CN109861440B - 一种安装于电机外壳的冷却散热装置 - Google Patents
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Abstract
一种安装于电机外壳的冷却散热装置，属于电机技术领域；本发明为了提供一种适用范围广泛、散热效率高的电机散热装置；本发明包括散热套筒和安装在散热套筒上方位置的散热管组，散热套筒为空腔结构，散热套筒内填充有冷却液，散热管组由若干散热管组成，散热管为两端敞口内部中空的管状结构，散热套筒贴覆在电机外壳的外表面，散热管的两端分别与散热套筒连通，散热管的管体与电机外壳的外壁之间留有散热缝隙；本发明取代的传统的电机同轴风扇等传统散热结构，结构简单、安装尺寸小，进一步增大电机电磁负荷提高功率密度。
Description
技术领域
本发明属于电机散热领域，主要涉及一种安装于电机外壳的新型冷却散热装置。
背景技术
目前，高功率密度电机、高电磁负荷电机因其电磁负荷高、损耗大因此发热严重。实际运行中对电机温升有严格要求，因此需改善冷却结构提高散热效率。并非所有电机都能采取水冷、油冷或特殊内部冷却结构。本发明采用空腔散热套筒，结构简单安装方便，适用于各种散热要求高的旋转电机。
发明内容
为了解决现有技术中电机散热装置不具备通用性，并且电机散热效率低，散热效果差的问题。
本发明的一种安装于电机外壳的新型冷却散热装置，包括散热套筒和安装在散热套筒上方位置的散热管组，散热套筒为空腔结构，散热套筒内填充有冷却液，散热管组由若干散热管组成，散热管为两端敞口内部中空的管状结构，所述散热套筒贴覆在电机外壳的外表面，散热管的两端分别与散热套筒连通，散热管的管体与电机外壳的外壁之间留有散热缝隙。
进一步的，所述散热套筒包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部向电机外壳外部方向延伸，所述散热管的两端分别与第一连接部和第二连接部连通。
进一步的，所述第一连接部和第二连接部的纵截面呈“八”字形。
进一步的，所述散热管组包括若干散热单元，散热单元包括若干沿电机转轴径向方向依次阵列排布的散热管，所述若干散热单元沿电机转轴轴向方向依次阵列排布。
进一步的，所述散热单元中的散热管之间的距离相同。
进一步的，所述散热单元之间的距离相同。
进一步的，所述散热单元的大小、形状相同。
进一步的，散热管组外部安装有防护罩，防护罩上开有均匀阵列布置的散热孔。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明适用于各种电动机如永磁电动机、高功率密度电动机等各种电动机中，适用性广泛，性能良好。
2、本发明的散热装置覆盖大部分电机本体外部，提高了电机散热效率，取消散热翅，减少电机钢铁使用量，降低电机重量提高电机经济性，取消电机同轴风扇，由于同轴风扇的取消电机的机械损耗得到了有效的降低，电机效率得到提升。
3、常温下冷却液为液态，在相对高温时(约60℃)，通过电机机壳吸收电机内热量，并迅速汽化，由散热套筒上升到散热管中，散热管与外部空气进行热交换后，温度降低，重新冷凝为液态，由散热管中再回流到散热套筒中。冷却液由液态到气态再到液态循环过程中，将电机的热量带走，使其温升显著下降，提高散热效率，改善冷却条件。进一步去掉电机同轴内风扇，使结构简单，安装尺寸减小，亦可进一步增大电机电磁负荷提高功率密度。
4、本发明采用的内部冷却液是易于汽化液体，具有高效的热传导率，可以迅速传导出电机内部热量，进一步提高电机散热效率。
附图说明
图1是本发明实施例的新型散热装置的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的新型散热装置的主视图；
图3是本发明实施例的新型散热装置的左视图；
图4是图3纵向剖切后的新型散热装置的结构示意图；
图5是本发明实施例的新型散热装置的热管防护罩示意图；
图6是本发明实施例的散热管的结构示意图；
图7是本发明实施例的新型散热装置的散热管和散热套筒的结构示意图；
图中：1、防护罩；11、散热孔；12、插槽；13、插舌；2、散热管；3、散热套筒；31、第一连接部；32、第二连接部；4、电机；5、电机底座；6、电机接线盒；7、风罩；8、风扇；9、转轴。
具体实施方式
结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
如图1所示，本实施例的一种安装于电机外壳的新型冷却散热装置，包括散热套筒3和安装在散热套筒3上方位置的散热管组，散热套筒3为空腔结构，散热套筒3内填充有冷却液，散热管组由若干散热管组成，散热管2为两端敞口内部中空的管状结构，所述散热套筒3贴覆在电机4外壳的外表面，散热管2的两端分别与散热套筒3连通，散热管2的管体与电机4外壳的外壁之间留有散热缝隙，电机4与电机底座5相连固定，所述冷却装置散热套筒3均匀套装在电机本体4上避开用于电机外部接线的接线盒6。
电机工作过程中电机表面温度会逐渐升高，散热套筒3通过其内部的冷却液对电机产生的热量进行吸附，影响电机本体外壳的换热的一个重要因素是换热部件的参数，为了达到最优的换热效果，本实施例采用的一体的筒状结构的散热套筒，与盘绕的散热结构相比，散热面积增大，内部冷却剂的流量最大，换热更为均匀，并且该结构可以根据不同的需要实现电机外壳全面贴覆，扩大了电机的使用范围，通用性更强。
本实施例的散热套筒3包括第一连接部31和第二连接部32，第一连接部31和第二连接部32向电机4外壳上方外部方向延伸，所述散热管2的两端分别与第一连接部31和第二连接部32连通，所述散热管2与第一连接部31和第二连接部32为可拆卸结构，在使用过程中可以根据实际需要增加或减少散热管2的数量，达到理想的散热效果；
由于本实施例的散热套筒3内部填充冷却液，在电机工作后温度会逐渐升高，此时的冷却液汽化后进入散热管2中以此进行热量交换，因此，为了进行更好的热量交换，散热管2的位于电机外部，如图可见，本实施例所述第一连接部31和第二连接部32的纵截面呈“八”字形，有利于冷却液汽化后上升至散热管2中，而且液化后的冷却液可以更为迅速的流回散热套筒3内，通过冷却液的不同形态的变化完成电机的降温和冷却。
散热管组包括若干散热单元，如图6所示，本实施例的散热单元包括若干沿电机4转轴径向方向依次阵列排布的散热管2，散热管2可以根据需要弯折成不同的形状，本实施例中的散热管2均为椭圆形所述若干散热单元沿电机4转轴轴向方向依次阵列排布，每个散热管2都有遵循自己是散热回路进行冷却工作，若干散热单元形成的散热管组在电机上方构成一条散热脊；
由于散热管的作用是完成汽化到液化的过程，所以散热管2之间要留有足够的散热空间，因此，散热单元之间留有间隔，相邻散热管2之间也留有间隔，为了使电机不同部位散热效果更为均匀，所以本实施例的散热单元中的散热管2之间的距离相同，散热单元之间的距离相同，并且，所述散热单元的大小、形状相同，外部冷空气可以通过相邻散热管之间的缝隙以及相邻散热单元之间的缝隙形成空气对流，尽快的完成液化过程，液化后的冷却液在自身重力作用下通过第一连接部31和第二连接部32回流至散热套筒内；
现有技术中为了实现良好的换热效果，散热管的管径尽量设计大写，但考虑到本申请中散热管2的作用是通过换热完成液化过程，所以太大的管径反而使会影响液化效率，所以实施例的散热管2的结构如图2所示，散热管2呈椭圆形，弯曲的散热管2更能够扩大散热面积，换热效率也大大提高。
如图5所示，散热管组外部安装有防护罩1，防护罩1上开有均匀阵列布置的散热孔，对散热管组进行保护，本实施例中的防护罩1下端开有两条插槽13，两条插槽13之间形成插舌12，安装过程中，插舌12插入第一连接部31和第二连接部32之间的区域内，并与电机本体4固定，相应的，第一连接部31和第二连接部32分别嵌设在插槽13内，防护罩1与电机本体4构成一个整体。
所述套筒和散热管2的材质均为薄壁金属，例如铜质薄壁散热管和铜质散热套筒，不仅提高了散热效果，而且结构稳定性会更高。
为了使电机具有更好的散热效果，本实施例还包括风冷散热部分，风冷散热部分包括扣合在电机一端的风罩7和安装在风罩7内的风扇8，风扇8安装在转轴9的一端并通过转轴9带动风扇8转动，形成风冷结构，为了达到更好的通风效果，风罩7为一端敞口另一端封闭结构，风罩7的敞口侧的直径大于电机本体的直径，由于直径差使风罩7与电机本体4的外壁之间形成通风槽，风罩7封闭段侧开有若干散热槽，在风扇8转动过程中，通风槽和散热槽之间形成对流结构，在电机工作过程中，冷热空气通过风扇8在所述对流结构中进行交换，实现电机的冷却降温。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在申请文件中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明的实施例的上述描述是为了示例和说明的目的而给出的。它们并不是穷举性，也不意于将本发明限制于这些精确描述的内容，在上述教导的指引下，还可以有许多改动和变化。这些实施例被选中和描述仅是为了最好解释本发明的原理以及它们的实际应用，从而使得本领域技术人员能够更好地在各种实施例中并且使用适合于预期的特定使用的各种改动来应用本发明。因此，应当理解的是，本发明意欲覆盖在下面权利要求范围内的所有改动和等同。
Claims (7)
1.一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：包括散热套筒和安装在散热套筒上方位置的散热管组，散热套筒为空腔结构，散热套筒内填充有冷却液，散热管组由若干散热管组成，散热管为两端敞口内部中空的管状结构，所述散热套筒贴覆在电机外壳的外表面，散热管的两端分别与散热套筒连通，散热管的管体与电机外壳的外壁之间留有散热缝隙；
所述散热管组包括若干散热单元，散热单元包括若干沿电机转轴径向方向依次阵列排布的散热管，所述若干散热单元沿电机转轴轴向方向依次阵列排布。
2.根据权利要求1所述一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：所述散热套筒包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部向电机外壳外部方向延伸，所述散热管的两端分别与第一连接部和第二连接部连通。
3.根据权利要求2所述一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：所述第一连接部和第二连接部的纵截面呈“八”字形。
4.根据权利要求1所述一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：所述散热单元中的散热管之间的距离相同。
5.根据权利要求1所述一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：所述散热单元之间的距离相同。
6.根据权利要求1所述一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：所述散热单元的大小、形状相同。
7.根据权利要求1所述一种安装于电机外壳的冷却散热装置，其特征在于：散热管组外部安装有防护罩，防护罩上开有均匀阵列布置的散热孔。
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