TWM435779U - Cooling system of rotational machine - Google Patents

Description

M435779 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關於一種旋轉機械之冷卻系統，更詳而 吕之，特別係指一種得應用於馬達設備的冷卻系统，能 夠有效提升馬達内部散熱功效，藉以提高馬達之運轉效 能與使用壽命。 【先前技術】 按，馬達（電動機）技術的研究發展在機械領域已 然久遠，在人類生活中對於馬達技術的使用更是無所不 在，舉凡冰箱、電扇、電梯及洗衣機…皆為其應用之範 疇，而馬達性能的良窳，係會直接或間接影響終端設備 產品之系統性能至鉅，例如：動力輸出、振動 '噪音等 一般習知之馬達結構，係於其外殼内侧固設有一定 子組，外殼内部中心處同時樞設有一轉子組，外殼之内 外側面則設置有排氣孔，藉由定子組與轉子㈣目互之作 用’使轉子繞軸轉動，藉以傳動機械旋轉、振動或直線 運動。 當馬達運轉時，會產生所謂的鐵損、磁損、摩擦損 等能量損失’該些損失會使馬達内部產生熱量然而， 基於防塵的考量，該外殼—般係呈密閉狀態，當轉子組 持續運轉逐漸升溫後，密閉之外殼會使得内^量與外 界進行熱交換的效率降低，致使大量 热5破包覆於外 办又内。卩無法散發，導致馬達内部構件 再仵因為過熱而故障損 第3頁/共12頁 M435779 毁，嚴重影響馬達的運轉效率。 為避免溫度過熱造成馬達產生線圈絕緣破壞、軸承 潤滑不良、磁鐵消磁等情況，一般會在馬達外殼直接形 成、或設置有呈複數溝槽狀之散熱片，藉以提高馬達内 部熱量與外界的熱交換機會，然而增置散熱片或於外殼 直接形成散熱片，其設置成本略高，且在實施上成效不 佳；後始有人提出發想，於馬達一端外侧直接裝設一散 熱風扇’將馬達運轉時產生並留置於内部空間之熱量， 利用該散熱風扇排（吹）出，以達到散熱之效果；惟， 由於馬達定子與轉子之間的密合度極高，縱然能有氣體 導入其中，亦因氣體受到困阻，流通不易，使得熱量無 法順利排出，加上外部定子亦無法有效提供散熱之功用 ，是以利用外側散熱風扇的散熱降溫效果仍舊不足。 【新型内容】 本案創作人從事相關領域產業之研究與發展多年 ，有鑑於習知於馬達外部殼體形成散熱片，所能達到的 散熱效果不佳，導致馬達使用壽命縮短，且增置散熱片 的成本略高，本案創作人遂本著多年從事相關領域之研 發經驗，針對前述之缺失深入探討，並依前述之需求積 極尋求解決之道，在經過長期努力之研究推論、以及多 次測試之後，終於成功的創作出本創作。 緣此，本創作之主要目的，在於提供一種旋轉機械 之冷卻系統，期使能將旋轉機械内部的熱量有效排出， 提升散熱效果，並藉此提高旋轉機械之運轉效能増長 第4頁/共12頁 W5779 旋轉機械的使用壽命。 依據上述之目的’本創作係提供一種旋轉機械之冷 卻系統，該所述之旋轉機械大致為一交流式或直苄弋之 馬達設備者，主要包含有轉子、定子、蓋體、導流罩及 葉片，其中： 轉子，其内部固設有一傳動芯轴，該穿動芯軸係向 外延伸而穿置於轉子兩側端面。 定子’其内部形成有容置空間’於容置空間内側設 • 置有線圈組，定子外側表面係穿設有進氣孔；該定子係 套設於轉子外部，兩者之間係具有一特定間隙。 蓋體’其係設置於定子兩側端緣’蓋體上穿設形成 有穿置孔以及通氣孔’於穿置孔處卡制有軸承，以供傳 動芯軸能穿置軸承並作定位。 導流罩’其係套設於定子外部’導流罩内部形成有 導流空間’導流罩之第一側邊開設有容置口，以供定子 嵌置，第二侧邊開設有進氣口。 葉片’係固設於傳動芯軸之預設位置，並定位在導 流罩進氣口内側。 當旋轉機械運轉時，傳動芯軸會牽引葉片一同轉動 ’將外部空氣經由進氣口而導入至導流罩内部，其一部 份經由蓋體之通氣孔導入定子之容置空間，另一部份則 經由定子外部進氣孔導入容置空間，藉使對内部轉子與 線圈組進行熱交換作用，達到降溫冷卻之功欵。 前揭之旋轉機械之冷卻系統，該導流罩之一側邊更 第5頁/共12頁 M435779 係得開設有一輔助進氣口，#植 並侍於該輔助進氣口外部接 設一風扇裝置，據此能夠利用風 J州凤扇裝置’將更多的空氣 經由輔助進氣口強制導入至逡攻宏一 等机罩内部的導流空間，俾 達到降溫冷卻之功效。 為期使對於本創作之目的 曰的、功效以及構造特徵能有 更詳細明確的瞭解，茲舉出如 下連之較佳實施例並配合 圖式說明如後。 【實施方式】 凊參閱第一圖所示，其你也士 ^ 丹係為本創作第一實施例之剖 視示意圖。 本創作係在提供-種旋轉機械之冷卻系統，該所述 之旋轉機械大致係為-交流式或直流式之馬達設備者 ’其主要結構大致包含有—轉子卜―定子2、二蓋體3 ’以及一導流罩4與葉片5，其中： 轉子1係為機械裝置中之旋轉構件，其内部固設有 -傳動怒軸10 ’該傳動芯軸1〇係向外延伸並穿置於轉子 1之兩側端面，用以接設外部之機械傳動組件。 定子2係為機械裝置中之非轉動構件，其内部形成 有谷置空間20 ’該定子2内側設置有線圈組21，且定子2 :環圍套設於轉子1外部，$子2與轉子!之間係設置有 一適當間隙，俾使轉子丨得於定子2中進行轉動。 蓋體3係設置於定子2之兩側端緣，蓋體3上穿設形 成有一穿置孔30與複數之通氣孔31，穿置孔3〇處係設置 有軸承32,用以提供轉子！的傳動芯軸ι〇能夠穿置軸承 第6頁/共12頁 M435779 32並作定位與轉動之用。 前揭之轉子1、定子2、蓋體3等構件 機械習知之構造，故此僅作概略之揭露且 創作之特徵則在於更設置有： 導流罩4，係包覆套設於定子2外部， 形成有導流空間40，導流罩4之第一側邊 口 41，該容置口 41係得將定子2嵌置於其 空間4 0之第一側邊形成為封閉態樣之空~ • 第二側邊則係開設有一進氣口 42。 葉片5，係固設於轉子1所延伸出之傳 設位置，且定位在導流罩4第二側邊之進| 同時，於定子2之外側表面，係穿設 孔22，該進氣孔22係連通定子2之容置空5 之導流空間40。 當旋轉機械運轉時，轉子1會連同帶 $ 旋轉，同時牽引設置在傳動芯軸1 〇的葉片 當葉片5旋轉時，其内周面會形成一低壓 對於内部低壓的較高壓空氣，經由進氣口 入至導流罩4内部，並形成為冷卻流體； 導流罩4後，會因為葉片5單向排氣作用， 流體即經由蓋體3的通氣孔31導流進入芨 空間2 0 ’另一部份的冷卻流體則會流向導 擴散；由於導流空間4 0第一側邊為一封閉 冷卻流體不斷由導流空間4 0第二侧邊流 乃為一般旋轉 不再詳述；本 導流罩4内部 開設有一容置 中，俾使導流 丨；導流罩4之 動芯軸1 0的預 II 口 42内側。 有複數之進氣 >1 2 0與導流罩4 動傳動芯輛1 〇 5 —併轉動， 區，將外部相 4 2而被強制吸 冷卻流體進Λ 一部份的冷卸 :子2内部容置 流空間4 0内部 態樣空間，在 至第一側邊之 M435779 情形下，冷卻流體會因推擠而尋求空間進行流通，故其 會繼續透過定子2進氣孔22而導入至容置空間2〇中，對 定子2内部的轉子丨與線圈組21進行熱交換作用，並藉此 降低轉子1與線圈組21的溫度；完成熱交換而夾帶熱量 之冷卻流體，則會經由蓋體3的通氣孔31而被排出至外 界’據此達到冷卻效果。 明參閱第二圖所示’其係為本創作第二實施例之剖 視示意圖。 為期能增加冷卻流體之流量，以及提升本創作之冷 卻速度’本創作係得於導流罩4第二侧邊之預設位置， 開設有一辅助進氣口 43，並於該輔助進氣口 43外部接設 一獨立之風扇裝置6。 據此結構設計，本創作得利用風扇裝置6將更多的 空氣，經由輔助進氣口 43而強制導入至導流罩4内部的 導流空間40，同時藉由葉片5與風扇裝置6雙重排氣作用 ’有效提高冷卻流體的流量與流動速度，使能增加本創 作熱交換的效率，俾達到快速冷卻之功效。 綜合上述内容可知，與現有技術相比，本創作係得 據由組裝簡易之葉片5、或是同時搭配一外部風扇裝置6 之功用’透過導流罩4之進氣口 42與輔助進氣口 43之開 設’將外部空氣強制導入至導流罩4之導流空間4〇成為 冷卻流體’並透過蓋體3通氣孔31與定子2進氣孔22之開 設’有效將冷卻流體再導入至定子2内部容置空間2〇， 使其對定子2内部的轉子1與線圈組2 1進行熱交換作用 第8頁/共12頁 M435779 ’並藉此將旋轉機械㈣的熱量排出’達到最佳之散 效果；而據由散熱效果的提升，本創作得確保旋轉機 内部構件的使用狀態穩定良好，進而能夠大幅提升旋 機械之運轉效能，並且增長旋轉機械的使用壽命。 本創作在同類領域中具有極佳之進步性及實用 ，同時查遍國内外關於此類架構之技術資訊文獻，亦 發現有相同近似之構造存在於先，應已符合『創作性 5於產業利用性』、『新穎性』以及『進步性』的 鲁利要件，爰依法之提出申請。 惟’以上所述者僅係本創作之較佳實施例而已， 舉凡應用本專利說明書以及申請專利範圍所為之其 等效方法結構變化者，均屬可行’理應包含在本創作 申請專利範圍内。 第9頁/共12頁 熱 械 轉 性 未 £ 專 故 他 之 M435779 【圖式簡單說明】 第一圖係為本創作第一實施例之剖視示意圖。 第二圖係為本創作第二實施例之剖視示意圖。 【主要元件符號說明】 1 轉子 32 轴承 10 傳動芯軸 4 導流罩 2 定子 40 導流空間 20 容置空間 41 容置口 21 線圈組 42 進氣口 22 進氣子L 43 輔助進氣口 3 蓋體 5 葉片 30 穿置子匕 6 風扇裝置 31 通氣孔 第10頁/共12頁

Claims (1)

1. M435779 六、申請專利範圍： 1. 一種旋轉機械之冷卻系統’其主要包含有轉子、定子 、蓋體、導流罩、葉片，其中： 轉子，其内部固設有一傳動芯軸，該傳動芯轴係 向外延伸而穿置於轉子兩側端面； 定子’其内部形成有容置空間，於定子内側設置 有線圈組，定子外側表面係穿設有進氣孔；該定子 係套設於轉子外部，兩者之間設置有一間隙； 蓋體’其係設置於定子兩側端緣’蓋體上穿設形 成有穿置孔與通氣孔，於穿置孔處卡制有軸承，以 供傳動芯軸穿置該轴承而作定位； 導流罩’其係套設於定子外部，内部形成有導流 空間，導流罩之第一側邊開設有容置口’以供定子 铁置’第二側邊開設有進氣口； 葉片，係固設於傳動芯軸之預設位置’並定位於 導流罩進氣口内側； 當旋轉機械運轉時，傳動芯軸牵引葉片一同轉動 ，將外部空氣經由進氣口導入至導流罩内部，其一 部份經由蓋體之通氣孔導入定子之容置空間，另一 部份經由定子之進氣孔導入定子之容置空間，俾對 定子内部之轉子與線圈組進行熱交換作用。 2·依據申請專利範圍帛丄項戶斤述的旋轉機械之冷卻系 統，其中，力導流罩第二側邊係得開設冑輔助進乳 口，並於該辅助進氣口外部接設有/風扇裝置。 第11頁/共12頁 M435779 3. 4. 5. 依據申請專利範圍第i項所述的旋轉機械之冷 統，其中，該旋轉機械係為馬達者。 7 由 彳·ι 一 卻糸 " 六τ 战饫锝機槭係為馬達者。 =據申請專利範圍第3項所述的旋轉機械之冷卻系 其中’該馬達係可為交流式馬達者。益 ^ .. 卻系 統，甘rl·· K风之々 依、中’該馬達係可為交流式馬達者。 统據：請專利範圍第3項所述的旋轉機械之冷 其中’該馬達係可為直流式馬達者 第12頁/共12頁