具有凸起式结构的马达散热组件的制作方法

本实用新型涉及一种马达散热组件，尤其是指一种利用凸起式结构逸散热能的具有凸起式结构的马达散热组件。

背景技术：

马达是一种能将电能转换成机械能的装置。其中，马达是利用电流的磁效应，使转子与定子相对地转动。在能量转换的过程当中，会伴随着损耗而产生多余的热能。这些多余的热能会使马达的温度不断地提高。当马达的温度过高时，马达内部的元件会损坏。

因此，从十九世纪马达被发明以来，马达的散热一直都是很重要的议题。人们为了逸散马达内部的热能，而发明了一种具有散热鳍片的马达框架。请参阅图1，图1显示现有技术的马达框架立体图。如图所示，现有技术所提供的马达框架PA1包含一框架本体PA11、多个散热鳍片PA12、PA12a、PA12b(在此仅标示PA12)与多个架立结构PA13(在此仅标是其中一者)。框架本体PA11自一框架端面PAF沿一框架延伸方向PAS延伸，并具有一框架外壁PA111。散热鳍片PA12、PA12a、PA12b环设于框架外壁PA111。

请参阅图2，图2显示现有技术的马达框架配合风扇与风罩的立体图。如图所示，在马达框架PA1套设在一马达核心组件之后，将一风扇PA2与风罩PA3依序套设在马达框架PA1的框架端面PAF(标示于图1)。在马达核心组件运作时，会带动风扇PA2转动而产生一散热气流PAC。散热气流PAC会被风罩PA3导引至散热鳍片PA12、PA12a、PA12b(在此仅标示PA12)。

请一并参阅图3与图4，图3显示图2区域A的局部透视放大图；图4显示现有技术的散热气流在散热鳍片产生热边界层的状态示意图。如图所示，散热鳍片PA12、PA12a与框架外壁PA111围构出一散热通道PAT1，散热鳍片PA12、PA12b与框架外壁PA111围构出一散热通道PAT2。

当散热气流PAC被导引至散热鳍片PA12、PA12a、PA12b后，会沿着框架延伸方向PAS流入散热通道PAT1、PAT2。在散热气流PAC在散热通道PAT1(在此仅以其中一者做说明)流动时，会在散热鳍片PA12(在此仅以其中一者做说明)外形成一热边界层PALA1与一位在热边界层PALA1外侧的流动边界层PALA2。由于温度较高的空气主要集中在热边界层PALA1内，因此在热边界层PALA1较厚的地方，散热气流PAC的对流传热效益较低。相反地，在热边界层PALA1较薄的地方，散热气流PAC的对流传热效益较高。

在此特别说明，热边界层PALA1具有一热边界层厚度PATK，热边界层厚度PATK会随着散热鳍片PA12所延伸的鳍片延伸长度PALE增加而在散热鳍片PA12外逐渐变厚。也就是说，温度较高的空气会随着，鳍片延伸长度PALE增加而在散热鳍片PA12外逐渐累积。因此，散热鳍片PA12距离具有空气温度较低的流动边界层PALA2也会随着鳍片延伸长度PALE增加而越来越远。进而使得空气的对流传热系数降低，所以热边界层厚度PATK越厚，散热气流PAC的散热效率越差。

因此，散热气流PAC在散热鳍片PA12后段的散热效率往往低于散热鳍片PA12前段。然而，马达核心组件在运转时所产生的热能大部分集中在马达框架PA1(显示于图1与图2)的中后段。因此，现有技术所提供的马达框架PA1难以借由散热气流PAC将热能有效地逸散出去。

技术实现要素：

有鉴于在现有技术中，散热气流的散热效率，会随着鳍片延伸长度的增加而逐渐降低。如此一来，使得集中在框架本体中后段的热能难以实时地逸散出，导致框架本体中后段温度过高。

本实用新型为解决上述现有技术的问题，所采用的必要技术手段为提供一种具有凸起式结构的马达散热组件。凸起式结构的马达散热组件套设于一马达核心组件，并包括一马达框架、一气流产生元件与一导流元件。

马达框架包含一框架本体与多个凸起式散热件。框架本体自一框架端面沿一框架轴向延伸，且具有一框架外壁。凸起式散热件彼此相间地环状排列于框架外壁，各凸起式散热件包含多个彼此相间的凸起式散热结构，其中，框架外壁与凸起式散热结构中的两相邻者围构出一散热通道。气流产生元件邻近于框架端面而设置，并产生一散热气流。导流元件邻近于气流产生元件而设置，用以导引散热气流在散热通道沿框架轴向流动。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为各凸起式散热件的凸起式散热结构沿框架轴向排列。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为凸起式散热件中的两相邻者的凸起式散热结构沿框架轴向交错地排列。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为气流产生元件为一风扇。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为导流元件为一风罩。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为各凸起式散热结构为一散热柱。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为框架本体与凸起式散热件为一体成型。

由上述必要技术手段所衍生的一附属技术手段为框架本体更具有一框架内壁，框架内壁设有一供马达核心组件设置的核心组件设置部。框架外壁设有一对应于核心组件设置部的核心散热部。凸起式散热结构各具有一自该框架外壁凸起的凸起高度，凸起式散热结构中的邻近于核心散热部者的凸起高度大于凸起式散热结构中的远离于核心散热部者的凸起高度。

承上所述，本实用新型所提供的具有凸起式结构的马达散热组件具有多个彼此相间的凸起式散热结构。因此，在散热气流沿框架轴向于散热通道内流动时，散热气流在彼此不连续的凸起式散热结构形成的热边界层厚度较薄。再者，因为凸起式散热件中的两相邻者的凸起式散热结构互相交错，所以增加了各凸起式散热结构的热边界层的距离，借以防止热边界层相互接壤。此外，越靠近核心散热部的凸起式散热结构，其凸起高度越高。如此一来，更能有效地逸散集中在框架本体中后段的热能。

相较于现有技术，散热气流在各凸起式散热结构上所形成的热边界层薄于现有技术的热边界层厚度，尤其在现有技术的散热鳍片中后段更加明显。因此，相对于现有技术的散热鳍片在中后段热对流效应较低落，具有凸起式结构的马达散热组件仍能借由散热气流以旺盛的热对流，来逸散集中在马达框架中后段的热能。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1显示现有技术的马达框架立体图；

图2显示现有技术的马达框架配合风扇与风罩的立体图；

图3显示图2区域A的局部透视放大图；

图4显示现有技术的散热气流在散热鳍片产生热边界层的状态示意图；

图5显示本实用新型较佳实施例所提供的具有凸起式结构的马达散热组件配合马达核心组件的分解示意图；

图6显示本实用新型较佳实施例所提供的具有凸起式结构的马达散热组件中的马达框架立体示意图；

图7显示本实用新型较佳实施例所提供的具有凸起式结构的马达散热组件配合马达核心组件局部透视的使用状态示意图；

图8显示图7中区域B的局部放大图；

图9显示本实用新型较佳实施例的散热气流在凸起式散热结构产生热边界层的状态示意图；以及

图10显示图7的D-D剖面示意图。

其中，附图标记：

PA1 马达框架

PA11 框架本体

PA111 框架外壁

PA12、PA12a、PA12b 散热鳍片

PA13 架立结构

PA2 风扇

PA3 风罩

PAC 散热气流

PAF 框架端面

PALA1 热边界层

PALA2 流动边界层

PALE 鳍片延伸长度

PAS 框架延伸方向

PAT1、PAT2 散热通道

PATK 热边界层厚度

100 马达

具有凸起式结构的马达散热组件1

11 马达框架

111 框架本体

1111 框架外壁

11111 核心散热部

1112 框架内壁

11121 核心组件设置部

112、112a 凸起式散热件

1121、1121a、1122 凸起式散热结构

12 气流产生元件

13 导流元件

14 架立结构

131 风道口

2 马达核心组件

21 第一端盖

22 第二端盖

23 转子

231 转子轴心

24 定子

C 散热气流

F 框架端面

H1、H2 凸起高度

L 框架末端面

LA1、LA1a 热边界层

LA2 流动边界层

LE 结构轴向延伸长度

S 框架轴向

T 散热通道

TK1、TK1a 热边界层厚度

具体实施方式

请参阅图5，图5显示本实用新型较佳实施例所提供的具有凸起式结构的马达散热组件配合马达核心组件的分解示意图。如图所示，本实用新型提供一种具有凸起式结构的马达散热组件1，且具有凸起式结构的马达散热组件1套设于一马达核心组件2，借以形成一马达100。

具有凸起式结构的马达散热组件1并包括一马达框架11、一气流产生元件12、一导流元件13与多个架立结构14。马达核心组件2包含一第一端盖21、一第二端盖22、一转子23与一定子24。其中，转子23包含一转子轴心231。

请参阅图6，图6显示本实用新型较佳实施例所提供的具有凸起式结构的马达散热组件中的马达框架立体示意图。如图所示，马达框架11包含一框架本体111与多个凸起式散热件112、112a(在此仅以其中二者作说明，且标示于图9)。

框架本体111自一框架端面F沿一框架轴向S延伸至一框架末端面L，且具有一框架外壁1111与一框架内壁1112。凸起式散热件112、112a彼此相间且一体成型地环状排列于框架外壁1111。各凸起式散热件112、112a包含多个彼此相间的凸起式散热结构1121、1121a，且各凸起式散热件112、112a的凸起式散热结构1121、1121a沿框架轴向S排列。其中，框架外壁1111与凸起式散热结构1121、1121a中的两相邻者围构出一散热通道T(显示于图8与图9)。

请继续参阅图5。如图所示，气流产生元件12邻近于框架端面F而设置于转子轴心231。在本实施例中，气流产生元件12为一风扇，但不以此为限。导流元件13屏蔽住气流产生元件12并盖设于框架端面F，且具有一风道口131。在本实施例中，导流元件13为一风罩，但不以此为限。架立结构14设置框架外壁1111，用以支撑并将具有凸起式结构的马达散热组件1设置于一设置平面上。

请参阅图7，图7显示本实用新型较佳实施例所提供的具有凸起式结构的马达散热组件配合马达核心组件局部透视的使用状态示意图。如图所示，当马达100运作时，气流产生元件12会受转子轴心231所带动而旋转，并产生一强制对流的散热气流C。散热气流C会自风道口131受导流元件13导引而进入散热通道T(显示于图8与图9)，并在散热通道T中沿框架轴向S流动。虽然在本实施例中，气流产生元件12的转动轴与转子轴心231相互连结而同步运作，然而，在实务上，气流产生元件12也可以是一个与马达100相互独立运作的外部风扇。

请一并参阅图8与图9，图8显示图7中区域B的局部放大图；图9显示本实用新型较佳实施例的散热气流在凸起式散热结构产生热边界层的状态示意图。如图所示，凸起式散热件112、112a中的两相邻者的凸起式散热结构1121、1121a沿框架轴向S交错地排列，借以使两相邻的凸起式散热结构1121、1121a之间的空间最大化。在本实施例中，各凸起式散热结构1121、1121a为一散热柱，但在其它实施例当中不以此限。

在其它实施例当中，各凸起式散热结构1121、1121a可为一锥型结构、针状结构、伞状结构或板状结构，但不以此为限。另外，各凸起式散热结构1121沿框架轴向S具有一结构轴向延伸长度LE(在此标示其它凸起式散热结构作说明)。

值得一提的是，当散热气流C在散热通道T流动时，各凸起式散热结构1121边缘形成一借由热空气累积而形成的热边界层LA1与一在热边界层LA1外围的流动边界层LA2。其中，热边界层LA1具有一热边界层厚度TK1(在此标示其它凸起式散热结构作说明)。因为结构轴向延伸长度LE远低于鳍片延伸长度PALE(显示于图4)，使得热空气难以累积。如此一来，热边界层厚度TK1的平均值会远小于现有技术的热边界层厚度PATK(显示于图4)的平均值。热边界层厚度TK1较短，会使得凸起式散热结构1121的热能更接近温度较低的流动边界层LA2。借此，当散热气流C在散热通道T中时，其对流传热率较现有技术高，因此凸起式散热结构1121的热能能更快速地逸散至散热气流C中。

顺带一提，因为两相邻者的凸起式散热结构1121、1121a沿框架轴向S交错地排列，可使两相邻者的凸起式散热结构1121、1121a的热边界层LA1、LA1a相互远离。借此，防止了热边界层LA1、LA1a互相接壤，进而增厚热边界层厚度TK1、TK1a(在此标示其它凸起式散热结构作说明)。

请参阅图10，图10显示图7的D-D剖面示意图。如图所示，框架内壁1112设有一供定子24设置的核心组件设置部11121，马达100在运转时所产生的热能大多集中在核心组件设置部11121。框架外壁1111设有一对应于核心组件设置部11121的核心散热部11111。顺地一提，核心散热部11111位于框架端面F与框架末端面L的中间略偏向框架末端面L。因此，马达100在运转时所产生的热能会自核心组件设置部11121传递至核心散热部11111。

凸起式散热结构1121具有一自框架外壁1111凸起的凸起高度H1(在此标示下方相同的凸起式散热结构作说明)，凸起式散热结构1122具有一自框架外壁1111凸起的凸起高度H2(在此标示下方相同的凸起式散热结构作说明)。凸起式散热结构1121远离核心散热部11111而设置于框架外壁1111，凸起式散热结构1122邻近核心散热部11111而设置于框架外壁1111。因为马达100运转时所产生的热能大多集中传递至核心散热部11111，所以凸起式散热结构1122需要负载并溢散的热能比凸起式散热结构1121更多。因此，为了满足上述要求，凸起高度H2高于凸起高度H1。

如此一来，凸起式散热结构1122不仅具有较凸起式散热结构1121大的散热面积，且凸起式散热结构1122能负载比凸起式散热结构1121更多的热能。借此，凸起式散热结构1122将大量集中在核心散热部11111的热能快速逸散至散热气流C。换句话说，在马达100运转时，在逸散核心散热部11111的热能能更顺利地被逸散至散热气流C。此外，因为凸起式散热结构1121所需负载与逸散的热能较少，所以将凸起高度H1减少，可以在不影响散热效率的状况下节省用料。

综上所述，由于本实用新型所提供的具有凸起式结构的马达散热组件具有多个相间的凸起式散热结构，使得散热气流沿框架轴向在散热通道内流动时，凸起式散热结构边缘所形成的热边界层的厚度难以增加。借此，维持了散热气流以热对流的散热方式的散热效率。再者，两相邻者的凸起式散热结构沿框架轴向交错地排列，可防止热边界层相互接壤，借此可有效降低热边界层因相互接壤而增厚的机会。此外，邻近于核心散热部的凸起式散热结构的凸起高度大于远离于核心散热部的凸起式散热结构的凸起高度。如此一来，能使核心散热部的散热效率更佳，并减少了形成远离于核心散热部的凸起式散热结构的用料。

相较于现有技术，本实用新型所提供的具有凸起式结构的马达散热组件以相间的凸起式散热结构取代了现有技术的连续延伸的散热鳍片。借此，避免了热边界层的增厚，也减少了用料。另外，减少了远离于核心散热部的凸起式散热结构的凸起高度，并增加邻近于核心散热部的凸起式散热结构的凸起高度。借此，更有效地减少了用料上的浪费。

借由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。