專利名稱：永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良,尤指一種無軸封永磁罐裝泵為馬達(dá)與泵浦做成一體，且其馬達(dá)轉(zhuǎn)子與定子線圈都是經(jīng)耐腐蝕材料封裝隔絕保護(hù)，而且轉(zhuǎn)子是直接與輸送液體相接觸，在許多零泄漏需求的工業(yè)用途逐漸為使用者重視，尤其在含有毒性、易燃、高腐蝕等化學(xué)液體，例如PCB生產(chǎn)設(shè)備，本創(chuàng)作特別針對(duì)安裝在藥液過濾桶下方用來加壓的永磁罐裝泵之結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，目的在防止更換濾材時(shí)滴落藥液對(duì)永磁罐裝泵之鋁合金中框、后框等馬達(dá)外殼零件產(chǎn)生腐蝕；本創(chuàng)作的主要目的在創(chuàng)新一耐腐蝕塑料強(qiáng)化框其內(nèi)徑空間裝設(shè)并固定永磁馬達(dá)，也就是鋁合金馬達(dá)外殼表面受到保護(hù)但也限制原有表面散熱，因此，本創(chuàng)作的另一目的也必須同時(shí)創(chuàng)新馬達(dá)散熱機(jī)制，以確保馬達(dá)有足夠的散熱量。
背景技術(shù)：
按，一般無軸封永磁罐裝泵為馬達(dá)與泵浦做成一體，其內(nèi)部裝設(shè)有馬達(dá)定子繞組的中框、后框等馬達(dá)鋁合金外殼零件，都裝設(shè)有復(fù)數(shù)散熱鰭片來提供足夠的散熱能力，為了在含有腐蝕液體滴落的環(huán)境操作與運(yùn)轉(zhuǎn)，習(xí)知的永磁罐裝泵之鋁合金中框、后框等外殼零件會(huì)以耐腐蝕材料披覆，例如樹脂漆或氟樹脂粉體烤漆，但這些方案在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)下難謂有滿意的耐腐蝕性能，尤其在藥液過濾桶下方用來加壓的永磁罐裝泵會(huì)直接接觸滴落藥液，其外殼的耐腐蝕性能就必須更為加強(qiáng)；許多情況是在永磁罐裝泵的上方用耐腐蝕塑料做成的保護(hù)罩來保護(hù)，此一方法使用多年有不錯(cuò)的效果，但保護(hù)罩也常會(huì)受限于相關(guān)管路安排而無法有完善保護(hù)效果，例如長度受限而有金屬件局部外露而受滴落藥液腐蝕；本發(fā)明以耐腐蝕塑料強(qiáng)化框的結(jié)構(gòu)保護(hù)馬達(dá)中框、后框等鋁合金外殼，并且創(chuàng)新馬達(dá)散熱機(jī)制，以確保馬達(dá)有足夠的散熱量；以下的引證案是習(xí)知的無軸封永磁罐裝泵與無軸封磁驅(qū)動(dòng)泵，其結(jié)構(gòu)都未曾針對(duì)滴落藥液腐蝕問題進(jìn)行結(jié)構(gòu)改良，習(xí)知技術(shù)的相關(guān)引證案說明如下:引證案一:2009年臺(tái)灣專利TWM369391永磁罐裝泵浦之結(jié)構(gòu)改良，應(yīng)用于耐高溫耐腐蝕用途，其馬達(dá)結(jié)構(gòu)為懸臂固定軸結(jié)構(gòu)但馬達(dá)為徑向氣隙內(nèi)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，本引證案的封裝厚度含腐蝕裕度，其單邊厚度為3mm總氣隙寬度8mm，使用剛性復(fù)合固定軸結(jié)構(gòu)以滿足高溫、高馬力數(shù)用途；本引證案的圖說顯示永磁罐裝泵浦的結(jié)構(gòu)比磁驅(qū)動(dòng)泵更為精簡(jiǎn)，因?yàn)楣扪b馬達(dá)取代了磁耦合器與感應(yīng)馬達(dá)，更適合安裝在空間尺寸受限的設(shè)備中，但本引證案未曾針對(duì)滴落藥液腐蝕問題提出進(jìn)一步的對(duì)策。引證案二:請(qǐng)參閱圖1，用于PCB制程的過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，過濾系統(tǒng)I包含有無軸封磁驅(qū)動(dòng)泵12、腳架114、過濾筒113等主要零件；磁驅(qū)動(dòng)泵12系安裝于腳架114上，其泵入口 121用來連接PCB生產(chǎn)設(shè)備之藥液槽，泵出口 122用來連接過濾筒113的入口，用來輸出加壓過的藥液進(jìn)入過濾筒113的內(nèi)部，使藥液經(jīng)過濾芯過濾后由過濾筒113的過濾筒出口 116再送回PCB生產(chǎn)設(shè)備之藥液槽中，經(jīng)過一段時(shí)間后過濾筒113內(nèi)部的濾芯必須更換，這時(shí)就必需打開過濾筒113的上蓋115來更換，在更換時(shí)舊濾芯在取出過程中藥液會(huì)滴落到過濾筒113外，為了避免藥液滴落到磁驅(qū)動(dòng)泵12，習(xí)知技術(shù)便使用保護(hù)罩123來隔絕藥液，但實(shí)務(wù)上腳架114有一定的高度限制，而且過濾筒出口 116的高度也必需配合PCB生產(chǎn)設(shè)備之藥液槽之回流管高度，這常常使得保護(hù)罩123無法完全蓋住磁驅(qū)動(dòng)泵12的金屬零件部份，如圖1中的鑄鐵拖架124，保護(hù)罩123的高度與過濾筒出口 116的高度發(fā)生干涉，鑄鐵拖架124就會(huì)面臨藥液滴落腐蝕的問題。綜合以上的案例發(fā)現(xiàn)，在泵浦出入口尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)下，軸向長度更短的泵浦將會(huì)更容易安裝到生產(chǎn)設(shè)備中，而且也可以減少承受藥液滴落面積，但是防止腐蝕液侵蝕的需求永遠(yuǎn)不會(huì)減少，因?yàn)樗幰旱温涞臓顩r可以改善但無法根絕或有時(shí)會(huì)因操作人員疏失而無法預(yù)測(cè)，本創(chuàng)作針對(duì)以上問題特別提出改善方案，但本創(chuàng)作之永磁罐裝泵之結(jié)構(gòu)改良必須克服以下問題:問題1:馬達(dá)散熱問題？耐腐蝕塑料強(qiáng)化框的結(jié)構(gòu)可以免除滴落藥液腐蝕問題，但也會(huì)限制原有馬達(dá)中框散熱鰭片的設(shè)置，馬達(dá)散熱需要新的機(jī)制，而永磁馬達(dá)的高效率性能，其效率高于IEC60034-30之IE3效率等級(jí)，甚至IkW的馬達(dá)效率也可高達(dá)90%以上，也可以大幅降低散熱負(fù)荷。問題2:藥液滲透問題？引證案一的鋁合金馬達(dá)中框是用來結(jié)合泵前蓋并迫緊后蓋法蘭來達(dá)到零泄漏的目地，但是滴落藥液有可能沿著緊鎖螺栓之螺牙縫，滲透進(jìn)入馬達(dá)中框之前法蘭的螺牙孔內(nèi)，導(dǎo)致鋁合金中框腐蝕穿透而損毀定子之繞組線圈。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)改良使中小型的永磁罐裝泵在合理成本下，都能免除滴落藥液的腐蝕問題，并同時(shí)克服散熱問題，使永磁罐裝泵更適合安裝在空間有限的生產(chǎn)設(shè)備中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之主要目的在于提供一種永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其中永磁罐裝泵結(jié)構(gòu)主要在防止滴落藥液對(duì)永磁罐裝泵之鋁合金中框、后框等馬達(dá)外殼零件產(chǎn)生腐蝕，并同時(shí)解決馬達(dá)散熱問題；首先，針對(duì)馬達(dá)外殼零件的藥液腐蝕問題的解決方案如下:強(qiáng)化框?yàn)閮啥碎_口之圓筒狀結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕塑料制成，其功能在防止滴落藥液對(duì)永磁罐裝泵之馬達(dá)鋁合金外殼產(chǎn)生腐蝕，但也限制馬達(dá)外殼的散熱能力；強(qiáng)化框的前端面法蘭用來緊鎖前蓋并緊壓密封后蓋的前法蘭，以確保腐蝕液體零泄漏，緊鎖時(shí)采用不銹鋼螺栓與螺帽以避免螺牙腐蝕，也就是螺牙孔是裝設(shè)在強(qiáng)化框的前端面法蘭上，不會(huì)有藥液沿螺牙縫隙滲透進(jìn)入鋁合金馬達(dá)中框的問題；在進(jìn)行泵浦組裝之前，會(huì)先進(jìn)行永磁馬達(dá)組裝，首先，把馬達(dá)中框安裝在強(qiáng)化框內(nèi)的徑向環(huán)形肋板分隔出來的前段空間中；馬達(dá)后框會(huì)安裝在環(huán)形肋板分隔出來的后段空間中；其中，會(huì)先把內(nèi)含繞組的中框與后框緊鎖貼合在一起，包含繞組的電源線連結(jié)到馬達(dá)后框的電氣盒之端子臺(tái)，這時(shí)強(qiáng)化框內(nèi)徑之徑向環(huán)形肋板將被二者夾緊，且復(fù)數(shù)個(gè)定位塊將嵌入中框的后端面的卡槽中，確保三者能結(jié)合成一體，而且鋁合金中框的前端面的外緣還裝設(shè)有一 O形環(huán)；接著進(jìn)行泵浦組裝時(shí)，把葉輪與馬達(dá)轉(zhuǎn)子結(jié)合成一體放入后蓋容室空間中，強(qiáng)化框的前端面法蘭用來緊鎖前蓋并緊壓密封后蓋的前法蘭部，且中框的前端面也能緊壓在后蓋法蘭部的背面，而且O形環(huán)除了會(huì)緊壓住后蓋的法蘭部后側(cè)面外，也將滴落藥液隔離而不會(huì)腐蝕鋁合金中框的前端面；中框后端面與馬達(dá)后框的法蘭面也裝設(shè)有O形環(huán)來二次保護(hù)定子線圈組；強(qiáng)化框的底部為一平板結(jié)構(gòu)之泵浦固定底座；也就是滴落藥液暨不會(huì)經(jīng)由螺牙縫隙滲入鋁合金外殼，也不會(huì)因沿外表面滴流接觸底座附近的鋁合金外殼，后框的電氣盒與電源線接頭都會(huì)受到保護(hù)；其次，針對(duì)馬達(dá)散熱方案的創(chuàng)新作法說明如下:馬達(dá)散熱方案的關(guān)鍵在確保由定子繞組產(chǎn)生的熱能在不降低熱傳導(dǎo)速率下到達(dá)散熱鰭片，并且散熱鰭片有足夠的面積來進(jìn)行散熱；本創(chuàng)作利用鋁合金的高熱傳導(dǎo)系數(shù)約為硅鋼片的四倍，馬達(dá)定子繞組產(chǎn)生的熱由其繞組的齒部徑向經(jīng)由定子軛部向外傳遞時(shí)，在二者接口接觸時(shí)會(huì)因表面粗糙度與絕緣凡力水等影響而增加一些熱阻，首先，鋁合金中框的徑向截面積不小于定子硅鋼片積厚外徑的圓筒面積的四分之一，也就是中框的徑向截面積能維持由硅鋼片傳導(dǎo)出來的熱量有低的熱傳導(dǎo)阻力；其二，加上中框的軸向長度短，使得硅鋼片積厚外徑的溫度與中框后端只有小的溫差，也就是定子產(chǎn)生的熱量能順利傳遞到鋁合金中框后端；其三，中框的杯狀底部中心有一用來穿遞繞組電力線的開孔，其直徑小于后蓋圓筒部外徑10%以上，也就是中框底部的后端面有大接觸面用來把熱傳遞給后框；其四，后框?yàn)閳A盤狀結(jié)構(gòu)，其中心有向內(nèi)側(cè)突出的軸支撐座外，其外側(cè)裝設(shè)有足夠散熱面積的垂直散熱鰭片與接線盒，這些散熱表面積至少為定子積厚圓筒面積的四倍以上，才能順利且及時(shí)把熱量都經(jīng)由自然對(duì)流機(jī)制散失到空氣中；除了有足夠散熱面積以外，散熱鰭片表面的自然對(duì)流速度也是重要因素，強(qiáng)化框的后端為一具有下方圓弧開口的圓形開口，其下方圓弧開口能使后框的散熱鰭片的下半部露出，使散熱鰭片表面的冷空氣容易進(jìn)行由下而上的自然對(duì)流吸熱，上升的熱空氣由強(qiáng)化框的后端頂部向 外流出，而下方圓弧開口也方便接線盒連接電源線，而圓形開口的長度涵蓋接線盒及散熱鰭片的后側(cè)，且下方圓弧開口高度只及于蓋接線盒的下方，所以能提供散熱鰭片與接線盒足夠保護(hù)。


圖1:系本發(fā)明用于PCB制程的過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:系本發(fā)明具強(qiáng)化框保護(hù)的永磁罐裝泵浦結(jié)構(gòu)示意圖。圖3:系本發(fā)明強(qiáng)化框3D結(jié)構(gòu)示意圖。圖4:系本發(fā)明罐裝馬達(dá)散熱路徑示意圖。圖5:系本發(fā)明散熱鰭片與接線盒結(jié)構(gòu)3D示意圖。圖6:系本發(fā)明馬達(dá)中框結(jié)構(gòu)示意圖。主要組件符號(hào)說明1:過濾系統(tǒng)113:過濾筒114:腳架115:上蓋116:過濾筒出口12:磁驅(qū)動(dòng)泵121:泵入口122:泵出口123:保護(hù)罩
124:鑄鐵托架3:固定軸31:三腳架4:泵前蓋41:后蓋411:法蘭部413:軸孔座414:止推環(huán)415:容室空間44:入口45:出口46:止推環(huán)47:流道空間5:葉輪52:葉輪轂53:止推軸承54:葉輪轂孔6:流動(dòng)方向61:流動(dòng)方向62:流動(dòng)方向65:流動(dòng)方向66:熱傳路徑67:熱傳路徑68:熱傳路徑69:自然對(duì)流路徑69a:自然對(duì)流路徑69b:自然對(duì)流路徑69c:自然對(duì)流路徑 7:馬達(dá)轉(zhuǎn)子74:轉(zhuǎn)子包膠76:軸向延伸部79:軸承8:罐裝馬達(dá)81:中框811:前端面811a:外緣812:后端812a:開口813:卡槽82:后框821:轄片822:接線盒823:接頭824:軸支撐座`825:端子臺(tái)826:接線盒蓋83:定子9:強(qiáng)化框911:前法蘭911a:凹環(huán)912:固定底座913:后端913a:上半部圓弧913b:下方圓弧開口914:前段空間915:后段空間916:環(huán)形肋板917:定位塊
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)施例之具強(qiáng)化框保護(hù)的永磁罐裝泵浦結(jié)構(gòu)示意圖，主要零件包含有:泵前蓋4、三腳架31、葉輪5、后蓋41、固定軸3與罐裝馬達(dá)8，其中:泵前蓋4設(shè)有一入口 44、出口 45及一流道空間47，用來容納葉輪5，泵前蓋4內(nèi)側(cè)在入口 44處設(shè)有一入口止推環(huán)46，用來與葉輪5入口側(cè)的葉輪止推軸承53耦合共同構(gòu)成軸向止推軸承，泵前蓋4與強(qiáng)化框9之前法蘭911相結(jié)合，用來固定密封后蓋41之法蘭部411 ；三腳架31系固定在泵前蓋4入口處，可以軸向穿過葉輪轂孔54，用來支撐固定軸3的一端；葉輪5被安裝在泵前蓋4內(nèi)部，葉輪轂52用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子7的軸向延伸部76結(jié)合，使葉輪5與馬達(dá)轉(zhuǎn)子7構(gòu)成一體或二者相互嵌入組合成一體；后蓋41為一杯狀殼體結(jié)構(gòu),底部有軸孔座413且無任何通孔,確保后蓋41不會(huì)有何泄漏產(chǎn)生，其前端之法蘭部411結(jié)合泵前蓋4及強(qiáng)化框9之前法蘭911，用來防止腐蝕液體的泄漏；軸孔座413設(shè)在后蓋底部中心其外緣裝設(shè)有止推環(huán)414，用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子7的軸承79 (配合圖4)耦合成軸向止推軸承，軸孔座413的外側(cè)壁面完全由馬達(dá)后框82的軸支撐座824 (配合圖4)所緊密結(jié)合與支持；固定軸3為雙邊支撐結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕與耐磨耗的陶瓷材料構(gòu)成，其前端由三腳架31支撐與后端由軸向伸出的軸孔座413所支撐固定，固定軸3中間部份與軸承79 (配合圖4)耦合用來支撐馬達(dá)轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)動(dòng)；罐裝馬達(dá)8由定子83、馬達(dá)轉(zhuǎn)子7、強(qiáng)化框9、中框81與后框82所構(gòu)成；定子83緊固裝設(shè)在馬達(dá)中框81內(nèi)，其上繞有線圈輸入PWM電源可以產(chǎn)生磁通用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子7磁場(chǎng)交互作用，使馬達(dá)轉(zhuǎn)子7產(chǎn)生扭矩而旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)葉輪5輸出流功，定子83的線圈受泵浦后蓋41保護(hù)免于腐蝕液體侵蝕；馬達(dá)轉(zhuǎn)子7是由主磁鐵組、主軛鐵與軸向延伸部76所構(gòu)成的環(huán)型結(jié)構(gòu)，并由耐腐蝕的工程塑料包覆成一零泄漏縫的環(huán)狀轉(zhuǎn)子包膠74 (配合圖4)，馬達(dá)轉(zhuǎn)子7的中間孔裝設(shè)有軸承79 (配合圖4)，葉輪轂52用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子7的軸向延伸部76結(jié)合，使葉輪5與馬達(dá)轉(zhuǎn)子7構(gòu)成一體或二者相互嵌入組合成一體；強(qiáng)化框9為兩端開口之圓筒狀結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕塑料制成，其前端面法蘭911用來緊鎖泵前蓋4并以凹環(huán)911a(配合圖3)緊壓后蓋法蘭部411，以緊迫其O形環(huán)確保腐蝕液體零泄漏，緊鎖時(shí)采用不銹鋼螺栓與螺帽以避免螺牙腐蝕，也就是螺牙孔是裝設(shè)在強(qiáng)化框的前端面法蘭911上，不會(huì)有藥液沿螺牙縫隙滲入鋁合金馬達(dá)中框81的問題；強(qiáng)化框9的底部為一平板結(jié)構(gòu)之泵浦固定底座912 ;也就是滴落藥液暨不會(huì)經(jīng)由螺牙縫隙滲入鋁合金外殼，也不會(huì)因沿外表面溢流接觸底座附近的鋁合金外殼；強(qiáng)化框9內(nèi)徑之軸向中間位置又設(shè)有一徑向環(huán)形肋板916(配合圖3)，其上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位塊917(配合圖3);環(huán)形肋板把強(qiáng)化框內(nèi)徑空間分隔成前后二段，前段空間914(配合圖3)用來緊密安裝中框81，后段空間915(配合圖3)用來緊密安裝后框82 ;當(dāng)中框81與后框82緊鎖貼合在一起時(shí)，徑向環(huán)形肋板916 (配合圖3)與復(fù)數(shù)個(gè)定位塊917 (配合圖3)將嵌入中框81的后端面的卡槽813中(配合圖6)，確保三者能結(jié)合成一體，確保罐裝馬達(dá)8由固定底座912牢牢支撐，且中框81的前端面811也能緊壓在后蓋法蘭部411的背面，而且鋁合金中框81的前端面外緣811a(配合圖6)能裝設(shè)有一 O形環(huán)，能緊壓住后蓋41的法蘭部411后側(cè)面，當(dāng)藥液滴落入強(qiáng)化框9前端面法蘭911的接合面時(shí)，此一 O形環(huán)將會(huì)把藥液隔離而不會(huì)腐蝕鋁合金中框81的前端面811 (配合圖6)；中框81被組裝在強(qiáng)化框9內(nèi)部時(shí)，其前端面811用來迫緊后蓋法蘭部411的背側(cè)，且前端面外緣811a(配合圖6)裝設(shè)的O形環(huán)可以防止腐蝕液體的滲入，中框81后端812有杯狀開口 812a(配合圖6)的底部有大的熱傳面積，用來緊鎖后框82以緊密固定在強(qiáng)化框9內(nèi)部，中框81的厚度能充份傳導(dǎo)熱量到后框82之鰭片821與接線盒822 ；后框82被組裝在強(qiáng)化框9內(nèi)部時(shí)，是被緊鎖在中框81后端812有杯狀開口 812a的底部，其上的鰭片821與接線盒822的表面能以自然對(duì)流把熱量散逸到空氣之中，后框82上的軸支撐座824能提供固定軸3所需的支撐力，定子83線圈之電力線由中框81的杯狀開口 812a連接到接線盒822之端子臺(tái)825，再經(jīng)由接頭823外接外部驅(qū)動(dòng)電源纜線；當(dāng)泵浦運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)流體流動(dòng)方向6流經(jīng)葉輪5之流道后成為具有壓力的流體，如流動(dòng)方向61，并由泵出口 45輸出，同時(shí)有部分流體，如流動(dòng)方向62，經(jīng)由葉輪5的背側(cè)進(jìn)入后蓋41的容室空間415，并經(jīng)由轉(zhuǎn)子外側(cè)與后蓋內(nèi)徑的間隙向后蓋底部流動(dòng)，再經(jīng)由固定軸3與軸承79之間隙流動(dòng)，最后流經(jīng)葉輪轂孔54，如流動(dòng)方向65，回到葉輪入口，此一流體的循環(huán)流動(dòng)用來提供陶瓷軸承潤滑所需并帶走轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱；請(qǐng)參閱圖3所示，本實(shí)施例之強(qiáng)化框3D結(jié)構(gòu)示意圖，強(qiáng)化框9為兩端開口之圓筒狀結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕塑料制成，有一前端面法蘭911并附有凹環(huán)911a ;強(qiáng)化框9的底部為一平板結(jié)構(gòu)之泵浦固定底座912 ;強(qiáng)化框9內(nèi)徑之軸向中間位置又設(shè)有一徑向環(huán)形肋板916，其上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位塊917 ;環(huán)形肋板把強(qiáng)化框內(nèi)徑空間分隔成前后二段，前段空間914用來緊密安裝中框81 (配合圖2)，后段空間915用來緊密安裝后框82 (配合圖2);強(qiáng)化框的后端913(配合圖5)為一具有下方圓弧開口 913b的圓形開口 913，其下方圓弧開口 913b能使后框82 (配合圖2)的散熱鰭片821 (配合圖2)的下半部露出，而圓形開口 913的上半部913a的長度涵蓋接線盒822 (配合圖2)及散熱鰭片821 (配合圖2)的后側(cè)，且下方圓弧開口 913b高度只及于蓋接線盒822 (配合圖2)的下方，所以能提供散熱鰭片821 (配合圖2)與接線盒822 (配合圖2)足夠保護(hù)。請(qǐng)參閱圖4與圖5所示，本實(shí)施例之罐裝馬達(dá)散熱路徑示意圖與散熱鰭片結(jié)構(gòu)3D示意圖，本圖為罐裝馬達(dá)8剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其目地在說明熱傳導(dǎo)機(jī)制及散熱鰭片821之功能，定子83繞組產(chǎn)生的熱由其繞組的齒部徑向經(jīng)由定子83軛部向外傳遞時(shí)，會(huì)先傳導(dǎo)到中框81，如熱傳路徑66所示，在二者界面會(huì)受表面絕緣凡力水等材料的影響而增加一些熱阻，首先，鋁合金中框81的徑向截面積不小于定子83硅鋼片積厚外徑的圓筒面積的四分之一，利用鋁合金的高熱傳導(dǎo)系數(shù)約為硅鋼片的四倍，也就是中框81的徑向截面積能維持由定子83傳導(dǎo)出來的熱量，如熱傳路徑66所示，加上中框81的軸向長度短，使得硅鋼片積厚外徑的溫度與中框81后端812維持小的溫差，能使定子產(chǎn)生的熱量能順利傳遞到鋁合金中框后端，如熱傳路徑67、熱傳路徑68所示；其次，中框81的杯狀底部的后端面812有大接觸面，其面積至少為中框81徑向截面積的1.5倍以上，用來把熱傳遞給后框82，如熱傳路徑67、熱傳路徑68所示；后框82為圓盤狀結(jié)構(gòu)，其中心有向內(nèi)側(cè)突出的軸支撐座824外，其外側(cè)裝設(shè)有足夠散熱面積的垂直散熱鰭片821與接線盒822，這些散熱表面積至少為定子83積厚圓筒面積的四倍以上，才能順利且及時(shí)把熱量都經(jīng)由自然對(duì)流積制散失到空氣中，如自然對(duì)流路徑69所示；除了有足夠散熱面積以外，散熱鰭片821表面的自然對(duì)流速度也是重要因素，強(qiáng)化框的后端為一具有下方圓弧開口的圓形開口，其下方圓弧開口能使馬達(dá)后框的散熱鰭片的下半部露出，使散熱鰭片表面的冷空氣容易進(jìn)行由下而上的自然對(duì)流吸熱，上升的熱空氣由強(qiáng)化框的后端頂部向外流出，如自然對(duì)流路徑69之69a、69b、69c所示。
權(quán)利要求
1.一種永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，主要零件包含有:泵前蓋、三腳架、葉輪、后蓋、固定軸與罐裝馬達(dá)，其中泵前蓋設(shè)有一入口、出口及一流道空間，用來容納葉輪，泵前蓋內(nèi)側(cè)在入口處設(shè)有一入口止推環(huán)，用來與葉輪入口側(cè)的葉輪止推軸承耦合共同構(gòu)成軸向止推軸承，泵前蓋與強(qiáng)化框之前法蘭相結(jié)合，用來固定密封后蓋之法蘭部；其特征在于: 三腳架系固定在泵前蓋入口處，可以軸向穿過葉輪轂孔，用來支撐固定軸的一端； 葉輪被安裝在泵前蓋內(nèi)部，葉輪轂用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸向延伸部結(jié)合，使葉輪與馬達(dá)轉(zhuǎn)子構(gòu)成一體或二者相互嵌入組合成一體； 后蓋為一杯狀殼體結(jié)構(gòu)，底部有軸孔座且無任何通孔，確保后蓋不會(huì)有何泄漏產(chǎn)生，其前端之法蘭部結(jié)合泵前蓋及強(qiáng)化框之前法蘭，用來防止腐蝕液體的泄漏；軸孔座設(shè)在后蓋底部中心其外緣裝設(shè)有止推環(huán)，用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸承耦合成軸向止推軸承，軸孔座的外側(cè)壁面完全由馬達(dá)后框的軸支撐座所緊密結(jié)合與支持； 固定軸為雙邊支撐結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕與耐磨耗的陶瓷材料構(gòu)成，其前端由三腳架支撐與后端由軸向伸出的軸孔座所支撐固定，固定軸中間部份與軸承耦合用來支撐馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)； 罐裝馬達(dá)由定子、馬達(dá)轉(zhuǎn)子、強(qiáng)化框、中框與后框所構(gòu)成；定子緊固裝設(shè)在中框內(nèi)，其上繞有線圈輸入PWM電源可以產(chǎn)生磁通用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)交互作用，使馬達(dá)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生扭矩而旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)葉輪輸出流功，定子的線圈受泵浦后蓋保護(hù)免于腐蝕液體侵蝕； 馬達(dá)轉(zhuǎn)子是由主磁鐵組、主軛鐵與軸向延伸部所構(gòu)成的環(huán)型結(jié)構(gòu)，并由耐腐蝕的工程塑料包覆成一零泄漏縫的環(huán)狀轉(zhuǎn)子包膠，馬達(dá)轉(zhuǎn)子的中間孔裝設(shè)有軸承，葉輪轂用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸向延伸部結(jié)合，使葉輪與馬達(dá)轉(zhuǎn)子構(gòu)成一體或二者相互嵌入組合成一體；強(qiáng)化框?yàn)閮啥碎_口之圓筒狀結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕塑料制成； 強(qiáng)化框的前端面法蘭用來緊鎖泵前蓋并以凹環(huán)緊壓后蓋法蘭部，以緊迫其O形環(huán)確保腐蝕液體零泄漏；` 強(qiáng)化框的底部為一平板結(jié)構(gòu)之泵浦固定底座，不會(huì)因藥液沿外表面滴流接觸底座附近的招合金外殼； 強(qiáng)化框內(nèi)徑之軸向中間位置又設(shè)有一徑向環(huán)形肋板強(qiáng)化其結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位塊；環(huán)形肋板把強(qiáng)化框內(nèi)徑空間分隔成前后二段，前段空間用來緊密安裝中框，后段空間用來緊密安裝后框； 強(qiáng)化框、中框與后框會(huì)在永磁罐裝泵組裝時(shí)緊鎖，徑向環(huán)形肋板與復(fù)數(shù)個(gè)定位塊將嵌入中框的后端面的卡槽中，確保三者能結(jié)合成一體，確保罐裝馬達(dá)由固定底座牢牢支撐，且強(qiáng)化框的后端長度能涵蓋后框之接線盒與散熱鰭片； 中框的的內(nèi)部有安裝定子； 中框被組裝在強(qiáng)化框內(nèi)部，其前端面用來迫緊后蓋法蘭部的背側(cè)，且前端面外緣裝設(shè)的O形環(huán)可以防止腐蝕液體的滲入； 中框后端有杯狀開口的底部有大的熱傳面積，用來緊鎖后框以緊密固定在強(qiáng)化框內(nèi)部，中框的厚度能充份傳導(dǎo)熱量到后框之鰭片與接線盒； 后框被組裝在強(qiáng)化框內(nèi)部且與中框緊鎖，后框上的軸支撐座能提供固定軸所需的支撐力，定子線圈之電力線由中框的杯狀開口連接到接線盒之端子臺(tái)，再經(jīng)由接頭外接外部驅(qū)動(dòng)電源纜線；后框與中框緊鎖在一起，圓盤狀后框由中框后端有杯狀開口的底部把熱量傳遞過來，其上的鰭片與接線盒的表面能以自然對(duì)流把熱量散逸到空氣之中； 當(dāng)泵浦運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)流體流動(dòng)方向流經(jīng)葉輪之流道后成為具有壓力的流體，并由泵出口輸出，同時(shí)有部分流體，經(jīng)由葉輪的背側(cè)進(jìn)入后蓋的容室空間，并經(jīng)由馬達(dá)轉(zhuǎn)子外側(cè)與后蓋內(nèi)徑的間隙向后蓋底部流動(dòng)，再經(jīng)由固定軸與軸承之間隙流動(dòng)，最后流經(jīng)葉輪轂孔，回到葉輪入口，此一流體的循環(huán)流動(dòng)用來提供陶瓷軸承潤滑所需并帶走馬達(dá)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱。
2.一種永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其罐裝馬達(dá)的主要熱傳導(dǎo)機(jī)制相關(guān)零件包含有:定子、中框、后框與強(qiáng)化框，其特征在于:其中定子繞組產(chǎn)生的熱由其繞組的齒部徑向經(jīng)由定子軛部向外傳遞時(shí)，會(huì)先傳導(dǎo)到馬達(dá)中框，而鋁合金中框的徑向截面積不小于定子硅鋼片積厚外徑的圓筒面積的四分之一； 而且中框的軸向長度不超過 定子硅鋼片積厚的2.5倍，使得硅鋼片積厚外徑的溫度與中框后端維持小的溫差，能使定子產(chǎn)生的熱量能順利傳遞到鋁合金中框后端； 中框的杯狀底部的后端面有大接觸面，其面積至少為中框徑向截面積的1.5倍以上，用來把熱傳遞給后框； 后框?yàn)閳A盤狀結(jié)構(gòu)，其外側(cè)裝設(shè)有足夠散熱面積的垂直散熱鰭片與接線盒，這些散熱表面積至少為定子積厚外徑的圓筒面積的四倍以上； 強(qiáng)化框的后端為一具有下方圓弧開口的圓形開口，其下方圓弧開口能使后框的散熱鰭片的下半部露出，使散熱鰭片表面的冷空氣容易進(jìn)行由下而上的自然對(duì)流吸熱，上升的熱空氣由強(qiáng)化框的后端項(xiàng)部向外流出。
3.如權(quán)利要求1所述之永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其中永磁罐裝馬達(dá)的零件包含有:定子、馬達(dá)轉(zhuǎn)子、強(qiáng)化框、中框及后框，其特征在于，其中: 定子緊固裝設(shè)在中框內(nèi)，其上繞有線圈輸入PWM電源可以產(chǎn)生磁通用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)交互作用，使馬達(dá)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生扭矩而旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)葉輪輸出流功，定子的線圈受泵浦后蓋保護(hù)免于腐蝕液體侵蝕； 馬達(dá)轉(zhuǎn)子是由主磁鐵組、主軛鐵與軸向延伸部所構(gòu)成的環(huán)型結(jié)構(gòu)，并由耐腐蝕的工程塑料包覆成一零泄漏縫的環(huán)狀轉(zhuǎn)子包膠，馬達(dá)轉(zhuǎn)子的中間孔裝設(shè)有軸承，葉輪轂用來與馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸向延伸部結(jié)合，使葉輪與馬達(dá)轉(zhuǎn)子構(gòu)成一體或二者相互嵌入組合成一體；強(qiáng)化框?yàn)閮啥碎_口之圓筒狀結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕塑料制成， 強(qiáng)化框的前端面法蘭用來緊鎖泵前蓋并以凹環(huán)緊壓后蓋法蘭部，以緊迫其O形環(huán)確保腐蝕液體零泄漏； 強(qiáng)化框的底部為一平板結(jié)構(gòu)之泵浦固定底座，腐蝕液體不會(huì)因沿外表面滴流接觸底座附近的招合金外殼； 強(qiáng)化框內(nèi)徑之軸向中間位置又設(shè)有一徑向環(huán)形肋板，其上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位塊；環(huán)形肋板把強(qiáng)化框內(nèi)徑空間分隔成前后二段，前段空間用來緊密安裝中框，后段空間用來緊密安裝后框； 強(qiáng)化框、中框與后框會(huì)在永磁罐裝泵組裝時(shí)緊鎖，徑向環(huán)形肋板與復(fù)數(shù)個(gè)定位塊將嵌入中框的后端面的卡槽中，確保三者能結(jié)合成一體，確保罐裝馬達(dá)由固定底座牢牢支撐，且強(qiáng)化框的后端長度能涵蓋后框之接線盒與散熱鰭片； 中框的的內(nèi)部有安裝定子，中框被組裝在強(qiáng)化框內(nèi)部，其前端面用來迫緊后蓋法蘭部的背側(cè)，且前端面外緣裝設(shè)的O形環(huán)可以防止腐蝕液體的滲入； 中框后端有杯狀開口的底部有大的熱傳面積，用來緊鎖后框以緊密固定在強(qiáng)化框內(nèi)部，中框的厚度能充份傳導(dǎo)熱量到后框之鰭片與接線盒； 后框被組裝在強(qiáng)化框內(nèi)部且與中框緊鎖，后框上的軸支撐座能提供固定軸所需的支撐力，定子線圈之電力線由中框的杯狀開口連接到接線盒之端子臺(tái)，再經(jīng)由接頭外接外部驅(qū)動(dòng)電源纜線， 后框與中框緊鎖在一起，圓盤狀后框由中框后端有杯狀開口的底部把熱量傳遞過來，其上的鰭片與接線盒的表面能以自然對(duì)流把熱量散逸到空氣之中。
4.如權(quán)利要求1所述之永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其特征在于:其中定子繞組產(chǎn)生的熱由其繞組的齒部徑向經(jīng)由定子軛部向外傳遞時(shí)，會(huì)先傳導(dǎo)到中框，而鋁合金中框的徑向截面積不小于定子硅鋼片積厚外徑的圓筒面積的四分之一； 而且中框的軸向長度不超過定子硅鋼片積厚的2.5倍，使得硅鋼片積厚外徑的溫度與中框后端維持小的溫差，能使定子產(chǎn)生的熱量能順利傳遞到鋁合金中框后端； 中框的杯狀底部的后端面有大接觸面，其面積至少為中框徑向截面積的1.5倍以上，用來把熱傳遞給后框。
5.如權(quán)利要求1所述之永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其特征在于:其中強(qiáng)化框?yàn)閮啥碎_口之圓筒狀結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕塑料制成，強(qiáng)化框的前端面法蘭用來緊鎖泵前蓋并以凹環(huán)緊壓后蓋法蘭部，以緊迫其O形環(huán)確保腐蝕液體零泄漏； 強(qiáng)化框的底部為一平板結(jié)構(gòu)之泵浦固定底座，腐蝕液體不會(huì)因沿外表面溢流接觸底座附近的招合金外殼； 強(qiáng)化框內(nèi)徑之軸向中間位置又設(shè)有一徑向環(huán)形肋板用來強(qiáng)化其結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位塊；環(huán)形肋板把強(qiáng)化框內(nèi)徑空間分隔成前后二段，前段空間用來緊密安裝中框，后段空間用來緊密安裝后框； 強(qiáng)化框、中框與后框會(huì)在永磁罐裝泵組裝時(shí)緊鎖，徑向環(huán)形肋板與復(fù)數(shù)個(gè)定位塊將嵌入中框的后端面的卡槽中，確保三者能結(jié)合成一體，確保罐裝馬達(dá)由固定底座牢牢支撐，且強(qiáng)化框的后端長度能涵蓋后框之接線盒與散熱鰭片； 強(qiáng)化框的后端為一具有下方圓弧開口的圓形開口，其下方圓弧開口能使馬達(dá)后框的散熱鰭片的下半部露出，使散熱鰭片表面的冷空氣容易進(jìn)行由下而上的自然對(duì)流吸熱，上升的熱空氣由強(qiáng)化框的后端頂部向外流出。
6.如權(quán)利要求1所述之永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其特征在于:其中后框?yàn)閳A盤狀結(jié)構(gòu)，其外側(cè)裝設(shè)有足夠散熱面積的垂直散熱鰭片與接線盒，這些散熱表面積至少為定子積厚外徑的圓筒面積的四倍以上。
7.如權(quán)利要求1或2所述之永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其特征在于:其中中框的杯狀底部中心有一用來穿過繞組電力線的開孔，其直徑小于后蓋圓筒部外徑10%以上，也就是中框底部的后端面有大接觸面用來把熱傳遞給后框。
全文摘要
本發(fā)明系提供一種永磁罐裝泵之防蝕外殼結(jié)構(gòu)改良，其中永磁罐裝泵具有耐腐蝕塑料制成的強(qiáng)化框，能防止滴落藥液對(duì)鋁合金之中框、后框等馬達(dá)外殼零件產(chǎn)生腐蝕，且因應(yīng)強(qiáng)化框的結(jié)構(gòu)而創(chuàng)新馬達(dá)散熱機(jī)制，以確保馬達(dá)有足夠的散熱量；本創(chuàng)作的結(jié)構(gòu)改良尤其針對(duì)安裝在過濾桶下方用來加壓的永磁罐裝泵，目的在防止更換濾材時(shí)滴落藥液對(duì)永磁罐裝泵之馬達(dá)鋁合金外殼產(chǎn)生腐蝕；由耐腐蝕塑料制成的圓筒狀強(qiáng)化框內(nèi)部裝設(shè)有鋁合金的中框，而中框內(nèi)部的定子繞組也都可以受到保護(hù)；強(qiáng)化框用來緊鎖前蓋的同時(shí)也能緊壓密封后蓋的前法蘭，以確保腐蝕液體零泄漏；同時(shí)強(qiáng)化框也迫緊固定中框；馬達(dá)中框能傳導(dǎo)定子繞組產(chǎn)生的熱經(jīng)由后端面?zhèn)鹘o馬達(dá)后框再經(jīng)由鰭片散熱。
文檔編號(hào)F04D29/02GK103104554SQ20111035493
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者簡(jiǎn)煥然, 王錦城, 施志賢, 施志寬 申請(qǐng)人:協(xié)磁股份有限公司