CN204696847U - 电动马达 - Google Patents

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米奇卡埃尔·杜夫里
蒂埃里·佩拉
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Abstract

本实用新型提供了一种电动马达，该电动马达包括壳体，壳体设置有开口(21)，开口(21)配备有膜(131)，膜(131)形成对液态水在所述壳体的内部与外部之间的障碍物，但是该膜(131)可渗透水蒸汽，定子由液体冷却并且电动马达包括内部风扇(12)以在电动马达内部产生强制空气循环，膜(131)位于下述区域中：在该区域中，强制空气循环在内侧使膜经受高于大气压力的压力。

Description

电动马达
技术领域
本实用新型涉及电动马达，并且更具体地涉及液体冷却，特别是水冷却，的电动马达。
背景技术
由于水的循环，这些马达在内部经受相对较高的温差。这些情况导致可能是非常大量的冷凝物的形成。该冷凝物易于损坏马达，因此移除冷凝物是至关重要的。一种通用的解决方案是通过使用位于马达壳体底部位置中的一个或更多个排出孔来执行定期排出操作。这种解决方案并非完全令人满意，因为这种解决方案涉及导致高成本的定期维护，并且这种解决方案在操作情形下并非总是可能的。
出版物DE 202005001931和DE 10349543描述了配备有清洁插塞的马达，该清洁插塞包括不可渗透液体但可渗透气体的膜。这些出版物中所描述的马达没有通过水的循环进行冷却并且不经受像液体冷却机器那么高的温差。因此，有关冷凝物的移除的问题不会以完全相同的方式出现。
实用新型内容
本实用新型寻求进一步改进通过液体的循环进行冷却的电动马达，并且本实用新型通过使用下述电动马达实现了该目标，该电动马达包括壳体，壳体设置有开口，开口配备有膜，膜形成对液态水在所述壳体的内部与外部之间的障碍物，但是该膜可渗透水蒸汽， 本实用新型的特点在于，定子由液体冷却，并且在于电动马达还包括内部风扇以产生强制空气循环，膜位于下述区域中：在该区域中，强制空气循环在内侧使膜经受高于大气压力的压力。
除液体循环之外，强制空气循环的引入使得通过与外部更容易地交换气体而促进湿气的移除成为可能，这是由于膜处于这样的位置：在该位置处，电动马达内部的空气压力高于大气压力。
内部风扇优选地为径向空气流风扇，其可以允许膜暴露于由内部风扇以较高的速度扇出的空气流，所产生的湍流可以促进气体的交换和水蒸汽的移除。内部风扇产生优选地穿过空气间隙且穿过转子和定子的空气流。穿过定子的空气循环允许定子通过与冷却液体交换热量进行冷却，冷却液体同样地从定子上面流过。
膜优选地位于电动马达的最接近内部风扇的半部中。例如，在特别地径流式风扇的情况下，膜可以在旋转轴线上占据至少部分地与内部风扇的轴向位置相交的轴向位置。
膜可以包括具有所需的半渗透性的任何材料，特别地包括氟化的多孔材料，优选地包括PTFE。
膜可以永久地固定至壳体。然而，膜优选地由以可移除的方式固定至壳体的插塞承载。该插塞可以构造成被拧入壳体中的上述开口中。插塞可以包括环形形状且可能由金属制成的本体。
膜对液态水的密封水平优选地与IP55或更好的进入防护指标相对应。
开口可以设置在壳体的上部中，或者作为替代，开口可以设置在壳体的下部中，以便允许后者被排出。优选地，开口设置在上部中，以便防止冷凝物形成对蒸汽通过膜的扩散的障碍物。
膜与插塞的本体之间的密封可以通过密封件、通过机械密封或通过任何其他常规的密封手段来提供。
用于使空气循环至定子的管道可以比用于使冷却液体循环的管道径向上更向外。
空气和冷却液体优选地在定子中、在壳体内部、在电动马达的 下部中逆流地循环，而在上部中顺流地循环，或者相反。
空气在空气间隙和转子中沿一个方向循环而在定子中沿相反的方向循环。
壳体在定子的区域中可以具有双壁，一个壁用于容纳液体的循环而另一个壁用于空气的循环。
本实用新型的另一主题是用于使如上文所限定的根据本实用新型的包括壳体的电动马达冷却的方法，在该方法中，产生电动马达内部的强制空气循环以及定子内部的液体循环，电动马达包括不可渗透液态水但可渗透水蒸汽的膜，该膜位于壳体的下述部分中：在该部分中，壳体内部的空气压力高于大气压力。
附图说明
通过阅读下面包括本实用新型的一个非限制性的示例性实施方式的详细描述以及通过研究所附的附图可以更好地理解本实用新型，在附图中：
图1为对根据本实用新型的电动马达的纵向截面的局部示意图；以及
图2描绘了图1的电动马达的细节。
具体实施方式
图1描绘了包括壳体10的电动马达1，该壳体10构成相对封闭和密封的腔体，优选地具有IP55的水进入防护指标。
壳体为沿着轴线X的细长形状，该壳体在两端处通过限定前端和后端的端板20封闭。
壳体10包括转子11，该转子11驱动内部风扇12的旋转，该内部风扇12设置在电动马达的后端处。
转子常规地由具有轴线X的轴15承载并且通过由端板20支承 的滚动轴承以常规的方式导引。
内部风扇12产生强制空气流F1，该强制空气流F1沿着定子的管道16、沿着定子从后向前循环。
离开管道16的空气在转子的前部处引入空间17中。然后，空气循环到空气间隙18中且通过转子11，然后回到内部风扇12。
内部风扇12优选地为径流式风扇，其包括围绕轴15的空气入口。内叶片产生径向空气流，该径向空气流经由设置在周缘处的空气出口31离开内部风扇12。空气朝向入口通道32排出并进入管道16。
通过来自外部源、循环通过定子内部的管道、排出并且返回到外部的液体F2，例如水，的循环使定子冷却。
在用于海上应用的马达的情况下，冷却液体例如为海水。液体的循环允许定子的冷却。
通过定子中的循环使空气流F1冷却。
为了防止冷凝物的形成和/或积聚，在壳体10的开口21中设置有插塞13。插塞13例如被拧入该开口21中。在所考虑的示例中，插塞13包括环形形状的本体22，该环形形状的本体22可以由金属制成也可以不由金属制成，并且该环形形状的本体22支承半渗透膜131。该半渗透膜131可渗透水蒸汽但不可渗透液态水。膜例如由 类型的PTFE制成。插塞13允许电动马达内部的水蒸汽通过膜逸出。
根据本实用新型，为了促进含水蒸汽的空气循环通过膜131，插塞13位于空气压力高于大气压力的区域中，优选地或多或少地面向内部风扇12的空气出口31，如图所示。
在所考虑的示例中，因而，插塞13定位在电动马达的后端处，或多或少地面向通向管道16的空气入口通道32。插塞13可以位于电动马达的上部中，如图所示，或者在未被描绘的替代形式中，插塞13可以位于下部中，以便在必要时也具有清洁功能。
膜131可以通过任何适当的方式固定至本体22。O形环密封件 23可以由插塞13承载且在插塞13就位时压靠壳体。
本实用新型不限于刚才所描述的示例并且可以应用于除海上应用之外的应用中的电动马达。冷却液体可以在电动马达与用于使该液体冷却的设备之间的封闭回路中循环，或者作为替代，冷却液体可以在开路中循环，注入电动马达中的水被排出到例如可以是通过使用海水而冷却的情况的环境中。
内部风扇12可以不由转子的轴驱动而由特定驱动机器驱动。
表达“包括(comprising)”应理解为与“包括至少(comprising at least)”同义，除非另有具体说明。

Claims (10)

1.一种电动马达，其特征在于，所述电动马达包括壳体，所述壳体设置有开口(21)，所述开口(21)配备有膜(131)，所述膜(131)形成对液态水在所述壳体的内部与外部之间的障碍物，但是所述膜(131)能够渗透水蒸汽，定子由液体冷却，并且所述电动马达包括内部风扇(12)以在所述电动马达内部产生强制空气循环，所述膜(131)位于下述区域中：在所述区域中，所述强制空气循环在内侧使所述膜经受高于大气压力的压力。
2.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述膜(131)位于所述电动马达的最接近所述内部风扇(12)的半部中。
3.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述膜包括氟化的多孔材料。
4.根据权利要求3所述的电动马达，其特征在于，所述膜包括PTFE。
5.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述膜(131)由以可移除的方式固定至所述壳体的插塞(13)承载。
6.根据权利要求5所述的电动马达，其特征在于，所述插塞构造成被拧入所述开口(21)中。
7.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述开口(21)设置在所述壳体的上部中。
8.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述内部风扇(12)为径流式风扇。
9.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述膜在旋转轴线(X)上占据至少部分地与所述内部风扇的轴向位置相交的轴向位置。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的电动马达，其特征在于，空气沿着用于使空气循环至所述定子的管道循环，所述用于使空气循环至所述定子的管道比用于使冷却液体循环的管道径向上更向外。
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