CN107923716B - 冷却装置及电动机 - Google Patents
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Abstract
提供一种冷却装置与电动机,可抑制大型化,且可提高冷却效率。冷却装置包括:利用第1冷却介质对发热体进行冷却的冷却室、将第1冷却介质的热放出至外部的放热室、以及将冷却室与放热室连接的第1连接路及第2连接路。放热室的至少一部分位于较冷却室而言更靠铅垂方向上侧。连接第1连接路与放热室的部位,在铅垂方向上位于和连接第1连接路与冷却室的部位相同的位置、或位于较连接第1连接路与冷却室的部位而言更靠上侧。在冷却室内的第1冷却介质的一部分汽化的情况下,汽化的第1冷却介质的至少一部分移动至第1连接路内,产生冷却室的第1冷却介质经由第1连接路而流向放热室且放热室的第1冷却介质经由第2连接路而流向冷却室的循环。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却装置及电动机。
背景技术
例如,专利文献1中记载有对电动机进行冷却的冷却装置。专利文献1的冷却装置中,液态制冷剂吸收壳体(casing)的热而蒸发,并经由壳体对电动机进行冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报第平9-23614号公报
发明内容
发明要解决的课题
所述冷却装置中,为了使蒸发而成为气体的液态制冷剂再次返回为液体,而需要冷凝器。进行冷却的发热对象的温度越为高温,则蒸发的液态制冷剂的量越多,因此,需要大型的冷凝器。由此,存在冷却装置整体大型化的问题。
本发明的一个实施方式有鉴于所述问题,目的之一在于:提供一种冷却装置,具有可抑制大型化且可提高冷却效率的结构、及包括此种冷却装置的电动机。
解决问题的技术手段
本发明的冷却装置的一个实施方式为对发热体进行冷却的冷却装置,包括:利用第1冷却介质对发热体进行冷却的冷却室、将第1冷却介质的热放出至外部的放热室、以及将冷却室与放热室连接的第1连接路及第2连接路。放热室的至少一部分,位于较冷却室而言更靠铅垂方向上侧。连接第1连接路与放热室的部位,在铅垂方向上位于和连接第1连接路与冷却室的部位相同的位置、或位于较连接第1连接路与冷却室的部位而言更靠上侧。在冷却室内的第1冷却介质的一部分汽化的情况下,汽化的第1冷却介质的至少一部分移动至第1连接路内,产生冷却室的第1冷却介质经由第1连接路而流向放热室且放热室的第1冷却介质经由第2连接路而流向冷却室的循环。
本发明的冷却装置的一个实施方式为对发热体进行冷却的冷却装置,包括:利用第1冷却介质对发热体进行冷却的冷却室、将第1冷却介质的热放出至外部的放热室、以及将冷却室与放热室连接的第1连接路及第2连接路。放热室的至少一部分,位于较冷却室而言更靠铅垂方向上侧。连接第1连接路与放热室的部位,在铅垂方向上位于和连接第1连接路与冷却室的部位相同的位置、或位于较连接第1连接路与冷却室的部位而言更靠上侧。在冷却室内的第1冷却介质汽化的情况下,汽化的第1冷却介质的至少一部分在第1连接路内、第2连接路内、及放热室内的任一个中冷凝。
本发明的电动机的一实施方式,包括所述冷却装置。
发明的效果
根据本发明的一个实施方式,而提供一种冷却装置,具有可抑制大型化且可提高冷却效率的结构、及包括此种冷却装置的电动机。
附图说明
图1是表示本实施方式的冷却装置的示意图。
图2是表示本实施方式的冷却装置的示意图。
图3是表示本实施方式的冷却装置的示意图。
图4是表示作为本实施方式的另一例的冷却装置的示意图。
图5是表示本实施方式的电动机的剖面图。
图6是表示本实施方式的电动机的部分的立体图。
图7是表示本实施方式的上侧绝缘子的立体图。
图8是表示本实施方式的电动机的部分的立体图。
符号的说明
1:电动机;
10、110、210:冷却装置;
11、111、211:冷却室;
11a:壁部;
12、112、212:放热室;
13、113、213、217:第1连接路;
14、114、214、218:第2连接路;
15、115、215:弹性部;
16、116:吸热部;
211a:第1冷却室(冷却室);
211b:第2冷却室(冷却室);
216:冷却罩(吸热部);
220:转子;
221:轴;
230:定子;
231:定子芯;
232:线圈;
233:上侧绝缘子(绝缘子);
234:下侧绝缘子(绝缘子);
235:第1连接路构件;
236:第2连接路构件;
237:绝缘子本体;
CF:对流;
CM1:第1冷却介质;
CM2:第2冷却介质;
CY1、CY2:循环;
HE:发热体;
J:中心轴。
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式的冷却装置及电动机进行说明。再者,本发明的范围并不限定于以下实施方式,可在本发明的技术思想的范围内任意进行变更。另外,以下的附图中,为了容易理解各构成,而存在:使各结构中的比例尺及数量等,与实际结构中的比例尺及数量等不同的情况。
另外,附图中,作为适宜的三维正交坐标系,而示出XYZ坐标系。XYZ坐标系中,Z轴方向是设为铅垂方向。X轴方向为与Z轴方向正交的方向,并设为图5中的中心轴J延伸的方向。X轴方向在图1中为左右方向。Y轴方向是设为与X轴方向与Z轴方向这两个正交的方向。
<冷却装置>
图1至图3是表示本实施方式的冷却装置10的示意图。如图1所示,冷却装置10对发热体HE进行冷却。发热体HE例如为电动机的线圈等。冷却装置10包括:冷却室11、放热室12、第1连接路13及第2连接路14、以及弹性部15。
在冷却室11内、放热室12内、第1连接路13内、及第2连接路14内,填充有第1冷却介质CM1。第1冷却介质CM1例如为氟系的惰性液体。第1冷却介质CM1例如具有绝缘性。第1冷却介质CM1的种类,可根据发热体HE的最高发热温度选择。
再者,本说明书中,所谓在某空间内填充有第1冷却介质CM1,并不限定于某空间内仅由第1冷却介质CM1填满的情况。所谓在某空间内填充有第1冷却介质CM1,也包含在某空间内收容有第1冷却介质CM1以外的物质的情况。
冷却室11由壁部11a围绕而构成。冷却室11利用第1冷却介质CM1对发热体HE进行冷却。本实施方式中,发热体HE收容于冷却室11内。
放热室12由壁部12a围绕而构成。放热室12将第1冷却介质CM1的热放出至外部。在放热室12的壁部12a安装有吸热部16。图1的例子中,吸热部16例如安装于放热室12的铅垂方向上侧。
吸热部16例如为:安装有冷却装置10的设备所包含的部分。吸热部16自放热室12内的第1冷却介质CM1吸收热。吸热部16只要为可自放热室12内的第1冷却介质CM1吸收热的构成即可。吸热部16例如可为包含导热率比较大的构件的散热片(heat sink)。另外,吸热部16也可为对放热室12送风的风扇(fan)。吸热部16还可设为具有流动冷却介质的流路的构件。
本实施方式中,放热室12例如将第1冷却介质CM1的热放出至吸热部16。放热室12的至少一部分位于较冷却室11而言更靠铅垂方向上侧。本实施方式中,例如,放热室12整体位于较冷却室11而言更靠铅垂方向上侧。
第1连接路13及第2连接路14,将冷却室11与放热室12连接。本实施方式中,第1连接路13及第2连接路14在铅垂方向(Z轴方向)上延伸。第1连接路13的铅垂方向下侧的端部、及第2连接路14的铅垂方向下侧的端部,连接于冷却室11的铅垂方向上侧的端部。即,第1连接路13及第2连接路14,连接于冷却室11的铅垂方向上侧的端部。第1连接路13的铅垂方向上侧的端部、及第2连接路14的铅垂方向上侧的端部,连接于放热室12的铅垂方向下侧的端部。
连接第1连接路13与放热室12的部位P12,在铅垂方向(Z轴方向)上,位于较连接第1连接路13与冷却室11的部位P11而言更靠铅垂方向上侧。本实施方式中,部位P12例如位于放热室12的水平方向一侧(+X侧)的端部。本实施方式中,部位P11例如位于冷却室11的水平方向一侧的端部附近。
连接第2连接路14与放热室12的部位P22,在铅垂方向(Z轴方向)上,位于较连接第2连接路14与冷却室11的部位P21而言更靠铅垂方向上侧。本实施方式中,部位P22例如位于放热室12的水平方向另一侧(-X侧)的端部。本实施方式中,部位P21例如位于冷却室11的水平方向另一侧的端部附近。
与第1连接路13的延伸方向(Z轴方向)正交的剖面(XY剖面)形状并无特别限定,例如为圆形形状。与第2连接路14的延伸方向(Z轴方向)正交的剖面(XY剖面)的形状并无特别限定,例如为圆形形状。
与第1连接路13延伸的方向(Z轴方向)正交的方向(X轴方向、Y轴方向)上的第1连接路13的尺寸及与第2连接路14延伸的方向(Z轴方向)正交的方向(X轴方向、Y轴方向)上的第2连接路14的尺寸,为汽化的第1冷却介质CM1的至少一部分在第1连接路13内或第2连接路14内滞留的大小。本实施方式中,所谓与第1连接路13延伸的方向正交的方向上的第1连接路13的尺寸,为第1连接路13的内径D1。本实施方式中,所谓与第2连接路14延伸的方向正交的方向上的第2连接路14的尺寸,为第2连接路14的内径D2。
具体而言,第1连接路13的内径D1及第2连接路14的内径D2,例如优选为5mm以上且10mm以下左右的范围。通过将内径D1及内径D2设为此种大小,容易使作为汽化的第1冷却介质CM1的气泡CM1g滞留于第1连接路13内及第2连接路14内。
弹性部15与第1冷却介质CM1接触。弹性部15为弹性体制。弹性部15的材质若为弹性体,则并无特别限定。弹性部15的材质例如为橡胶。本实施方式中,弹性部15例如为构成冷却室11的壁部11a的一部分。
其次,对利用本实施方式的冷却装置10的发热体HE的冷却方法进行说明。本实施方式的冷却装置10具有三个冷却阶段(cooling phase)、即第1冷却阶段PH1、第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3。本实施方式的冷却装置10中,根据发热体HE的温度而适宜切换三个冷却阶段,可效率良好地对发热体HE进行冷却。三个冷却阶段随着发热体HE的温度变高,而按照第1冷却阶段PH1、第2冷却阶段PH2、第3冷却阶段PH3的顺序进行切换。
图1中,示出第1冷却阶段PH1中的冷却装置10。如图1所示,第1冷却阶段PH1为:利用冷却室11内产生的第1冷却介质CM1的对流CF,对发热体HE进行冷却的阶段。若发热体HE的温度上升,则位于发热体HE周围的第1冷却介质CM1的温度上升。由此,温度上升的第1冷却介质CM1在冷却室11内上升,从而产生对流CF。即,本实施方式中,在第1冷却介质CM1的温度上升的情况下,冷却室11内产生第1冷却介质CM1的对流CF。
若产生对流CF,则因对流CF而冷却室11内的第1冷却介质CM1被搅动。由此,可使位于发热体HE周围的第1冷却介质CM1在冷却室11内循环,可对发热体HE进行冷却。第1冷却阶段PH1中,发热体HE的温度小于第1冷却介质CM1的沸点。
此处,本实施方式中,冷却室11及放热室12仅由第1连接路13与第2连接路14连接。因此,在自然状态下,冷却室11内的第1冷却介质CM1与放热室12内的第1冷却介质CM1之间,难以产生第1冷却介质CM1的循环。
再者,本说明书中,所谓自然状态,包含:第1冷却介质CM1未汽化的状态、及即便第1冷却介质CM1汽化而后述的气泡CM1g仍未滞留于第1连接路13或第2连接路14中的状态。本说明书中,所谓自然状态,包含:第1冷却阶段PH1及第2冷却阶段PH2。即,第1冷却阶段PH1及第2冷却阶段PH2中,在冷却室11与放热室12之间,难以产生后述的第1冷却介质CM1的循环CY1。
于在冷却室11与放热室12之间难以产生第1冷却介质CM1的循环的情况下,冷却室11与放热室12之间难以进行热交换。冷却室11内的第1冷却介质CM1因对发热体HE进行冷却,因此温度容易变得比较高。另一方面,放热室12内的第1冷却介质CM1因将热放出至外部,因此温度容易变得比较低。因此,自然状态中,放热室12内的第1冷却介质CM1的温度比较低地得到保持。
另外,于在冷却室11与放热室12之间并未产生第1冷却介质CM1的循环的情况下,在将冷却室11与放热室12连接的第1连接路13及第2连接路14中,第1冷却介质CM1的温度也比较低地得到保持。
在第1冷却阶段PH1中无法充分地对发热体HE进行冷却、而发热体HE的温度成为第1冷却介质CM1的沸点以上的情况下,冷却阶段自第1冷却阶段PH1转移为第2冷却阶段PH2。
图2中,示出第2冷却阶段PH2中的冷却装置10。如图2所示,第2冷却阶段PH2为:利用第1冷却介质CM1的对流CF、与第1冷却介质CM1的汽化,对发热体HE进行冷却的阶段。
第2冷却阶段PH2中,因发热体HE的温度成为第1冷却介质CM1的沸点以上,从而发热体HE周围的第1冷却介质CM1汽化,产生包含第1冷却介质CM1的气体的气泡CM1g。因此,利用第1冷却介质CM1汽化时的潜热吸收发热体HE的热,使发热体HE被冷却。
如此,第2冷却阶段PH2中,除了对流CF以外,还利用第1冷却介质CM1的汽化将发热体HE冷却。因此,第2冷却阶段PH2中的对发热体HE进行冷却的效果,大于第1冷却阶段PH1中的对发热体HE进行冷却的效果。
第2冷却阶段PH2中产生的气泡CM1g向铅垂方向上侧(+Z侧)上升,例如移动至第1连接路13内。如上所述,第2冷却相PH2中,在冷却室11与放热室12之间难以产生后述的第1冷却介质CM1的循环CY1,因此第1连接路13内的第1冷却介质CM1的温度比较低地得到保持。由此,第1连接路13内移动的气泡CM1g冷凝而再次返回为液体。
图2的例子中,气泡CM1g仅向第1连接路13移动,但并不限定于此。第2冷却阶段PH2中,气泡CM1g也可向第2连接路14移动,也可经由第1连接路13或第2连接路14而向放热室12移动。在第2连接路14内及放热室12内,第1冷却介质CM1的温度也比较低地得到保持,因此移动至第2连接路14内及放热室12内的气泡CM1g冷凝而再次返回为液体。即,在冷却室11内的第1冷却介质CM1汽化的情况下,汽化的第1冷却介质CM1的至少一部分在第1连接路13内、第2连接路14内、及放热室12内的任一个中冷凝。
在利用第2冷却阶段PH2将发热体HE冷却、而发热体HE的温度小于第1冷却介质CM1的沸点的情况下,冷却阶段自第2冷却阶段PH2返回至第1冷却阶段PH1。
另一方面,第2冷却阶段PH2中,若发热体HE并未充分冷却而发热体HE的温度上升、并且汽化的第1冷却介质CM1的量增加某程度,则冷却阶段自第2冷却阶段PH2转移为第3冷却阶段PH3。
图3中,示出第3冷却阶段PH3中的冷却装置10。如图3所示,第3冷却阶段PH3为:利用第1冷却介质CM1的汽化、和冷却室11与放热室12之间产生的第1冷却介质CM1的循环CY1,对发热体HE进行冷却的阶段。
若发热体HE的温度进一步上升,则汽化的第1冷却介质CM1的量增加,气泡CM1g的量增加。此处,第1连接路13的内径D1及第2连接路14的内径D2为:容易使作为汽化的第1冷却介质CM1的气泡CM1g滞留于第1连接路13内及第2连接路14内的构成。因此,若气泡CM1g的量增加,则第1连接路13内气泡CM1g会滞留。由此,与第1连接路13内的气泡CM1g滞留的部分的铅垂方向(Z轴方向)长度相应地,在连接第1连接路13与冷却室11的部位P11、和连接第2连接路14与冷却室11的部位P21之间产生压力差。即,部位P11的压力小于部位P21的压力。
由此,第2连接路14内的第1冷却介质CM1因重力而向位于铅垂方向下侧的冷却室11移动。若第2连接路14内的第1冷却介质CM1移动至冷却室11内,则冷却室11内的第1冷却介质CM1的一部分被挤出至第1连接路13,并经由第1连接路13向放热室12移动。伴随着来自第1连接路13的第1冷却介质CM1的流入、及来自第2连接路14的第1冷却介质CM1的流出,放热室12内的第1冷却介质CM1的一部分被挤出至第2连接路14,并经由第2连接路14向冷却室11移动。由此,在冷却室11与放热室12之间产生第1冷却介质CM1的循环CY1。
如上所述,第3冷却阶段PH3中,在冷却室11内的第1冷却介质CM1的一部分汽化的情况下,汽化的第1冷却介质CM1(气泡CM1g)的至少一部分移动至第1连接路13内。而且,第3冷却阶段PH3中,产生:冷却室11的第1冷却介质CM1经由第1连接路13而流向放热室12、且放热室12的第1冷却介质CM1经由第2连接路14而流向冷却室11的循环CY1。
第1冷却阶段PH1及第2冷却阶段PH2中,放热室12内的第1冷却介质CM1的温度比较低地得到保持,因此放热室12内的第1冷却介质CM1通过循环CY1而移动至冷却室11内,由此可进一步对发热体HE进行冷却。
如此,第3冷却阶段PH3中,除了第1冷却介质CM1的汽化以外,还利用第1冷却介质CM1的循环CY1将发热体HE冷却。因此,第3冷却阶段PH3中的对发热体HE进行冷却的效果,大于第2冷却阶段PH2中的对发热体HE进行冷却的效果。另外,第3冷却阶段PH3中,因压力差而产生的第1冷却介质CM1的循环CY1的流速,快于第1冷却介质CM1的对流CF的流速。结果,对发热体HE进行冷却的效果提高。
再者,在产生第1冷却介质CM1的循环CY1的情况下,温度比较高的冷却室11内的第1冷却介质CM1流入放热室12。然而,放热室12将第1冷却介质CM1的热放出至外部,因此自冷却室11流入的温度比较高的第1冷却介质CM1在放热室12中被冷却,成为温度比较低的第1冷却介质CM1,再次流入冷却室11。
第3冷却阶段PH3中,第1连接路13内滞留的气泡CM1g通过第1冷却介质CM1的循环CY1而与作为液体的第1冷却介质CM1一同向放热室12移动,并被冷凝。
如上所述,本实施方式中,冷却阶段根据发热体HE的温度,而自动地在第1冷却阶段PH1至第3冷却阶段PH3之间变化。由此,可根据发热体HE的温度执行适当的冷却阶段,且可有效率地对发热体HE进行冷却。
第1冷却介质CM1的种类,例如是以冷却装置10的冷却阶段能够在所述第1冷却阶段PH1至第3冷却阶段PH3之间变化的方式进行选择,此为优选。具体而言,作为第1冷却介质CM1,选择因发热体HE的热而能够汽化的物质,此为优选。即,第1冷却介质CM1的沸点小于发热体HE的最高温度,此为优选。由此,在发热体HE的温度大于第1冷却介质CM1的沸点的情况下,第1冷却介质CM1汽化,并执行第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3。因此,更容易对发热体HE进行冷却。
根据本实施方式,如上所述,可利用第1冷却介质CM1的汽化、与循环CY1,而有效地对发热体HE进行冷却。因此,可提高冷却装置10的冷却效率。另外,例如,与仅利用第1冷却介质CM1的汽化对发热体HE进行冷却的情况相比,可减少汽化的第1冷却介质CM1的量。由此,冷却装置无需为了将气泡CM1g冷凝而设置大型的冷凝器,可抑制冷却装置大型化。
另外,例如,还考虑有冷却装置通过设置泵等的对第1冷却介质CM1赋予驱动力的设备,而使冷却室11与放热室12之间产生第1冷却介质CM1的循环CY1的方法。但是,所述情况下,冷却装置与泵等相应地大型化。
相对于此,根据本实施方式,冷却装置10利用气泡CM1g而将作用于第1冷却介质CM1的重力作为驱动力,由此可产生第1冷却介质CM1的循环CY1。结果,第1冷却介质CM1中,循环CY1的流速比对流CF的流速快。因此,根据本实施方式,可提高冷却装置10的冷却效率。
通过以上,根据本实施方式,可抑制冷却装置大型化,且可提高冷却效率。
另外,根据本实施方式,产生的气泡CM1g在第1冷却介质CM1的温度比较低地得到保持的第1连接路13内、第2连接路14内、及放热室12内的任一个中被冷凝。因此,无关大小,且无需设置冷凝器,可进一步抑制冷却装置10大型化。
另外,根据本实施方式,第1连接路13的内径D1为第1连接路13内气泡CM1g滞留的大小,因此冷却阶段容易自第2冷却阶段PH2转移为第3冷却阶段PH3。由此,冷却装置10更容易对发热体HE进行冷却,可进一步提高冷却装置10的冷却效率。另外,在第1连接路13的内径D1以气泡CM1g滞留的程度小的情况下,自然状态下,放热室12的第1冷却介质CM1难以通过第1连接路13或第2连接路14移动,更难以在冷却室11与放热室12之间产生第1冷却介质CM1的循环CY1。因此,自然状态下,可进一步抑制在冷却室11与放热室12之间产生热交换。结果,容易将放热室12内的第1冷却介质CM1的温度保持为比较低的温度。
另外,根据本实施方式,放热室12整体位于较冷却室11而言更靠铅垂方向上侧。因此,第3冷却阶段PH3中,利用压力差引起的第1冷却介质CM1的重力,容易使冷却室11与放热室12之间产生第1冷却介质CM1的循环CY1。
另外,根据本实施方式,第1连接路13连接于冷却室11的铅垂方向上侧的端部。因此,第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3中,气泡CM1g容易向第1连接路13移动。由此,容易使气泡CM1g在第1连接路13内或放热室12中冷凝。另外,第3冷却阶段PH3中,使气泡CM1g滞留于第1连接路13内,从而可容易产生第1冷却介质CM1的循环CY1。
另外,根据本实施方式,发热体HE收容于冷却室11内。因此,第1冷却介质CM1直接与发热体HE接触。因此,可利用第1冷却介质CM1更容易地对发热体HE进行冷却,可进一步提高冷却装置10的冷却效率。
另外,例如,若第1冷却介质CM1的一部分汽化,则冷却室11、放热室12、第1连接路13及第2连接路14中填充的第1冷却介质CM1的体积变大。因此,冷却室11内、放热室12内、第1连接路13内及第2连接路14内,压力上升而存在第1冷却介质CM1的沸点上升的担忧。由此,存在如下担忧:即便在发热体HE的温度比较大的情况下,冷却阶段也不会转移为第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3。因此,存在无法适当地对发热体HE进行冷却的担忧。
相对于此,根据本实施方式,冷却装置10进而包括弹性部15。因此,在第1冷却介质CM1汽化而产生气泡CM1g的情况下,弹性部15变形,可抑制在冷却室11内、发热室12内、第1连接路13内及第2连接路14内压力上升的情况。由此,可抑制第1冷却介质CM1的沸点上升,从而容易适当地对发热体HE进行冷却。
另外,例如,若冷却阶段转移为第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3,则优选为第1冷却介质CM1的沸点高。其原因在于:因冷却阶段转移为第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3时的冷却室11内的温度变高而与外部的温度差变大,冷却效率上升。
根据本实施方式,冷却装置通过设置吸收压力变动的弹性部15,并调整利用弹性部15的压力吸收幅度,可在冷却阶段能够转移为第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3的范围内,使第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3的压力大。因此,可进一步提高第2冷却阶段PH2及第3冷却阶段PH3的冷却效率。
另外,根据本实施方式,弹性部15为构成冷却室11的壁部11a的一部分。因此,可进一步抑制在产生气泡CM1g的冷却室11内压力上升的情况,且可进一步抑制冷却室11内的第1冷却介质CM1的沸点上升。
另外,根据本实施方式,作为冷却阶段,设置有产生第1冷却介质CM1的对流CF的第1冷却阶段PH1。因此,即便在发热体HE的温度比较低、而第1冷却介质CM1并未汽化的情况下,也可利用第1冷却介质CM1的对流CF对发热体HE进行冷却。
再者,本实施方式中,也可采用以下的构成。以下的说明中,关于与所述说明相同的构成,存在通过标注适宜相同的符号等而省略说明的情况。
本实施方式中,在冷却装置10对发热体HE进行冷却时,例如,可为冷却阶段仅在第1冷却阶段PH1与第2冷却阶段PH2之间变化的构成。所述情况下,第2冷却阶段PH2中,冷却室11内的第1冷却介质CM1汽化,由此发热体HE的温度小于第1冷却介质CM1的沸点。由此,冷却阶段在第1冷却阶段PH1与第2冷却阶段PH2之间交替切换,从而容易根据温度适当地对发热体HE进行冷却。
另外,本实施方式中,连接第1连接路13与放热室12的部位P12,在铅垂方向(Z轴方向)上也可为和连接第1连接路13与冷却室11的部位P11相同的位置。所述情况下,冷却阶段自第2冷却阶段PH2转移为第3冷却阶段PH3时的压力差,也与第1连接路13的内径D1相应地产生。
另外,本实施方式中,在发热体HE位于冷却室11的外部的情况下,也可对发热体HE进行冷却。所述情况下,例如将发热体HE安装于冷却室11的壁部11a,并经由壁部11a利用第1冷却介质CM1对发热体HE进行冷却。
另外,本实施方式中,若产生气泡CM1g时弹性部15产生弹性变形,则构成并无特别限定。本实施方式中,弹性部15可为放热室12的壁部12a的一部分,也可为构成第1连接路13及第2连接路14的壁部的一部分。
另外,本实施方式中,弹性部15可为弹性体制的球体等。所述情况下,弹性部15位于冷却室11内、放热室12内、第1连接路13内、或第2连接路14内。另外,本实施方式中,弹性部15也可为空气等的气体。
另外,所述说明中,在转移为第3冷却阶段PH3时,示出了气泡CM1g仅滞留于第1连接路13内的情况,但并不限定于此。本实施方式中,气泡CM1g也能够向第1连接路13及第2连接路14的任一个移动,在冷却阶段自第2冷却阶段PH2转移为第3冷却阶段PH3时,气泡CM1g也可滞留于第1连接路13内与第2连接路14内的这两个中。所述情况下,气泡CM1g更多地滞留的一侧的连接路与冷却室11的连接部位的压力变小,利用所述压力差,冷却阶段向第3冷却阶段PH3转移。例如,在第2连接路14内滞留的气泡CM1g的量多于第1连接路13内滞留的气泡CM1g的量的情况下,产生与图3所示的第1冷却介质CM1的循环CY1反向的循环。
另外,本实施方式中,也可采用图4所示的构成。图4是表示作为本实施方式的另一例的冷却装置110的示意图。图4中,示出第3冷却阶段PH3中的冷却装置110。如图4所示,冷却装置110包括:冷却室111、放热室112、第1连接路113及第2连接路114、以及弹性部115。
冷却室111与放热室112沿水平方向(X轴方向)并列。冷却室111与放热室112在铅垂方向(Z轴方向)上延伸。在铅垂方向上,冷却室111的铅垂方向下侧端部的位置、与放热室112的铅垂方向下侧端部的位置例如为相同。放热室112的铅垂方向上侧端部的位置,位于较冷却室111的铅垂方向上侧端部的位置而言更靠铅垂方向上侧。即,所述构成中,放热室112的一部分位于较冷却室111而言更靠铅垂方向上侧。
在放热室112安装有吸热部116。吸热部116除了位于放热室112的水平方向(X轴方向)的冷却室111的相反侧(-X侧)的方面以外,与图1~图3所示的吸热部16相同。
第1连接路113具有:第1直线部113a、与第2直线部113b。第1直线部113a自冷却室111的铅垂方向上侧的端部,向铅垂方向上侧呈直线状延伸。第2直线部113b自第1直线部113a的铅垂方向上侧的端部,向放热室112侧(-X侧)以水平方向(X轴方向)呈直线状延伸。第2直线部113b的放热室112侧的端部,连接于放热室112的冷却室111侧(+X侧)的端部中的铅垂方向上侧的端部。所述构成中,第1连接路113整体位于较冷却室111而言更靠铅垂方向上侧。
第2连接路114在水平方向(X轴方向)上延伸。第2连接路114连接于冷却室111的铅垂方向下侧的端部、与放热室112的铅垂方向下侧的端部。在铅垂方向上,第2连接路114的铅垂方向下侧端部的位置,例如与冷却室111的铅垂方向下侧端部的位置、及放热室112的铅垂方向下侧端部的位置为相同。
所述构成中,第2连接路114并不具有位于较冷却室111而言更靠铅垂方向上侧的部分。换句话说,所述构成中,第2连接路114整体位于较冷却室111的铅垂方向上侧的端部而言更靠铅垂方向下侧。
弹性部115为放热室112的壁部的一部分。弹性部115设置于位于放热室112的铅垂方向下侧的端部的壁部。
冷却装置110的其他构成,与图1至图3中所示的冷却装置10的构成相同。
所述构成中,气泡CM1g也滞留于第1连接路113内,由此在冷却室111与放热室112之间产生压力差,从而产生循环CY2。因此,所述构成中,也可抑制冷却装置大型化,且可提高冷却效率。
再者,所述构成中,压力差是由第1连接路113的第1直线部113a中滞留的气泡CM1g的铅垂方向(Z轴方向)上的长度决定。另外,所述构成中,气泡CM1g仅向第1连接路113移动。
<电动机>
其次,对将本实施方式的冷却装置搭载于电动机的例子进行说明。图5是表示本实施方式的电动机1的剖面图。图6及图8是表示本实施方式的电动机1的部分的立体图。图7是表示本实施方式的上侧绝缘子233的立体图。图6中,以二点划线表示第1连接路构件235。
再者,以下的说明中,将中心轴J的延伸方向(X轴方向)设为前后方向。存在相对于某对象而将X轴方向的正侧(+X侧)称为“前侧”的情况,且存在相对于某对象而将X轴方向的负侧(-X侧)称为“后侧”的情况。再者,所谓前后方向、前侧及后侧,是为了简单说明而使用的名称,并不对实际的位置关系或方向进行限定。
另外,只要并无特别说明,存在将与中心轴J平行的方向(X轴方向)简称为“轴向”的情况下,存在将以中心轴J为中心的径向简称为“径向”的情况,且存在将以中心轴J为中心的周向、即、中心轴J的轴周围简称为“周向”的情况。
如图5所示,本实施方式的电动机1包括:冷却装置210、转子220、定子230、机壳(housing)240、第1盖构件250、第2盖构件251、第1连接管260、第2连接管261、及冷却罩(吸热部)216。
冷却装置210具有:多个冷却室211、放热室212、第1连接路213及第2连接路214、以及弹性部215。本实施方式中,冷却室211包含:第1冷却室(冷却室)211a、与第2冷却室(冷却室)211b。
冷却室211、放热室212、第1连接路213及第2连接路214中,与图1至图3所示的冷却装置10同样地填充有第1冷却介质CM1。本实施方式中,第1冷却介质CM1例如具有绝缘性。
本实施方式中,冷却室211、第1连接路213、第2连接路214、及弹性部215设置于定子230。本实施方式中,放热室212设置于机壳240。冷却装置210各部的详细情况,将与定子230及机壳240的构成一同于后叙述。
转子220具有:轴221、转子芯222(rotor core)、及转子磁铁223。轴221以在一方向(X轴方向)上延伸的中心轴J为中心。轴221利用未图示的轴承(bearing)而能够旋转地支撑于中心轴J的轴周围。
转子芯222在轴周围围绕轴221并固定于轴221。转子磁铁223固定于转子芯222的沿着中心轴J的轴周围的外侧面。转子芯222及转子磁铁223与轴221成为一体地旋转。
定子230位于转子220的径向外侧。定子230在中心轴J的轴周围围绕转子220。定子230具有:定子芯231(stator core)、多个线圈232、上侧绝缘子(绝缘子)233、及下侧绝缘子(绝缘子)234。
定子芯231具有:芯背部231a(core back)、与齿部231b。芯背部231a的形状例如为与轴221同心的圆筒状。齿部231b自芯背部231a的内侧面向轴221延伸。齿部231b设置有多个,且在芯背部231a的内侧面的周向上以均等的间隔配置。
线圈232是卷绕导电线而构成。线圈232经由上侧绝缘子233或下侧绝缘子234而卷绕于各齿部231b。上侧绝缘子233及下侧绝缘子234装设于各齿部231b。线圈232对定子芯231进行激磁。
本实施方式中,上侧绝缘子233例如装设于多个齿部231b中的位于较轴221而言更靠铅垂方向上侧的齿部231b。上侧绝缘子233具有:绝缘子本体237、第1连接路构件235及第2连接路构件236。第1连接路构件235及第2连接路构件236安装于绝缘子本体237。第1连接路构件235安装于绝缘子本体237的水平方向的+X侧端部。第2连接路构件236安装于绝缘子本体237的水平方向的-X侧端部。第1连接路构件235与第2连接路构件236例如为独立于绝缘子本体237的构件。
绝缘子本体237具有:第1冷却室211a、位于绝缘子本体237的水平方向的+X侧的收容凹部237a、位于绝缘子本体237的水平方向的-X侧的收容凹部237b、位于绝缘子本体237的水平方向的+X侧的肋部237c、及位于绝缘子本体237的水平方向的-X侧的肋部237d。即,上侧绝缘子233具有:第1冷却室211a、收容凹部237a、收容凹部237b、肋部237c、及肋部237d。
收容凹部237a及肋部237c、与收容凹部237b及肋部237d,除了在轴向(X轴方向)上翻转的方面以外,是相同的。
第1冷却室211a具有:与所述使用图1至图3而说明的冷却室11相同的功能。虽省略图示,但本实施方式中,第1冷却室211a例如为围绕齿部231b的轴向两侧及齿部231b的周向两侧的环状。本实施方式中,位于较中心轴J而言更靠铅垂方向上侧的线圈232收容于第1冷却室211a。即,本实施方式中,利用第1冷却室211a进行冷却的发热体HE为线圈232。
第1冷却室211a具有:装设壁部233a、内侧壁面233b、外侧壁面233c、及盖部233d。本实施方式中,装设壁部233a、内侧壁面233b、外侧壁面233c、及盖部233d分别设置于定子芯231的轴向(X轴方向)的两端侧。
再者,以下的说明中,以位于定子芯231的轴向的两端侧的绝缘子的各部为基准,存在将轴向上的定子芯231侧简称为“轴向内侧”的情况,且存在将轴向上的定子芯231的相反侧简称为“轴向外侧”的情况。
装设壁部233a为与齿部231b接触而装设的部分。装设壁部233a位于定子芯231与线圈232的轴向(X轴方向)之间。即,上侧绝缘子233的至少一部分位于定子芯231与线圈232之间。
内侧壁部233b自装设壁部233a的径向内侧(铅垂方向下侧)的端部向轴向外侧延伸。如图6所示,本实施方式中,内侧壁部233b例如为独立于装设壁部233a、外侧壁部233c、及盖部233d的构件。
在内侧壁部233b设置有弹性部215。弹性部215具有:与所述使用图1至图3而说明的弹性部15相同的功能。即,通过弹性部115变形,可抑制在多个冷却室211内、放热室212内、第1连接路213及第2连接路214内压力上升的情况。本实施方式中,弹性部215位于在径向上贯通内侧壁部233b的安装孔233f中。弹性部215堵住安装孔233f。本实施方式中,弹性部215例如位于内侧壁部233b的轴向外侧的端部。弹性部215例如为向径向内侧凸出的形状。
如图5所示,外侧壁部233c自装设壁部233a的径向外侧的端部向轴向外侧延伸。如图6及图7所示,外侧壁部233c具有:在径向(铅垂方向)上贯通外侧壁部233c的孔、即连接孔233e。盖部233d将内侧壁部233b的轴向外侧的端部、与外侧壁部233c的轴向外侧的端部连接。盖部233d覆盖线圈232的轴向外侧。
收容凹部237a自绝缘子本体237的轴向外侧(+X侧)向轴向内侧(-X侧)凹陷。收容凹部237a位于第1冷却室211a的径向外侧(铅垂方向上侧、+Z侧)。收容凹部237a的径向内侧(铅垂方向下侧、-Z侧)的壁部例如为第1冷却室211a的外侧壁部233c。
收容凹部237a具有底部237e。底部237e为收容凹部237a的轴向内侧的壁部。底部237e具有:在轴向上贯通底部237e的孔、即第1连接孔237f。第1连接孔237f位于肋部237c的径向外侧(铅垂方向上侧、+Z侧)。第1连接孔237f与放热室212连接。
如图7所示,底部237e具有:在轴向上贯通底部237e的孔、即第2连接孔237g。第2连接孔237g与放热室212连接。在第2连接孔237g连接有后述的第2连接路218。
肋部237c自底部237e向轴向外侧(+X侧)突出。肋部237c与外侧壁部233c连接。肋部237c的与底部237e的连接部位的径向外侧(铅垂方向上侧、+Z侧)的端部,位于第1连接孔237f的内缘的径向内侧(铅垂方向下侧、-Z侧)的端部。肋部237c的与外侧壁部233c的连接部位的轴向外侧的端部,位于连接孔233e的内缘的轴向内侧(-X侧)的端部。
如图6所示,第1连接路构件235收容于收容凹部237a。第1连接路构件235固定于收容凹部237a内。第1连接路构件235与肋部237c对向。第1连接路构件235与肋部237c之间设置有第1连接路213。即,第1连接路213包含:第1连接路构件235与肋部237c。第1连接路213具有:与所述使用图1至图3而说明的第1连接路13相同的功能。
本实施方式中,第1连接路213包含:第1连接路构件235的与肋部237c对向的面、及肋部237c的与第1连接路构件235对向的面。即,第1连接路构件235具有第1连接路213的至少一部分。
第1连接路213经由外侧壁部233c的连接孔233e而与第1冷却室211a连接。第1连接路213经由第1连接孔237f而与放热室212连接。
本实施方式中,第1连接路213整体位于较第1冷却室211a而言更靠铅垂方向上侧。第1连接路213具有:第1直线部213a、圆弧部213b、及第2直线部213c。第1直线部213a自第1冷却室211a向径向外侧(铅垂方向上侧)延伸。
圆弧部213b连接于第1直线部213a的径向外侧(铅垂方向上侧、+Z侧)的端部。圆弧部213b为随着朝向径向外侧(铅垂方向上侧)而位于轴向内侧(-X侧)的圆弧状。第2直线部213c连接于圆弧部213b的轴向内侧的端部。第2直线部213c在轴向(X轴方向)上延伸直至放热室212。
如图5所示,第2连接路构件236收容于收容凹部237b。第2连接路构件236固定于收容凹部237b内。在第2连接路构件236与肋部237d之间设置有第2连接路214。第2连接路214具有:与所述使用图1至图3而说明的第2连接路14相同的功能。
本实施方式中,第2连接路214包含:第2连接路构件236的与肋部237d对向的面、与肋部237d的与第2连接路构件236对向的面。即,第2连接路构件236具有第2连接路214的至少一部分。第2连接路214的其他方面,除了在轴向上翻转的方面以外,与第1连接路213相同。
本实施方式中,下侧绝缘子234例如装设于齿部231b中的位于较轴221而言更靠铅垂方向下侧的齿部231b。下侧绝缘子234具有第2冷却室211b。第2冷却室位于较第1冷却室211a而言更靠铅垂方向下侧。
虽省略图示,但第2冷却室211b为围绕齿部231b的轴向两侧及周向两侧的环状。本实施方式中,位于较中心轴J而言更靠铅垂方向下侧的线圈232收容于第2冷却室211b中。即,本实施方式中,利用第2冷却室211b进行冷却的发热体HE为线圈232。
第2冷却室211b具有:装设壁部234a、内侧壁面234b、外侧壁面234c、及盖部234d。本实施方式中,装设壁部234a、内侧壁面234b、外侧壁面234c、及盖部234d分别设置于定子芯231的轴向(X轴方向)的两端侧。
如图8所示,装设壁部234a与第1冷却室211a的装设壁部233a相同。内侧壁部234b与第1冷却室211a的内侧壁部233b相同。外侧壁部234c与第1冷却室211a的外侧壁部233c不同,并不具有连接孔233e。外侧壁部234c的其他方面与第1冷却室211a的外侧壁部233c相同。
盖部234d具有:在轴向(X轴方向)上贯通盖部234d的连接孔234e。在位于定子芯231的前侧(+X侧)的连接孔234e中,连接有第1连接管260。如图5所示,在位于定子芯231的后侧(-X侧)的连接孔234e中,连接有第2连接管261。盖部234d的其他方面与第1冷却室211a的盖部233d相同。
机壳240为在周向上围绕定子芯231的筒状。机壳240例如为以中心轴J为中心的圆筒状。在机壳240的内周面嵌合定子芯231。机壳240例如为金属制。
机壳240具有放热室212。放热室212具有:与所述使用图1至图3而说明的放热室12相同的功能。本实施方式中,放热室212整体例如位于较第1冷却室211a而言更靠铅垂方向上侧。放热室212例如在机壳240的轴向(X轴方向)的整体中延伸。放热室212例如是连同上侧绝缘子233一起设置。
第1盖构件250安装于定子230的前侧(+X侧)。第1盖构件250覆盖定子230的前侧。第1盖构件250具有:圆环底部250a、内侧筒部250b、外侧筒部250c、及圆环盖部250d。
圆环底部250a例如为以中心轴J为中心的圆环板状。圆环底部250a与上侧绝缘子233的前侧(+X侧)的盖部233d、及下侧绝缘子234的前侧的盖部234d接触。如图8所示,圆环底部250a具有在轴向(X轴方向)上贯通圆环底部250a的插入孔250e。插入孔250e与连接孔234e在轴向(X轴方向)上对向。
内侧筒部250b例如为自圆环底部250a的径向内侧的内缘向前侧(+X侧)延伸的圆筒状。外侧筒部250c例如为自圆环底部250a的径向外侧的外缘向前侧延伸的圆筒状。如图5所示,圆环盖部250d连接于内侧筒部250b的前侧的端部、与外侧筒部250c的前侧的端部。圆环盖部250d覆盖圆环底部250a的前侧。
在第1盖构件250的内部、即作为由圆环底部250a、内侧筒部250b、外侧筒部250c、及圆环盖部250d围绕而成的空间的第1连接空间252中,收容有第1连接管260。
第2盖构件251安装于定子230的后侧(-X侧)。第2盖构件251覆盖定子230的后侧。第2盖构件251除了在轴向(X轴方向)上翻转的方面以外,与第1盖构件250相同。在作为第2盖构件251的内部的空间的第2连接空间253中,收容有第2连接管261。
如图6及图8所示,第1连接管260具有:冷却室连接部260a、圆弧状部260b、及放热室连接部260c。冷却室连接部260a在轴向(X轴方向)上延伸。冷却室连接部260a的后侧(-X侧)的端部,插入到插入孔250e中。冷却室连接部260a的内部与第2冷却室211b连接。
如图8所示,圆弧状部260b连接于冷却室连接部260a的前侧(+X侧)的端部。圆弧状部260b自铅垂方向下侧朝向铅垂方向上侧,而在第1连接空间252内沿周向延伸。
如图5所示,放热室连接部260c连接于圆弧状部260b的铅垂方向上侧的端部。放热室连接部260c在轴向(X轴方向)上延伸。放热室连接部260c的后侧(-X侧)的端部连接于放热室212。
第2连接管261除了在轴向(X轴方向)上翻转的方面以外,与第1连接管260相同。
第1连接管260的内部为填充有第1冷却介质CM1的第1连接路217。第1连接路217连接于第2冷却室211b与放热室212。第2连接管261的内部为填充有第1冷却介质CM1的第2连接路218。第2连接路218连接于第2冷却室211b与放热室212。即,连接于第2冷却室211b的第1连接路217及第2连接路218,连接于连接有第1冷却室211a的放热室212。第2连接路218例如经由第2连接孔237g(参照图7)而与放热室212连接。
第1连接路217在第2冷却室211b与放热室212的关系中,与所述使用图1至图3而说明的第1连接路13同样地发挥功能。第2连接路218在第2冷却室211b与放热室212的关系中,与所述使用图1至图3而说明的第2连接路14同样地发挥功能。即,本实施方式中,冷却装置210具有:第1连接路217及第2连接路218。
冷却罩216为围绕定子230、第1盖构件250、及第2盖构件251的径向外侧的圆筒状。冷却罩216具有冷却流路216a。在冷却流路216a中收容有第2冷却介质CM2。即,在冷却罩216中收容有第2冷却介质CM2。第2冷却介质CM2自放热室212内的第1冷却介质CM1吸收热。即,冷却罩216利用冷却流路216a内的第2冷却介质CM2,自放热室212内的第1冷却介质CM1吸收热。
作为第2冷却介质CM2,只要可吸收放热室212内的热即可。第2冷却介质CM2例如可与第1冷却介质CM1相同,也可不同。第2冷却介质CM2例如为水。
冷却流路216a位于放热室212的铅垂方向上侧。在冷却流路216a的前侧(+X侧)的端部连接有输入口216b。在冷却流路216a的后侧(-X侧)的端部连接有输出口216c。
在冷却流路216a中自输入口216b流入第2冷却介质CM2。流入冷却流路216a内的第2冷却介质CM2自输出口216c流出。由此,第2冷却介质CM2在冷却流路216a内循环。
根据本实施方式,电动机1包括冷却装置210,所述冷却装置210具有与图1至图3所示的冷却装置10相同的冷却结构,因此,可抑制电动机1大型化,且可效率良好地对电动机1进行冷却。本实施方式中,发热体HE为线圈232,因此,可效率良好地对线圈232进行冷却。
另外,根据本实施方式,第1冷却介质CM1具有绝缘性,且线圈232收容于冷却室211内。因此,可在将线圈232浸渍于第1冷却介质CM1内的状态下对线圈232进行冷却。由此,可进一步对线圈232进行冷却。
另外,电动机的冷却中,电动机中发热的线圈位于电动机的内部,因此难以将线圈的热放出至电动机的外部。因此,采用如下冷却方法:利用冷却介质汽化的潜热对线圈进行冷却,并利用另行设置的冷凝器使汽化的冷却介质液化。因此,存在电动机大型化的问题。
相对于此,根据本实施方式,通过在冷却室211与放热室212之间使第1冷却介质CM1产生循环,可将线圈232的热自位于定子芯231的径向外侧的放热室212放出至电动机1的外部。因此,无需设置冷凝器,可抑制电动机1大型化,且可效率良好地对线圈232进行冷却。如此,本实施方式的冷却装置210在用于电动机1时,效果特别大。
另外,例如在将放热室212连同线圈232一起配置于定子芯231的径向外侧的情况下,位于较中心轴J而言更靠铅垂方向下侧的线圈232的放热室212,是位于较收容有线圈232的冷却室211而言更靠铅垂方向下侧。因此,无法将第1冷却介质CM1的重力作为使循环CY1产生的驱动力而利用,从而无法执行第3冷却阶段PH3。因此,存在无法效率良好地对位于较中心轴J而言更靠铅垂方向下侧的线圈232进行冷却的情况。
相对于此,根据本实施方式,设置有第1连接路217及第2连接路218,将位于较第1冷却室211a而言更靠铅垂方向下侧的第2冷却室211b、与连接有第1冷却室211a的放热室212进行连接。因此,可在对位于较中心轴J而言更靠铅垂方向下侧的线圈232进行冷却的第2冷却室211b,连接位于较第2冷却室211b而言更靠铅垂方向上侧的放热室212。因此,根据本实施方式,可使用第3冷却阶段PH3效率良好地对位于较中心轴J而言更靠铅垂方向下侧的线圈232进行冷却。
另外,根据本实施方式,上侧绝缘子233及下侧绝缘子234具有冷却室211。因此,容易将线圈232收容于冷却室211内。
另外,根据本实施方式,具有第1连接路213的至少一部分的第1连接路构件235及具有第2连接路214的至少一部分的第2连接路构件236,为独立于绝缘子本体237的构件。因此,通过仅对第1连接路构件235及第2连接路构件236进行交换,可对第1连接路213的尺寸及第2连接路214的尺寸进行变更。因此,根据本实施方式,容易对第1连接路213的尺寸及第2连接路214的尺寸进行变更。
另外,根据本实施方式,设置有冷却罩216作为吸热部,因此可将放热室212内的第1冷却介质CM1的温度保持为比较低的温度。由此,更容易对作为发热体HE的线圈232进行冷却。
另外,例如本实施方式的电动机1中,在将弹性部215设置于放热室212的情况下,需要确保弹性部215进行变形的空间,因此存在电动机1例如在径向上大型化的担忧。
相对于此,根据本实施方式,为了将弹性部215设置于冷却室211中,可将上侧绝缘子233及下侧绝缘子234的径向内侧的空间,作为弹性部215进行变形的空间而利用。由此,可抑制电动机1在径向上大型化,且可设置弹性部215。
再者,本实施方式的电动机1中,也可采用以下的构成。
本实施方式中,也可在冷却室211的各自中连接第1连接路213及第2连接路214、与第1连接路217及第2连接路218。所述情况下,例如在装设有各线圈232的齿部231b的径向外侧分别设置放热室212。根据所述构成,即便在使电动机1在铅垂方向上翻转而使用的情况下,也可效率良好地对所有的线圈232进行冷却。
另外,本实施方式中,冷却室211例如可仅设置一个。所述情况下,可将所有的线圈232收容于一个冷却室211内。
再者,应用本实施方式的冷却装置的设备并无特备限定,也可搭载于电动机以外的设备上。
另外,所述说明的各构成可在互相并不矛盾的范围内加以适宜组合。
Claims (25)
1.一种冷却装置,为对发热体进行冷却的冷却装置,其特征在于包括:
冷却室,利用第1冷却介质对所述发热体进行冷却;
放热室,将所述第1冷却介质的热放出至外部;以及
第1连接路及第2连接路,将所述冷却室与所述放热室连接,
其中,所述放热室的至少一部分,位于较所述冷却室而言更靠铅垂方向上侧,
连接所述第1连接路与所述放热室的部位,在铅垂方向上位于和连接所述第1连接路与所述冷却室的部位相同的位置、或位于较连接所述第1连接路与所述冷却室的部位而言更靠上侧,
在所述冷却室内、所述放热室内、所述第1连接路内、及所述第2连接路内,填充有液态的所述第1冷却介质,
在所述冷却室内的所述第1冷却介质的一部分汽化的情况下,汽化的所述第1冷却介质的至少一部分移动至所述第1连接路内,产生所述冷却室的所述第1冷却介质经由所述第1连接路而流向所述放热室且所述放热室的所述第1冷却介质经由所述第2连接路而流向所述冷却室的循环;
其中,与所述第1连接路延伸的方向正交的方向上的所述第1连接路的尺寸、及与所述第2连接路延伸的方向正交的方向上的所述第2连接路的尺寸,为汽化的所述第1冷却介质的至少一部分在所述第1连接路内或所述第2连接路内滞留的大小;
其中,所述冷却装置具有多个所述冷却室,
所述冷却室包含:第1冷却室、及位于较所述第1冷却室而言更靠铅垂方向下侧的第2冷却室,
连接于所述第2冷却室的所述第1连接路及所述第2连接路,连接于连接有所述第1冷却室的所述放热室。
2.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于:
所述发热体收容于所述冷却室内,所述第1冷却介质直接与所述发热体接触。
3.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于:
所述放热室的整体位于较所述冷却室而言更靠铅垂方向上侧。
4.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于:
所述第1连接路连接于所述冷却室的铅垂方向上侧的端部。
5.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于还包括:
弹性体制的弹性部,与所述第1冷却介质接触。
6.根据权利要求5所述的冷却装置,其特征在于:
所述弹性部为构成所述冷却室的壁部的一部分。
7.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于:
在所述第1冷却介质的温度上升的情况下,在所述冷却室内产生所述第1冷却介质的对流。
8.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于:
所述第1冷却介质的沸点小于所述发热体的最高温度。
9.一种电动机,其特征在于包括:
根据权利要求1所述的冷却装置。
10.一种冷却装置,为对发热体进行冷却的冷却装置,其特征在于包括:
冷却室,利用第1冷却介质对所述发热体进行冷却;
放热室,将所述第1冷却介质的热放出至外部;以及
第1连接路及第2连接路,将所述冷却室与所述放热室连接,
其中,所述放热室的至少一部分,位于较所述冷却室而言更靠铅垂方向上侧,
连接所述第1连接路与所述放热室的部位,在铅垂方向上位于和连接所述第1连接路与所述冷却室的部位相同的位置、或位于较连接所述第1连接路与所述冷却室的部位而言更靠上侧,
在所述冷却室内、所述放热室内、所述第1连接路内、及所述第2连接路内,填充有液态的所述第1冷却介质,
在所述冷却室内的所述第1冷却介质的一部分汽化的情况下,汽化的所述第1冷却介质的至少一部分在所述第1连接路内、所述第2连接路内、及所述放热室内的任一个中冷凝;
其中,与所述第1连接路延伸的方向正交的方向上的所述第1连接路的尺寸、及与所述第2连接路延伸的方向正交的方向上的所述第2连接路的尺寸,为汽化的所述第1冷却介质的至少一部分在所述第1连接路内或所述第2连接路内滞留的大小;
其中,所述冷却装置具有多个所述冷却室,
所述冷却室包含:第1冷却室、及位于较所述第1冷却室而言更靠铅垂方向下侧的第2冷却室,
连接于所述第2冷却室的所述第1连接路及所述第2连接路,连接于连接有所述第1冷却室的所述放热室。
11.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:
通过所述冷却室内的所述第1冷却介质的一部分的汽化,而所述发热体的温度小于所述第1冷却介质的沸点。
12.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:
所述发热体收容于所述冷却室内,所述第1冷却介质直接与所述发热体接触。
13.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:
所述放热室的整体位于较所述冷却室而言更靠铅垂方向上侧。
14.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:
所述第1连接路连接于所述冷却室的铅垂方向上侧的端部。
15.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于还包括:
弹性体制的弹性部,与所述第1冷却介质接触。
16.根据权利要求15所述的冷却装置,其特征在于:
所述弹性部为构成所述冷却室的壁部的一部分。
17.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:
在所述第1冷却介质的温度上升的情况下,在所述冷却室内产生所述第1冷却介质的对流。
18.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:
所述第1冷却介质的沸点小于所述发热体的最高温度。
19.一种电动机,其特征在于包括:
根据权利要求10所述的冷却装置。
20.根据权利要求19所述的电动机,其特征在于包括:
转子,具有以在一方向上延伸的中心轴作为中心的轴;以及
定子,位于所述转子的径向外侧,
其中,所述定子具有:定子芯、及对所述定子芯进行激磁的线圈,
所述发热体为所述线圈。
21.根据权利要求20所述的电动机,其特征在于:
所述第1冷却介质具有绝缘性,
所述线圈收容于所述冷却室内。
22.根据权利要求20所述的电动机,其特征在于:
所述定子具有多个所述线圈。
23.根据权利要求20所述的电动机,其特征在于:
所述定子具有绝缘子,所述绝缘子的至少一部分位于所述定子芯与所述线圈之间,
所述绝缘子具有所述冷却室。
24.根据权利要求23所述的电动机,其特征在于:
所述绝缘子具有:绝缘子本体、安装于所述绝缘子本体且具有所述第1连接路的至少一部分的第1连接路构件、及安装于所述绝缘子本体且具有所述第2连接路的至少一部分的第2连接路构件,
所述第1连接路构件与所述第2连接路构件,为独立于所述绝缘子本体的构件。
25.根据权利要求19所述的电动机,其特征在于包括:
吸热部,收容第2冷却介质、且自所述放热室内的所述第1冷却介质吸收热。
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