CN108667219A - 一种电机外壳的散热组件及包含其的电机外壳 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机外壳技术领域，特指一种电机外壳的散热组件及包含其的电机外壳。该散热组件包括热管、散热壳体和散热片的三层结构，散热壳体与电机外壳同轴且设置在电机外壳外侧，热管设置在电机外壳外表面和散热壳体内表面中间的夹层内，热管沿电机外壳圆周径向分布，散热片设置在散热壳体外表面，与电机外壳平行且沿散热壳体外表面圆周轴向分布。本发明的电机外壳的散热组件在保证散热性能的同时保证电机外壳的密封性和结构完整性，而且该散热组件具有制作难度低，组装便利的特点，市场前景广阔。该技术方案适用于普遍使用的电机，尤其适用于新能源汽车电机。
Description
技术领域
本发明涉及电机外壳技术领域，更具体地说，涉及一种电机外壳的散热组件及包含其的电机外壳。
背景技术
目前，随着我国工业科技的飞快发展，电机作为用电器、交通工具以及各种其他机械的动力源，应用十分广泛。电机通常由外壳、定子、转子等部件组成。电机的外壳内壁固定有定子，转子卡嵌在定子内，通电后，转子带动转轴转动完成动力输出。电机尤其是大功率电机，在工作时往往会产生大量的热量，如果不能及时散热，则会烧坏电机或加快电机的损坏速度，因此在电机的开发和使用中，对电机的散热系统提出了较高的要求。
电机散热的现有技术中，一般采用风冷、水冷、空冷或它们结合的散热技术。特别地，新能源汽车用电机由于需要耐高温、高湿、强震动环境，同时要求密封、减轻车身重量和体积，电机一般采用水冷散热。然而各种水冷系统在实践中容易产生漏水问题，对密封性要求高，一次成型的密闭腔体管道的加工难度大，导致电机外壳成本高，而且冷却管路和水泵等水路增加了电机的重量和设计难度，实际使用效果不理想。
发明内容
面对现有技术存在的问题，本发明结合热管技术和散热片空冷技术，旨在提供一种散热效率高、组装方便、结构稳定且加工难度低、密封效果好，适应批量生产的电机外壳散热组件及包含其的电机外壳。本发明的技术方案适用于普遍使用的电机，尤其适用于新能源汽车电机。
一方面，本发明提供一种电机外壳的散热组件，所述电机外壳的散热组件包括热管、散热壳体和散热片的三层结构，所述散热壳体与所述电机外壳同轴且设置在所述电机外壳外侧，所述热管设置在所述电机外壳外表面和所述散热壳体内表面中间的夹层内，所述热管沿所述电机外壳圆周径向分布，所述散热片设置在所述散热壳体外表面，与所述电机外壳平行且沿所述散热壳体外表面圆周轴向分布。
本发明的电机外壳的散热组件采用热管技术和散热片空冷相结合的散热方案，利用热管的优异的导热性能和密封性，在保证散热性能的同时保证电机外壳的密封性和结构完整性，而且该散热组件具有制作难度低，组装便利的特点，市场前景广阔。
较佳地，所述散热壳体材料选自铝、铝合金、铜、钢以及它们的合金或混合物，所述散热壳体厚度为0.2--5mm。
较佳地，所述热管为吸液芯型热管，通过毛细作用实现工作介质从热管的冷凝端到热管的蒸发端的迁移。
较佳地，所述热管的蒸发端连接于所述电机外壳外表面，所述热管的冷凝端连接于所述散热壳体内表面。所述热管的蒸发端与所述电机外壳外表面和所述热管的冷凝端与所述散热壳体内表面通过锡焊或导热树脂连接。所述热管的冷凝端沿所述电机外壳圆周径向向外设置有所述散热片。
较佳地，所述散热片的材料选自铜、铝、铝合金以及它们的合金或混合物。
较佳地，所述散热片与所述散热壳体外表面通过锡焊或导热树脂连接。
较佳地，所述电机外壳外表面和所述散热壳体内表面中间的夹层是低真空态。
另一方面，本发明提供一种电机外壳，它包括端盖和机座，还包括上述电机外壳的散热组件。
本发明具有如下有益效果：
（1）该电机外壳的散热组件利用热管技术结合散热片空冷技术保证电机的高效散热；
（2）该电机外壳的散热组件不需要对电机外壳外表面以内进行加工，可以保证电机外壳的完整性和密封性，使得该电机外壳具有结构稳定、密封性好的特点；
（3）该电机外壳的散热组件对材料的加工要求不高，组装简单易行，其制作难度和成本较低；
（4）该电机外壳的散热组件对电机外壳的结构没有特殊要求，适应性强，适用于普遍使用的各种电机；
（5）该电机外壳的散热组件与电机的壳体之间可以进行低真空处理，起到降噪的效果。这一点对于大功率、高转速等产生较大噪音的电机应用尤为重要；
（6）该电机外壳的散热组件不需要设计外壳水冷管道，因此电机外壳可以大大减薄；
（7）该电机外壳的散热组件含有散热壳体，可有效避免热管意外损坏对电机周围其他零部件产生的影响。
附图说明
图1示出本发明的示例性实施例的示例性电机外壳散热组件的截面图；
图2示出本发明的示例性实施例的示例性电机外壳散热组件的A-A面剖视图；
图3示出本发明的示例性实施例的示例性电机外壳散热组件的修改示例的A-A面剖视图。
附图标记包括：
1--电机外壳2--散热壳体3--热管4--散热片
具体实施方式
本发明进一步示出以下实施例以更好地说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
此外，下面的术语可能考虑到本发明中的功能而被定义，并且可以根据用户和操作者的意图以不同方式被解释。因此，在此定义的术语应基于整个说明书中的内容被解释。
参见图1和图2，本发明的电机外壳的散热组件包括热管3、散热壳体2和散热片4的三层结构。散热壳体2与电机外壳1同轴且设置在电机外壳1外侧。热管3设置在电机外壳1外表面和散热壳体2内表面中间的夹层内，热管3与电机外壳1垂直且沿电机外壳1圆周径向分布。散热片4设置在散热壳体2外表面，与电机外壳1平行且沿散热壳体2外表面圆周轴向分布。电机开始工作时，电机外壳1内部产生热量，热量传递至与外壳连接的热管3。热管3是吸液芯型热管，通过毛细作用实现工作介质从热管冷凝端到热管蒸发端的迁移。热管3的蒸发端连接于电机外壳1外表面，热管的冷凝端连接于散热壳体2内表面。热管3通过管内工作介质的相变所产生的潜热将热量传递至散热壳体2，最终通过散热壳体2上的散热片4达到散热降温的目的。较佳地，热管3的冷凝端沿电机外壳1圆周径向向外设置有散热片4，这样散热距离短，散热性能更好。
散热壳体2是铝合金材质，也可以是铝、铜、钢以及它们的合金或混合物中任何一种材质。散热壳体的厚度为1mm。散热壳体也可以减薄至0.2mm，或加厚至5mm。散热片4的材料是铝合金，也可以选自铜、铝、铝合金以及它们的合金或混合物。热管3的蒸发端与电机外壳1外表面、热管3的冷凝端与散热壳体2内表面以及散热片4与散热壳体2外表面等连接部位通过锡焊或导热树脂连接。
参见图3，该实施例的示例性电机外壳散热组件与以上实施例的区别在于热管3设置在电机外壳1外表面和散热壳体2内表面中间的夹层内，呈“之”字形分布，这样可以布置更多的热管散热器，散热效果更好。
电机外壳1外表面和散热壳体2内表面中间的夹层一端开口或两端开口。散热壳体2的引入可有效避免热管意外损坏对电机周围其他零部件产生影响。为了使电机外壳起到降低电机噪音的效果，电机外壳1外表面和散热壳体2内表面中间的夹层还可以是密封的，并将夹层抽真空，使其呈低真空态。
以上实施例中的电机外壳散热组件可以很好地应用于各种包括端盖和机座的电机外壳，尤其适合于新能源汽车领域常用的永磁同步电机外壳。该电机外壳包括端盖和机座，端盖包括前端盖和后端盖，机座用于容纳定子和转子。端盖和机座可以一体成型，也可以是分部件密封。以上实施例中的电机外壳的散热组件可以与电机外壳一体成型，也可以是分开加工后再组装。该电机外壳不需要设计外壳水冷管道，因此电机外壳可以大大减薄，例如电机外壳厚度为3mm以下。
在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种电机外壳的散热组件，其特征在于，包括热管、散热壳体和散热片的三层结构，所述散热壳体与所述电机外壳同轴且设置在所述电机外壳外侧，所述热管设置在所述电机外壳外表面和所述散热壳体内表面中间的夹层内，所述热管沿所述电机外壳圆周径向分布，所述散热片设置在所述散热壳体外表面，与所述电机外壳平行且沿所述散热壳体外表面圆周轴向分布。
2.根据权利要求1所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述散热壳体材料选自铝、铝合金、铜、钢以及它们的合金或混合物，所述散热壳体厚度为0.2mm至5mm。
3.根据权利要求1所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述热管为吸液芯型热管，通过毛细作用实现工作介质从热管的冷凝端到热管的蒸发端的迁移。
4.根据权利要求3所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述热管的蒸发端连接于所述电机外壳外表面，所述热管的冷凝端连接于所述散热壳体内表面。
5.根据权利要求4所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述热管的蒸发端与所述电机外壳外表面和所述热管的冷凝端与所述散热壳体内表面通过锡焊或导热树脂连接。
6.根据权利要求4所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述热管的冷凝端沿所述电机外壳圆周径向向外设置有所述散热片。
7.根据权利要求1所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述散热片的材料选自铜、铝、铝合金以及它们的合金或混合物。
8.根据权利要求1所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述散热片与所述散热壳体外表面通过锡焊或导热树脂连接。
9.根据权利要求1所述的电机外壳的散热组件，其特征在于，所述电机外壳外表面和所述散热壳体内表面中间的夹层是低真空态。
10.一种电机外壳，包括端盖和机座，其特征在于，它还包括权利要求1-9中任一项所述的电机外壳的散热组件。
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