CN111033652B - 电抗器冷却装置 - Google Patents

Abstract

电抗器冷却装置(1)具有：壳体(2)、配置于壳体(2)内的电抗器(3)、以及可旋转地配置于壳体(2)内的电抗器(3)的下方的旋转体(4)。旋转体(4)和电抗器(3)配置成至少一部分在旋转体(4)的旋转半径方向上重叠。旋转体(4)的一部分浸渍到积存在壳体(2)内的液体制冷剂(C)中。构成为使通过旋转的旋转体(4)而飞溅的液体制冷剂(C)与电抗器(3)接触来冷却电抗器(3)。

Description

电抗器冷却装置

相关申请的援引

本申请以2017年8月25日申请的日本专利申请号2017-162368号的申请为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及一种电抗器冷却装置，上述电抗器冷却装置构成为使液体制冷剂与电抗器接触而进行冷却。

背景技术

在专利文献1中公开了一种构成为使润滑油与电抗器接触而冷却电抗器的构造。在专利文献1所公开的结构中，构成为设置于车辆的驱动装置的电抗器被驱动装置内的润滑油冷却。更具体而言，润滑油随着差速齿轮的旋转而飞溅，并附着于位于上方的减速齿轮。附着于减速齿轮的润滑油随着减速齿轮的旋转而进一步飞溅。并且，通过差速齿轮和减速齿轮而飞溅到比电抗器更向上方的润滑油在油通路中流动并流入油室，从而对电抗器进行冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-129794号公报

发明内容

在专利文献1所公开的结构中，在使润滑油到达电抗器时，润滑油经由差速齿轮和减速齿轮、以及油通路和油室。因此，结构变得复杂，设计自由度容易降低。另外，制造成本也容易升高。

本发明提供一种电抗器冷却装置，上述电抗器冷却装置具有简单的结构，并且容易降低成本。

本发明一实施方式的电抗器冷却装置具有：壳体；电抗器，上述电抗器配置于上述壳体内；以及旋转体，上述旋转体可旋转地配置于上述壳体内的上述电抗器的下方，上述旋转体和上述电抗器配置成至少一部分在上述旋转体的旋转半径方向的任一方向上重叠，上述旋转体的一部分浸渍到在上述壳体内积存的液体制冷剂中，电抗器冷却装置构成为，使通过旋转的上述旋转体而飞溅的上述液体制冷剂与上述电抗器接触来冷却上述电抗器，上述电抗器沿上述壳体的内壁面的一部分配置，并且在上述内壁面中的从上述旋转体的旋转半径方向与上述电抗器相对的相对壁面和上述电抗器的与上述相对壁面相对的侧面即相对侧面之间形成有制冷剂流路，通过上述旋转体而飞溅的上述液体制冷剂在上述制冷剂流路中流动。

发明效果

在上述电抗器冷却装置中，上述旋转体和上述电抗器配置成，至少一部分在旋转体的旋转半径方向的任一方向上重叠。因此，能使随着旋转体的旋转而飞溅的液体制冷剂与电抗器连续接触。

这样构成为，使通过旋转的旋转体而飞溅的液体制冷剂与电抗器接触来冷却电抗器。因此，能够以简单的结构有效地冷却电抗器。另外，容易实现电抗器冷却装置的成本降低。

如上所述，根据上述方式，其目的在于提供一种结构简单、容易降低成本的电抗器冷却装置。

另外，权利要求书的解决手段中记载的、括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体手段的对应关系，并不对本发明的技术范围进行限定。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是实施方式1中的电抗器冷却装置的剖面说明图。

图2是图1的II-II线向视剖视图。

图3是图2的III-III线向视剖视图。

图4是图1的局部放大剖面说明图。

图5是实施方式2中的电抗器冷却装置的一部分的剖面说明图。

图6是实施方式3中的下侧固定部的俯视说明图。

图7是实施方式3中的另一下侧固定部的俯视说明图。

图8是实施方式3中的电抗器冷却装置的剖面说明图。

具体实施方式

(实施方式1)

参照图1～图4，对电抗器冷却装置的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的电抗器冷却装置1具有壳体2、配置于壳体2内的电抗器3、以及旋转体4。旋转体4可旋转地配置于壳体2内的电抗器3的下方。

如图2所示，旋转体4和电抗器3配置成至少一部分在旋转体4的旋转半径方向上重叠。

如图1和图2所示，旋转体4的一部分浸渍到壳体2内积存的液体制冷剂C中。

电抗器冷却装置1构成为，使通过旋转的旋转体4而飞溅的液体制冷剂C与电抗器3接触来冷却电抗器3。

电抗器3配置成沿壳体2的内壁面的一部分。如图1、图3和图4所示，制冷剂流路11形成在相对壁面21和相对侧面31之间，上述相对壁面21是内壁面中的从旋转体4的旋转半径方向与电抗器3相对的壁面，上述相对侧面31是电抗器3的与相对壁面21相对的侧面。在制冷剂流路11中，流动着通过旋转体4而飞溅的液体制冷剂C。

如图4所示，制冷剂流路11的相对侧面31与相对壁面21之间的距离d1小于旋转体4与相对壁面21之间的距离d2。在此，距离d1、d2是指相对壁面21的法线方向上的距离。

电抗器3包括发热的发热部35和用于固定在壳体2上的固定部33。固定部33的至少一部分是配置于比发热部35更靠下侧的位置的下侧固定部331。下侧固定部331具有以与相对侧面31连接的方式形成的相对侧下方引导面341。

电抗器3具有与相对侧面31是相反侧的背向侧面32。下侧固定部331具有以与背向侧面32连接的方式形成的背向侧下方引导面342。

作为固定部33，还具有配置于比发热部35更靠上侧的上侧固定部332。上侧固定部332具有与相对侧面31连接的相对侧上方引导面343、与背向侧面32连接的背向侧上方引导面344。

本实施方式的电抗器冷却装置1包括设置在变速驱动桥内的电抗器3、作为旋转体4的齿轮(gear)。另外，变速驱动桥的外壳为壳体2。另外，用于润滑变速驱动桥中的齿轮等的润滑油是液体制冷剂C。在壳体2内，除了电抗器3以及旋转体4之外，还配置有其他齿轮、电子部件、机械元件等，但省略了它们的图示。

另外，尽管省略了图示，但对供给向变速驱动桥的驱动力的电动机进行控制驱动的逆变器设置在变速驱动桥的附近。作为该逆变器的一个部件，能够将配置于变速驱动桥内的部件作为上述电抗器3。

如上所述，旋转体4是齿轮，具有大致圆盘状，并且在外周面形成有多个齿。另外，旋转体4构成为，在其中心部被轴支承，相对于壳体2旋转。具体而言，旋转体4以旋转中心O为中心，向图4的箭头R的方向旋转。而且，旋转体4的一部分浸渍在储存于壳体2的下部的液体制冷剂C中。在本实施方式中，旋转体4的旋转中心O配置成比液体制冷剂C的液面更靠上侧。

如图2和图3所示，壳体2在旋转体4的旋转轴方向的两侧具有彼此相对的第一壁部221和第二壁部222。这些第一壁部221和第二壁部222在其下端处通过底壁部225连结，并且在其上端处通过顶壁部226连结。另外，如图1、图3所示，第一壁部221和第二壁部222在与上下方向和旋转轴方向这双方正交的方向上，通过第三壁部223和第四壁部224而被连结。第三壁部223和第四壁部224以越朝向上侧则越朝向内侧的方式倾斜。另外，图1～图4所示的上述壳体2的形状是示意的形状，没有特别限定。

在壳体2内的比较靠下方的位置配置有旋转体4。在旋转体4的正上方，电抗器3固定于第一壁部211。电抗器3在两个固定部33处固定于壳体2。如图2所示，在壳体2上形成有从第一壁部221向内侧突出的两个轴套23。使下侧固定部331和上侧固定部332分别与这些轴套23抵接。而且，在分别形成于下侧固定部331和上侧固定部332的插通孔分别插通螺栓12，并且与形成于轴套23的阴螺纹螺合而紧固。由此，电抗器3被固定于壳体2中的第一壁部221。

如图3所示，电抗器3的发热部35具有线圈351和配置于其内侧的铁心352。如图3、图4所示，线圈351形成有两列，两列线圈351相互串联地电连接。线圈351和铁心352通过模塑树脂30而一体化。模塑树脂30一体地具有两个固定部33。即，固定部33通过模塑树脂30的一部分构成。固定部33在与旋转体4的旋转轴方向平行的方向上的厚度比发热部35的厚度小。而且，在各固定部33上形成有在厚度方向上贯通的插通孔。通过将插通该插通孔中的螺栓12紧固在轴套23上，从而电抗器3在固定部33处被固定。

固定部33形成为与厚度方向平行的端面与发热部35的侧面连续。即，在下侧固定部331的端面形成有上述的相对侧下方引导面341、以及背向侧下方引导面342。另外，在上侧固定部332的端面形成有上述的相对侧上方引导面343、以及背向侧上方引导面344。

如图3、图4所示，电抗器3配置成，使发热部35的一部分侧面沿第3壁部223的内壁面。即，第三壁部223的内壁面成为相对壁面21，电抗器3的发热部35的一部分的侧面成为相对侧面31。相对壁面21与相对侧面31之间的距离d1例如为10mm以下左右。并且，相对壁面21与相对侧面31之间的空间成为制冷剂流路11。

此外，在构成电抗器3的发热部35的两列线圈351中，在一列线圈351的侧面形成相对侧面31。即，两列线圈351的排列方向为相对壁面21的法线方向。因此，在两列线圈351中的另一列线圈351的侧面形成背向侧面32。

如上所述，由于第三壁部223相对于铅垂方向倾斜，因此，沿第三壁部223配置的电抗器3也相对于铅垂方向倾斜。即，电抗器3的相对侧面31和背向侧面32相对于铅垂方向倾斜。另外，相对侧面31朝向斜上方，背向侧面32朝向斜下方。

在本实施方式中，电抗器3与旋转体4之间的距离d3小于旋转体4的半径。另外，旋转体4的上端位于电抗器3的下端的上侧。

另外，如图2所示，旋转体4在旋转半径方向上被配置于与电抗器3部分重叠的位置。另外，在旋转半径方向上，旋转体4的一部分不与电抗器3重叠。然而，旋转体4的厚度方向整体可以配置成在旋转半径方向上与电抗器3重叠。

如图2、图3所示，电抗器3也与壳体2的第一壁部221以及第二壁部222靠近地配置。因此，电抗器3的发热部35和第一壁部221及第二壁部222之间的空间也成为制冷剂流路110。即，在本实施方式中，除了在电抗器3的相对侧面31与壳体2的相对壁面21之间形成的制冷剂流路11之外，还形成有上述制冷剂流路110。

通过液体制冷剂C在这些制冷剂流路11以及制冷剂流路110中流动，电抗器3被冷却。另外，除了面向冷却剂流路11和冷却剂流路110的电抗器3的表面之外，液体冷却剂C也可以接触电抗器3。即，液体制冷剂C也与背向侧面32接触。因此，电抗器3也从该背向侧面32被冷却。

尤其是在本实施方式中，液体制冷剂C也是润滑油，该润滑油有效地附着在电抗器3的发热部35上。由此，一边进行变速驱动桥内的润滑，一边进行电抗器3的冷却。

接着，对本实施方式的作用效果进行说明。

在上述电抗器冷却装置1中，旋转体4和电抗器3配置成，至少一部分在旋转体4的旋转半径方向上重叠。因此，能使随着旋转体4的旋转而飞溅的液体制冷剂C与电抗器3连续接触。

这样，构成为使通过旋转的旋转体4而飞溅的液体制冷剂C与电抗器3接触来冷却电抗器3。因此，能够以简单的结构有效地冷却电抗器3。另外，容易实现电抗器冷却装置1的成本降低。

电抗器3配置成沿壳体2的内壁面的一部分。并且，在壳体2的相对壁面21与电抗器3的相对侧面31之间形成有制冷剂流路11。因此，通过旋转体4而飞溅的液体制冷剂C有效地流入该制冷剂流路11，从而能够有效地冷却电抗器3。即，如图4所示，随着旋转体4的旋转，储存的液体制冷剂C飞溅。飞溅的液体冷却剂C沿相对壁面21向上方爬升移动。由于相对壁面21和相对侧面31靠近配置，在其间形成有制冷剂流路11，因此，液体制冷剂C沿该制冷剂流路11，一边有效地与电抗器3接触，一边向其上方爬升。另外，通过旋转体4而飞溅的液体制冷剂C的一部分也会经过其他路径朝电抗器3的上方移动。向电抗器3的上方移动的液体制冷剂C附着在顶壁部226的内壁面等上。而且，这些液体制冷剂C如虚线箭头C所示，通过重力而流下。此时，液体制冷剂C也沿制冷剂流路11在电抗器3的相对侧面31上流动。因此，电抗器3被有效地冷却。

另外，制冷剂流路11的相对侧面31与相对壁面21之间的距离d1小于旋转体4与相对壁面21之间的距离d2。因此，进入制冷剂流路11的液体制冷剂C容易与电抗器3的相对侧面31有效地接触。

另外，电抗器3的下侧固定部331具有以与相对侧面31连接的方式形成的相对侧下方引导面341。因此，当通过旋转体4而飞溅的液体制冷剂C的一部分碰撞电抗器3的下侧固定部331时，该液体制冷剂C能够被顺畅地引导至相对侧面31。即，与下侧固定部331碰撞的液体冷却剂C沿相对侧下方引导面341被引导至相对侧面31。由此，能够将更多的液体制冷剂C引导至相对侧面31，从而容易有效地进行电抗器3的冷却。

另外，电抗器3的下侧固定部331具有以与背向侧面32连接的方式形成的背向侧下方引导面342。由此，与下侧固定部331碰撞的液体制冷剂C也能够顺畅地向背向侧面32引导。即，与下侧固定部331碰撞的液体制冷剂C沿背向侧下方引导面342被引导至背向侧面32。由此，能够将更多的液体制冷剂C导入背向侧面32。其结果是，电抗器3的发热部35可以从相对侧面31和背向侧面32这两者容易地冷却。其结果是，能够进一步提高电抗器3的冷却效率。

而且，电抗器3的上侧固定部332具有与相对侧面31连接的相对侧上方引导面343、与背向侧面32连接的背向侧上方引导面344。由此，如上所述，当移动到电抗器3的上方的液体制冷剂C流下时，液体制冷剂C被顺畅地导入电抗器3的相对侧面31以及背向侧面3。即，移动到上方的液体制冷剂C首先附着在上侧固定部332上。此时，到达了相对侧上方引导面343的液体制冷剂C被顺畅地引导至相对侧面31。另外，到达了背向侧上方引导面344的液体制冷剂C被顺畅地引导至背向侧面32。这样，从电抗器3的上方流下的液体制冷剂C也能够有效地被引导至相对侧面31以及背向侧面32。

另外，在本实施方式中，液体制冷剂C也在电抗器3与第一壁部221之间、电抗器3与第二壁部222之间流动。因此，也从电抗器3的与第一壁部221相对的表面和与第二壁部222相对的表面经由液体制冷剂C被冷却。

如上所述，根据本实施方式，能够提供一种结构简单、容易降低成本的电抗器冷却装置。

(实施方式2)

如图5所示，本实施方式是相对侧下方引导面341与背向侧下方引导面342的边界部345配置于相对侧面31的法线方向上的比发热部35的中央更靠近相对侧面31侧的方式。

背向侧下方引导面342的面积比相对侧下方引导面341的面积大。

其它结构与实施方式1相同。另外，若无特别指出，实施方式2以后的实施方式所使用的符号中、与之前实施方式使用的符号相同的符号表示与之前实施方式相同的构成要素等。

在本实施方式中，能够将通过旋转体4而飞溅的液体制冷剂C更多地沿背向侧下方引导面342引导至背向侧面32。其结果是，可以从相对侧面31和背向侧面32两者更有效地冷却电抗器3的发热部35。

除此以外，具有与实施方式1相同的作用效果。

(实施方式3)

如图6、图7所示，本实施方式是在下侧固定部331的外形上使用了曲面的方式。

即，图6所示的下侧固定部331将下侧固定部331中的相对侧下方引导面341与背向侧下方引导面342的边界部345形成为曲面状。因此，相对侧下方引导面341和背向侧下方引导面342分别具有平面部，并且在其边界部345附近具有曲面部。由此，相对侧下方引导面341与背向侧下方引导面342彼此平滑地连接。

另外，图7所示的下侧固定部331整体形成为大致圆弧状。因此，相对侧下方引导面341及背向侧下方引导面342分别成为形成为大致圆弧形状的一部分的曲面。

其它结构与实施方式1相同。

在本实施方式中，也能够将相对侧下方引导面341与相对侧面31平滑地连接。另外，能够将背向侧下方引导面342平滑地连接于背向侧面32。特别是，图7所示的下侧固定部331的形状更容易将相对侧下方引导面341以及背向侧下方引导面342分别与相对侧面31以及背向侧面32平滑地连接。

除此以外，具有与实施方式1相同的作用效果。

另外，对于上侧固定部332，也能够形成为与本实施方式中的下侧固定部331相同的形状。

(实施方式4)

如图8所示，本实施方式是电抗器3的相对侧面31沿铅垂方向配置的电抗器冷却装置1的方式。

在本实施方式中，壳体2的第三壁部223沿铅垂方向立设。并且，如图8所示，以使相对侧面31沿相对壁面21的方式，将电抗器3固定于壳体2，相对壁面21是沿铅垂方向立设的第三壁部223的内壁面。

其它结构与实施方式1相同。

在本实施方式中，也与实施方式1相同，能够有效地冷却电抗器3。

除此以外，具有与实施方式1相同的作用效果。

此外，也能够将电抗器3的相对侧面31以朝向斜下方的方式倾斜配置。另外，也能够将相对侧面31相对于相对壁面21倾斜地配置。

本发明并不限定于上述各实施方式，能在不脱离本发明思想的范围中应用于各种实施方式。

尽管根据实施方式对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于该实施方式、结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (6)

1.一种电抗器冷却装置(1)，具有：

壳体(2)；

电抗器(3)，所述电抗器(3)配置于所述壳体内；以及

旋转体(4)，所述旋转体(4)能旋转地配置于所述壳体内的所述电抗器的下方，

所述旋转体和所述电抗器配置成至少一部分在所述旋转体的旋转半径方向的任一方向上重叠，

所述旋转体的一部分浸渍到在所述壳体内积存的液体制冷剂(C)中，

所述电抗器冷却装置(1)构成为，使通过旋转的所述旋转体而飞溅的所述液体制冷剂与所述电抗器接触来冷却所述电抗器，

所述电抗器沿所述壳体的内壁面的一部分配置，并且在所述内壁面中的从所述旋转体的旋转半径方向与所述电抗器相对的相对壁面(21)和所述电抗器的与所述相对壁面相对的侧面即相对侧面(31)之间形成有制冷剂流路(11)，通过所述旋转体而飞溅的所述液体制冷剂在所述制冷剂流路(11)中流动。

2.如权利要求1所述的电抗器冷却装置，其特征在于，

所述制冷剂流路的、所述相对侧面与所述相对壁面之间的距离(d1)小于所述旋转体与所述相对壁面之间的距离(d2)。

3.如权利要求1或2所述的电抗器冷却装置，其特征在于，

所述电抗器包括：发热部(35)，所述发热部(35)发热；以及固定部(33)，所述固定部(33)用于固定至所述壳体，所述固定部的至少一部分是配置在比所述发热部更靠下侧的下侧固定部(331)，并且所述下侧固定部具有以与所述相对侧面连接的方式形成的相对侧下方引导面(341)。

4.如权利要求3所述的电抗器冷却装置，其特征在于，

所述电抗器具有背向侧面(32)，所述背向侧面(32)与所述相对侧面是相反侧，并且所述下侧固定部具有以与所述背向侧面连接的方式形成的背向侧下方引导面(342)。

5.如权利要求4所述的电抗器冷却装置，其特征在于，

所述相对侧下方引导面与所述背向侧下方引导面的边界部(345)配置于所述相对侧面的法线方向上的比所述发热部的中央更靠近所述相对侧面一侧。

6.如权利要求4或5所述的电抗器冷却装置，其特征在于，

作为所述固定部，还具有配置于比所述发热部更靠上侧的上侧固定部(332)，所述上侧固定部具有：与所述相对侧面连接的相对侧上方引导面(343)；以及与所述背向侧面连接的背向侧上方引导面(344)。

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