一种提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构。

背景技术：

随着新能源的不断发展，电动汽车成为未来发展的必然趋势。其中基于启动机/发电机一体化(Integrated Starter/Generator，简称ISG)的混合动力汽车集传统汽车的启动和发电功能于一体，具有起/停控制快、能量再生利用好、动力辅助性强等优点，尤其在降低排气污染、节约燃油方面效果明显，是未来电动汽车必然发展方向。

为适应工况，电动汽车效能的不断提高，带来了应用于ISG的永磁电机的高负荷，高热量等问题。因此提高电机散热冷却能力，成为提高电机可靠性、延长寿命的重要问题之一。

电机散热的实质是使电机损耗生热与冷却介质带走的热量达到平衡。目前由冷却介质沿着机壳上的冷却管道直接将机壳上热量带走的冷却方式应用较多，水冷冷却方式摩擦损耗较小，散热效率较高，广泛应用于发热较多、能量密度高的电机结构。其散热效果反应水冷带走电机内部热量的能力。

基于传热与流体力学的基本理论，散热效果与冷却介质流速、介质性质和接触面温差有关，压头和流经管道阻力直接影响冷却介质的流速。在冷却水温与机壳壁面间温差和电机损耗一定的情况下，对流换热系数主要取决于水路截面尺寸。考虑机壳的机械强度水道径向宽度在一定范围内，这也就限制了水道的等效直径在一定范围内。因实际流体总存在粘滞性，不可避免会引起能量损耗，而接触面积取决于水管截面积，流体阻力大，固流换热不够充分，冷却效果不理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构，能够不增加流体阻力的情况下，提高固流换热的接触面积，通过优化周向冷却水道结构，改善冷却效率，延长电机寿命。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构，包括圆筒状的壳体以及设置在壳体筒壁中的冷却水道，冷却水道以螺旋环绕方式设置在壳体的筒壁中，所述冷却水道包括主水道及连接在主水道内侧壁面上的多条凹槽，每条凹槽由主水道内侧壁表面向内凹陷设置形成，凹槽与主水道相互贯通，相邻的凹槽相互平行设置，凹槽表面光滑。

本实用新型的进一步技术方案是：所述主水道内侧壁面上设置至少三条平行设置的凹槽。

本实用新型提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构具有如下有益效果：1）在不改变水道截面积的情况下设置光滑的凹槽，等效面积即有效长度基本不变，对水阻影响较小，流阻压差较小，对冷却介质流动阻力小；2）凹槽的设置使固流接触的散热面积增加，对流换热系数提高，有利于提升冷却水道的换热性能，提高冷却效率，进而提高电机的输出功率。

下面结合附图和实施例对本实用新型提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构的剖视图；

图2是本实用新型提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构移除主水道外侧筒壁后的结构示意图（为清楚显示冷却水道而移除主水道外侧筒壁，实际上主水道外侧筒壁与内侧筒壁是连为一体不可分割的一体式结构）；

附图标号说明：1-壳体,2-冷却水道,3-主水道,4-凹槽。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型提高ISG电机定子水冷冷却效果的机壳结构，包括圆筒状的壳体1以及设置在壳体筒壁中的冷却水道2，冷却水道2以螺旋环绕方式设置在壳体1的筒壁中，所述冷却水道2包括主水道3及连接在主水道3内侧壁面上的多条凹槽4，每条凹槽4由主水道3内侧壁表面向内凹陷设置形成，凹槽4与主水道3相互贯通，相邻的凹槽4相互平行设置，凹槽4表面光滑。主水道3内侧壁面上设置至少三条平行设置的凹槽4，主水道3的截面为长方形或梯形。

本实用新型在于在水道内壁面增加凹槽4，使固流接触的散热面积增加，对流换热系数提高，有利于提升冷却水道2的换热性能，提高冷却效率，进而提高电机的输出功率。虽设置凹槽4，但冷却介质流通的周向截面积基本不变，使其不改变水阻大小，流阻压差基本不变，对冷却液体流动阻力影响小。设置的凹槽4表面光滑，将其内部尺寸、形状的改变对摩擦损耗系数的影响降到最低，使固流散热面积的增大对提高冷却效率的影响占据绝对地位。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。