TWI422125B - The cooling structure of the alternator flywheel - Google Patents

Description

交流發電機飛輪之冷卻構造

本發明係關於一種交流發電機之飛輪裝置，尤指一種應用於該飛輪裝置中之氣冷式冷卻構造設計。

目前交流發電機之飛輪裝置，其主要是包含一繞線圈組及一飛輪，其中以繞線圈組為定子，以內設有環形永久磁鐵的飛輪可旋轉的套設於該繞線圈組外圍作為轉子，飛輪中穿設鎖付固定件連接曲軸箱的曲軸，使飛輪可為被驅動運轉。另為提供引擎室之散熱用途，該飛輪裝置於其飛輪一側壁上進一步鎖付有風扇，風扇可隨同飛輪被驅動旋轉時，一併產生散熱氣流，並藉由導風罩蓋將風扇旋轉產生的氣流導向引擎室提供散熱作用。

惟現有飛輪裝置構造中，雖其飛輪結合了風扇，於風扇隨同飛輪被驅動旋轉時產生對引擎室之散熱功能，然而，該風扇是產生徑向吹出的散熱氣流，吹不到飛輪，而飛輪被驅動旋轉所產生熱以及設於飛輪內的繞線圈組工作所產生熱等，皆無法有效地被散發，加以飛輪本身無較佳的散熱構造，以致飛輪運轉時之溫度偏高，而影響其工作效能。

本發明之主要目的在於提供一種交流發電機飛輪之冷卻構造，希藉此，改善現有交流發電機飛輪冷卻構造所提供之散熱效能不佳的缺點。

為達成前揭目的，本發明所設計的交流發電機飛輪之冷卻構造係包含一飛輪以及組設於該飛輪一側的風扇，所述風扇設有複數散熱葉片，其中，該風扇具有一固定壁，該固定壁上形成數個朝向飛輪側的鏤空部，每一鏤空部中形成冷卻葉片。

本發明藉由前述飛輪冷卻構造設計，其特點是：於飛輪連同風扇被驅動旋轉時，該風扇除以外周緣的散熱葉片產生徑向吹送的氣流，用以通過導風罩蓋而提供引擎必要的散熱氣流，本發明更進一步利用其固定壁鏤空部中的冷卻葉片產生軸向吹送的冷卻氣流吹向飛輪表面，有效提昇對飛輪的冷卻散熱效能，降低飛輪旋轉運動的溫度，使該交流發電機維持較佳出力狀態。

本發明之次一目的，係令該飛輪之外周面進一步形成數散熱鰭片，用以擴大飛輪散熱表面，且於飛輪旋轉可兼具風扇葉片產生散熱氣流的效果。

如第一圖所示，係揭示本發明之飛輪冷卻構造之一較佳實施例結合繞線圈組(3)構成一交流發電機飛輪裝置，所述飛輪冷卻構造係包含一飛輪(1)以及一風扇(2)，其中：如第一、三圖所示，該飛輪(1)包含有一圓環狀外周壁(11)以及位於該外周壁(11)內的容室，該外周壁(11)於該容室一側形成開口，於容室另一側設有一側壁(12)而成一封閉側，該飛輪(1)於其外周壁內側壁設有環狀永久磁鐵(15)，並以該容室提供該繞線圈組(3)置設其中，使該繞線圈組(3)作為定子，該飛輪(1)作為轉子，該側壁(12)中央設有一貫穿狀的中孔(13)。

前述飛輪(1)中，其外周壁外表面可為平滑的曲面，或可如第二圖所示的較佳實施例，該飛輪(1)外周壁表面形成複數散熱鰭片(14)，用以擴大飛輪(1)散熱表面積，同時也可令該飛輪(1)旋轉時兼具風扇般可產生氣流的效果。

如第一、三圖所示，該風扇(2)包含一固定壁(20)、複數散熱葉片(24)以及複數冷卻葉片(25)，該固定壁(20)可形成中央凸出的錐狀體，該固定壁(20)中央設有一固接孔(21)，該複數散熱葉片(24)係環列於該固定壁(20)一側外圍，該固定壁(20)上設有數個鎖付孔(22)以及複數個鏤空部(23)，該複數個鏤空部(23)以環列於固定壁(20)之外環區段為佳，該複數冷卻葉片(25)分別成形於該複數鏤空部(23)中，該風扇(2)以其固定壁(20)抵接於飛輪(1)的側壁並利用螺絲穿過鎖付孔(22)而鎖付固定於飛輪(1)上，使該複數鏤空部(23)朝向飛輪(1)的側壁，前述固定壁(20)外周緣具有一外環框(26)，所述冷卻葉片(25)一端銜接鏤空部(23)的側緣，另一端銜接外環框(26)，該複數散熱葉片(24)一側邊銜接該具有外環框(26)的固定壁(20)，另一側邊共同銜接一側環框(27)。

本發明之飛輪冷卻構造於組裝使用時，如第三、四圖所示，其係令引擎室(4)之曲軸(5)接設傳動桿(50)穿過繞線圈組(3)、飛輪(1)之中孔再鎖固於風扇(2)固接孔(21)處，另於風扇(2)外圍設有一導風罩蓋(6)，該導風罩蓋(6)延伸至引擎室(4)。引擎作動時，其曲軸(5)驅動飛輪(1)及其一側的風扇(2)旋轉，其中利用飛輪(1)中的永久磁鐵(15)與繞線圈組(3)的電磁交互作用而發電；另一方面，該旋轉的風扇(2)以其外周緣的複數散熱葉片(24)產生徑向吹送的氣流，並在導風罩蓋(6)導引下吹向引擎室，提供必要的散熱氣流，而且該風扇(2)同時利用其固定壁(20)各鏤空部(23)處的冷卻葉片(25)產生軸向吹送的冷卻氣流吹向飛輪(1)表面，錐形固定壁(20)及冷卻葉片(25)散布於固定壁(20)外環區段對氣流的導引作用，對飛輪(1)提供有效冷卻的散熱效能，進而降低飛輪(1)旋轉運動的溫度，使該交流發電機維持較佳出力狀態。

(1)．．．飛輪

(11)．．．外周壁

(12)．．．側壁

(13)．．．中孔

(14)．．．散熱鰭片

(15)．．．永久磁鐵

(2)．．．風扇

(20)．．．固定壁

(21)．．．固接孔

(22)．．．鎖付孔

(23)．．．鏤空部

(24)．．．散熱葉片

(25)．．．冷卻葉片

(26)．．．外環框

(27)．．．側環框

(3)．．．繞線圈組

(4)．．．引擎室

(5)．．．曲軸

(50)．．．傳動桿

(6)．．．導風罩蓋

第一圖係本發明交流發電機飛輪之冷卻構造與繞線圈組之立體分解示意圖。

第二圖係本發明交流發電機飛輪之冷卻構造中之飛輪外周面形成複數散熱鰭片之另一較佳實施例立體示意圖。

第三圖係第一圖所示交流發電機飛輪之冷卻構造結合繞線圈組之剖面示意圖。

第四圖係第一圖所示交流發電機飛輪之冷卻構造結合繞線圈組，並連結引擎室曲軸之使用狀態參考圖。

(1)．．．飛輪

(11)．．．外周壁

(12)．．．側壁

(13)．．．中孔

(2)．．．風扇

(20)．．．固定壁

(22)．．．鎖付孔

(23)．．．鏤空部

(24)．．．散熱葉片

(25)．．．冷卻葉片

(26)．．．外環框

(27)．．．側環框

(3)．．．繞線圈組

Claims (4)

1. 一種交流發電機飛輪之冷卻構造，其包含一飛輪以及組設於該飛輪一側的風扇，所述風扇設有複數散熱葉片，其特徵在於：該風扇具有一固定壁，該固定壁上形成數個朝向飛輪側的鏤空部，每一鏤空部中形成冷卻葉片；該風扇之固定壁外周緣具有一外環框，所述冷卻葉片一端銜接鏤空部的側緣，另一端銜接外環框；該複數散熱葉片一側邊銜接該具有外環框的固定壁，另一側邊共同銜接一側環框。
2. 如申請專利範圍第1項所述之交流發電機飛輪之冷卻構造，其中，該飛輪具有一側壁，該側壁中央設有一貫穿狀的中孔；該風扇之固定壁中央係呈凸出狀。
3. 如申請專利範圍第2項所述之交流發電機飛輪之冷卻構造，其中，該固定壁中央設有一固接孔，該複數個鏤空部環列於固定壁之外環區段。
4. 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之交流發電機飛輪之冷卻構造，其中，該飛輪於其外周壁形成複數散熱鰭片。