CN117175857A - 一种冷却系统及使用该冷却系统的电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冷却系统及使用该冷却系统的电机，涉及电机技术领域。本申请包括：散热外附壳；循环管路，包括安装在散热外附壳内的通水环管与分流环管，所述通水环管与分流环管之间连通有多个流通管，多个所述流通管两两之间均设置有仅与通水环管相连通的喷淋管，所述通水环管与分流环管之间连通有循环主管，所述循环主管上连通有贯穿散热外附壳的进水管头。本申请通过设置喷淋管，可以在电机热量超负荷后，可以利用进水管头增加循环管路中的水量，从而使部分水流进入到喷淋管内从其喷口处雾化喷出，水雾会快速蒸发，从而吸收周围大量的热量，降低流通管与散热外附壳的温度，以起到提高散热效率的作用，增加了装置的承受负荷。

Description

一种冷却系统及使用该冷却系统的电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种冷却系统及使用该冷却系统的电机。

背景技术

电机的冷却系统是为了控制电机运转中产生的热量，保持电机在合适的温度范围内工作，以确保其正常运行和延长寿命。电机冷却系统的设计依赖于电机的类型和应用环境。

通常小型电机会使用风冷散热，而中大型电机则会使用液冷系统，液体冷却系统是通过将冷却剂（通常是水或油）循环流动在电机的定子和转子周围传导电机所散发的热量，但是大型电机在长期工作的情况下会产生大量的热量，现有的液冷系统其循环导热能力需要依靠冷却液材料本身的导热效率来支持电机热量的散发，很容易产生超负荷的情况，从而会使部分热量堆积在电机内部，造成热量过高降低电机的能效并且可能损坏电机零件，因此本发明提出一种冷却系统及使用该冷却系统的电机。

发明内容

本申请的目的在于：为解决上述背景技术中的问题，本申请提供了一种冷却系统及使用该冷却系统的电机。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

本申请目的之一提出一种冷却系统，包括：

散热外附壳；

循环管路，包括安装在散热外附壳内的通水环管与分流环管，所述通水环管与分流环管之间连通有多个流通管，多个所述流通管两两之间均设置有仅与通水环管相连通的喷淋管，所述通水环管与分流环管之间连通有循环主管，所述循环主管上连通有贯穿散热外附壳的进水管头；

循环驱动件，安装在循环主管上且用于驱动其内部水流流动。

进一步地，所述散热外附壳包括环壳，所述环壳两端内侧均构造有弧形环槽，所述通水环管与分流环管分别嵌入安装在两个弧形环槽内，所述环壳上沿圆周阵列构造有多个散热片，所述散热片两两之间均构造有卡接槽，所述流通管与喷淋管均可拆卸安装在卡接槽内。

进一步地，所述通水环管与分流环管上均沿圆周阵列连通有多个橡胶管，喷淋管和流通管的两端分别穿插在相邻的橡胶管内。

进一步地，与所述喷淋管相连通的橡胶管内构造有锥形环套，所述锥形环套的小径端朝向喷淋管设置，所述循环主管上安装有设置在通水环管与进水管头之间的单向阀。

进一步地，所述循环驱动件包括转动安装在循环主管中部的转管，所述转管上固定套设有传动齿轮，所述转管内构造有镂空架，所述镂空架的两端均固定连接有转动安装在循环主管内的螺旋片，所述散热外附壳上安装有用于驱动传动齿轮转动的联动件。

进一步地，所述联动件包括固定套设在电机轴上的驱动齿轮，电机端盖内固定连接有安装块，所述安装块上活动贯穿有伸缩辅助轴，所述伸缩辅助轴上固定套设有用于与驱动齿轮和传动齿轮相啮合的辅助齿轮。

进一步地，所述伸缩辅助轴包括固定连接在电机端盖上的固定柱，所述固定柱的另一端滑动插设有多边形柱杆，所述多边形柱杆的另一端转动安装有活动贯穿安装块的延伸杆，所述固定柱与延伸杆之间连接有套设在多边形柱杆上的支撑弹簧，所述固定柱上固定连接有用于吸引多边形柱杆的电磁铁。

本申请目的之二提出一种使用上述冷却系统的电机，包括：

底座，其上构造有前端壳，安装块和固定柱安装在前端壳上，所述前端壳一侧固定连接有安装内壳，所述安装内壳内转动安装有转子，所述安装内壳上安装有包裹在转子上的定子，所述转子一端构造有转动贯穿前端壳的输出轴，驱动齿轮安装在输出轴上；

风冷散热件，设置在散热外附壳内且用于抽取外部空气朝向其内部扩散流通。

进一步地，所述风冷散热件包括固定连接在转子另一端的转杆，所述转杆上固定连接有抽风扇叶，所述散热外附壳一端固定连接有用于包裹抽风扇叶的进风网框。

进一步地，所述进风网框内侧构造有多个与外界相连通的螺旋导流管。

本申请的有益效果如下：

本申请通过将循环管路设置在传统的散热外附壳外侧，利用散热外附壳提高循环管路的热传导效率，以此来提高对电机内部热量的吸收速率，而在循环管路中还设置有喷淋管，在电机热量超负荷后，可以利用进水管头增加循环管路中的水量，从而使部分水流进入到喷淋管内从其喷口处雾化喷出，水雾会快速蒸发，从而吸收周围大量的热量，降低流通管与散热外附壳的温度，以起到提高散热效率的作用，增加了装置的承受负荷。

附图说明

图1是本申请立体结构图；

图2是本申请图1中立体结构半剖图；

图3是本申请局部立体结构图；

图4是本申请图3中立体结构半剖图；

图5是本申请循环管路立体结构图；

图6是本申请又一局部立体结构半剖图；

图7是本申请循环驱动件立体结构图；

图8是本申请图7中立体结构半剖图；

图9是本申请进风网框立体结构图；

附图标记：1、散热外附壳；101、环壳；102、弧形环槽；103、散热片；104、卡接槽；2、循环管路；201、通水环管；2011、橡胶管；202、分流环管；203、流通管；204、喷淋管；205、循环主管；206、进水管头；3、循环驱动件；301、转管；302、传动齿轮；303、镂空架；304、螺旋片；4、锥形环套；5、单向阀；6、联动件；601、驱动齿轮；602、安装块；603、伸缩辅助轴；604、辅助齿轮；6031、固定柱；6032、多边形柱杆；6033、延伸杆；6034、支撑弹簧；6035、电磁铁；7、底座；701、前端壳；702、安装内壳；8、转子；801、输出轴；9、定子；10、风冷散热件；1001、转杆；1002、抽风扇叶；1003、进风网框；1004、螺旋导流管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

如图1-图5所示，本申请实施例一提出的一种冷却系统，包括：散热外附壳1，散热外附壳1用于包裹电机本体，可以起到热传导以及保护电机内部零部件的作用；

循环管路2，包括安装在散热外附壳1内的通水环管201与分流环管202，通水环管201与分流环管202之间连通有多个流通管203，多个流通管203两两之间均设置有仅与通水环管201相连通的喷淋管204，喷淋管204上沿其长度方向阵列构造有多个喷雾口，用于将水流雾化喷出，通水环管201与分流环管202分别设置在散热外附壳1的两端，二者之间利用流通管203进行连通，而喷淋管204则只与通水环管201进行连通，其另一端与分流环管202并不连通，其为封口设计；

通水环管201与分流环管202之间连通有循环主管205，循环主管205的直径大于流通管203以及喷淋管204的直径，循环主管205上连通有贯穿散热外附壳1的进水管头206，进水管头206与外界的自来水管进行连通，主要用于为循环主管205提供水流，当水流进入循环主管205后会直接朝向分流环管202流动，并利用分流环管202继续朝向多个流通管203内进行扩散，使水流在经过多个流通管203后进入到通水环管201当中，再由通水环管201直接注入到循环主管205内，循环往复即可形成液冷循环系统，期间水流经过流通管203时会吸收散热外附壳1的热量，而散热外附壳1吸收的是电机内部的热量，因此可以提高散热效率，需要说明的是，当电机长期运转时，热量超出散热负荷后，可以利用进水管头206来为循环管路2增加水量，以此来提高其内部的水压，使水流在循环时也能够将部分水流挤入到喷淋管204内，以此来使喷淋管204喷出水雾，而水雾接触到周围的环境以及散热外附壳1后会快速蒸发，从而吸收周围的热量，进一步提高散热效率的同时也增加了装置的承受负荷；循环驱动件3，安装在循环主管205上且用于驱动其内部水流流动，利用循环驱动件3可以增加水流的流速，从而增加循环速率，进一步提高散热效率。

实施例二

如图4所示，本实施例是在实施例一基础上进一步完善本申请，考虑到循环管路2长时间使用后需要进行更换或清理，在实施例二中，散热外附壳1包括环壳101，环壳101两端内侧均构造有弧形环槽102，通水环管201与分流环管202分别嵌入安装在两个弧形环槽102内，环壳101上沿圆周阵列构造有多个散热片103，该散热片103与电机内部相接设置，可以利用散热片103对电机内部的热量进行传导，以此来提高散热效率，散热片103两两之间均构造有卡接槽104，流通管203与喷淋管204均可拆卸安装在卡接槽104内，弧形环槽102用于卡接安装通水环管201与分流环管202，而卡接槽104则用于卡设各个流通管203以及喷淋管204，以实现循环管路2整体的可拆卸连接，需要说明的是散热外附壳1通过螺栓可拆卸连接在电机本体上，以此来方便对循环管路2整体进行拆卸和清理，增加装置的便捷性。如图2和图4所示，在实施例二中，通水环管201与分流环管202上均沿圆周阵列连通有多个橡胶管2011，喷淋管204和流通管203的两端分别穿插在相邻的橡胶管2011内，由于喷淋管204一端为封口，喷淋管204与分流环管202上橡胶管2011之间仅为插接关系，二者并不连通，橡胶管2011采用柔性橡胶材质，可以发生弹性形变，以此来方便与喷淋管204和流通管203进行套接连通，也方便后续将其拆分为多个个体，便于后续对其内部进行清理，或对流通管203和喷淋管204进行更换，提高装置的灵活性。

实施例三

如图2所示，本实施例是在实施例二基础上进一步完善本申请，考虑到循环管路2需要在水流循环以及水流喷淋的状态下随意切换，其水流循环的情况下需要保障水流不会大量流失，降低成本，在实施例三中，与喷淋管204相连通的橡胶管2011内构造有锥形环套4，锥形环套4的小径端朝向喷淋管204设置，循环主管205上安装有设置在通水环管201与进水管头206之间的单向阀5，当进水管头206仅为循环管路2提高循环所用的水源时，单向阀5的开口方向朝向循环主管205设置，即通水环管201内的水流只能朝向循环主管205流动，而循环主管205内的水流不能朝向通水环管201内流动，以此来形成单向水流循环的功能，当水流通过进水管头206进入到循环主管205内时，水流会被单向阀5所阻挡，只能通过循环主管205朝向分流环管201进行流通，然后通过分流环管202将水流分流后经过多个流通管203流入到通水环管201内，此时因循环主管205的直径大于喷淋管204，并且与喷淋管204相连通的橡胶管2011内还安装有锥形环套4，可以增加对水流的阻力，使水流不会轻易的流入到喷淋管204内，以此来使水流直接通过通水环管202重新进入到循环主管205内，形成循环流动，避免了喷淋管204大量失水的情况发生在，增加装置的安全性，而当进水管头206继续为循环管路2提供水源时，会增加通水环管201和分流环管202内的水压，以此来使原本朝向循环主管205内流通的部分水流进入到喷淋管204当中，并逐步挤压出喷淋管204呈现雾化喷出，在雾化喷出时会形成蒸发，吸收周围的热量，以此来提高散热效率以及装置的散热承受负荷。

如图7所示，在实施例中三，循环驱动件3包括转动安装在循环主管205中部的转管301，转管301上固定套设有传动齿轮302，转管301内构造有镂空架303，镂空架303的两端均固定连接有转动安装在循环主管205内的螺旋片304，散热外附壳1上安装有用于驱动传动齿轮302转动的联动件6，利用联动件6来驱动传动齿轮302进行转动，以此来实现水流的快速流动，增加流速后可以提高水流对热量的传递效果，提高热传导效率，提高装置整体的散热效率。

实施例四

如图6所示，本申请实施例四是基于实施例一、实施例二和实施例三所公开内容的基础上提出的一种使用上述冷却系统的电机，包括：

底座7，其上构造有前端壳701，前端壳701一侧固定连接有安装内壳702，安装内壳702内转动安装有转子8，安装内壳702上安装有包裹在转子8上的定子9，转子8一端构造有转动贯穿前端壳701的输出轴801，上述装置均为现有的电机组件，其中安装内壳702作为零部件的主要安装部位，并且被散热外附壳1所包裹，可以将热量传递给散热外附壳1，以此来使热量朝向外界传递扩散，提高散热效率；

风冷散热件10，设置在散热外附壳1内且用于抽取外部空气朝向其内部扩散流通，利用电机自身的转动来实现风冷散热，进一步提高装置散热承受负荷。

如图6和图8所示，在实施例四中，联动件6包括固定套设在输出轴801上的驱动齿轮601，前端壳701内固定连接有安装块602，安装块602上活动贯穿有伸缩辅助轴603，伸缩辅助轴603上固定套设有用于与驱动齿轮601和传动齿轮302相啮合的辅助齿轮604，利用电机输出轴801的转动来带动驱动齿轮601与辅助齿轮604进行啮合转动，从而带动传动齿轮302进行转动，无需额外的驱动力，增加装置的联动性，降低装置成本，并且伸缩辅助轴603可以利用伸缩功能来实现辅助齿轮604与驱动齿轮601和传动齿轮302的啮合与分离，以此来控制循环管路2中水流的增速，方便对散热效率的调节，方便适应装置的低功率与高功率的运行，当低功率运行时热量的产生较低，无需使用液冷系统，只需要利用风冷散热件10即可满足散热需求，降低能耗，而高功率运行时热量的产生较高，可以利用伸缩辅助轴603的伸缩使辅助齿轮604与驱动齿轮601以及传动齿轮302进行啮合，以此来开启液冷系统，方便提高装置整体的散热功效，增加了装置的适应性与灵活性。

如图8所示，在实施例四中，伸缩辅助轴603包括固定连接在前端壳701上的固定柱6031，固定柱6031的另一端滑动插设有多边形柱杆6032，多边形柱杆6032为六边形主体，多边形柱杆6032始终与固定柱6031保持不会转动，多边形柱杆6032的另一端转动安装有活动贯穿安装块602的延伸杆6033，固定柱6031与延伸杆6033之间连接有套设在多边形柱杆6032上的支撑弹簧6034，延伸杆6033则会相对于多边形柱杆6032形成转动，以此来避免支撑弹簧6034发生扭曲，提高安全性，固定柱6031上固定连接有用于吸引多边形柱杆6032的电磁铁6035，支撑弹簧6034在常态下始终抵触在延伸杆6033上，以此来使延伸杆6033朝向驱动齿轮601和传动齿轮302之间产生移动趋势，方便时辅助齿轮604与驱动齿轮601和传动齿轮302进行啮合，而装置低功耗运行时，无需使用液冷系统，则可以利用电磁铁6035来带动多边形柱杆6032朝向固定柱6031内部进行滑动，使辅助齿轮604脱离驱动齿轮601与传动齿轮302之间，使三者进行分离，实现循环管路2内水流的停滞，增加装置的调控灵活性。

实施例五

如图6所示，本实施例是在实施例四的基础上进一步完善本申请，考虑到常态下风冷散热能耗更低，而在风冷的基础上提高散热效率，在实施例五中，风冷散热件10包括固定连接在转子8另一端的转杆1001，转杆1001上固定连接有抽风扇叶1002，散热外附壳1一端固定连接有用于包裹抽风扇叶1002的进风网框1003，风冷散热件10采用的驱动力为转子8自身的转力，以此来节省装置成本，而进风网框1003一方面可以对外部的杂物进行阻挡，增加安全性，另一方面可以对气流进行导流，以此来使气流可以更全面的覆盖到电机内部的各个零部件上，提高气体对热量的吸收效率。

如图9所示，在实施例五中，进风网框1003内侧构造有多个与外界相连通的螺旋导流管1004，进风网框1003上构造有多个通孔，每个通孔上均连通有螺旋导流管1004，多个螺旋导流管1004的开口朝向均不相同，以此来使进入的气流形成不同的路径，使其能够更加全面的覆盖在电机内部，提高热传导效率。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

散热外附壳（1）；

循环管路（2），包括安装在散热外附壳（1）内的通水环管（201）与分流环管（202），所述通水环管（201）与分流环管（202）之间连通有多个流通管（203），多个所述流通管（203）两两之间均设置有仅与通水环管（201）相连通的喷淋管（204），所述通水环管（201）与分流环管（202）之间连通有循环主管（205），所述循环主管（205）上连通有贯穿散热外附壳（1）的进水管头（206）；

循环驱动件（3），安装在循环主管（205）上且用于驱动其内部水流流动。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述散热外附壳（1）包括环壳（101），所述环壳（101）两端内侧均构造有弧形环槽（102），所述通水环管（201）与分流环管（202）分别嵌入安装在两个弧形环槽（102）内，所述环壳（101）上沿圆周阵列构造有多个散热片（103），所述散热片（103）两两之间均构造有卡接槽（104），所述流通管（203）与喷淋管（204）均可拆卸安装在卡接槽（104）内。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述通水环管（201）与分流环管（202）上均沿圆周阵列连通有多个橡胶管（2011），喷淋管（204）和流通管（203）的两端分别穿插在相邻的橡胶管（2011）内。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，与喷淋管（204）相连通的所述橡胶管（2011）内构造有锥形环套（4），所述锥形环套（4）的小径端朝向喷淋管（204）设置，所述循环主管（205）上安装有设置在通水环管（201）与进水管头（206）之间的单向阀（5）。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述循环驱动件（3）包括转动安装在循环主管（205）中部的转管（301），所述转管（301）上固定套设有传动齿轮（302），所述转管（301）内构造有镂空架（303），所述镂空架（303）的两端均固定连接有转动安装在循环主管（205）内的螺旋片（304），所述散热外附壳（1）上安装有用于驱动传动齿轮（302）转动的联动件（6）。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述联动件（6）包括固定套设在电机轴上的驱动齿轮（601），电机端盖内固定连接有安装块（602），所述安装块（602）上活动贯穿有伸缩辅助轴（603），所述伸缩辅助轴（603）上固定套设有用于与驱动齿轮（601）和传动齿轮（302）相啮合的辅助齿轮（604）。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，所述伸缩辅助轴（603）包括固定连接在电机端盖上的固定柱（6031），所述固定柱（6031）的另一端滑动插设有多边形柱杆（6032），所述多边形柱杆（6032）的另一端转动安装有活动贯穿安装块（602）的延伸杆（6033），所述固定柱（6031）与延伸杆（6033）之间连接有套设在多边形柱杆（6032）上的支撑弹簧（6034），所述固定柱（6031）上固定连接有用于吸引多边形柱杆（6032）的电磁铁（6035）。

8.一种电机，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的冷却系统，包括：

底座（7），其上构造有前端壳（701），安装块（602）和固定柱（6031）安装在前端壳（701）上，所述前端壳（701）一侧固定连接有安装内壳（702），所述安装内壳（702）内转动安装有转子（8），所述安装内壳（702）上安装有包裹在转子（8）上的定子（9），所述转子（8）一端构造有转动贯穿前端壳（701）的输出轴（801），驱动齿轮（601）安装在输出轴（801）上；

风冷散热件（10），设置在散热外附壳（1）内且用于抽取外部空气朝向其内部扩散流通。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述风冷散热件（10）包括固定连接在转子（8）另一端的转杆（1001），所述转杆（1001）上固定连接有抽风扇叶（1002），所述散热外附壳（1）一端固定连接有用于包裹抽风扇叶（1002）的进风网框（1003）。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述进风网框（1003）内侧构造有多个与外界相连通的螺旋导流管（1004）。