电机绕组散热装置、风机、燃气热水器的制作方法

1.本实用新型涉及一种电机绕组散热装置、风机、燃气热水器。


背景技术：

2.现有燃气热水器内包括有风机，驱动风机内叶片旋转的动力元件为直流电机，由于燃气热水器工作时附近具有较高温度，在这种高温工况下，现有电机由于其绕组散热效果差，严重影响电机使用寿命。
3.另外，现有风机散热的方式是，壳体外分布若干散热板，由于其散热结构不可变动，因此，其不能依据环境温度适应性的调节自身的散热能力，不能很好的适应外界忽冷忽热的温度，尤其不能适应燃气热水器开关时导致其附近出现较大的温差。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中燃气热水器内电机散热效果差，不能依据环境温度适应性调节散热能力的缺陷。
5.本实用新型为解决上述技术问题，提供一种电机绕组散热装置、风机、燃气热水器。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电机绕组散热装置，其包括线圈架和若干磁致伸缩驱动器和若干散热端盖，所述线圈架设置在电机壳内，所述线圈架靠近所述电机壳内壁的侧边具有若干导热悬臂梁，所述线圈架周向分布若干膨胀腔，所述磁致伸缩驱动器和所述散热端盖均设置在所述膨胀腔内，所述磁致伸缩驱动器、所述散热端盖和所述导热悬臂梁依次相互抵靠，所述磁致伸缩驱动器受到线圈绕组产生的磁力通过所述散热端盖驱动所述导热悬臂梁靠近或远离所述电机壳内壁。
7.在本方案中，电机工作过程中，电机的线圈绕组通电产生磁力，磁致伸缩驱动器受到磁力作用而在膨胀腔中驱动线圈架的导热悬臂梁活动，以靠近电机壳内壁，以减小线圈架与电机壳内壁之间的间隙，从而增加电机散热效果，此过程中，电机转速越高，产生的热量越高，与之相对应的，线圈绕组产生的磁力越大，线圈架的边缘越靠近电机壳内壁，从而散热效果越好。
8.与现有的结构不可变的电机散热外壳相比，第一，电机工作时，线圈架的导热悬臂梁与电机壳内壁之间间隙缩小，提升散热效果，且风机工作电流越大，间隙越小，散热效果越好，电机单位时间内产生的热量越多，其散热效果越好，具有适应性地改变散热能力的作用；第二，在电机不工作时，线圈架的导热悬臂梁不会向外扩张，线圈架与电机壳内壁之间的间隙比较大，便于将线圈架安装在电机壳内，方便后续的维护。
9.较佳的，所述散热端盖材质为铜。
10.在本方案中，散热端盖材质取铜，可大大增加散热端盖的导热性能。
11.较佳的，所述电机绕组散热装置包括设置在所述膨胀腔内的驱动骨架，所述驱动骨架具有至少一个贯穿的安装槽，所述磁致伸缩驱动器设置在所述安装槽内，所述散热端
盖位于所述安装槽的开口处，所述磁致伸缩驱动器的端部连接所述散热端盖。
12.在本方案中，驱动骨架上安装有至少一个磁致伸缩驱动器，驱动骨架起到装载多个磁致伸缩驱动器的作用，至少一个磁致伸缩驱动器受到线圈绕组产生的磁力作用，并同时驱动散热端盖活动，可大大增加散热端盖活动的力量，以便能更轻松的将导热悬臂梁向外推动。
13.较佳的，两个相对的所述散热端盖设置于所述膨胀腔内，其中一个所述散热端盖连接所述驱动骨架，至少一个所述磁致伸缩驱动器位于两个所述散热端盖的中间，且所述磁致伸缩驱动器的两端分别与两个所述散热端盖连接或相抵。
14.在本方案中，两个散热端盖的端面均与膨胀腔的内壁连接，电机内部产生的热量通过第一个散热端盖、驱动骨架、磁致伸缩驱动器、第二个散热端盖和导热悬臂梁传导到电机壳上，同时采用两个散热端盖的设计有利于加快热量从膨胀腔内壁传递到磁致伸缩驱动器上。
15.较佳的，若干所述导热悬臂梁绕所述线圈架的回转轴线均匀圆周分布，一个所述磁致伸缩驱动器伸缩并推动至少一个所述导热悬臂梁在所述线圈架侧边弹性摆动。
16.在本方案中，导热悬臂梁均匀圆周分布首先有利于使得线圈架侧边散热均匀，避免出现局部高温点状况，其次有利于保持线圈架侧边规整，方便线圈架顺利的安装在电池壳内。
17.较佳的，所述线圈架包括若干相互堆叠的环状支架片体，所述环状支架片体内环设有若干肋板，所述肋板沿所述环状支架片体的径向向内延伸，所述肋板绕所述环状支架片体的中心圆周分布，所述肋板上设有所述膨胀腔，所述线圈绕组缠绕在所述肋板外并将所述膨胀腔和所述磁致伸缩驱动器部分或全部包围。
18.在本方案中，堆叠的环状支架片体组合形成线圈架，作为电机的定子，其中肋板作为线圈绕组缠绕的部位，膨胀腔设置在肋板上，一方面可减小定子和电机的整体质量，实现轻量化设计，另一方面，膨胀腔在此位置，线圈绕组恰好能包围磁致伸缩驱动器，使磁致伸缩驱动器以最靠近线圈绕组的位置接受磁力作用，能最大程度地进行伸缩活动。
19.较佳的，所述电机绕组散热装置包括相对设置的上盖体和下盖体，所述上盖体和所述下盖体相对的一面均具有若干周向分布的限位槽，若干所述限位槽与若干所述肋板一一对应，所述上盖体的所述限位槽和所述下盖体的所述限位槽相互靠近，以形成卡住所述肋板的限位腔。
20.在本方案中，上盖体和下盖体配合将肋板和若干环状支架片体堆叠固定在一起，上盖体和下盖体起到限位和固定环状支架片体的作用。
21.较佳的，所述限位腔沿所述线圈架的径向贯穿，所述肋板由所述限位腔向所述线圈架的中心延伸，并形成转子导热板，所述环状支架片体的外环边缘由所述线圈架侧边向外延伸以接近所述电机壳的内壁。
22.在本方案中，肋板朝向线圈架的中心延伸以靠近电机的转子，电机内部的热量可最大程度地传导到转子导热板上，又因环状支架片体向外延伸靠近电机壳内壁，从而使得热量能更容易的传递到电机壳上。
23.一种风机，其包括上述的电机绕组散热装置。
24.风机包括电机和叶片组件，电机的轴端安装叶片组件，风机包括有风机壳、定子和
转子，定子包括线圈架、线圈绕组和附加部件。
25.一种燃气热水器，其包括上述的风机。
26.风机为燃气热水器提供足够的风量，或为燃气热水器排气。
27.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
28.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型与现有的结构不可变的电机散热外壳相比，第一，电机工作时，线圈架的导热悬臂梁与电机壳内壁之间间隙缩小，提升散热效果，且风机工作电流越大，间隙越小，散热效果越好，电机单位时间内产生的热量越多，其散热效果越好，具有适应性地改变散热能力的作用；第二，在电机不工作时，线圈架的导热悬臂梁不会向外扩张，线圈架与电机壳内壁之间的间隙比较大，便于将线圈架安装在电机壳内，方便后续的维护。
附图说明
29.图1为本实用新型一种实施例的半剖图。
30.图2为图1中电机壳内部的机构示意图。
31.图3为图2去除pcb控制板后线圈架处的俯视图。
32.图4为线圈架纵向局部剖视图
33.图5为驱动骨架的剖视图。
34.图6为本实用新型用于风机的总体结构示意图。
35.图7为图3中a处的实施例一的结构示意图。
36.图8为图3中a处的实施例二的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.线圈架10
39.磁致伸缩驱动器11
40.散热端盖12
41.电机壳13
42.导热悬臂梁14
43.膨胀腔15
44.线圈绕组16
45.驱动骨架17
46.安装槽18
47.环状支架片体19
48.肋板20
49.上盖体21
50.下盖体22
51.限位腔24
52.转子导热板25
53.转子26
54.叶片组件27
55.pcb控制板28
56.电机轴29
具体实施方式
57.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。
58.图1-图8所展示为本实用新型一种电机绕组散热装置实施例，一种电机绕组散热装置，其包括线圈架10和若干磁致伸缩驱动器11和若干散热端盖12，线圈架10设置在电机壳13内，线圈架10靠近电机壳13内壁的侧边具有若干导热悬臂梁14，线圈架10周向分布若干膨胀腔15，磁致伸缩驱动器11和散热端盖12均设置在膨胀腔15内，磁致伸缩驱动器11、散热端盖12和导热悬臂梁14依次相互抵靠，磁致伸缩驱动器11受到线圈绕组16产生的磁力通过散热端盖12驱动导热悬臂梁14靠近或远离电机壳13内壁。
59.在本实例中，电机工作过程中，电机的线圈绕组16通电产生磁力，磁致伸缩驱动器11受到磁力作用而在膨胀腔15中驱动线圈架10的导热悬臂梁14活动，以靠近电机壳13内壁，以减小线圈架10与电机壳13内壁之间的间隙，从而增加电机散热效果，此过程中，电机转速越高，产生的热量越高，与之相对应的，线圈绕组16产生的磁力越大，线圈架10的边缘越靠近电机壳13内壁，从而散热效果越好。
60.与现有的结构不可变的电机散热外壳相比，第一，电机工作时，线圈架10的导热悬臂梁14与电机壳13内壁之间间隙缩小，提升散热效果，且风机工作电流越大，间隙越小，散热效果越好，电机单位时间内产生的热量越多，其散热效果越好，具有适应性地改变散热能力的作用；第二，在电机不工作时，线圈架10的导热悬臂梁14不会向外扩张，线圈架10与电机壳13内壁之间的间隙比较大，便于将线圈架10安装在电机壳13内，方便后续的维护。
61.在本实施中，如图7所示，膨胀腔15具有朝向导热悬臂梁14的开口，且导热悬臂梁14的长度与开口的长度相对应，导热悬臂梁14挡住膨胀腔15的开口。
62.在其他实施例中，如图8所示，导热悬臂梁14的长度大于膨胀腔15开口，导热悬臂梁14的一部分用于遮挡膨胀腔15的开口，以使的磁致伸缩驱动器11的端部抵住导热悬臂梁14。
63.优选的，散热端盖12材质为铜。
64.在本实例中，散热端盖12材质取铜，可大大增加散热端盖12的导热性能。
65.在其他实施例中，散热端盖12的材质为散热性好的金属材料，包括但不限于钢、铝、铝合金。
66.优选的，电机绕组散热装置包括设置在膨胀腔15内的驱动骨架17，驱动骨架17具有至少一个贯穿的安装槽18，磁致伸缩驱动器11设置在安装槽18内，散热端盖12位于安装槽18的开口处，磁致伸缩驱动器11的端部连接散热端盖12。
67.在本实例中，如图5所示，驱动骨架17上安装有至少一个磁致伸缩驱动器11，驱动骨架17起到装载多个磁致伸缩驱动器11的作用，至少一个磁致伸缩驱动器11受到线圈绕组16产生的磁力作用，并同时驱动散热端盖12活动，可大大增加散热端盖12活动的力量，以便能更轻松的将导热悬臂梁14向外推动。
68.如图5、图7和图8所示，膨胀腔15为矩形，三个膨胀腔15由上到下均匀间隔分布在
驱动骨架17上，这样一个驱动骨架17可以装载三个磁致伸缩驱动器11，且三个磁致伸缩驱动器11同时驱动散热端盖12活动，增加推动散热端盖12的推力；另外，磁致伸缩驱动器11与驱动骨架17分体式设计，磁致伸缩驱动器11可单独的拆卸，方便更换维护。
69.驱动骨架17外表为适应并贴合膨胀腔15的矩形体，从而能增大膨胀腔15内壁与驱动骨架17的接触面积，提高导热效果。
70.在其他实施例中，线圈绕组16产生的磁力方向a与磁致伸缩驱动器11的伸缩方向b相顺应，方向a与方向b之间形成0-90度夹角，优选的，方向a与方向b形重合，此时，线圈绕组16的磁力能够完全作用到磁致伸缩驱动器11的上并转为伸缩运动。
71.优选的，两个相对的散热端盖12设置于膨胀腔15内，其中一个散热端盖12连接驱动骨架17，至少一个磁致伸缩驱动器11位于两个散热端盖12的中间，且磁致伸缩驱动器11的两端分别与两个散热端盖12连接或相抵。
72.在本实例中，如图5所示，两个散热端盖12的端面均与膨胀腔15的内壁相抵，具体的，导热悬臂梁14具有弹性并抵住外侧散热端盖12，使得外侧散热端盖12、磁致伸缩驱动器11、内侧散热端盖12依次抵靠，并使内侧散热端盖12抵靠在膨胀腔15的内壁。在其他实施例中，
73.电机内部产生的热量通过第一个散热端盖12、驱动骨架17、磁致伸缩驱动器11、第二个散热端盖12和导热悬臂梁14传导到电机壳13上，同时采用两个散热端盖12的设计有利于加快热量从膨胀腔15内壁传递到磁致伸缩驱动器11上，其中与驱动骨架17连接的散热端盖12抵住磁致伸缩驱动器11的一端，另一个可相对驱动骨架17活动的散热端盖12被磁致伸缩驱动器11的另一端驱动。
74.优选的，若干导热悬臂梁14绕线圈架10的回转轴线均匀圆周分布，一个磁致伸缩驱动器11伸缩并推动至少一个导热悬臂梁14在线圈架10侧边弹性摆动。
75.在本实例中，如图3所示，导热悬臂梁14均匀圆周分布首先有利于使得线圈架10侧边散热均匀，避免出现局部高温点状况，其次有利于保持线圈架10侧边规整，方便线圈架10顺利的安装在电池壳内。
76.在其他实施例中，如图3所示，导热悬臂梁14为金属弹片，在不受外力作用的初始状态下，其外表不凸出于线圈架10的侧边，以方便线圈架10安装在电机壳13内；优选的，线圈架10的形状为圆柱形，导热悬臂梁14为与圆柱半径一致的弧形梁。
77.在其他实施例中，导热悬臂梁14被磁致伸缩驱动器11向外推动靠近并抵住电机壳13内壁，磁致伸缩驱动器11进一步推动导热悬臂梁14活动，导热悬臂梁14能变形以使更多部位与电机壳13内壁相抵，从而增加散热面积。
78.在其他实施例中，一个磁致伸缩驱动器11伸缩并推动多个导热悬臂梁14摆动，从而减少磁致伸缩驱动器11的数量，以降低制造成本。
79.优选的，如图4所示，线圈架10包括若干相互堆叠的环状支架片体19，环状支架片体19内环设有若干肋板20，肋板20沿环状支架片体19的径向向内延伸，肋板20绕环状支架片体19的中心圆周分布，肋板20上设有膨胀腔15，线圈绕组16缠绕在肋板20外并将膨胀腔15和磁致伸缩驱动器11部分或全部包围。
80.在本实例中，堆叠的环状支架片体19组合形成线圈架10，并作为电机的定子，其中肋板20作为线圈绕组16缠绕的部位，膨胀腔15设置在肋板20上，一方面可减小定子和电机
的整体质量，实现轻量化设计，另一方面，膨胀腔15在此位置，线圈绕组16恰好能包围磁致伸缩驱动器11，使其以最靠近线圈绕组16的位置接受磁力作用，能最大程度地进行伸缩活动。
81.优选的，如图4所示，电机绕组散热装置包括相对设置的上盖体21和下盖体22，上盖体21和下盖体22相对的一面均具有若干周向分布的限位槽，若干限位槽与若干肋板20一一对应，上盖体21的限位槽和下盖体22的限位槽相互靠近，以形成卡住肋板20的限位腔24。
82.在本实例中，上盖体21和下盖体22配合将肋板20和若干环状支架片体19堆叠固定在一起，上盖体21和下盖体22起到限位和固定环状支架片体19的作用。
83.优选的，如图4所示，限位腔24沿线圈架10的径向贯穿，肋板20由限位腔24向线圈架10的中心延伸，并形成转子导热板25，环状支架片体19的外环边缘由线圈架10侧边向外延伸以接近电机壳13的内壁。
84.在本实例中，肋板20朝向线圈架10的中心延伸以靠近电机的转子26，电机内部的热量可最大程度地传导到转子导热板25上，又因环状支架片体19向外延伸靠近电机壳13内壁，从而使得热量能更容易的传递到电机壳13上。
85.一种风机，其包括上述的电机绕组散热装置。
86.如图1所示，风机包括电机和叶片组件27，电机轴29的一端安装叶片组件27，风机包括有风机壳、定子和转子26，定子包括线圈架10、线圈绕组16和附加部件。
87.附件部件包括pcb控制板28，用于控制线圈绕组16的电流。
88.定子安装在风机壳中，转子可转动的设置在线圈架10中心形成的转动腔，pcb控制板28盖在线圈架的一端，将线圈绕组闭合保护起来，以保护线圈架上的线圈绕组16，避免灰尘落入到线圈绕组16上。
89.电机不工作时，线圈架10上的导热悬臂梁14与电机壳13内壁之间形成间隙，便于将线圈架10安装在电机壳13内，方便后续的维护；电机工作时，导热悬臂梁14与电机壳13内壁之间的间隙减小，提升散热效果，且风机工作电流越大，间隙越小，散热效果越好。
90.一种燃气热水器，其包括上述的风机。
91.风机为燃气热水器提供足够的风量，或为燃气热水器排气。
92.燃气热水器在工作时，附近温度急剧提高，不工作时，附近温度下降，采用本风机，由于风机具有良好的适应性散热能力，能够适应燃气热水器附近温度急剧变化的工况。
93.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。