CN220510879U - 液冷散热壳体及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了液冷散热壳体及电机，该液冷散热壳体包括壳体本体和导流结构，壳体本体内设有沿周向依次间隔分布的多个导流腔，多个导流腔沿壳体本体的轴向依次首尾相通并形成轴向往复式流道，壳体本体还设有与轴向往复式流道连通的入口和出口，入口和出口沿壳体本体的轴向间隔分布，且分别位于相邻的两个导流腔；导流结构包括螺旋式导向筋，导流腔的内周壁凸设有螺旋式导向筋。该液冷散热壳体散热均匀，且散热效率高。

Description

液冷散热壳体及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及液冷散热壳体及电机。

背景技术

电机在运行时，电机内部的定子铁芯、转子铁芯、定子绕组和永磁体会产生大量热量，使得电机的温度升高，一旦电机的温度超过许用温度，就会影响电机可靠性及电机性能指标，故需要对电机进行散热。目前电机常用的散热方式是在电机壳体内设置流道，通过向流道内加入冷却液循环流动，以实现对电机进行散热。

目前，常用的水道冷却结构包括轴向往复式水道、螺旋式水道和周向往复式水道。其中，对于轴向往复式水道而言，现有技术中的一种电机冷却结构，其电机壳体内设置有多个并列分布的平缓流道段，在任意相邻的两段平缓流道段之间通过折弯流道段连通，折弯流道段内设置有多个缓冲部件，多个缓冲部件沿折弯流道段的宽度方向间隔分布，且缓冲部件的至少部分设置在折弯流道段内。该电机冷却结构能够冷却电机，但水流在平缓流道段和折弯流道段中的流向与流速均不受控，导致对电机散热不均匀，且散热效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了液冷散热壳体及电机，以解决现有技术中的一种电机冷却结构的水流在平缓流道段和折弯流道段中的流向与流速均不受控，导致对电机散热不均匀，且散热效率低的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

液冷散热壳体，包括壳体本体，所述壳体本体内设有沿周向依次间隔分布的多个导流腔，多个所述导流腔沿所述壳体本体的轴向依次首尾相通并形成轴向往复式流道，所述壳体本体还设有与所述轴向往复式流道连通的入口和出口；

所述入口和所述出口沿所述壳体本体的轴向间隔分布，且分别位于相邻的两个导流腔；

所述液冷散热壳体还包括导流结构，所述导流结构包括：

螺旋式导向筋，所述导流腔的内周壁凸设有所述螺旋式导向筋。

作为优选，任意相邻两个所述导流腔的连通处均设有所述导流片，所述导流片固定设置于所述导流腔的内周壁。

作为优选，所述导流片呈弧形，所述弧形的开口端朝向所述螺旋式导向筋。

作为优选，所述导流片的两个自由端分别为进液端和出液端，所述进液端和所述出液端分别分布于相邻的两个导流腔，所述导流片的进液端相对出液端靠近所述螺旋式导向筋。

作为优选，任意相邻两个所述导流腔的连通处均设有多个所述导流片，多个所述导流片沿所述壳体本体的轴向间隔分布。

作为优选，所述导流腔内设有多个所述螺旋式导向筋，多个所述螺旋式导向筋沿所述导流腔的周向均匀间隔分布，任意相邻两个所述螺旋式导向筋之间形成螺旋式流道。

作为优选，所述螺旋式导向筋一体成型于所述壳体本体。

作为优选，所述导流腔为圆柱形腔室。

电机，其包括定子组件、转子组件和上述的液冷散热壳体，所述壳体本体为电机壳体，所述定子组件固定设置于所述电机壳体的内周壁，所述转子组件同轴穿设于所述定子组件，且所述转子组件的转轴与所述电机壳体转动连接。

作为优选，所述电机壳体的外表面设有散热齿。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的目的在于提供了液冷散热壳体及电机，该液冷散热壳体包括壳体本体和导流结构，壳体本体内设有沿周向依次间隔分布的多个导流腔，多个导流腔沿壳体本体的轴向依次首尾相通并形成轴向往复式流道，壳体本体还设有与轴向往复式流道连通的入口和出口，入口和出口沿壳体本体的轴向间隔分布，且分别位于相邻的两个导流腔，向入口输入冷却液，冷却液从入口流入导流腔，即冷却液由入口流入轴向往复式流道，使得冷却液轴向往复式流动。其中，通过在导流腔的内周壁设置螺旋式导向筋，使得冷却液的流动方式被限定为螺旋式流动，冷却液在导流腔内的螺旋式导向筋的引导作用下呈螺旋式加速流动，形成湍流效应，使得冷却液能够与导流腔的内周壁充分接触，从而能够很好的吸收热传导至壳体本体的热量，且散热均匀，散热效率高；其次，沿壳体本体的轴向，当冷却液流动至两个导流腔的连通处时，即冷却液到达拐弯处时，由于冷却液在螺旋式导向筋的引导作用下呈螺旋式加速流动，使得冷却液到达拐弯处时的流速较大，且冷却液在较大流速下被强制拐弯换向，能够有效增大冷却液的覆盖面积，从而进一步提升了散热效率。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施例提供的液冷散热壳体的平面展开图。

图中：

1、壳体本体；11、入口；12、出口；13、导流腔；

21、螺旋式导向筋；22、导流片；221、进液端；222、出液端。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

现有技术中的一种电机冷却结构，其电机壳体内设置有多个并列分布的平缓流道段，在任意相邻的两段平缓流道段之间通过折弯流道段连通，折弯流道段内设置有多个缓冲部件，多个缓冲部件沿折弯流道段的宽度方向间隔分布，且缓冲部件的至少部分设置在折弯流道段内。该电机冷却结构能够冷却电机，但水流在平缓流道段和折弯流道段中的流向与流速均不受控，导致对电机散热不均匀，且散热效率低。

故本实用新型提供了液冷散热壳体，如图1所示，该液冷散热壳体包括壳体本体1和导流结构，壳体本体1内设有沿周向依次间隔分布的多个导流腔13，多个导流腔13沿壳体本体1的轴向依次首尾相通并形成轴向往复式流道，壳体本体1还设有与轴向往复式流道连通的入口11和出口12，入口11和出口12沿壳体本体1的轴向间隔分布，且分别位于相邻的两个导流腔13；导流结构包括螺旋式导向筋21，导流腔13的内周壁凸设有螺旋式导向筋21。

该液冷散热壳体，多个导流腔13沿壳体本体1的轴向依次首尾相通并形成轴向往复式流道导流腔13，向入口11输入冷却液，冷却液从入口11流入导流腔13，即冷却液由入口11流入轴向往复式流道，使得冷却液轴向往复式流动。其中，通过在导流腔13的内周壁设置有螺旋式导向筋21，使得冷却液的流动方式被限定为螺旋式流动，冷却液在导流腔13内的螺旋式导向筋21的引导作用下呈螺旋式加速流动，形成湍流效应，使得冷却液能够与导流腔13的内周壁充分接触，从而能够很好的吸收热传导至壳体本体1的热量，且散热均匀，散热效率高；其次，沿壳体本体1的轴向，当冷却液流动至两个导流腔13的连通处时，即冷却液到达拐弯处时，由于冷却液在螺旋式导向筋21的引导作用下呈螺旋式加速流动，使得冷却液到达拐弯处时的流速较大，且冷却液在较大流速下被强制拐弯换向，能够有效增大冷却液的覆盖面积，从而进一步提升了散热效率。

其中，任意相邻两个导流腔13的连通处均设有导流片22，导流片22固定设置于导流腔13的内周壁。即导流片22设置于任意相邻两个导流腔13的拐弯处。具体地，当冷却液从入口11进入轴向往复式流道，在螺旋式导向筋21的引导下，在轴向往复式流道内沿壳体本体1的轴向往复式流动，当冷却液经过任意相邻两个导流腔13的连通端时，被设置在连通端的导流片22强制换向，使冷却液能够更加顺利的进入下一个导流腔13，且由于导流片22固定设置于导流腔13内周壁，使得经过转弯处的整束冷却液流被导流片22分割为两束冷却液流，进而使得导流腔13的拐弯处的各个角落大致均能被冷却液覆盖，从而进一步增加了冷却液与导流腔13的接触面积，进一步提升了散热效果和散热效率。

优选地，导流片22一体成型于壳体本体1。能够减少零部件的数量，提升导流结构的结构强度和使用寿命。作为一种替换方案，导流片22也可通过焊接等方式连接于壳体本体1。

具体地，导流片22呈弧形，弧形的开口端朝向螺旋式导向筋21。当冷却液在轴向往复式流道中流动，冷却液由任一导流腔13流向下一个导流腔13时，经过两个导流腔13的拐弯处，拐弯处设置有呈弧形的导流片22，且弧形的开口端朝向螺旋式导向筋21，呈弧形的导流片22与冷却液的流动趋势大致一致，能够引导冷却液由上一个导流腔13快速高效的流向下一个导流腔13，具体地，一个导流片22将整束冷却液流分割为两束冷却液流，其中一束冷却液流经导流片22的内弧面对应的区域被强制换向，并快速高效的流入下一个导流腔13，另一束冷却液流经导流片22的外周面对应的区域并被强制换向，并快速高效的流入下一个导流腔13，两部分冷却液大致能覆盖导流腔13的拐弯处的各个角落，从而增加了冷却液与导流腔13的接触面积，提升了散热效果和散热效率。

进一步具体地，导流片22的两个自由端分别为进液端221和出液端222，进液端221和出液端222分别分布于相邻的两个导流腔13，导流片22的进液端221相对出液端222靠近螺旋式导向筋21。设置导流片22的进液端221和出液端222分别分布于相邻的两个导流腔13，能够使由上一个导流腔13流出的冷却液能更好的被导流片22分割成两束冷却液流，也使得由上一个导流腔13流出的冷却液能够经过导流片22更加快速高效的流入下一个导流腔13；具体地，在本实施例中，位于入口11处的一端的导流片22的进液端221相对出液端222靠近螺旋式导向筋21，位于出口12处的一端的导流片22的进液端221相对出液端222也靠近螺旋式导向筋21，能够使由上一个导流腔13流出的冷却液能快速的流入下一个导流腔13，具体地，以位于出口12处的一端的导流片22为例，当冷却液从上一个导流腔13经导流片22导流进入下一个导流腔13的过程中，整束冷却液流被导流片22的进液端221分割成两束冷却液流，导流片22的内弧面处的冷却液抵着内弧面运动被强制换向，相对于进液端221和出液端222均与螺旋式导向筋21之间的间距相同，或，进液端221相对出液端222远离螺旋式导向筋21而言，使得由导流片22的内弧面流至下一个导流腔13的冷却液的流速更快，同样的，导流片22的外弧面处的冷却液流也被导流片22强制换向，也能以更快的流速流至下一个导流腔13。

可以理解的是，沿壳体本体1的轴向，也可依据实际工况需求适应性的调导流片22的进液端221和出液端222均与螺旋式导向筋21之间的间距相同，或，导流片22的进液端221相对出液端222远离螺旋式导向筋21。

优选地，任意相邻两个导流腔13的连通处均设有多个导流片22，多个导流片22沿壳体本体1的轴向间隔分布。能将整束冷却液流分割为多束冷却液流，更大程度地使冷却液和轴向往复式流道的拐弯处的各个位置接触，从而能进一步提高散热效果和散热效率。

优选地，导流腔13内设有多个螺旋式导向筋21，多个螺旋式导向筋21沿导流腔13的周向均匀间隔分布，任意相邻两个螺旋式导向筋21之间形成螺旋式流道。具体地，当设置多条螺旋式导向筋21时，使得导流腔13内周壁形成的多个螺旋式流道，冷却液在轴向往复式流道内流动时，在多个螺旋式流道的作用下，使得冷却液能够与导流腔13的内周壁更加充分接触，且各个螺旋式流道内的冷却液的流速大致相同，且冷却液的流速高，能够更加均匀且高效的散热。

优选地，导流腔13为圆柱形腔室。多个螺旋式导向筋21沿圆柱形腔室的周向均匀间隔分布。

优选地，螺旋式导向筋21一体成型于壳体本体1。能够减少零部件的数量，进一步提升导流结构的结构强度和使用寿命。作为一种替换方案，螺旋式导向筋21也可通过焊接等方式连接于壳体本体1。

本实用新型还提供了电机，包括定子组件、转子组件和上述的液冷散热壳体，壳体本体1为电机壳体，定子组件固定设置于电机壳体的内周壁，转子组件同轴穿设于定子组件，且转子组件的转轴与电机壳体转动连接。当电机工作时，定子组件和转子组件均会大量产热，故通过将电机壳体车设置成上述的液冷散热壳体，能够快速高效的对电机工作产生的热进行散热，且能够保证电机散热均匀，能够提升电机的使用性能和使用寿命。

优选地，电机壳体的外表面设有散热齿。散热齿设置于电机壳体的外表面，增大了电机壳体与外界环境的接触面积，进一步提升了电机的散热效率。

优选地，散热齿一体成型于壳体本体1。能够减少零部件的数量。

其中，对于电机而言，液冷散热壳体外接有循环泵，循环泵与入口11和出口12均连通。循环泵能够使冷却液在液冷散热壳体中循环往复流动，具体地，当冷却液从出口12排出后，经循环泵，从出口12排出的冷却液可再次由入口11进入轴向往复式流道内进行循环。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.液冷散热壳体，包括壳体本体(1)，所述壳体本体(1)内设有沿周向依次间隔分布的多个导流腔(13)，多个所述导流腔(13)沿所述壳体本体(1)的轴向依次首尾相通并形成轴向往复式流道，所述壳体本体(1)还设有与所述轴向往复式流道连通的入口(11)和出口(12)，其特征在于，所述入口(11)和所述出口(12)沿所述壳体本体(1)的轴向间隔分布，且分别位于相邻的两个导流腔(13)；

所述液冷散热壳体还包括导流结构，所述导流结构包括：

螺旋式导向筋(21)，所述导流腔(13)的内周壁凸设有所述螺旋式导向筋(21)。

2.根据权利要求1所述的液冷散热壳体，其特征在于，任意相邻两个所述导流腔(13)的连通处均设有导流片(22)，所述导流片(22)固定设置于所述导流腔(13)的内周壁。

3.根据权利要求2所述的液冷散热壳体，其特征在于，所述导流片(22)呈弧形，所述弧形的开口端朝向所述螺旋式导向筋(21)。

4.根据权利要求3所述的液冷散热壳体，其特征在于，所述导流片(22)的两个自由端分别为进液端(221)和出液端(222)，所述进液端(221)和所述出液端(222)分别分布于相邻的两个导流腔(13)，所述导流片(22)的进液端(221)相对出液端(222)靠近所述螺旋式导向筋(21)。

5.根据权利要求2所述的液冷散热壳体，其特征在于，任意相邻两个所述导流腔(13)的连通处均设有多个所述导流片(22)，多个所述导流片(22)沿所述壳体本体(1)的轴向间隔分布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液冷散热壳体，其特征在于，所述导流腔(13)内设有多个所述螺旋式导向筋(21)，多个所述螺旋式导向筋(21)沿所述导流腔(13)的周向均匀间隔分布，任意相邻两个所述螺旋式导向筋(21)之间形成螺旋式流道。

7.根据权利要求1-5任一项所述的液冷散热壳体，其特征在于，所述螺旋式导向筋(21)一体成型于所述壳体本体(1)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的液冷散热壳体，其特征在于，所述导流腔(13)为圆柱形腔室。

9.电机，其特征在于，包括定子组件、转子组件和权利要求1-8任一项所述的液冷散热壳体，所述壳体本体(1)为电机壳体，所述定子组件固定设置于所述电机壳体的内周壁，所述转子组件同轴穿设于所述定子组件，且所述转子组件的转轴与所述电机壳体转动连接。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机壳体的外表面设有散热齿。