CN110635632A - 马达装置及散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开马达装置及散热装置。马达装置中：马达本体包括多个间隔排列的鳍片，设置在马达本体的一侧部；马达驱动器壳体包含一底面，底面面向马达本体的侧部，底面与侧部之间保持一间隔，马达驱动器壳体不接触马达本体；马达控制电路板设置在马达驱动器壳体内，与底面相临设置；散热装置设置在马达本体的一端部，并与马达驱动器壳体连接，散热装置包括一散热壳体以及仅一风扇，散热壳体具有彼此相通的一入风口和一第一出风口，第一出风口朝向该底面与该侧部之间的该间隔，仅一风扇设置在散热壳体中；隔热件的两端分别接触马达本体及散热壳体；固接件贯穿隔热件，将散热壳体固定在马达本体的端部。

Description

马达装置及散热装置

技术领域

本发明涉及一种马达及散热装置，尤其涉及一种一体化马达及一体化马达的散热装置。

背景技术

一体化马达(Integrated motor drive，IMD)装置主要包括一马达以及一马达驱动器，马达被马达驱动器驱动而旋转，常见的马达驱动器是变频器。另外，马达驱动器也可有控制器来控制马达的转速。

举例来说，以整个一体化马达装置的结构来看，马达和变频器是组装在一起以整合变频器与马达，优点在于节省能源与节省空间，马达和变频器之间可以不需很长且昂贵的连接线，也只需要较少的外部连接及较少的布线。这样的整合方式可以减少一体化马达装置所需的空间，而且较少的布线也使线路较不杂乱。

一般一体化马达的变频器通常锁附在马达壳体的上方，并通过壳体上的鳍片进行散热。但这种一体化的设计，因变频器与壳体之间不会有减震装置，马达振动容易直接传导到变频器，导致变频器的电子组件可能因振动而损坏，电子组件在长期受到震动下会降低其寿命及可靠度。而且，马达运转时产生的热能也会随着马达壳体传导到变频器，因而导致变频器的散热效果不佳，变频器的电子组件在高温环境下，其寿命及可靠度同样也会降低。

因此，有必要提出一种一体化马达及其散热装置，能避免马达振动直接传导到驱动器，并提供散热功能，实为当前重要的课题之一。

发明内容

鉴于上述课题，本发明提出一种马达装置及散热装置，能避免马达振动直接传导到驱动器，并提供散热功能。

一种马达装置包括一马达本体、一马达驱动器壳体、一马达控制电路板、一散热装置、一隔热件以及至少一固接件。马达本体包括多个间隔排列的鳍片，设置在马达本体的一侧部；马达驱动器壳体包含一底面，底面面向马达本体的侧部，底面与侧部之间保持一间隔，马达驱动器壳体不接触马达本体；马达控制电路板设置在马达驱动器壳体内，与底面相临设置；散热装置设置在马达本体的一端部，并与马达驱动器壳体连接，散热装置包括一散热壳体以及仅一风扇，散热壳体具有彼此相通的一入风口和一第一出风口，第一出风口朝向该底面与该侧部之间的该间隔，仅一风扇设置在散热壳体中；隔热件的两端分别接触马达本体及散热壳体；固接件贯穿隔热件，将散热壳体固定在马达本体的端部。

在一实施例中，鳍片中的其中两个相邻鳍片与该侧部形成一第一流道，一第一气流从该第一出风口流出并流经该第一流道。

在一实施例中，马达驱动器壳体包括多个散热片，散热片设置在底面，马达控制电路板产生的热传导至散热片。

在一实施例中，散热片间隔排列，其中两个散热片之间形成有一第二流道，一第二气流从该第一出风口流出并流经第二流道。

在一实施例中，第一出风口的范围涵盖鳍片，并涵盖散热片的一部分。

在一实施例中，散热壳体具有一第二出风口，马达驱动器壳体具有与第二出风口相通的一第二入风口，一第三气流从第二出风口经第二入风口流到马达驱动器壳体的内部，流经马达控制电路板，并在马达驱动器壳体的一第三出风口流出。

在一实施例中，第一出风口及该第二出风口位于散热壳体的同一侧。

在一实施例中，第一出风口为一环状开口。

在一实施例中，第一出风口包括多个开口，开口分别对应鳍片呈环状间隔排列。

在一实施例中，固接件为一弹性螺丝。

在一实施例中，隔热件不遮住所述第一出口。

在一实施例中，散热壳体更包括一第四出风口，朝向马达本体的端部。

在一实施例中，风扇的转轴与马达本体的一转轴不共轴。

在一实施例中，风扇的一直径小于马达本体的一外径，风扇的转轴位在马达本体的转轴与马达驱动器壳体之间。

在一实施例中，风扇的一直径大于马达本体的一外径，风扇的直径涵盖马达本体的外径及马达驱动器壳体的一部分。

一种散热装置用于一马达本体以及一马达驱动器壳体，散热装置包括一散热壳体、仅一风扇、一隔热件以及至少一固接件。散热壳体设置在马达本体的一端部，并与马达驱动器壳体连接以固定马达驱动器壳体，使马达驱动器壳体与马达本体之间保持一间隔，马达驱动器壳体不接触马达本体，散热壳体具有彼此相通的一入风口和一第一出风口，第一出风口朝向马达驱动器壳体与马达本体之间的间隔；仅一风扇设置在散热壳体中；隔热件两端分别接触马达本体及散热壳体；至少一固接件贯穿该隔热件，将散热壳体固定在马达本体的端部。

承上所述，在本案的马达本体以及马达驱动器壳体中，散热壳体设置在马达本体的端部，并与马达驱动器壳体连接以固定马达驱动器壳体，使马达驱动器壳体与马达本体之间保持一间隔，马达驱动器壳体不接触马达本体。因此，马达本体振动不会直接传导到驱动器，降低驱动器的电子组件受到震动，而且，马达本体运转时产生的热能不会直接随着马达本体的外壳传导到驱动器，因而可延长组件寿命及增进驱动器的可靠度。

附图说明

图1A为一实施例的马达装置的示意图。

图1B为图1A的马达装置的前视图。

图1C为图1A的马达装置的侧视图。

图2A为马达装置的变化方式的前视图。

图2B为图2A中驱动器壳体的示意图。

图3A为马达装置的变化方式的前视图。

图3B为图3A中驱动器壳体的示意图。

图4为马达装置的变化方式的前视图。

图5A至图5C为散热装置的变化方式的示意图。

图6A至图6C为散热装置与马达本体的变化方式的前视图。

图7为驱动器壳体的变化方式的示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明根据本发明优选实施例的一种马达装置及散热装置，其中相同的组件将以相同的参考符号加以说明。

请先参考图1A至图1C所示，图1A为一实施例的马达装置的示意图，图1B为图1A的马达装置的前视图，图1C为图1A的马达装置的侧视图。一马达装置1包括一马达本体2(以下简称本体2)、一马达驱动器壳体31(以下简称驱动器壳体31)、一马达控制电路板32(以下简称控制电路板32)、一散热装置4、一隔热件51以及至少一固接件52。

驱动器壳体31和控制电路板32可统称为一马达驱动器3(以下简称驱动器3)，马达装置1是一体化马达(Integrated motor drive，IMD)，借助散热装置4来整合本体2与驱动器3。驱动器3的设计可以完全配合所连接的本体2，因此能够充分发挥本体2的效能且大幅简化了传统上马达、感测组件、驱动器、与控制系统之间的配线。

本体2包括多个间隔排列的鳍片21，鳍片21设置在本体2的一侧部23，侧部23位于本体2的外壳。本体2还包括一转轴22，转轴22从外壳的一端露出并朝外延伸，转轴22可连接其他组件并带动其旋转。本体2的内部组件设置在本体2的外壳内，内部组件例如是转子以及定子等，转轴22安装在转子上，转子带动转轴22旋转。

驱动器壳体31包含一底面311，底面311面向本体2的侧部23，底面311与侧部23之间保持一间隔G，驱动器壳体31不接触本体2。控制电路板32设置在驱动器壳体31内，与底面311相临设置。控制电路板32本身或其组件产生的热可通过底面311散逸。

控制电路板32的一面上可设有至少一电子组件321，电子组件例如是晶体管，晶体管例如是功率晶体管。控制电路板32控制马达本体2的转速，举例来说，控制电路板32具有一驱动器电路，驱动器电路与本体2电性连接，以驱动本体2的转轴22旋转。驱动器电路例如是一变频器，其包括多个功率晶体管。另外，依据本体2的电路种类，驱动器电路也可以是换流器或转换器等等。连接控制电路板32及本体2的电线可以设置在散热装置4的一散热壳体41中，例如一电线设置在散热壳体41中，其两端分别从散热壳体41的两开孔穿出，其中一端穿过驱动器壳体31的一开孔连接到控制电路板32，另一端穿过本体2的外壳连接到本体2内部的电子组件例如定子。

另外，控制电路板32也可电性连接一外部控制系统，外部控制系统通过控制电路板32控制马达本体2的转速，例如外部控制系统输出一控制信号到控制电路板32；另一方面，控制电路板32也可有控制器，控制器输出一控制信号到驱动器电路。控制信号是控制从控制电路板32输出到本体2的电流、电压、或频率等，借以控制马达本体2的转速。控制信号例如是PWM信号或是数字信号，数字信号可带有指令。

散热装置4设置在本体2的一端部24，并与驱动器壳体31连接。散热装置4包括散热壳体41以及仅一风扇42，散热壳体41具有彼此相通的一入风口410和一第一出风口411，第一出风口411朝向底面311与侧部23之间的间隔G，风扇42设置在散热壳体41中。风扇42旋转时，气流会从入风口410流入并从第一出风口411流出。

第一出风口411可正朝向或斜朝向间隔G，从第一出风口41流出的气流会直接吹到或流到间隔G。从第一出风口411往间隔G看，第一出风口411的开口可涵盖部分的间隔G，在其他实施例中，第一出风口411的开口可涵盖全部的间隔G，也可以不涵盖间隔G。间隔G是空气隔离层，隔开驱动器壳体31与本体2，在间隔G流动的气流可带走从驱动器3或本体2产生的热。

第一出风口411可正朝向或斜朝向鳍片21，从第一出风口411流出的气流也会直接吹到或流到鳍片21之间。鳍片21中的其中两个相邻鳍片21与侧部23形成一第一流道25，一第一气流F1从第一出风口411流出并流经第一流道25。第一气流F1可带走从本体2产生并通过鳍片21散逸的热。

控制电路板32产生的热因靠近底面311也可利用驱动器壳体31来散热及散热壳体41来散热。举例来说，驱动器壳体31不接触本体2，仅组装在散热壳体41，从控制电路板32产生的热会可经由驱动器壳体31传导到散热壳体41，这些热在散热壳体41与外界热交换进行散热，这些热不会直接从驱动器壳体31传导到本体2。

另外，驱动器壳体31包括多个散热片312，散热片312设置在底面311，控制电路板32产生的热传导至散热片312，这些热也可利用底面311下面的散热片312来散热，第一出风口411可正朝向或斜朝向散热片312，从第一出风口411流出的气流F0也会直接吹到或流到散热片312之间。举例来说，散热片312间隔排列，其中两个散热片312之间形成有一第二流道313，一第二气流F2从第一出风口411流出并流经第二流道313。第二气流F2可带走从控制电路板32产生并通过散热片312散逸的热。

隔热件51的两端分别接触本体2及散热壳体41，固接件52贯穿隔热件51，将散热壳体41固定在本体2的端部24。固接件例如是一弹性螺丝，但也可以是其他类型的固接组件。隔热件51能降低本体2传导至散热壳体41的热，阻隔本体2与散热壳体41之间的热交换。由于驱动器3未与本体2直接接触，隔热件51也降低本体2与驱动器3通过散热壳体41传导到对方的热，因而可让控制电路板32产生的热尽可能地只传导到散热壳体41而不会传导到本体2，也尽可能地的降低本体2传导至驱动器3的废热。

隔热件51可作为散热壳体41与本体2之间的阻尼，用以吸收本体2的震动，也可避免本体2的震动传到驱动器3，可以保护驱动器3的电子零件不受震动的影响。

另外，散热壳体41具有一第二出风口412，风扇42旋转时，气流会从入风口410流入并从第二出风口412流出。驱动器壳体31具有与第二出风口412相通的一第二入风口314，一第三气流F3从第二出风口412经第二入风口314流到驱动器壳体31的内部，然后流经控制电路板32，并在驱动器壳体31的一第三出风口315流出。第三气流F3可带走从控制电路板32及其电子组件321产生并在驱动器壳体31内部散逸的热。

第一出风口411及第二出风口412位于散热壳体41的同一侧，并位于风扇的出风侧。风扇42旋转时，气流会从入风口410流入，然后从风扇的入风侧流到出风侧，在并出风侧分别流到第一出风口411及第二出风口412且流出。

第一出风口411可为一环状开口，其范围涵盖鳍片21的一部分，并涵盖散热片312的一部分。隔热件51不遮住第一出风口411。风扇42的一直径大于本体2的一外径，风扇42的直径涵盖本体2的外径及驱动器壳体31的一部分。以驱动器壳体31在上、本体2在下来看，在高度上，风扇42的转轴位于本体2的转轴22与驱动器壳体31之间。

散热装置4中仅设置一个风扇42，并利用一个风扇42同时吹向本体2以及驱动器3，散热装置4不仅能整合本体2与驱动器3，也能精简地替本体2与驱动器3散热。

请参考图2A与图2B所示，图2A为马达装置的变化方式的前视图，图2B为图2A中驱动器壳体的示意图。其中，与图1A至图1C中相同、类似或对应的组件以相同的参考符号标示。在马达装置1a中，驱动器壳体31a包括一延伸部316，延伸部316安装在散热壳体41a上，以将驱动器壳体31a固定在散热壳体41a，延伸部316例如为L字形。第二入风口314处的驱动器壳体31a可以不用固定在第二出风口412处的散热壳体41a，但在其他实施例中，驱动器壳体31a可以在延伸部316与第二入风口314处都固定到散热壳体41a。

另外，控制电路板32a的两面设有电子组件321、322，电子组件321、322例如是晶体管，晶体管例如是功率晶体管。第三气流F3可带走从控制电路板32a及其电子组件321、322产生并在驱动器壳体31a内部散逸的热。

请参考图3A与图3B所示，图3A为马达装置的变化方式的前视图，图3B为图3A中驱动器壳体的示意图。其中，与其他图中相同、类似或对应的组件以相同的参考符号标示。在马达装置1b中，驱动器壳体31b没有第二入风口，散热壳体41b没有第二出风口。

请参考图4所示，图4为马达装置的变化方式的前视图。其中，与其他图中相同、类似或对应的组件以相同的参考符号标示。在马达装置1c中，驱动器壳体31c在延伸部316具有一安装部317，散热装置4c在散热壳体41c的顶端具有鳍片43，驱动器壳体31c通过安装部317固定在鳍片43上。安装部317与鳍片43的固定方式可以是锁合或卡合等等。驱动器3c的热可通过鳍片43散逸。

另外，散热壳体41c更包括一第四出风口413，朝向本体2的端部24，隔热件51c可具有通孔511，通孔511对准第四出风口413，从第四出风口413流出的气流可吹向本体2，借以协助本体2散热。另在，本体2在端部24可设有通孔，以供从第四出风口413流出的气流可出入本体2内，协助本体2内部散热。

请参考图5A至图5C所示，图5A至图5C为散热装置的变化方式的示意图。其中，与其他图中相同、类似或对应的组件以相同的参考符号标示。

在图5A的散热装置4d中，入风口410d位于散热壳体41d的侧面，在散热壳体41d的第一出风口411d的相对侧可以没有入风口。另外，第一出风口411d处可以是一个开口，开口上安装遮网，遮网的中央可供本体2及固接件52安装，遮网的通孔作为第一出风口411d。当本体2的端部24大于遮网的中央时，第一出风口411d除了朝向间隔G也会朝向本体2的端部24。第一出风口411的范围可涵盖全部鳍片21。

图5B是以侧视图来呈现，在图5B的散热装置4e中，第一出风口411e包括多个开口，开口分别对应本体2的鳍片21呈环状间隔排列。举例来说，第一出风口411e的开口数量和鳍片21数量一致，各开口是对准鳍片21间的间隔，各开口之间的隔体是对应地朝各鳍片21设置。借此可让第一出风口411e流出的气流集中吹往本体2，例如集中吹往第一流道25或集中吹往侧部23。一个开口流出的气流可主要的仅流到对应的其中一个第一流道25。

图5C是以侧视图来呈现，在图5C的散热装置4f中，第一出风口411f包括多个开口，开口除了对准鳍片21间的间隔，也还对准本体2的端部24。另外，一个开口可涵盖多个鳍片21间的间隔，一个开口流出的气流可流到多个第一流道25。

请参考图6A至图6C所示，图6A至图6C为散热装置与马达本体的变化方式的前视图。其中，与其他图中相同、类似或对应的组件以相同的参考符号标示。为了方便说明，图6A至图6C中部分组件(例如隔热件、固接件等)未示出。

在图6A的散热装置4g中，风扇42g的转轴在轴X上，本体2g的转轴22g也在轴X上，风扇42g的转轴对准本体2g的转轴22g但彼此没有连接，本体2g的转轴22g没有带动风扇42g旋转，本体2g的转轴22g和风扇42g各自旋转。

在图6B的散热装置4h中，风扇42h的转轴与本体2h的转轴22h不共轴，转轴22h通过传动组件44带动风扇42h旋转，传动组件例如是齿轮。风扇42h的一直径可小于本体2h的一外径，以驱动器壳体31在上、本体2h在下来看，在高度上，风扇42h的转轴可位于本体2h的转轴22h与驱动器壳体31之间。另外，入风口410h因没有转轴的轴承设置因而可增大。

在图6C的散热装置4i中，风扇42i的转轴在轴X上，本体2i的转轴22i也在轴X上，风扇42i的转轴与本体2i的转轴22i共轴旋转，本体2i的转轴22i通过联轴器45连接风扇42i旋转。

请参考图7所示，图7为驱动器壳体的变化方式的示意图。其中，与其他图中相同、类似或对应的组件以相同的参考符号标示。驱动器3j中，驱动器壳体31j的底面311j形状可以有弯折以配合本体2的形状。另外，驱动器3j可具有多个控制电路板32j，分别设置在驱动器壳体31j内的不同处，以配合本体2的形状。

综上所述，在本案的马达本体以及马达驱动器壳体中，散热壳体设置在马达本体的端部，并与马达驱动器壳体连接以固定马达驱动器壳体，使马达驱动器壳体与马达本体之间保持一间隔，马达驱动器壳体不接触马达本体。因此，马达本体振动不会直接传导到驱动器，降低驱动器的电子组件受到震动，而且，马达本体运转时产生的热能不会直接随着马达本体的外壳传导到驱动器，因而可延长组件寿命及增进驱动器的可靠度。

以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附的权利要求中。

Claims (16)

1.一种马达装置，其特征在于，所述马达装置包括：

一马达本体，包括多个间隔排列的鳍片，设置在所述马达本体的一侧部；

一马达驱动器壳体，包含一底面，所述底面面向所述马达本体的所述侧部，所述底面与所述侧部之间保持一间隔，所述马达驱动器壳体不接触所述马达本体；

一马达控制电路板，设置在所述马达驱动器壳体内，与所述底面相临设置；

一散热装置，设置在所述马达本体的一端部，并与所述马达驱动器壳体连接，包括：

一散热壳体，具有彼此相通的一入风口和一第一出风口，所述第一出风口朝向所述底面与所述侧部之间的所述间隔；以及

仅一风扇，设置在所述散热壳体中；

一隔热件，两端分别接触所述马达本体及所述散热壳体；以及

至少一固接件，贯穿所述隔热件，将所述散热壳体固定在所述马达本体的所述端部。

2.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述鳍片中的其中两个相邻鳍片与所述侧部形成一第一流道，一第一气流从所述第一出风口流出并流经所述第一流道。

3.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述马达驱动器壳体包括：

多个散热片，设置在所述底面，所述马达控制电路板产生的热传导至所述散热片。

4.根据权利要求3所述的马达装置，其特征在于，所述散热片间隔排列，其中两个所述散热片之间形成有一第二流道，一第二气流从所述第一出风口流出并流经所述第二流道。

5.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述第一出风口的范围涵盖所述鳍片，并涵盖所述散热片的一部分。

6.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，

所述散热壳体具有一第二出风口，所述马达驱动器壳体具有与所述第二出风口相通的一第二入风口，一第三气流从所述第二出风口经所述第二入风口流到所述马达驱动器壳体的内部，流经所述马达控制电路板，并在所述马达驱动器壳体的一第三出风口流出。

7.根据权利要求6所述的马达装置，其特征在于，所述第一出风口和所述第二出风口位于所述散热壳体的同一侧。

8.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述第一出风口为一环状开口。

9.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述第一出风口包括多个开口，该些开口分别对应所述鳍片呈环状间隔排列。

10.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述固接件为一弹性螺丝。

11.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述隔热件不遮住所述第一出口。

12.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述散热壳体更包括：

一第四出风口，朝向所述马达本体的所述端部。

13.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述风扇的转轴与所述马达本体的一转轴不共轴。

14.根据权利要求13所述的马达装置，其特征在于，所述风扇的一直径小于所述马达本体的一外径，所述风扇的转轴位在所述马达本体的所述转轴与所述马达驱动器壳体之间。

15.根据权利要求1所述的马达装置，其特征在于，所述风扇的一直径大于所述马达本体的一外径，所述风扇的所述直径涵盖所述马达本体的所述外径及所述马达驱动器壳体的一部分。

16.一种散热装置，用于一马达本体以及一马达驱动器壳体，其特征在于，所述散热装置包括：

一散热壳体，设置在所述马达本体的一端部，并与所述马达驱动器壳体连接以固定所述马达驱动器壳体，使所述马达驱动器壳体与所述马达本体之间保持一间隔，所述马达驱动器壳体不接触所述马达本体，所述散热壳体具有彼此相通的一入风口和一第一出风口，所述第一出风口朝向所述马达驱动器壳体与所述马达本体之间的所述间隔；

仅一风扇，设置在所述散热壳体中；

一隔热件，两端分别接触所述马达本体及所述散热壳体；以及

至少一固接件，贯穿所述隔热件，将所述散热壳体固定在所述马达本体的所述端部。

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