專利名稱:用于發(fā)電機的風扇結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于發(fā)電機的風扇結構，包括風扇和發(fā)電機，所述風扇安裝在所述發(fā)電機飛輪的口部，所述風扇包括葉片，固定腳和環(huán)蓋，所述葉片位于所述環(huán)蓋的外端面，所述固定腳位于所述環(huán)蓋的內(nèi)端面；所述風扇還可以直接由飛輪底部的磁瓦保持架形成，所述磁瓦保持架上的固定腳從磁瓦的外端面伸出從而形成風扇的葉片。本實用新型的冷卻風扇將在發(fā)動機和發(fā)電機之間的中心區(qū)域產(chǎn)生負壓，外界冷空氣可以直接被吸入電機進行冷卻，然后再對發(fā)動機局部進行冷卻，以降低發(fā)動機機油溫度，防止發(fā)動機過熱，本實用新型能低成本的實現(xiàn)最佳的發(fā)電機組冷卻順序，提高發(fā)電機冷卻效率。
【專利說明】用于發(fā)電機的風扇結構

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種風扇結構，具體涉及一種用于發(fā)電機的風扇結構。

【背景技術】
[0002]與傳統(tǒng)的工頻同步發(fā)電機相比，多極永磁發(fā)電機具有效率高、體積小、重量輕的優(yōu)點。隨著電力電子技術的發(fā)展，與多極永磁發(fā)電機配套使用的逆變器成本越來越低，多極永磁發(fā)電機組的優(yōu)勢越來越明顯，代表了小型發(fā)電機組的未來發(fā)展方向。
[0003]由于多極永磁發(fā)電機體積小、功率大，能量密度較高,而且永磁體的工作性能受溫度影響比較大，因此多極永磁發(fā)電機的冷卻非常關鍵。
[0004]現(xiàn)有的由發(fā)動機驅動的外轉子式多極永磁發(fā)電機冷卻結構主要有3種:
[0005]1、后置式反向安裝發(fā)電機:發(fā)電機轉子飛輪口部朝外、即背朝發(fā)動機反向安裝在發(fā)動機曲軸后端，即飛輪處于電機定子和發(fā)動機之間，發(fā)電機有自己單獨的飛輪及冷卻風扇，冷卻風扇安裝在飛輪和發(fā)動機之間，冷卻順序:發(fā)電機一> 發(fā)動機曲軸箱蓋一> 消音器(可選)，此結構以YAMAHA為代表。
[0006]2、前置式發(fā)電機:發(fā)電機轉子飛輪口部朝向發(fā)動機安裝在發(fā)動機曲軸前端，即電機定子處于飛輪和發(fā)動機之間，發(fā)電機和發(fā)動機共用一個飛輪及冷卻風扇，冷卻風扇安裝在飛輪外部，從該風扇出來的主要氣流用來冷卻發(fā)動機，一部分氣流通過發(fā)電機與發(fā)動機之間的間隙進入電機進行冷卻，然后通過風扇底蓋上的開孔再返回風扇中心的負壓區(qū)循環(huán)，冷卻順序:發(fā)動機局部一> 發(fā)電機一> 發(fā)動機主體一> 消音器，此結構以HONDA為代表。
[0007]3、后置式正向安裝發(fā)電機:發(fā)電機轉子飛輪口部朝向發(fā)動機、即正向安裝在發(fā)動機曲軸后端，電機定子安裝在曲軸箱蓋上，發(fā)電機有自己單獨的飛輪及冷卻風扇，該冷卻風扇是離心風扇，安裝在飛輪外部，發(fā)電機位于發(fā)動機和風扇之間。冷卻順序:發(fā)動機曲軸箱蓋一> 發(fā)電機一> 消音器(可選)，此結構以國內(nèi)各廠家為代表。
[0008]從對電機的冷卻效率上來比較，上述第I種冷卻結構是最合理的，因為溫度最低的空氣最先冷卻的是電機，然后才冷卻比電機溫度高的發(fā)動機，最后冷卻溫度最高的消音器。但是該冷卻結構存在成本較高的缺點，因為電機飛輪是口部朝外、即背朝發(fā)動機反向安裝的，定子無法直接安裝在曲軸箱蓋上，由于定子與發(fā)動機曲軸之間的同軸度精度要求較高，只能通過增加一個經(jīng)過加工的鋁壓鑄件的電機罩殼包圍整個電機，定子安裝在電機罩殼的底部，結構比較復雜，制造和裝配成本較高。
[0009]從發(fā)電機組的成本上來比較，上述第3種冷卻結構是最合理的，因為該冷卻結構不需要第I種冷卻結構中的鋁壓鑄件電機罩殼，結構簡單，制造和裝配成本較低。而且這種結構可以直接使用通用小汽油機作為動力，由于通機產(chǎn)量巨大，能使發(fā)電機組整機成本更具有優(yōu)勢，因此該方案也優(yōu)于上述第2種冷卻結構。但是這種冷卻結構的電機散熱效率較低，因為溫度最低的空氣最先冷卻的不是電機，而是先冷卻了發(fā)動機曲軸箱蓋，然后才冷卻溫度較低的電機，顯然冷卻順序反了，用來冷卻電機的空氣是已經(jīng)被曲軸箱蓋加熱過的，電機冷卻效率較低。此外，這種方案的電機冷卻進風口位于電機與發(fā)動機之間，當應用于封閉式靜音發(fā)電機組時，會給電機進氣通道和機殼進氣口的位置設計造成困難。
[0010]本專利的外轉子式多極永磁發(fā)電機冷卻結構正是著眼于上述冷卻結構的不足，在采用通用汽油發(fā)動機作為發(fā)電機動力的基礎上，為發(fā)電機設計了專用的冷卻風扇，該風扇可與電機飛輪口部的磁瓦保持架做成一體，也可以與飛輪底部的磁瓦保持架做成一體，與磁瓦保持架做成一體結構可以簡化結構，降低制造和裝配成本。本專利應用于后置式正向安裝發(fā)電機時，可省去招壓鑄件的電機罩殼，在保持較高的電機冷卻效率基礎上降低了成本。本專利能夠低成本地實現(xiàn)最合理的冷卻順序:發(fā)電機一> 發(fā)動機一> 消音器(可選)，在增加發(fā)電機冷卻效率的同時，提高了對發(fā)動機機油的冷卻效率，防止發(fā)動機過熱。
[0011]顯然，本專利的電機風扇冷卻結構同樣可以應用于以其他發(fā)動機作為動力的外轉子式多極永磁發(fā)電機組，比如:柴油機或天然氣發(fā)動機。
[0012]此外，雖然本專利冷卻風扇的主要應用場合是安裝在發(fā)動機后端的外轉子式多極永磁發(fā)電機，但是顯然也可以應用在前置式發(fā)電機上(參見專利圖20):保持原有發(fā)動機冷卻風扇不變，只需要在電機轉子飛輪和發(fā)動機之間安裝本專利的冷卻風扇即可。本專利的冷卻風扇將在發(fā)動機和發(fā)電機之間的中心區(qū)域產(chǎn)生負壓，進入發(fā)動機冷卻風扇的外界冷空氣可以直接被吸入電機進行冷卻，可以實現(xiàn)合理的冷卻順序:發(fā)電機一> 發(fā)動機一> 消音器(可選)。
實用新型內(nèi)容
[0013]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種用于發(fā)電機的風扇結構。
[0014]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn):
[0015]用于發(fā)電機的風扇結構，包括風扇和發(fā)電機，所述風扇安裝在所述發(fā)電機飛輪的口部。
[0016]所述風扇包括葉片，固定腳和環(huán)蓋，所述葉片位于所述環(huán)蓋的外端面，所述固定腳位于所述環(huán)蓋的內(nèi)端面；所述風扇還可以直接由飛輪底部的磁瓦保持架形成，所述磁瓦保持架上的固定腳從磁瓦的外端面伸出從而形成風扇葉片。
[0017]優(yōu)選的，所述固定腳插在所述磁瓦之間的間隙中，所述環(huán)蓋的內(nèi)端面與所述磁瓦的外端面貼合在一起。
[0018]進一步的，所述磁瓦保持架上的固定腳是加長的，且加長段的外露部分形成了離心風扇的葉片。
[0019]優(yōu)選的，所述風扇的內(nèi)徑不小于所述發(fā)電機定子的外徑。
[0020]優(yōu)選的，所述風扇是一種離心式風扇。
[0021]進一步的，所述固定腳與所述磁瓦之間可以用膠水加固。
[0022]本實用新型的有益效果:
[0023]本實用新型的冷卻風扇將在發(fā)動機和發(fā)電機之間的中心區(qū)域產(chǎn)生負壓，外界冷空氣可以直接被吸入電機進行冷卻，然后再對發(fā)動機局部進行冷卻，以降低發(fā)動機機油溫度，防止發(fā)動機過熱，本實用新型能低成本的實現(xiàn)最佳的發(fā)電機組冷卻順序，提高發(fā)電機冷卻效率，且具有成本低、結構緊湊的優(yōu)點。

【附圖說明】

[0024]圖1是本實用新型實施例一的風扇的立體的正面結構示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例一的風扇的立體的背面結構示意圖；
[0026]圖3是本實用新型實施例一的進入風扇的氣流的不意圖；
[0027]圖4是本實用新型實施例一的風扇的后視圖；
[0028]圖5是本實用新型實施例一的風扇的側視圖；
[0029]圖6是本實用新型實施例一的風扇的正視圖；
[0030]圖7是本實用新型實施例一的風扇的A-A截面的結構示意圖；
[0031]圖8是本實用新型實施例一的風扇的B-B截面的結構示意圖；
[0032]圖9是本實用新型實施例一的發(fā)電機的側面結構示意圖；
[0033]圖10是本實用新型實施例一的發(fā)電機的后視圖；
[0034]圖11是本實用新型實施例一的發(fā)電機的C-C截面的結構示意圖；
[0035]圖12是本實用新型實施例一的發(fā)電機的D-D截面的結構示意圖；
[0036]圖13是本實用新型實施例一的發(fā)電機的定子的結構示意圖；
[0037]圖14是本實用新型實施例一的發(fā)電機的立體背面示意圖；
[0038]圖15是本實用新型實施例一的發(fā)電機的立體正面示意圖；
[0039]圖16是本實用新型實施例一的發(fā)電機結構的爆炸示意圖；
[0040]圖17是本實用新型實施例一的由發(fā)動機驅動的發(fā)電機的正面結構示意圖；
[0041]圖18是本實用新型實施例一的由發(fā)動機驅動的發(fā)電機的E-E截面的結構示意圖；
[0042]圖19是本實用新型應用于后置式發(fā)電機的結構示意圖；
[0043]圖20是本實用新型應用于前置式發(fā)電機的結構示意圖；
[0044]圖21是本實用新型實施例二的風扇的立體的正面示意圖；
[0045]圖22是本實用新型實施例二的進入風扇的氣流的示意圖；
[0046]圖23是本實用新型實施例二的風扇的立體的背面示意圖；
[0047]圖24是本實用新型實施例二的風扇的正視圖；
[0048]圖25是本實用新型實施例二的風扇的側視圖；
[0049]圖26是本實用新型實施例二的風扇的后視圖；
[0050]圖27是本實用新型實施例二的發(fā)電機的側面結構示意圖；
[0051]圖28是本實用新型實施例二的發(fā)電機的后視圖；
[0052]圖29是本實用新型實施例二的發(fā)電機的C-C截面示意圖；
[0053]圖30是本實用新型實施例二的發(fā)電機的D-D截面示意圖；
[0054]圖31是本實用新型實施例二的發(fā)電機的定子的結構示意圖；
[0055]圖32是本實用新型實施例二的發(fā)電機的立體背面示意圖；
[0056]圖33是本實用新型實施例二的發(fā)電機的立體正面示意圖；
[0057]圖34是本實用新型實施例二的發(fā)電機結構的爆炸示意圖；
[0058]圖35是本實用新型實施例二的由發(fā)動機驅動的發(fā)電機的正面結構示意圖；
[0059]圖36是本實用新型實施例二的由發(fā)動機驅動的發(fā)電機的E-E截面的結構示意圖。
[0060]圖中標號說明:1、風扇，2、葉片，3、固定腳，4、環(huán)蓋，5、進入風扇的氣流，6、進風，7、出風，8、發(fā)電機，9、轉子，10、飛輪，11、飛輪進風口，12、磁瓦，13、磁瓦保持架，14、定子，15、定子鐵芯，16、線圈，17、電機外罩，18、電機外罩進風口，19、電機外罩出風口 ,20、發(fā)電機冷卻進風，21、發(fā)電機冷卻出風，22、發(fā)動機，23、曲軸，24、活塞，25、連桿，26、曲軸箱體，27、曲軸箱蓋，28、發(fā)動機冷卻風扇，29、發(fā)動機飛輪，30、導風罩，31、手拉起動器，32、消音器，33、發(fā)動機冷卻進風，34、發(fā)動機冷卻出風，35、發(fā)電機組冷卻出風，36、風扇內(nèi)徑，37、定子外徑。

【具體實施方式】
[0061]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0062]參照圖1-圖36所示，用于發(fā)電機的風扇結構，風扇I和發(fā)電機8，所述風扇I安裝在所述發(fā)電機8飛輪10的口部，
[0063]所述風扇I包括葉片2，固定腳3和環(huán)蓋4，所述葉片2位于所述環(huán)蓋4的外端面，所述固定腳3位于所述環(huán)蓋的內(nèi)端面；所述風扇I還可以直接由飛輪10底部的磁瓦保持架13形成，所述磁瓦保持架13上的固定腳3從磁瓦12的外端面伸出從而形成風扇葉片。
[0064]優(yōu)選的，所述固定腳3插在所述磁瓦12之間的間隙中，所述環(huán)蓋4的內(nèi)端面與所述磁瓦12的外端面貼合在一起。
[0065]進一步的，所述磁瓦保持架13上的固定腳3是加長的，且加長段的外露部分形成了風扇I的葉片2。
[0066]優(yōu)選的,所述風扇I的風扇內(nèi)徑36不小于所述發(fā)電機8定子14的定子外徑37。因為所述風扇I安裝到飛輪10 口部后一般是拆不下來的，如果所述風扇I的內(nèi)徑小于所述發(fā)電機8的定子14的外徑，在拆裝定子14和轉子9過程中，所述風扇I內(nèi)側會與定子14的外側干涉，所述發(fā)電機8無法安裝和拆卸。
[0067]優(yōu)選的，所述風扇I是一種離心式風扇。
[0068]進一步的，所述固定腳3與所述磁瓦12之間可以用膠水加固。
[0069]實施例一:
[0070]風扇I由葉片2、固定腳3和環(huán)蓋4構成，葉片2和固定腳4分居環(huán)蓋4的內(nèi)、外兩端面，葉片2位于環(huán)蓋4的外端面，固定腳3位于環(huán)蓋4的內(nèi)端面。固定腳3插入磁瓦12之間的間隙，環(huán)蓋4內(nèi)端面與磁瓦12的外端面貼合在一起。
[0071]本實施例具有最優(yōu)的風扇結構，是本實用新型的最佳設計方案
[0072]實施例二:
[0073]風扇I直接由飛輪10底部的磁瓦保持架13形成，磁瓦保持架13上的固定腳3加長后從磁瓦12的外端面伸出，從而在加長段的外露部分形成離心風扇的葉片。
[0074]本實施例具有較低的成本，是本實用新型的備選方案
[0075]采用實施例一或二之后，發(fā)電機8的飛輪10 口部朝向發(fā)動機安裝在曲軸上，安裝在飛輪10 口部的冷卻風扇I處于發(fā)電機8和發(fā)動機22之間，風扇I隨轉子9旋轉時，在風扇I中心區(qū)域形成負壓，外界冷空氣從轉子飛輪的飛輪進風口 11處被吸入發(fā)電機8，冷空氣先冷卻發(fā)電機8，然后進入發(fā)電機8與發(fā)動機22之間的間隙中對發(fā)動機局部進行冷卻，這有助于降低機油溫度，提高發(fā)動機在高溫環(huán)境下的輸出功率，最后可根據(jù)需要對消聲器32進行冷卻。
[0076]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.用于發(fā)電機的風扇結構，其特征在于，包括風扇(I)和發(fā)電機(8)，所述風扇(I)安裝在所述發(fā)電機(8)飛輪(10)的口部，所述風扇(I)包括葉片(2)，固定腳(3)和環(huán)蓋(4)，所述葉片(2)位于所述環(huán)蓋(4)的外端面，所述固定腳(3)位于所述環(huán)蓋(4)的內(nèi)端面；所述風扇(I)還可以直接由飛輪(10 )底部的磁瓦保持架(13 )形成，所述磁瓦保持架(13 )上的固定腳(3)從磁瓦(12)的外端面伸出從而形成風扇葉片。2.根據(jù)權利要求1所述的用于發(fā)電機的風扇結構，其特征在于，所述固定腳(3)插在所述磁瓦(12)之間的間隙，所述環(huán)蓋(4)的內(nèi)端面與所述磁瓦(12)的外端面貼合在一起。3.根據(jù)權利要求1所述的用于發(fā)電機的風扇結構，其特征在于，所述磁瓦保持架(13)上的固定腳(3)是加長的，且加長段的外露部分形成了風扇葉片。4.根據(jù)權利要求1所述的用于發(fā)電機的風扇結構，其特征在于，所述風扇(I)的風扇內(nèi)徑(36 )不小于所述發(fā)電機(8 )定子(14)的定子外徑(37 )。5.根據(jù)權利要求1所述的用于發(fā)電機的風扇結構，其特征在于，所述風扇(I)是一種離心式風扇。6.根據(jù)權利要求2所述的用于發(fā)電機的風扇結構，其特征在于，所述固定腳(3)與所述磁瓦(12)之間可以用膠水加固。
【文檔編號】F01P5-02GK204299945SQ201420553258
【發(fā)明者】朱正華 [申請人]蘇州圓能動力科技有限公司