CN214013971U - 冷却流道结构及定子组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却流道结构及定子组件，其中所述冷却流道结构包括冷却进口、冷却出口及连通于所述冷却进口和所述冷却出口之间的流道，所述流道的内外侧壁上间隔设置有分流件，所述分流件包括分流部和连接部，所述分流部通过所述连接部连接所述流道的内外侧壁，所述分流部上固定待冷却件，并且所述待冷却件和所述连接部之间形成涡流部，以使通过的所述冷却介质形成纵向涡流，进而提升对带冷却件的热交换效率，从而提高冷却性能。

Description

冷却流道结构及定子组件

技术领域

本实用新型涉及换热领域，尤其涉及一种冷却流道结构及定子组件。

背景技术

随着新能源汽车等行业的发展，对电机的性能要求越来越高，尤其要求电机的功率密度和转矩密度大幅提升。制约电机功率密度和转矩密度提升的关键就在于电机的散热能力，一旦散热不足，电机内部温升会较高，导致绝缘层破损，永磁体退磁等问题，从而影响电机的工作性能。

其中电机的主要发热部件为定子铁芯等，现有的冷却方式是在外壳上布置水道来对发热部件进行换热，以达到冷却效果。但是现有水道的水力直径较大，湍流程度相对较低，使得换热效果较低，存在散热不足的风险。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种有效提升换热效率的冷却流道结构及定子组件。

一种冷却流道结构，包括冷却进口、冷却出口及连通于所述冷却进口和所述冷却出口之间的流道，所述流道的内外侧壁上间隔设置有分流件，所述分流件包括分流部和连接部，所述分流部通过所述连接部连接所述流道的内外侧壁，所述分流部上固定待冷却件，并且所述待冷却件和所述连接部之间形成涡流部，以使通过的所述冷却介质形成纵向涡流。

可选择地，所述分流件自由端的宽度大于所述分流件与所述内侧壁连接端的宽度。

可选择地，连接于所述外侧壁的所述分流件呈梯形或矩形。

可选择地，所述分流部远离所述连接部的一端呈圆形。

可选择地，所述流道呈环形，并且所述流道内设置有分隔件，所述冷却进口和所述冷却出口位于所述分隔件的两侧，并且所述冷却进口和所述冷却出口位于所述分隔件和其相邻的所述分流件之间。

可选择地，所述流道内还设置有两个第一折流件和两个第二折流件，位于所述分隔件的同一侧中，所述第一折流件连接于所述分隔件上，所述第二折流件连接于与所述分隔件相邻的所述分流件上。

可选择地，与所述冷却进口相对的所述第二折流件，其与所述冷却出口相对的第一折流件平行设置，与所述冷却进口相对的所述第一折流件，其与所述冷却出口相对的第二折流件平行设置。

一种定子组件，包括壳体和铁芯，所述壳体上设置有上述实施例的冷却流道结构，所述铁芯固定于所述冷却流道结构上。

可选择地，还包括阻隔件，所述阻隔件安装在所述冷却流道结构和所述铁芯之间。

可选择地，所述分流部远离所述连接部的一端开设有固定所述铁芯的安装孔。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

相邻的两个所述分流件错开设置在所述内外侧壁上，以使所述冷却介质呈Z形通过相邻的两个分流件之间，增加了冷却介质和待冷却件的接触面积，提升了热交换效率。冷却介质从待冷却件和所述连接部之间的涡流部通过并形成纵向涡流，进而提升对带冷却件的热交换效率，从而提高冷却性能。

以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。

附图说明

图1示出了本实用新型所述冷却流道结构的结构示意图；

图2示出了本实用新型所述分流件第一实施例的立体图；

图3示出了本实用新型所述分流件第一实施例的主视图；

图4示出了本实用新型所述分流件第二实施例的立体图；

图5示出了本实用新型所述分流件第二实施例的主视图；

图6示出了本实用新型所述定子组件的分解图；

图7示出了本实用新型所述定子组件的结构示意图；

图8示出了本实用新型所述定子组件局部剖视图；

图9示出了本实用新型所述阻隔件的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图5所示，所述冷却流道结构100，用于通过冷却介质并对待冷却件进行热交换，包括冷却进口111、冷却出口112及连通于所述冷却进口111和所述冷却出口112之间的流道110，所述流道110的内外侧壁1101、1102上间隔设置有分流件120，所述分流件120包括分流部121和连接部122，所述分流部121通过所述连接部122连接所述流道 110的内外侧壁1101、1102，所述待冷却件固定于所述分流部121上，并且所述待冷却件和所述连接部122之间形成涡流部123，以使通过的所述冷却介质形成纵向涡流。

所述冷却介质可为油液或冷却水等，冷却介质能够从冷却进口111进入到流道110内，受所述分流件120影响发生分流，并从所述冷却出口112排出，其中所述冷却介质是沿着所述分流件120的外形轮廓流动，以连接在所述外侧壁1102上的分流部为例，冷却介质从分流部和内侧壁1101之间的间隙通过，同时冷却介质从待冷却件和所述连接部之间的涡流部通过并形成纵向涡流，进而提升对带冷却件的热交换效率，从而提高冷却性能。所述待冷却件可为定子，但不限于此。

如图1所示，所述分流部121的厚度与所述流道110的深度一致，而所述连接部122的厚度小于所述分流部121的厚度，即所述分流部121与所述连接部122之间存在高度差，这样所述待冷却件抵接固定于所述分流部121上时，所述待冷却件与所述连接部122之间存在间隙，该间隙就形成了用于使冷却介质形成纵向涡流的涡流部123。

其中，所述分流部121的厚度，及所述连接部122的厚度指的是其在所述流道110深度方向上的长度。

如图1所示，所述流道110的内外侧壁1101、1102上间隔设置有分流件120，即相邻的两个所述分流件120错开设置在所述内外侧壁1101、1102上，以使所述冷却介质呈Z 形通过相邻的两个分流件之间，增加了冷却介质和待冷却件的接触面积，提升了热交换效率。

所述分流件120的自由端呈圆形，并且所述连接部122与所述内外侧壁1101、1102的连接处呈圆弧过渡，不仅提升结构强度和连接强度，还有效提升冷却介质的流动性。

连接在所述内外侧壁1101、1102上的分流件120的外形形状可不相同，通过以下示例来详细介绍：

所述分流件120具有三种形状，分别为第一分流体120a、第二分流体120b和第三分流体120c，其中，所述第一分流体120a和第二分流体120b连接于所述外侧壁1102上，所述第一分流体120a和第二分流体120b分别与所述内侧壁1101之间存在间隙，以使所述冷却介质通过，所述第三分流体120c连接于所述内侧壁1101上，且与所述外侧壁1102之间存在间隙。

所述第三分流体120c自由端的宽度大于所述第三分流体120c与所述内侧壁1101连接端的宽度，以防止所述冷却介质在所述第三分流体120c自由端处产生脱离现象。其中内外侧的水力直径相差较大，并且外侧的水力直径大于内侧，因此通过增加位于外侧的第三分流体120c的自由端宽度，以防止冷却介质在该位置因离心力产生脱离现象，避免局部涡流增大流阻而影响热交换效率。

具体地，所述第三分流体120c可呈梯形，其与所述内侧壁1101连接端的宽度小于所述第三分流体120c自由端的宽度，并且所述第三分流体120c自由端呈圆形。其中所述第三分流体120c自由端指的是所述第三分流体120c远离所述内侧壁1101的一端。

如图1、图4和图5所示，所述第二分流体120b呈矩形，所述第二分流体120b远离所述外侧壁1102的一端呈圆形。当然所述第二分流体120b也可呈梯形，即所述第二分流体120b与所述外侧壁1102连接的宽度小于所述第二分流体120b自由端的宽度，或者所述第二分流体120b与所述外侧壁1102连接的宽度大于所述第二分流体120b自由端的宽度。

如图1至图3所示，所述第一分流体120a包括分流部121和连接部122，所述分流部121呈圆形，所述连接部122呈矩形，并且所述连接部122分别与所述分流部121和所述外侧壁1102之间圆弧过渡。

具体地，所述连接部122的长度可与呈圆形分流部121的直径一致，而所述第二分流体120b和第三分流体120c上的连接部122的长度较短。另外，所述第一分流体120a至外侧壁1102之间的间隙，其大于所述第二分流体120b至外侧壁1102之间的间隙。

参考图2，呈圆形的分流部121中心开设有固定待冷却件的安装孔1211，例如利用螺栓穿过安装孔1211，以使所述待冷却件固定在所述分流部121上，合理利用结构，使得结构更加紧凑新颖。

继续参考图1，相邻的两个所述第一分流体120a之间布置有三个所述第三分流体120c 和两个所述第二分流体120b。当然也可根据设计需要进行重新排布，例如只采用所述第三分流体120c和所述第二分流体120b等。

如图1所示，所述流道110呈环形，可通过在所述内外侧壁之间连接所述分隔件140，以形成两个相邻且相对的端部，进而使所述冷却介质从所述冷却进口111进入且沿着流通方向经过所述流道，并从所述冷却出口112排出。所述流道110还可呈其它形状，例如S形、 W形、一字形等。

所述冷却进口111和所述冷却出口112均邻近所述分隔件140，可位于所述外侧壁1102 和/或内侧壁1101上，优选地，所述冷却进口111和所述冷却出口112均开设在所述外侧壁1102上。

所述分流件120和所述分隔件140可沿着呈环形流道110的径向方向延伸，其连接部 122在径向方向上的长度可小于或等于所述分流部121在径向方向上的长度。当然也允许分流件120相对流道110的径向发生倾斜。

如图1所示，所述流道110内还设置有两个第一折流件150，两个所述第一折流件150 均连接于所述分隔件140上，其分别与所述冷却进口111和所述冷却出口112相对，以使从所述冷却进口111进入的冷却介质沿着所述第一折流件150的轮廓折流后，依次从相邻的两个所述分流件120之间通过。同理经过分流体120分流后的冷却介质，在所述第一折流件150的折流作用下并从所述冷却出口112排出。

具体地，所述第一折流件150可与所述分隔件140相垂直，其形状可与所述分流体120 形状相同，可呈梯形或矩形等，并且待冷却件抵接于所述第一折流件150上时，两者之间能够供所述冷却介质通过并形成涡流的涡流部。

如图1所示，所述流道110内还设置有两个第二折流件160，分别位于所述冷却进口111和所述冷却出口112处，且连接于与其相邻的所述分流体120上，以使冷却介质折流通过所述第一折流件150和所述第二折流件160。

具体地，与所述冷却进口111相对的所述第二折流件160，其位于所述第一折流件150 背离所述冷却进口111一侧，并且所述第一折流件150与其相邻的所述分流体120之间存在间隙，所述第二折流件160与所述分隔件140之间存在间隙，以使所述冷却介质折流通过所述第一折流件150和所述第二折流件160。与所述冷却出口112相对的所述第二折流件160，其位于所述第一折流件150背离所述冷却出口112一侧，并且所述第一折流件150 与其相邻的所述分流体120之间存在间隙，所述第二折流件160与所述分隔件140之间存在间隙，以使所述冷却介质折流通过所述第一折流件150和所述第二折流件160，最后从所述冷却出口112排出。在一个示例中，与所述冷却进口111和所述冷却出口112相邻的分流体120为第三分流体120c，所述第二折流件160连接在其呈圆形的分流部121上。

所述第二折流件160与所述第一折流件150的形状相同，可呈梯形或矩形等，并且待冷却件抵接于所述第二折流件160上时，两者之间能够供所述冷却介质通过并形成涡流的涡流部。

更具体地，所述第二折流件160也可与所述分隔件140相垂直，当然所述第一折流件 150和所述第二折流件160也可略微倾斜，只要所述冷却流道以Z形通过所述第一折流件150和所述第二折流件160之间。

进一步地，与所述冷却进口111相对的所述第二折流件160，其与所述冷却出口112相对的第一折流件150平行设置。与所述冷却进口111相对的所述第一折流件150，其与所述冷却出口112相对的第二折流件160平行设置。

综上所述，相邻的两个所述分流件120错开设置在所述内外侧壁1101、1102上，以使所述冷却介质呈Z形通过相邻的两个分流件之间，增加了冷却介质和待冷却件的接触面积，提升了热交换效率。冷却介质从待冷却件和所述连接部之间的涡流部通过并形成纵向涡流，进而提升对带冷却件的热交换效率，从而提高冷却性能。

如图6至图9所示，本实用新型还提供了一种定子组件，包括壳体200和铁芯300，所述壳体200上设置有上述实施例的冷却流道结构100，所述铁芯300套设于所述壳体200 上，并固定于所述冷却流道结构100上，以通过所述冷却流道结构100对铁芯300进行冷却。由于所述定子组件采用了上述实施例的冷却流道结构100，所述定子组件由所述冷却流道结构100带来的有益效果参考上述实施例。

所述铁芯300可通过螺栓400固定于所述冷却流道结构100上，具体地，参考图1、图3和图5，所述铁芯300上开设有螺纹孔310，所述螺栓400通过所述安装孔1211与所述螺纹孔310螺接，以固定所述铁芯300。

如图6所示，所述定子组件还包括阻隔件500，所述阻隔件500安装在所述冷却流道结构100和所述铁芯300之间，用于阻隔冷却介质和所述铁芯300。所述阻隔件500可采用热传递好的材质制成。

所述阻隔件500可为管道，其形状与所述冷却流道结构100相适配，并卡设于所述冷却流道结构100内，其包括进管510和出管520，所述进管510与所述冷却进口111相对设置，所述出管520与所述冷却出口112对应设置，并且所述阻隔件500开设有分别与所述分路件120a、120b，所述阻流件130a、130b，所述分流件150和合流件160穿过的通孔530。当然所述阻隔件500可为板，固定于所述冷却流道结构100上。

除此以外，本领域技术人员也可以根据实际情况对所述分流件，所述第一折流件，所述第二折流件的形状、结构以及材质进行改变，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。

也就是说，只要在本实用新型上述揭露的基础上，采用了与本实用新型相同或近似的技术方案，解决了与本实用新型相同或近似的技术问题，并且达到了与本实用新型相同或近似的技术效果，都属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的具体实施方式并不以此为限。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种冷却流道结构，其特征在于，包括冷却进口、冷却出口及连通于所述冷却进口和所述冷却出口之间的流道，所述流道的内外侧壁上间隔设置有分流件，所述分流件包括分流部和连接部，所述分流部通过所述连接部连接所述流道的内外侧壁，所述分流部上固定待冷却件，并且所述待冷却件和所述连接部之间形成涡流部，以使通过的冷却介质形成纵向涡流。

2.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述分流件自由端的宽度大于所述分流件与所述内侧壁连接端的宽度。

3.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，连接于所述外侧壁的所述分流件呈梯形或矩形。

4.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述分流部远离所述连接部的一端呈圆形。

5.如权利要求1所述的冷却流道结构，其特征在于，所述流道呈环形，并且所述流道内设置有分隔件，所述冷却进口和所述冷却出口位于所述分隔件的两侧，并且所述冷却进口和所述冷却出口位于所述分隔件和其相邻的所述分流件之间。

6.如权利要求5所述的冷却流道结构，其特征在于，所述流道内还设置有两个第一折流件和两个第二折流件，且分设于所述分隔件的两侧，位于所述分隔件的同一侧中，所述第一折流件连接于所述分隔件上，所述第二折流件连接于与所述分隔件相邻的所述分流件上。

7.如权利要求6所述的冷却流道结构，其特征在于，与所述冷却进口相对的所述第二折流件，其与所述冷却出口相对的第一折流件平行设置，与所述冷却进口相对的所述第一折流件，其与所述冷却出口相对的第二折流件平行设置。

8.一种定子组件，包括壳体和铁芯，所述壳体上设置有如权利要求1至7任一项所述的冷却流道结构，所述铁芯固定于所述冷却流道结构上。

9.如权利要求8所述的冷却流道结构，其特征在于，还包括阻隔件，所述阻隔件安装在所述冷却流道结构和所述铁芯之间。

10.如权利要求8所述的冷却流道结构，其特征在于，所述分流部远离所述连接部的一端开设有固定所述铁芯的安装孔。

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