CN102324796A - 液冷散热式外转子电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动机技术领域，尤其是指一种液冷散热式外转子电机，包括壳体、主轴、后座及前盖，主轴套接于前盖，主轴的内端位于壳体的空腔内，该安装底柱装设有定子铁芯，该定子铁芯绕制有线圈；所述主轴的内端设置有转筒，该转筒的内壁装设有磁体；所述定子铁芯设置有换热管。从换热管的一端抽入换热液体，该换热液体从换热管的另一端抽出，以便于将定子铁芯内的热量带出，大大改善了所述液冷散热式外转子电机的散热功效，减小高温对线圈等部件使用寿命的影响，散热效果更好，使用寿命长。利用该风机不断从壳体的空腔内抽出热空气，同时通过进风口不断从外界吸入常温空气，进一步改善所述液冷散热式外转子电机的散热功效。

Description

液冷散热式外转子电机

技术领域

本发明涉及外转子电机技术领域，尤其是指一种适用于电动汽车驱动部分的液冷散热式外转子电机。

背景技术

在外转子电机的正常工作中，通电的线圈难免产生热量，该热量主要集中于铁芯和线圈，由于电机的外转子导致到热量集中于电机内部（即定子铁芯部分）难以散出，使电机的内部构件过热，加快线圈的老化，影响内部构件的正常工作，使用寿命较短。

中国专利公告号CN102104296A公开了一种外转子外转子直流无刷电动机散热结构，在定子保护端盖内壁制有散热凸台，凸台平面与直流电控线路板上电子元件的散热平面成绝缘式紧密接触，在定子保护端盖外壁对应凸台位置制有凹槽。该散热机构的散热功能只能作用于定子保护端盖的内壁位置，只能对定子的端部位置进行散热，无法对热量比较集中的定子铁芯部分进行散热，从而导致电机内部（即定子铁芯部分）的热量难以及时散出，其散热功效较弱，散热效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种转速不受磁体强度限制，电能损失较小，散热效果更好的液冷散热式外转子电机。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种液冷散热式外转子电机，包括壳体、主轴、与壳体的后部连接的后座及与壳体的前部连接的前盖，主轴套接于前盖，主轴的内端位于壳体的空腔内，所述后座的内侧设置有安装底柱，该安装底柱装设有定子铁芯，该定子铁芯绕制有线圈；所述主轴的内端设置有转筒，该转筒的内壁装设有磁体，所述定子铁芯位于转筒内；所述定子铁芯设置有换热管，该换热管的两端均延伸至后座的外侧壁。

其中，所述换热管的中部埋设于定子铁芯的内部。

优选的，所述定子铁芯装设有螺栓，该螺栓穿过定子铁芯之后再与安装底柱螺纹连接。

另一优选的，所述定子铁芯的中部开设有圆柱孔，所述安装底柱嵌设于该圆柱孔内。

进一步，所述安装底柱设置有换热管，该换热管的两端均延伸至后座的外侧壁。

更进一步，所述壳体开设有进风口和出风口，进风口和出风口均与壳体的空腔连通。

其中，所述进风口设置有过滤网。

其中，所述出风口设置有用于将壳体的空腔内的气体抽出的风机。

其中，所述进风口装设有第一单向阀，出风口装设有第二单向阀。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种液冷散热式外转子电机，包括壳体、主轴、与壳体的后部连接的后座及与壳体的前部连接的前盖，主轴套接于前盖，主轴的内端位于壳体的空腔内，所述后座的内侧设置有安装底柱，该安装底柱装设有定子铁芯，该定子铁芯绕制有线圈；所述主轴的内端设置有转筒，该转筒的内壁装设有磁体，所述定子铁芯位于转筒内；所述定子铁芯设置有换热管，该换热管的两端均延伸至后座的外侧壁。由于磁体装设于转筒的内壁，当转筒转动时，磁体产生的离心力使磁体与转筒的内壁之间连接更加紧密；转筒的转速越高，磁体与转筒的内壁之间的抵靠越紧，转筒的转速提高时，无需对磁体与转筒的连接处无需采取额外的紧固措施，大大减小了磁体强度对电动机转速的限制，即使采用强度相对较小的磁体也能制造出转速更高的电动机，结构简单，成本低廉。从换热管的一端不断抽入换热液体，该换热液体从换热管的另一端抽出，以便于将安装底柱内热量带出，大大改善了所述液冷散热式外转子电机的散热功效，减小高温对线圈等部件使用寿命的影响，散热效果更好，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例一隐藏风机时的立体结构示意图。

图2为本发明实施例一隐藏风机时另一视角的立体结构示意图。

图3为图1中A-A的剖面结构示意图。

图4为图2中沿B-B剖开后的立体结构示意图。

图5为本发明实施例一的定子铁芯的立体结构示意图。

图6为本发明实施例一加装散热箱和液泵时的立体结构示意图。

图7为本发明实施例二的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图6所示为本发明所述液冷散热式外转子电机的实施例一，包括壳体1、主轴2、与壳体1的后部连接的后座3及与壳体1的前部连接的前盖4，主轴2套接于前盖4，主轴2的内端位于壳体1的空腔内，所述后座3的内侧设置有安装底柱5，该安装底柱5装设有定子铁芯6，该定子铁芯6绕制有线圈（图中未示出）；所述主轴2的内端设置有转筒7，该转筒7的内壁装设有磁体，所述定子铁芯6位于转筒7内；所述定子铁芯6设置有换热管10，该换热管10的两端均延伸至后座3的外侧壁。由于磁体装设于转筒7的内壁，当转筒7转动时，磁体产生的离心力使磁体与转筒7的内壁之间连接更加紧密；转筒7的转速越高，磁体与转筒7的内壁之间的抵靠越紧，转筒7的转速提高时，无需对磁体与转筒7的连接处无需采取额外的紧固措施，大大减小了磁体强度对电动机转速的限制，即使采用强度相对较小的磁体也能制造出转速更高的电动机，结构简单，成本低廉。

在所述液冷散热式外转子电机的正常工作中，通电的线圈难免产生热量，该热量主要集中于所述定子铁芯6和安装底柱5，从换热管10的一端不断抽入换热液体，该换热液体从换热管10的另一端抽出，以便于将安装底柱5内热量带出，大大改善了所述液冷散热式外转子电机的散热功效，减小高温对线圈等部件使用寿命的影响，实用性更强。

见图6，具体的实施方式是将散热箱19的进口和出口分别与换热管10的两端通过两个管道连通，管道装设有液泵18，在液泵18的抽送作用下，换热液体在散热箱19和换热管10内循环流动，从换热管10出来的热换热液体经过散热箱19的冷却之后回流到换热管10，从而实现换热管10及定子铁芯6的散热，散热功效更加明显。

优选是实施方式是所述换热管10的中部埋设于定子铁芯6的内部，以便于将定子铁芯6的热量更好地传导到换热管10，进一步提高散热功效。

本实施例的所述磁体包括八个截面呈圆弧形的永磁片8，该八个永磁片8环形均布于所述转筒7的内壁，以便于减小八个永磁片8环形均布安装时的组装难度。当然，所述永磁片8的数量还可以为三个、六个或十二个等其它任何数值，同样也能达到上述技术效果。或者所述磁体为一个圆筒状磁性整体，也能实现无刷电机的转动。

见图4和5，本实施例的所述定子铁芯6装设有螺栓9，该螺栓9穿过定子铁芯6之后再与安装底柱5螺纹连接，以简化定子铁芯6的安装和拆卸，方便所述液冷散热式外转子电机的维护和检修，同时降低了定子铁芯6的组装难度，提高生产效率。

见图6，本实施例的所述壳体1开设有进风口和出风口11，进风口和出风口11均与壳体1的空腔连通，所述出风口11设置有用于将壳体1的空腔内的气体抽出的风机14，利用该风机14不断从壳体1的空腔内抽出热空气，同时通过进风口不断从外界吸入常温空气，进一步改善所述液冷散热式外转子电机的散热功效。

进一步，所述进风口设置有过滤网12，当壳体1通过进风口不断从外界吸入常温空气时，过滤网12的设置用于阻隔空气中的水汽或粉尘等杂质，防止水汽或粉尘等杂质进入壳体1的空腔而造成内部构件的老化加快，使所述述液冷散热式外转子电机的内部构件保持良好的工作环境，进一步延长其使用寿命。

本实施例的所述进风口装设有第一单向阀16，出风口11装设有第二单向阀17。第一单向阀16的作用在于防止壳体1的空腔内的空气从进风口出来，只能让外界的空气通过第一单向阀16进入到壳体1的空腔内；第二单向阀17的作用在于防止外界的空气通过第二单向阀17进入到壳体1的空腔内，只能让壳体1的空腔内的空气从出风口出来，壳体1的空腔内气体流动方向与转筒7外壁的方向一致，防止壳体1的空腔内产生负压而影响电机的转矩输出，进一步提高电能转化效率。

如图7所示为本发明所述液冷散热式外转子电机的实施例二，与上述实施例一的不同之处在于：所述定子铁芯6的中部开设有圆柱孔，所述安装底柱5嵌设于该圆柱孔内，所述换热管10的中部嵌设于圆柱孔与安装底柱5之间预留的间隔中，进一步提高定子铁芯6的安装稳固性，提高所述液冷散热式外转子电机的组装精度和产品质量。

本实施例中，所述前盖嵌设有两个第一轴承，该两个第一轴承分别嵌设于所述前盖的两侧，所述主轴套装于该两个第一轴承的内圈，防止主轴晃动而加大主轴的磨损，以进一步提高所述主轴转动时的稳定性。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.液冷散热式外转子电机，包括壳体（1）、主轴（2）、与壳体（1）的后部连接的后座（3）及与壳体（1）的前部连接的前盖（4），主轴（2）套接于前盖（4），主轴（2）的内端位于壳体（1）的空腔内，其特征在于：所述后座（3）的内侧设置有安装底柱（5），该安装底柱（5）装设有定子铁芯（6），该定子铁芯（6）绕制有线圈；所述主轴（2）的内端设置有转筒（7），该转筒（7）的内壁装设有磁体，所述定子铁芯（6）位于转筒（7）内；所述定子铁芯（6）设置有换热管（10），该换热管（10）的两端均延伸至后座（3）的外侧壁。

2.根据权利要求1所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述换热管（10）的中部埋设于定子铁芯（6）的内部。

3.根据权利要求1所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述定子铁芯（6）装设有螺栓（9），该螺栓（9）穿过定子铁芯（6）之后再与安装底柱（5）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述定子铁芯（6）的中部开设有圆柱孔，所述安装底柱（5）嵌设于该圆柱孔内。

5.根据权利要求1所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述壳体（1）开设有进风口和出风口（11），进风口和出风口（11）均与壳体（1）的空腔连通。

6.根据权利要求5所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述进风口设置有过滤网（12）。

7.根据权利要求5所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述出风口（11）设置有用于将壳体（1）的空腔内的气体抽出的风机（14）。

8.根据权利要求7所述的液冷散热式外转子电机，其特征在于：所述进风口装设有第一单向阀（16），出风口（11）装设有第二单向阀（17）。

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