CN214314867U

CN214314867U - 冷却装置、发动机壳体和发动机单元

Info

Publication number: CN214314867U
Application number: CN201990000975.0U
Authority: CN
Inventors: 雷内·弗朗克
Original assignee: Hannah Electric Drive Co Ltd
Current assignee: Jinzhou Halla Electrical Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2029-08-23
Also published as: US12062972B2; WO2020043602A1; DE202019005733U1; EP3818623A1; DE102018121203A1; US20210313862A1

Abstract

本申请涉及一种冷却装置(3)，其包括至少一个具有至少一个第一冷却通道(11)的第一冷却通道元件(10)和至少一个具有至少一个第二冷却通道(22)的第二冷却通道元件(20)，其中第一冷却通道元件和第二冷却通道元件(10；20)分别具有围绕冷却装置(3)的中心轴线(X)的圆弧状的基本形状。第一冷却通道元件(10)和第二冷却通道元件(20)彼此同心地布置，其中关于中心轴线(X)，相对于第一冷却通道元件(10)，布置第二冷却通道元件(20)，使得第一冷却通道和第二冷却通道(11；22)沿着第一冷却通道元件和第二冷却通道元件(10；20)，在径向方向上至少部分地重叠。本申请还涉及一种发动机壳体(2)和一种发动机单元(1)。

Description

冷却装置、发动机壳体和发动机单元

技术领域

本申请涉及一种冷却装置，其包括至少一个具有至少一个第一冷却通道的第一冷却通道元件和至少一个具有至少一个第二冷却通道的第二冷却通道元件。本申请还涉及一种发动机壳体和一种发动机单元。

背景技术

特别是在电驱动单元中，必须排出损耗热量。集成电驱动单元中的主要热源可以理解为电池、定子绕组、转子、变速器、轴承和驱动单元的逆变器中的功率模块。通常用水冷却逆变器单元和定子壳体(冷却套)，其中通过转子空心轴冷却系统冷却转子。为了效率更高，可以额外地冷却绕组端部。这主要可以通过被引导穿过例如冷却帽的介电油实现。

这种系统具有两个单独的冷却循环。通过车辆散热器，冷却第一冷却循环。而特别成问题的是从第二冷却循环中排出热量。为此，根据现有技术，已知了单独的热交换器的使用，其例如被安置在发动机壳体上。例如，通过文献JP 2007 181 282，描述了这样的系统。

单独的热交换器的缺点是大的空间需求。因此，已经个别地提出，将热交换器集成在发动机壳体中或者变速器壳体中。文献DE 10 2012 217 361 A1示出了一种这样的设计方案，其定子壳体具有安置在外部的双头“螺纹”，以形成冷却通道。

该解决方案的缺点是：第一冷却循环与第二冷却循环之间的接触面积小，热传导由此受限。另外，缺点还在于，在最大热传导的情况下，较冷的冷却通道系统与定子外壁之间的表面积较小。进一步地，缺点在于，只能有条件地改造螺旋式通道。因此，单独的冷却通道必须在定子壳体的整个表面上基本上平行地伸长。

实用新型内容

本申请的目的在于，提供一种冷却装置，其效率得以改善，可简单且成本低廉地进行制造并且能够以简单的方式灵活地适应于不同的边缘条件。本申请的目的还在于提供一种发动机壳体和一种发动机单元。

根据本申请，该目的通过根据本申请的冷却装置得以实现。该目的通过根据本申请的发动机壳体得以实现，该目的根据本申请的发动机单元得以实现。

具体地，该目的通过一种冷却装置得以实现，该冷却装置包括至少一个具有至少一个第一冷却通道的第一冷却通道元件和至少一个具有至少一个第二冷却通道的第二冷却通道元件，其中第一冷却通道元件和第二冷却通道元件分别具有围绕冷却装置的中心轴线的圆弧状的基本形状。第一冷却通道元件和第二冷却通道元件彼此同心地布置，其中关于中心轴线，相对于第一冷却通道元件，布置第二冷却通道元件，使得第一冷却通道和第二冷却通道沿着第一冷却通道元件和第二冷却通道元件，在径向方向上至少部分地重叠。

本申请基于借助于两个冷却通道形成冷却装置的基本理念，其中两个冷却通道在空间上彼此分隔，使得可以彼此独立地配置或者说调整冷却通道，然而这些冷却通道至少部分地重叠，以确保冷却通道之间的适当的热传递。

根据本申请，预设了，第一冷却通道元件和第二冷却通道元件分别具有围绕冷却装置的中心轴线的圆弧状的基本形状。冷却通道元件可以分别在圆形部段或者整个圆周上延伸，使得冷却通道优选地在绝大部分上围绕中心轴线布置。特别地，围绕中心轴线布置冷却通道元件或者说冷却通道，使得关于驱动单元，特别地关于电动机，可以实现高效且适当的冷却。

在此，根据本申请的冷却装置的效率主要可以针对必要的结构空间、必要的冷却流体量、最大可排出的热能、根据热能和必要的冷却流体量的商数或者表征冷却装置的功能的可比的参数。

第一冷却通道和第二冷却通道可以预设用于输送或者说传送共同的冷却流体、分隔的流体循环中的相同冷却流体，或者用于输送分隔的流体循环或者说冷却循环中的不同冷却流体。特别地，水和/或油可以被预设为冷却流体。油循环可以优选地设计有第二冷却通道，并且水循环优选地设计有第一冷却通道。

此外，预设了，第一冷却通道元件和第二冷却通道元件彼此同心地布置。第一冷却通道和第二冷却通道沿着第一冷却通道元件和第二冷却通道元件，在径向方向上至少部分地重叠。因此，预设了，第一冷却通道和第二冷却通道被设计为在空间上彼此分隔。

特别地，冷却通道或者说冷却通道元件可以被设计为在径向方向上彼此错位。优选地在径向上内置地布置第二冷却通道或者说第二冷却通道元件，其中在径向上外置地预设第二冷却通道或者说第二冷却通道元件。由此，可以提供冷却通道在径向方向上的至少部分的重叠，其中省空间且彼此独立地设计冷却通道。

冷却通道可以彼此独立地并且以灵活的形式适应于冷却装置的特定边缘条件，其中借助于径向方向上的重叠，可在低结构空间的条件下提供高效的热传递。

根据一种优选实施方案，预设了，能以套筒件或者铸件的形式提供第一冷却通道元件，并且能以铸件或者套筒件的形式提供第二冷却通道元件，或者能以共同的铸件的形式提供第一冷却通道元件和第二冷却通道元件。

在此，铸件可以特别地在砂型铸造方法或者注塑法中，例如由塑料或者由金属制成。同样地，套筒件可以由根据技术边缘条件有利地选择的材料制成，诸如塑料或者金属。

第一冷却通道元件和第二冷却通道元件可以交替地配置为铸件或者套筒件。预设了，相应的套筒件可套在相应的铸件上，以形成冷却通道在径向方向上的重叠。可简单制造的、模块化的且能够可变地配置的第一冷却通道和第二冷却通道的组合是可用的。

此外，第一冷却通道元件和第二冷却通道元件可以被设计为一件式的铸件。在此意义上，根据本申请，第一冷却通道和第二冷却通道被集成在一件式的铸件中，其表现为第一冷却通道元件和第二冷却通道元件。在一件式的铸件内，第一冷却通道和第二冷却通道至少部分地在径向方向上重叠。第一冷却通道和第二冷却通道的自由可变的集成设计方案是可用的。

在另一实施方案中，预设了，第一冷却通道具有螺旋结构、网格结构、波纹形结构或者混合形状，并且第二冷却通道具有螺旋结构、网格结构、波纹形结构或者混合形状。

在此意义上，可以实现第一冷却通道和第二冷却通道的灵活的、自由可变的、单独的且彼此独立的设计方案。

冷却通道的设计方案的基础在于，可以沿着围绕冷却装置的中心轴线的圆周，提供适当的、尽可能高效的冷却效果。例如可以通过扩大位于第一冷却通道与第二冷却通道之间的、对于热交换有效的表面，提高冷却装置的效率。也可以设想，根据具体热源的位置，诸如绕组端部或者说定子绕组，借助于第一和第二冷却通道元件或者说冷却通道，将冷却效果的提供局限于围绕冷却装置的中心轴线的特定圆形部段。

按照一种实施方案，第一冷却通道和第二冷却通道分别具有波纹形结构，其中相对于第二冷却通道元件的第二冷却通道的波纹形结构之间的第二分隔隙，围绕冷却装置的中心轴线扭转地预设第一冷却通道元件的第一冷却通道的波纹形结构之间的第一分隔隙。

可以对应于冷却通道的相应的波纹形设计方案，预设冷却通道元件的几何设计方案。因此，第一和/或第二冷却通道元件本身可以具有波纹形的几何形状以及单个波纹形之间的分隔隙。在冷却装置内，可以相互扭转地布置有第一和第二冷却通道元件的波纹形结构，特别是波纹结构的分隔隙。以此方式，在用于制造第一冷却通道元件和第二冷却通道元件的铸造方法过程中，可以实现简化的定位，并且在第一冷却通道元件和第二冷却通道元件之间达到更薄的分隔壁。

按照另一实施方案，第一冷却通道元件和/或第二冷却通道元件的圆弧状的基本形状在360度上，围绕冷却装置的中心轴线延伸，或者在小于360 度上，围绕冷却装置的中心轴线延伸，特别地在270度上，在180度上，在135度上，在120度上，或者在90度上围绕冷却装置的中心轴线延伸。

可以根据需要，沿着围绕冷却装置的中心轴线的圆周，形成第一冷却通道元件和第二冷却通道元件。特别地，冷却通道元件可以仅沿着围绕冷却装置的中心轴线的，特别是热学上重要的部分延伸，以提供相当的冷却效果。

另外，第一冷却通道元件和第二冷却通道元件可以在不同程度大的圆形部段上，围绕冷却装置的中心轴线延伸。由此，可以根据具体的使用目的，实现适当的、高效的且单独的冷却装置设计。

根据一种实施方案，第一冷却通道和/或第二冷却通道具有平滑的内侧和/或结构化的表面，其包括参差不齐的结构、阶梯状的结构、柱形结构和/ 或隔断状结构。这些结构可以被实施为不锋利的(例如正方形的入流横截面)和/或细长的主体(例如水滴状的入流横截面)。

第一冷却通道和第二冷却通道可以沿着其内侧，分别具有可任意配置且变化的表面结构，以提供冷却通道内的表面扩大并且由此提供最优化的热传导以及改善的流体混合。因此，可以取决于根据本申请的冷却装置的具体使用条件，单独地实现冷却通道的设计。

在本申请的一种并列方面中，预设了一种包括根据本申请的冷却装置的发动机壳体。

由此，包括第一和第二冷却通道元件的、可单独地且适当地配置的冷却装置可以与发动机壳体一同使用和/或可以集成在发动机壳体中。必要时，冷却装置也可定位在发动机壳体上，以便与其它部件共同作用，诸如逆变器单元或者说逆变器冷却系统。根据发动机壳体的具体使用目的以及具体使用条件，可以借助于发动机壳体提供有利的冷却效果。

根据一种实施方案，在发动机壳体中整体地设计有至少一个额外的冷却通道。冷却装置可以优选地与额外的冷却通道流动连接或者说可与其连接。由此，冷却流体或者说来自冷却装置的冷却循环的流体也可以用于冷却发动机壳体内或者说其上的其它部件。

特别地，冷却装置可以集成地预设在发动机壳体中，使得冷却装置在流动方面完全地闭合发动机壳体的整体冷却循环。由此，可以确保高效且适当地利用冷却流体。

在本申请的另一方面中，预设了一种发动机单元，特别是一种电动机，其包括根据本申请的冷却装置或者根据本申请的发动机壳体。

因此，可以提供具有有利的冷却效果的完整的发动机单元。优选地，根据本申请的冷却装置可以被预设用于在电动机上提供冷却效果。

在一种实施方案中，除了发动机壳体中的冷却装置外，还预设了至少一个另外的冷却结构，特别是逆变器冷却系统、变速器冷却系统、绕组端部冷却系统和/或转子空心轴冷却系统。借助于冷却装置，可以在发动机壳体内闭合冷却循环。

为了冷却多个部件，可以有利地以适当的方式传送至少一种冷却流体。可以确保高效地利用冷却流体，以便沿着发动机单元的不同部件提供适合的冷却效果。

根据一种优选实施方案，至少一种第一和/或至少一种第二冷却流体可通过冷却装置，串行地传送至另外的冷却结构，或者预设了冷却装置与至少一个另外的冷却结构的并联。

因此，可以在发动机单元内形成冷却循环，其为不同部件提供串行的或者并行的第一和/或第二冷却流体的供应。通过将冷却流体串行地(即依次)传送至不同的部件，可以特别地降低必要的冷却流体的量。根据冷却结构或者说冷却路径的并联，可以特别地实现每单位体积冷却流体最佳的冷却效果。进一步地，可以设想，发动机单元的或者说发动机壳体内的整个冷却循环部分地设计为串行冷却循环，部分地设计为并行冷却循环。因此，可以依次为各个部件供应冷却流体，而其它部件又可以以并联的形式布置或者说被供应冷却流体。

附图说明

在下文中，参考包括更多细节的随附的示意图，根据实施方案，更详细地阐述本申请。

在附图中：

图1示出了根据本申请的发动机单元的第一实施方案的示意性剖视图；

图2示出了根据图1的、根据本申请的发动机单元的第一实施方案的剖视图A-A；

图3示出了铸芯的立体视图，其用于制造根据第一实施方案的根据本申请的冷却装置；

图4示出了铸芯的俯视图，其用于制造根据按照图3的第一实施方案的、根据本申请的冷却装置；

图5示出了铸芯的侧视图，其用于制造根据按照图3的第一实施方案的、根据本申请的冷却装置；

图6示出了按照根据本申请的冷却装置的第一实施方案的冷却通道走向的示意图；

图7示出了根据本申请的发动机单元的第二实施方案的示意性剖视图；

图8示出了根据图7的、根据本申请的发动机单元的第二实施方案的剖视图B-B；

图9示出了根据本申请的冷却装置的第二实施方案的立体视图；

图10示出了铸芯的立体视图，其用于制造根据按照图7至图9的第二实施方案的第二冷却通道元件；

图11示出了根据本申请的发动机单元的第三实施方案的示意性剖视图；

图12示出了根据图11的、根据本申请的发动机单元的第三实施方案的剖视图C-C；

图13示出了根据本申请的冷却装置的第四实施方案的立体截面图；

图14a-c示出了用于制造根据本申请的冷却装置的另一实施方案的铸芯的各种视图；并且

图15a-d示出了第一和/或第二冷却通道的各种表面设计。

具体实施方式

图1示出了根据本申请的发动机单元1的第一实施方案的示意性剖视图。

发动机单元1包括发动机壳体2和冷却装置3，其通过流体管线与至少一个泵单元5和至少一个容器单元6流动连接。在根据图1的布置中，以适当的形式，预设了两个泵单元5和两个容器单元6，以提供充分的冷却流体流，特别地以便在分隔的冷却流体循环中输送并存储第一冷却流体16和第二冷却流体26。

在发动机壳体2中，布置有第一冷却通道元件10和第二冷却通道元件 20。特别地，根据图1，第一冷却通道元件10和第二冷却通道元件20是一件式设计的。

在第二冷却通道元件20的内径中，预设有定子或者说绕组端部61和位于转子轴71上的转子，以形成电动机。以绕组端部61、转子和转子轴 71相对于冷却装置3或者说壳体2的中心轴线X同心地形成冷却通道元件 10；20。

此外，绕组端部61与转子或者说转子轴71是在空间上分开的，以便形成绕组端部冷却系统60。壳体2具有多个与其它流体管线流动连接的流体接口或者说壳体接口8，以提供第一冷却流体16，主要通向绕组端部冷却系统61，的输入和输出。

根据图1，在一件式设计的第一冷却通道元件10和第二冷却通道元件 20中设计有第一流体通道11和第二流体通道22。第一冷却流体16可以经由第一流体接口13，通过第一冷却通道11流通。第二冷却流体26可以经由第二流体接口24，通过第二冷却通道22流通。

根据图1，第一冷却通道11具有通向绕组端部冷却系统60的流动短路连接，使得第一冷却流体16可以经由第一冷却通道13和第一流体接口13，从绕组端部冷却系统60中输出。

在本申请的意义上，始终结合相应冷却流体的输送方向理解冷却流体的输入和输出，并且冷却流体的输入和输出也可以基本上预设在倒转的方向上。进一步地，可以分别预设多个第一流体接口13和第二流体接口24 或者说壳体接口8，以提供相应冷却流体16；26的适当流通。在图1中并且在随后的附图中，分别借助于箭头，显示优选的输送方向。

此外，第一冷却通道11和第二冷却通道22或者说绕组端部冷却系统 60中的第一冷却流体16和第二冷却流体26可以是相同的或者彼此不同的。特别地，第一冷却通道11和第二冷却通道22可以被设计为水循环或者油循环。优选地，径向上内置的第二冷却通道22填充有油作为第二冷却流体 26，其中径向上外置的第一冷却通道11填充有水作为第一冷却流体16。第一冷却流体16和第二冷却流体26的名称在此可以分别表示第一冷却通道 11或者说第二冷却通道22。

一件式设计的第一和第二冷却通道元件10；20具有用于第一冷却通道 11的流动连接的第一流体接口13和用于第二冷却通道22的流动连接的第二流体接口24，特别是与外部流体管线的流动连接。通过第一冷却通道11 和第二冷却通道22，单独的或者相同的冷却流体16；26可以流通。

在图2中显示了根据图1的、根据本申请的发动机单元1的第一实施方案的剖视图A-A。

按照图2，第二冷却流体26经由其中一个第二流体接口24，进入第二流体通道22；在几乎360度的圆形部段上，围绕冷却装置3的中心轴线X，在第二流体通道22中流通；并且经由另一第二流体接口24，再次离开第二冷却通道22。

此外，经由壳体接口8，将用于第一冷却通道11的第一冷却流体16直接引入到绕组端部冷却系统60中。在穿过绕组端部冷却系统60后，冷却流体经由流动短路，进入第一冷却通道11。在其在几乎360度上围绕中心轴线X流经第一冷却通道11后，冷却流体经由另一第一流体接口13，离开第一冷却通道11并且进入所属的容器6。

由此，根据图2的实施方案呈现了依次为绕组端部冷却系统60和第一流体通道11供应冷却流体。进一步地，存在第一冷却通道11和第二冷却通道22在径向方向上的至少部分的重叠，从而能够在第一冷却通道11和第二冷却通道22中的第一冷却流体16和第二冷却流体26之间实现有利的热交换。

在图3中示出了第一铸芯11’和第二铸芯22’的立体视图，其用于制造根据按照图1和图2的第一实施方案的、根据本申请的冷却装置3。

所示的第一和第二铸芯或者说砂芯11’；22’呈现了第一流体通道11和第二流体通道22的图像。在此意义上，预设了，彼此一件式设计的第一冷却通道元件10和第二冷却通道元件20可以在砂型铸造方法中制造为单个铸件。

在铸件的制造过程中，图3中所示的砂芯11’；22’用于形成第一流体通道11或者说第二流体通道22。在此意义上，根据第一实施方案，第一铸芯 11’和第二铸芯22’分别具有波纹形的外形。单个波纹形之间的第一分隔隙 12和第二分隔隙23相对于彼此旋转地扭转。

外部的第一铸芯或者说砂芯11’用于形成第一流体通道11，具有径向上内置的第一隔断元件14，该第一隔断元件延伸穿过第二分隔隙23。借助于第一隔断元件14，向内支撑外部铸芯11’。内部的第二铸芯22’具有径向上外置的第二隔断元件25，其延伸穿过第一分隔隙12。向外支撑内部铸芯22’。借助于第一隔断元件14和第二隔断元件25，使铸芯11’；22’在铸造过程中的位移最小化。有可能精确地复制铸造过程中的铸芯11’；22’，其优选地被设计为砂芯11’；22’。

在图4和图5中显示了铸芯11’；22’的俯视图和侧视图，其用于制造根据按照图3的第一实施方案的、根据本申请的冷却装置3。

从图4和图5中可以看出，第一和第二铸芯11’；22’的第一和第二分隔隙12；23被布置为旋转地错位。存在铸芯11’；22’的部分重叠，并且因此在径向方向上存在由此产生的第一和第二流体通道11；22。

第一铸芯11’的第一隔断元件14径向地指向内部，其中第二铸芯22’的第二隔断元件25径向地指向外部，以便在用于制造第一和第二冷却通道元件的铸造方法中分别施加支承作用。

在图6中示出了按照根据本申请的冷却装置3的第一实施方案的冷却通道走向的示意图。

通过应用根据图3至图5的铸芯11’；22’，得出用于根据图6的第一和第二冷却通道11；22的造型。冷却通道11；22被设计为波纹形，其交替地具有上行和下行的侧面。借助于波纹形，可以沿着围绕冷却通道3的中心轴线X的圆形部段，实现冷却通道11；22的主要延长。以此方式，改善第一和第二冷却通道11；22中的冷却流体16；26之间的热交换。

在图7中显示了根据本申请的发动机单元1的第二实施方案的示意性剖视图。

根据图7，预设了冷却循环在冷却装置3内的并联，其用于供应或者说冷却用于绕组端部61的绕组端部冷却系统60、用于转子轴71的转子轴冷却系统70和用于变速器51的变速器冷却系统50。轴承也得到冷却。特别地，第二冷却流体26可以沿着第二流体接口24，流入第二冷却通道22，并且经由发动机壳体2中的流体接口8，流入到绕组端部冷却系统60中。在此意义上，在并联连接和第二冷却通道22之间形成第二冷却流体26的串行或者说依次供应。

因此，第二冷却通道22可以理解为用于变速器51、绕组端部61和转子轴71的平行连接的冷却循环的给料器或者说分配器(参见图7中的用于指示流动方向的箭头显示)。借助于所属的泵单元5，沿着所属的容器单元 6，实现第二冷却流体26的供给，并且经由第二流体接口24，将其供给至第二冷却通道22内。

此外，根据图7，第一冷却通道元件10和第二冷却通道元件20被设计为多件式的。第二冷却通道元件20在内部具有用于形成第二冷却通道22 的波纹形结构。在第二冷却通道元件20的外侧或者说外周上压制或者说形成螺旋形或者说螺纹形的结构。

第一冷却通道元件10被预设为套筒，其用于与第二冷却通道元件20 共同作用而形成第一冷却通道11。通过作为铸件的第二冷却通道元件20与位于第二冷却通道元件20上的适当的(优选精确匹配的)套筒形式的第一冷却通道元件10的组合，形成第一冷却通道10。

螺旋形或者说螺纹形的第一冷却通道11经由第一和第二冷却通道元件 10；20上的第一流体接口13，由所属的泵5和所属的容器6供应第一冷却流体16。根据图7，两个容器单元6和两个泵单元5分别形成独立且相隔的冷却循环。因此，可以为第一冷却通道11优选地供应诸如水或者基于水的第一冷却流体16，其中在第二冷却通道22中使用油状的第二冷却流体 26。

在图8中显示了根据图7的、根据本申请的发动机单元1的第二实施方案的剖视图B-B。

从图8中可以看出，第一冷却通道11在径向上向外由套筒状的第一冷却通道元件10限定。第一冷却通道11多次围绕冷却装置3的中心轴线X 的外周延伸。在此意义上，第一冷却通道11在360度上围绕冷却装置3的中心轴线X延伸。

第二冷却通道22在径向上相对于第一冷却通道11内置地且波纹形地延伸，使得第一冷却通道11和第二冷却通道22至少部分地在径向方向上重叠。进一步地，在图8中显示了为绕组端部冷却系统60和用于转子轴71 的转子轴冷却系统70供应第二冷却流体26，其中第二冷却流体26随后又回流至所属的容器单元6。

在图9中示出了根据本申请的冷却装置3的第二实施方案的立体视图。

套筒状的第一冷却通道元件10可以被放置在铸件状的第二冷却通道元件20上，使得螺纹形的第一冷却通道11密封。通过第一和第二冷却通道元件10；20的共同作用，适当地形成第一冷却通道11。

在设计为铸件的第二冷却通道元件20中，整体式地成型有第二冷却通道22(在图9中示意性地标明)。特别地，第二冷却通道22可以被设计为波纹形。

在图10中示出了第二铸芯或者说砂芯22’的立体视图，其用于制造根据按照图7至图9的第二实施方案的第二冷却通道元件20。

借助于优选地设计为砂芯的第二铸芯22’，在制造第二冷却通道元件20 的过程中，第二冷却通道22可以被设计为铸件。特别地，可以将砂芯22’布置在铸模中，并且借助于第二隔断元件25进行定位。由此，可以基本上预防第二砂芯22’在铸造过程中滑落。因此，根据图10的第二砂芯22’在很大程度上呈现了第二冷却通道元件20中的可制造的第二冷却通道22的纵向的且以波纹形伸长的几何形状。

在图11中示出了根据本申请的发动机单元1的第三实施方案的示意性剖视图。

根据第三实施方案，预设了第二冷却通道22与用于发动机单元1的逆变器单元41的逆变器冷却系统40的串行连接。第二冷却流体26经由第二流体接口24，被供给至第二冷却通道22并且传送至逆变器冷却系统40。根据图11，可以与第一和第二冷却通道元件10；20一件式地设计逆变器单元41和逆变器冷却系统40。

在图11中，第一和第二冷却通道元件10；20是一件式设计的。第一和第二冷却通道11；22优选地分别具有波纹形的走向。

此外，借助于第一冷却通道11，为用于变速器51的变速器冷却系统 50、用于绕组端部61的绕组端部冷却系统60和用于转子轴71的转子轴冷却系统70的并联连接供应第一冷却流体16。因此，根据按照图11的实施方案，经由第一或者说第二冷却通道11；22，得出单个部件的部分串行且部分平行的连接。

根据图11，泵单元5可直接集成在第一和第二冷却通道元件10；20的第一冷却通道11中。同样地，所属的容器单元或者说补偿容器单元6被设计为集成在一件式的第一和第二冷却通道元件10；20中。

图12示出了根据图11的、根据本申请的发动机单元1的第三实施方案的剖视图C-C。

根据图12，经由第一冷却通道11，主要为转子轴冷却系统70和绕组端部冷却系统60供应第一冷却流体16。与集成在一件式的第一和第二冷却通道元件10；20中的所属的容器单元6和所属的泵单元5相连，形成闭合的冷却循环。

此外，第一冷却通道11仅在约180度的圆周角上围绕冷却装置3的中心轴线X伸长。

第二冷却通道22在几乎360度的角度上，围绕冷却装置3的中心轴线 X伸长。此外，第二冷却通道22与逆变器冷却系统40在冷却循环中形成串联。通过布置在冷却通道元件10；20和壳体2外的泵单元5和容器单元 6，实现为第二冷却通道22和逆变器冷却系统40供应第二冷却流体26。

沿着第一和第二冷却通道11；22的冷却循环是彼此分隔地设计的。此外，第一和第二冷却通道11；22分别被成型为波纹形且具有圆形横截面。

在图13中显示了根据本申请的冷却装置3的第四实施方案的立体截面图。

根据第四实施方案，第一和第二冷却通道元件10；20被设计为多件式的。第一冷却通道元件10被成型为铸件，并且具有整体式设计的、波纹形伸长的第一冷却通道11。第一冷却通道11被预设有纵向横截面，并且传送第一冷却流体16。

根据图13，第二冷却通道元件20被设计为套筒，该套筒在其外周上具有螺纹形的结构。在第二冷却通道元件20的内周上布置有定子铁芯72(未显示定子绕组和绕组端部)。借助于这样配置的第二冷却通道元件20，可以结合第一冷却通道元件10，适当地设计且密封螺旋状伸长的第二冷却通道 22。因此，适当地配置第二冷却通道22，以容纳且传送第二冷却流体26。第一和第二冷却通道11；22在径向方向上至少部分地重叠。

在图14a至图14c中示出了第一和第二铸芯或者说砂芯11’；22’的各种视图，其用于制造根据本申请的冷却装置3的另一实施方案。

根据图14a至图14c，用于形成第一和第二冷却通道11；22的砂芯11’； 22’在铸件中相对于彼此布置，使得第一和第二分隔隙12；23重叠。此外，根据图14a至图14c，第一隔断元件14径向向外地延伸，其中第二隔断元件25在中心轴线X的方向上向内延伸。因此，可以适当地支撑砂芯11’； 22’，以在用于制造一件式的第一和第二冷却通道元件10；20的铸造过程中，允许尽可能精确地形成第一和第二冷却通道11；22。

在图15a至图15d中图解了第一和/或第二冷却通道11；22的各种表面设计或者说表面结构化。以简化的方式，示例性地在图15a至图15d中一件式地且线性地显示了第一和第二冷却通道元件10；20。

第一和第二冷却通道11；22可以彼此独立地具有根据需要变化的各种表面结构。此外，第一和第二冷却通道11；22可以具有相同的表面结构。表面结构化的目的可以特别地在于，根据具体应用或者说具体的使用条件，使第一和第二冷却通道11；22之间的热交换最优化。

按照图15a，第一和第二冷却通道11；22分别具有平滑的内表面。由此，沿着第一和第二冷却通道11；22，实现尽可能均匀的冷却流体流动。

在图15b中，第一冷却通道11具有锯齿状或者说钩鼻状或者说阶梯状的结构，其能够交替地在相对的壁侧上或者螺旋状地沿着第一冷却通道11 的内侧延伸。由此，例如可以沿着第一冷却通道11，实现改善的冷却流体的混合。根据图15b，第二冷却通道22被设计有连续平滑的内侧或者说表面。

在图15c中，第一冷却通道11预设有根据图15b的表面结构。第二冷却通道22具有柱形的壁结构，以提供合适的流动阻塞。柱形的壁结构可以交替地预设在相对的壁部段上。替代地，柱形的壁结构可以特别地螺旋状地沿着第二冷却通道22的内侧延伸。

在图15d中，根据按照图15c的实施方式，设计第二冷却通道22。第一冷却通道11具有相对的内表面上的交替形式的凸起的隔断。在这种情况下，也可以例如沿着第一冷却通道11螺旋状地设计隔断。

综上所述，根据本申请，可以提供特别地用于发动机壳体2或者说发动机单元1的冷却装置3，能够以简单、成本低廉且节省空间的方式，针对特定应用且灵活地配置该冷却装置。

借助于第一和第二冷却通道11；22的可自由选择的、单独的设计方案，能够可变地调整热传导以及可由此获得的冷却效果。进一步地，借助于第一和第二冷却通道11；22，可以形成分隔的冷却循环，其允许使用不同或者相同的第一和第二冷却流体16；26，诸如油或者水。

此外，根据需要，发动机单元1的其它冷却结构(诸如逆变器冷却系统40、变速器冷却系统50、绕组端部冷却系统60和/或转子轴冷却系统70) 的并联连接或者说串联连接也是可能的，以高效地利用冷却流体16；26。由此，借助于根据本申请的冷却装置3，用于整个发动机单元1的冷却策略的最优化成为可能。

附图标记列表

1 发动机单元

2 发动机壳体

3 冷却装置

5 泵单元

6 容器单元

8 壳体接口

10 第一冷却通道元件

11 第一冷却通道

11’ 第一/外部(砂模)铸芯

12 第一分隔隙

13 第一流体接口

14 第一隔断元件

16 第一冷却流体

20 第二冷却通道元件

22 第二冷却通道

22’ 第二/内部(砂模)铸芯

23 第二分隔隙

24 第二流体接口

25 第二隔断元件

26 第二冷却流体

40 逆变器冷却系统

41 逆变器单元

50 变速器冷却系统

51 变速器

60 绕组端部冷却系统

61 绕组端部

70 转子轴冷却系统

71 转子轴

72 定子铁芯

X 冷却装置的中心轴线。

Claims

1.一种冷却装置(3)，其特征在于，所述冷却装置包括至少一个具有至少一个第一冷却通道(11)的第一冷却通道元件(10)和至少一个具有至少一个第二冷却通道(22)的第二冷却通道元件(20)，

其中所述第一冷却通道元件(10)和所述第二冷却通道元件(20)分别具有围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)的圆弧状的基本形状，

其中所述第一冷却通道元件(10)和所述第二冷却通道元件(20)彼此同心地布置，

其中关于所述中心轴线(X)，相对于所述第一冷却通道元件(10)，布置所述第二冷却通道元件(20)，使得所述第一冷却通道(11)和所述第二冷却通道(22)沿着所述第一冷却通道元件(10)和所述第二冷却通道元件(20)，在径向方向上至少部分地重叠。

2.根据权利要求1所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

能以套筒件或者铸件的形式提供所述第一冷却通道元件(10)，并且能以铸件或者套筒件的形式提供所述第二冷却通道元件(20)，或者

能以共同的铸件的形式提供所述第一冷却通道元件(10)和所述第二冷却通道元件(20)。

3.根据权利要求1或2所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道(11)具有螺旋结构、网格结构、波纹形结构或者混合形状，并且所述第二冷却通道(22)具有螺旋结构、网格结构、波纹形结构或者混合形状。

4.根据权利要求3所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道(11)和所述第二冷却通道(22)分别具有波纹形结构，其中相对于所述第二冷却通道元件(20)的第二冷却通道(22)的波纹形结构之间的第二分隔隙(23)，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)扭转地预设所述第一冷却通道元件(10)的第一冷却通道(11)的波纹形结构之间的第一分隔隙(12)。

5.根据权利要求1或2所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道元件(10)和/或所述第二冷却通道元件(20)的圆弧状的基本形状在360度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸，或者在小于360度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸。

6.根据权利要求1或2所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道(11)和/或所述第二冷却通道(22)具有平滑的内侧和/或结构化的表面，所述表面包括参差不齐的结构、阶梯状的结构、柱形结构和/或隔断状结构。

7.根据权利要求5所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道元件(10)和/或所述第二冷却通道元件(20)的圆弧状的基本形状在270度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸。

8.根据权利要求5所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道元件(10)和/或所述第二冷却通道元件(20)的圆弧状的基本形状在180度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸。

9.根据权利要求5所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道元件(10)和/或所述第二冷却通道元件(20)的圆弧状的基本形状在135度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸。

10.根据权利要求5所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道元件(10)和/或所述第二冷却通道元件(20)的圆弧状的基本形状在120度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸。

11.根据权利要求5所述的冷却装置(3)，

其特征在于，

所述第一冷却通道元件(10)和/或所述第二冷却通道元件(20)的圆弧状的基本形状在90度上，围绕所述冷却装置(3)的中心轴线(X)延伸。

12.一种发动机壳体(2)，其特征在于，包括根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(3)。

13.根据权利要求12所述的发动机壳体(2)，

其特征在于，

在所述发动机壳体(2)中整体地设计有至少一个额外的冷却通道。

14.一种发动机单元(1)，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的冷却装置(3)或者根据权利要求12或13所述的发动机壳体(2)。

15.根据权利要求14所述的发动机单元(1)，

其特征在于，

除了所述发动机壳体(2)中的所述冷却装置(3)外，还预设了至少一个另外的冷却结构(40；50；60；70)。

16.根据权利要求15所述的发动机单元(1)，

其特征在于，

至少一种第一冷却流体(16)和/或至少一种第二冷却流体(26)能通过所述冷却装置(3)，串行地传送至所述另外的冷却结构(40；50；60；70)，或者预设了所述冷却装置与所述另外的冷却结构(40；50；60；70)的并联。

17.根据权利要求14所述的发动机单元(1)，

其特征在于，

所述发动机单元(1)是电动机。

18.根据权利要求15所述的发动机单元(1)，

其特征在于，

所述另外的冷却结构(40；50；60；70)是逆变器冷却系统(40)、变速器冷却系统(50)、绕组端部冷却系统(60)和/或转子空心轴冷却系统(70)。