直径范围优选为258mm-264mm，当然具体数值根据实际设计需要也可以设置为259mm、260、261mm、262mm或者263mm之间的任意一个数值。出风叶片800扇叶扭转角为76°-78°，具体可以是76°、77°或者78°。另外由于出风叶片800扇叶还具有翼型设计，可以提升空气动力学轮廓，由于出风叶片800具有翼型设计，因此出风速度可以达到20-30m/s，此时的翼型设计类比于无人机机翼的翼型设计，风速和风压都会得到提升，从而提升效率。

本申请还提供了一种双电机，包括第一电机和第二电机，以及如上的散热装置。进风单元和出风单元通过中心轴设置于第一电机和第二电机的端部，此双电机结构可以为负载输出最大扭力，以在最短时间内实现负载的功能需要，在减少能耗的同时实现负载所需的功能，提高了电机的安全性，且该双电机结构可更有效降低涡流损耗和铁芯损耗，从而提高电机效率。本申请的散热装置叶片采用翼型设计，结合一定角度的扭转角和扇叶宽度尺寸的设计，会对进出风道产生加压加速的效果，此外，采用了上述散热装置的电机结构，第一电机和第二电机一起组合成双电机结构，以及采用了上述双电机结构的无人机，可以在旋翼飞行时快速输出较大的扭力，以在较短的时间内实现固定翼飞行和旋翼飞行之间的切换，在减少能耗的同时实现快速起飞和降落；同时降低了无人机在飞行模式切换时的高频振动时间，提高了无人机的安全性，且同功率情况下可更有效降低涡流损耗和铁芯损耗，从而提高电机效率，在提高无人机里程的同时让无人机具有更高的安全可靠性。

本申请还提供了一种无人机，包括如上的双电机，上述双电机对称地位于此无人机的机臂中。本实施例的无人机的转动装置通过双电机结构可以在旋翼飞行时快速输出最大扭力，以在最短时间内实现固定翼飞行和旋翼飞行之间的切换，在减少能耗的同时实现快速起飞和降落；同时降低了无人机在飞行模式切换时的高频振动时间，提高了无人机的安全性，且同功率情况下该电机结构可更有效降低涡流损耗和铁芯损耗，从而提高电机效率，在提高无人机里程的同时让无人机具有更高的安全可靠性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：进风单元和出风单元，所述进风单元包括第一中心轴，所述第一中心轴穿设于整个所述进风单元的中心；

若干个进风叶片通过所述第一中心轴盖设于第一磁钢套的一端；

所述出风单元包括通过第二中心轴盖设于第二磁钢套的端部的若干个出风叶片；

所述第一中心轴与所述第二中心轴同轴连接。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进风叶片及所述出风叶片，具有呈圆弧状的横截面且互相间隔地圆周排列。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述进风叶片及所述出风叶片的数量各为15片，所述进风叶片及所述出风叶片的叶片直径范围为258mm-264mm，所述进风叶片的扭转角为57°-59°，所述出风叶片的扭转角为76°-78°，用于加速所述进风叶片与所述出风叶片之间内部的热交换。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进风叶片及所述出风叶片具有翼型设计。

5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述进风叶片的进风速度为10-20m/s时，所述出风叶片的出风速度范围为20-30m/s。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进风单元还包括：

第一磁钢，所述第一磁钢固定连接于第一磁钢支架；

所述第一磁钢套固定连接于所述第一磁钢；

所述出风单元还包括：

第二磁钢，所述第二磁钢固定连接于第二磁钢支架；

所述第二磁钢套固定连接于所述第二磁钢；

所述出风叶片的远离所述第二磁钢支架的端面设置有安装螺旋桨用螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述第一磁钢套外表面靠近所述进风叶片的一端圆周分布有所述第一磁钢套用螺纹孔，所述第二磁钢套外表面靠近所述出风叶片的一端圆周分布有所述第二磁钢套用螺纹孔。

8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述进风叶片与所述第一磁钢套通过所述第一磁钢套用螺纹孔螺接，所述出风叶片与所述第二磁钢套通过所述第二磁钢套用螺纹孔螺接。

9.一种双电机，包括第一电机和第二电机，其特征在于，所述双电机包括如权利要求1-8任一项所述的散热装置，所述进风单元通过所述第一中心轴设置于所述第一电机的端部，所述出风单元通过所述第二中心轴设置于所述第二电机的端部。

10.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求9所述的双电机，所述双电机对称地位于所述无人机的机臂中。

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