TW316338B - - Google Patents

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316338 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印取 五、 發明説明（1 ) 1 1 1 發 明 背 景 1 1 本 發 明 係 Μ 於 電 動 馬 m 形 態 的 電 動 機 0 本 發 明 之 說 明 雖 1 特別係翮於無電刷永磁馬達 (BPM) 但是熟悉此種技術之 請 先 閲 讀 背 1 人 士 應 可 了 解 f Μ 下 揭 示 的 發 明 原 理 具 有 更 廣 泛 的 應 用 性0 1 1 電 方 面 的 設 計 一 直 m 續 朝 高 操 作 效 率 裝 置 邁 進 > 電 器 用 面 之 注 1 1 品 用 品 製 造 商 亦 努 力 提 供 可 普 遍 使 用 的 高 效 率 消 費 器 具 $ 項 I 0 這 些 器 具 的 效 率 中 » 有 某 改 進 格 外 明 顯 0 例如 到 處 再 填 Λ 可 見 的 家 用 冰 箱 中 至 少 聯 结 — 個 電 動 馬 達 其 中 包 括 一 本 頁 '—^ 1 I 個 密 封 壓 縮 機 馬 達 (驅動冷凍糸統的壓縮機） 一 個 蒸 發 器 1 1 馬 達 及 —. 個 大 多 數 冷 凍 傲 都 有 的 冷 凝 器 馬 達 〇 習 知 冷 、isfcr 深 1 1 機 的 冷 凍 糸 統 其 一 般 操 # 為 已 知 壓 縮 機 使 冷 凍 劑 從 订 I 蒸 發 器 移 入 冷 凝 器 然 後 迫 使 冷 凍 劑 經 由 一 膨 脹 閥 回 到 蒸 發 器 冷 凍 劑 蒸 氣 >λ 高 壓 狀 態 高 開 壓 縮 機 當 它 流 入 冷 凝 1 1 1 器 時 高 壓 使 蒸 氣 凝 结 回 液 態 的 冷 凍 劑 〇 當 蒸 氣 凝 结 回 液 1 1 態 冷 凍 劑 時 m 氣 釋 出 熱 使 冷 m 器 變 熱 0 冷 凝 器 位 於 冷 1 凍 機 後 方 t 因 此 熱 氣 流 進 冷 凍 機 四 周 的 空 氣 (經常藉肋前 '1 1 述 的 冷 凝 器 風 扇 ) >冷凍劑離開膨脹閥時是低壓狀態 ，因 4 | 此 在 管 内 蒸 發 與 冷 卻 0 蒸 發 器 在 冷 凍 機 内 部 9 熱 流 入 蒸 發 1 1 器 9 使 冷 凍 機 變 冷 〇· 同 樣 地 仍是利用風扇強迫空氣通遇 1 1 蒸 發 器 » 並 將 冷 卻 空 氣 分 佈 到 整 個 冷 凍 機 内 部 0 1 I 冷 凍 機 曰 夜 運 轉 f 正 因 為 這 種 連 績 的 蓮 轉 » 即 使 曾 進 行 1 I 多 裡 常 試 欲 增 家 它 們 的 效 率 > 它 們 的 成 本 依 然 相 當 可 観 〇 1 1 | 最 近 > 冷凍機OEM業者（原廠設備製造商 )發起全業界的努 1 1 力 > 欲 提 升 冷 凍 機 效 率 的 水 準 〇 1 1 本紙張尺度適用中國阖家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 316338 A7 B7 五、發明説明（2) 熟悉本技蕤之人士都了解，就目前所知，無電刷永磁馬 達在操作使用中所提供的效率，是一般用途電動馬達中最 .高者*雖然切換磁阻馬達（SRM)與控制感應馬達（CIM)的架 構經常也可達到大致同等的效能。在本發明之馬達的實際 \ 情況中，無電刷永磁馬達可提供最佳的工程技術解決方案 。無電刷永磁馬達與其他馬達類型相似之處在於，它包括 的定子總成具有適當磁性材料製成的層叠芯子。這個芯子 内設有繞組容置槽孔。轉子迪成通常是區別永磁馬達與， 他馬達之組件。不像其他習知馬達結構，BPM (無電刷永磁 馬達）的轉子至少結合一個永久磁鐵。禺達可為傅統設計（ 其定子總成的芯子有一貫穿的袖向開孔，用Μ容置轉子迪 成），或者可為所謂的外翻馬達（其轉子總成係在定子外側）。

I 無電刷永磁馬達雖可提供較高的效率，但是它們需要電 子電路以便將電能導入馬達繞姐，才能讓馬逹適當運作。 馬達運作所爾的控制電路，經常使永磁馬達的應用不符經 濟的原則。 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 冷凍櫬内冷凝器風扇與蒸發器風扇，傳統上是小而低成 本的設計。這些馬達的低成本設計，通常意味相當低效率 的設計。吾人業已發琨，馬達設計中使用本處揭示的迪成 與结構技術時，較低效率的蒸發器或冷凝器馬達可用較高 效率的永磁馬達置換，而馬達控制功能係依據本文列為參 考的各個不同揭示内容來達成。本發明目的之一在於提供 一棰可符經濟原則產製的永磁冷凝器馬達。 本發明另一目的是提供一棰可併入多棰不同用途中使用 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） -5 - 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 的馬達設計。 本發明另一目的是提供一種馬達結構，其中具有一雔肜 成的葉片總成。 本發明另一目的是提供一棰具有電絕緣趙性的馬達葉片 總成。 本發明再一目的是提供一種可保護馬達與相闞控制的馬 達葉片組合。 本發明再一目的是提供一種整體扇葉設計，此棰設計可 輕易修改以配合不同的客戶褥求。 热悉本技15之人士，可經由下列說明及附圖而溏晰了解 本發明其他目的。 '' 發明概沭 大髀而言，根據本發明提供之電動機包括一毅體及一與 殻體結合的葉片總成。二者互相連接，提供一曲徑軸封， Μ保護馬達控制設計的電組件，並提供完全具有電絕緣性 的馬達與風扇總成，因此免除某些接地需求。在較佳具Μ 例中，本電動機為一外詡型永磁馬達。其中之扇葉總成包 括一中心穀件，其大小恰好可Κ容置馬逹轉子。該毅件與 馬連轉子相接*與轉子一同旋轉。該扇葉縴成包括複數個 從轂件朝外延伸之扇葉。馬達總成包括一殻體，其與扇葉 總成之轂件圼活動密封之組配。一棰馬達之組裝方法被揭 示，其允許馬達構造不使用有螺紋之固緊件，且促進馬連 結構之組裝自動化。 圖式之簡單說明 本紙張尺度逍用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） β (請先閲讀背面之注項再填寫本頁)

8 3 3 6 1 3 謂請#負明示，.本案修正後是否變更原實質内客 A7 B7 五、發明説明（4 ) 附_中，_1為一仰視斜視_·顯示本發明之整《扇絮 及禺達鑲成； 圈2為_ 1之側視圓； _ 3為_ 2中沿3-3線之剖視圓； 圈4為圈3旋轉九十度後之放大剖面_>顳示_1之馬達 的轉子瘅成局部结構； _5為圓1所示馬逹的分解園； _ 6為國1所示馬達的定子總成的内側立面圖； 圈7為_ 6中沿7-7線之端視圈； 圔8為國6中沿8-8線之端視圈； 圓9為與圓1所示馬達配合使用之编姐的概略圓· 較佳具«例之詳细說明 請參閲圈，其中顯示本發明馬達迪成之一具級例（1)。 禺達（1)包括一整»扇葉瘅成（3)，一殻H(4)，及一蝙Μ (5)。馬達鑲成（1)亦包括一定子總成（7)與一轉子總成（8) ，一馬達連接期成（9) * 一禺達控制迪成（10)，其組成零 件可從_ 3至圈8淸晰看出。 如圓6所示*定子鎊成（7)包括一個以適當磁性材料形成 的多數個別層懕板（11)所構成的芯子（12)。為了易於說明 •圓5中的芯子（12)待Μ實心體顯示。热悉本技藝者當可 了解，此一芯子埋成在本發明其他具髁例中，可有多種形 狀或形式。如前所示*芯子（12)係由多數定子曆壓板（11) 所形成。曆壓板（11)則可由任何習知方法構成。例如，層 一 ----U---^---------C 裝I------ 訂-------ο * (請先W讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作杜印取 本紙張尺度逍用中國國家標率（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） 7 ♦正頁 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（5 ) 懕板（11)可個別衡壓並姐装於芯子內，或者，可用例如美 _専利4,613,780掲示的連績金屬片構成層壓板（一種畏久 K來用於製造交潦發電櫬芯子的方法）。不論如何，埴些 靥壓板内均設有定位凹口（19)，且於姐裝後的芯子（12)中 *定親一中心孔（27)。 餍懕板（11)定義複數個實棰（13)，每一實極（13)» —纗 姐容置權孔（14)分隔。繞阻（15)係Μ習用方式置於或纗捲 於各個實捶（13)上。然而，在此種安排前，芯子（12)上須 先置放成型的芯子絕緣»(16)。絕緣《(16)可用任何方便 的方法構成。例如*絕緣級（16)可藉位於芯子原位置上成 型而形成，Μ便鐃阻（15)可Μ置於芯子（12)上但保持涵緣 闞係。在所示具β例中，絕緣臞（16)係另外形成並僅以摩 镳配合方式插入芯子。本發明的定子總成（7)其特激在於 ，絕緣«(16)至少一纗上設有適合的鐃組终止装置（17)其 目的大抵如下文所述•但在1994年5月11日提出之相互W 連的美_専利申請菜第240633/08號裡•有名確的說明。 在此特別相出，纗姐（15)之一特定相位，其末端（18)中至 '少有一端與终止裝置（17)接合。_8中的编姐（15)係Μ交 叉陰影線顧示，僅供圓示說明之用。 轉子墟成（8)包括一杯體（20)。杯«(20)具有一頂壁（21) 及一環肜側壁（2 2 )。頂壁（2 1)設有中心孔（2 3 )，其大小怡 可容置一心袖（24)。心袖（24)係藉任何方便之方法與杯® (20)相接。在較佳具體例中，心軸（24)係利用在其四周及 杯tt (20)四周澆緬逋當的材料（25)而沿頂壁（21)與杯« (20 本紙張尺度逍用中囷困家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .g . 修正頁~ (請先閏讀背面之注^^項再填寫本^) 裝_ -1訂！ 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印装 A7 B7 五、發明説明（6 ) )永久相接。澆鏑係在模具（圖中未示）中完成，楔具使心 軸及杯體間保持逋當關係*直到材料（25)固定，此後即維 持此一關係。較佳是使鋅作為澆鑲材料（2 5 )，然而，若需 要時，亦可採用其他材料。 杯體（20)之側壁（22)内周緣，至少裝設一永久磁锇（26) 。磁戡（2 6 )係藉任何方便之方法與側壁（2 2 )相接，例如， 適當的環氧基接著劑效用不錯。磁鐵（26)的數目、位置與 弧形設計，與馬達總成（1)所要達成的電性設計爾求有極 大相關。關於控制特激及控制所需電路之细節，前述之美 國專利申請第237,782108號中皆有說明。 扇葉總成（3)包括一中心‘殹件（30)，多數扇葉（31)從殺 件（30)朝外延伸。較佳是，扇葉（31)係與殹件（30)—體形 成。殹件（30)包括一頂部（32)及一側壁（33)，二者共同界 定一內室（34)。側'壁（33)之材料厚度（40)將側壁（33)區隔 出外表面（35)與内表面（36)。在本發明其他具體例中可有 不同的材料厚度（40)，以便依照扇Μ總成（3)在應用用途 中可能需要的情況，提供適合的结構特徵。側壁（33)之内 表面（36)上，沿其周緣設有複數個隔片（37)。隔片（37)與 杯體（20)之側壁（22)配合，使杯體與扇葉總成（3)彼此相 對定位。較佳是，隔片（37)包括徑向朝内之突出部（38)。 突出部（3 8)之設計使其可於以下所述的姐裝程序中，與杯 髀（20)之下緣（28)接合。熟悉本技藝之人士可Μ 了解，在 本發明其他具體例中，隔片（37)可Μ改變或取消，Κ改變 内室（34)之直徑，容許内室容置不同大小的杯體（20)。此 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） Λ (請先閲讀背面之注項再填耗本頁) V nn n^n ^m— s -i HI I -- I - I T ml HAS I- II —^ϋ I 1^1 1^1 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（7 ) 種易於變化的特性，使馬達設計師可Μ利用扇葉迪成（3) 的同一型成棋製造多種尺寸與用途的馬達，而不必在每種 情況中使用額外的工具裝_。或者，如有爾要時•突出部 (38) 可從内表面（36)延伸出。 由於扇絮纊成（3)是成型之零件，所Κ其葉片（31)設計 也相當容易改變，以配合應用需求。本發明重要特徵之一 即是，設計者可Μ輕易改變葉片節距與葉片輪鄹而不需全 新的®葉结構棋具。 側壁（33)内沿其材料厚度（40)形成一唇部（39)。唇部 (39) 構成曲徑袖封系統（100)的一部份。該密封糸統將於 Μ下說明之。 殼« (4)包括一底座構件（50)。側壁（51)從底座構件（50 )依_向朝外延伸，定義一圓柱狀上部（52)。上部（52)從 隔板（53)朝上延伸。在所示具«例中，隔板（53)係與殻» (4) 一 «形成。榖《 (4)包括一上蜩（55)及一下端（56) *謫 參閲_5所示。餃β(4)在其上、下端（55)、（56)之間•界 定一大致圓柱狀空間（54),並被隔板（53)分成第一容室（57) 與第二容室（58)。隔板（53)上設有朝上延伸之殹件（59)。 轂件（59)内設有袖向延伸之貫穿孔（60)。貢穿孔（60)Μ内 壁（61)界定之。内壁（61)界定一對唇部（62),(63)，它們 分別設於榖件（59)兩相反端上，其大小恰可承接一對軸承 (64)。心轴（24)上可套設鎖緊墊圈（65)，（66)，Μ習知方 式使心«(24)在零件組裝中相對軸承（64)而定位。 本纸張尺度遍用中圃固家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 修正頁 (锖先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) _*·= 訂 ------A---- 經濟部中央梯率局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7_ 五、發明説明（8 ) 第一容室（57)之大小怡可承接馬達板或馬達接頭總成（9) 。馬達板（9)為一電路板，其表面中至少有一表面結合有多 數電接頭與電組件。這些組件以元件編號（7 0)槪略表示之 。馬達板（9)上設一中心孔（68)，可譲馬達板（9)套設於榖 件（59)並因此定位於第一容室（57)内。隔板（53)上另設一 開孔（46)，藉此連通第一及第二容室（57)，（58)。 第二容室（58 )之大小足以容置馬達控制總成（1 0 )。控制 總程（10)包括一電路板（75)，其上结合多數組件，圓中K 元件編號（7 6 )概略代表之。馬達緦成（1)之控制部份，其 细節包含於先前提報的相互關連之美國專利申請案237782 /08 ° 、’ 由圖1可Μ清晰看出，底座（50)界定一連接器區塊（80) 。連接器區塊（80)之大小足可容置複數個公連接器（81)。 連接器（81)係Μ習知方式與電路板（75)相接，並界定馬達 總成（1)的_入電源接頭。電源接頭（90)經由隔板（53)上 的穿孔（46)，在馬達板（9)與電路板（75)之間延伸。同樣 地，有關接頭的各種不同特微，在本文中作為參考的共同 審理申請案中，皆有說明。在此要指出的是，電路板（75) 通常為一高電壓输入板，馬達板（9)則為低電壓板，而定 子缌成（7)即是從馬達板（9)操作的。 底座（50)也界定複數個安裝墊塊（85)，馬達總成（1)透 過這些安裝墊塊（85)而與所要的用途相接。 端蓋（5)的大小恰可封閉第二容室（58)。端蓋（5)包括複 數個安裝置（82)，這些安裝裝置可藉按扣配合方式而與設 -11 - ：--------T— -----rixu------Λ ——1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本覓) 經濟部中央梂準局員工消費合作社印袈 A7 B7 五、發明説明（9 ) 在底座（50)上的適當接合座（92)接合。經過如此定位後， 端蓋（5)可封密第二容室（58)。就廣義而言，雖有其他密 封結構可與本發明相容，但其較佳密封法之细節，則包含 於相互關連的美國専利申請案No.240,633/08中。 圖3顯示圖5所示各示各種分解零件姐合後的情況。圖3 中，側壁（33)之唇部（39)與底座（50)之圓柱狀上部（52)重 叠；此一重疊部份界定一可動建宮式密封糸统（100)，可 保護第一容室（57)及其他馬逹结構組件•免於馬達總成（1 )於應用中可能遭遇的任何枏關環境污染源。 從以上說明可明白了解，馬達總成（1)的结構，完全未 使用螺紋固緊件或其他類似的機械型固緊件。此外，總成 (1)的结構已實質簡化，在許多方面並可自動化。杯® (20 )與心_(2 4)已組合•定子總成（7 )已經絕緣處理並已繞捲 線圈。如美國專利申請案第240,633/08號之說明，以及如 圖6中所示*馬達繞姐線圈末端（18)係與定子總成（7)採用 的絕緣糸統（16)的鐃組終點（17)结合。如此允許定子總成 (7)插入馬達板（9)，因而使定子總成（7)的繞姐（15)與馬 達板（9)之間僅藉此種互連而達到専通。定子總成（7)與馬 達板（9)二者於組件姐裝後，皆係套置於穀件（59)上，而 其前述互埋組件之能力，更大為有助於製造和姐裝程序。 互連可於馬達板與定子定位前或定位後完成。同樣地，使 用接頭（90)可於電路板（75)放入容室（58)內時，即譲電路 板（75)與接頭（90)互連。為了達到這個目的，隔板（53)上 可一體形成一中纽接頭（95)，使接頭（90)相對電路（75)而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 316338 B7_ 五、發明説明（1〇) 定位。分接頭（81)與電路板（75)的直接相接，以及它們至 連接器區塊（80)的延伸•同樣僅藉姐件的位置安排來達成 。此種安排方式允許馬達鑲成製造自動化，這是先前技術 中馬達结構技術裡所無法達到的。有闞互連的细節，同樣 包含在相互闞埋美國専利申講案第240,633/08號裡。 對於熟悉本技藝者而言，顧然可Μ依照前述說明與附圈 做出多種變化而不脫離所附申謫專利範圍，例如，本發明 其他具«例中之馬達纗成U)的設計輪廊可以改變。同樣 地，鑲成（1)或其姐件可Μ使用其他安裝结構。定子與轉 子鑲成的層颳板設計亦可改變，Μ對應馬達繞組架構中的 變化。不同組件结構中使用的某些材料，其說明僅表示較 佳之建議，如果希望時，其他具《例裡亦可改變這些材料 。除了前逑的永磁馬達，本發明尚與其他類型的馬達结構 相容。热悉本技藝者可以明白，扇葉及轉子姐合中可Μ做 不同的修改。埴些變化僅供舉例說明之用。 (請先聞讀背面之注^^項再填耗本頁) 裝 丁 經濟部中央梂华局貝工消費合作社印It • JT · 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS )八4规格（2丨0乂297公釐） .13- 修正貫

Claims (1)

1. ABCD "fj ①年II月3〇曰 85. 4. 30 修正本 頌請委員明示，本案修正後是否變更原實質内容 六、申請專利範圍 1. 一種具有定子總成與轉子總成之電動機，包括： 一具有側壁之底座； 一風®鑲成；該風扇總成包括一具有側壁之穀件： 底座之側壁與風扇總成彼始通對-地界是一曲徑袖封|該 風扇總成包括一頂壁頂壁與風頭總成之側壁界^ 一内 室，其大士恰可容置一杯雔； 一轉子總成*該轉子總成；括一杯艘，一安裝於杯«hW 心袖，Μ及至少一個永久磁戡，承載於杯體之内！： 該屌闼鑼成係沿麁蠹隔片安裝於該杯艚，該隔M-來MS '件側壁——坡形成；隔片上沿袖昀朝内的突出部可於杯體安 裝定位時與杯«末端接合。 2. 如申謫専利範園第1項之電動機，其中，該相接裝置 進而包括瓖氧基接著繭，將钃莱鑲成之隔片及杯《彼此接 合。 3. 如申_専利範園第2項之電動機，其中，該風扇總成 具有至少二個葉片。 4. 一種霣動機，包含： 一定子鑲成，其中包括一磁性材料芯子及芯子上承載的 複數個·鏞姐； 一轉子鑲成*其中包括一心軸* K使轉子總成相對定子 總成旋轉；該轉子總成包括一具有側壁與頂壁之杯體，側 壁與頂壁之材料厚度在側壁及頂壁上界定出内表面及外表 面；該心_係延頂i安裝於杯體上； 一扇葉鐮成*其中包括一中心殹件具有播數個自其朗外 本紙》尺度遑用中《國家梯準（CNS > A4規格（210X297公釐） I I I ........ —Mil· VI— I......Hi ml - I -...... I -I n ..-41 - I I-I - ; (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 經濟部中央梯準局貝工消赍合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範團 延伸之絮片；該榖件内界定一内室，該内室之直徑怡可容 置該杯腰*及限片裝置以將該内室之直徑於最大直徑及最 小直徑之間改變而使該扇絮總成可容置不同大小之杯體； 一底座構件*界定一粬向空間•此一空間被一隔板分隔 *該隔板設一轂件·自隔板朝外軸向延伸*殹件上設一中 心孔•其大小怡可容置心軸，該心袖係可旋轉地安裝於至 少該殹件之一端。 5. 如申請専利縴酺第4項之電動機*其中，用Μ改變該 內室直徑之該颺片裝置包含複數個隔片，該内室直徑之最 大值被界定為該杯tt與該轂件盈滿合適時。 6. 如申嫌専利範園第5項之電動櫬，其中，該電動機為 一永久磁禺達*該轉子總成包括至少一個永久磁鐵，安裝 在杯β之内壁上。 7. 如申_専利範圓第6項之甯動機，其中，該心袖係» 澳鏞定位之成型零件_與杯«相接。 8. 如申謫專利範園第7項之電動機，其中，該扇葉埋成 與該底座構件於組裝時彼此相對地界定一曲徑粬封。 9. 如申請専利範園第8項之霄動機•其中，該底座之轂 件包括至少一個袖承· K便可旋轉地支承該心袖。 本紙張尺度逍用中«國家梯率（CNS > A4規格（2丨OX；297公釐） (請先閱蟥背面之注^項再填寫本頁) Sr-訂-F-----