DE102005006192B4

DE102005006192B4 - Wärmeableitungsstruktur für einen Motor

Info

Publication number: DE102005006192B4
Application number: DE102005006192.3A
Authority: DE
Inventors: Hung-Chi Chen; Ying-Chi Chen; Te-Tsai Chuang; Kuo-Cheng Lin; Wen-Shi Huang
Original assignee: Delta Electronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2025-02-11
Also published as: TWI245483B; TW200610252A; JP2006081388A; JP4542479B2; DE102005006192A1; US20060051221A1

Abstract

Wärmeableitungsstruktur für einen Motor (5), umfassend: einen Schaft (56); einen Sitz (55); und einen Rotor (50), der zu dem Sitz (55) durch den Schaft (56) verbunden ist, umfassend: ein Gehäuse (505), das mit dem Schaft (56) verbunden ist, und mindestens ein Durchgangsloch (500) aufweist; und eine Abdeckung (501), die das Gehäuse (505) abdeckt und vom Gehäuse (505) durch einen Zwischenraum beabstandet ist, wobei die Abdeckung (501) und das Gehäuse (505) integriert als ein einziges Teil gebildet sind, so dass die Abdeckung (501) einen Gegenstand vom Eindringen in das Durchgangsloch (500) abhält.

Description

HINTERGRUND
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeableitungsstruktur für einen Motor und insbesondere auf eine Wärmeableitungsstruktur für einen Lüftermotor.
Ein Motor ist eine aktive Antriebsvorrichtung, um ein Gebläserad in Betrieb zu setzen und einen Luftfluss zu erzeugen, um damit Wärme abzuleiten. Zentrifugal- und Querstromlüftermotoren sind zwei Haupttypen von Motoren.
DE 698 24 126 T2 und EP 0 921 318 B1 offenbaren eine motorisierte Lüfterbaugruppe mit einem Elektromotor mit einem Rotor; einer Nabe, die eine Vielzahl von Lüfterflügeln hat, die sich von dieser radial nach außen erstrecken und Mittel zur Befestigung am Motor zwecks Drehung besitzen, so dass die Lüfterflügel – wenn die Nabe drehend angetrieben wird – ein Luftdruckgefälle erzeugen, das durch einen Bereich mit höherem Druck stromabwärts von den Lüfterflügeln und einen Bereich mit niedrigerem Druck stromaufwärts von den Lüfterflügeln definiert wird.
DE 41 22 018 A1 offenbart ein Axialgebläse zum Durchströmen eines Elektromotors mit Kühlluft, wobei der Boden eines topfförmigen Ansatzteiles Belüftungslöcher aufweist, welche konzentrisch zu dem Lager in dem topfförmigen Ansatzteil der Nabe angeordnet sind.
DE 199 09 507 C1 offenbart ein Radialgebläse, insbesondere für Heizungs- und Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem spiralförmigen Gehäuse, dessen Frontseite mit einer Lufteinsaugöffnung versehen ist und dessen Rückseite einen Antriebsmotor für ein Lüfterrad aufnimmt, das einen Lüfterkranz mit Lüfterschaufeln und eine Nabe aufweist. Der Lüfterkranz und die Nabe sind über eine schalenförmig gewölbte Tragscheibe miteinander verbunden, welche einen Teil des Antriebsmotors umhüllt und Durchbrechungen aufweist, durch die Kühlluft durch den Antriebsmotor gesaugt und dem Spiralraum zugeführt wird.
In 1A umfasst ein herkömmlicher Zentrifugallüftermotor 1 einen Rotor 10, ein Gebläserad 11 und einen Motor (nicht dargestellt). Das Gebläserad 11 ist auf dem Rotor 10 montiert, welcher durch den Motor angetrieben wird. Wenn der Rotor 10 in Betrieb gesetzt wird, wird das Gebläserad 11 darauf synchron rotiert, um einen Luftfluss zur Wärmeableitung herzustellen. In 1B umfasst ein herkömmlicher Querstromlüftermotor 2 einen Rotor 20, ein Gebläserad 21, einen Rahmen 22 und einen Motor (nicht dargestellt). Das Gebläserad 21 ist auf dem Rotor 20 montiert, welcher durch den Motor angetrieben wird, und wobei der Rotor 20 und das Gebläserad 21 durch den Rahmen 22 umschlossen werden. Wenn der Rotor 20 in Betrieb gesetzt wird, wird das Gebläserad 21 daran synchron rotiert, um einen Luftfluss für die Wärmeableitung herzustellen und wobei Luftfluss darin effektiv durch den Rahmen 22 gesammelt werden kann.
Jedoch kann Wärme, die durch das Innere des Rotors 10 oder 20 über einen lange Betriebsdauer erzeugt wird, nicht an das Äußere abgeleitet werden. Somit wird der Motor leicht überhitzt und dessen Lebensdauer wird verringert.
Um dieses Problem zu lösen, werden zwei Lüftermotoren 3 und 4, welche in den 2A und 2B dargestellt sind, durch Formen einer Vielzahl von Durchgangslöchern auf deren Rotor bereitgestellt.
In 2A umfasst der Lüftermotor 3 einen Rotor 30, welcher durch eine Vielzahl von Durchgangslöchern 300, ein Gebläserad 31 und einen Motor (nicht dargestellt) gebildet wird. Das Gebläserad 31 ist auf dem Rotor 30 montiert und wird durch den Motor angetrieben. Wenn der Rotor in Betrieb gesetzt wird, wird das Gebläserad 31 daran synchron rotiert, um einen Luftfluss zur Wärmeableitung herzustellen. Wärme, welche durch den Rotor 30 erzeugt wird, kann effektiv zu dem Äußeren über die Durchgangslöcher 300 abgeleitet werden.
In 2B umfasst der Lüftermotor 4 einen Rotor 40, welcher mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 400, einem Gebläserad 41, einem Rahmen 42 und einem Motor (nicht dargestellt) gebildet wird. Wärme, welche von dem Rotor 40 erzeugt wird, kann auch effizient zum Äußeren über die Durchgangslöcher 400 abgeleitet werden, wenn der Rotor 400 in Betrieb gesetzt wird.
Staub oder Partikel können nicht vollständig davon abgehalten werden, durch die Durchgangslöcher 300 und 400 in die Lüftermotoren 3 und 4 einzutreten, jedoch neigt somit ein Schaft der Lüftermotoren 3 und 4 durch Staub- oder Teilchenansammlung zu blockieren, was dessen durchschnittliche Lebensdauer zu verringert.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung liefert eine Wärmeableitungsstruktur für einen Motor, um Wärme zum Äußeren abzuleiten und Partikel davon abzuhalten darin einzudringen. Demgemäß wird die vorliegende Erfindung durch die beigefügten Ansprüche 1 und 15 bereitgestellt. Vorteilhafte Ausführungsformen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Die Wärmeableitungsstruktur umfasst einen Sitz und einen Rotor. Der Rotor, welcher zu dem Sitz durch den Schaft verbunden ist, umfasst ein zylindrisches Gehäuse und eine Abdeckung. Das Gehäuse weist eine innere Seite auf, die mit dem Schaft verbunden ist, und einen Boden, der mindestens ein Durchgangsloch umfasst. Die Abdeckung deckt das Gehäuse ab und ist von dem Gehäuse durch einen Zwischenraum beabstandet. Somit hält die Abdeckung Gegenstände, wie Staub oder Partikel, vom Eindringen über das Durchgangsloch ab, wenn der Rotor rotiert wird, und wobei die erzeugte Wärme effizient zum Äußeren abgeleitet wird.
Die Abdeckung der Erfindung ist mit dem Äußeren des Bodens des Gehäuses mittels einer Vielzahl von radial angeordneten Führungsschienen angeordnet, und wobei mindestens ein Durchgangsloch zwischen irgendwelchen zwei benachbarten Führungsschienen gebildet wird. Die Abdeckung ist zum Äußeren des Bodens des Gehäuses mittels einer Stange verbunden und das Gehäuse wird integriert mit der Abdeckung und der Führungsschiene als ein einziges Stuck gebildet.
In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse der Wärmeableitungsstruktur einen ersten Teil und einen zweiten Teil, welcher mit dem ersten Teil verbunden ist. Eine innere Seite des ersten Teils ist mit dem Schaft verbunden und mindestens ein Durchgangsloch ist an einem Boden des ersten Teils gebildet, und wobei der zweite Teil mit der Abdeckung über die Führungsschiene verbunden ist, und wobei ein Zwischenraum zwischen der Abdeckung und dem zweiten Teil gebildet wird.
Die Wärmeableitungsstruktur wird auf einer Lüfterstruktur angewandt, und wobei die Wärmeableitungsstruktur weiter ein Gebläserad umfasst, welches den Rotor umgibt. Somit wird das Gebläserad zusammen mit dem Rotor rotiert. Die Lüfterstruktur ist eine Zentrifugallüfter- oder eine Querstromlüfterstruktur.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung kann vollständiger durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und Beispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei:
1A eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zentrifugallüftermotors ist.
1B ist eine andere perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zentrifugallüftermotors.
2A ist eine andere perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zentrifugallüftermotors.
2B ist eine andere perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zentrifugallüftermotors.
3A ist eine perspektivische Ansicht eines Zentrifugallüftermotors gemäß der Erfindung.
3B ist eine perspektivische Ansicht eines Rotors des Zentrifugallüftermotors der Erfindung.
3C ist eine Querschnittsansicht des Rotors des Zentrifugallüftermotors der Erfindung.
3D ist eine Explosionszeichnung eines Gehäuses des Zentrifugallüftermotors der Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die 3A und 3B sind zwei perspektivische Ansichten eines Zentrifugallüftermotors 5 einer Ausführungsform der Erfindung und 3C ist eine Querschnittsansicht des Zentrifugallüftermotors 5.
In 3A umfasst der Zentrifugallüftermotor 5 einen Rotor 50, ein Gebläserad 51 und einen Sitz 55. In 3C ist der Rotor 50 zu dem Sitz 55 durch einen Schaft 56 verbunden, und wobei das Gebläserad 51 den Rotor 50 umgibt. Somit rotiert das Gebläserad 51 mit dem Rotor 50, welches einen aktiven Luftfluss bildet, um Wärme, welche von einer Wärmequelle (nicht dargestellt) erzeugt wird, abzuleiten. Der Rotor 50 umfasst eine Abdeckung 501, mindestens eine Führungsschiene 502 und ein Gehäuse 505. In dieser Ausführungsform, ist das Gehäuse abgerundet und zylindrisch. Es soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Das Gehäuse 505 kann durch irgendwelche gewünschten Schnittformen gebildet sein. Ein zentraler Bereich einer inneren Seite des Gehäuses 505 ist im Wesentlichen mit dem Schaft 56 verbunden und mindestens ein Durchgangsloch 500 ist auf einem Boden des Gehäuses 505 gebildet. In dieser Ausführungsform, umfasst der Boden des Gehäuses 505 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 500. Die Abdeckung 501 ist mit einem Äußeren des Bodens des Gehäuses 505 verbunden und der Abstand „d” ist zwischen der Abdeckung 501 und dem Gehäuse 505 gebildet. In der Ausführungsform, ist die Abdeckung 501 mit dem Äußeren des Bodens des Gehäuses 505 über eine Vielzahl von Führungsschienen 502 verbunden, welche radial und nach außen mit Bezug zum Mittelpunkt des Schafts 56 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen, kann eine Stange (nicht dargestellt) oder dergleichen verwendet werden, um die Abdeckung 501 mit dem Äußeren des Bodens des Gehäuses 505 zu verbinden. In anderen Ausführungsformen, ist der Schaft 56 mit der Abdeckung 501 direkt (nicht dargestellt) verbunden, und die Abdeckung 501 ist mit dem Gehäuse 505 über eine Vielzahl von Führungsschienen 502 verbunden. Die Führungsschiene 502 kann eine flache Platte (3D) oder eine gebogene Platte (nicht dargestellt in den Figuren) sein. Die Größe der Abdeckung 501 ist ausgelegt, um groß genug zu sein, alle Durchgangslöcher 500 zu überlappen, die auf dem Boden des Gehäuses 505 gebildet sind.
Wenn der Zentrifugallüftermotor 5 in Betrieb gesetzt wird, erzeugt das Gebläserad 51, welches durch den Rotor 50 rotiert wird, eine Luftfluss-Druckdifferenz, und wobei sich Luftfluss in eine Richtung 60 in 3C bewegt. Die Flussrate des Luftflusses beim Äußeren des Gehäuses 505 ist größer als die Flussrate des Luftflusses innerhalb des Gehäuses 505. Es kann verstanden werden, dass Luftfluss innerhalb des Gehäuses 505 zum Äußeren des Gehäuses 505 vom Durchgangsloch 500 über die Distanz „d”, basierend auf dem Bernoulli-Prinzip, ausgestoßen wird. Auch eine Wärme, die in dem Gehäuse 505 erzeugt wird, wird zum Äußeren in der gleichen Weise in einer Richtung 61 der 3B und 3C ausgestoßen.
Somit wird mit den Führungsschienen 502, welche nach außen angeordnet sind und die Abdeckung 501 radial zum Äußeren des Bodens des Gehäuses 505 verbinden, Luftfluss innerhalb des Gehäuses 505 effektiv und effizient zum Äußeren durch die rotierenden Führungsschienen 502 ausgestoßen, was die Wärmeableitungseffizient erhöht. Andererseits, wenn die Abdeckung 501 alle Durchgangslöcher 500 am Boden des Gehäuses 505 überdeckt, werden Gegenstände, wie Staub oder Partikel vollständig vom Eindringen in das Gehäuse 505 über die Durchgangslöcher 500 aufgehalten, so dass verhindert wird, dass der Schaft 56 blockiert wird und somit seine durchschnittliche Lebensdauer erhöht wird.
In 3D umfasst ein Gehäuse 505' einer Ausführungsform einen ersten Teil 506 und einen zweiten Teil 507, welcher mit dem ersten Teil 506 verbunden ist. In anderen Ausführungsformen kann der Rotor 50 integriert in einem einzigen Stück geformt sein. Die innere Seite des ersten Teils 506 ist mit dem Schaft 56 verbunden und die Durchgangslöcher 500 sind an einem Boden des ersten Teils 506 gebildet, und wobei der zweite Teil 507 mit der Abdeckung 501 über die Führungsschienen 502 verbunden ist. Die Führungsschienen 502 sind mit einem Rand der Abdeckung 501 verbunden, um einen Zwischenraum zu bilden, der zwischen der Abdeckung 501 und dem zweiten Teil 507 gebildet ist, so dass der angeordnete erste Teil 506 und der zweite Teil 507 des Gehäuses 505' noch immer den gleichen Effekt wie das Gehäuse 505 aufweisen.
Es wird angemerkt, dass alle Merkmale der Erfindung in einer Querstromlüfterstruktur (nicht dargestellt) und in irgendeiner Art von Motor, insbesondere für eine Querstromlüfterstruktur, die mit einem Rahmen (nicht dargestellt) ausgestattet ist, verwendet werden können.

Claims

Wärmeableitungsstruktur für einen Motor (5), umfassend: einen Schaft (56); einen Sitz (55); und einen Rotor (50), der zu dem Sitz (55) durch den Schaft (56) verbunden ist, umfassend: ein Gehäuse (505), das mit dem Schaft (56) verbunden ist, und mindestens ein Durchgangsloch (500) aufweist; und eine Abdeckung (501), die das Gehäuse (505) abdeckt und vom Gehäuse (505) durch einen Zwischenraum beabstandet ist, wobei die Abdeckung (501) und das Gehäuse (505) integriert als ein einziges Teil gebildet sind, so dass die Abdeckung (501) einen Gegenstand vom Eindringen in das Durchgangsloch (500) abhält.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, wobei Wärme, welche in dem Rotor (50) erzeugt wird, zu einem Äußeren des Gehäuses (505), vom Durchgangsloch (500) über den Zwischenraum, ausgestoßen wird, wenn der Rotor (50) rotiert wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend mindestens eine Führungsschiene (502) zum Verbinden der Abdeckung (501) mit dem Gehäuse (505).
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 3, weiter umfassend eine Vielzahl von Führungsschienen (502), die radial innerhalb einer inneren Oberfläche der Abdeckung (501) angeordnet sind.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 4, wobei mindestens ein Durchgangsloch (500) zwischen irgendwelchen zwei benachbarten Führungsschienen (502) gebildet wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend mindestens eine Stange zum Verbinden der Abdeckung (501) mit dem Gehäuse (505).
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 3, wobei die Abdeckung (501) und das Gehäuse (505) integriert mit Abdeckung (501) der Führungsschiene (502) als ein einziges Stück gebildet werden.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 3, wobei das Gehäuse (505) einen ersten Teil und einen zweiten Teil umfasst, der mit dem ersten Teil verbunden ist, und wobei eine innere Seite des ersten Teils mit dem Schaft (56) verbunden ist, und wobei mindestens ein Durchgangsloch (500) auf dem ersten Teil gebildet wird, und wobei der zweite Teil mit der Abdeckung (501) über die Führungsschiene (502) verbunden ist, und wobei ein Zwischenraum zwischen der Abdeckung (501) und dem zweiten Teil gebildet wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeableitungsstruktur weiter ein Gebläserad (51) umfasst, welches den Rotor (50) umgibt, so dass das Gebläserad mit dem Rotor (50) rotiert wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeableitungsstruktur weiter ein Gebläserad (51) umfasst, welches mit dem Rotor (50) verbindet, so dass das Gebläserad (51) mit dem Rotor (50) rotiert wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, wobei das Gebläserad (51) ein Zentrifugal-Gebläserad umfasst.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 10, wobei das Gebläserad (51) ein Querstromlüfter-Gebläserad umfasst.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 12, wobei die Lüfterstruktur weiter einen Rahmen umfasst, welcher das Gebläserad umschließt.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse (505) im Wesentlichen zylindrisch ist.
Wärmeableitungsstruktur für einen Motor (5), umfassend: einen Schaft (56); einen Sitz (55); und einen Rotor (50), welcher zu dem Sitz (55) durch den Schaft (56) verbunden ist, umfassend: ein Gehäuse (505), welches mindestens ein Durchgangsloch (500) umfasst; eine Abdeckung (501), welche mit dem Schaft (56) verbunden ist und das Gehäuse (505) abdeckt, welche von dem Gehäuse (505) durch einen Zwischenraum beabstandet ist, so dass die Abdeckung (501) einen Gegenstand vom Eindringen in das Durchgangsloch (500) abhält; und mindestens eine Führungsschiene (502), zum Verbinden der Abdeckung (501) mit dem Gehäuse (505), wobei die Führungsschiene (502) zwischen der Abdeckung (501) und dem Gehäuse (505) angeordnet ist.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 15, wobei Wärme, die in dem Rotor (50) erzeugt wird, zum Äußeren des Gehäuses (505), von dem Durchgangsloch (500) über den Zwischenraum, ausgestoßen wird, wenn der Rotor (50) rotiert wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 15, weiter umfassend eine Vielzahl von Führungsschienen (502), welche radial innerhalb einer inneren Oberfläche der Abdeckung (501) angeordnet sind.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 15, wobei mindestens ein Durchgangsloch (500) zwischen irgendwelchen zwei benachbarten Führungsschienen (502) gebildet wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 15, weiter umfassend mindestens eine Stange, welche zum Verbinden der Abdeckung (501) mit dem Gehäuse (505) verwendet wird.
Wärmeableitungsstruktur des Motors (5) gemäß Anspruch 15, wobei das Gehäuse (505) integriert mit der Abdeckung (501) und der Führungsschiene (502) als ein einziges Stück gebildet wird.