热致动电机绕组散热装置、风机、燃气热水器的制作方法

1.本实用新型涉及一种热致动电机绕组散热装置、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.本实用新型为解决第一个技术问题，提供一种热致动电机绕组散热装置、风机、燃气热水器。
6.本实用新型解决第一个技术问题所采用的技术方案是：一种热致动电机绕组散热装置，包括线圈架和若干石蜡驱动器，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，所述石蜡驱动器设置在所述膨胀腔内并与所述导热悬臂梁相抵，所述石蜡驱动器包括石蜡，所述石蜡受到电机产生的热量，其体积发生变化以驱动所述导热悬臂梁靠近或远离所述电机壳的内壁。
7.在本方案中，电机工作时会自然产生热量，石蜡驱动器中的石蜡受热体积增加，从而推动导热悬臂梁贴近电机壳的内壁，电机内部温度越高，石蜡体积膨胀越大，导热悬臂梁越靠近电机壳内壁，电机散热效果越好。
8.本实用新型由于采用了导热悬臂梁和石蜡驱动器，首先，其散热能力是根据电机内部温度可适应性调节的，随电机发热量的递增，导热悬臂梁在石蜡驱动器的推动下靠近电机壳，自身的散热能力增加，能够适应燃气热水器附近温差变化大的工况，避免电机自身由于散热效果差导致寿命降低，甚至损坏；其次，石蜡受热融化的温度比较低，能够适应电机内部温度变化范围，其融化的过程就是吸热的过程，于此同时，融化后其体积增大，并推动导热悬臂梁弹性地向外活动，此过程将电机产生的热能吸收并对外做功以降低电机中心的温度；最后，利用石蜡受热膨胀的特性，为导热悬臂梁提供驱动力，由于散热装置未采用电子电路装置，动力可靠，寿命长，且石蜡便于更换维修，大大降低了制造和维护成本。
9.较佳的，所述石蜡驱动器包括驱动套筒和驱动杆，所述驱动套筒具有驱动腔，所述驱动腔内依次设置所述驱动杆和所述石蜡，所述石蜡受热体积发生变化带动所述驱动杆在所述驱动腔内向外或向内滑动。
10.在本方案中，石蜡受热膨胀推动驱动杆在驱动腔内滑动，利用驱动杆推动导热悬
臂梁活用，将石蜡的体积变化反应到驱动杆的伸缩量。
11.较佳的，所述驱动腔包括石蜡腔和滑杆腔，所述石蜡腔的横截面积大于所述滑杆腔的横截面积，所述驱动杆在所述滑杆腔中滑动，所述石蜡设置在所述石蜡腔中。
12.在本方案中，由于石蜡腔的横截面积大于滑杆腔的横截面积，大大增加了石蜡腔的体积，石蜡腔中可容纳更多石蜡，在同样的温度上升量的情况下，更多体积的石蜡其体积增加量越大，滑杆的滑动量越长，因此，本方案可大大增加滑杆的滑动距离和驱动力。
13.较佳的，所述热致动电机绕组散热装置包括设于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，所述石蜡驱动器设置在所述安装槽内。
14.在本方案中，驱动骨架上安装有至少一个石蜡驱动器，驱动骨架起到装载多个石蜡驱动器的作用，至少一个石蜡驱动器同时驱动散热端盖活动，以便能更轻松的将导热悬臂梁向外推动。
15.较佳的，所述热致动电机绕组散热装置包括设于所述膨胀腔内的两个相对的散热端盖，至少一个所述石蜡驱动器位于两个所述散热端盖的中间，其中一个所述散热端盖连接所述驱动骨架，且所述石蜡驱动器的两端与所述散热端盖相连或相抵，一个所述散热端盖与所述导热悬臂梁相抵，另一个所述散热端盖与所述膨胀腔的内壁相抵；或，所述膨胀腔内设置一个散热端盖，所述石蜡驱动器的一端与所述膨胀腔的内壁相抵，所述石蜡驱动器的另一端与所述散热端盖相抵，所述散热端盖与所述导热悬臂梁相抵。
16.在本方案中，采用两个散热端盖的情况下，散热效果更好，其原因是，电机内部热量通过膨胀腔内壁传递到第一个散热端盖、石蜡驱动器、第二个散热端盖、导热悬臂梁和电机壳；采用一个散热端盖，散热效果稍差，但是，由于其空出更多空间，可供石蜡驱动器的驱动杆伸缩活动，因此，增加了石蜡驱动器的伸缩范围。
17.较佳的，所述散热端盖的材料为铜。
18.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。
19.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，一个所述石蜡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。
20.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，一个石蜡驱动器能够推动至少一个导热悬臂梁的设计，可减少石蜡驱动器的使用数量，从而降低制造成本。
21.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侧圆周分布若干肋板，所述肋板沿所述环状支架片体的径向向内延伸，所述肋板上设有所述膨胀腔，线圈绕组缠绕在所述肋板外并将所述膨胀腔和所述石蜡驱动器部分或全部包围。
22.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，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，线圈绕组恰好能包围石蜡驱动器，使石蜡驱动器靠近电机中心的高温区域，能最大程度地进行伸缩活动。
23.较佳的，所述热致动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。
24.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。
25.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电机壳内壁。
26.在本方案中，肋板朝着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。
27.一种风机，其包括上述的热致动电机绕组散热装置。
28.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。
29.一种燃气热水器，其包括上述的风机。
30.风机为燃气热水器提供足够的风量，或为燃气热水器排气。由于燃气热水器附近的温度变化较大，使用上述风机刚好适应于温差变化大的工况，相较于现有燃气热水器，使用上述风机能大大延长燃气热水器的使用寿命。
31.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。
32.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型由于采用了导热悬臂梁和石蜡驱动器，首先，其散热能力是根据电机内部温度可适应性调节的，随电机发热量的递增，导热悬臂梁在石蜡驱动器的推动下靠近电机壳，自身的散热能力增加，能够适应燃气热水器附近温差变化大的工况，避免电机自身由于散热效果差导致寿命降低，甚至损坏；其次，石蜡受热融化的温度比较低，能够适应电机内部温度变化范围，其融化的过程就是吸热的过程，于此同时，融化后其体积增大，并推动导热悬臂梁弹性地向外活动，此过程将电机产生的热能吸收并对外做功以降低电机中心的温度；最后，利用石蜡受热膨胀的特性，为导热悬臂梁提供驱动力，由于散热装置未采用电子电路装置，动力可靠，寿命长，且石蜡便于更换维修，大大降低了制造和维护成本。
附图说明
33.图1为本实用新型实施例的半剖图。
34.图2为本实用新型实施例的线圈架处的结构示意图。
35.图3为线圈架顶部去除pcb控制板的俯视图。
36.图4为线圈架的局部剖视图。
37.图5为石蜡驱动器的半剖图。
38.图6为图3中a处实施例一的结构示意图。
39.图7为图3中a处实施例二的结构示意图。
40.附图标记说明：
41.线圈架10
42.石蜡驱动器11
43.散热端盖12
44.电机壳13
45.导热悬臂梁14
46.膨胀腔15
47.线圈绕组16
48.驱动骨架17
49.安装槽18
50.环状支架片体19
51.肋板20
52.上盖体21
53.下盖体22
54.限位腔24
55.转子导热板25
56.转子26
57.叶片组件27
58.pcb控制板28
59.电机轴29
60.石蜡腔30
61.滑杆腔31
62.驱动器端盖32
63.限位板33
具体实施方式
64.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。
65.图1-图7所展示为本实用新型一种热致动电机绕组散热装置实施例，一种热致动电机绕组散热装置，包括线圈架10和若干石蜡驱动器11，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，石蜡驱动器11设置在膨胀腔15内并与导热悬臂梁14相抵，石蜡驱动器11包括石蜡，石蜡受到电机产生的热量，其体积发生变化以驱动导热悬臂梁14靠近或远离电机壳13的内壁。
66.在本实例中，如图1和图3所示，电机工作时会自然产生热量，石蜡驱动器11中的石蜡受热体积增加，从而推动导热悬臂梁14贴近电机壳13的内壁，电机内部温度越高，石蜡体积膨胀越大，导热悬臂梁14越靠近电机壳13内壁，电机散热效果越好。
67.由于采用了导热悬臂梁14和石蜡驱动器11，首先，其散热能力是根据电机内部温度可适应性调节的，随电机发热量的递增，导热悬臂梁14在石蜡驱动器11的推动下靠近电机壳13，自身的散热能力增加，能够适应燃气热水器附近温差变化大的工况，避免电机自身由于散热效果差导致寿命降低，甚至损坏；其次，石蜡受热融化的温度比较低，能够适应电机内部温度变化范围，其融化的过程就是吸热的过程，于此同时，融化后其体积增大，并推动导热悬臂梁14弹性地向外活动，此过程将电机产生的热能吸收并对外做功以降低电机中心的温度；最后，利用石蜡受热膨胀的特性，为导热悬臂梁14提供驱动力，由于散热装置未
采用电子电路装置，动力可靠，寿命长，且石蜡便于更换维修，大大降低了制造和维护成本。
68.在本实施例中，导热悬臂梁14本身具有弹性，导热悬臂梁14受外力推拉可相对线圈架10的侧边弹性摆动。在其他实施例中，导热悬臂梁14在线圈架10的侧边转动连接，且导热悬臂梁14与线圈架10之间设有弹性件，具体为弹簧，用于将导热悬臂梁14拉回到初始位置，该初始位置为导热悬臂梁14贴紧线圈架10的位置。
69.优选的，如图5所示，石蜡驱动器11包括驱动套筒和驱动杆，驱动套筒具有驱动腔，驱动腔内依次设置驱动杆和石蜡，石蜡受热体积发生变化带动驱动杆在驱动腔内向外或向内滑动。
70.在本实例中，石蜡受热膨胀推动驱动杆在驱动腔内滑动，利用驱动杆推动导热悬臂梁14弹性活动，将石蜡的体积变化反应到驱动杆的伸缩量。具体实施时，驱动套筒的一端设置有可拆卸的驱动器端盖32，具体为，驱动器端盖32与驱动套筒螺纹连接，需要说明的是，可拆卸连接不仅仅包括上述螺纹连接。驱动器端盖32朝外侧的一端与散热端盖12连接。
71.优选的，如图5所示，驱动腔包括石蜡腔30和滑杆腔31，石蜡腔30的横截面积大于滑杆腔31的横截面积，驱动杆在滑杆腔31中滑动，石蜡设置在石蜡腔30中。
72.在本实例中，由于石蜡腔30的横截面积大于滑杆腔31的横截面积，大大增加了石蜡腔30的体积，石蜡腔30中可容纳更多石蜡，在同样的温度上升量的情况下，更多体积的石蜡其体积增加量越大，滑杆的滑动量越长，因此，本方案可大大增加滑杆的滑动距离和驱动力。优选的，石蜡腔30与滑杆腔31均为的圆柱形腔体，且石蜡腔30与滑杆腔31同轴。石蜡腔30与滑杆腔31同轴方便加工，节约成本，圆柱形腔体使得驱动杆便于在其中滑动。
73.在其他实施例中，驱动杆位于石蜡腔30的端部设有密封中盖，密封中盖在石蜡腔30中滑动，且由于石蜡腔30的横截面积大于滑杆腔31的横截面积，驱动杆的受力的面积大大增加，驱动杆推力也大大增加。
74.优选的，如图3和图5所示，热致动电机绕组散热装置包括设于膨胀腔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，石蜡驱动器11设置在安装槽18内，具体实施时，驱动架上具有均匀间隔设置的安装槽18，三个安装槽18沿着纵向，即平行于线圈架10回转轴线的方向线性阵列。
75.在本实例中，驱动骨架17上安装有至少一个石蜡驱动器11，驱动骨架17起到装载多个石蜡驱动器11的作用，至少一个石蜡驱动器11同时驱动散热端盖12活动，以便能更轻松的将导热悬臂梁14向外推动。
76.在其他实施例中，石蜡驱动器11插入到安装槽18内，且石蜡驱动器11的部分或全部侧边和部分或全部端面与安装槽18内壁相抵，从而增加石蜡驱动器11的导热直接面积。
77.优选的，如图3所示，热致动电机绕组散热装置包括设于膨胀腔15内的两个相对的散热端盖12，至少一个石蜡驱动器11位于两个散热端盖12的中间，其中一个散热端盖12连接驱动骨架17，且石蜡驱动器11的两端与散热端盖12相连或相抵，一个散热端盖12与导热悬臂梁14相抵，另一个散热端盖12与膨胀腔15的内壁相抵；或，膨胀腔15内设置一个散热端盖12，石蜡驱动器11的一端与膨胀腔15的内壁相抵，石蜡驱动器11的另一端与散热端盖12相抵，散热端盖12与导热悬臂梁14相抵。
78.在本实例中，采用两个散热端盖12的情况下，散热效果更好，其原因是，电机内部热量通过膨胀腔15内壁传递到第一个散热端盖12、石蜡驱动器11、第二个散热端盖12、导热
悬臂梁14和电机壳13。
79.在其他实施例中，采用一个散热端盖12，散热效果稍差，但是，由于其空出更多空间，可供石蜡驱动器11的驱动杆伸缩活动，因此，增加了石蜡驱动器11的伸缩范围和推力。
80.如图3所示，膨胀腔15的壁体设有凸起，凸起与散热端盖12相抵，在其他实施例中，凸起具有弹性，起到紧固石蜡驱动器11的作用，避免电机受外力作用，或长时间震动，导致石蜡驱动器11与膨胀腔15壁体之间发生震动或摩擦，避免两者的摩擦和震动降低电机的导热效果。
81.优选的，散热端盖12的材料为铜。
82.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。
83.在其他实施例中，散热端盖12还可以选用铝、钢等金属材质，散热效果同样不错。
84.优选的，如图3所示，若干导热悬臂梁14绕线圈架10的回转轴线均匀圆周分布，一个石蜡驱动器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。
85.在本实例中，导热悬臂梁14均匀圆周分布首先有利于线圈架10侧边散热均匀，避免出现局部高温点状况，一个石蜡驱动器11能够推动至少一个导热悬臂梁的设计，可减少石蜡驱动器11的使用数量，从而降低制造成本。
86.在本实施中，如图6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。
87.在其他实施例中，如图7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，以使的石蜡驱动器11的端部抵住导热悬臂梁14。
88.在本实施例中，如图6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。
89.在其他实施例中，导热悬臂梁14被石蜡驱动器11向外推动靠近并抵住电机壳13内壁，石蜡驱动器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。
90.在其他实施例中，一个石蜡驱动器11伸缩并推动多个导热悬臂梁14摆动，从而减少石蜡驱动器11的数量，以降低制造成本。
91.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内侧圆周分布若干肋板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和石蜡驱动器11部分或全部包围。
92.在本实例中，堆叠的环状支架片体19组合形成线圈架10，作为电机的定子，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，线圈绕组16恰好能包围石蜡驱动器11，使石蜡驱动器11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。
93.优选的，如图4所示，热致动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。
94.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。
95.优选的，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内壁。
96.在本实例中，如图3和图4所示，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。
97.一种风机，其包括上述的热致动电机绕组散热装置。
98.如图1所示，风机包括电机和叶片组件27，电机的轴端安装叶片组件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，附件部件包括限位板33，pcb控制板28，限位板33用于辅助定位若干相互堆叠的环状支架片体19，pcb盖设在线圈架10端部，以遮盖线圈绕组16，起到防尘的作用。
99.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。
100.一种燃气热水器，其包括上述的风机。
101.风机为燃气热水器提供足够的风量，或为燃气热水器排气，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。
102.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。