DE102016225521A1

DE102016225521A1 - Cooling jacket housing, in particular for an electrical machine

Info

Publication number: DE102016225521A1
Application number: DE102016225521.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Brunhuber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-06-21
Also published as: WO2018114099A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (1), insbesondere für eine elektrische Maschine, mit einem Fluideinlass (7); einem Fluidauslass (8); einem sich vom Fluideinlass (7) zum Fluidauslass (8) erstreckenden, in einer Gehäusewandung ausgebildeten Kühlmantel (3; 103), der ringartig eine Mittelachse (2) umgibt und von Fluid durchströmbar ist; wobei der Kühlmantel (3; 103) in mehrere, in Umfangsrichtung benachbarte Kühlmantel-Segmente (9, 10, 11; 109, 110, 111) unterteilt ist, von denen jedes einen Segment-Eingang (12, 13, 14; 112, 113, 114) und einen Segment-Ausgang (15, 16, 17; 115, 116, 117) für das Fluid aufweist, wobei das Fluid stromabwärts des Fluideinlasses (7) an einer ersten Verzweigung (22; 122) in zwei Teilströme aufgeteilt wird, die zu unterschiedlichen Kühlmantel-Segmenten führen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit solch einem Gehäuse (1) sowie ein Kraftfahrzeug mit solch einer elektrischen Maschine.The invention relates to a housing (1), in particular for an electrical machine, with a fluid inlet (7); a fluid outlet (8); a cooling jacket (3; 103) extending in a housing wall extending from the fluid inlet (7) to the fluid outlet (8) and annularly surrounding a central axis (2) and permeable by fluid; the cooling jacket (3; 103) being subdivided into a plurality of circumferentially adjacent cooling jacket segments (9, 10, 11; 109, 110, 111) each having a segment inlet (12, 13, 14; 112, 113 , 114) and a segment output (15, 16, 17; 115, 116, 117) for the fluid, wherein the fluid downstream of the fluid inlet (7) at a first branch (22; 122) is divided into two sub-streams, which lead to different cooling jacket segments. Moreover, the invention relates to an electric machine with such a housing (1) and a motor vehicle with such an electric machine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit einem Kühlmantel, eine elektrische Maschine mit solch einem Gehäuse sowie ein Kraftfahrzeug mit solch einer elektrischen Maschine.The invention relates to a housing with a cooling jacket, an electric machine with such a housing and a motor vehicle with such an electric machine.

Aus dem Stand der Technik sind elektrische Maschinen bekannt, deren Stator von einem den Stator umgebenden Kühlmantel gekühlt wird. Der Kühlmantel wird durch einen mäanderförmigen Kühlkanal ausgebildet, der von einem Kühlmedium durchströmt wird. Eine solche Kühlmantel-Kühlung für eine elektrische Maschine ist aus der EP 0 967 708 A2 bekannt. Bei derartigen Kühlmantelkühlungen ist jedoch eine Kühlwirkung in Umfangsrichtung nicht gleichmäßig verteilt, da die Kühlwirkung am Kühlmedium-Eingang größer ist als am Kühlmedium-Ausgang, da das Kühlmedium auf dem Weg vom Kühlmedium-Eingang bis zum Kühlmedium-Ausgang kontinuierlich Wärmeenergie aufnimmt.Electrical machines are known from the prior art, the stator of which is cooled by a cooling jacket surrounding the stator. The cooling jacket is formed by a meandering cooling channel through which a cooling medium flows. Such a cooling jacket cooling for an electric machine is from the EP 0 967 708 A2 known. In cooling jacket cooling of this type, however, a cooling effect in the circumferential direction is not uniformly distributed, since the cooling effect at the cooling medium inlet is greater than at the cooling medium outlet, since the cooling medium continuously absorbs thermal energy on the way from the cooling medium inlet to the cooling medium outlet.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gehäuse mit einem verbesserten Kühlmantel bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit einem Gehäuse gemäß Anspruch 1, einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 10 und einem Fahrzeug gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.An object of the invention is to provide a housing with an improved cooling jacket. This object is achieved with a housing according to claim 1, an electric machine according to claim 10 and a vehicle according to claim 11. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Gehäuse, insbesondere für eine elektrische Maschine, bereitgestellt, mit einem Fluideinlass; einem Fluidauslass; einem sich vom Fluideinlass zum Fluidauslass erstreckenden, in einer Gehäusewandung ausgebildeten Kühlmantel, der ringartig eine Mittelachse umgibt (wobei sich „ringartig“ auf die Querschnittsebene senkrecht zur Mittelachse bezieht) und von Fluid durchströmbar ist; wobei der Kühlmantel in mehrere, in Umfangsrichtung (um die Mittelachse herum) benachbarte Kühlmantel-Segmente unterteilt ist, von denen jedes einen Segment-Eingang und einen Segment-Ausgang für das Fluid aufweist, wobei das Fluid stromabwärts des Fluideinlasses an einer ersten Verzweigung in zwei Teilströme aufgeteilt wird, die zu unterschiedlichen Kühlmantel-Segmenten führen. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels ist, dass sich durch die Aufteilung in mehrere Kühlmantel-Segmente, das kühle Fluid vor oder zu Beginn der Aufnahme von Wärmeenergie auf mehrere Kühlmantel-Segmente aufgeteilt wird und somit der Eintrag des kühlen Fluids (Kühlmedium) trotz eines einzigen Fluideinlasses an mehreren Stellen in Umfangsrichtung stattfindet. Auf diese Art und Weise kann in Umfangsrichtung gesehen eine gleichmäßigere Kühlung erreicht werden.According to one embodiment of the invention, a housing, in particular for an electrical machine, is provided, with a fluid inlet; a fluid outlet; a cooling jacket extending in a housing wall extending from the fluid inlet to the fluid outlet and annularly surrounding a central axis ("annularly" referring to the cross-sectional plane perpendicular to the central axis) and permeable by fluid; wherein the cooling jacket is subdivided into a plurality of circumferentially (around the central axis) adjacent cooling jacket segments, each having a segment inlet and a segment outlet for the fluid, the fluid downstream of the fluid inlet at a first branch in two Partial flows is divided, leading to different cooling jacket segments. The advantage of this embodiment is that is divided by the division into several cooling jacket segments, the cool fluid before or at the beginning of the absorption of heat energy to several cooling jacket segments and thus the entry of the cool fluid (cooling medium) despite a single fluid inlet several places in the circumferential direction takes place. In this way, seen in the circumferential direction, a more uniform cooling can be achieved.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Kühlmantel-Segmente zumindest ein erstes und zweites Kühlmantel-Segment auf, deren Segment-Eingänge mit dem Fluideinlass und deren Segment-Ausgänge mit dem Fluidauslass verbunden sind, wobei der Segment-Eingang des zweiten Kühlmantel-Segments unter Umleitung (insbesondere des mäanderförmigen Kühlkanals) des ersten Kühlmantel-Segments mit dem Fluideinlass verbunden ist und der Segment-Ausgang des ersten Kühlmantel-Segments unter Umleitung (insbesondere des mäanderförmigen Kühlkanals) des zweiten Kühlmantel-Segments mit dem Fluidauslass verbunden ist.According to a further exemplary embodiment of the invention, the cooling jacket segments have at least one first and second cooling jacket segment whose segment inputs are connected to the fluid inlet and whose segment outputs are connected to the fluid outlet, the segment inlet of the second cooling jacket segment being under Diverting (in particular of the meandering cooling channel) of the first cooling jacket segment is connected to the fluid inlet and the segment output of the first cooling jacket segment is connected with diversion (in particular of the meandering cooling channel) of the second cooling jacket segment with the fluid outlet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Umleitung jeweils mittels einer Bypassleitung realisiert, die in Umfangsrichtung verläuft.According to a further embodiment of the invention, the bypass is realized in each case by means of a bypass line which extends in the circumferential direction.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist jedes Kühlmantel-Segment einen mäanderförmigen Kühlkanal auf, an dessen einem Ende der Segment-Eingang des Kühlmantel-Segments und an dessen anderem Ende der Segment-Ausgang des Kühlmantel-Segments ausgebildet ist. Der mäanderförmige Kühlkanal verteilt das Fluid großflächig und unter guter Flächenausnutzung über die zu kühlende Fläche.According to a further embodiment of the invention, each cooling jacket segment has a meandering cooling channel, at one end of the segment input of the cooling jacket segment and at the other end of the segment output of the cooling jacket segment is formed. The meandering cooling channel distributes the fluid over a large area and with good surface utilization over the surface to be cooled.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die mäanderförmigen Kühlkanäle der Kühlmantel-Segmente so ausgerichtet, dass jeweils zwei benachbarte, geradlinige Abschnitte angepasst sind, ein Fluid in den Kühlkanälen in entgegengesetzte Richtungen zu führen, wobei die geradlinigen Abschnitte quer, insbesondere senkrecht, zu einer Umfangsrichtung ausgerichtet sind.According to a further embodiment of the invention, the meandering cooling channels of the cooling jacket segments are aligned so that each two adjacent rectilinear sections are adapted to guide a fluid in the cooling channels in opposite directions, wherein the rectilinear sections transversely, in particular perpendicular, to a circumferential direction are aligned.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung teilt sich einer der Teilströme, stromabwärts der ersten Verzweigung, an einer zweiten Verzweigung wiederum in zwei Teilströme auf, die zu unterschiedlichen Kühlmantel-Segmenten führen. Damit sind zumindest drei Kühlmantel-Segmente vorhanden, so dass die Kühlwirkung noch gleichmäßiger in Umfangsrichtung verteilt ist.According to a further exemplary embodiment of the invention, one of the partial flows, downstream of the first branch, in turn divides at a second branch into two partial flows which lead to different cooling jacket segments. Thus, at least three cooling jacket segments are present, so that the cooling effect is even more evenly distributed in the circumferential direction.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse mit insgesamt drei Kühlmantel-Segmenten versehen, wobei in der Umfangsrichtung das erste, das zweite und ein drittes Kühlmantel-Segment nacheinander in dieser Reihenfolge angeordnet sind.According to a further embodiment of the invention, the housing is provided with a total of three cooling jacket segments, wherein in the circumferential direction, the first, the second and a third cooling jacket segment are successively arranged in this order.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Segment-Eingang des ersten Kühlmantel-Segments mit dem Fluideinlass verbunden und der Segment-Ausgang des ersten Kühlmantel-Segments unter Umleitung (insbesondere des mäanderförmigen Kühlkanals) des zweiten und dritten Kühlmantel-Segments mit dem Fluidauslass verbunden, sowie der Segment-Eingang des zweiten Kühlmantel-Segments unter Umleitung (insbesondere des mäanderförmigen Kühlkanals) des ersten Kühlmantel-Segments mit dem Fluideinlass verbunden und der Segment-Ausgang des zweiten Kühlmantel-Segments unter Umleitung (insbesondere des mäanderförmigen Kühlkanals) des dritten Kühlmantel-Segments mit dem Fluidauslass verbunden, und ferner der Segment-Eingang des dritten Kühlmantel-Segments unter Umleitung (insbesondere des mäanderförmigen Kühlkanals) des ersten und zweiten Kühlmantel-Segments mit dem Fluideinlass verbunden und der Segment-Ausgang des dritten Kühlmantel-Segments mit dem Fluidauslass verbunden.According to a further embodiment of the invention, the segment input of the first cooling jacket segment is connected to the fluid inlet and the segment output of the first Cooling jacket segment with diversion (in particular of the meandering cooling channel) of the second and third cooling jacket segment connected to the fluid outlet, and the segment input of the second cooling jacket segment with diversion (in particular of the meandering cooling channel) of the first cooling jacket segment connected to the fluid inlet and the segment output of the second cooling jacket segment with diversion (in particular of the meandering cooling channel) of the third cooling jacket segment connected to the fluid outlet, and also the segment input of the third cooling jacket segment with diversion (in particular of the meandering cooling channel) of the first and second cooling jacket segment connected to the fluid inlet and the segment output of the third cooling jacket segment connected to the fluid outlet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Fluid ein Kühl- oder Kältemittel. Insbesondere ist das Kühl- oder Kältemittel eine Flüssigkeit.According to a further embodiment of the invention, the fluid is a coolant or refrigerant. In particular, the coolant or refrigerant is a liquid.

Darüber hinaus stellt die Erfindung eine elektrische Maschine mit solch einem Gehäuse und ein Kraftfahrzeug mit solch einer elektrischen Maschine bereit.In addition, the invention provides an electric machine with such a housing and a motor vehicle with such an electric machine.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:

1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Gehäuses für eine elektrische Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Kühlmantels, insbesondere mit Blick auf ein erstes Kühlmantel-Segment, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Kühlmantels aus 2 aus einer anderen Perspektive, insbesondere mit Blick auf ein zweites Kühlmantel-Segment;
4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Kühlmantels aus den 2 und 3 aus einer anderen Perspektive, insbesondere mit Blick auf ein drittes Kühlmantel-Segment;
5 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Gehäuses aus 1 mit eingezeichnetem Kühlmantel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Kühlmantels, insbesondere mit Blick auf ein erstes Kühlmantel-Segment, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Kühlmantels aus 6 aus einer anderen Perspektive, insbesondere mit Blick auf ein zweites und drittes Kühlmantel-Segment;
8 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Kühlmantels aus den 6 und 7 aus einer anderen Perspektive, insbesondere mit Blick auf ein drittes Kühlmantel-Segment.

Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. These drawings show:

1 shows a three-dimensional view of a housing for an electric machine according to an embodiment of the invention;
2 shows a three-dimensional representation of a cooling jacket, in particular with regard to a first cooling jacket segment, according to an embodiment of the invention;
3 shows a three-dimensional representation of the cooling jacket 2 from a different perspective, especially with regard to a second cooling jacket segment;
4 shows a three-dimensional representation of the cooling jacket of the 2 and 3 from a different perspective, especially with regard to a third cooling jacket segment;
5 shows a three-dimensional view of the housing 1 with drawn cooling jacket according to an embodiment of the invention;
6 shows a three-dimensional representation of a cooling jacket, in particular with regard to a first cooling jacket segment, according to an embodiment of the invention;
7 shows a three-dimensional representation of the cooling jacket 6 from a different perspective, especially with regard to a second and third cooling jacket segment;
8th shows a three-dimensional representation of the cooling jacket of the 6 and 7 from a different perspective, especially with regard to a third cooling jacket segment.

1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Gehäuses 1 für eine elektrische Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elektrische Maschine ist ein elektromechanischer Wandler, beispielsweise ein Elektromotor oder Generator. Das Gehäuse 1 ist beispielsweise im Wesentlichen hohlzylinderförmig, wobei eine Mittelachse 2 des Gehäuses 1 einer Mittelachse des Hohlzylinders entspricht. Das Gehäuse 1 ist aus Metall gegossen, vorzugsweise aus Aluminium. Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein Rotor (nicht dargestellt) um die Mittelachse 2 drehbar gelagert, der mit einem bezüglich des Gehäuses 1 ortsfesten Stator (nicht dargestellt) zusammenwirkt. In der Gehäusewandung des Gehäuses 1 ist ein Kühlmantel ausgebildet, der im Folgenden näher erläutert wird. Der Kühlmantel muss jedoch nicht zwangsläufig in der Gehäusewandung ausgebildet sein, sondern kann auch als separates Bauteil ausgebildet sein, welches, beispielsweise konzentrisch, auf der Innenseite oder der Außenseite der Gehäusewandung angeordnet ist, beispielsweise eingebettet in ein hohlzylinderförmiges Bauteil oder in Form von nicht-eingebetteten Leitungen. 1 shows a three-dimensional view of a housing 1 for an electric machine according to an embodiment of the invention. The electric machine is an electromechanical converter, for example an electric motor or generator. The housing 1 For example, is substantially hollow cylindrical, with a central axis 2 of the housing 1 a central axis of the hollow cylinder corresponds. The housing 1 is cast of metal, preferably of aluminum. Inside the case 1 is a rotor (not shown) about the central axis 2 rotatably mounted, with a respect to the housing 1 stationary stator (not shown) cooperates. In the housing wall of the housing 1 a cooling jacket is formed, which will be explained in more detail below. However, the cooling jacket need not necessarily be formed in the housing wall, but may also be formed as a separate component, which is arranged, for example concentrically, on the inside or the outside of the housing, for example, embedded in a hollow cylindrical member or in the form of non-embedded Cables.

Die 2 bis 4 zeigen dreidimensionale Darstellungen des Kühlmantels 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel aus unterschiedlichen Perspektiven. Insbesondere zeigen die Figuren die Form des Kühlmantels 3, wie dieser in der Gehäusewandung eingebettet ist. Dies kann beispielsweise durch ein Gießverfahren realisiert werden, indem beim Gießen des Gehäuses 1 in der Gehäusewandung ein Gießkern in der Form der gezeigten Abbildungen eingelegt wird.The 2 to 4 show three-dimensional representations of the cooling jacket 3 according to one embodiment from different perspectives. In particular, the figures show the shape of the cooling jacket 3 how it is embedded in the housing wall. This can be realized, for example, by a casting process by casting the housing 1 a casting core in the form of the illustrations shown is inserted in the housing wall.

Der erfindungsgemäße Kühlmantel 3 wird durch Kühlkanäle 4, 5, 6 gebildet, in die über einen einzigen Fluideinlass 7 ein Fluid einleitbar ist, welches nach dem Durchströmen der Kühlkanäle über einen einzigen Fluidauslass 8 aus dem Kühlmantel 3 abführbar ist. Das Fluid ist dabei ein Kühl- oder Kältemittel, insbesondere in Form einer Flüssigkeit, eines Kühl- oder Kältekreislauf. Die Kühlkanäle 4 bis 6 des Kühlmantels 3 sind in Form eines Hohlzylinders angeordnet, dessen Mittelachse der Mittelachse 2 entspricht. Der Kühlmantel 3 ist in mehrere Kühlmantel-Segmente 9, 10 und 11 unterteilt, die in den Figuren in unterschiedlichen Füllmustern dargestellt sind. Das Kühlmantel-Segment 9 bzw. der Kühlkanal 4 ist mit einer Schraffur in Form gestrichelter Linien versehen, die in den 2 bis 4 von rechts unten nach links oben verläuft. Das Kühlmantel-Segment 10 bzw. der Kühlkanal 5 ist mit einer Schraffur in Form durchgehender Linien versehen, die in den 2 bis 4 von rechts unten nach links oben verläuft. Das Kühlmantel-Segment 11 bzw. der Kühlkanal 6 ist mit einer Schraffur in Form durchgehender Linien versehen, die in den 2 bis 4 von links unten nach rechts oben verläuft. Jedes Kühlmantel-Segment 9, 10, 11 wird durch einen, insbesondere mäanderförmigen, Kühlkanal 4, 5, 6 ausgebildet. Jeder dieser mäanderförmigen Kühlkanäle 4, 5, 6 erstreckt sich innerhalb eines Zylindersegments der hohlzylindrischen Form des Kühlmantels 3. Ein mäanderförmiger Kühlkanalverlauf ist bevorzugt, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und es sind auch andere Kühlkanalverläufe möglich, beispielsweise axial oder in Umfangsrichtung (bzgl. Mittelachse 2) verlaufende Kühlkanalabschnitte, welche über Querverbindungen verbunden sind. Die Mäanderform der Kühlkanäle 4, 5, 6 wird erreicht durch in Axialrichtung (bzgl. Mittelachse 2) verlaufende, geradlinige Kühlkanalabschnitte, deren Längsenden abwechselnd verbunden sind. Jedes dieser Kühlmantel-Segmente 9 bis 11 hat einen Segment-Eingang 12, 13, 14 und einen Segment-Ausgang 15, 16, 17. Genauer bildet jeweils ein Ende des Kühlkanals 4, 5, 6 des jeweiligen Kühlmantel-Segments 9, 10, 11 den Segment-Eingang 12, 13, 14 und das andere Ende des Kühlkanals 4, 5, 6 den Segment-Ausgang 15, 16, 17. Die Kühlmantel-Segmente 9, 10, 11 sind in Umfangsrichtung gesehen (bzgl. Mittelachse 2) nacheinander und benachbart zueinander angeordnet. Ausgehend von dem Fluideinlass 7 wird der Kühlmantel 3 durch ein erstes Kühlmantel-Segment 9, ein zweites Kühlmantel-Segment 10 und ein drittes Kühlmantel-Segment 11 gebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf drei Kühlmantel-Segmente beschränkt. Der Kühlmantel 3 könnte auch in zwei oder mehr als drei Kühlmantel-Segmente unterteilt sein. Alle der Segment-Eingänge 12, 13, 14 sind mit dem Fluideinlass 7 verbunden und alle der Segment-Ausgänge 15, 16, 17 sind mit dem Fluidauslass 8 verbunden. Dies wird dadurch erreicht, dass jeder der Segment-Eingänge 12, 13, 14 unter Umleitung der anderen Kühlmantel-Segmente, genauer der mäanderförmigen Kühlkanäle dieser anderen Segmente, oder direkt (d.h. umleitungsfrei bzw. ohne dazwischenliegende andere Kühlmantel-Segmente) mit dem Fluideinlass 7 verbunden ist. Ebenso ist jeder der Segment-Ausgänge 15, 16, 17 unter Umleitung der anderen Kühlmantel-Segmente, genauer der mäanderförmigen Kühlkanäle dieser anderen Segmente, oder direkt (d.h. umleitungsfrei bzw. ohne dazwischenliegende andere Kühlmantel-Segmente) mit dem Fluidauslass 8 verbunden ist. Diese Umleitung wird durch Bypassleitungen 18, 19, 20, 21 realisiert, die in Umfangsrichtung innerhalb der Hohlzylinderform des Kühlmantels 3 verlaufen. Auch wenn die Bypassleitungen in den Figuren in dem Muster der Kühlmantel-Segmente dargestellt sind, sind sie im Rahmen dieser Beschreibung nicht als Bestandteil der Kühlmantel-Segmente zu betrachten, sondern verbinden die Kühlmantel-Segmente untereinander, mit dem Fluideinlass 7 oder dem Fluidauslass 8.The cooling jacket according to the invention 3 is through cooling channels 4 . 5 . 6 formed into the via a single fluid inlet 7 a fluid can be introduced, which after flowing through the cooling channels via a single fluid outlet 8th from the cooling jacket 3 is deductible. The fluid is a coolant or refrigerant, in particular in the form of a liquid, a cooling or refrigeration cycle. The cooling channels 4 to 6 of the cooling jacket 3 are arranged in the form of a hollow cylinder whose central axis of the central axis 2 equivalent. The cooling jacket 3 is in several cooling jacket segments 9 . 10 and 11 divided, which are shown in the figures in different Füllmustern. The cooling jacket segment 9 or the cooling channel 4 is provided with a hatching in the form of dashed lines, which in the 2 to 4 from bottom right to top left. The cooling jacket segment 10 or the cooling channel 5 is in shape with a hatching continuous lines provided in the 2 to 4 from bottom right to top left. The cooling jacket segment 11 or the cooling channel 6 is provided with a hatching in the form of continuous lines in the 2 to 4 from bottom left to top right. Each cooling jacket segment 9 . 10 . 11 is by a, in particular meandering, cooling channel 4 . 5 . 6 educated. Each of these meandering cooling channels 4 . 5 . 6 extends within a cylinder segment of the hollow cylindrical shape of the cooling jacket 3 , A meandering cooling channel course is preferred, however, the invention is not limited thereto and other cooling channel courses are possible, for example axially or in the circumferential direction (with respect to the central axis 2 ) extending cooling channel sections, which are connected via cross connections. The meander shape of the cooling channels 4 . 5 . 6 is achieved by in the axial direction (with respect 2 ) extending, rectilinear cooling duct sections whose longitudinal ends are alternately connected. Each of these cooling jacket segments 9 to 11 has a segment input 12 , 13, 14 and a segment output 15 . 16 . 17 , More precisely, one end forms the cooling channel 4 . 5 . 6 of the respective cooling jacket segment 9 . 10 . 11 the segment input 12 . 13 . 14 and the other end of the cooling channel 4 . 5 , 6 the segment output 15 . 16 . 17 , The cooling jacket segments 9 . 10 . 11 are seen in the circumferential direction (with respect to the central axis 2 ) are arranged successively and adjacent to each other. Starting from the fluid inlet 7 becomes the cooling jacket 3 through a first cooling jacket segment 9 , a second cooling jacket segment 10 and a third cooling jacket segment 11 educated. However, the invention is not limited to three cooling jacket segments. The cooling jacket 3 could also be divided into two or more than three cooling jacket segments. All of the segment inputs 12 . 13 . 14 are with the fluid inlet 7 connected and all of the segment outputs 15 . 16 . 17 are with the fluid outlet 8th connected. This is achieved by having each of the segment inputs 12 . 13 . 14 Redirecting the other cooling jacket segments, more precisely the meandering cooling channels of these other segments, or directly (ie without diversion or without intervening other cooling jacket segments) with the fluid inlet 7 connected is. Likewise, each of the segment outputs 15 . 16 . 17 Redirecting the other cooling jacket segments, more precisely the meandering cooling channels of these other segments, or directly (ie bypass-free or without intervening other cooling jacket segments) with the fluid outlet 8th connected is. This diversion is through bypass lines 18 . 19 . 20 . 21 realized in the circumferential direction within the hollow cylindrical shape of the cooling jacket 3 run. Although the bypass lines in the figures are shown in the pattern of the cooling jacket segments, they are not to be considered as part of the cooling jacket segments in the context of this description, but connect the cooling jacket segments with each other, with the fluid inlet 7 or the fluid outlet 8th ,

Genauer ist stromabwärts des Fluideinlasses 7 eine erste Verzweigung 22 vorgesehen, welche den Fluidstrom in zwei Teilströme aufteilt. Einer der Teilströme führt direkt zum Segment-Eingang 12 des ersten Kühlmantel-Segments 9. Der andere Teilstrom führt über die Bypassleitung 18 zu einer zweiten Verzweigung 23. Die zweite Verzweigung 23 teilt den Teilstrom der Bypassleitung 18 wiederum in zwei Teilströme auf, von denen einer direkt zum Segment-Eingang 13 des zweiten Kühlmantel-Segments 10 führt und der andere über die Bypassleitung 19 zu dem Segment-Eingang 14 des dritten Kühlmantel-Segments 11 führt. Über die Querschnittsauslegung der Bypassleitungen 18 bis 21 kann mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Aufteilung der Teilströme auf die verschiedenen Kühlmantel-Segmente erreicht werden. Der Segment-Ausgang 15 des ersten Kühlmantel-Segments 9 führt über die Bypassleitung 20 zu einer dritten Verzweigung 24, an welcher der Segment-Ausgang 16 des zweiten Kühlmantel-Segments 10 und die Bypassleitung 20 zusammengeführt werden und über die Bypassleitung 21 weiter zu einer vierten Verzweigung 25 geführt werden, an der die Bypassleitung 21 mit dem Segment-Ausgang 17 des dritten Kühlmantel-Segments 11 zusammengeführt und zum Fluidauslass 8 geführt wird. Selbstverständlich kann im Rahmen dieser Erfindung die Strömungsrichtung auch umgekehrt werden, so dass das Bezugszeichen 7 einen Fluidauslass und das Bezugszeichen 8 einen Fluideinlass kennzeichnet.More specifically, downstream of the fluid inlet 7 a first branch 22 provided, which divides the fluid flow into two partial streams. One of the partial flows leads directly to the segment input 12 of the first cooling jacket segment 9 , The other partial flow leads via the bypass line 18 to a second branch 23 , The second branch 23 divides the partial flow of the bypass line 18 turn into two sub-streams, one of which directly to the segment input 13 of the second cooling jacket segment 10 leads and the other via the bypass line 19 to the segment input 14 of the third cooling jacket segment 11 leads. About the cross-sectional design of the bypass lines 18 to 21 can be achieved by simple means a uniform division of the partial flows on the various cooling jacket segments. The segment output 15 of the first cooling jacket segment 9 leads via the bypass line 20 to a third branch 24 at which the segment output 16 of the second cooling jacket segment 10 and the bypass line 20 be merged and on the bypass line 21 on to a fourth branch 25 be guided, at the bypass line 21 with the segment output 17 of the third cooling jacket segment 11 merged and to the fluid outlet 8th to be led. Of course, in the context of this invention, the flow direction can also be reversed, so that the reference numeral 7 a fluid outlet and the reference numeral 8th denotes a fluid inlet.

5 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des Gehäuses 1 aus 1, wobei in 5 der in die Gehäusewandung eingebettete Kühlmantel angedeutet ist. Der in 5 angedeutete Kühlmantel entspricht dem vorstehend beschriebenen Prinzip, ist jedoch im Vergleich zu dem in den 4 bis 6 gezeigten Kühlmantel 3 etwas modifiziert. Dieser modifizierte Kühlmantel 103 wird nachfolgend anhand der 6 bis 8 etwas genauer erläutert, wobei nur Unterschiede zum vorstehend beschriebenen Kühlmantel 3 beschrieben werden. Im Übrigen wird, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die Beschreibung des Kühlmantels 3 verwiesen. 5 shows a three-dimensional view of the housing 1 out 1 , where in 5 the embedded in the housing wall cooling jacket is indicated. The in 5 indicated cooling jacket corresponds to the principle described above, but is compared to that in the 4 to 6 shown cooling jacket 3 something modified. This modified cooling jacket 103 is described below on the basis of 6 to 8th explained in more detail, with only differences to the cooling jacket 3 described above are described. Incidentally, in order to avoid repetition, the description of the cooling jacket 3 directed.

Der Kühlmantel 103 ist ebenfalls in drei Kühlmantel-Segmente unterteilt. Eine erste Verzweigung 122 ist jedoch nicht wie die Verzweigung 22 direkt beim Fluideinlass 7, sondern weiter stromabwärts angeordnet. So ist beim Kühlmantel 103 zwischen dem Fluideinlass 7 und der ersten Verzweigung 122 ein mäanderförmiger Kühlkanal 126 zwischengeschaltet ist. Dies hat bauraumtechnische Vorteile. Die erste Verzweigung 122 teilt den Fluidstrom vom Fluideinlass 7 in zwei Teilströme auf. Einer der Teilströme führt direkt zum Segment-Eingang 112 des ersten Kühlmantel-Segments 109. Der andere Teilstrom führt über die Bypassleitung 118 zu einer zweiten Verzweigung 123. Die zweite Verzweigung 123 teilt den Teilstrom der Bypassleitung 118 wiederum in zwei Teilströme auf, von denen einer direkt zum Segment-Eingang 113 des zweiten Kühlmantel-Segments 110 führt und der andere über die Bypassleitung 119 zu dem Segment-Eingang 114 des dritten Kühlmantel-Segments 111 führt. Der Segment-Ausgang 115 des ersten Kühlmantel-Segments 109 führt über die Bypassleitung 120 zu einer dritten Verzweigung 124, an welcher der Segment-Ausgang 116 des zweiten Kühlmantel-Segments 110 und die Bypassleitung 120 zusammengeführt werden und über die Bypassleitung 121 weiter zu einer vierten Verzweigung 125 geführt werden, an der die Bypassleitung 121 mit dem Segment-Ausgang 117 des dritten Kühlmantel-Segments 111 zusammengeführt und zum Fluidauslass 108 geführt werden.The cooling jacket 103 is also divided into three cooling jacket segments. A first branch 122 but not like the branch 22 directly at the fluid inlet 7 but further downstream. This is the case with the cooling jacket 103 between the fluid inlet 7 and the first branch 122, a meandering cooling channel 126 is interposed. This has installation space technical advantages. The first branch 122 divides the fluid flow from the fluid inlet 7 into two partial streams. One of the partial flows leads directly to the segment input 112 of the first cooling jacket segment 109 , The other partial flow leads over the bypass line 118 to a second branch 123 , The second branch 123 divides the partial flow of the bypass line 118 turn into two sub-streams, one of which directly to the segment input 113 of the second cooling jacket segment 110 leads and the other via the bypass line 119 to the segment input 114 of the third cooling jacket segment 111 leads. The segment output 115 of the first cooling jacket segment 109 leads over the bypass line 120 to a third branch 124 at which the segment output 116 of the second cooling jacket segment 110 and the bypass line 120 be merged and via the bypass line 121 continue to a fourth branch 125 are performed at the bypass line 121 with the segment output 117 of the third cooling jacket segment 111 merged and to the fluid outlet 108 be guided.

Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, this illustration and description is to be considered illustrative or exemplary, and not restrictive, and is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. The mere fact that certain features are mentioned in various dependent claims is not intended to imply that a combination of these features could not be used to advantage.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0967708 A2 [0002]

Claims

Housing (1), in particular for an electrical machine, with a fluid inlet (7); a fluid outlet (8); a cooling jacket (3; 103) extending in a housing wall extending from the fluid inlet (7) to the fluid outlet (8) and annularly surrounding a central axis (2) and permeable by fluid; wherein the cooling jacket (3; 103) is subdivided into a plurality of circumferentially adjacent cooling jacket segments (9,10,11; 109,110,111), each of which has a segment inlet (12,13,14; 112,113) , 114) and a segment output (15, 16, 17; 115, 116, 117) for the fluid, wherein the fluid downstream of the fluid inlet (7) at a first branch (22; 122) is divided into two sub-streams leading to different cooling jacket segments.

Housing (1) according to Claim 1 wherein the cooling jacket segments (9, 10, 11, 109, 110, 111) have at least one first and second cooling jacket segments (9, 10, 109, 110) whose segment inputs (12, 13, 112, 113 ) are connected to the fluid inlet (8) with the fluid inlet (7) and its segment outlets (15, 16; 115, 116), the segment inlet (16; 116) of the second cooling jacket segment (10; bypassing the first cooling jacket segment (9, 109) is connected to the fluid inlet (7) and the segment outlet (15, 115) of the first cooling jacket segment (9, 109) is diverted with the second cooling jacket segment (10; 110) is connected to the fluid outlet (8).

Housing (1) according to Claim 2 wherein the bypass is realized in each case by means of a bypass line (18, 19, 20, 21, 118, 119, 120, 121), which runs in the circumferential direction.

Housing (1) according to one of the preceding claims, wherein each cooling jacket segment (9, 10, 11; 109, 110, 111) has a meandering cooling channel (4, 5, 6), at one end of which the segment input (12 , 13, 14, 112, 113, 114) of the cooling jacket segment and at the other end of which the segment outlet (15, 16, 17, 115, 116, 117) of the cooling jacket segment is formed.

Housing (1) according to Claim 4 wherein the meander-shaped cooling channels (4, 5, 6) of the cooling jacket segments (9, 10, 11; 109, 110, 111) are aligned such that two adjacent rectilinear sections are respectively adapted, a fluid in the cooling channels (4 , 5, 6) in opposite directions, the rectilinear portions being oriented transversely to a circumferential direction.

Housing (1) according to one of the preceding claims, wherein one of the partial flows, downstream of the first branch (22; 122), at a second branch (23; 123), in turn subdivides into two partial flows leading to different cooling jacket segments (10; 11, 110, 111).

Housing (1) according to one of the preceding claims, with a total of three cooling jacket segments (9, 10, 11, 109, 110, 111), wherein in the circumferential direction the first, the second and a third cooling jacket segment (9, 10, 11, 109, 110, 111) are sequentially arranged in this order.

Housing (1) according to Claim 7 wherein the segment input (12; 112) of the first cooling jacket segment (9; 109) is connected to the fluid inlet (7), and the segment outlet (15) of the first cooling jacket segment (9) is bypassed; third segment of the cooling jacket segment (10; 109) is connected to the fluid inlet (7) and the segment outlet (16; 116) of the second cooling jacket segment (10; 110) is connected to the fluid outlet (8) while bypassing the third cooling jacket segment (11; 111) and the segment inlet (14; 114) of the third cooling jacket segment (11; 111) is connected to the fluid inlet (7) by diverting the first and second cooling jacket segments (9, 10, 109, 110); Segment output (17; 117) of the third cooling jacket segment (11; 111) is connected to the fluid outlet (8).

Housing (1) according to one of the preceding claims, wherein the fluid is a refrigerant or refrigerant.

Electric machine with a housing (1) according to one of the preceding claims.

Motor vehicle with an electric machine according to Claim 10 ,