专利名称：电机用冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机用冷却装置，尤其适用于高功率密度电机。
背景技术：
随着电机向大功率、高功率密度和小体积的方向发展，电机单位体积的损耗越来越大，导致电机内各部件温度升高，直接影响电机使用寿命和运行的可靠性，因此，电机的冷却问题越来越受到广泛关注。目前，高功率密度电机主要采用机壳水冷装置进行冷却。机壳水冷装置一般由机壳内套、机壳外套组成，机壳内套与机壳外套形成的夹层内设有散热筋板以提高散热性，电机定子铁心与机壳内套接触，并将电机内热量传向机壳内套，再通过夹层内的冷却水将电机内部热量带走。这种水冷装置在一定程度上降低了电机表面温升，但是对电机内部降温 效果较差。主要原因在于电机内部空气流动性较差，电机内各发热源的热量不能有效散出，容易使热量聚集在电机内部某处，造成局部过热，从而影响电机的安全运行和使用寿命。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效降低电机内部各部件温度的电机用冷却装置，避免电机内部产生局部过热点，提高电机的功率密度。本发明的技术方案是该电机用冷却装置，包括机壳内套和机壳外套，机壳内套与机壳外套之间形成环形夹层，其特殊之处是所述环形夹层内分别设有多个沿其轴向的冷却水通道和热空气通道，所述冷却水通道和热空气通道间隔布置且相互密闭，所述机壳外套的两端分别设有环形分水腔和环形汇水腔，所述环形分水腔上设有总进水口和与各冷却水通道相通的支路出水口，所述环形汇水腔上设有与各冷却水通道相通的支路进水口和总出水口，所述机壳内套两端分别设有与所述热空气通道相通的进气孔和出气孔。所述总进水口设于所述环形分水腔的底部外表面，所述总出水口设于所述环形汇水腔的顶部外表面。所述冷却水通道、支路出水口、支路进水口的数量相等。所述冷却水通道与热空气通道之间设有水道隔板，以实现间隔布置且相互密闭。所述冷却水通道与支路进水口、支路出水口为一体式管体结构，以达到更好的密封性，防止漏水。所述机壳外套的轴向长度大于机壳内套的轴向长度，以保证电机的密闭性，进而达到高功率密度电机防护要求。本发明的有益效果是I、由于在环形夹层内分别设有冷却水通道和热空气通道且间隔布置，冷却水通道内通过总进水口、环形分水腔、支路进水口注入冷却水，沿电机轴向方向展开呈多支路并联冷却结构，热空气通道通过机壳内套上设有的进气孔导入电机内部热空气，冷却水通道与热空气通道直接发生热交换，冷却水将热空气的热量带走，热空气冷却后流动到机壳内套上的出气孔处进入电机内部冷却发热源，有效降低电机内部定子绕组等部件的温度，降低产生局部过热点的可能性，最大程度的满足高功率密度电机的冷却要求，冷却效率提高40%，间接提高电机的功率密度30以上。2、由于机壳外套的外表面两端分别设有环形分水腔和环形汇水腔，冷却水通道通过环形分水腔和环形汇水腔实现冷却水的循环流动，环形分水腔和环形汇水腔防止了漏水情况的发生，保证了电机使用的可靠性和安全性；有助于提高冷却水通道与热空气通道结构的独立性，保证了电机在使用时的密闭要求。
图I是本发明的结构示意图(对应实施例I)；图2是图I中A-A的剖视图；图3是本发明的结构示意图(对应实施例2)； 图4是图3中B-B的剖视图。图中总出水口 I、环形汇水腔2、支路出水口 3、机壳外套4、机壳内套5、总进水口6、热空气通道7、水道隔板8、冷却水通道9、环形分水腔10、支路进水口 11、进气孔12、出气孔13、导热I父层14。
具体实施方式
实施例I 如图I、图2所示，该电机用冷却装置，包括机壳内套5和机壳外套4，机壳内套5与机壳外套4之间形成环形夹层，机壳外套4的轴向长度大于机壳内套5、环形夹层的轴向长度。环形夹层内分别设有多个沿其轴向的冷却水通道9和热空气通道7，冷却水通道9和热空气通道7间隔布置且相互密闭，冷却水通道9与热空气通道7之间设有水道隔板8。机壳外套4的一端外侧设有环形分水腔10，另一端外侧设有环形汇水腔2，环形分水腔10和环形汇水腔2靠近电机端盖两侧位置。环形分水腔10上设有总进水口 6，具体设于环形分水腔10的底部外表面，环形分水腔10的内表面设有对应冷却水通道9处的支路进水口 11，并利用支路进水口 11与冷却水通道9相通，环形汇水腔2上设有总出水口 1，具体设于环形汇水腔2的顶部外表面，环形汇水腔2的内表面设有对应冷却水通道9处的支路出水口 3，并利用支路出水口 3与冷却水通道9相通，冷却水通道9、支路出水口 3、支路进水口 11的数量相等，形成了多支路冷却水通道9并联的形式。机壳内套5两端分别设有对应热空气通道7处的进气孔12和出气孔13。工作过程冷却水通过总进水口 6进入环形分水腔10中，经由多个支路进水口 11流入多个冷却水通道9内，电机内一端的热空气通过进气孔12进入热空气通道7，并沿电机轴向流动，冷却水通过水道隔板8与其相邻热空气流道7内的热空气进行热交换，热空气冷却后通过出气孔13流入到电机内部的另一端，进而冷却电机内部各发热源，冷却水被加热，经由环形汇水腔2、支路出水口 3、总出水口 I流出电机外部。使用该冷装置时，总进水口 6和总出水口 I分别与外部冷却器相连，保证了冷却水进行热交换后降温，连接管路上设置水泵提供压力，使冷却水由总进水口 6进入，通过多条并联的冷却水通道9，最终由总出水口 I流出，形成一个密闭的外水冷循环系统。实施例2如图3、图4所示，环形夹层内无水道隔板9，冷却水通道9与支路进水口 11、支路出水口 3为一体式管体结构，冷却水通道9管体与环形夹层间的间隙利用导热性能好的导热胶填充形成导热胶层14，利用管体及导热胶层14与热空气通道7间隔布置且相互封闭，且确保散热性能。其他同实施例I。
权利要求1.一种电机用冷却装置,包括机壳内套和机壳外套,机壳内套与机壳外套之间形成环形夹层，其特征在于所述环形夹层内分别设有多个沿其轴向的冷却水通道和热空气通道，所述冷却水通道和热空气通道间隔布置且相互密闭，所述机壳外套的两端分别设有环形分水腔和环形汇水腔，所述环形分水腔上设有总进水口和与各冷却水通道相通的支路出水口，所述环形汇水腔上设有与各冷却水通道相通的支路进水口和总出水口，所述机壳内套两端分别设有与所述热空气通道相通的进气孔和出气孔。
2.根据权利要求I所述的电机用冷却装置，其特征在于所述冷却水通道与热空气通道之间设有水道隔板。
3.根据权利要求I所述的电机用冷却装置，其特征在于所述冷却水通道与支路进水口、支路出水口为一体式管体结构。
4.根据权利要求I所述的电机用冷却装置，其特征在于所述总进水口设于所述环形分水腔的底部外表面，所述总出水口设于所述环形汇水腔的顶部外表面。
5.根据权利要求I所述的电机用冷却装置，其特征在于所述冷却水通道、支路出水口、支路进水口的数量相等。
6.根据权利要求I所述的电机用冷却装置，其特征在于所述机壳外套的轴向长度大于机壳内套的轴向长度。
专利摘要一种电机用冷却装置，包括机壳内套和机壳外套，机壳内套与机壳外套之间形成环形夹层，其特殊之处是环形夹层内分别设有多个沿其轴向的冷却水通道和热空气通道，冷却水通道和热空气通道间隔布置且相互密闭，机壳外套的两端分别设有环形分水腔和环形汇水腔，环形分水腔上设有总进水口和与各冷却水通道相通的支路出水口，环形汇水腔上设有与各冷却水通道相通的支路进水口和总出水口，机壳内套两端分别设有与热空气通道相通的进气孔和出气孔。可有效降低电机内部各部件温度，避免电机内部产生局部过热点，提高电机的功率密度。
文档编号H02K5/20GK202616918SQ201220294650
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者王巍, 伦淑娴, 郭艳东, 杨菲, 韩志艳, 苏宪利, 周建壮 申请人:渤海大学