CN112886734A - 壳体、电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种壳体、电机，所述壳体上设置有冷却通道，所述冷却通道用于通入冷却介质，所述冷却通道包括环形段，所述环形段沿所述壳体的周向方向延伸形成环形，所述环形段包括进入口和排出口，所述进入口和所述排出口在所述壳体的周向方向上相错设置。本申请提供的一种壳体、电机，能够缩短冷却水的行程，提高冷却效率。

Description

壳体、电机

技术领域

本申请属于电机技术领域，具体涉及一种壳体、电机。

背景技术

电机的损耗一般包括铜耗，铁耗及附加损耗，是电机固有的基本特性之一。电机损耗一般会以电机发热的形式表现出来，因此，电机的发热与温升，是所有电机的共性问题。也是电机技术的难点问题之一。目前，随着节能要求提升，电机不断地向小体积，高功率密度方向发展，这对如何设计电机的绝缘与冷却结构，来控制电机的发热和温升，提出了更高的要求。

现有电机的冷却分为自然冷却和强制冷却，大功率电机需要采用强制冷却，现有电机壳体的冷却结构为机壳螺旋水道，但机壳螺旋水道中冷却水的行程较长，导致冷却效率低。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种壳体、电机，能够缩短冷却水的行程，提高冷却效率。

为了解决上述问题，本申请提供了一种壳体，所述壳体上设置有冷却通道，所述冷却通道用于通入冷却介质，所述冷却通道包括环形段，所述环形段沿所述壳体的周向方向延伸形成环形，所述环形段包括进入口和排出口，所述进入口和所述排出口在所述壳体的周向方向上相错设置。

可选的，所述进入口的中心点在所述壳体的横截面内的投影为a，所述排出口的中心点在所述壳体的横截面内的投影为b，a与b之间的所述壳体所对应的圆心角为C，170°≤C≤190°。

可选的，所述进入口的通流截面面积为S1，所述冷却通道的流截面面积为S2，S1≥2*S2；和/或，所述排出口的通流截面面积为S3，所述冷却通道的流截面面积为S3，S3≥2*S2。

可选的，S1＝S3＝2*S2。

可选的，所述环形段的数量为至少两个，至少两个所述环形段沿所述壳体的轴向方向排布，相邻的所述环形段相连通。

可选的，所述冷却通道还包括连通段，所述连通段沿所述壳体的轴向方向延伸，相邻的所述环形段通过所述连通段相连通。

可选的，当所述连通段的数量为至少两个时，相邻的所述连通段在所述壳体的周向方向上相错设置。

可选的，当所述连通段的数量为至少两个时，相邻的所述连通段在所述壳体的周向方向上相错180°设置。

可选的，所述壳体包括内周壁和外周壁，所述冷却通道设置在所述内周壁与所述外周壁之间。

本申请的另一方面，提供了一种电机，包括如上述的壳体。

有益效果

本发明的实施例中所提供的一种壳体、电机，能够缩短冷却水的行程，提高冷却效率。

附图说明

图1为本申请实施例的壳体的剖视图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为图1中B-B处的剖视图；

图4为本申请实施例的壳体内冷却通道的第一结构示意图；

图5为本申请实施例的壳体内冷却通道的第二结构示意图；

图6为本申请实施例的电机的结构示意图。

附图标记表示为：

1、壳体；11、环形段；12、连通段；2、定子。

具体实施方式

结合参见图1至图6所示，根据本申请的实施例，一种壳体1，壳体1上设置有冷却通道，冷却通道用于通入冷却介质，冷却通道包括环形段11，环形段11沿壳体1的周向方向延伸形成环形，环形段11包括进入口和排出口，进入口和排出口在壳体1的周向方向上相错设置，通过使进入口和排出口在壳体1的周向方向上相错设置，可将该环形段11分为左弧形流路和右弧形流路，使从进入口进入的冷却介质能够从通过从左弧形流路和右弧形流路向排出口流动，可大大缩短冷却介质的行程，提高冷却效率。

在一些实施方式中，壳体1为中空的圆柱体结构。

在一些实施方式中，冷却介质为流体。

具体的，本实施例中，冷却介质为水。

进入口的中心点在壳体1的横截面内的投影为a，排出口的中心点在壳体1的横截面内的投影为b，a与b之间的壳体1所对应的圆心角为C，170°≤C≤190°，能够保证左弧形流路与右弧形流路内的冷却介质的流量相近，避免一条流路的流量很大，而另一条流路的流量很小的问题，能够均匀的对壳体1进行冷却，保证冷却效果。

本实施例中，a与b之间的壳体1所对应的圆心角C为180°，即a和b位于壳体1的同一条直径上，左弧形流路与右弧形流路的长度相等，左弧形流路与右弧形流路内冷却介质的流速和流量相等，冷却介质的流程只为现有技术中螺旋通道的一半，也即冷却介质在左弧形流路内沿壳体1周向流动180°后到达排出口，冷却介质在右弧形流路内沿壳体1周向流动180°后到达排出口。在冷却通道横截面积相等的情况下，本实施例中的冷却通道中冷却介质的流量可以提高一倍，热交换的效率理论上也提高了一倍。

进入口的通流截面面积为S1，冷却通道的流截面面积为S2，S1≥2*S2，排出口的通流截面面积为S3，冷却通道的流截面面积为S3，S3≥2*S2，保证左弧形流路和右弧形流路内的冷却介质即使以最大流量流动时，也能顺利从排出口排出，保证了俩更好的冷却效果。

本实施例中，S1＝S3＝2*S2。

在一些实施方式中，冷却通道的横截面为矩形。

环形段11的数量为至少两个，至少两个环形段11沿壳体1的轴向方向排布，相邻的环形段11相连通，通过设置至少两个环形段11，扩大了冷却范围，进一步保证整个壳体1得到良好的冷却作用。

在一些实施例中，所有环形段11平行设置，所有环形段11与壳体1同轴设置。

本实施例中，设置有四个环形段11，四个环形段11沿壳体1的轴向方向依次排布。

冷却通道还包括连通段12，连通段12沿壳体1的轴向方向延伸，相邻的环形段11通过连通段12相连通，通过设置连通段12，可将相邻的环形段11连通起来，使冷却流体能够顺畅地从一个环形段11流入到相邻的环形段11内，进而充分的对壳体1进行冷却。通过将连通段12沿壳体1的轴向方向延伸，进一步保证冷却介质具有较短的流程。

在一些实施例中，连通段12的入口与一个环形段11的排出口相接且连通，连通段12的出口与另一个相邻的环形段11的进入口相接且连通。

在一些实施例中，连通段12的通流截面面积与进入口和排出口的通流截面面积相同。

在一些实施例中，环形段11、进入口、连通段12和排出口的横截面均为矩形。

当连通段12的数量为至少两个时，相邻的连通段12在壳体1的周向方向上相错设置，保证各环形段11依次通过连通段12相连通。

在一些实施例中，环形段11的数量为n，则连通段12的数量为n-1。

本实施例中，环形段11的数量为七个，连通段12的数量为六个。

在一些实施例中，如图4所示，左侧起第一个连通段12与左侧起第三个连通段12在壳体1的轴向方向上相对设置。左侧起第二个连通段12与左侧起第一个连通段12在壳体1的轴向方向上相错设置。左侧起第二个连通段12与左侧起第三个连通段12在壳体1的轴向方向上相错设置。

当连通段12的数量为至少两个时，相邻的连通段12在壳体1的周向方向上相错180°设置。进一步保证左弧形流路与右弧形流路的长度相等，冷却介质的流程只为现有技术中螺旋通道的一半，也即冷却介质在左弧形流路内沿壳体1周向流动180°后到达排出口，冷却介质在右弧形流路内沿壳体1周向流动180°后到达排出口。在冷却通道横截面积相等的情况下，本实施例中的冷却通道中冷却介质的流量可以提高一倍，热交换的效率理论上也提高了一倍。

壳体1包括内周壁和外周壁，冷却通道设置在内周壁与外周壁之间，能够使冷却通道封闭，冷却道结构简单，机械强度高。

在一些实施方式中，壳体1的制造工艺，可采用沙型铸造工艺制造环形冷却道，壳体1材质可以是铝合金或铸铁HT200，即采用铸造工艺制造壳体1。也可以使用管材，采用机械加工工艺制作壳体1，具体为：在管的外径上车出若干条环形槽，然后180°错位铣通，外面再套一个过盈配合的薄壁圆环并密封二个端面的配合缝隙，就形成了环形冷却通道的壳体1毛坯。

本实施例的另一方面，提供了一种电机，包括如上述的壳体1。

在一些实施方式中，本实施例中的壳体1冷却通道包括环形段11，机械强度高于现有技术中的轴向冷却道壳体1和径向冷却道壳体1，因此对壳体1和定子2配合过盈量大、结合力高的电机尤其适用。例如铝质壳体1的高功率密度电机，如汽车主驱永磁同步电机等。

本发明的实施例中所提供的一种壳体1、电机，能够缩短冷却水的行程，提高冷却效率。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种壳体，其特征在于，所述壳体(1)上设置有冷却通道，所述冷却通道用于通入冷却介质，所述冷却通道包括环形段(11)，所述环形段(11)沿所述壳体(1)的周向方向延伸形成环形，所述环形段(11)包括进入口和排出口，所述进入口和所述排出口在所述壳体(1)的周向方向上相错设置。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述进入口的中心点在所述壳体(1)的横截面内的投影为a，所述排出口的中心点在所述壳体(1)的横截面内的投影为b，a与b之间的所述壳体(1)所对应的圆心角为C，170°≤C≤190°。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述进入口的通流截面面积为S1，所述冷却通道的流截面面积为S2，S1≥2*S2；和/或，所述排出口的通流截面面积为S3，所述冷却通道的流截面面积为S3，S3≥2*S2。

4.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，S1＝S3＝2*S2。

5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述环形段(11)的数量为至少两个，至少两个所述环形段(11)沿所述壳体(1)的轴向方向排布，相邻的所述环形段(11)相连通。

6.根据权利要求5所述的壳体，其特征在于，所述冷却通道还包括连通段(12)，所述连通段(12)沿所述壳体(1)的轴向方向延伸，相邻的所述环形段(11)通过所述连通段(12)相连通。

7.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，当所述连通段(12)的数量为至少两个时，相邻的所述连通段(12)在所述壳体(1)的周向方向上相错设置。

8.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，当所述连通段(12)的数量为至少两个时，相邻的所述连通段(12)在所述壳体(1)的周向方向上相错180°设置。

9.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体(1)包括内周壁和外周壁，所述冷却通道设置在所述内周壁与所述外周壁之间。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的壳体(1)。

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