專利名稱：一種用于垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機的散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于垂直軸外轉(zhuǎn)子電機的散熱結(jié)構(gòu)，同時還涉及采用該散熱結(jié)構(gòu) 的垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機。
背景技術(shù)：
盤式外轉(zhuǎn)子電機是一種應(yīng)用廣泛的電機，如電動自行車電動機，無齒輪曳弓I電動 機，風(fēng)力發(fā)電機等。在應(yīng)用中，盤式外轉(zhuǎn)子電機的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)常被垂直放置，稱為垂直軸(立 式)盤式外轉(zhuǎn)子電機。轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，定子內(nèi)線圈中的電流流動以及機械摩擦產(chǎn)生大量的熱量。但 由于現(xiàn)有的盤式轉(zhuǎn)子電機普遍存在散熱困難的問題，盤式轉(zhuǎn)子電機的功率難以進(jìn)一步提
尚ο在專利號為ZL 200920115365. 3的中國實用新型專利中，針對單一風(fēng)冷結(jié)構(gòu)難以 滿足兆瓦級以上盤式轉(zhuǎn)子電機在冷卻上的要求，提供了一種冷卻效果好的空-水冷卻裝 置。該裝置包括設(shè)置在電機即可外幣的水冷卻夾層，夾層上部設(shè)有進(jìn)水口，夾層下部設(shè)有出 水口，夾層內(nèi)沿風(fēng)力發(fā)電機機殼外壁徑向分隔成多個獨立的徑向水流通道，多個水流通道 在進(jìn)水口和出水口處連通，風(fēng)力發(fā)電機內(nèi)部轉(zhuǎn)軸上至少一側(cè)設(shè)有風(fēng)扇。該實用新型能夠提 供更大的制冷量，有助于增加電機內(nèi)部熱空氣與水冷機座的冷熱交換，但存在結(jié)構(gòu)較為復(fù) 雜，安裝和維修不方便等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機的散熱結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明提供了如下的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于包括
上通風(fēng)孔，其位于轉(zhuǎn)子上端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上，用于貫通定、轉(zhuǎn)子內(nèi) 部空間和軸內(nèi)空間；
下通風(fēng)孔，其位于轉(zhuǎn)子下端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上，用于貫通定、轉(zhuǎn)子內(nèi) 部空間和軸內(nèi)空間；以及
轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱器；其連接于轉(zhuǎn)軸內(nèi)上通風(fēng)孔與下通風(fēng)孔之間，由風(fēng)道、風(fēng)扇和空_空換熱 片組成。轉(zhuǎn)子上端蓋和定子之間，轉(zhuǎn)子下端蓋和定子之間形成在外側(cè)連通的薄盤形通風(fēng) 道。該通風(fēng)道既是風(fēng)路，又是熱交換的部件。熱量由風(fēng)道內(nèi)空氣傳給端蓋內(nèi)表面，并由端蓋 通過熱傳導(dǎo)傳遞到端蓋的外表面，再由外表面通過對流作用把熱量傳遞到外界空氣，從而 實現(xiàn)散熱。



下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，在附圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性示意圖，其中，箭頭方向表示氣流方向。
具體實施例方式在圖1中，垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機包括轉(zhuǎn)軸1、定子2、轉(zhuǎn)子上端蓋3、轉(zhuǎn)子下端蓋 4、用于支撐轉(zhuǎn)子上端蓋的上軸承7、用于支撐外轉(zhuǎn)子下端蓋的下軸承8、由軛鐵9和永磁體 10構(gòu)成的轉(zhuǎn)子。在定子2中有線圈，線圈發(fā)出的熱量通過表面?zhèn)鬟f到端蓋和定子之間的空氣。如 果熱量不能及時有效地傳遞出去，在電機內(nèi)會產(chǎn)生比較高的溫度，影響電機的效率。為了能 夠?qū)崃可l(fā)出去，在轉(zhuǎn)子上端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上設(shè)置了上通風(fēng)口 11， 在轉(zhuǎn)子下端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上設(shè)置了下通風(fēng)口 12，在上通風(fēng)口 11和下 通風(fēng)口 12之間設(shè)置了位于轉(zhuǎn)軸內(nèi)的轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱器(包括風(fēng)扇5和空-空散熱片6)。轉(zhuǎn)子上 端蓋和定子之間，轉(zhuǎn)子下端蓋和定子之間形成在外側(cè)連通的薄盤形通風(fēng)道。該通風(fēng)道既是 風(fēng)路，又是熱交換的部件。上通風(fēng)口 11和下通風(fēng)口 12可以分別有一個或多個，可以是圓形的、橢圓形的、矩 形的或其他形狀。設(shè)置在轉(zhuǎn)軸1內(nèi)并與上通風(fēng)口 11連通的風(fēng)扇5將端蓋和定子之間的熱空氣送到 轉(zhuǎn)軸內(nèi)空-空換熱片6。熱空氣把熱量傳遞到換熱器的換熱片后，再進(jìn)入到電機端蓋和定子 之間的空間。冷空氣13在轉(zhuǎn)軸內(nèi)從下向上流動，被內(nèi)部空氣加熱后的換熱片再把熱量傳遞 給轉(zhuǎn)軸內(nèi)的冷空氣，把熱量交換給轉(zhuǎn)軸內(nèi)的冷空氣。冷空氣13被加熱后成為熱空氣14，通 過自然對流和外界大氣進(jìn)行熱交換?？?空換熱片的作用是把內(nèi)部的空氣的熱量傳遞給外 部空氣，但內(nèi)、外空氣沒有介質(zhì)的交換。轉(zhuǎn)子上端蓋和定子之間，轉(zhuǎn)子下端蓋和定子之間形成在外側(cè)連通的薄盤形通風(fēng)道 15和16。該通風(fēng)道既是風(fēng)路，又是熱交換的部件。熱量由風(fēng)道內(nèi)空氣傳給端蓋內(nèi)表面，并由 端蓋通過熱傳導(dǎo)傳遞到端蓋的外表面，再由外表面通過對流作用把熱量傳遞到外界空氣。這樣，一方面電機的損耗熱量通過內(nèi)部氣隙傳遞到端蓋，再傳遞到外界空氣；另一 方面電機的損耗熱量通過軸內(nèi)換熱器把熱量傳遞到轉(zhuǎn)軸內(nèi)的空氣，轉(zhuǎn)軸內(nèi)的空氣把熱量再 帶到外界。
權(quán)利要求
1.一種用于垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于包括上通風(fēng)孔，其位于外轉(zhuǎn)子上端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上，用于貫通定、轉(zhuǎn)子 內(nèi)部空間和軸內(nèi)空間；下通風(fēng)孔，其位于外轉(zhuǎn)子下端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上，用于貫通定、轉(zhuǎn)子 內(nèi)部空間和軸內(nèi)空間；以及轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱器；其連接于轉(zhuǎn)軸內(nèi)上通風(fēng)孔與下通風(fēng)孔之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中，所述上通風(fēng)孔可以有一個或多個通風(fēng)孔，這些通風(fēng)孔具有圓形、橢圓形或矩形的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中，所述下通風(fēng)孔可以有一個或多個通風(fēng)孔，這些通風(fēng)孔具有圓形、橢圓形或矩形的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中，外轉(zhuǎn)子上端蓋和定子之間，外轉(zhuǎn)子下端蓋和定子之間形成在外側(cè)連通的薄盤形通風(fēng)道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中，所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱器由風(fēng)道、風(fēng)扇和空-空換 熱片組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，熱量由風(fēng)道內(nèi)空氣傳給端蓋內(nèi)表面， 并由端蓋通過熱傳導(dǎo)傳遞到端蓋的外表面，再由外表面通過對流作用把熱量傳遞到外界空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，冷空氣在轉(zhuǎn)軸內(nèi)與所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱 器進(jìn)行熱交換，形成的熱空氣進(jìn)入大氣，將熱量傳遞到外界空氣。
8.—種垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機，其特征在于，采用了權(quán)利要求1至7所述的散熱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于垂直軸盤式外轉(zhuǎn)子電機的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于包括上通風(fēng)孔、下通風(fēng)孔和轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱器，上通風(fēng)孔位于轉(zhuǎn)子上端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上，用于貫通定、轉(zhuǎn)子內(nèi)部空間和軸內(nèi)空間，下通風(fēng)孔位于轉(zhuǎn)子下端蓋軸承和中間定子之間部位的周向上，用于貫通定、轉(zhuǎn)子內(nèi)部空間和軸內(nèi)空間，轉(zhuǎn)軸內(nèi)換熱器連接于轉(zhuǎn)軸內(nèi)上通風(fēng)孔與下通風(fēng)孔之間，由風(fēng)道、風(fēng)扇和空-空換熱片組成。
文檔編號H02K9/02GK102148550SQ20111003502
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者王建輝, 蔣大龍 申請人:國能風(fēng)力發(fā)電有限公司