CN219068014U - 液冷装置及直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液冷装置及直线电机。该液冷装置包括：第一冷却组件，具有相互连通的第一进流空间和第一回流空间，第一进流空间与第一回流空间沿第一方向依次设置，第一进流空间被构造为能够通入冷却液并将冷却液输送至第一回流空间；第二冷却组件，具有相互连通的第二进流空间和第二回流空间，第二回流空间与第二进流空间沿第一方向依次设置，第二进流空间被构造为能够通入冷却液并将冷却液输送至第二回流空间；线圈位于第一冷却组件和第二冷却组件之间。本实用新型的技术方案的液冷装置能够解决采用现有单层冷却方式中难以控制液冷板的温升，且冷却液容易受外界温度影响的问题。

Description

液冷装置及直线电机

技术领域

本实用新型涉及散热设备技术领域，具体而言，涉及一种液冷装置及直线电机。

背景技术

光刻机中对电机的温升要求极其严格，一般要求表面温升不超过1℃。常规技术中一般会采用液冷结构对电机线圈进行冷却，现有的冷却方式主要由浸泡式液冷和液冷板式，浸泡式液冷技术将电机线圈直接浸没在冷却液中，通过冷却液循环带走热量，冷却效率高，但电机可靠性会降低。液冷板式技术是将液冷板贴在电机线圈表面，热量通过热传导到液冷板上，然后通过液冷板中的循环冷却液将热量带走，液冷效率较高，电机可靠性高，因此在光刻机中用的直线电机居多采用这种技术。

在实用新型人所知的现有技术中，存在使用上下两个液冷板冷却电机线圈的方式，即在电机线圈的上下两面分别设置一个液冷板，通过冷却液流过液冷板的方式带走线圈的热量。由于每个液冷板只有一层冷却液流道，液流空间有限，很难保证液冷板的温升不超过1℃，并且，用于带走线圈热量的冷却液与外界只有一层液冷板的壁面做隔离，隔热能力不足，导致冷却液容易受到外界温度的影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种液冷装置及直线电机，能够解决采用现有单层冷却方式中难以控制液冷板的温升，且冷却液容易受外界温度影响的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种液冷装置，包括：第一冷却组件，具有相互连通的第一进流空间和第一回流空间，第一进流空间与第一回流空间沿第一方向依次设置，第一进流空间被构造为能够通入冷却液并将冷却液输送至第一回流空间；第二冷却组件，具有相互连通的第二进流空间和第二回流空间，第二回流空间与第二进流空间沿第一方向依次设置，第二进流空间被构造为能够通入冷却液并将冷却液输送至第二回流空间；线圈位于第一冷却组件和第二冷却组件之间，其中第一方向为第一冷却组件、线圈和第二冷却组件的排列方向。

进一步地，第一冷却组件包括沿第一方向依次设置的第一上板、第一隔板和第一下板，第一上板与第一隔板配合形成第一进流空间，第一隔板与第一下板配合形成第一回流空间；第二冷却组件包括沿第一方向依次设置的第二上板、第二隔板和第二下板，第二上板与第二隔板配合形成第二回流空间，第二隔板与第二下板配合形成第二进流空间，第一进流空间、第一回流空间、线圈、第二回流空间和第二进流空间沿第一方向依次布置。

进一步地，第二冷却组件还包括安装框架，安装框架上开设有容纳槽，铁芯位于容纳槽内，线圈设置在铁芯上。

进一步地，安装框架上开设有进液孔、第一连通孔、第二连通孔，进液孔与第一进流空间和第二进流空间均连通；第一冷却组件还包括分流块，分流块上开设有出液孔、第三连通孔和第四连通孔，出液孔与第一回流空间和第二回流空间均连通；第二连通孔、第四连通孔均与进液孔连通；第一连通孔与第三连通孔均与出液孔连通。

进一步地，第一隔板上开设有第一汇流孔和第五连通孔，第一汇流孔位于第一隔板的第一端，第五连通孔位于第一隔板的第二端；第一进流空间与第一回流空间通过第一汇流孔连通，第五连通孔与第一进流空间连通；和/或，第二隔板上开设有第二汇流孔和第六连通孔，第二汇流孔位于第二隔板的第一端，第六连通孔位于第二隔板的第二端；第二进流空间与第二回流空间通过第二汇流孔连通，第六连通孔与第二进流空间连通。

进一步地，第一进流空间内对应设置有若干第三流道；第一回流空间内对应设置有若干第一流道；第二进流空间内对应设置有若干第四流道；第二回流空间内对应设置有若干第二流道。

进一步地，第一下板的上表面开设有第一外凹槽，第一隔板的至少部分位于第一外凹槽内，第一外凹槽的槽底开设有第一内凹槽和第七连通孔，第一内凹槽与第一隔板形成第一回流空间，第一内凹槽的槽底突出有多个第一凸台，相邻的第一凸台之间形成有第一流道，第一内凹槽的槽底开设有第八连通孔；和/或，第二上板的下表面开设有第二外凹槽，第二隔板的至少部分位于第二外凹槽内，第二外凹槽的槽底开设有第二内凹槽和第九连通孔，第二内凹槽与第二隔板形成第二回流空间，第二内凹槽的槽底突出有多个第二凸台，相邻的第二凸台之间形成有第二流道，第二内凹槽的槽底开设有第十连通孔。

进一步地，第一上板的下表面开设有第三外凹槽，第一隔板的至少部分位于第三外凹槽内，第三外凹槽的槽底开设有第三内凹槽，第三内凹槽与第一隔板形成第一进流空间，第三内凹槽的槽底突出有多个第三凸台，相邻的第三凸台之间形成有第三流道；和/或，第二下板的上表面开设有第四外凹槽，第二隔板的至少部分位于第四外凹槽内，第四外凹槽的槽底开设有第四内凹槽，第四内凹槽与第二隔板形成第二进流空间，第四内凹槽的槽底突出有多个第四凸台，相邻的第四凸台之间形成有第四流道。

进一步地，第三流道与第一流道错位布置；或者，第三流道与第一流道的纵截面的形状和尺寸相同；或者，第三流道与第一流道的纵截面的形状不同；或者，第三流道与第一流道的纵截面的形状相同但尺寸不同。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种直线电机，包括定子组件、动子组件以及上述的液冷装置。

应用本实用新型的技术方案，冷却液从第一进流空间和第二进流空间进入，分别流动至第一回流空间和第二回流空间内，分别带走线圈上下两面的热量后，从第一回流空间和第二回流空间流出。双回流冷却液的设计，相比于单层冷却的方式，更容易满足第一冷却组件和第二冷却组件外表面温升不超过1℃的要求，并且，第一进流空间内的冷却液将第一回流空间与外界隔离，第二进流空间内的冷却液将第二回流空间与外界隔离，隔热效果更好，使得第一回流空间和第二回流空间内的冷却液将电机的热量通过回液带走，而不容易传递到冷却组件的外表面，从而更容易保证电机表面温升不超过1℃的要求。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例的直线电机的结构示意图；

图2示出了图1的爆炸示意图；

图3示出了本实用新型的实施例的液冷装置的爆炸图；

图4示出了图3中流道示意图；

图5示出了图1中散热和冷却的平面示意图；

图6示出了本实用新型的实施例的液冷装置的第三流道和第一流道的四个具体实例的纵截面图；以及

图7示出了第一进流空间和第一回流空间的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、第一冷却组件；111、第一上板；1111、第一凸点；1112、第三流道；112、第一隔板；1121、第一汇流孔；1122、第五连通孔；113、第一下板；1131、第二凸点；1132、第一外凹槽；1133、第一内凹槽；1134、第一流道；1135、第七连通孔；1136、第八连通孔；114、分流块；1141、出液孔；1142、第三连通孔；1143、第四连通孔；115、连接块；116、第一进流空间；117、第一回流空间；12、定子组件；121、线圈；122、铁芯；13、第二冷却组件；131、安装框架；1311、进液孔；1312、第一连通孔；1313、第二连通孔；132、第二上板；1321、第九连通孔；1322、第十连通孔；133、第二隔板；1331、第二汇流孔；1332、第六连通孔；134、第二下板；1342、第四外凹槽；1343、第四内凹槽；135、第二进流空间；136、第二回流空间；20、动子组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1至图5所示，本实用新型提供了一种液冷装置，包括：第一冷却组件11，其具有相互连通的第一进流空间116和第一回流空间117，第一进流空间116与第一回流空间117沿第一方向依次设置，第一进流空间116被构造为能够通入冷却液并将冷却液输送至第一回流空间117；第二冷却组件13，其具有相互连通的第二进流空间135和第二回流空间136，第二回流空间136与第二进流空间135沿第一方向依次设置，第二进流空间135被构造为能够通入冷却液并将冷却液输送至第二回流空间136；线圈121位于第一冷却组件11和第二冷却组件13之间，其中第一方向为第一冷却组件11、线圈121和第二冷却组件13的排列方向。

在上述技术方案中，冷却液从第一进流空间116和第二进流空间135进入，分别流动至第一回流空间117和第二回流空间136内，分别带走线圈121上下两面的热量后，从第一回流空间117和第二回流空间136流出。双回流冷却液的设计，相比于单层冷却的方式，更容易满足第一冷却组件11和第二冷却组件13外表面温升不超过1℃的要求，并且，第一进流空间116内的冷却液将第一回流空间117与外界隔离，第二进流空间135内的冷却液将第二回流空间136与外界隔离，隔热效果更好，使得第一回流空间117和第二回流空间136内的冷却液将电机的热量通过回水带走，而不容易传递到冷却组件的外表面。从而更容易保证电机表面温升不超过1℃的要求。

在另一个实施例中，冷却液从第一回流空间117和第二回流空间136进入，分别带走线圈121上下两面的热量后，再分别流至第一进流空间116和第二进流空间135内，从第一进流空间116和第二进流空间135流出。

参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一冷却组件11包括至少三个第一冷却板，至少两个相邻的第一冷却板配合形成一个第一进流空间116，至少两个相邻的第一冷却板配合形成一个第一回流空间117；第二冷却组件13包括至少三个第二冷却板，至少两个相邻的第二冷却板配合形成第二进流空间135，至少两个相邻的第二冷却板配合形成第二回流空间136。

在上述技术方案中，通过第一冷却板形成第一进流空间116和第一回流空间117，能够通过密封连接两个相邻的第一冷却板的方式实现第一进流空间116的密封性，制作方便。同样，通过第二冷却板形成第二进流空间135和第二回流空间136，能够通过密封连接两个相邻的第二冷却板的方式实现第二进流空间135的密封性，制作方便。

参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一冷却板为三个，分别为沿第一方向依次设置的第一上板111、第一隔板112和第一下板113，第一上板111与第一隔板112配合形成第一进流空间116，第一隔板112与第一下板113配合形成第一回流空间117。

在上述技术方案中，通过第一隔板112分隔第一上板111和第一下板113，一方面，便于第一进流空间116和第一回流空间117两者位置关系的形成，另一方面，简化第一冷却组件11的结构，降低制作成本。

参见图1至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第二冷却板为三个，分别为沿第一方向依次设置的第二上板132、第二隔板133和第二下板134，第二上板132与第二隔板133配合形成第二回流空间136，第二隔板133与第二下板134配合形成第二进流空间135，第一进流空间116、第一回流空间117、线圈121、第二回流空间136和第二进流空间135沿第一方向依次布置。

在上述技术方案中，通过第二隔板133分隔第二上板132和第二下板134，一方面，便于第二进流空间135和第二回流空间136两者位置关系的形成；另一方面，简化第二冷却组件13的结构，降低制作成本。第一进流空间116和第二进流空间135位于整个冷却装置的最外层，将第一回流空间117和第二回流空间136与外界隔离开，避免外界温度影响第一回流空间117和第二回流空间136内的冷却液温度。

参见图2和图3所示，本实用新型的一个实施例中，第二冷却组件13还包括安装框架131，安装框架131上开设有容纳槽，铁芯122位于容纳槽内，线圈121设置在铁芯122上。

在上述技术方案中，一方面，容纳槽的设置为铁芯122和线圈121提供容纳空间，便于铁芯122和线圈121的设置；另一方面，安装框架131使整个液冷装置更加紧凑，各个部件之间的贴合度更高。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，安装框架131上开设有进液孔1311、第一连通孔1312、第二连通孔1313，进液孔1311与第一进流空间116和第二进流空间135均连通；第一冷却组件11还包括分流块114，分流块114上开设有出液孔1141、第三连通孔1142和第四连通孔1143，出液孔1141与第一回流空间117和第二回流空间136均连通；第二连通孔1313、第四连通孔1143均与进液孔1311连通；第一连通孔1312与第三连通孔1142均与出液孔1141连通。

在上述技术方案中，进液孔1311为冷却液提供入流路径，使得冷却液能够从进液孔1311直接进入第一进流空间116和第二进流空间135内，保证冷却液流动路径的形成，该流动路径即为即冷却液从第一进流空间116流至第一回流空间117，以及从第二进流空间135流至第二回流空间136的流动路径；出液孔1141起到一个连通的功能，将进流空间和回流空间与安装框架131上的进出水口连通。为冷却液提供出流路径，使得冷却液能够从第一回流空间117和第二回流空间136内吸收热量后直接流出。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一隔板112上开设有第一汇流孔1121和第五连通孔1122，第一汇流孔1121位于第一隔板112的第一端，第五连通孔1122位于第一隔板112的第二端；第一进流空间116与第一回流空间117通过第一汇流孔1121连通，第五连通孔1122与第一进流空间116连通；第二隔板133上开设有第二汇流孔1331和第六连通孔1332，第二汇流孔1331位于第二隔板133的第一端，第六连通孔1332位于第二隔板133的第二端；第二进流空间135与第二回流空间136通过第二汇流孔1331连通，第六连通孔1332与第二进流空间135连通。第五连通孔1122和第六连通孔1332均与进液孔1311连通。

在上述技术方案中，第一汇流孔1121用于为第一进流空间116内的冷却液提供一个汇流空间，以及使第一进流空间116内的冷却液穿过第一汇流孔1121进入第一回流空间117内，限定出冷却液的流动路径，保证冷却液充分实现隔热和换热的效果。同样，第二汇流孔1331用于为第一进流空间116内的冷却液提供一个汇流空间，以及使第一进流空间116内的冷却液穿过第二汇流孔1331进入第二回流空间136内，限定出冷却液的流动路径，保证冷却液充分实现隔热和换热的效果。

参见图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一进流空间116内对应设置有若干第三流道；第一回流空间117内对应设置有若干第一流道；第二进流空间135内对应设置有若干第四流道；第二回流空间136内对应设置有若干第二流道。

在上述技术方案中，第一流道、第二流道、第三流道和第四流道的纵截面可以为圆形、矩形、腰形或几种不同图形的组合。

通过上述设置，能够根据液冷空间的结构尺寸的大小来选配不同形状的流道，适用性广。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一下板113的上表面开设有第一外凹槽1132，第一隔板112的至少部分位于第一外凹槽1132内，第一外凹槽1132的槽底开设有第一内凹槽1133和第七连通孔1135，第一内凹槽1133与第一隔板112形成第一回流空间117，第一内凹槽1133的槽底突出有多个第一凸台，相邻的第一凸台之间形成有第一流道，第一内凹槽1133的槽底开设有第八连通孔1136；第二上板132的下表面开设有第二外凹槽，第二隔板133的至少部分位于第二外凹槽内，第二外凹槽的槽底开设有第二内凹槽和第九连通孔1321，第二内凹槽与第二隔板133形成第二回流空间136，第二内凹槽的槽底突出有多个第二凸台，相邻的第二凸台之间形成有第二流道，第二内凹槽的槽底开设有第十连通孔1322。

本实施例中，通过第一凸台和第二凸台分别形成的第一流道和第二流道的纵截面形状为矩形或类矩形，其中，第一流道由第一隔板112、第一凸台和第一内凹槽1133围成，第二流道由第二隔板133、第二凸台和第二内凹槽围成。

在上述技术方案中，第一外凹槽1132用于为第一隔板112提供容纳空间；第一内凹槽1133用于为第一凸台提供布置空间，防止第一隔板112影响第一凸台的形成；第一凸台用于形成第一流道，增加冷却液的分流路径，使冷却液能够以分流的形式充满整个第一回流空间117，充分利用冷却液的换热性能，第一凸台还用于增加第一冷却组件11的耐压强度。同样，第二外凹槽用于为第二隔板133提供容纳空间；第二内凹槽用于为第二凸台提供布置空间，防止第二隔板133影响第二凸台的形成；第二凸台用于形成第二流道，增加冷却液的分流路径，使冷却液能够以分流的形式充满整个第二回流空间136，充分利用冷却液的换热性能，第二凸台还用于增加第二冷却组件13的耐压强度。

第一隔板112与第一下板113在第一凸台处通过钎焊或真空冷焊的方式连接，第二隔板133与第二上板132在第二凸台处通过钎焊或真空冷焊的方式连接。

在一个实施例中，不设置第一凸台和第二凸台，第一流道和第二流道分别通过在第一内凹槽1133和第二内凹槽的槽底挖出的方式形成，挖出的流道的纵截面可以为圆形、腰形或其他形状。

在另一个实施例中，第一凸台和第二凸台分别为均匀或不均匀分布在第一内凹槽1133的槽底和第二内凹槽的槽底的凸点，凸点之间形成不规则的流道，如图7所示的第一下板113，第二凸点1131形成第一流道1134，不规则的第一流道1134用于减小循环的冷却液在第一内凹槽1133的槽底和第一隔板112的壁面产生层流，以提高传热效率。第二上板132同理。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一上板111的下表面开设有第三外凹槽，第一隔板112的至少部分位于第三外凹槽内，第三外凹槽的槽底开设有第三内凹槽，第三内凹槽与第一隔板112形成第一进流空间116，第三内凹槽的槽底突出有多个第三凸台，相邻的第三凸台之间形成有第三流道；第二下板134的上表面开设有第四外凹槽1342，第二隔板133的至少部分位于第四外凹槽1342内，第四外凹槽1342的槽底开设有第四内凹槽1343，第四内凹槽1343与第二隔板133形成第二进流空间135，第四内凹槽1343的槽底突出有多个第四凸台，相邻的第四凸台之间形成有第四流道。

本实施例中，通过第三凸台和第四凸台分别形成的第三流道和第四流道的纵截面形状为矩形或类矩形，其中，第三流道由第一隔板112、第三凸台和第三内凹槽围成，第四流道由第二隔板133、第四凸台和第四内凹槽1343围成。

在上述技术方案中，第三外凹槽与第一外凹槽1132配合共同固定第一隔板112，第三外凹槽和第一外凹槽1132的深度均为第一隔板112厚度的一半，第一隔板112厚度的一半嵌入第三外凹槽内，第一隔板112厚度的另一半嵌入第一外凹槽1132内，保证第一隔板112的稳固性，并保证第一冷却组件11的紧凑性；第三内凹槽用于为第二凸台提供布置空间，防止第一隔板112影响第二凸台的形成；第三凸台用于形成第三流道，增加冷却液的流动路径，使冷却液能够充分布满整个第一进流空间116，达到最佳的隔热效果，第三凸台还用于与第一凸台配合共同增加第一冷却组件11的耐压强度。同样，第四外凹槽1342与第二外凹槽配合共同固定第二隔板133，第四外凹槽1342和第二外凹槽的深度均为第二隔板133厚度的一半，第二隔板133厚度的一半嵌入第四外凹槽1342内，第二隔板133厚度的另一半嵌入第一外凹槽1132内，保证第二隔板133的稳固性，并保证第二冷却组件13的紧凑性；第四内凹槽1343用于为第四凸台提供布置空间，防止第二隔板133影响第四凸台的形成；第四凸台用于形成第四流道，增加冷却液的流动路径，使冷却液能够充分布满整个第二进流空间135，达到最佳的隔热效果，第四凸台还用于与第二凸台配合共同增加第二冷却组件13的耐压强度。

第一隔板112与第一上板111在第三凸台处通过钎焊或真空冷焊的方式连接，第二隔板133与第二下板134在第四凸台处通过钎焊或真空冷焊的方式连接。

在一个实施例中，不设置第三凸台和第四凸台，第三流道和第四流道分别通过在第三内凹槽和第四内凹槽1343的槽底挖出的方式形成，挖出的流道的纵截面可以为圆形、腰形或其他形状。

在另一个实施例中，第三凸台和第四凸台分别为均匀或不均匀分布在第三内凹槽的槽底和第四内凹槽1343的槽底的凸点，凸点之间形成不规则的流道，如图7所示的第一上板111，第一凸点1111形成第三流道1112，不规则的第三流道1112用于减小循环的冷却液在第三内凹槽的槽底和第一隔板112的底壁产生层流，以提高传热效率。第二下板134同理。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一隔板112的下表面与第一下板113的第一内凹槽1133的槽底面之间的距离为0.4mm至0.6mm；第二上板132的第二内凹槽的槽底面与第二隔板133的上表面之间的距离为0.4mm至0.6mm。

在上述技术方案中，第一隔板112的下表面与第一下板113的第一内凹槽1133的槽底面之间的距离即为第一回流空间117的高度，也为第一流道1134的深度，在该高度下，使得冷却液在第一回流空间117内的流速不会过快，能够充分与线圈121进行换热，最大程度保证冷却效果。第二上板132的第二内凹槽的槽底面与第二隔板133的上表面之间的距离即为第二回流空间136的高度，也为第二流道的深度，同样，在该高度下，使得冷却液在第二回流空间136内的流速不会过快，能够充分与线圈121进行换热，最大程度保证冷却效果。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一上板111的第三内凹槽的槽底面与第一下板113的第一内凹槽1133的槽底面之间的距离小于或等于2mm；第二上板132的第二内凹槽的槽底面与第二下板134的第四内凹槽1343的槽底面之间的距离小于2mm。

在上述技术方案中，第一上板111的第三内凹槽的槽底面与第一下板113的第一内凹槽1133的槽底面之间的距离即为第一进流空间116的高度、第一隔板112的厚度和第二回流空间136的高度之和，便于控制冷却液的流速，使得冷却液能够在可控的时间内充满第一进流空间116，实现隔热的功能，并使得冷却液能够在可控的时间内流过第一回流空间117，带走线圈121的热量。第二上板132的第二内凹槽的槽底面与第二下板134的第四内凹槽1343的槽底面之间的距离即为第二进流空间135的高度、第二隔板133的厚度和第二回流空间136的高度之和，同样，便于控制冷却液的流速，使得冷却液能够在可控的时间内充满第二进流空间135，实现隔热的功能，并使得冷却液能够在可控的时间内流过第二回流空间136，带走线圈121的热量。

参见图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，第一隔板112的厚度和第二隔板133的厚度为0.2mm至0.4mm。

在上述技术方案中，第一隔板112的厚度设置，一方面，隔离第一进流空间116和第一回流空间117；另一方面，最大程度减小第一冷却组件11的体积，进而使得整个液冷装置更加紧凑，美观。同样，第二隔板133的厚度设置，一方面，隔离第二进流空间135和第二回流空间136；另一方面，最大程度减小第二冷却组件13的体积，进而使得整个液冷装置更加紧凑，美观。

本实用新型的第一个实施例中，第三流道与第一流道错位布置，第三流道与第一流道的纵截面的形状和尺寸相同。

本实用新型的第二个实施例中，第三流道与第一流道错位布置，第三流道与第一流道的纵截面的形状不同，如图6中c所示，第三流道为矩形H1，第一流道为椭圆形H4；如图6中d所示，第三流道为矩形H1，第一流道为腰型H5。

本实用新型的第三个实施例中，第三流道与第一流道错位布置，第三流道与第一流道的纵截面的形状相同但尺寸不同，如图6中a所示，第三流道为矩形H1，第一流道为矩形H2；如图6中b所示，第三流道为小尺寸的椭圆形H3，第一流道为大尺寸的椭圆形H4。

在上述三个实施例中，第三流道与第一流道错位布置的功能是传热路径上的热阻，即用于阻止热量传递到水冷板的外表面。第四流道和第二流道之间也可以与上述三个实施例相同。

参见图2和图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一冷却组件11还包括连接块115，连接块115位于第一下板113和安装框架131之间，且连接块115与第一下板113和安装框架131均连接。

在上述技术方案中，连接块115用于支撑第一下板113与安装框架131，保证整个液冷装置的稳固性。

参见图2和图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一隔板112和第二隔板133使用隔热材料。

在上述技术方案中，第一隔板112和第二隔板133的材料使用，起到隔热的功能，保证第一回流空间117内部和第二回流空间136内部与线圈121换热的冷却液温度不会影响第一进流空间116内部和第二进流空间135内部的冷却液温度。

参见图1至图4，进液孔1311为两个，在安装框架131内将冷却液一分为二，一路通过第二冷却组件13的第二上板132的第九连通孔1321、第二隔板133的第六连通孔1332，流通到第二冷却组件13的第四内凹槽1343上，第四内凹槽1343分为完全相同的两部分(图3中示出)，分别对应两个进液孔1311，在第二进流空间135形成多路并联流道，第二进流空间135的冷却液在经过第二汇流孔1331流通到第二回流空间136上，在第二回流空间136上也同样形成多路并联的流道，经过第二内凹槽的多路并联的流道穿过第二上板132的第十连通孔1322，并从安装框架131的出液孔1141流出；另一路通过第一冷却组件11上的分流块114的第四连通孔1143、第一下板113的第七连通孔1135、第一隔板112上的第五连通孔1122，流通到第一冷却组件11的第三内凹槽上，第三内凹槽分为完全相同的两部分，分别对应两个进液孔1311，在第一进流空间116上形成多路并联的流道，第一进流空间116的冷却液在经过第一汇流孔1121进入第一回流空间117，在第一回流空间117上也同样形成有多路并联的流道，经过第一内凹槽1133的多路并联的流道穿过第一下板113的第八连通孔1136，并与第二冷却组件13的第十连通孔1322合流从出液孔1141流出。图4是完整的冷却液流道图，从图上可以看出，整体水路可分为外层的第一进流空间116和第二进流空间135、内层的第一回流空间117和第二回流空间136，第一进流空间116和第一回流空间117、第二进流空间135和第二回流空间136之间存在一定的间隙，并进行热传导。

参见图1、图2和图5所示，本实用新型还提供了一种直线电机，包括定子组件12、动子组件20以及上述的液冷装置。

在上述技术方案中，动子组件20在电磁力作用下，在定子组件12表面做直线运动，铁芯122的线圈121通入三相交流电时，在气隙中产生行波磁场，与动子组件20的永磁磁场相互作用，就构成了直线电机前进的电磁推力。线圈121在通入三相交流电时，由于内阻的存在，会产生大量的发热，需要液冷装置进行散热。

图5中，由线圈121和铁芯122组成的定子组件在第一冷却组件11和第二冷却组件13中间，线圈121通电后产生的热量由沿着黑色箭头的方向进行热传导，首先通过第一回流空间117和第二回流空间136，然后经过第一隔板112和第二隔板133传递到第一进流空间116和第二进流空间135。第一冷却组件11内的冷却液被第一隔板112分成两层，第二冷却组件13内的冷却液被第二隔板133分为两层，低温的冷却液从外层的第一进流空间116和第二进流空间135进入，在终端返回到内层的第一回流空间117和第二回流空间136。内层第一回流空间117和第二回流空间136内的冷却液吸收大多数线圈121和铁芯122的热量，由出液孔1141带出，外层的第一进流空间116和第二进流空间135由于优先通入低温的冷却液，未经温升或者存在少量温升，起到隔热能力，抑制了液冷装置表面的温度上升，从而得到液冷装置表面极低的温升。

参见图1和图2所示，本实用新型的一个实施例中，定子组件12位于液冷装置中，动子组件20相对于液冷装置可移动地设置，定子组件12包括线圈121和铁芯122，线圈121和铁芯122均位于液冷装置内。

在上述技术方案中，线圈直接与液冷装置接触，便于线圈的快速冷却。

需要说明的是，参见图2和图3，本实用新型的液冷装置，除了进液孔1311和出液孔1141，其他所有连通孔中，较大直径的孔均为进液孔，较小直径的孔均为出液孔。按照一般设计原理，因为有沿程压力损失，一般进水孔的压强要更大一些，所以进水孔的尺寸会设计的比出液孔大。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)在现有的液冷板技术上，所有的液冷流道只有一层流道，在冷却能力不足的情况下，液冷板表面的温升就很容易会超过1°。本实用新型的双空间冷却液冷板技术，在传统的散热冷却的基础上增加为散热冷却与隔热复合冷却的方式，将液冷流道分为两层，外层为进液层，也为液冷隔热层，提高液冷板的隔热能力，抑制液冷板表面的温升，内层为外层的回液层，也为散热冷却层，带走线圈发热传递过来的热量。通过两层液冷技术，对比现有技术，能降低液冷板表面温升，同时线圈温升也满足使用要求。

(2)现有平板型液冷板技术一般采用矩形或者圆形流道，流道内部光滑，这样的流道结构容易在内壁面产生层流，内壁面的层流会降低系统的传热能力，而本实用新型使用多种形状的流道，避免层流的产生。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷装置，其特征在于，包括：

第一冷却组件(11)，具有相互连通的第一进流空间(116)和第一回流空间(117)，所述第一进流空间(116)与所述第一回流空间(117)沿第一方向依次设置，所述第一进流空间(116)被构造为能够通入冷却液并将所述冷却液输送至所述第一回流空间(117)；

第二冷却组件(13)，具有相互连通的第二进流空间(135)和第二回流空间(136)，所述第二回流空间(136)与所述第二进流空间(135)沿第一方向依次设置，所述第二进流空间(135)被构造为能够通入冷却液并将所述冷却液输送至所述第二回流空间(136)；

线圈(121)位于所述第一冷却组件(11)和所述第二冷却组件(13)之间，其中第一方向为所述第一冷却组件(11)、所述线圈(121)和所述第二冷却组件(13)的排列方向。

2.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述第一冷却组件(11)包括沿第一方向依次设置的第一上板(111)、第一隔板(112)和第一下板(113)，所述第一上板(111)与所述第一隔板(112)配合形成所述第一进流空间(116)，所述第一隔板(112)与所述第一下板(113)配合形成所述第一回流空间(117)；所述第二冷却组件(13)包括沿第一方向依次设置的第二上板(132)、第二隔板(133)和第二下板(134)，所述第二上板(132)与所述第二隔板(133)配合形成所述第二回流空间(136)，所述第二隔板(133)与所述第二下板(134)配合形成所述第二进流空间(135)，所述第一进流空间(116)、所述第一回流空间(117)、所述线圈(121)、所述第二回流空间(136)和所述第二进流空间(135)沿第一方向依次布置。

3.根据权利要求2中所述的液冷装置，其特征在于，所述第二冷却组件(13)还包括安装框架(131)，所述安装框架(131)上开设有容纳槽，铁芯(122)位于所述容纳槽内，所述线圈(121)设置在所述铁芯(122)上。

4.根据权利要求3所述的液冷装置，其特征在于，所述安装框架(131)上开设有进液孔(1311)、第一连通孔(1312)、第二连通孔(1313)，所述进液孔(1311)与所述第一进流空间(116)和所述第二进流空间(135)均连通；

所述第一冷却组件(11)还包括分流块(114)，所述分流块(114)上开设有出液孔(1141)、第三连通孔(1142)和第四连通孔(1143)，所述出液孔(1141)与所述第一回流空间(117)和所述第二回流空间(136)均连通；

所述第二连通孔(1313)、所述第四连通孔(1143)均与所述进液孔(1311)连通；

所述第一连通孔(1312)与所述第三连通孔(1142)均与所述出液孔(1141)连通。

5.根据权利要求2所述的液冷装置，其特征在于，所述第一隔板(112)上开设有第一汇流孔(1121)和第五连通孔(1122)，所述第一汇流孔(1121)位于所述第一隔板(112)的第一端，所述第五连通孔(1122)位于所述第一隔板(112)的第二端；所述第一进流空间(116)与所述第一回流空间(117)通过所述第一汇流孔(1121)连通，所述第五连通孔(1122)与所述第一进流空间(116)连通；

和/或，所述第二隔板(133)上开设有第二汇流孔(1331)和第六连通孔(1332)，所述第二汇流孔(1331)位于所述第二隔板(133)的第一端，所述第六连通孔(1332)位于所述第二隔板(133)的第二端；所述第二进流空间(135)与所述第二回流空间(136)通过所述第二汇流孔(1331)连通，所述第六连通孔(1332)与所述第二进流空间(135)连通。

6.根据权利要求2所述的液冷装置，其特征在于，所述第一进流空间(116)内对应设置有若干第三流道；所述第一回流空间(117)内对应设置有若干第一流道；所述第二进流空间(135)内对应设置有若干第四流道；所述第二回流空间(136)内对应设置有若干第二流道。

7.根据权利要求6所述的液冷装置，其特征在于，所述第一下板(113)的上表面开设有第一外凹槽(1132)，所述第一隔板(112)的至少部分位于所述第一外凹槽(1132)内，所述第一外凹槽(1132)的槽底开设有第一内凹槽(1133)和第七连通孔(1135)，所述第一内凹槽(1133)与所述第一隔板(112)形成所述第一回流空间(117)，所述第一内凹槽(1133)的槽底突出有多个第一凸台，相邻的所述第一凸台之间形成有所述第一流道，所述第一内凹槽(1133)的槽底开设有第八连通孔(1136)；

和/或，所述第二上板(132)的下表面开设有第二外凹槽，所述第二隔板(133)的至少部分位于所述第二外凹槽内，所述第二外凹槽的槽底开设有第二内凹槽和第九连通孔(1321)，所述第二内凹槽与所述第二隔板(133)形成所述第二回流空间(136)，所述第二内凹槽的槽底突出有多个第二凸台，相邻的所述第二凸台之间形成有所述第二流道，所述第二内凹槽的槽底开设有第十连通孔(1322)。

8.根据权利要求7所述的液冷装置，其特征在于，所述第一上板(111)的下表面开设有第三外凹槽，所述第一隔板(112)的至少部分位于所述第三外凹槽内，所述第三外凹槽的槽底开设有第三内凹槽，所述第三内凹槽与所述第一隔板(112)形成所述第一进流空间(116)，所述第三内凹槽的槽底突出有多个第三凸台，相邻的所述第三凸台之间形成有所述第三流道；

和/或，所述第二下板(134)的上表面开设有第四外凹槽(1342)，所述第二隔板(133)的至少部分位于所述第四外凹槽(1342)内，所述第四外凹槽(1342)的槽底开设有第四内凹槽(1343)，所述第四内凹槽(1343)与所述第二隔板(133)形成所述第二进流空间(135)，所述第四内凹槽(1343)的槽底突出有多个第四凸台，相邻的所述第四凸台之间形成有所述第四流道。

9.根据权利要求6所述的液冷装置，其特征在于，所述第三流道与所述第一流道错位布置；或者，所述第三流道与所述第一流道的纵截面的形状和尺寸相同；或者，所述第三流道与所述第一流道的纵截面的形状不同；或者，所述第三流道与所述第一流道的纵截面的形状相同但尺寸不同。

10.一种直线电机，其特征在于，包括定子组件(12)、动子组件(20)以及如权利要求1至9中任一项所述的液冷装置。

Images