TWI678868B - 具有壓差產生組件之轉子結構 - Google Patents

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TWI678868B
TWI678868B TW107143705A TW107143705A TWI678868B TW I678868 B TWI678868 B TW I678868B TW 107143705 A TW107143705 A TW 107143705A TW 107143705 A TW107143705 A TW 107143705A TW I678868 B TWI678868 B TW I678868B
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東元電機股份有限公司
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Abstract

一種具有壓差產生組件之轉子結構,包含一開設有複數個內部通道之轉子本體、一第一壓差產生組件與一第二壓差產生組件。第一壓差產生組件,係在轉子本體旋轉時,在一第一端部產生複數個第一高壓帶與複數個第一低壓帶。第二壓差產生組件,係在一第二端部產生複數個對應第一低壓帶之第二高壓帶與複數個對應第一高壓帶之第二低壓帶。至少一第一氣流會自第一高壓帶經由其對應的內部通道流動至第二低壓帶,至少一第二氣流會自第二高壓帶經由其對應的內部通道流動至第一低壓帶,藉以達到氣流雙向流通進而達到散熱降溫的功效。

Description

具有壓差產生組件之轉子結構
本發明係有關於一種轉子結構,尤其是指一種具有壓差產生組件之轉子結構。
馬達是一種藉由電磁感應,將電能轉換成機械能再轉換成動能的裝置,在現今社會中頗為普遍且應用極為廣泛。馬達通常包含馬達框架、轉子結構與定子結構。在馬達將電能轉換成動能的過程中,電流會在定子結構上的定子繞組導通,藉以產生電流磁效應。然而,在導通的過程中,會因為線圈本身所包含的電阻,使得電流會有所損耗,進而產生多餘的熱能。若這些熱能累積過多或溫度過高就有可能會對馬達內部的元件產生破壞,造成馬達無法正常運作。因此,如何將馬達產生多餘的熱能排除是一件極為重要的課題。
請一併參閱第一圖與第二圖,其中,第一圖係顯示先前技術之轉子結構之立體圖;以及,第二圖係顯示先前技術之轉子結構之運轉狀態之溫度位階分布圖。如圖所示,一種轉子結構PA1,包含一轉子本體PA11 與一轉軸PA12。
轉子本體PA11係自一第一端部PAP1沿一延伸方向PAD延伸至一第二端部PAP2,並開設有複數個內部通道PA111(在此僅標示其中一者示意),其中,內部通道PA111也是自第一端部PAP1沿延伸方向PAD延伸至第二端部PAP2。通常實務上,內部通道PA111係環設於轉子本體PA11的內部。轉軸PA12係穿設於轉子本體PA11。
為了降低轉子結構PA1的溫度,轉子結構PA1通常會包含一氣流產生元件。因氣流產生元件的種類與設置的位置會影響產生的氣流的流向,故未繪示於圖式,以下將以文字說明。氣流產生元件,可為一軸流扇或是一離心扇,也可設置於第一端部PAP1或第二端部PAP2。
當氣流產生元件為軸流扇且設置於第一端部PAP1時,氣流產生元件會產生複數個自第一端部PAP1流經內部通道PA111至第二端部PAP2的氣流。當氣流產生元件為離心扇且設置於第一端部PAP1時,氣流產生元件會產生複數個自第二端部PAP2流經內部通道PA111至第一端部PAP1的氣流。同理,氣流產生元件若設置於第二端部PAP2,也會因為氣流產生元件是離心扇或軸流扇而產生流向不同的氣流。
然而,不論氣流產生元件是離心扇或是軸流扇,不論氣流產生元件是設置於第一端部或第二端部,所產生流經內部通道PA111的氣流皆為單一方向。 有可能全部的氣流都是自第一端部PAP1流動至第二端部PAP2,或是全部的氣流都是自第二端部PAP2流動至第一端部PAP1。但是不會出現部分氣流自第一端部PAP1流動至第二端部PAP2,且另一部分氣流自第二端部PAP2流動至第一端部PAP1的情形。
如第二圖所示,轉子結構PA1在運轉狀態下的溫度位階分佈圖。在此需說明的是,溫度位階是一種溫度區間的概念,每一個溫度位階都包含一個實際溫度區間,且溫度位階越高,表示所包含的實際溫度區間越高。例如:溫度位階1係指攝氏溫度11度至20度,則溫度位階2則表示攝氏溫度21至30度…以此類推。
從圖式可以明顯看出,轉子結構PA1的溫度位階10,也就是溫度最高的地方,係分佈在轉子本體PA11的中心區域,且範圍幾乎佔了轉子本體PA11的三分之一。而溫度位階從溫度位階10的區域分別往第一端部PAP1與第二端部PAP2的方向遞減,也就是說,轉子結構PA1的溫度分佈是從中心的溫度最高分別往左右兩側遞減。而且,如果氣流是從第一端部PAP1流動至第二端部PAP2,因為氣流會不斷吸收帶走內部通道PA111內的熱能,則氣流越接近第二端部PAP2的溫度就會越高;同理,如果氣流是從第二端部PAP2流動至第一端部PAP1,則氣流越接近第一端部PAP1的溫度就會越高。也就是說,當整體氣流流向單側,就會造成在出氣流處溫度較高的問題。
此外,若要使氣流再次流回入氣流處並往 出氣流處流動,便需要在馬達框架或是定子結構上開設風溝,以使氣流可以自出氣流處流出後,經由風溝再次流回入氣流處。而在馬達框架或是定子結構上開設風溝將會提升製程上的困難度,也會造成製造成本的上升。而且,開設風溝也會佔據掉散熱鰭片的位置,馬達框架上需要移除散熱鰭片才可以開設風溝,便會因為減少散熱鰭片的數量,造成降低散熱效率的問題。
有鑒於在先前技術中,所有氣流流向單側皆相同所衍生出的種種問題,本發明之一主要目的係提供一種具有壓差產生組件之轉子結構,用以產生壓差與不同流向的氣流。
本發明為解決先前技術之問題,所採用之必要技術手段為提供一種具有壓差產生組件之轉子結構,包含一轉子本體、一第一壓差產生組件與一第二壓差產生組件。
轉子本體,係自一第一端部延伸至一第二端部,並開設有複數個自第一端部延伸至第二端部之內部通道,且在第一端部具有一第一內周壁,以及在第二端部具有一第二內周壁。
第一壓差產生組件,係連結於轉子本體之第一內周壁,並包含複數個第一壓差產生片,第一壓差產生片係對應內部通道設置於第一端部,背向第一內周壁並面向一轉子中心軸延伸,在轉子本體運作旋轉時, 係在每一第一壓差產生片之一第一增壓側產生一大於一常壓帶之第一高壓帶,並在每一該些第一壓差產生片之一第一減壓側產生一小於常壓帶之第一低壓帶。
第二壓差產生組件,係連結於轉子本體之第二內周壁,並包含複數個第二壓差產生片,第二壓差產生片係對應內部通道設置於第二端部,背向第二內周壁且面向轉子中心軸延伸,在轉子本體運作旋轉時,係在每一第二壓差產生片之一第二增壓側產生一大於常壓帶且對應第一低壓帶之第二高壓帶,並在每一第二壓差產生片之一第二減壓側產生一小於常壓帶且對應第一高壓帶之第二低壓帶。
其中,第一高壓帶與第二低壓帶係對應於內部通道之至少一第一通道,第一低壓帶與第二高壓帶係對應於內部通道之至少一第二通道,藉以產生至少一個自第一高壓帶經由該至少一第一通道流向第二低壓帶之第一氣流,以及至少一個自第二高壓帶經由至少一第二通道流向第一低壓帶之第二氣流。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件,係一體成型地連結轉子本體。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件,係藉由至少一鎖固元件而鎖固性地連結於轉子本體。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所 衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件,係利用至少一卡合結構而卡固性地連結於轉子本體。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生片之數量,係等於內部通道之數量之一半。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之內部通道係環狀分布,內部通道之任兩相鄰者係等間距,第一壓差產生片係對應內部通道設置,且第一壓差產生片中之任兩相鄰者係等間距。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第二壓差產生片,係對應第一壓差產生片而錯位地設置於第二端部。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第二壓差產生片中之任兩相鄰者,係等間距。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第二壓差產生片之數量,係與第一壓差產生片之數量相同。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結 構中之第一壓差產生組件,更包含一第一端環,第一端環之一側係連結轉子本體之第一內周壁且另一側係連結第一壓差產生片。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第二壓差產生組件,更包含一第二端環,第二端環之一側係連結轉子本體之第二內周壁且另一側係連結第二壓差產生片。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生片背向第一內周壁並面向轉子中心軸延伸,係具有一第一延伸長度,每一內部通道係具有一通道孔徑,且第一延伸長度係大於通道孔徑。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之每一第二壓差產生片背向第二內周壁並面向轉子中心軸延伸,係具有一第二延伸長度,且第二延伸長度係大於通道孔徑。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第二壓差產生片之第二延伸長度,係與第一延伸長度相同。
本發明為解決先前技術之問題,所採用之必要技術手段為提供另外一種具有壓差產生組件之轉子結構,包含一轉子本體與一第一壓差產生組件。
轉子本體,係自一第一端部延伸至一第二端部,並開設有複數個自第一端部延伸至第二端部之內部通道,且在第一端部具有一第一內周壁。第一壓差產生組件,係連結於轉子本體之第一內周壁,並包含複數個第一壓差產生片,第一壓差產生片係對應內部通道設置於第一端部,背向第一內周壁並面向一轉子中心軸延伸,在轉子本體運作旋轉時,係在每一第一壓差產生片之一第一增壓側產生一大於一常壓帶之第一高壓帶,並在每一第一壓差產生片之一第一減壓側係產生一小於常壓帶之第一低壓帶。
其中,第一高壓帶係對應於內部通道之至少一第一通道,第一低壓帶係對應於內部通道之至少一第二通道,藉以產生至少一個自第一高壓帶經由至少一第一通道流向第二端部之第一氣流,以及至少一自第二端部經由至少一第二通道流向第一低壓帶之第二氣流。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件,係一體成型地連結轉子本體。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件,係藉由至少一鎖固元件而鎖固性地連結於轉子本體。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件,係利用至少一卡合結構而卡 固性地連結於轉子本體。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生片之數量,係等於內部通道之數量之一半。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之內部通道係環狀分布,內部通道之任兩相鄰者係等間距,第一壓差產生片係對應內部通道設置,且第一壓差產生片中之任兩相鄰者係等間距。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之第一壓差產生組件更包含一第一端環,第一端環之一側係連結第一內周壁且另一側係連結第一壓差產生片。
在上述必要技術手段的基礎下,本發明所衍生之一附屬技術手段為使具有壓差產生組件之轉子結構中之每一第一壓差產生片背向第一內周壁並面向轉子中心軸延伸,係具有一第一延伸長度,每一內部通道係具有一通道孔徑,且第一延伸長度係大於通道孔徑。
承上所述,本發明所提供具有壓差產生組件之轉子結構利用第一壓差產生組件或同時利用第一壓差產生組件與第二壓差產生組件,在內部通道中產生不同流向的第一氣流與第二氣流,進而達到散熱降溫的效果。
PA1‧‧‧轉子結構
PA11‧‧‧轉子本體
PA111‧‧‧內部通道
PA12‧‧‧轉軸
PAD‧‧‧延伸方向
PAP1‧‧‧第一端部
PAP2‧‧‧第二端部
1、1a、1b、1c、1e‧‧‧具有壓差產生組件之轉子結構
11、11a、11b、11c‧‧‧轉子本體
111‧‧‧內部通道
111a、111c‧‧‧第一通道
111b、111d‧‧‧第二通道
112‧‧‧第一本體端環
1121c‧‧‧卡合結構
113‧‧‧第二本體端環
12、12a、12b、12c‧‧‧第一壓差產生組件
121、121a、121b、121d‧‧‧第一壓差產生片
1211d‧‧‧產生片鎖固孔
122a、122b、122c‧‧‧第一端環
1221a‧‧‧端環鎖固孔
123a‧‧‧鎖固元件
125b‧‧‧卡合結構
13‧‧‧第二壓差產生組件
131、131a、131b、131c‧‧‧第二壓差產生片
14‧‧‧轉子中心軸
DR‧‧‧旋轉方向
F1a、F1b、F1a’、F1b’‧‧‧第一氣流
F2a、F2b、F2a’、F2b’‧‧‧第二氣流
HPR1a、HPR1b‧‧‧第一高壓帶
HPR2b、HPR2c‧‧‧第二高壓帶
LPR1a、LPR1b‧‧‧第一低壓帶
LPR2a、LPR2b‧‧‧第二低壓帶
NPRe‧‧‧常壓帶
P1‧‧‧第一端部
P2‧‧‧第二端部
Tb、Tc‧‧‧卡合槽
WI1、WI1b、WI1c‧‧‧第一內周壁
WI2‧‧‧第二內周壁
第一圖係顯示先前技術之轉子結構之立體圖;第二圖係顯示先前技術之轉子結構之運轉狀態之溫度位階分布圖;第三圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖;第四圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體圖;第五圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之流場示意圖;第六圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之運轉狀態之溫度位階分布圖;第七圖係顯示本發明第二實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖;第八圖係顯示本發明第三實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖;第九圖係顯示本發明第四實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖;第十圖係顯示本發明第五實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之第一壓差產生組件之第一壓差產生片之立體示意圖;第十一圖係顯示本發明第六實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖; 第十二圖係顯示本發明第六實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體圖;以及第十三圖係顯示本發明第六實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之流場示意圖。
請參閱第三圖至第六圖,其中,第三圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖;第四圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體圖;第五圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之流場示意圖;以及,第六圖係顯示本發明第一實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之運轉狀態之溫度位階分布圖。如圖所示,具有壓差產生組件之轉子結構1,包含一轉子本體11、一第一壓差產生組件12、一第二壓差產生組件13與一轉子中心軸14。
轉子本體11,係自一第一端部P1延伸至一第二端部P2,並開設有複數個自第一端部P1延伸至第二端部P2之內部通道111,且在第一端部P1具有一第一內周壁WI1,以及在第二端部P2具有一第二內周壁WI2。更詳細的說明,轉子本體11在第一端部P1包含一第一本體端環112,在第二端部P2包含一第二本體端環113,第一本體端環112與第二本體端環113分別具有上述第一內周壁WI1與第二內周壁WI2。而內部通道111係呈環形分布,且任兩相鄰者之間係等間距。在實務上,內部通道 111任兩相鄰者之間係等間距,但在本發明其他實施例中,內部通道任兩相鄰者之間也可不等間距。
實務上,第一本體端環112與第二本體端環113係一體成型地連結轉子本體11,圖式將三者分開是為了表示出內部通道111、第一壓差產生組件12、第二壓差產生組件13、第一內周壁WI1與第二內周壁WI2等主要特徵。
第一壓差產生組件12,係連結於轉子本體11之第一內周壁WI1,並包含複數個第一壓差產生片。在此需說明的是,圖式標示第一壓差產生片121、121a與121b,以下說明書內容中,第一壓差產生片121a與121b為了需要詳細說明的時候使用,若使用第一壓差產生片121就表示一個統稱,表示所有第一壓差產生片。第一壓差產生片121係對應內部通道111設置於第一端部P1,背向第一內周壁WI1並面向轉子中心軸14延伸。第二壓差產生組件13,係連結於轉子本體11之第二內周壁WI2,並包含複數個第二壓差產生片。在此需說明的是,圖式標示第二壓差產生片131、131a與131b,以下說明書內容中,第二壓差產生片131a與131b為了需要詳細說明的時候使用,若使用第二壓差產生片131就表示一個統稱,表示所有第二壓差產生片。第二壓差產生片131係對應內部通道111設置於第二端部P2,背向第二內周壁WI2且面向轉子中心軸14延伸。
在本實施例中,第一壓差產生組件12與第二壓差產生組件13係分別一體成型地連結第一內周壁 WI1與第二內周壁WI2。內部通道111的數量係等於第一壓差產生片121數量的兩倍,且任兩相鄰的第一壓差產生片121係等間距。第二壓差產生片131係對應第一壓差產生片121而錯位地設置連結於第二內周壁WI2,且第二壓差產生片131中之任兩相鄰者亦等間距,但不以此為限。在本發明其他實施例中,內部通道的數量也可以是第一壓差產生片數量的三倍、四倍、五倍等整數倍數關係,當然也不排除可以是1.5倍、2.5倍、3.5倍等小數倍數關係,而任兩相鄰的第一壓差產生片可不等間距,任兩相鄰的第二壓差產生片也可不等間距。
在轉子本體11運作沿一旋轉方向DR旋轉時,每一個第一壓差產生片121之一第一增壓側係產生一大於一常壓帶之第一高壓帶,並在每一第一壓差產生片之一第一減壓側產生一小於常壓帶之第一低壓帶。於此同時,每一第二壓差產生片131之一第二增壓側產生一大於常壓帶且對應第一低壓帶之第二高壓帶,並在每一第二壓差產生片131之一第二減壓側產生一小於常壓帶且對應第一高壓帶之第二低壓帶。常壓帶為轉子本體11靜止時的氣壓帶,標示於第十三圖之常壓帶NPRe。
更詳細地說明,請參閱第三圖與第五圖,轉子本體11沿旋轉方向DR旋轉。第一壓差產生片121a係產生大於常壓帶NPRe的第一高壓帶HPR1a與小於常壓帶NPRe的第一低壓帶LPR1a,第一壓差產生片121b係產生第一高壓帶HPR1b與第一低壓帶LPR1b。同時,第二壓差產生片131a係產生低於常壓帶NPRe的第二低壓 帶LPR2a,第二壓差產生片131b係產生高於常壓帶NPRe的第二高壓帶HPR2b與第二低壓帶LPR2b,第二壓差產生片131c係產生第二高壓帶HPR2c。而第二壓差產生片131a產生的第二高壓帶與第二壓差產生片131c係產生的第二低壓帶在圖式中並未繪示。
第一高壓帶與第二低壓帶會相互對應並且對應到內部通道111中之至少一第一通道,如第一高壓帶HPR1a對應第二低壓帶LPR2a並且對應第一通道111a、第一高壓帶HPR1b對應第二低壓帶LPR2b並且對應第一通道111c。第一低壓帶與第二高壓帶會相互對應並且對應到內部通道111中之至少一第二通道,如第一低壓帶LPR1a對應第二高壓帶HPR2b並且對應第二通道111b、第一低壓帶LPR1b對應第二高壓帶HPR2c並且對應第二通道111d。
因為空氣會自高壓往低壓流動形成氣流,故第一高壓帶HPR1a與HPR1b會各自產生一第一氣流F1a與F1b經由第一通道111a與111c流動至第二低壓帶LPR2a與LPR2b。而第二高壓帶HPR2b與HPR2c亦各自產生一第二氣流F2a與F2b經由第二通道111b與111d流動至第一低壓帶LPR1a與LPR1b。以此可類推至所有內部通道111,在本實施例中,內部通道111可以劃分成第一通道與第二通道,且第一通道與第二通道的數量會相等。亦即所有內部通道111中,有一半的內部通道111內流經的氣流會自第一端部P1流至第二端部P2,另一半的內部通道111內流經的氣流會自第二端部P2流至第一端部 P1,達到雙向流通的功效。
接著,如第六圖所示,可一併參閱第二圖,因本實施例中第一壓差產生片121與第二壓差產生片131相互作用的關係,所有內部通道111內的氣流不再是單一方向,有可能是自第一端部P1流動至第二端部P2的第一氣流(如第五圖中之F1a與F1b),也可能是自第二端部P2流動至第一端部P1的第二氣流(如第五圖中之F2a與F2b),故達到雙向流通的功效,進而降低具有壓差產生組件之轉子結構1的溫度。比較第六圖與第三圖可以清楚發現,本實施例的具有壓差產生組件之轉子結構1的溫度相較於先前技術明顯降低,而且也並未出現先前技術中的最高溫度位階9,故本實施例的具有壓差產生組件之轉子結構1可以提升散熱效果,進而降低整體溫度。
每一個第一壓差產生片121背向第一內周壁WI1並面向轉子中心軸14延伸,且具有一第一延伸長度(圖未標示),每一內部通道111具有一通道孔徑(圖未標示),每一個第二壓差產生片131背向第二內周壁WI2並面向轉子中心軸14延伸,且具有一第二延伸長度(圖未標示)。其中,第一延伸長度係大於通道孔徑,第二延伸長度亦大於通道孔徑所產生的效果較佳,但第一延伸長度或第二延伸長度與通道孔徑相等時,也能實施本發明。較佳者,第一延伸長度係與第二延伸長度相同。
在本發明其他實施例中,當內部通道的數量是第一壓差產生片數量的三倍、四倍、五倍等整數倍 數關係時,第一高壓帶與第二低壓帶就會對應到複數個第一通道,第二高壓帶與第一低壓帶也會對應到複數個第二通道。當內部通道的數量是第一壓差產生片數量是1.5倍、2.5倍、3.5倍等小數倍數關係,第一高壓帶與第二低壓帶也會對應到至少一第一通道,且第二高壓帶與第一低壓帶也會對應到至少一第二通道。而上述實施例在內部通道兩端產生的壓差會較第一實施例小,但仍會產生壓差。有壓差便會產生氣流,故仍可以產生雙向流通的氣流,雖然氣流流量會比第一實施例來的小,但相較於先前技術,仍舊可以達到散熱降溫的效果。
請參閱第三圖與第七圖,第七圖係顯示本發明第二實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖。如圖所示,一種具有壓差產生組件之轉子結構1a,包含一轉子本體11a、一第一壓差產生組件12a與第二壓差產生組件。轉子本體11a與第一實施例的差別在於多了本體鎖固孔(圖未繪示)。
本實施例與第一實施例的主要差異在於第一壓差產生組件12a與第二壓差產生組件。在本實施例中,第一壓差產生組件12a包含複數個第一壓差產生片(在此標示與第一實施例相同之121、121a與121b作為示意)與一開設有至少一端環鎖固孔1221a之第一端環122a。第一壓差產生組件12a係利用至少一鎖固元件123a穿過端環鎖固孔1221a而鎖固性地連結轉子本體11a,第一端環122a的一側係連結第一內周壁WI1,第一端環122a的另一側係連結第一壓差產生片(如121、121a與 121b)。第二壓差產生組件與第一壓差產生組件12a相同,故不多加贅述,圖式也因為角度問題並未標示。不過需要說明的是,第二壓差產生組件的第二壓差產生片仍與第一壓差產生組件12a的第一壓差產生片錯位設置,與第一實施例相同。
請一併參閱第三圖與第八圖,第八圖係顯示本發明第三實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖。如圖所示,一種具有壓差產生組件之轉子結構1b,包含一轉子本體11b、一第一壓差產生組件12b與一第二壓差產生組件。轉子本體11b與第一實施例的差別僅在於,第一內周壁WI1b上開設有至少一卡合槽Tb。
與第二實施例大致相同,本實施例與第一實施例的主要差異仍在第一壓差產生組件12b與第二壓差產生組件。在本實施例中,第一壓差產生組件12b包含複數個第一壓差產生片(在此標示與第一實施例相同之121、121a與121b作為示意)與一第一端環122b,並具有至少一卡合結構125b。而且,卡合結構125b靠近第一端環122b的一側較遠離第一端環122b的一側來的小。
第一壓差產生組件12b係利用卡合結構125b卡固性地連結轉子本體11b之卡合槽Tb,使得第一端環122b的一側係連結第一內周壁WI1b,另一側係連結第一壓差產生片(如121、121a與121b)。第二壓差產生組件與第一壓差產生組件12b相同,故不多加贅述,圖式也因為角度問題並未標示。不過需要說明的是,第二壓 差產生組件的第二壓差產生片仍與第一壓差產生組件12b的第一壓差產生片錯位設置,與第一實施例相同。
請一併參閱第三圖與第九圖,第九圖係顯示本發明第四實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖。如圖所示,一種具有壓差產生組件之轉子結構1c,包含一轉子本體11c、一第一壓差產生組件12c與一第二壓差產生組件。轉子本體11c與第一實施例的差別僅在於,第一內周壁WI1c上具有至少一卡合結構1121c。卡合結構1121c鄰近第一內周壁WI1c之一側較遠離第一內周壁WI1c之一側來的大。
與前兩個實施例相同,本實施例與第一實施例的主要差異仍在第一壓差產生組件12c與第二壓差產生組件。在本實施例中,第一壓差產生組件12c包含複數個第一壓差產生片(在此標示與第一實施例相同之121、121a與121b作為示意)與第一端環122c。第一端環122c係開設有至少一對應卡合結構1121c之卡合槽Tc。
第一壓差產生組件12c係利用卡合槽Tc卡固性地連結轉子本體11c之卡合結構1121c,使得第一端環122c的一側係連結第一內周壁WI1c,另一側係連結第一壓差產生片(如121、121a與121b)。第二壓差產生組件與第一壓差產生組件12c相同,故不多加贅述,圖式也因為角度問題並未標示。不過需要說明的是,第二壓差產生組件的第二壓差產生片仍與第一壓差產生組件12c的第一壓差產生片錯位設置,與第一實施例相同。
接著,請一併參閱第一圖與第七圖至第十 圖,第十圖係顯示本發明第五實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之第一壓差產生組件之第一壓差產生片之立體示意圖。
與第一實施例的主要差別在於第一壓差產生組件的第一壓差產生片121d,故圖式僅繪製第一壓差產生片121d。在第一實施例中,第一壓差產生組件12係一體成型地連結轉子本體11。而在本實施例中,每一個第一壓差產生片121d係開設有一產生片鎖固孔1211d,並且利用一鎖固元件(如第七圖中之123a)鎖固於轉子本體(如第七圖中之11a),但不以此為限。在本發明其他實施例中,第一壓差產生片也可具有卡合結構(如第八圖中之125b)或是開設有卡合槽(如第九圖中之Tc),並利用卡合結構或卡合槽卡固性地連結轉子本體(如第八圖中之11b與第九圖中之11c)。
接著,請參閱第十一圖至第十三圖,其中,第十一圖係顯示本發明第六實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之立體分解圖;第十二圖係顯示本發明第六實施例所提供之另一具有壓差產生組件之轉子結構之立體圖;以及,第十三圖係顯示本發明第六實施例所提供之具有壓差產生組件之轉子結構之流場示意圖。如圖所示,一種具有壓差產生組件之轉子結構1e,包含一轉子本體11與一第一壓差產生組件12。
轉子本體11,係自一第一端部P1延伸至一第二端部P2,並開設有複數個自第一端部P1延伸至第二端部P2之內部通道111,且在第一端部P1具有一第一內 周壁WI1。更詳細地說明,轉子本體11在第一端部P1具有一第一本體端環112,並在第一本體端環112內具有第一內周壁WI1。
第一壓差產生組件12,係連結第一內周壁WI1,並包含複數個第一壓差產生片121。在此需說明的是,圖式標示第一壓差產生片121、121a與121b,以下說明書內容中,第一壓差產生片121a與121b為了需要詳細說明的時候使用,若使用第一壓差產生片121就表示一個統稱,表示所有第一壓差產生片。在本實施例中,第一壓差產生組件12係一體成型地連結第一內周壁WI1,但不以此為限。也可如本發明第二實施例、第三實施例、第四實施例與第五實施例或是其結合,利用鎖固元件、卡合結構與卡合槽連結轉子本體。此外,內部通道111的數量係等於第一壓差產生片121的兩倍,但不以此為限。在本發明其他實施例中,內部通道111的數量也可等於第一壓差產生片121的三倍、四倍或其他整數倍。
更詳細的說明,請參閱第十二圖與第十三圖,具有壓差產生組件之轉子結構1e運作時,係沿一旋轉方向DR旋轉。第二端部P2因為不具有任何會產生壓差的結構或元件,故仍維持一常壓帶NPRe,第一端部P1在具有壓差產生組件之轉子結構1e靜止時,亦是一常壓帶。
在具有壓差產生組件之轉子結構1e運作時,第一壓差產生片121a係產生大於常壓帶NPRe的第一高壓帶HPR1a與小於常壓帶NPRe的第一低壓帶LPR1a, 第一壓差產生片121b係產生第一高壓帶HPR1b與第一低壓帶LPR1b。第一高壓帶HPR1a與第一高壓帶HPR1b係各自對應到內部通道111中之第一通道111a與111c,第一低壓帶LPR1a與第一低壓帶LPR1b係各自對應到內部通道111中之第二通道111b與111d。
因為空氣會自高壓流動至低壓,第一高壓帶HPR1a與第一高壓帶HPR1b的氣壓皆大於常壓帶NPRe,故會各自產生第一氣流F1a’與F1b’自第一端部P1流動至第二端部P2。而第一低壓帶LPR1a與第一低壓帶LPR1b皆小於常壓帶NPRe,故會各自產生第二氣流F2a’與F2b’自第二端部P2流動至第一端部P1。因此,本實施例中,利用第一壓差產生組件12,雖然產生的壓差沒有第一實施例的壓差來的大,僅為高低壓與常壓之間的壓差,仍可在內部通道111產生不同流向的氣流,藉以達到散熱降溫的功效。
綜上所述,本發明所提供之具有壓差產生組件之轉子結構,相較於先前技術,可在第一端部與第二端部產生壓差,進而在內部通道111產生不同流向的氣流,以達到散熱降溫的功效。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

Claims (22)

  1. 一種具有壓差產生組件之轉子結構,包含:一轉子本體,係自一第一端部延伸至一第二端部,並開設有複數個自該第一端部延伸至該第二端部之內部通道,且在該第一端部具有一第一內周壁,以及在該第二端部具有一第二內周壁;一第一壓差產生組件,係連結於該轉子本體之該第一內周壁,並包含複數個第一壓差產生片,該些第一壓差產生片係對應該些內部通道設置於該第一端部,背向該第一內周壁並面向一轉子中心軸延伸,在該轉子本體運作旋轉時,係在每一該些第一壓差產生片之一第一增壓側產生一大於一常壓帶之第一高壓帶,並在每一該些第一壓差產生片之一第一減壓側產生一小於該常壓帶之第一低壓帶;以及一第二壓差產生組件,係連結於該轉子本體之該第二內周壁,並包含複數個第二壓差產生片,該些第二壓差產生片係對應該些內部通道設置於該第二端部,背向該第二內周壁且面向該轉子中心軸延伸,在該轉子本體運作旋轉時,係在每一該些第二壓差產生片之一第二增壓側產生一大於該常壓帶且對應該第一低壓帶之第二高壓帶,並在每一該些第二壓差產生片之一第二減壓側產生一小於該常壓帶且對應該第一高壓帶之第二低壓帶;其中,該第一高壓帶與該第二低壓帶係對應於該些內部通道之至少一第一通道,該第一低壓帶與該第二高壓帶係對應於該些內部通道之至少一第二通道,藉以產生至少一個自該第一高壓帶經由該至少一第一通道流向該第二低壓帶之第一氣流,以及至少一個自該第二高壓帶經由該至少一第二通道流向該第一低壓帶之第二氣流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件係一體成型地連結該轉子本體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件係藉由至少一鎖固元件而鎖固性地連結於該轉子本體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件係利用至少一卡合結構而卡固性地連結於該轉子本體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些內部通道之數量係等於該些第一壓差產生片之數量之兩倍。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些內部通道係環狀分布,該些內部通道之任兩相鄰者係等間距,該些第一壓差產生片係對應該些內部通道設置,且該些第一壓差產生片中之任兩相鄰者係等間距。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些第二壓差產生片係對應該些第一壓差產生片而錯位地設置於該第二端部。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些第二壓差產生片中之任兩相鄰者係等間距。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些第二壓差產生片之數量係與該些第一壓差產生片之數量相同。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件更包含一第一端環,該第一端環之一側係連結該轉子本體之該第一內周壁且另一側係連結該些第一壓差產生片。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第二壓差產生組件更包含一第二端環,該第二端環之一側係連結該轉子本體之該第二內周壁且另一側係連結該些第二壓差產生片。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,每一該些第一壓差產生片背向該第一內周壁並面向該轉子中心軸延伸,係具有一第一延伸長度,每一該些內部通道係具有一通道孔徑,且該第一延伸長度係大於該通道孔徑。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,每一該些第二壓差產生片背向該第二內周壁並面向該轉子中心軸延伸,係具有一第二延伸長度,且該第二延伸長度係大於該通道孔徑。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第二延伸長度係與該第一延伸長度相同。
  15. 一種具有壓差產生組件之轉子結構,包含:一轉子本體,係自一第一端部延伸至一第二端部,並開設有複數個自該第一端部延伸至該第二端部之內部通道,且在該第一端部具有一第一內周壁;以及一第一壓差產生組件,係連結於該轉子本體之該第一內周壁,並包含複數個第一壓差產生片,該些第一壓差產生片係對應該些內部通道設置於該第一端部,背向該第一內周壁並面向一轉子中心軸延伸,在該轉子本體運作旋轉時,係在每一該些第一壓差產生片之一第一增壓側產生一大於一常壓帶之第一高壓帶,並在每一該些第一壓差產生片之一第一減壓側係產生一小於該常壓帶之第一低壓帶;其中,該第一高壓帶係對應於該些內部通道之至少一第一通道,該第一低壓帶係對應於該些內部通道之至少一第二通道,藉以產生至少一個自該第一高壓帶經由該至少一第一通道流向該第二端部之第一氣流,以及至少一自該第二端部經由該至少一第二通道流向該第一低壓帶之第二氣流。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件係一體成型地連結該轉子本體。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件係藉由至少一鎖固元件而鎖固性地連結於該轉子本體。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件係利用至少一卡合結構而卡固性地連結於該轉子本體。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些內部通道之數量係等於該些第一壓差產生片之數量之兩倍。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該些內部通道係環狀分布,該些內部通道之任兩相鄰者係等間距,該些第一壓差產生片係對應該些內部通道設置,且該些第一壓差產生片中之任兩相鄰者係等間距。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,該第一壓差產生組件更包含一第一端環,該第一端環之一側係連結該第一內周壁且另一側係連結該些第一壓差產生片。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之具有壓差產生組件之轉子結構,其中,每一該些第一壓差產生片背向該第一內周壁並面向該轉子中心軸延伸,係具有一第一延伸長度,每一該些內部通道係具有一通道孔徑,且該第一延伸長度係大於該通道孔徑。
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