CN216146188U - 电动马达冷却套的系统和同轴围绕电动马达冷却套的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电动马达冷却套的系统和同轴围绕电动马达冷却套的系统。在一个示例中,系统可以包括在冷却套的入口和出口之间、沿着冷却套内表面的周长延伸的通道。通道的截面可以沿着周长从入口到出口逐渐改变,以通过对流热传递的增加来补偿冷却剂温度的增加,使得围绕电动马达的周长表面达成冷却的平衡。
Description
技术领域
本说明书总体涉及用于提供电动马达(或称“电动机”)均匀冷却的冷却套的系统。
背景技术
电动马达可以操作成通过经由转子和定子之间的相互作用电能转换为机械能,以产生围绕轴的扭矩。例如,对电动马达提供电力可以产生电磁场,该电磁场可以使得转子(例如,围绕轴线自由移动的元件)相对于定子(例如,保持静止的元件)旋转。在一些示例中,转子可以包括永磁体和/或磁性线圈绕组以产生磁场,并且定子可以承载与转子磁场相互作用的电流。在一些示例中,电动马达可以用来驱动负载。例如,电动马达可以集成到车辆系统中,并且可以用于为车辆部分或全部地供电。作为另一示例,电动马达可以作为发电机运行,并且可以联接至电力储存装置。在电动马达运行期间,电动马达部件(诸如定子和转子)的温度可能会升高。
有人提供了用于冷却电动马达部件的各种方法。在一个示例中,如美国专利申请号2008/0185924,马苏迪普尔(Masoudipour)等人,教导了一种电动马达或发电机的冷却套,其包括圆柱形内套筒、圆柱形外套筒、以及在外套筒和内套筒之间的圆形空间内延伸的通路,圆柱形外套筒同轴地围绕内套筒并且在外套筒和内套筒之间形成所述圆形空间。具有均匀截面的通路可以是沿着所述内套管的周长轴向地来回延伸的连续绕组路径。冷却液体可以流过通路,从电动马达或发电机的部件中回收热量。
然而,本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例,当冷却液体穿过绕组通路时,从加热的电动机部件传递到冷却液体的热量可能引起冷却液体的温度升高。当冷却液体从通路的一端到另一端流动时,冷却液体温度的升高可能引起冷却液体进一步从加热的电动机部件中提取热量的效率降低,从而导致电机部件的不均匀冷却。作为示例,相对于远离入口的电动机部件,靠近通路入口的电动机部件可以被冷却到更高的程度。不均匀的冷却可能会导致电动马达中的热梯度和热点,这可能引起部件劣化并且降低它们的运行效率。
实用新型内容
在一个示例中,该问题可以通过用于电动马达的冷却套的系统来解决,该系统包括:通道,该通道在入口和出口之间沿着冷却套的内表面的周长(圆周)延伸,通道的截面沿着周长从入口到出口逐渐变化。以这种方式,通过调整冷却套的行程上的冷却通道的宽度或高度,可以实现所有电动机部件的均匀冷却。
作为一个示例,圆柱形冷却套可以同轴地围绕电动马达的定子。单件式的冷却套可以包括壳体和形成在壳体的内侧的连续通道。蜿蜒曲折形态的通道可以围绕指状突起的内侧的周长轴向地来回(back and forth) 延伸,使得冷却液体可以在靠近定子的轴向方向上流过通道。冷却液体可以经由位于套的顶部的单个入口进入通道,并且液体可以一分为二并且朝向套的相对两侧流动。该套可以包括一个或多个出口,出口位于入口正对面,冷却液体可以经由出口离开套。通道宽度(截面)可以在套的外周上从入口到出口连续变化。两个连续的指状突起之间的距离可以朝着通道的出口逐渐减小,使通道的宽度在套的外周上从入口到出口逐渐减小。由于在冷却套的整个行程中通道的宽度的变化,流过通道的冷却液体的速度在靠近通道的出口处可能相对于靠近入口的速度更高。在其他实施例中,通道高度(截面)可以在套的外周上从入口到出口连续变化。
以这种方式,通过改变圆柱形冷却套的外周上的冷却通道的宽度或高度,可以实现由冷却套围绕的电动机部件的所有区域的均匀冷却。由于流过靠近通道出口的冷却通道的冷却液体速度增加,即使冷却液体由于热传递的累积而处在更高的温度,也可以发生从热电动机部件到循环冷却液体的、经由对流的、更高程度的热传递。维持从电动机部件到整个冷却套上的冷却液体的期望的热传递的技术效果在于,可以获得在电动机的定子的整个周长表面上的均匀温度,由此改进电动机功能并且减少劣化。
应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了联接至电动马达的示例冷却系统。
图2A示出了包括冷却套的电动马达的立体图。
图2B示出了包括冷却套的电动马达的截面的立体图。
图3A示出了图2A-2B的冷却套的立体图。
图3B示出了冷却套的截面图。
图4A示出了冷却套的一个半部的第一立体图。
图4B示出了冷却套的一个半部的第二立体图。
图5A示出了冷却套的一个半部的侧视图。
图5B示出了冷却套的一个半部的截面图。
图6示出了整个冷却套的展开视图。
图7示出了两个不同实施例的冷却套的温度分布曲线图。
图2A-5B大致按比例示出。
具体实施方式
下文说明书涉及用于提供电动马达部件均匀冷却的冷却套的系统。示例电动机可以联接至冷却系统,如图1所示,以在运行期间散热。冷却套可以围绕电动马达的定子的外周,如图2A–2B所示。图3A、3B–5A、5B示出了与电动机隔离的冷却套的多个视图。在图6中可见呈展开形式的圆柱形冷却套。图7中示出了两个不同实施例的两个分离的冷却套的温度分布的比较曲线图。
图1示出了包括电动马达和用于冷却电动马达的油冷却系统的示例系统100。如所示的,系统100包括电动马达104,该电动马达104可以是经由操纵电磁场产生围绕轴128的扭矩的AC或DC电动机。电动马达 104可以由电气系统106供电。在一些示例中,电气系统106可以是电池、电源插座(electrical outlet)、发电机或者任何其它合适的电流的源。此外,电动马达104可以经由轴128驱动负载108。在一些示例中,轴128可以直接联接到负载108,而在其它示例中,轴128可以不直接联接到负载108。在一些示例中,电动马达104的速度可以由控制器110控制。
如图1所示,电动机系统100可以还包括冷却系统150,其可以对电动马达104提供冷却以在运行期间降低电动马达104的温度。冷却系统150可以使冷却液体循环经过电动马达104以吸收废热并且将加热的冷却液体分配至热交换器,诸如散热器114(例如,散热器型热交换器)。在一个示例中,冷却液体可以是诸如油的介电流体。在其它示例中,在与定子周向表面直接接触的情况下,冷却液体可以是的另一合适的介电流体。在又一实例中,在该流体除了冷却套本身不与电动马达的任何其它元件直接接触的情况下,冷却液体可以是诸如防冻剂(例如,水-乙二醇混合物) 的导电流体。冷却液体可以经由围绕电动机的外周(并且与电动机共面地接触)的冷却套来循环。
圆柱形冷却套可以包括设置在内表面上的连续通道,内表面围绕从内表面的侧壁突出的相间错杂的(interdigitated)指状件成蜿蜒曲折的形态(meandering),通道包括可变的截面,并且该截面沿着冷却套的第一半部和第二半部中的每一个从冷却套的顶部到冷却套的底部逐渐缩小。图 2A-2B和3A-3B将展示冷却套的更多细节。冷却液体可以从位于套顶部的开口进入通道,并且在流经冷却套的第一半部和第二半部中的每一个中的通道之后,冷却液体可以通过位于冷却套的底部的一个或多个开口离开通道,冷却套的顶部和底部具有180°的角度间距。
风扇116可以联接至散热器114以维持通过散热器114的气流。在一些示例中,风扇速度可以由控制器110控制。由散热器114冷却的冷却液体可以进入储罐(未示出)。冷却液体(在此也称为冷却剂)随后可以由冷却剂泵112泵送返回至电动马达或者系统的另一部件。此外,冷却剂阀126的位置可以确定冷却剂是否从泵112流动至电机104,使得冷却剂仅可以在冷却剂阀126处于打开位置时从泵112流动至电机104,而不可以在冷却剂阀126处于关闭位置时从泵112流动至电机104。冷却剂阀126 的位置可以由控制器110控制。
如图1所示,冷却剂可以经由冷却剂管122从散热器114流动至泵112;当阀126打开时,冷却剂可以经由冷却剂管124从泵112流动至电动马达104;冷却剂可以经由冷却剂管120从电动马达104的冷却剂贮槽流回到散热器114。当冷却剂返回至散热器114时,散热器可以在再循环前降低冷却剂的温度。
控制器12在图1中被示出为微型计算机,包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保持活动(不失效)存储器110,以及数据总线。控制器12可以接收来自被联接至电动马达104以及电动机系统100的其它部件的传感器的各种信号,包括先前讨论的信号,并且另外包括来自被联接至泵112的温度传感器132的冷却剂温测量值;以及来自被联接至电动马达104的温度传感器130的电动机温度。控制器12可以基于电动机冷却剂温度来推断电动机温度。
转到图2A-2B,示出了电动马达104的详细视图。图2A示出了包括冷却套的电动马达的立体图200,而图2B示出了包括冷却套的电动马达的截面图250。电动马达可以包括转子、定子和转子轴,使得该电动马达可以类似于图1的电动马达104来使用,并且可以如图1中的电动马达那样被包括在一些示例中。电动马达的旋转中心轴线298可以与参考座标轴299的z轴平行。此外,图2的截面图250通过处在如参考座标轴299所示的y-z平面中的轴向剖切来限定,以示出电动马达201的内部。轴向剖切平面可以包括轴线298,使得轴向剖切平面平分电动马达201。
如所示的,电动马达201包括转子214、定子210和转子轴218。定子210是具有端部绕组212的电动马达201的静止部件。定子210可以是封围电动马达的其他部件的中空管,并且可以在电动机运行期间不旋转,以将机械动力传递至与其联接的负载。转子214是与定子210同心的中空管,尺寸设计成使得转子214的外半径小于定子210的内半径,使得转子完全包含在定子210内。转子214固定地安装至转子毂228。转子214、定子210、转子毂228和转子轴218中的每一个的中心轴线均与轴线298共线。此外,转子毂228固定地安装至转子轴218,使得转子旋转可以直接导致转子毂228和转子轴218围绕中心轴线298旋转。
冷却套204可以同轴地围绕(封围)电动马达201的各部件,包括转子214、定子210和转子轴218。在一个示例中,冷却套204可以与定子210共面地接触。冷却套可以包括沿着内表面的周长(圆周)形成互锁环的通道,内表面靠近定子210。冷却液体可以经由定位在冷却套204顶部部分处的入口206进入冷却套,并且随后冷却液体可以经由通道循环经过圆柱形冷却套。冷却液体可以经由定位成在入口206正对面的出口208离开冷却套。在冷却套的每一半上,入口206与出口208之间的通道的截面可以逐渐减小。
在另一实例中,冷却套204可以不与定子210共面地接触。铝套筒254(由图2B中的虚线表示)可以可选地存在于定子210和冷却套204 的通道之间,使得冷却液体不与定子210接触。在这种情况下,非介电流体可以用作冷却液体。非介电流体将从入口到出口完全被封围在冷却套204 中,使得除了冷却套本身之外,流体不会与电动马达的任何部分直接接触。
在电动马达201的运行期间,电动机的部件可以被加热,并且为了减少过热和热点形成的可能性,冷却液体可以被引导经过封围电动马达以吸收电动马达部件的热量的冷却套。当冷却液体从入口至出口流动时,来自诸如定子210的电动马达部件的热量可以被传导至冷却液体。当冷却液体收集热量时,冷却液体的温度可能升高,这可能对冷却液体从入口进一步吸收热量的能力产生不利影响。因此,通道的截面朝向出口(冷却液体温度较高的地方)缩小,使得冷却液体在从入口朝向出口流动时,速度增加。冷却液体的增加的速度可以确保从定子到冷却液体的有效热传递,由此补偿温度升高。
图3A示出了图2A-2B的冷却套204的立体图300。如前所述,冷却套204可以封围电动马达。冷却套204可以包括外壳体306和内表面 312。内表面312可以与正被冷却的电动马达的定子共面地接触。冷却套可以被形状设计成中空圆柱体,并且其轴线L-L'可以横向穿过冷却套204的中心(圆柱体的中心轴线)。
通道316可以沿内表面312的壁形成,并且通道316沿着轴线 L-L'从内表面312的第一侧壁324至第二侧壁236轴向地来回延伸。通道 316可以是单个连续通路,围绕以互锁方式设置在内表面312上的多个指状突起314成蜿蜒曲折的形态。第一组指状突起(在本文中也称为指状件) 可以附接至第一侧壁324并且可以朝向第二侧壁326突伸,而第二组指状突起可以附接至第二侧壁326并且可以朝向第一侧壁324突伸。第一组指状突起可以与第二组指状突起交替,并且属于第一组的第一指状件与属于第二组的第二指状件相邻,而第二指状件继而可以与属于第一组的第三指状件相邻。以这种方式,来自第一组指状突起的指状件可以在两侧具有来自第二组指状突起的指状件,而来自第二组指状突起的指状件可以在两侧具有来自第一组指状突起的指状件。
该通道的入口206可以位于冷却套204的顶部(即对应于0°位置),冷却液体可以经由其进入通路。该通道的出口208可以位于冷却套 204的底部(即对应于180°位置),在入口206的正对面。冷却流体可以包括介电流体,诸如油。
相间错杂的指状件横贯通道316,并且两个连续的指状件之间的距离控制通道316的宽度(截面)。如将关于图3B和5A进一步阐述的,通道316的宽度可以在内表面312的外周的行程(course)上改变,并且通道316的宽度在靠近入口206处最大,而通道316的宽度在靠近出口208 处最小。通道316的宽度可以分多次从内表面312的0°位置到180°位置减小。在一个示例中,可以逐渐减小两个连续指状件314之间的距离,以减小在两个指状件之间穿过的通道316的宽度。在不同的实施例(未示出) 中,两个连续指状件之间的通道高度而不是通道宽度可以在冷却套的外周上从入口到出口连续变化。
图3B示出了沿虚线322截取的图3A的冷却套204的截面图350。由于冷却套204是圆柱形元件,因此沿着线322的截面可以是圆形的。截面图示出了多个指状件314之间的通道316的截面。通道316的入口206 可以位于冷却套204的顶部,入口206的位置限定为圆形截面的0°。冷却液体(诸如油)可以经由入口206进入冷却套204,并且随后分成两股。冷却液体的第一部分(一半)可以流过冷却套204的第一半部352,而冷却液体的第二部分(另一半)可以流过冷却套204的第二半部354。冷却液体可以经过被定位在入口206正对面的位置(诸如对应于圆形截面的180°)的一个或多个出口208离开冷却套。在一个示例中,流过冷却套204的第一半部352的冷却液体可以在出口208处与流过冷却套204的第二半部354 的冷却液体合并,并且作为单股冷却液体流离开冷却套。在另一个示例中,流过冷却套204的第一半部352的冷却液体可能不会在出口208处与流过冷却套204的第二半部354的冷却液体合并,而是这两个分离的流经由分离的出口离开冷却套。冷却套204的第一半部352围绕垂直轴线366对称。冷却套204的第二半部354也围绕垂直轴线366对称。通道316和互锁指状件314的细节在图5A中进一步讨论,图5A示出了冷却套204的第二半部354。针对第二半部描述的特征是对称地定位的,并且针对第一半部352 (图5A中未示出)具有相同的形状和尺寸。
图4A-4B分别示出了图3A-3B的冷却套204的一个半部的第一视图400和第二立体图450。冷却套204的一个半部可以是如图3B所示的完整的冷却套204的第二半部354。先前介绍的部件编号相似,并且不会重新介绍。
冷却套204可以包括遮蔽内表面312的壳体306。与电动马达(诸如电动马达的定子)共面地接触或者靠近的内表面的周长包括承载冷却液体的曲折(serpentine)通道316。相间错杂的指状突起314沿着通道316 在内表面312的周长上排列。通道316可以被分成多个部段,并且在每个部段中,通道316可以由两个指状件314夹在中间。通道316的宽度可以由两个相邻的指状件之间的距离来限定。作为示例,两个指状件314之间的距离可以分多次减小,以逐渐减小通道316的宽度。
图5A示出了图3A-3B的冷却套204的一个半部的侧视图500。图5B示出了图5A的冷却套204的半部的截面图550,其中截面沿轴线A-A’截取。冷却套204的一个半部可以是如图3B所示的完整的冷却套204的第二半部352。先前介绍的部件编号相似,并且不会重新介绍。
通道316的入口206可以位于冷却套204的顶部,入口206的位置限定为圆形截面的0°。冷却液体可以经过被定位在入口206正对面的位置(诸如对应于圆形截面的180°)的一个或多个出口208离开冷却套。通道316可以被分为宽度不同的多个部段,其中每个部段被限定成两个连续的指状突起314之间的通道区域。通道316的每个部段的截面在图5B中示出。在该示例中,通道26的各部段被示出处在冷却套204的一个半部中的 26个指状突起之间。在其它实施例中,可以有任意数量的通道部段夹在相等数量的指状突起之间。
通道的第一部段512的宽度被称为P。通道的第二部段514的宽度被称为Q。通道的第三部段516的宽度被称为R。通道倒数第二部段520 的宽度被称为S。通道的最后一部段522的宽度被称为T。
通道316的与入口206相邻的第一部段512的宽度P可以是最大的,而与出口208相邻的最后一部段522的宽度T是最小的,通道部段的宽度从第一部段512到最后一部段522分多次减小。第二部段514的宽度 Q可以小于第一部段512的宽度P。第三部段516的宽度R可以分别小于第一部段512和第二部段514中的每一个的宽度P和Q。以这种方式,通道部段的宽度分多次保持减小。倒数第二个通道部段520的宽度S可以小于除最后一个通道部段522之外的所有其他通道,最后一个通道部段522 具有最小的宽度T。在冷却通道宽度方面的完全相同的变化镜像反映在冷却套的另一半部上。
当冷却液体经由两侧从入口朝向出口流动时,来自电动马达部件的热量可以被传递到冷却液体,导致冷却液体的温度升高。当冷却液体的温度较低(使得电动马达部件与冷却液体之间的温差较大)时,从电动马达到冷却液体的热传递较大。由于从加热的表面到冷却液体的热传递,冷却液体的温度随着冷却液体经由圆柱形冷却套的任何一半从入口206到出口208而逐渐升高。随着通道部段的宽度减小(从入口到出口),流过通道部段的冷却液体的速度增加,流过通道部段的液体的速度与该通道部段的宽度成反比。因此,流过最终部段522的冷却液体的速度高于流过第一部段512的冷却液体的速度。由于冷却液体流速的增加,冷却液体的热传递效率随着液体朝向出口流动而升高。以这种方式,由于冷却液体从入口 206到出口208流动时的温度升高所导致的冷却液体热传递效率的降低,可通过冷却液体从入口206到出口208流动时的速度升高来补偿。通过确保沿冷却套的整个外周均匀地热提取,可以确保(与冷却套共面地接触的) 电动马达部件的均匀冷却。由于电动马达部件的均匀冷却,可以减少电动机上的热点,并且可以实现平衡的冷却,由此减小电动马达劣化的可能性。
由图3A的冷却套围绕的电动马达的定子的均匀冷却在图7中图形地示出。图7示出了第一实施例和第二实施例的冷却套的温度分布的示例曲线700。第一实施例(由线702表示)可以对应于本文根据图3A所述的冷却套。在第一实施例中,冷却通道的宽度从入口(对应于0°角度位置) 到出口(对应于180°角度位置)在冷却套的一个半部上逐渐减小。第二实施例(由虚线704表示)可以对应于这样的冷却套,该冷却套在形状、形式和尺寸方面与第一实施例的相似,只是在第二实施例中,冷却通道的宽度在整个冷却套中保持相等。因此,第一实施例和第二实施例的区别在于,在第一实施例中,冷却液体流过其中的通道的宽度从0°角度位置到180°角度位置逐渐减小,而在第二实施例中,冷却液体流过其中的通道的宽度在0°角度位置到180°角度位置之间保持不变。冷却套可以包围电动马达的圆柱形定子。
x轴表示由冷却套封围的定子的角度位置(以度为单位),而y 轴表示定子的温度。线702对应于从0°角度位置到180°角度位置的定子的外周上的温度变化,并且定子由第一实施例的冷却套封围,其中通道宽度从入口到出口逐渐减小。虚线704对应于从0°角度位置到180°角度位置的定子的外周上的温度变化,并且定子由第二实施例的冷却护套包围,其中通道宽度在整个护套中保持相等。
从线702可见,当使用第一实施例的冷却套时,定子的温度在整个定子外周(从0°角度位置到180°角度位置)在95℃左右保持平衡。然而,从线704可见,当使用第二实施例的冷却套时,定子的温度稳定地升高(从 0°角度位置到180°角度位置)。升高的温度,特别是靠近出口(位于180°角度位置)的升高的温度,可能会引起定子中热点,热点可能导致机械性能劣化和效率降低。定子温度的稳定升高是由从定子到流经冷却套的冷却液体的热传递减少而引起的。由于通道的宽度相等,冷却液体的速度在其整个行程中保持不变,而冷却液体的温度由于从定子吸收热量而从入口(位于0°角度位置)到出口逐渐升高。伴随着升高的温度和稳定的速度,冷却液体的热传递能力降低,使定子温度不均匀(失衡)。相反,在第一实施例中,冷却液体温度的增加会由源自对流热传递的增加来补偿,对流热传递的增加是由于在从入口到出口的整个行进过程中冷却液体速度的增加。
图6示出了图3A的整个冷却套的展开视图600。在圆柱形冷却套204的展开视图600中,0°角度位置对应于两个180°角度的端部位置的中心。入口206位于0°角度位置,冷却液体可以经由该入口206进入连续冷却通道,并且如源自入口206的虚线所示,冷却液体可以分为两部分。冷却液体的第一部分可以流过冷却套204的第一半部352中的冷却通道部段,而冷却液体的第二部分可以流过冷却套204的第二半部354中的冷却通道部段。
流经冷却套204的第一半部352中的冷却通道部段的冷却液体可以经由第一出口616离开冷却套,而流经冷却套204的第二半部354中的冷却通道部段的冷却液体可以经由第二出口612离开冷却套。在一个示例中,第一出口616和第二出口612可以是单个出口,并且流过冷却套的第一半部和第二半部的冷却液体可以合并并且离开冷却套。在另一示例中,第一出口616和第二出口612可以是在靠近180°角度位置彼此相邻安置的分离的出口。
如前所述,多个相间错杂的指状件314可以突伸到曲折的通道 316中。两个连续指状件之间的距离从入口到出口逐渐减小。如该示例所示, D1是靠近入口206的两个连续指状件之间的距离,D2是靠近出口612的两个连续指状件之间的距离,距离D2大于距离D1。由于指状件之间的距离逐渐减小,通道部段的宽度可以在入口206和出口之间逐渐减小。如该示例所示,W1是靠近入口206的通道部段的宽度,而W2是靠近出口612 的通道部段的宽度,宽度W1大于宽度W2。
以这种方式,用于同轴地围绕电动马达的圆柱形冷却套的系统包括用于冷却液体的入口、定位在入口正对面的用于冷却液体的出口、以及设置在冷却套的表面上的连续通道,该连续通道的宽度在冷却套的至少一个半部中、在入口和出口之间以多个增量逐渐减小。
在一个实例中,一种用于电动马达的冷却套的系统,包括:通道,该通道在入口和出口之间沿着冷却套的内表面的周长延伸,通道的截面沿着周长从入口到出口逐渐变化。在先前任何或所有示例中,附加地或可选地,冷却套是圆柱形结构,其中入口定位在冷却套的内表面的周长上,在出口正对面。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,出口是单个孔口或多个相邻的孔口。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,还包括冷却液体,该冷却液体经由入口进入通道并且经由出口流出通道。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,经由入口进入通道的冷却液体分成两部分,并且沿着通道的第一半部和第二半部流动,并且随后经由出口离开通道,通道的第一半部是通道的第二半部的关于电动马达的垂直轴线的对称图像。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,通道的截面在靠近入口处最大,并且通道的截面在靠近出口处最小。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,通道是围绕设置在冷却套的内表面的周长上的相间错杂的指状件而成蜿蜒曲折形态的单个连续通道。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,相间错杂的指状件包括从第一侧壁沿着内表面的周长突伸的第一组指状件和从与第一侧壁相对的第二侧壁沿着内表面的周长突伸的第二组指状件。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,相间错杂的指状件的宽度从入口到出口逐渐增加,其中靠近入口的指状件的宽度最大,靠近出口的另一指状件的宽度最小。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,冷却套的内表面围绕电动马达的定子的外周安置。
用于同轴地围绕电动马达的圆柱形冷却套的另一系统包括:用于冷却液体的入口、定位在入口正对面的位置的用于冷却液体的出口、以及设置在冷却套的表面上的连续通道,该连续通道的宽度在冷却套的至少一个半部中、在入口和出口之间以多个增量逐渐减小。在先前任何或所有示例中,附加地或可选地,还包括经由入口进入通道的一定量冷却液体,一定量冷却液体在进入时分成第一部分和第二部分,第一部分流过冷却套的第一半部,第二部分流过冷却套的第二半部。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,冷却套的第一半部和圆柱形的冷却套的第二半部中的每一个都具有半圆形截面,第一半部是第二半部关于电动马达的垂直轴线的对称图像。在先前任何或所有示例中,系统附加地或可选地,还包括从冷却套的表面的侧壁突伸的多个互锁指状件,通道在互锁指状件之间成蜿蜒曲折形态。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,多个互锁指状件的两个相邻指状件之间的距离在冷却套的至少一个半部的入口和出口之间逐渐减小,该一个半部是圆柱形冷却套的第一半部和第二半部之一。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,靠近入口的通道第一部段的宽度大于靠近出口的通道第二部段的宽度。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,冷却套的表面与电动马达的定子共面地接触。
在又一示例中,用于电动马达的冷却系统,该系统包括:圆柱形冷却套,该圆柱形冷却套包括设置在内表面上的连续通道,其围绕从内表面的侧壁突伸的相间错杂的指状物成蜿蜒曲折形态,通道包括可变的截面,并且该截面沿着冷却套的第一半部和第二半部中的每一个从冷却套的顶部到冷却套的底部逐渐减小。在先前任何或所有示例中,附加地或可选地,冷却液体从位于冷却套顶部的开口进入通道,并且在流经冷却套的第一半部和第二半部中的每一个中的通道之后,冷却液体通过位于冷却套的底部的一个或多个开口离开通道,冷却套的顶部和底部具有180°的角度间距。在上述任何或所有示例中,附加地或可选地,冷却套的内表面与电动马达的定子共面地接触。
图2A-5B示出了具有各个部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接,则至少在一个示例中,这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例,放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例,在至少一个示例中,定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例,彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外,如附图中所示,在至少一个示例中,最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”,而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样,在一个示例中,在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。此外,参考座标轴299包括在图2A-2B中,以比较下文描述的视图和相对定向。作为又一个示例,在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如,诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的,等等)。此外,在至少一个示例中,示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步,在一个示例中,示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。图2A-5B 大致按比例绘制,但是也可以使用其它尺寸或相对尺寸。
应当理解的是,本文公开的构造和例程本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被认为是限制性的,因为可以进行多种变化。此外,除非明确相反地说明,否则术语“第一”、“第二”、“第三”等并不意在表示任何顺序、位置、数量或重要性,而是仅仅用作区一个元件与另一个元件的标签。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
如本文所使用的,除非另外指明,否则术语“大约”被解释为表示该范围的正负百分之五。
所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及一个元件或第一元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合,既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中,可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求,无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同,都被认为包括在本公开的主题范围内。
Claims (15)
1.一种用于电动马达的冷却套的系统,其特征在于,所述系统包括:
通道,所述通道在入口和出口之间沿着所述冷却套的内表面的周长延伸,所述通道的截面沿着所述周长从所述入口到所述出口逐渐变化。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述冷却套是圆柱形结构,其中所述入口定位在所述冷却套的内表面的周长上,在所述出口正对面。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述出口是单个孔口或多个相邻的孔口。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括冷却液体,所述冷却液体经由所述入口进入所述通道并且经由所述出口流出所述通道。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,经由所述入口进入所述通道的冷却液体分成两部分,并且沿着所述通道的第一半部和第二半部流动,并且随后经由所述出口离开所述通道,所述通道的所述第一半部是所述通道的第二半部的关于所述电动马达的垂直轴线的对称图像。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述通道的截面在靠近所述入口处最大,并且所述通道的截面在靠近所述出口处最小,并且其中,所述通道是围绕设置在所述冷却套的内表面的周长上的相间错杂的指状件而成蜿蜒曲折形态的单个连续通道。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述相间错杂的指状件包括从第一侧壁沿着所述内表面的周长突伸的第一组指状件和从与所述第一侧壁相对的第二侧壁沿着所述内表面的周长突伸的第二组指状件。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述相间错杂的指状件的宽度从所述入口到所述出口逐渐增加,其中靠近所述入口的指状件的宽度最大,靠近所述出口的另一指状件的宽度最小。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述冷却套的内表面围绕所述电动马达的定子的外周安置。
10.一种用于同轴地围绕电动马达的圆柱形冷却套的系统,其特征在于,所述系统包括:
用于冷却液体的入口;
用于冷却液体的多个出口,所述出口定位在所述入口正对面;以及
连续的通道,所述通道设置在所述冷却套的表面上,并且所述通道的宽度在所述冷却套的至少一个半部中、在所述入口和所述出口之间以多个增量逐渐减小。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,还包括经由所述入口进入所述通道的一定量冷却液体,所述一定量冷却液体在进入时分成第一部分和第二部分,所述第一部分流过所述冷却套的第一半部,所述第二部分流过所述冷却套的第二半部。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述冷却套的第一半部和圆柱形的所述冷却套的第二半部中的每一个都具有半圆形截面,所述第一半部是所述第二半部关于所述电动马达的垂直轴线的对称图像。
13.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,还包括从所述冷却套的表面的侧壁突伸的多个互锁指状件,所述通道在所述互锁指状件之间成蜿蜒曲折形态。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于,所述多个互锁指状件的两个相邻指状件之间的距离在所述冷却套的至少一个半部的入口和出口之间逐渐减小,所述一个半部是圆柱形的所述冷却套的第一半部和第二半部之一。
15.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,靠近所述入口的所述通道的第一部段的宽度大于靠近所述出口的所述通道的第二部段的宽度,并且其中,所述冷却套的表面与所述电动马达的定子共面地接触。
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