TWM470446U - 馬達冷卻結構及其系統 - Google Patents

Description

馬達冷卻結構及其系統

　　本創作有關於一種馬達冷卻結構及其系統，尤指一種可以冷卻馬達之結構及其系統。

　　馬達為目前工業設備常見的驅動裝置。馬達之主要結構中通常具有固定不動之定子及相對於定子轉動之轉子。當馬達高速運轉時，定子與轉子之間將產生高溫的狀態，若未能將此一高溫散出，則容易造成定子與轉子的熱膨脹，增加兩者間的磨耗，進一步會破壞其零組件的使用壽命，甚至導致馬達的燒毀。一旦馬達燒毀將無法驅使工業設備繼續運作，致使影響到生產效率。
　　為避免高溫影響到馬達的使用壽命，常會在馬達旁擺設一風扇，以利用風扇之吹風來降低馬達運轉時的溫度，但是，其冷卻效果往往不是很好。
　　或者，亦可進一步在馬達的殼體上設置散熱片，以增加冷卻的效果。然而，增設散熱片對於馬達的冷卻效果非常有限，對於馬達高溫之問題仍無法有效地妥善處理。

　　本創作之一目的，在於提供一種馬達冷卻結構，馬達包括一轉子、一定子及一殼體，定子及轉子設於殼體內部之一容置空間中，殼體側面設有貫穿到內部容置空間之一入口及一出口，轉子軸心具有一轉動軸其外圍處貫設有至少一形成流道之鑽孔，定子之外側表面成形有至少一形成流道之凹部，以及殼體之外壁與內壁之間設有至少一與容置空間相連通之容通流道，一冷卻流體從入口注入殼體之容置空間之中以流過流道而從出口抽出，如此以有效地帶走馬達高速運轉時所產生的熱能。
　　本創作之一目的，在於提供一種馬達冷卻系統，系統包括一馬達、一泵浦迴路及一熱交換器，泵浦迴路用以將冷卻流體從馬達之入口進行注入，冷卻流體流過馬達內部設置的各流道以吸收馬達運轉時所產生的熱能，之後泵浦迴路再將吸收熱能之冷卻流體從馬達之出口進行抽出，抽出的冷卻流體經過熱交換器降溫後從馬達之入口重新注入，則，冷卻流體反覆地在迴路之中進行傳送，將可以降低馬達運轉時的溫度，以避免高溫之因素造成馬達的故障或燒毀。
　　為達成上述目的，本創作提供一種馬達冷卻結構，包括：一馬達，包括：一轉子，其軸心設有一轉動軸，轉動軸穿設於轉子的兩側端面並向外延伸；一定子，其環設於轉子外圍，定子與轉子間存在一間隙，轉子在定子內部進行轉動；及一殼體，其內部設有一擺設定子及轉子之容置空間，定子固定在殼體之內壁上，轉動軸之其中一端延伸穿出於殼體之外，殼體之側面設有貫穿到容置空間之一入口及一出口；其中，至少一形成為流道之鑽孔貫設於轉動軸外圍處之轉子上及/或至少一形成為流道之凹部成形於定子之外側表面上，一冷卻流體從入口注入殼體之容置空間之中以流過流道而從出口抽出，其中冷卻流體為一氣體或一液體。
　　本創作一實施例中，其中殼體之外壁與內壁之間設有至少一與容置空間相連通之容通流道。
　　本創作一實施例中，其中定子之外側表面尚形成有複數個凸部，定子透過凸部以緊密貼合在殼體之內壁上。
　　本創作一實施例中，其中入口及出口位在殼體之同一側面或不同側面上。
　　本創作一實施例中，其中殼體內部尚設置有至少一軸承及至少一軸封，軸承提供於轉動軸穿置以定位轉動軸，軸封設在殼體與轉動軸間之穿設位置上以作密封之用。
　　本創作又提供一種馬達冷卻系統，其包括：馬達；一泵浦迴路，其連接殼體之入口及出口，用以將冷卻流體從入口注入至殼體之容置空間之中並從出口抽出冷卻流體；及一熱交換器，其設置在泵浦迴路中，用以降低冷卻流體之溫度。
　　本創作一實施例中，其中熱交換器為一氣體或一液體之熱交換器。
　　本創作又提供一種馬達冷卻系統，其包括：馬達；及一抽氣泵浦，其連接在殼體之出口，用以在出口抽氣，以令冷卻流體經由入口通過馬達內部而從出口處抽出。
　　本創作一實施例中，其中入口設置有一空氣濾清器，而冷卻流體為一空氣。

100‧‧‧馬達冷卻系統
10‧‧‧馬達
101‧‧‧冷卻流體
102‧‧‧馬達冷卻系統
11‧‧‧殼體
111‧‧‧容置空間
112‧‧‧入口
113‧‧‧軸承
114‧‧‧出口
115‧‧‧容通流道
117‧‧‧軸封
13‧‧‧定子
131‧‧‧凸部
133‧‧‧凹部
15‧‧‧轉子
150‧‧‧間隙
151‧‧‧轉動軸
153‧‧‧鑽孔
20‧‧‧泵浦迴路
21‧‧‧抽氣泵浦
30‧‧‧熱傳導器
31‧‧‧空氣濾清器

第1A圖：本創作馬達冷卻結構之一較佳實施例之側面結構剖面圖。
第1B圖：本創作馬達冷卻結構之一較佳實施例之正面結構剖面圖。
第2A圖：本創作馬達冷卻結構之又一實施例之側面結構剖面圖。
第2B圖：本創作馬達冷卻結構之又一實施例之正面結構剖面圖。
第3圖：本創作馬達冷卻結構之又一實施例之正面結構剖面圖。
第4圖：本創作馬達冷卻系統之一較佳實施例之結構示意圖。
第5圖：本創作馬達冷卻系統之又一實施例之結構示意圖。

　　請參閱第1A圖及第1B圖，分別為本創作馬達冷卻結構之一較佳實施例之側面結構剖面圖及正面結構剖面圖。如圖所示，本創作馬達冷卻結構為一馬達10，其構造包括一殼體11、一定子13及一轉子15。
　　其中，殼體11之內部設有一容置空間111，其用以擺置定子13及轉子15。定子13固定在殼體11之內壁上且環設於轉子15外圍，定子13與轉子15間存在一間隙150，轉子15可以在定子13的內部進行高速轉動。
　　殼體11之內部尚設置有至少一軸承113，而轉子15之軸心設有一轉動軸151。轉動軸151將穿設於轉子15之兩側端面並向外延伸，致使以延伸穿置於軸承113之中並透過軸承113進行定位。此外，轉動軸151之其中一端將會穿出於殼體11之外，以連接至一外部設備，並驅使此外部設備進行運轉。
　　殼體11之側面設有貫穿至容置空間111之一入口112及一出口114。再者，至少一鑽孔153貫設於轉動軸151外圍處的轉子15上及/或至少一凹部133成形於定子13之外側表面上。
　　在執行馬達冷卻程序時，一冷卻流體101可以從入口112處注入於殼體11之容置空間111之中，其流體係可為一氣體或一液體。殼體11注入冷卻流體101後，鑽孔153、凹部133及/或定子13與轉子15間之間隙150將成為流道以流過冷卻流體101。冷卻流體101流過流道時將會吸收轉子15相對於定子13進行運轉時所產生的熱能，而後吸收熱能後之冷卻流體101可以從出口114進行抽出。如此據以實施，冷卻流體101將可以有效帶走馬達10高速運轉時所產生的熱能。
　　本創作又一實施例中，定子13之外側表面尚形成有複數個凸部131，藉由凸部131之設置將使得定子13可以更緊密地貼合在殼體11之內壁上。此外，本創作又一實施例中，殼體11內部尚設置有至少一軸封117，此軸封117設在殼體11與轉動軸151間之穿設位置上，藉由軸封117之設置將使得殼體11具有更佳的密封效果，以避免冷卻流體101從殼體11與轉動軸151間的穿設縫隙滲出。
　　本創作一實施例中，冷卻流體101為一液體，其可以從入口112處注入於馬達10內部並從出口114處抽出。本創作又一實施例中，冷卻流體101可以為一氣體，可以從入口112處注入於馬達10內部，氣體通過馬達10內部從出口114釋出。或者，本創作又一實施例中，冷卻流體101可以為一氣體(如空氣)，可以在出口114處進行抽氣，使得空氣經由入口112通過馬達10內部而從出口114處被抽出。請參閱第2A圖及第2B圖，分別為本創作馬達冷卻結構之又一實施例之側面結構剖面圖及正面結構剖面圖。如圖所示，本實施例之馬達10亦可在殼體11之本體外壁與內壁間穿設有至少一與容置空間111相連通之容通流道115。於此，在本實施例中，冷卻流體101除可以流過鑽孔153、凹部133及/或間隙150外，也會流過容通流道115。則，藉由容通流道115之設置，將可使得殼體11本體上所形成的熱能容易被冷卻流體101帶走，而更顯著地降低馬達10之運轉溫度。
　　再者，如第1B圖或第2B圖所示，本創作一實施例中，入口112及出口114可以選擇設於殼體11的同一側面上，例如：入口112及出口114皆設於殼體11之上側面上。或者，如第3圖所示，本創作又一實施例中，入口112及出口114可以選擇設於不同側面上，例如：入口112設於殼體11之下側面或右側面，而出口114設於相對的上側面或左側面。
　　請參閱第4圖為本創作馬達冷卻系統之一較佳實施例之結構示意圖。如圖所示，本創作馬達冷卻系統100包括一馬達10、一泵浦迴路20及一熱交換器30，冷卻流體101將在馬達冷卻系統100之中進行循環使用。再者，本創作一實施例中，熱交換器30亦可為一氣體或一液體之熱交換器。
　　其中，泵浦迴路20之管路連接至馬達10之殼體11之入口112及出口114，而熱交換器30將會設置在泵浦迴路20之中。泵浦迴路20用以將冷卻流體101從入口112注入於殼體11之容置空間111之中。冷卻流體101進入殼體11之容置空間111後，將會流過鑽孔153、凹部133、間隙150及/或容通流道115等等流道，以吸收馬達10運轉時所產生的熱能。之後，泵浦迴路20再將已吸收熱能之冷卻流體101從馬達11之出口114進行抽出。抽出的冷卻流體101將會轉送至熱交換器30，以透過熱交換器30吸收冷卻流體101中的熱能來降低冷卻流體101之溫度。冷卻流體101經由熱交換器30降溫後，泵浦迴路20重新將冷卻流體101從入口112處注入於馬達10之容置空間111中。則，冷卻流體101反覆地在迴路20之中進行傳送，將可以降低馬達10運轉時的溫度，以避免高溫之因素造成馬達10的故障或燒毀。
　　又，請參閱第5圖為本創作馬達冷卻系統之又一實施例之結構示意圖。如圖所示，本創作馬達冷卻系統102包括一馬達10及一抽氣泵浦21。抽氣泵浦21連接在馬達10之出口114處上。
　　抽氣泵浦21可以在出口114處進行抽氣，以使冷卻流體101經由入口處112被抽入至馬達10內部，而後冷卻流體101從出口114處被抽氣泵浦21所抽出。在本實施例中，冷卻流體101為一空氣。
　　再者，馬達10之入口112尚設置有一空氣濾清器31。冷卻流體101可以經由空氣濾清器31被抽入至馬達10內部。藉由空氣濾清器31之設置，將可以避免髒物(如灰塵)經由空氣被抽入至馬達10內部而沉積在馬達10內部，造成馬達10性能的損害。如此據以實施，藉由空氣流通於馬達10內部，以降低馬達10運轉時的溫度。
　　以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本創作之申請專利範圍內。

10‧‧‧馬達

101‧‧‧冷卻流體

11‧‧‧殼體

111‧‧‧容置空間

112‧‧‧入口

113‧‧‧軸承

114‧‧‧出口

117‧‧‧軸封

13‧‧‧定子

133‧‧‧凹部

15‧‧‧轉子

150‧‧‧間隙

151‧‧‧轉動軸

153‧‧‧鑽孔

Claims (9)

1. 一種馬達冷卻結構，包括：一馬達，包括：一轉子，其軸心設有一轉動軸，轉動軸穿設於轉子的兩側端面並向外延伸；一定子，其環設於轉子外圍，定子與轉子間存在一間隙，轉子在定子內部進行轉動；及一殼體，其內部設有一擺設定子及轉子之容置空間，定子固定在殼體之內壁上，轉動軸之其中一端延伸穿出於殼體之外，殼體之側面設有貫穿到容置空間之一入口及一出口；其中，至少一形成為流道之鑽孔貫設於轉動軸外圍處之轉子上及/或至少一形成為流道之凹部成形於定子之外側表面上，一冷卻流體從入口注入殼體之容置空間之中以流過流道而從出口抽出，其中冷卻流體為一氣體或一液體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達冷卻結構，其中該殼體之外壁與內壁之間設有至少一與該容置空間相連通之容通流道。
3. 如申請專利範圍第1項所述之馬達冷卻結構，其中該定子之外側表面尚形成有複數個凸部，該定子透過該凸部以緊密貼合在該殼體之內壁上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之馬達冷卻結構，其中該入口及該出口位在該殼體之同一側面或不同側面上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之馬達冷卻結構，其中該殼體內部尚設置有至少一軸承及至少一軸封，該軸承提供於該轉動軸穿置以定位該轉動軸，該軸封設在該殼體與該轉動軸間之穿設位置上以作密封之用。
6. 一種應用如申請專利範圍第1項所述之馬達冷卻結構之馬達冷卻系統，其包括：該馬達；一泵浦迴路，其連接該殼體之該入口及該出口，用以將該冷卻流體從該入口注入至該殼體之該容置空間之中並從該出口抽出該冷卻流體；及一熱交換器，其設置在泵浦迴路中，用以降低該冷卻流體之溫度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之馬達冷卻系統，其中該熱交換器為一氣體或一液體之熱交換器。
8. 一種應用如申請專利範圍第1項所述之馬達冷卻結構之馬達冷卻系統，其包括：該馬達；及一抽氣泵浦，其連接在該殼體之該出口，用以在該出口抽氣，以令該冷卻流體經由該入口通過該馬達內部而從該出口處抽出。
9. 如申請專利範圍第8項所述之馬達冷卻系統，其中該入口尚設置有一空氣濾清器，而該冷卻流體為一空氣。