DE102018212795A1

DE102018212795A1 - Coolant management element, cooling system and electrical machine

Info

Publication number: DE102018212795A1
Application number: DE102018212795.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Rauchschwalbe; Martin Hoffmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN110784070B; CN110784070A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Kühlmittelleitelement (100) für ein Kühlsystem zur Kühlung einer elektrischen Maschine, mit einem zylinderförmigen Grundkörper (10), welcher in einem montierten Zustand zumindest einen Teilabschnitt eines Gehäuses der elektrischen Maschine umschließt, wobei der zylinderförmige Grundkörper (10) aus mindestens zwei ringförmig ausgebildeten Teilelementen (11) ausgebildet ist, welche in Axialrichtung (R) des Kühlmittelleitelements (100) hintereinander angeordnet sind, und wobei benachbart zueinander angeordnete Teilelemente (11) miteinander verbunden sind.The invention relates to a coolant guide element (100) for a cooling system for cooling an electrical machine, with a cylindrical base body (10) which, in an assembled state, encloses at least a portion of a housing of the electrical machine, the cylindrical base body (10) comprising at least two ring-shaped partial elements (11) is formed, which are arranged one behind the other in the axial direction (R) of the coolant directing element (100), and partial elements (11) arranged adjacent to one another are connected to one another.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlmittelleitelement für ein Kühlsystem zur Kühlung einer elektrischen Maschine. Weiter betrifft die Erfindung ein entsprechendes Kühlsystem sowie eine elektrische Maschine.The invention relates to a coolant guide element for a cooling system for cooling an electrical machine. The invention further relates to a corresponding cooling system and an electrical machine.

Aus der DE 10 2014 112 223 A1 ist eine Kühleinrichtung zur Kühlung einer elektrischen Maschine mit einer Flüssigkeit bekannt. Die Kühleinrichtung umfasst einen Mantel, welcher aus Kunststoff gefertigt ist. Auf der Innenseite des Mantels sind eine Mehrzahl von axial ausgerichteten Rippen vorgesehen. Der Mantel ist einstückig ausgebildet und weist mindestens einen axial verlaufenden Schlitz auf, so dass bei einer Montage des Mantels auf einem Gehäuse der elektrischen Maschine der Mantel derart weit aufgeweitet wird, dass der Mantel in radialer Richtung über das Gehäuse geschoben werden kann. Die Schlitz verläuft entlang einer Rippe, welche dadurch in zwei Rippenhälften geteilt ist. Zumindest in einer der Rippenhälften sind zwei Öffnungen ausgebildet, durch welche jeweils eine Schraube hindurchgeführt werden kann, welche selbstschneidend in der anderen Rippenhälfte befestigt werden kann. Zur Montage der Schrauben in den Öffnungen sind Vertiefungen in dem Mantel vorgesehen.From the DE 10 2014 112 223 A1 a cooling device for cooling an electrical machine with a liquid is known. The cooling device comprises a jacket which is made of plastic. A plurality of axially aligned ribs are provided on the inside of the jacket. The jacket is formed in one piece and has at least one axially extending slot, so that when the jacket is mounted on a housing of the electrical machine, the jacket is expanded to such an extent that the jacket can be pushed over the housing in the radial direction. The slot runs along a rib, which is thereby divided into two rib halves. At least in one of the rib halves, two openings are formed, through which a screw can be passed in each case and which can be fastened in the other rib half in a self-tapping manner. To mount the screws in the openings, depressions are provided in the casing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmittelleitelement und ein Kühlsystem zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine Kühlleistung weiter verbessert werden kann und welche sich durch eine vereinfachte Montage und einen vereinfachten Aufbau auszeichnen.The invention has for its object to provide a coolant guide element and a cooling system, by means of which a cooling performance can be further improved and which are characterized by a simplified assembly and a simplified structure.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object of the invention is achieved with the features of the independent claims. Preferred refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.

Das Kühlmittelleitelement gemäß der Erfindung weist einen zylinderförmigen Grundkörper auf, welcher in einem montierten Zustand zumindest einen Teilabschnitt eines Gehäuses der elektrischen Maschine umschließt, wobei der zylinderförmige Grundkörper aus mindestens zwei ringförmig ausgebildeten Teilelementen ausgebildet ist, welche in Axialrichtung des Kühlmittelleitelements hintereinander angeordnet sind, und wobei benachbart zueinander angeordnete Teilelemente miteinander verbunden sind.The coolant guide element according to the invention has a cylindrical base body which, in an assembled state, encloses at least a partial section of a housing of the electrical machine, the cylindrical base body being formed from at least two ring-shaped partial elements which are arranged one behind the other in the axial direction of the coolant guide element, and wherein sub-elements arranged adjacent to one another are connected to one another.

Das Kühlmittelleitelement gemäß der Erfindung ist aus mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei Teilelementen ausgebildet, welche in einem montierten Zustand in einer Reihe hintereinander angeordnet sind, so dass diese Teilelemente ein längliches, zylinderförmiges Kühlmittelleitelement ausbilden, welches in einem an dem Gehäuse montierten Zustand zumindest einen Teilabschnitt bzw. einen Teilbereich einer in Axialrichtung des Gehäuses gerichteten Länge des Gehäuses umschließt. Die Teilelemente sind aufeinander gestapelt angeordnet. Durch ein Zusammensetzen des Kühlmittelleitelements aus mehreren einzelnen Teilelementen kann die Größe des Kühlmittelleitelements, insbesondere die Länge des Kühlmittelleitelements, in Axialrichtung des Kühlmittelleitelements individuell je nach Bedarf angepasst und ausgebildet werden. Vorzugsweise weisen die Teilelemente alle einen gleichen Aufbau auf, so dass nur ein Werkzeug erforderlich ist, um die einzelnen Teilelemente herzustellen. Die Fertigung des gesamten Kühlmittelleitelements kann dadurch wesentlich vereinfacht werden. Trotz der einfachen Fertigung kann mit dem Kühlmittelleitelement eine hohe Kühlleistung erreicht werden. Die Teilelemente sind jeweils ringförmig, insbesondere kreisrund, ausgebildet, so dass sie das Gehäuse einer elektrischen Maschine, beispielsweise ein Gehäuses eines Stators, um die gesamte Außenumfangsfläche des Gehäuses umschließen können. Im montierten Zustand sind die benachbart zueinander angeordneten Teilelemente derart miteinander verbunden, dass sie dicht aneinander abschließen, so dass kein Spalt zwischen den Teilelementen ausgebildet ist und damit ein ungewolltes Austreten von Kühlmedium aus dem Kühlmittelleitelement verhindert werden kann.The coolant conduction element according to the invention is formed from at least two, preferably more than two sub-elements, which are arranged in a row one behind the other in an assembled state, so that these sub-elements form an elongated, cylindrical coolant conduction element which, in a state mounted on the housing, has at least one Partial section or a portion of a length of the housing directed in the axial direction of the housing. The sub-elements are stacked on top of each other. By assembling the coolant guide element from a plurality of individual partial elements, the size of the coolant guide element, in particular the length of the coolant guide element, can be individually adapted and designed in the axial direction of the coolant guide element as required. The partial elements preferably all have the same structure, so that only one tool is required to produce the individual partial elements. The production of the entire coolant conduction element can thereby be considerably simplified. Despite the simple manufacture, a high cooling capacity can be achieved with the coolant guide element. The sub-elements are each annular, in particular circular, so that they can enclose the housing of an electrical machine, for example a housing of a stator, around the entire outer peripheral surface of the housing. In the assembled state, the sub-elements arranged adjacent to one another are connected to one another in such a way that they close to one another, so that no gap is formed between the sub-elements and an undesired escape of cooling medium from the coolant-conducting element can thus be prevented.

Die Teilelemente können beispielsweise mittels einer Rastverbindung miteinander verbunden sein. Eine Rastverbindung ermöglicht eine schnelle Montage der Teilelemente zur Ausbildung des Kühlmittelleitelements. Die Rastverbindung kann beispielsweise aus Vorsprüngen und Ausnehmungen ausgebildet sein, wobei Vorsprünge eines Teilelements in an einem benachbart angeordneten Teilelement ausgebildete Ausnehmungen eingreifen können. Hierdurch kann eine Art puzzleartige Rastverbindung zwischen den Teilelementen ausgebildet werden. Die Rastverbindung erfolgt vorzugsweise über die radialen Stirnseiten der Teilelemente, welche im montierten Zustand an radialen Stirnseiten des jeweiligen benachbarten Teilelementes anliegen können.The sub-elements can be connected to one another, for example, by means of a snap-in connection. A snap-in connection enables the sub-elements to be assembled quickly to form the coolant-conducting element. The latching connection can be formed, for example, from projections and recesses, wherein projections of a partial element can engage in recesses formed on an adjacent partial element. In this way, a kind of puzzle-like latching connection can be formed between the sub-elements. The snap-in connection is preferably made via the radial end faces of the partial elements, which in the assembled state can rest against radial end faces of the respective adjacent partial element.

Um eine gezielte und kontrollierte Führung des Kühlmediums, wie beispielsweise Wasser, entlang der Innenumfangsfläche des Kühlmittelleitelements erreichen zu können, kann es vorgesehen sein, dass jedes Teilelement an einer nach radial innen zeigenden Umfangsfläche des jeweiligen Teilelements mindestens ein Führungselement zur Führung eines Kühlmediums aufweist, wobei sich das Führungselement radial entlang der Umfangsfläche des Teilelements erstrecken kann. Die Führungselemente sind vorzugsweise derart angeordnet, dass das Kühlmedium beim Strömen entlang der Innenumfangsfläche des Kühlmittelleitelements um die Führungselemente herumströmen muss, so dass der Weg des Kühlmediums entlang des Kühlmittelleitelements und damit auch entlang des zu kühlenden Gehäuses der elektrischen Maschine verlängert wird, wodurch eine besonders effiziente Kühlung über die gesamte Umfangsfläche des Gehäuses der elektrischen Maschine erreicht werden kann. Die Führungselemente weisen vorzugsweise jeweils eine Länge auf, welche kleiner ist als eine Länge der Innenumfangsfläche des Teilelements, so dass ein Spalt ausgebildet ist, über welchen das Kühlmedium an dem Führungselement vorbei fließen kann. Bevorzugt weist jedes Teilelement zwei oder mehr Führungselemente auf, welche hintereinander in radialer Richtung angeordnet sind. Die Führungselemente eines Teilelementes sind vorzugsweise beabstandet zueinander angeordnet, so dass ein Spalt zwischen den Führungselementen ausgebildet ist, durch welchen das Kühlmedium fließen kann.In order to be able to achieve a targeted and controlled guidance of the cooling medium, such as water, along the inner peripheral surface of the coolant guide element, it can be provided that each partial element has at least one guide element for guiding a cooling medium on a radially inward facing peripheral surface of the respective partial element, wherein the guide element can extend radially along the peripheral surface of the partial element. The guide elements are preferably arranged such that the cooling medium flows around the inside circumferential surface of the coolant guide element Guide elements must flow around, so that the path of the cooling medium is extended along the coolant guide element and thus also along the housing of the electrical machine to be cooled, as a result of which particularly efficient cooling can be achieved over the entire peripheral surface of the housing of the electrical machine. The guide elements preferably each have a length that is less than a length of the inner circumferential surface of the partial element, so that a gap is formed through which the cooling medium can flow past the guide element. Each sub-element preferably has two or more guide elements which are arranged one behind the other in the radial direction. The guide elements of a partial element are preferably arranged at a distance from one another, so that a gap is formed between the guide elements through which the cooling medium can flow.

Bevorzugt kann ein Führungselement eine Länge derart aufweisen, dass sich das Führungselement über 1/3 bis 2/3 einer Länge der Umfangsfläche des Teilelements erstrecken kann. In Abhängigkeit der Anzahl an Führungselementen pro Teilelement verlängert bzw. verkürzt sich vorzugsweise auch die Länge des Führungselements, da die Führungselemente eines Teilelements vorzugsweise hintereinander und nicht nebeneinander angeordnet sind. Ist nur ein Führungselement pro Teilelement vorgesehen, weist dieses vorzugsweise eine relativ große Länge auf. Umso mehr Führungselemente pro Teilelement vorgesehen sind, umso kürzer ist vorzugsweise auch deren Länge. Um eine symmetrische Ausbildung der Teilelemente zu erreichen und um einen gleichmäßigen Fluss des Kühlmediums zu erreichen, sind die Führungselemente eines Teilelements vorzugsweise gleich lang ausgebildet.A guide element can preferably have a length such that the guide element can extend over 1/3 to 2/3 of a length of the peripheral surface of the partial element. Depending on the number of guide elements per partial element, the length of the guide element is preferably also lengthened or shortened, since the guide elements of a partial element are preferably arranged one behind the other and not next to one another. If only one guide element is provided per sub-element, it preferably has a relatively large length. The more guide elements are provided per sub-element, the shorter their length is preferably. In order to achieve a symmetrical design of the sub-elements and to achieve a uniform flow of the cooling medium, the guide elements of a sub-element are preferably of the same length.

Die Teilelemente eines Kühlmittelleitelements sind bevorzugt derart hintereinander angeordnet, dass das Führungselement eines ersten Teilelements versetzt zu einem Führungselement eines zweiten, benachbart angeordneten Teilelements positioniert ist. Durch die zueinander versetzte Anordnung der Führungselemente benachbarter Teilelemente sind auch die durch die Führungselemente ausgebildeten Spalte, durch welche das Kühlmedium hindurchfließen kann, versetzt zueinander angeordnet. Beim Durchströmen des Kühlmittelleitelements muss das Kühlmedium dadurch immer erst eine Strecke entlang bzw. parallel zu dem Führungselement in radialer Richtung des Kühlmittelleitelements strömen, bevor es beim Durchströmen eines durch die Führungselemente ausgebildeten Spaltes in axialer Richtung weiterströmen kann. Die Teilelemente eines Kühlmittelleitelements sind vorzugsweise baugleich ausgebildet, so dass auch die Führungselemente der Teilelemente baugleich ausgebildet sind. Dadurch kann die Herstellung wesentlich vereinfacht werden. Beim Montieren der Teilelemente können diese dann zueinander verdreht aneinander angeordnet werden bzw. zueinander verdreht aufeinander aufgesetzt werden. Bevorzugt sind benachbart zueinander angeordnete Teilelemente um 180° verdreht zueinander angeordnet bzw. aufeinander gestapelt.The partial elements of a coolant guide element are preferably arranged one behind the other in such a way that the guide element of a first partial element is positioned offset to a guide element of a second, adjacent partial element. Due to the offset arrangement of the guide elements of adjacent sub-elements, the gaps formed by the guide elements, through which the cooling medium can flow, are also offset from one another. As a result, when the coolant-conducting element flows through, the coolant always has to flow a distance along or parallel to the guide element in the radial direction of the coolant-conducting element before it can continue to flow in the axial direction when flowing through a gap formed by the guide elements. The sub-elements of a coolant-conducting element are preferably of identical construction, so that the guide elements of the sub-elements are also of identical construction. This can significantly simplify production. When assembling the sub-elements, they can then be arranged rotated with respect to one another or placed on one another rotated with respect to one another. Sub-elements arranged adjacent to one another are preferably arranged rotated by 180 ° to one another or stacked on one another.

Die Führungselemente der Teilelemente sind vorzugsweise jeweils in Form einer Rippe ausgebildet. Die Führungselemente weisen damit vorzugsweise eine längliche Stegform auf. Die Führungselemente stehen bevorzugt von der Oberfläche der nach radial innen zeigenden Umfangsfläche der Teilelemente hervor. Die Führungselemente weisen vorzugsweise eine wesentlich geringere Breite auf, als die Teilelemente breit sind. Vorzugsweise beträgt die Breite der Führungselemente weniger als 1/8 der Breite der Teilelemente.The guide elements of the sub-elements are preferably each in the form of a rib. The guide elements thus preferably have an elongated web shape. The guide elements preferably protrude from the surface of the peripheral surface of the partial elements pointing radially inwards. The guide elements preferably have a substantially smaller width than the partial elements are wide. The width of the guide elements is preferably less than 1/8 of the width of the sub-elements.

Angeordnet sind die Führungselemente bevorzugt mittig einer Breite des jeweiligen Teilelements. Durch diese Anordnung der Führungselemente können diese den Teilelementen eine erhöhte Stabilität und Steifigkeit geben, da die Führungselemente auch die Funktion einer Art Versteifungsrippe übernehmen können.The guide elements are preferably arranged in the center of a width of the respective sub-element. This arrangement of the guide elements can give the partial elements increased stability and rigidity, since the guide elements can also take on the function of a type of stiffening rib.

Die Teilelemente sind mit den Führungselementen vorzugsweise einstückig ausgebildet.The sub-elements are preferably formed in one piece with the guide elements.

Das Kühlmittelleitelement und damit die einzelnen Teilelemente zusammen mit ihren Führungselementen können aus einem Kunststoffmaterial oder einem Metallmaterial ausgebildet sein. Wird ein Metallmaterial verwendet, kann dieses beispielsweise Aluminium oder Magnesium enthalten. Beispielsweise kann das Kühlmittelleitelement bzw. können die Teilelemente in Form eines Blechteils ausgebildet sein.The coolant conduction element and thus the individual partial elements together with their guide elements can be formed from a plastic material or a metal material. If a metal material is used, it can contain aluminum or magnesium, for example. For example, the coolant conduction element or the partial elements can be designed in the form of a sheet metal part.

Die Erfindung sieht ferner ein Kühlsystem zur Kühlung einer elektrischen Maschine vor, welches eine Einlassöffnung zur Zuführung eines Kühlmediums, eine Auslassöffnung zur Abführung eines Kühlmediums, eine Kühllaufbahn, entlang welcher während eines Kühlvorgangs aus der Einlassöffnung austretendes Kühlmedium fließt und entlang welcher während des Kühlvorgangs das Kühlmedium zu der Auslassöffnung fließt, aufweist, wobei an der Kühllaufbahn ein Kühlmittelleitelement ausgebildet ist, welches wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann.The invention further provides a cooling system for cooling an electrical machine, which has an inlet opening for supplying a cooling medium, an outlet opening for discharging a cooling medium, a cooling track, along which cooling medium flows out of the inlet opening during a cooling process and along which the cooling medium flows during the cooling process flows to the outlet opening, wherein a coolant guide element is formed on the cooling track, which can be designed and developed as described above.

Das Kühlmittelleitelement kann die Kühllaufbahn jeweils überdecken, so dass das Kühlmedium kontrolliert zwischen der Kühllaufbahn und dem Kühlmittelleitelement geführt werden kann.The coolant guide element can cover the cooling track in each case, so that the coolant can be guided between the coolant track and the coolant guide element in a controlled manner.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt ferner mittels einer elektrischen Maschine, welche ein Gehäuse aufweist, wobei an einer Außenumfangsfläche ein Kühlsystem angeordnet ist, welches wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann.The object according to the invention is also achieved by means of an electrical machine, which has a housing, a cooling system being arranged on an outer circumferential surface and which can be designed and developed as described above.

Die elektrische Maschine kann beispielsweise als ein Elektromotor eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.The electrical machine can be designed, for example, as an electric motor of a motor vehicle.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung anhand der nachfolgenden Figuren näher dargestellt.Further measures improving the invention are described in more detail below with reference to the description of preferred embodiments of the invention with reference to the following figures.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kühlmittelleitelements gemäß der Erfindung,
2 eine schematische Darstellung eines Teilelements des in 1 gezeigten Kühlmittelleitelements.

Show it:

1 1 shows a schematic illustration of a coolant guide element according to the invention,
2 is a schematic representation of a partial element of the in 1 coolant guide elements shown.

1 zeigt ein Kühlmittelleitelement 100 gemäß der Erfindung. Dieses weist einen zylinderförmigen Grundkörper 10 auf, welcher in einem wie in 1 gezeigten montierten Zustand umfangsseitig geschlossen ist. 1 shows a coolant element 100 according to the invention. This has a cylindrical base body 10 on which one in like in 1 shown assembled state is closed on the circumference.

Der zylinderförmige Grundkörper 10 ist mehrteilig ausgebildet, indem der zylinderförmige Grundkörper 10 aus mehreren ringförmig ausgebildeten Teilelementen 11 zusammengesetzt ist. Bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung ist der zylinderförmige Grundkörper 10 aus vier ringförmig ausgebildeten Teilelementen 11 ausgebildet, welche in Axialrichtung R des Kühlmittelleitelements 100 und damit auch in Axialrichtung R des zylinderförmigen Grundkörpers 10 hintereinander angeordnet sind. Die Teilelemente 11 sind damit aufeinander gestapelt angeordnet. Die Teilelemente 11 sind derart dicht aneinander angeordnet, dass kein Spalt zwischen den Teilelementen 11 ausgebildet ist.The cylindrical body 10 is formed in several parts by the cylindrical base body 10 from several ring-shaped partial elements 11 is composed. At the in 1 The embodiment shown is the cylindrical base body 10 from four ring-shaped partial elements 11 trained which in the axial direction R of the coolant element 100 and thus also in the axial direction R of the cylindrical body 10 are arranged one behind the other. The sub-elements 11 are stacked on top of each other. The sub-elements 11 are so close together that there is no gap between the sub-elements 11 is trained.

Benachbart zueinander angeordnete Teilelemente 11 sind im montierten Zustand, wie in 1 gezeigt ist, miteinander verbunden. Die Teilelemente 11 sind dabei mittels einer Rastverbindung miteinander verbunden. Zur Ausbildung der Rastverbindung können, wie in 2 zu erkennen ist, an den Teilelementen 11 Vorsprünge 12 und Ausnehmungen 13 ausgebildet sein, wobei Vorsprünge 12 eines Teilelements 11 in die jeweiligen Ausnehmungen 13 eines benachbart angeordneten Teilelements 11 eingreifen können, um eine rastende Verbindung benachbarter Teilelemente 11 ausbilden zu können.Sub-elements arranged adjacent to each other 11 are in the assembled state, as in 1 is shown interconnected. The sub-elements 11 are connected to each other by means of a snap connection. To form the locking connection, as in 2 can be recognized by the sub-elements 11 projections 12 and recesses 13 be formed with projections 12 of a sub-element 11 into the respective recesses 13 an adjacent sub-element 11 can intervene to a latching connection of adjacent sub-elements 11 to be able to train.

Wie bei dem in 2 einzeln dargestellten Teilelement 11 zu erkennen ist, können an einer ersten nach axial außen zeigenden Stirnseite 14 des Teilelements 11 die Vorsprünge 12, hier drei Vorsprünge 12, angeordnet sein und an einer gegenüberliegenden zweiten nach axial außen zeigenden Stirnseite 15 des Teilelements 11 können die Ausnehmungen 13, hier drei Ausnehmungen 13, angeordnet sein. Die Ausnehmungen 13 weisen hier eine rechteckige U-Form auf. Die Vorsprünge 12 sind ebenfalls rechteckförmig ausgebildet.Like the one in 2 individually shown sub-element 11 can be seen, can on a first axially facing end face 14 of the sub-element 11 the ledges 12 , here three tabs 12 , be arranged and on an opposite second axially outwardly facing end face 15 of the sub-element 11 can the recesses 13 , here three recesses 13 , be arranged. The recesses 13 have a rectangular U-shape here. The tabs 12 are also rectangular.

Es ist aber auch möglich, dass an den Stirnseiten 14, 15 der Teilelemente 11 sowohl Ausnehmungen 13 als auch Vorsprünge 12 ausgebildet sind.But it is also possible that on the end faces 14 . 15 of the sub-elements 11 both recesses 13 as well as ledges 12 are trained.

An einer nach radial innen zeigenden Umfangsfläche 16 der Teilelemente 11 weisen die Teilelemente 11 jeweils Führungselemente 17 zur Führung des Kühlmediums auf. Die Führungselemente 17 erstrecken sich radial entlang der Umfangsfläche 16 der Teilelemente 11.On a peripheral surface pointing radially inwards 16 of the sub-elements 11 point the sub-elements 11 each guide elements 17 to guide the cooling medium. The leadership elements 17 extend radially along the peripheral surface 16 of the sub-elements 11 ,

Jedes Teilelement 11 weist mehrere Führungselemente 17 auf, wobei bei der in 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung die Teilelemente 11 jeweils drei Führungselemente 17 aufweisen, welche hintereinander und damit in Reihe angeordnet sind. Die Führungselemente 17 eines Teilelementes 11 sind beabstandet zueinander angeordnet, so dass zwischen den Führungselementen 17 eines Teilelements 11 ein Spalt 18 ausgebildet ist, durch welchen das Kühlmedium hindurchfließen kann.Every sub-element 11 has several guide elements 17 on, with the in 1 and 2 Design shown the sub-elements 11 three guide elements each 17 have, which are arranged one behind the other and thus in series. The leadership elements 17 of a sub-element 11 are spaced from each other so that between the guide elements 17 of a sub-element 11 A gap 18 is formed, through which the cooling medium can flow.

Das Kühlmedium K strömt, wie in 1 anhand der eingezeichneten Strömungslinie zu erkennen ist, entlang den Führungselementen 17 und damit parallel zu den Führungselementen 17, bis es zu einem Spalt 18 gelangt, durch welches das Kühlmedium K hindurchfließen kann und damit um das jeweilige Führungselement 17 herum strömen kann. Die Spalte 18 der einzelnen Teilelemente 11 sind versetzt zu den Spalten 18 benachbarter Teilelemente 11 angeordnet.The cooling medium K flows like in 1 can be seen from the drawn flow line, along the guide elements 17 and thus parallel to the guide elements 17 until there is a crack 18 passes through which the cooling medium K can flow through and thus around the respective guide element 17 can flow around. The gap 18 of the individual sub-elements 11 are offset to the columns 18 neighboring sub-elements 11 arranged.

Die Führungselemente 17 weisen eine Länge in radialer Richtung der Teilelemente 11 auf, welche sich hier ungefähr über 1/3 einer Länge der Umfangsfläche 16 des Teilelements 11 erstreckt.The leadership elements 17 have a length in the radial direction of the sub-elements 11 on, which here is about 1/3 of a length of the peripheral surface 16 of the sub-element 11 extends.

Die Führungselemente 17 weisen eine wesentlich größere Länge als Breite auf, so dass die Führungselemente 17 relativ schmal im Vergleich zu der Breite der Teilelemente 11 ausgebildet sind.The leadership elements 17 have a much greater length than width, so that the guide elements 17 relatively narrow compared to the width of the sub-elements 11 are trained.

Die Führungselemente 17 sind jeweils in Form einer Rippe ausgebildet. Die Führungselemente 17 stehen von der Umfangsfläche 16 der Teilelemente 11 hervor.The leadership elements 17 are each in the form of a rib. The leadership elements 17 stand from the peripheral surface 16 of the sub-elements 11 out.

Angeordnet sind die Führungselemente 17 mittig einer Breite des Teilelements 11, wobei sich die Breite des Teilelements 11 in Axialrichtung R des Teilelements 11 und damit des Kühlmittelleitelements 100 erstreckt.The management elements are arranged 17 center of a width of the sub-element 11 , the width of the sub-element 11 in the axial direction R of subelement 11 and thus the coolant element 100 extends.

Die Teilelemente 11 sind einstückig mit den Führungselementen 17 ausgebildet.The sub-elements 11 are in one piece with the guide elements 17 educated.

Wie in 1 zu erkennen ist, sind die Teilelemente 11 des Kühlmittelleitelements 100 derart hintereinander angeordnet, dass das Führungselement 17 eines ersten Teilelements 11 versetzt zu einem Führungselement 17 eines zweiten, benachbart angeordneten Teilelements 11 positioniert ist. Durch die zueinander versetzte Anordnung der Führungselemente 17 benachbarter Teilelemente 11 sind auch die durch die Führungselemente 17 ausgebildeten Spalte 18, durch welche das Kühlmedium K hindurchfließen kann, versetzt zueinander angeordnet. Beim Durchströmen des Kühlmittelleitelements 100 muss das Kühlmedium K dadurch immer erst eine Strecke entlang bzw. parallel zu dem Führungselement 17 in radialer Richtung des Kühlmittelleitelements 100 strömen, bevor es beim Durchströmen eines durch die Führungselemente 17 ausgebildeten Spaltes 18 in Axialrichtung R des Kühlmittelleitelements 100 weiterströmen kann.As in 1 the sub-elements can be seen 11 of the coolant element 100 arranged in such a way that the guide element 17 of a first sub-element 11 offset to a guide element 17 of a second, adjacent sub-element 11 is positioned. Due to the staggered arrangement of the guide elements 17 neighboring sub-elements 11 are also those through the guide elements 17 trained column 18 through which the cooling medium K can flow through, offset from each other. When flowing through the coolant element 100 the cooling medium K as a result, always a distance along or parallel to the guide element 17 in the radial direction of the coolant guide element 100 flow before it flows through one through the guide elements 17 trained gap 18 in the axial direction R of the coolant element 100 can continue to flow.

Die Teilelemente 11 eines Kühlmittelleitelements 100 sind baugleich ausgebildet, so dass auch die Führungselemente 17 der Teilelemente 11 baugleich ausgebildet sind. Beim Montieren der Teilelemente 11 werden diese zueinander verdreht aneinander angeordnet bzw. zueinander verdreht aufeinander aufgesetzt. Bevorzugt sind benachbart zueinander angeordnete Teilelemente 11 um 180° verdreht zueinander angeordnet bzw. aufeinander gestapelt.The sub-elements 11 a coolant element 100 are constructed identically, so that the guide elements 17 of the sub-elements 11 are constructed identically. When assembling the sub-elements 11 these are arranged rotated with respect to one another or placed on one another rotated with respect to one another. Sub-elements arranged adjacent to one another are preferred 11 arranged rotated by 180 ° to each other or stacked on top of each other.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von den dargestellten Lösungen auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiven Einzelheiten räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The embodiment of the invention is not limited to the preferred embodiments specified above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solutions shown, even in the case of fundamentally different types. All of the features and / or advantages arising from the claims of the description or the drawings, including constructive details of spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention both individually and in the most varied of combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: KühlmittelleitelementKühlmittelleitelement
1010: Grundkörperbody
1111: Teilelementsubelement
1212: Vorsprunghead Start
1313: Ausnehmungrecess
1414: Stirnseitefront
1515: Stirnseitefront
1616: Umfangsflächeperipheral surface
1717: Führungselementguide element
1818: Spalt gap
RR: Axialrichtungaxially
KK: Kühlmediumcooling medium

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102014112223 A1 [0002]

Claims

Coolant element (100) for a cooling system for cooling an electrical machine, with a cylindrical base body (10) which, in an assembled state, encloses at least a partial section of a housing of the electrical machine, the cylindrical base body (10) comprising at least two ring-shaped partial elements ( 11), which are arranged one behind the other in the axial direction (R) of the coolant guide element (100), and partial elements (11) arranged adjacent to one another are connected to one another.

Coolant element (100) after Claim 1 , characterized in that the sub-elements (11) are connected to one another by means of a latching connection.

Coolant element (100) after Claim 1 or 2 , characterized in that each sub-element (11) has at least one guide element (17) for guiding a cooling medium (K) on a radially inward-facing peripheral surface (16) of the respective sub-element (11), the guide element (17) extending radially along the peripheral surface (16) of the partial element (11) extends.

Coolant element (100) after Claim 3 , characterized in that the guide element (17) has a length such that the guide element (17) extends over 1/3 to 2/3 of a length of the peripheral surface (16) of the partial element (11).

Coolant element (100) after Claim 3 or 4 , characterized in that the sub-elements (11) are arranged one behind the other in such a way that the guide element (17) of a first sub-element (11) is positioned offset to a guide element (17) of a second sub-element (11) arranged adjacent to one another.

Coolant element (100) according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the guide element (17) is designed in the form of a rib.

Coolant element (100) according to one of the Claims 3 to 6 , characterized in that the guide element (17) is arranged centrally of a width of the sub-element (11).

Cooling system for cooling an electrical machine, with an inlet opening for supplying a cooling medium, an outlet opening for removing the cooling medium, a cooling track along which cooling medium flows out of the inlet opening during a cooling process and along which the cooling medium flows to the outlet opening during the cooling process, wherein a coolant guide element (100) is arranged on the cooling track, which according to one of the Claims 1 to 7 is trained.

Electrical machine, with a housing, wherein a cooling system is arranged on an outer peripheral surface of the housing, which according to Claim 8 is trained.

Electrical machine after Claim 9 , wherein the electrical machine is designed as an electric motor of a motor vehicle.