DE102008001618A1

DE102008001618A1 - Electric machine with a cooling device

Info

Publication number: DE102008001618A1
Application number: DE102008001618A
Authority: DE
Inventors: Paul Esse; Douglas-Brent Hackett
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2009-11-12
Also published as: EP2277254A2; WO2009135753A2; WO2009135753A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1) mit einem Gehäuse (4), in dem ein Rotor (6) drehbar angeordnet und in dem eine ein Kühlmedium (11) aufweisende Kühleinrichtung (18) vorgesehen ist. Es ist vorgesehen, dass mindestens ein, mit dem Rotor (6) mitdrehendes, von einer rotationssymmetrischen Formgebung abweichendes Mediumverwirbelungselement (15) im Gehäuse (4) angeordnet ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen der elektrischen Maschine (1).The invention relates to an electrical machine (1) having a housing (4) in which a rotor (6) is rotatably arranged and in which a cooling device (18) having a cooling medium (11) is provided. It is provided that at least one, with the rotor (6) co-rotating, deviating from a rotationally symmetrical shaping medium swirling element (15) in the housing (4) is arranged. Furthermore, the invention relates to a method for cooling the electric machine (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, in dem ein Rotor drehbar angeordnet und in dem eine ein Kühlmedium aufweisende Kühleinrichtung vorgesehen ist.The The invention relates to an electrical machine with a housing, in a rotor arranged rotatably and in which a cooling medium having cooling device is provided.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Kühlen der elektrischen Maschine.The The invention further relates to a method for cooling the electric machine.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind Ölkühlungen für elektrische Maschinen bekannt, die als Düsenkühlung oder als Sumpfkühlung ausgebildet sind. Bei einer Düsenkühlung wird als Kühlmedium wirkendes Öl über Düsen im Gehäuseinneren verteilt. Bei einer Sumpfkühlung wird im Inneren des Gehäuses der elektrischen Maschine ein Ölsumpf ausgebildet, in dem der Rotor zumindest abschnittsweise eintaucht und so bei einer Rotation aus dem Ölsumpf Öl zum Zwecke der Kühlung mitreißt. Das Öl benetzt hierbei den Rotor und Teile der elektrischen Maschine.in the The state of the art is oil cooling for electrical Machines known as jet cooling or as sump cooling are formed. When a nozzle cooling is as a cooling medium acting oil through nozzles inside the housing distributed. In a sump cooling will be inside the case the electric machine an oil sump formed in which the rotor is at least partially immersed and so on a rotation out of the oil sump oil for the purpose the cooling entraining. The oil wets the rotor and parts of the electric machine.

Hierbei ist nachteilig, dass zu einer hinreichenden Kühlwirkung im Falle einer Düsenkühlung eine größere Anzahl von Düsen im Inneren des Gehäuses der elektrischen Maschine angeordnet werden muss, um eine möglichst wirksame und effektive Einbringung des Öls zu bewirken. Derartige Düsen sind aufwendig zu montieren und beanspruchen Bauraum. Bei einer Sumpfkühlung ist nachteilig, dass lediglich eine gute Rotorbenetzung stattfindet, wenn dieser im Ölsumpf läuft, so dass im Wesentlichen lediglich eine Außenmantelfläche des Rotors hinreichend gekühlt wird.in this connection is disadvantageous that to a sufficient cooling effect in the case of a nozzle cooling a larger number of nozzles inside the case The electric machine must be arranged to one as possible effect effective and effective introduction of the oil. Such nozzles are consuming to assemble and take up space. In a sump cooling is disadvantageous that only a good rotor wetting takes place, if this in the oil sump running, so that substantially only an outer circumferential surface of the rotor is sufficient chilled becomes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Maschine mit verbesserter Kühlung bereitzustellen, insbesondere eine hinreichende Einbringung und gleichmäßige Verteilung von Kühlmedium innerhalb der elektrischen Maschine zu bewirken.task The invention is an improved electric machine cooling to provide, in particular a sufficient contribution and uniform distribution of cooling medium to effect within the electric machine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hierzu wird eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse vorgeschlagen, in dem ein Rotor drehbar angeordnet und in dem eine ein Kühlmedium aufweisende Kühleinrichtung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist im Gehäuse mindestens ein, mit dem Rotor mitdrehendes, von einer rotationssymmetrischen Formgebung abweichendes Mediumverwirbelungselement angeordnet. Elektrische Maschinen, die hohe Leistungen erbringen müssen, wie dies beispielsweise bei Elektromotoren von Elektrofahrzeugen oder von Hybridfahrzeugen, oder generell in Hybridanwendungen, der Fall ist, benötigen eine aktive Kühlung, wie vorstehend beschrieben. Erfindungsgemäß wird ein Mediumverwirbelungselement im Gehäuse angeordnet, das sich mit dem Rotor mitdreht. Das Mediumverwirbelungselement hat dabei eine solche Ausbildung, dass es von einer rotationssymmetrischen Formgebung abweicht. Seine Geometrie ist folglich nicht rotationssymmetrisch-gleichmäßig, sondern sie weist Bereiche auf, in denen keine Rotationssymmetrie vorliegt. Hierdurch kann erreicht werden, dass im Gehäuse befindliches Kühlmedium besser verteilt wird, insbesondere verwirbelt wird, als dies mit rein rotationssymmetrischen Formgebungen, wie beispielsweise im Stand der Technik über den Rotor selbst, möglich ist. Gerade die von der rotationssymmetrischen Formgebung abweichende Ausbildung des Mediumverwirbelungselements führt in Abhängigkeit von der Drehzahl der elektrischen Maschine zu einer fortdauernden Impulsbeaufschlagung von Kühlmedium-Molekülen, die entweder auf das Mediumverwirbelungselement auftreffen oder im Gehäuse vorhanden sind und von der nicht rotationssymmetrischen Form des Mediumverwirbelungselements getroffen werden. Es wird folglich auf die Kühlmedium-Moleküle eine kinetische Energie eingetragen, die zu deren Wandern im Inneren des Gehäuses führen, so dass auch entlegene Bereiche dieses Gehäuses und der darin befindlichen Anordnung, insbesondere des Rotors, des Stators und der Welle beziehungsweise deren Lagerungen, erreicht werden. Es tritt demzufolge eine aktive Verwirbelung des Kühlmediums ein.For this an electric machine is proposed with a housing in which a Rotor arranged rotatably and in which a coolant having a cooling device is provided. According to the invention is in casing at least one, with the rotor co-rotating, of a rotationally symmetric Shaping deviating Mediumverwirungsungselement arranged. electrical Machines that have to perform well, such as this for electric motors of electric vehicles or hybrid vehicles, or generally in hybrid applications that do require one active cooling, as described above. According to the invention, a medium swirling element in the case arranged, which rotates with the rotor. The medium swirling element It has such a design that it is of a rotationally symmetric Shape deviates. Its geometry is therefore not rotationally symmetric-uniform, but it has areas in which there is no rotational symmetry. This can be achieved that located in the housing cooling medium is better distributed, in particular, is swirled, as with purely rotationally symmetrical shapes, such as in State of the art over the Rotor itself, possible is. Especially deviating from the rotationally symmetrical shape training the Mediumverwirungsungselements leads in dependence on the speed of the electric machine for a continuous impulse application of cooling medium molecules that either impinging on the medium swirling element or in the housing are and of the non-rotationally symmetrical shape of the medium Verwirungsungselements to be hit. It will consequently affect the cooling medium molecules entered kinetic energy, leading to their wandering inside lead the case, so that even remote areas of this housing and the therein Arrangement, in particular of the rotor, the stator and the shaft respectively their bearings can be achieved. It therefore occurs an active Turbulence of the cooling medium one.

In einer Ausführungsform ist das Mediumverwirbelungselement eine Rotorwuchtscheibe. Rotorwuchtscheiben sind im Stand der Technik bekannt, sie dienen dazu, Unwuchten, wie sie bei der Herstellung des Rotors, insbesondere durch Aufbringung von elektrischen Wicklungen, entstehen und bei höheren Drehzahlen unerwünscht sind, auszugleichen. Regelmäßig werden sie endseitig des Rotors auf der Welle aufgebracht und mit dem Rotor drehfest verbunden. Die Rotorwuchtscheibe erhält hiermit eine Doppelverwendung, nämlich zum Einen als Mittel zum Auswuchten des Rotors und zum Anderen als Mediumverwirbelungselement.In an embodiment the medium swirling element is a rotor balancing disk. Rotor balancing disks are known in the art, they serve to imbalances, such as in the manufacture of the rotor, in particular by application of electrical windings, arise and are undesirable at higher speeds, compensate. Become regular they are applied to the end of the rotor on the shaft and to the rotor rotatably connected. The rotor balancing disk hereby receives a double use, namely on the one hand as a means for balancing the rotor and on the other hand as medium Verwirungsungselement.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Mediumverwirbelungselement an mindestens einer seiner Stirnseiten und/oder seiner Mantelflächen mindestens einen Verwirbelungsvorsprung und/oder eine Verwirbelungsvertiefung für das Kühlmedium auf. Mindestens eine der Stirnseiten und/oder mindestens eine der Mantelflächen des Mediumverwirbelungselements weist demzufolge entweder einen Verwirbelungsvorsprung und/oder eine Verwirbelungsvertiefung auf. Ein Verwirbelungsvorsprung ist hierbei ein aus dem Mediumverwirbelungselement heraustretendes Element, während eine Verwirbelungsvertiefung in das Verwirbelungselement eingebracht ist. Hierdurch ergeben sich Unregelmäßigkeiten von Außenflächen, nämlich der Stirnseiten und/oder der Mantelflächen, die in der Rotation bei Auftreffen von Kühlmedium-Molekülen diesen einen Impuls verleihen und zu einer Bewegung, letztlich zu einer Verwirbelung des Kühlmediums, innerhalb des Gehäuses führen.In a further embodiment, the medium Verwirungsungselement on at least one of its end faces and / or its lateral surfaces on at least one swirl projection and / or a Verwirbelungsvertiefung for the cooling medium. Accordingly, at least one of the end faces and / or at least one of the lateral surfaces of the medium swirling element has either a swirling protrusion and / or a swirling depression. In this case, a swirling projection is an element emerging from the medium swirling element, while a swirling depression is introduced into the swirling element. This results in irregularities of outer surfaces, namely the end faces and / or the lateral surfaces, which in the rotation upon impact of cooling medium molecules this one Give momentum and lead to a movement, ultimately to a swirling of the cooling medium inside the housing.

Bevorzugt ist der Verwirbelungsvorsprung und/oder die Verwirbelungsvertiefung materialeinheitlich mit dem Mediumverwirbelungselement ausgebildet. Dies bedeutet, dass etwa die Verwirbelungsvertiefung in das Material des Verwirbelungselements eingebracht, insbesondere aus diesem durch beispielsweise spanabhebende Verfahren oder im Wege eines Guss- oder sonstigen Herstellungsverfahrens ausgenommen, ist. Der Verwirbelungsvorsprung ist an die Geometrie des Verwirbelungselements materialeinheitlich angebracht, beispielsweise angegossen oder angespritzt. Bevorzugt wird der Verwirbelungsvorsprung im Zuge der Herstellung des Mediumverwirbelungselements mitausgebildet.Prefers is the swirl projection and / or the swirl well formed of the same material with the medium swirling element. This means that about the Verwirbelungsvertiefung in the material introduced by the swirling element, in particular from this by For example, by machining or by casting. or other manufacturing process. The swirling projection is the same material as the geometry of the swirling element attached, for example, molded or molded. It is preferred the Verwirbelungsvorsprung in the course of the production of the medium Verwirungsungselements mitausgebildet.

In einer anderen Ausführungsform ist der Verwirbelungsvorsprung und/oder die Verwirbelungsvertiefung als separates Teil am Mediumverwirbelungselement ausgebildet. Die Ausbildung ist nicht nur materialeinheitlich, sondern auch in Materialverschiedenheit möglich. Hierdurch lassen sich beispielsweise auch als Ersatzteile ausgebildete, insbesondere wechselbare, Verwirbelungsvorsprünge oder Verwirbelungsvertiefungen vorsehen, die bei hohen Laufleistungen der elektrischen Maschine gewartet oder getauscht werden können.In another embodiment is the swirl projection and / or the swirl well formed as a separate part on Mediumverwirbelungselement. The Training is not only uniform in material, but also in material diversity possible. As a result, for example, trained as spare parts, in particular exchangeable, swirling projections or swirling depressions Provide that at high mileages of the electric machine can be serviced or exchanged.

Bevorzugt sind mehrere Verwirbelungsvorsprünge in Form mindestens einer Verwirbelungsbürste ausgebildet. Mit Verwirbelungsbürste ist gemeint, dass mehrere Verwirbelungsvorsprünge derart zusammengefasst sind, dass sie, einer Bürste ähnlich oder eine Bürste ausbildend, aus dem Mediumverwirbelungselement hervortreten. Näheres zeigen die Figuren.Prefers are several swirl projections formed in the form of at least one Verwirbelungsbürste. With swirl brush is meant that several Verwirbelungsvorsprünge summarized in such a way that they are similar to a brush or brush a brush forming, emerge from the medium swirling element. Show details the figures.

In einer Ausführungsform ist der Verwirbelungsvorsprung und/oder die Verwirbelungsvertiefung radial verlaufend ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Verwirbelungsvorsprung beziehungsweise die Verwirbelungsvertiefung in Richtung der Radialerstreckung verläuft, also beispielsweise der Verwirbelungsvorsprung über einen Außenumfang des Mediumverwirbelungselements hinaustritt, also beispielsweise in Form der bereits erwähnten Bürste, wobei sich diese in Radialrichtung verlaufend erstreckt, oder dass die Verwirbelungsvertiefung beispielsweise in eine Stirnseite des Mediumverwirbelungselements in Radialrichtung verlaufend, beispielsweise von der Rotorwelle ausgehend, radial verlaufend ausgebildet ist.In an embodiment is the swirl projection and / or the swirl well formed radially. This means that the vortex head or the Verwirbelungsvertiefung in the direction of radial extent runs, So for example, the Verwirbelungsvorsprung an outer circumference the Mediumverwirungsungselement out, so for example in the form of the already mentioned Brush, being this extends extending in the radial direction, or that the Verwirbelungsvertiefung for example in a front side of the medium Verwirungsungselement extending in the radial direction, for example, from the rotor shaft starting, is designed to extend radially.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Verwirbelungsvertiefung als sich über einen Teilumfang des Mediumverwirbelungselements erstreckende randoffene Ausnehmung ausgebildet. Die Verwirbelungsvertiefung verläuft demzufolge umfangsseitig, wobei sie als randoffene Ausnehmung ausgebildet ist, die sich über einen Teilumfang des Mediumverwirbelungselements, mithin also unter Abweichung von der rotationssymmetrischen Formgebung, erstreckt. Hierbei sind in den Außenumfang des Mediumverwirbelungselements, also beispielsweise der bereits erwähnten Rotorwuchtscheibe, Ausnehmungen eingebracht, die die Impulsbeaufschlagung von Kühlmedium bewirken und zu Verwirbelung desselben führen.In a further embodiment is at least one swirl well than about one Partial extent of the medium Verwirungsungselements extending edge open Recess formed. The Verwirbelungsvertiefung runs accordingly on the circumferential side, wherein it is designed as an open-edged recess, which are over a partial extent of the medium Verwirungsungselement, thus under Deviation from the rotationally symmetrical shape, extends. Here are in the outer circumference the Mediumverwirungsungselements, so for example already mentioned Rotor balancing disc, recesses introduced, the impulse loading of cooling medium cause it to cause turbulence.

Weiter ist vorgesehen, dass die Kühleinrichtung eine Kühlmediumsumpfeinrichtung und/oder eine Kühlmediumspritzeinrichtung ist. Sowohl Kühlmediumsumpfeinrichtungen als auch Kühlmediumspritzeinrichtungen sind bekannt. Bei der Kühlmediumsumpfeinrichtung läuft der Rotor in einem Sumpf aus Kühlmedium, der im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, während bei der Kühlmediumspritzeinrichtung das Kühlmedium über Spritzdüsen in das Innere des Gehäuses gespritzt wird und hierbei Bestandteile der elektrischen Maschine, insbesondere den Rotor, beaufschlagt. Selbstverständlich sind auch Kombinationen aus Kühlmediumsumpfeinrichtung und Kühlmediumspritzeinrichtung denkbar.Further is provided that the cooling device a cooling medium sump device and / or a cooling medium injection device is. Both cooling medium sump devices as well as cooling medium injection devices are known. In the cooling medium sump device is it going? Rotor in a sump of cooling medium, the inside of the case is arranged while at the cooling medium injection device the cooling medium via spray nozzles in the Interior of the housing is injected and in this case components of the electrical machine, in particular the rotor, acted upon. Of course, too Combinations of cooling medium sump device and cooling medium injection device conceivable.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Gehäuse mindestens ein Mediumsprüh- und/oder Mediumnebelfänger angeordnet ist, der eine Leiteinrichtung für gesammeltes Kühlmedium aufweist. Der Mediumsprüh- und/oder Mediumnebelfänger dient dazu, eingesprühtes oder vernebeltes Kühlmedium aufzufangen und in einer gewünschten Art und Weise zu halten und/oder zu leiten, wozu eine Leiteinrichtung für das von ihm gesammelte Kühlmedium vorgesehen ist.In a further embodiment is provided in the housing at least one medium spray and / or medium mist catcher is arranged, which is a guide for collected cooling medium having. The medium spray and / or medium mist catcher serves to sprayed or atomized cooling medium to catch and in a desired Way to hold and / or to guide, including a guide for the collected by him cooling medium is provided.

Bevorzugt ist die Leiteinrichtung auf das Mediumverwirbelungselement gerichtet. Gesammeltes Kühlmedium wird demzufolge direkt zurück auf das Mediumverwirbelungselement geleitet und von dort neu verwirbelt. Auf diese Weise lässt sich eine besonders wirkungsvolle und effektive Rückführung und Neuverwirbelung des Kühlmediums erreichen, so dass dieses nicht langwierig von Wänden des Gehäuses, beispielsweise in den Kühlmediumsumpf, ablaufen muss, sondern sofort zur neuen Verwirbelung zur Verfügung steht.Prefers the guide is directed to the medium swirling element. Collected cooling medium is therefore returned directly directed to the medium swirling element and re-whirled from there. That way a particularly effective and effective repatriation and Refluidization of the cooling medium reach, so this is not tedious of walls of the case, for example into the cooling medium sump, drain off must, but immediately to the new vortex is available.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Kühlmedium ein Kühlschmiermittel, insbesondere ein Öl, ist. Auf diese Weise wird nicht nur ein wirksamer Austrag von Abwärme der elektrischen Maschine bewirkt, sondern in sehr vorteilhafter Weise auch deren Schmierung, insbesondere auch der bereits erwähnten Rotorwelle. Durch die Verwirbelung des Kühlschmiermittels nämlich lässt sich dieses in besonders vorteilhafter Weise im Gehäuse der elektrischen Maschine verteilen und erreicht so auch Stellen, die nur schwer von Schmiermittel erreichbar sind oder von denen Schmiermittel leicht wieder ausgetragen wird. Auf diese Weise lässt sich sehr vorteilhaft eine Mangelschmierung verhindern, und zwar auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen. Vielmehr wird sichergestellt, dass die elektrische Maschine nicht nur gut gekühlt, sondern auch über ihre gesamte Laufzeit gut geschmiert ist, ohne dass dem Schmiermittel besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden müsste, wie dies beispielsweise bei intervallischer Schmierung, insbesondere bei durch Wartung erfolgende Schmierung, der Fall ist, da hier ausgetragenes oder verlorenes Schmiermittel stets nachgefüllt werden muss.It is preferably provided that the cooling medium is a cooling lubricant, in particular an oil. In this way, not only an effective discharge of waste heat of the electric machine is effected, but in a very advantageous manner also the lubrication, in particular also the already mentioned rotor shaft. Due to the turbulence of the cooling lubricant namely this can be in a particularly advantageous manner in the housing of the electrical Ma distribute and thus reaches places that are difficult to reach by lubricants or from which lubricant is easily discharged again. In this way it is very advantageous to prevent a lack of lubrication, even under unfavorable operating conditions. Rather, it is ensured that the electric machine is not only well cooled, but also well lubricated over its entire term, without the lubricant should be given special attention, as is the case for example with intermittent lubrication, especially in case of maintenance by lubrication , as here discharged or lost lubricant must always be refilled.

Weiter wird ein Verfahren zum Kühlen einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, insbesondere, wie vorstehend beschrieben, im Inneren ihres Gehäuses, in dem ein Rotor drehbar angeordnet und in dem eine ein Kühlmedium aufweisende Kühleinrichtung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß erfolgt das Kühlen durch ein Verwirbeln des Kühlmediums mittels mindestens eines, mit dem Rotor mitdrehenden, von einer roationssymmetrischen Formgebung abweichenden Mediumverwirbelungselements. Die Kühlung erfolgt hierbei durch ein Verwirbeln des Kühlmediums, wozu das Mediumverwirbelungselement vorgesehen wird.Further becomes a method of cooling proposed an electric machine, in particular, as above described, inside its housing, in which a rotor rotatable arranged and in which a cooling medium having cooling device is provided. According to the invention the cooling by swirling the cooling medium by means of at least one, with the rotor co-rotating, of a roast symmetric shaping deviating Mediumverwirungsungselements. The cooling takes place here by a swirling of the cooling medium, including the medium swirling element is provided.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and combinations thereof.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.The The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, without but limited to this to be.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine elektrische Maschine im Längsschnitt mit Mediumverwirbelungselementen und Mediumnebelfänger; 1 an electrical machine in longitudinal section with Mediumverwirbelungselementen and Mediumnebelfänger;

2 die elektrische Maschine mit Verwirbelungselementen und Mediumsprüh-/und/oder Mediumnebelfänger; 2 the electrical machine with turbulence elements and medium spray and / or medium mist catcher;

3 eine Ausbildung des Mediumverwirbelungselements mit Verwirbelungsvorsprüngen und -vertiefungen; 3 an embodiment of the medium Verwirungsungselements with Verwirungsungsvorsprüngen and depressions;

4 ein Verwirbelungselement mit als Verwirbelungsbürsten ausgebildeten Verwirbelungsvorsprüngen; 4 a swirling element having swirling protrusions formed as swirling brushes;

5 dasselbe Verwirbelungselement in anderer Ansicht; 5 the same turbulence element in another view;

6 ein Verwirbelungselement mit als randoffene Ausnehmungen eines Teilumfangs ausgebildete Verwirbelungsvertiefungen und 6 a swirling element with formed as edge-open recesses of a partial circumference Verwirbelungsvertiefungen and

7 dasselbe Mediumverwirbelungselement in anderer Ansicht. 7 the same media swirl element in a different view.

Ausführungsformen) der ErfindungEmbodiments) the invention

1 zeigt eine elektrische Maschine 1 mit einem Spulen 2 aufweisenden Stator 3, wobei sich die Spulen 2 innerhalb eines Gehäuses 4 der elektrischen Maschine befinden und mit einem Luftspalt 5 zwischen sich einen Rotor 6 aufweisen, der in dem Gehäuse 4 auf einer Rotorwelle 7 drehbar zwischen den Spulen 2 lagert. Der Rotor 6 weist an seinen Endseiten 8 jeweils eine Rotorwuchtscheibe 9 auf, die drehfest mit dem Rotor 6 und/oder der Rotorwelle 7 verbunden ist und sich somit mit dem Rotor 6 mitdreht. Innerhalb des Gehäuses 4 ist ein Kühlmediumsumpf 10 unterseitig innerhalb des Gehäuses 4 vorgesehen, in dem sich Kühlmedium 11 schwerkraftbedingt sammelt. Der Rotor 6 taucht in das Kühlmedium 11 im Kühlmediumsumpf 10 zumindest abschnittsweise ein und reißt dieses in einer Rotation mit sich, so dass es zu einem Verschleudern von Kühlmedium 11 innerhalb des Gehäuses 4 bei Rotation des Rotors 6 kommt. Das Kühlmedium 11 läuft von Gehäusewänden 12 ab und sammelt sich wieder im Kühlmediumsumpf 10. Das Gehäuse 4 weist jeweils endseitig in seinem Inneren Mediumnebelfänger 13 auf, die verschleudertes Kühlmedium 11 auffangen und durch eine Ausbildung als Leiteinrichtung 14 gezielt auf die Rotationswuchtscheiben 9 leiten, die als Mediumverwirbelungselemente 15 ausgebildet sind. Hierdurch wird eine gezielte Beaufschlagung der Mediumverwirbelungselemente 15 erreicht, so dass eine sofortige Verwirbelung des aufgefangenen und auf die Mediumverwirbelungselemente 15 geleiteten Kühlmediums 11 erfolgt, ohne dass dieses erst in den Kühlmittelsumpf 11 gelangen und über die Rotation des Rotors wieder aufgeschleudert werden müsste. Hierdurch erfolgt eine sehr feine und hochwirksame Verwirbelung und Vernebelung des Kühlmediums 11, das bevorzugt als Kühlschmiermittel 16, insbesondere als Öl 17, ausgebildet ist. Hierdurch wird eine Kühleinrichtung 18 für die elektrische Maschine ausgebildet, die als Kühlmediumsumpfeinrichtung 19 ausgebildet ist. 1 shows an electric machine 1 with a coil 2 having stator 3 , where are the coils 2 within a housing 4 the electric machine are located and with an air gap 5 between itself a rotor 6 in the housing 4 on a rotor shaft 7 rotatable between the coils 2 outsourced. The rotor 6 points to its end pages 8th one rotor balancing disc each 9 on, rotatably with the rotor 6 and / or the rotor shaft 7 is connected and thus with the rotor 6 rotates. Inside the case 4 is a cooling medium sump 10 underneath within the housing 4 provided in which cooling medium 11 collected by gravity. The rotor 6 dives into the cooling medium 11 in the cooling medium sump 10 at least in sections, and this tears in a rotation with it, so that it becomes a waste of cooling medium 11 inside the case 4 during rotation of the rotor 6 comes. The cooling medium 11 runs from housing walls 12 and collects again in the cooling medium sump 10 , The housing 4 has at each end in its interior medium mist catcher 13 on, the spilled coolant 11 field and through training as a guide 14 targeted to the rotary balancing discs 9 conduct that as media swirling elements 15 are formed. As a result, a targeted admission of medium Verwirungsungselemente 15 achieved, allowing an immediate swirling of the trapped and on the medium swirling elements 15 directed cooling medium 11 takes place without this first in the coolant sump 11 would have to be spun on the rotation of the rotor again. This results in a very fine and highly effective turbulence and atomization of the cooling medium 11 , which is preferred as a cooling lubricant 16 , especially as oil 17 , is trained. As a result, a cooling device 18 formed for the electric machine, which serves as a cooling medium sump device 19 is trained.

2 zeigt wiederum die elektrische Maschine 1 mit dem Gehäuse 4 und dem Rotor 6, dem endseitig die als Mediumverwirbelungselemente 15 ausgebildeten Rotorwuchtscheiben 9 drehfest angeschlossen sind. Die elektrische Maschine 1 weist hierbei eine Kühlmediumspritzeinrichtung 20 auf, bei der Kühlmedium 11 über Spritzdüsen 21 in das Gehäuse 4 eingespritzt wird, wozu ein Kühlmediumkreislauf 22 mit einem Kühlmediumvorratsbehälter 23 und einer hieraus Kühlmedium 11 fördernden Kühlmediumpumpe 24 vorgesehen ist. Der Kühlmediumpumpe 24 stromabwärts sind die Spritzdüsen 21 nachgeordnet, wobei Kühlmedium 11 aus dem Inneren des Gehäuses 4 über eine Ablaufstelle 25 in den Kühlmittelvorratsbehälter 23 zurückgelangt. Die Spritzdüsen 21 beaufschlagen über mehrere Strahlen von Kühlmedium 11 oder über einen Kühlmediumsprühfänger 26 die Mediumverwirbelungselemente 15, nämlich die Rotorwuchtscheiben 9. In axialer Verlängerung der Rotorwuchtscheiben 9, im Inneren des Gehäuses 4 angeordnet, bevorzugt am Gehäuse 4 innenseitig gehalten, sind Leiteinrichtungen 14, bevorzugt als Leitbleche 27, vorgesehen, die zumindest einen Teil des Kühlmittelsprühfängers 26 fangen und auf die Mediumverwirbelungselemente 15 leiten, so dass durch diese das eingesprühte Kühlmedium 11 unmittelbar der Verwirbelung zugeführt wird. 2 again shows the electric machine 1 with the housing 4 and the rotor 6 , the end as the medium swirling elements 15 trained rotor balancing disks 9 are rotatably connected. The electric machine 1 in this case has a cooling medium injection device 20 on, at the cooling medium 11 via spray nozzles 21 in the case 4 is injected, including a cooling medium circuit 22 with a cooling medium reservoir 23 and a cooling medium therefrom 11 promoting Coolant pump 24 is provided. The cooling medium pump 24 downstream are the spray nozzles 21 downstream, with cooling medium 11 from the inside of the case 4 via a drainage point 25 in the coolant reservoir 23 passes back. The spray nozzles 21 act on several beams of cooling medium 11 or via a Kühlmediumsprühfänger 26 the media swirling elements 15 , namely the rotor balancing disks 9 , In axial extension of the rotor balancing disks 9 , inside the case 4 arranged, preferably on the housing 4 held on the inside, are guiding devices 14 , preferably as baffles 27 , provided, the at least a part of the Kühlmittelsprühfängers 26 catch and on the media swirling elements 15 direct, so that through this the sprayed cooling medium 11 is supplied directly to the turbulence.

3 zeigt eine als Mediumverwirbelungselement 15 ausgebildete Rotorwuchtscheibe 9 für die vorstehend beschriebene elektrische Maschine 1 (hier nicht dargestellt) in perspektivischer Ansicht. Diese weist eine Mittenausnehmung 28 zum Durchtritt der hier nicht dargestellten Rotorwelle 7 auf. An ihrer Stirnseite 29 weist das Mediumverwirbelungselement 15 Verwirbelungsvertiefungen 30 auf, die in Form von randoffenen Ausnehmungen 31 in die Stirnseite 27 eingebracht sind, dergestalt, dass sie von der Mittenausnehmung 28 an radial verlaufend bis hin zur Mantelfläche 32 des Mediumverwirbelungselements 15 verlaufen. Die randoffenen Ausnehmungen 31 sind hierbei als vier gleichmäßig winkelbeabstandete randoffene Ausnehmungen 31 ausgebildet. Die Verwirbelungsvertiefungen 30 sind dem hier nicht dargestellten Rotor 6 abgewandt und dem hier nicht dargestellten Gehäuse 4 zugewandt. 3 shows one as Mediumverwirungsungselement 15 trained rotor balancing wheel 9 for the electric machine described above 1 (not shown here) in perspective view. This has a center recess 28 to the passage of the rotor shaft, not shown here 7 on. At her front 29 has the medium swirling element 15 Verwirbelungsvertiefungen 30 on, in the form of open-edged recesses 31 in the front side 27 are introduced, such that they are from the central recess 28 at radially extending up to the lateral surface 32 the medium swirling element 15 run. The open-edged recesses 31 are here as four evenly spaced edge-open recesses 31 educated. The turbulence wells 30 are the rotor, not shown here 6 turned away and the housing, not shown here 4 facing.

4 zeigt eine andere Ausführung des Mediumverwirbelungselements 15, bei der Verwirbelungsvorsprünge 33 in Form von Verwirbelungsbürsten 34 ausgebildet sind. Diese sind bevorzugt als ersetzbare Verwirbelungsbürsten 34 und aus einem anderen Material als das Mediumverwirbelungselement 15 bestehend ausgebildet, so dass sie beispielsweise bei Abnutzung ausgetauscht werden können. 4 shows another embodiment of the medium Verwirungsungselements 15 , at the vortex projections 33 in the form of swirl brushes 34 are formed. These are preferred as replaceable swirl brushes 34 and a material other than the medium swirling element 15 formed formed so that they can be replaced, for example, when worn.

5 zeigt dasselbe Mediumverwirbelungselement 15 in Ansicht auf dessen Mantelfläche 32, aus der die Verwirbelungsbürsten 34, nämlich die Verwirbelungsvorsprünge 33, hervortreten. 5 shows the same medium swirling element 15 in view of its lateral surface 32 from which the swirl brushes 34 namely, the swirl projections 33 to emerge.

6 zeigt eine andere Ausführungsform des Mediumverwirbelungselements 15, nämlich der Rotorwuchtscheibe 9, im Querschnitt, wobei Verwirbelungsvertiefungen 30 in Form von randoffenen Ausnehmungen 31 über einen Teilumfang 35 des Mediumverwirbelungselements 15 unter Unterbrechung der durchgehenden Mantelfläche 32 ausgebildet sind. 6 shows another embodiment of the medium Verwirungsungselements 15 namely the rotor balancing disk 9 , in cross-section, wherein Verwirbelungsvertiefungen 30 in the form of open-edged recesses 31 over a partial extent 35 the medium swirling element 15 with interruption of the continuous lateral surface 32 are formed.

7 zeigt dasselbe Mediumverwirbelungselement 15 mit den randoffenen Ausnehmungen 31 als Verwirbelungsvertiefungen 30, die sich über den Teilumfang 35 des Mediumverwirbelungselements 15, nämlich dessen Mantelfläche 32, erstrecken und diametral gegenüberliegend ausgebildet sind. 7 shows the same medium swirling element 15 with the open-edged recesses 31 as turbulence wells 30 that are about the subset 35 the medium swirling element 15 namely, its lateral surface 32 , extend and are formed diametrically opposite.

Claims

Electric machine ( 1 ) with a housing ( 4 ), in which a rotor ( 6 ) and in which a cooling medium ( 11 ) having cooling device ( 18 ), characterized in that at least one, with the rotor ( 6 ) mitdrehendes, deviating from a rotationally symmetrical shaping medium swirling element ( 15 ) in the housing ( 4 ) is arranged.

Electric machine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the medium swirling element ( 15 ) a rotor balancing disc ( 9 ).

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the medium swirling element ( 15 ) on at least one of its end faces ( 29 ) and / or its lateral surface ( 32 ) at least one swirling projection ( 33 ) and / or a Verwirbelungsvertiefung ( 30 ) for the cooling medium ( 11 ) having.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Verwirbelungsvorsprung ( 33 ) and / or the Verwirbelungsvertiefung ( 30 ) of the same material as the medium swirling element ( 15 ) is trained.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Verwirbelungsvorsprung ( 33 ) and / or the Verwirbelungsvertiefung ( 30 ) as a separate part of the medium Verwirungsungselement ( 15 ) is trained.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of swirling protrusions ( 33 ) in the form of at least one swirling brush ( 34 ) are formed.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Verwirbelungsvorsprung ( 33 ) and / or the Verwirbelungsvertiefung ( 30 ) is designed to extend radially.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one Verwirbe deepening ( 30 ) than over a partial extent ( 35 ) of the medium swirling element ( 15 ) extending edge-open recess ( 31 ) is trained.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 18 ) a cooling medium sump device ( 19 ) and / or a cooling medium injection device ( 20 ) having.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 4 ) at least one medium spray ( 26 ) and / or medium mist catcher, which is a guiding device ( 14 ) for collected cooling medium ( 11 ) having.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the guiding device ( 14 ) to the medium swirling element ( 15 ).

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cooling medium ( 11 ) a cooling lubricant ( 16 ), in particular an oil ( 17 ) is.

Method for cooling an electric machine ( 1 ), in particular according to one or more of the preceding claims, inside its housing ( 4 ), in which a rotor ( 6 ) and in which a cooling medium ( 11 ) having cooling device ( 18 ) is provided, characterized by a swirling of the cooling medium ( 11 ) by means of at least one, with the rotor ( 6 ) co-rotating, deviating from a rotationally symmetrical shaping medium Verwirungsungselements ( 15 ).