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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein Systeme für einen Kühlmantel, der eine gleichmäßige Kühlung eines Elektromotors bereitstellt.
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HINTERGRUND UND ABRISS
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Ein Elektromotor kann betrieben werden, um durch Umwandeln elektrischer Energie in mechanische Energie über eine Interaktion zwischen einem Rotor und einem Stator Drehmoment zu produzieren. Beispielsweise kann das Bereitstellen elektrischer Energie für einen Elektromotor ein elektromagnetisches Feld produzieren, das einen Rotor (z. B. ein Element, das frei ist, sich um eine Achse zu bewegen) veranlassen kann, sich relativ zu einem Stator (z. B. einem stationär gehaltenen Element) zu drehen. In einigen Beispielen kann der Rotor Permanentmagneten und/oder magnetische Spulenwicklungen aufweisen, um ein Magnetfeld zu erzeugen, und der Stator kann einen Strom führen, der mit dem Magnetfeld des Rotors interagiert. In einigen Beispielen kann ein Elektromotor genutzt werden, um eine Last anzutreiben. Beispielsweise kann der Elektromotor in ein Fahrzeugsystem integriert werden, und kann genutzt werden, um das Fahrzeug teilweise oder vollständig mit Energie zu versorgen. Als ein weiteres Beispiel kann der Elektromotor als ein Generator operieren und kann an eine Energiespeichervorrichtung gekoppelt sein. Während des Betriebs des Elektromotors kann sich die Temperatur von Elektromotorkomponenten wie dem Stator und dem Rotor erhöhen.
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Verschiedene Ansätze zum Kühlen von Komponenten eines Elektromotors sind bereitgestellt. In einem Beispiel, wie in der US-Patentanmeldung Nr.
2008/0185924 gezeigt, vermitteln Masoudipour et al. einen Kühlmantel eines Elektromotors oder Generators, umfassend eine zylindrische innere Hülse, eine zylindrische äußere Hülse, die die innere Hülse koaxial umgibt und zwischen der äußeren Hülse und der inneren Hülse einen ringförmigen Raum ausbildet, und einen Durchgang, der sich innerhalb des ringförmigen Raums zwischen der äußeren Hülse und der inneren Hülse erstreckt. Der Durchgang mit einem gleichmäßigen Querschnitt kann ein durchgehender Windungsspfad sein, der sich entlang des Umfangs der inneren Hülse axial nach vorn und zurück erstrecken kann. Eine Kühlflüssigkeit kann durch den Durchgang strömen und Wärme von den Komponenten des Elektromotors oder Generators zurückgewinnen.
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Die Erfinder haben jedoch potenzielle Probleme mit solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel kann, wenn die Kühlflüssigkeit den Windungsdurchgang durchströmt, von den erwärmten Motorkomponenten auf die Kühlflüssigkeit übertragene Wärme verursachen, dass sich die Temperatur der Kühlflüssigkeit erhöht. Ein Anstieg in der Temperatur der Kühlflüssigkeit kann eine Reduzierung in der Fähigkeit der Kühlflüssigkeit, weiter Wärme aus den erwärmten Motorkomponenten zu extrahieren, während sich die Kühlflüssigkeit von einem Ende des Durchgangs zu einem anderen bewegt, verursachen, was in einer ungleichmäßigen Kühlung von Motorkomponenten resultiert. Beispielsweise können Motorkomponenten, die sich dichter am Einlass des Durchgangs befinden, im Verhältnis zu Motorkomponenten, die sich weiter vom Einlass entfernt befinden, in einem höheren Maß gekühlt werden. Eine ungleichmäßige Kühlung kann Wärmegradienten und heiße Stellen im Elektromotor verursachen, was eine Zustandsverschlechterung der Komponenten verursachen und ihre betriebliche Leistung reduzieren kann.
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In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein System für einen Kühlmantel eines Elektromotors in Angriff genommen werden, umfassend: einen Kanal, der sich entlang eines Umfangs einer Innenfläche des Kühlmantels zwischen einem Einlass und einem Auslass erstreckt, wobei sich ein Querschnitt des Kanals entlang des Umfangs vom Einlass zum Auslass allmählich ändert. Auf diese Weise, durch Einstellen einer Breite oder Höhe von Kühlkanälen über den Verlauf des Kühlmantels, kann eine einheitliche Kühlung aller Motorkomponenten erreicht werden.
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Als ein Beispiel kann ein zylindrischer Kühlmantel den Stator eines Elektromotors koaxial umgeben. Der einteilige Kühlmantel kann ein Gehäuse und einen durchgehenden Kanal, ausgebildet an einer Innenseite des Gehäuses, umfassen. Der mäandernde Kanal kann sich entlang des Umfangs der Innenseite um fingerähnliche Vorsprünge axial nach vorn und zurück erstrecken, sodass durch den Kanal in axialen Richtungen in der Nähe des Stators eine Kühlflüssigkeit strömen kann. Die Kühlflüssigkeit kann über einen einzelnen Einlass, der sich an einem oberen Teil des Mantels befindet, in den Kanal eintreten, und die Flüssigkeit kann sich hälftig teilen und in Richtung gegenüberliegender Seiten des Mantels strömen. Der Mantel kann einen oder mehrere Auslässe umfassen, die sich diametral gegenüber dem Einlass befinden, über welche die Kühlflüssigkeit den Mantel verlassen kann. Die Kanalbreite (der Querschnitt) kann sich über den Umfang des Mantels vom Einlass zum Auslass kontinuierlich ändern. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden fingerähnlichen Vorsprüngen kann sich in Richtung des Auslasses des Kanals verringern, was dazu führt, dass sich die Breite des Kanals über den Umfang des Mantels vom Einlass bis zum Auslass allmählich verringert. Aufgrund der Veränderung in der Breite des Kanals über den Verlauf des Kühlmantels kann eine Geschwindigkeit der durch den Kanal strömenden Kühlflüssigkeit in der Nähe des Auslasses des Kanals, verglichen mit jener in der Nähe des Einlasses, höher sein. In anderen Ausführungsformen kann die Kanalhöhe (der Querschnitt) über den Verlauf des Kühlmantels vom Einlass zum Auslass kontinuierlich variieren.
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Auf diese Weise, durch Veränderung einer Breite oder einer Höhe eines Kühlkanals über den Umfang eines zylindrischen Kühlmantels, kann für alle Bereiche der vom Kühlmantel umgebenen Motorkomponente eine gleichmäßige Kühlung erreicht werden. Aufgrund des Anstiegs in der Geschwindigkeit von durch den Kühlkanal strömender Kühlflüssigkeit in der Nähe des Auslasses des Kanals kann von der heißen Motorkomponente bis zur zirkulierenden Kühlflüssigkeit ein höheres Maß an Wärmeübertragung über Konvektion stattfinden, obwohl die Kühlflüssigkeit aufgrund von Akkumulation übertragener Wärme eine höhere Temperatur aufweisen kann. Der technische Effekt der Aufrechterhaltung einer gewünschten Wärmeübertragung von den Motorkomponenten auf die Kühlflüssigkeit über den gesamten Kühlmantel besteht darin, dass eine gleichmäßige Temperatur über die Umfangsfläche des Stators des Motors erreicht werden kann, wodurch sich die Motorfunktionalität verbessert und Zustandsverschlechterung reduziert wird.
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Es versteht sich, dass der vorstehende Abriss bereitgestellt ist, um in einer vereinfachten Form eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden, einzuführen. Er soll nicht dazu dienen, wichtige oder essenzielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands, dessen Schutzumfang durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche eindeutig definiert wird, zu bezeichnen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen begrenzt, die vorstehend oder in einem jeglichen Teil dieser Offenbarung angemerkte Nachteile beseitigen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein beispielhaftes Kühlsystem, gekoppelt an einen Elektromotor.
- 2A zeigt eine perspektivische Ansicht des Elektromotors, umfassend einen Kühlmantel.
- 2B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts des Elektromotors, umfassend den Kühlmantel.
- 3A zeigt eine perspektivische Ansicht des Kühlmantels der 2A-B.
- 3B zeigt eine Querschnittsansicht des Kühlmantels.
- 4A zeigt eine erste perspektivische Ansicht einer Hälfte des Kühlmantels.
- 4B zeigt eine zweite perspektivische Ansicht einer Hälfte des Kühlmantels.
- 5A zeigt eine Seitenansicht einer Hälfte des Kühlmantels.
- 5B zeigt eine Querschnittsansicht einer Hälfte des Kühlmantels.
- 6 zeigt eine entpackte Ansicht des gesamten Kühlmantels.
- 7 zeigt ein Diagramm von Temperaturprofilen von Kühlmänteln aus zwei verschiedenen Ausführungsformen.
- Die 2A-5B sind annähernd maßstabsgerecht gezeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung betrifft Systeme für einen Kühlmantel, der eine gleichmäßige Kühlung von Komponenten eines Elektromotors bereitstellt. Ein beispielhafter Elektromotor kann im Betrieb zur Wärmeverteilung an ein Kühlsystem gekoppelt sein, wie in 1 gezeigt. Ein Kühlmantel kann den Umfang eines Stators des Elektromotors umgeben, wie in den 2A-B gezeigt. 3A, B - 5A, B zeigen eine Vielzahl von Ansichten des Kühlmantels, isoliert vom Elektromotor. Der zylindrische Kühlmantel in einer entpackten Form ist in 6 zu sehen. Ein vergleichendes Diagramm von Temperaturprofilen über zwei separate Kühlmäntel zweier verschiedener Ausführungsformen ist in 7 gezeigt.
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1 zeigt ein Beispielsystem 100, umfassend einen Elektromotor und ein Ölkühlsystem zum Kühlen des Elektromotors. Wie veranschaulicht, umfasst das System 100 einen Elektromotor 104, der Wechselstrom- oder Gleichstrommotor sein kann, der durch Manipulieren eines elektromagnetischen Feldes Drehmoment um eine Welle 128 erzeugt. Der Elektromotor 104 kann über ein elektrisches System 106 mit Energie versorgt werden. In einigen Beispielen kann das elektrische System 106 eine Batterie, eine Steckdose, ein Generator oder eine beliebige andere geeignete elektrische Stromquelle sein. Ferner kann der Elektromotor 104 über die Welle 128 eine Last 108 antreiben. In einigen Beispielen kann die Welle 128 direkt an die Last 108 gekoppelt sein, während in anderen Beispielen die Welle 128 möglicherweise nicht direkt an die Last 108 gekoppelt ist. In einigen Beispielen kann eine Geschwindigkeit des Elektromotors 104 durch eine Steuerung 110 gesteuert werden.
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Wie in 1 veranschaulicht, kann das Motorsystem 100 ferner ein Kühlsystem 150 umfassen, das dem Elektromotor 104 Kühlung bereitstellen kann, um eine Temperatur des Elektromotors 104 während des Betriebs zu verringern. Das Kühlsystem 150 kann eine Kühlflüssigkeit durch den Elektromotor 104 zirkulieren, um Abwärme zu absorbieren und die erwärmte Kühlflüssigkeit an einen Wärmetauscher, beispielsweise einen Kühler 114 (z. B. einen Kühlerwärmetauscher), zu verteilen. In einem Beispiel kann die Kühlflüssigkeit ein dielektrisches Fluid, beispielsweise Öl, sein. In anderen Beispielen kann die Kühlflüssigkeit ein anderes geeignetes dielektrisches Fluid im Fall von direktem Kontakt mit der Statorumfangsfläche sein. In noch anderen Beispielen kann die Kühlflüssigkeit ein elektrisch leitfähiges Fluid wie Frostschutzmittel (z. B. ein Wasser-Glykol-Gemisch) sein, falls das Fluid nicht in direktem Kontakt mit einem anderen Element des Elektromotors steht, außer einem Kühlmantel selbst. Die Kühlflüssigkeit kann über den Kühlmantel, der den Umfang des Motors umgibt (und sich in vollflächigem Kontakt mit dem Motor befindet) zirkuliert werden.
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Der zylindrische Kühlmantel kann einen durchgehenden Kanal umfassen, der auf einer Innenfläche angeordnet ist, die um ineinandergreifende Finger mäandert, die von Seitenwänden der Innenfläche vorstehen, wobei der Kanal einen variablen Querschnitt umfasst, wobei sich der Querschnitt entlang jeder von einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte des Kühlmantels von einer Oberseite des Kühlmantels zu einer Unterseite des Kühlmantels verringert. Weitere Einzelheiten zum Kühlmantel sind in den 2A-B und 3A-B dargestellt. Die Kühlflüssigkeit kann von einer Öffnung, die sich an der Oberseite des Mantels befindet, in den Kanal eintreten, und nach dem Strömen durch den Kanal in jeder von der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte des Kühlmantels kann die Kühlflüssigkeit den Kanal durch eine oder mehrere Öffnungen, die sich an der Unterseite des Kühlmantels befinden, aus dem Kanal austreten, wobei die Oberseite und die Unterseite des Kühlmantels einen Winkelabstand von 180° aufweisen.
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Ein Gebläse 116 kann an den Kühler 114 gekoppelt sein, um einen Luftstrom durch den Kühler 114 aufrechtzuerhalten. In einigen Beispielen kann eine Gebläsegeschwindigkeit durch die Steuerung 110 gesteuert werden. Die Kühlflüssigkeit, die durch den Kühler 114 gekühlt wird, kann in einen Tank (nicht gezeigt) eintreten. Die Kühlflüssigkeit (hier auch als Kühlmittel bezeichnet) kann dann durch eine Kühlmittelpumpe 112 zurück zu dem Elektromotor oder zu einer anderen Komponente des Systems gepumpt werden. Ferner kann eine Position eines Kühlmittelventils 126 bestimmen, ob Kühlmittel von der Pumpe 112 zum Elektromotor 104 strömt, sodass Kühlmittel nur dann von der Pumpe 112 zum Elektromotor 104 strömen kann, wenn sich das Kühlmittelventil 126 in einer offenen Position befindet, und nicht von der Pumpe 112 zum Elektromotor 104 strömen kann, wenn sich das Kühlmittelventil 126 in einer geschlossenen Position befindet. Die Position des Kühlmittelventils 126 kann durch die Steuerung 110 gesteuert werden.
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Wie in 1 gezeigt, kann Kühlmittel vom Kühler 114 über eine Kühlmittelleitung 122 zur Pumpe 112 strömen; Kühlmittel kann von der Pumpe 112 über eine Kühlmittelleitung 124 zum Elektromotor 104 strömen, wenn das Ventil 126 offen ist; Kühlmittel kann von einem Kühlmittelsumpf des Elektromotors 104 über eine Kühlmittelleitung 120 zurück zum Kühler 114 strömen. Wenn Kühlmittel zum Kühler 114 zurückkehrt, kann der Kühler eine Temperatur des Kühlmittels vor der Rezirkulation reduzieren.
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Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem konkreten Beispiel gezeigt als Nur-Lese-Speicherchip 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus umfasst. Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von Sensoren empfangen, die an den Elektromotor 104 und andere Komponenten des Motorsystems 100 gekoppelt sind, einschließlich der vorher erörterten Signale und zusätzlich umfassend einen Messwert einer Kühlmitteltemperatur von einem Temperatursensor 132, der an die Pumpe 112 gekoppelt ist; und eine Motortemperatur von einem Temperatursensor 130, der an den Elektromotor 104 gekoppelt ist. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur auf der Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur ableiten.
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Nunmehr Bezug nehmend auf die 2A-B, ist eine detaillierte Ansicht des Elektromotors 104 gezeigt. 2A zeigt eine perspektivische Ansicht 200 des Elektromotors, umfassend einen Kühlmantel, und 2B zeigt eine Querschnittsansicht 250 des Elektromotors, umfassend den Kühlmantel. Der Elektromotor kann einen Rotor, einen Stator und eine Rotorwelle umfassen, sodass der Elektromotor ähnlich dem Elektromotor 104 aus 1 verwendet werden kann, und in einigen Beispielen als der Elektromotor aus 1 enthalten sein kann. Die mittlere Drehachse 298 des Elektromotors kann parallel zur z-Achse der Referenzachse 299 sein. Ferner ist die Querschnittsansicht 250 aus 2 durch einen axialen Schnitt in der y-z-Ebene definiert, wie durch Bezugsachsen 299 angegeben, um zu zeigen, dass ein Inneres des Elektromotors 201 gezeigt ist. Die axiale Schnittebene kann eine Achse 298 umfassen, sodass die axiale Schnittebene den Elektromotor 201 zweiteilt.
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Wie gezeigt, umfasst der Elektromotor 201 einen Rotor 214, einen Stator 210 und eine Rotorwelle 218. Der Stator 210 ist eine stationäre Komponente des Elektromotors 201 mit Endwicklungen 212. Der Stator 210 kann ein Hohlrohr sein, das andere Komponenten des Elektromotors umschließt, und darf sich während des Motorbetriebs nicht drehen, um der daran gekoppelten Last mechanische Leistung zuzuführen. Der Rotor 214 ist ein Hohlrohr, konzentrisch zum Stator 210, von solcher Größe, dass der Außenradius des Rotors 214 kleiner ist als der Innenradius des Stators 210, sodass der Rotor vollständig innerhalb des Stators 210 enthalten ist. Der Rotor 214 ist fest an einer Rotornabe 228 angebracht. Eine mittlere Achse von jedem von Rotor 214, Stator 210, Rotornabe 228 und Rotorwelle 218 kann kollinear mit der Achse 298 sein. Ferner ist die Rotornabe 228 fest an der Rotorwelle 218 montiert, sodass eine Rotordrehung direkt bewirken kann, dass sich die Rotornabe 228 und die Rotorwelle 218 um die mittlere Achse 298 drehen.
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Ein Kühlmantel 204 kann die Komponenten des Elektromotors 201, einschließlich des Rotors 214, des Stators 210 und der Rotorwelle 218, koaxial umgeben (umschließen). In einem Beispiel kann der Kühlmantel 204 in vollflächigem Kontakt mit dem Stator 210 sein. Der Kühlmantel kann einen Kanal umfassen, der einen Verriegelungsring entlang eines Umfangs einer Innenfläche ausbildet, wobei die Innenfläche in der Nähe des Stators 210 ist. Eine Kühlflüssigkeit kann über einen Einlass 206, der an einem oberen Abschnitt des Kühlmantels 204 positioniert ist, in den Kühlmantel eintreten, und dann kann die Kühlflüssigkeit über den Kanal durch den zylindrischen Kühlmantel zirkulieren. Die Kühlflüssigkeit kann über einen Auslass 208, der diametral gegenüber dem Einlass 206 positioniert ist, aus dem Kühlmantel austreten. Ein Querschnitt des Kanals kann sich zwischen dem Einlass 206 und dem Auslass 208 über jede Hälfte des Kühlmantels allmählich verringern.
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In einem weiteren Beispiel darf der Kühlmantel 204 nicht in vollflächigem Kontakt mit dem Stator 210 sein. Eine Aluminiumhülse 254 (in 2B durch eine gestrichelte Linie dargestellt) kann optional zwischen dem Stator 210 und dem Kanal des Kühlmantels 204 vorhanden sein, sodass die Kühlflüssigkeit nicht mit dem Stator 210 in Kontakt kommt. Als eine Kühlflüssigkeit kann in diesem Fall ein nicht dielektrisches Fluid verwendet werden. Das nicht dielektrische Fluid wird in dem Kühlmantel 204 von dem Einlass zu dem Auslass/den Auslässen vollständig eingeschlossen, sodass es keinen direkten Kontakt des Fluids mit irgendeinem Teil des Elektromotors gibt, mit Ausnahme des Kühlmantels selbst.
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Während des Betriebs des Elektromotors 201 können Komponenten des Motors erwärmt werden, und um die Möglichkeit einer Überhitzung und Bildung heißer Stellen zu reduzieren, kann eine Kühlflüssigkeit durch den Kühlmantel geleitet werden, der den Elektromotor umschließt, um die Wärme von den Elektromotorkomponenten zu absorbieren. Wenn die Kühlflüssigkeit vom Einlass zum Auslass strömt, kann Wärme von den Elektromotorkomponenten, beispielsweise dem Stator 210, zu der Kühlflüssigkeit geleitet werden. Wenn Wärme von der Kühlflüssigkeit gesammelt wird, kann die Temperatur der Kühlflüssigkeit ansteigen, was sich nachteilig auf die Fähigkeit der Kühlflüssigkeit auswirken kann, Wärme von dem Einlass weg weiter zu absorbieren. Folglich verringert sich der Querschnitt des Kanals zum Auslass hin (wo die Temperatur der Kühlflüssigkeit höher ist), sodass die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit zunimmt, wenn sie vom Einlass in Richtung des Auslasses strömt. Eine erhöhte Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit kann einen effizienten Wärmeübergang vom Stator auf die Kühlflüssigkeit gewährleisten, wodurch der Temperaturanstieg kompensiert wird.
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3A zeigt eine perspektivische Ansicht 300 des Kühlmantels 204 der 2A-B. Wie bereits dargelegt, kann der Kühlmantel 204 den Elektromotor umschließen. Der Kühlmantel 204 kann ein Außengehäuse 306 und eine Innenfläche 312 umfassen. Die Innenfläche 312 kann in vollflächigem Kontakt mit einem Stator des Elektromotors sein, der gekühlt wird. Der Kühlmantel kann als ein Hohlzylinder ausgebildet sein, wobei eine Achse L-L' seitlich durch die Mitte des Kühlmantels 204 (mittlere Achse des Zylinders) verlaufen kann.
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Ein Kanal 316 kann entlang der Wand der Innenfläche 312 ausgebildet sein, wobei der Kanal 316 von einer ersten Seitenwand 324 zu einer zweiten Seitenwand 236 der Innenfläche 312 entlang der Achse L-L' axial nach vorn und zurück verläuft. Der Kanal 316 kann ein einzelner durchgehender Durchgang sein, der um eine Vielzahl von fingerartigen Vorsprüngen 314 mäandert, die auf der Innenfläche 312 in einer verriegelten Weise angeordnet sind. Ein erster Satz fingerartiger Vorsprünge (hier auch als Finger bezeichnet) kann an der ersten Seitenwand 324 angebracht sein und kann in Richtung der zweiten Seitenwand 326 vorstehen, während ein zweiter Satz fingerartiger Vorsprünge an der zweiten Seitenwand 326 angebracht sein kann und in Richtung der ersten Seitenwand 324 vorstehen kann. Der erste Satz fingerartiger Vorsprünge kann sich mit dem zweiten Satz fingerartiger Vorsprünge abwechseln, wobei ein zum ersten Satz gehörender erster Finger einem zum zweiten Satz gehörenden zweiten Finger benachbart ist, der wiederum einem zum ersten Satz gehörenden dritten Finger benachbart sein kann. Auf diese Weise kann ein Finger aus dem ersten Satz fingerartiger Vorsprünge Finger aus dem zweiten Satz fingerartiger Vorsprünge auf beiden Seiten aufweisen, während ein Finger aus dem zweiten Satz fingerartiger Vorsprünge Finger aus dem ersten Satz fingerartiger Vorsprünge auf beiden Seiten aufweisen kann.
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Ein Einlass 206 des Kanals kann sich an einer Oberseite des Kühlmantels 204 befinden (zum Beispiel entsprechend der 0°-Position), über die eine Kühlflüssigkeit in den Durchgang 314 eintreten kann. Ein Auslass 208 des Kanals kann sich an einer Unterseite des Kühlmantels 204 (zum Beispiel entsprechend der 180°-Position) diametral gegenüber dem Einlass 206 befinden. Das Kühlfluid kann ein dielektrisches Fluid, beispielsweise Öl, umfassen.
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Die ineinandergreifenden Finger durchqueren den Kanal 316, und der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fingern bestimmt die Breite (den Querschnitt) des Kanals 316. Wie in Bezug auf 3B und 5A weiter ausgeführt würde, kann sich die Breite des Kanals 316 über den Verlauf des Umfangs der Innenfläche 312 ändern, wobei die Breite des Kanals 316 in der Nähe des Einlasses 206 am größten und die Breite des Kanals 316 in der Nähe des Auslasses 208 am kleinsten ist. Die Breite des Kanals 316 kann in mehreren Raten von der 0°-Position zur 180°-Position der Innenfläche 312 abnehmen. In einem Beispiel kann der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fingern 314 allmählich verringert werden, um die Breite des Kanals 316, der zwischen zwei Fingern verläuft, zu verringern. In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann die Kanalhöhe zwischen aufeinanderfolgenden Fingern anstelle der Kanalbreite über den Umfang des Mantels vom Einlass zum Auslass kontinuierlich variieren.
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3B zeigt eine Querschnittsansicht 350 des Kühlmantels 204 von 3A, aufgenommen entlang der gestrichelten Linie 322. Da der Kühlmantel 204 ein zylindrisches Element ist, kann der Querschnitt, aufgenommen entlang der Linie 322, kreisförmig sein. Die Querschnittsansicht zeigt Querschnitte des Kanals 316 zwischen einer Vielzahl von Fingern 314. Der Einlass 206 des Kanals 316 kann sich an der Oberseite des Kühlmantels 204 befinden, wobei die Position des Einlasses 206 als 0° des kreisförmigen Querschnitts definiert ist. Die Kühlflüssigkeit (beispielsweise Öl) kann über den Einlass 206 in den Kühlmantel 204 eintreten und sich dann in zwei verzweigen. Ein erster Teil (die Hälfte) der Kühlflüssigkeit kann durch eine erste Hälfte 352 des Kühlmantels 204 strömen, während ein zweiter Teil (die andere Hälfte) der Kühlflüssigkeit durch eine zweite Hälfte 354 des Kühlmantels 204 strömen kann. Die Kühlflüssigkeit kann aus dem Kühlmantel durch einen oder mehrere Auslässe 208 austreten, die diametral gegenüber dem Einlass 206 positioniert sind (beispielsweise entsprechend 180° des kreisförmigen Querschnitts). In einem Beispiel kann die Kühlflüssigkeit, die durch die erste Hälfte 352 des Kühlmantels 204 strömt, mit der Kühlflüssigkeit, die durch die zweite Hälfte 354 des Kühlmantels 204 strömt, am Auslass 208 zusammenlaufen und als ein einzelner Strom von Kühlflüssigkeit aus dem Kühlmantel austreten. In einem anderen Beispiel darf die Kühlflüssigkeit, die durch die erste Hälfte 352 des Kühlmantels 204 strömt, nicht mit der Kühlflüssigkeit, die durch die zweite Hälfte 354 des Kühlmantels 204 strömt, am Auslass 208 zusammenlaufen, und die zwei separaten Ströme verlassen den Kühlmantel über separate Auslässe. Die erste Hälfte 352 des Kühlmantels 204 ist um eine vertikale Achse 366 symmetrisch. Die zweite Hälfte 354 des Kühlmantels 204 ist ebenfalls um die vertikale Achse 366 symmetrisch. Die Einzelheiten des Kanals 316 und der ineinandergreifenden Finger 314 werden in 5A weiter erörtert, die die zweite Hälfte 354 des Kühlmantels 204 zeigt. Die für die zweite Hälfte beschriebenen Merkmale sind symmetrisch positioniert und für die erste Hälfte 352 (in 5A nicht gezeigt) identisch geformt und in ihrer Größe bemessen.
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Die 4A-B zeigen eine erste Ansicht 400 bzw. eine zweite perspektivische Ansicht 450 einer Hälfte des Kühlmantels 204 aus 3A-B. Die eine Hälfte des Kühlmantels 204 kann die zweite Hälfte 354 des gesamten Kühlmantels 204 sein, wie in 3B gezeigt. Bereits eingeführte Komponenten sind ähnlich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
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Der Kühlmantel 204 kann ein Gehäuse 306 umfassen, das eine Innenfläche 312 abschirmt. Der Umfang der Innenfläche, die sich in vollflächigem Kontakt oder in der Nähe des Elektromotors (beispielsweise ein Stator des Elektromotors) befindet, umfasst einen schlangenförmigen Kanal 316, der Kühlflüssigkeit führt. Ineinandergreifende fingerartige Vorsprünge 314 säumen den Umfang der Innenfläche 312 entlang des Kanals 316. Der Kanal 316 kann in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sein, und in jedem Segment kann der Kanal 316 sandwichartig zwischen zwei Fingern 314 positioniert sein. Die Breite des Kanals 316 kann durch den Abstand zwischen zwei benachbarten Fingern definiert sein. Als ein Beispiel kann der Abstand zwischen zwei Fingern 314 in mehreren Raten verringert werden, um die Breite des Kanals 316 allmählich zu reduzieren.
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5A zeigt eine Seitenansicht 500 einer Hälfte des Kühlmantels 204 aus 3A-B. 5B zeigt eine Querschnittsansicht 550 der Hälfte des Kühlmantels 204 aus 5A, wobei der Querschnitt entlang der A-A'-Achse genommen ist. Die eine Hälfte des Kühlmantels 204 kann die zweite Hälfte 352 des gesamten Kühlmantels 204 sein, wie in 3B gezeigt. Bereits eingeführte Komponenten sind ähnlich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
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Der Einlass 206 des Kanals 316 kann sich an der Oberseite des Kühlmantels 204 befinden, wobei die Position des Einlasses 206 als 0° des kreisförmigen Querschnitts definiert ist. Die Kühlflüssigkeit kann aus dem Kühlmantel durch einen oder mehrere Auslässe 208 austreten, die diametral gegenüber dem Einlass 206 positioniert sind (beispielsweise entsprechend 180° des kreisförmigen Querschnitts). Der Kanal 316 kann in eine Vielzahl von Segmenten unterschiedlicher Breite unterteilt sein, wobei jedes Segment als eine Region des Kanals zwischen zwei aufeinanderfolgenden fingerartigen Vorsprüngen 314 definiert ist. Der Querschnitt jedes Segments des Kanals 316 ist in 5B gezeigt. In diesem Beispiel sind 26 Segmente des Kanals zwischen 26 fingerartigen Vorsprüngen in einer Hälfte des Kühlmantels 204 gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann eine beliebige Anzahl von Kanalsegmenten sandwichartig zwischen einer gleichen Anzahl von fingerartigen Vorsprüngen positioniert sein.
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Die Breite eines ersten Segments 512 des Kanals ist mit P bezeichnet. Die Breite eines zweiten Segments 514 des Kanals ist mit Q bezeichnet. Die Breite eines dritten Segments 516 des Kanals ist mit R bezeichnet. Die Breite eines vorletzten Segments 520 des Kanals ist mit S bezeichnet. Die Breite eines letzten Segments 522 des Kanals ist mit T bezeichnet.
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Die Breite P des ersten Segments 512 des Kanals 316, der an den Einlass 206 angrenzt, kann die größte sein, während die Breite T des letzten Segments 522, das an den Auslass 208 angrenzt, die kleinste ist, wobei die Breite der Kanalsegmente in einer Vielzahl von Raten von dem ersten Segment 512 zu dem letzten Segment 522 abnimmt. Die Breite Qdes zweiten Segments 514 kann kleiner sein als die Breite P des ersten Segments 512. Die Breite R des dritten Segments 516 kann kleiner sein als die Breiten P und Q von jedem von dem ersten Segment 512 bzw. dem zweiten Segment 514. Auf diese Weise nimmt die Breite der Kanalsegmente schrittweise immer weiter ab. Die Breite S des vorletzten Kanalsegments 520 kann geringer sein als die aller anderen Kanäle, mit Ausnahme des letzten Kanalsegments 522, wobei das letzte Kanalsegment 522 die geringste Breite T aufweist. Die exakt gleiche Änderung in der Kühlkanalbreite spiegelt sich in der anderen Hälfte des Kühlmantels wider.
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Wenn die Kühlflüssigkeit vom Einlass über die beiden Seiten in Richtung des Auslasses strömt, kann Wärme von den Elektromotorkomponenten auf die Kühlflüssigkeit übertragen werden, wodurch die Temperatur der Kühlflüssigkeit ansteigt. Die Wärmeübertragung vom Elektromotor auf die Kühlflüssigkeit ist höher, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit niedriger ist (sodass die Temperaturdifferenz zwischen der Elektromotorkomponente und der Kühlflüssigkeit höher ist). Aufgrund der Wärmeübertragung von der erwärmten Oberfläche auf die Kühlflüssigkeit steigt die Temperatur der Kühlflüssigkeit zunehmend an, wenn sich die Kühlflüssigkeit über eine beliebige Hälfte des zylindrischen Kühlmantels vom Einlass 206 zum Auslass 208 bewegt. Mit abnehmender Breite der Kanalsegmente (vom Einlass zum Auslass) nimmt die Geschwindigkeit der durch die Kanalsegmente strömenden Kühlflüssigkeit zu, wobei die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms durch ein Kanalsegment umgekehrt proportional zu dessen Breite ist. Daher ist die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit, die durch das Endsegment 522 strömt, höher als die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit, die durch das erste Segment 512 strömt. Aufgrund der Erhöhung der Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit steigt die Leistung der Wärmeübertragung der Kühlflüssigkeit mit dem Strömen der Flüssigkeit zum Auslass hin an. Auf diese Weise wird die Verringerung in der Leistung der Wärmeübertragung der Kühlflüssigkeit, die durch einen Temperaturanstieg der Kühlflüssigkeit verursacht wird, wenn diese vom Einlass 206 zum Auslass 208 strömt, durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit ausgeglichen, wenn diese vom Einlass 206 zum Auslass 208 strömt. Durch Gewährleistung einer gleichmäßigen Wärmeextraktion entlang des gesamten Umfangs des Kühlmantels kann eine gleichmäßige Kühlung der Elektromotorkomponente (in vollflächigem Kontakt mit dem Kühlmantel) gewährleistet werden. Durch die gleichmäßige Kühlung der Elektromotorkomponente können heiße Stellen am Motor reduziert und kann eine ausgeglichene Kühlung erreicht werden, wodurch die Möglichkeit einer Zustandsverschlechterung des Elektromotors reduziert wird.
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Die gleichmäßige Kühlung eines Stators eines Elektromotors, der von dem Kühlmantel aus 3A umgeben ist, ist in 7 graphisch dargestellt. 7 zeigt beispielhafte Darstellungen 700 von Temperaturprofilen von Kühlmänteln einer ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform. Die erste Ausführungsform (dargestellt durch die Linie 702) kann dem hier in Bezug auf 3A beschriebenen Kühlmantel entsprechen. In der ersten Ausführungsform nimmt die Breite des Kühlkanals vom Einlass (entsprechend einer 0°-Winkelstellung) zum Auslass (entsprechend einer 180°-Winkelstellung) über eine Hälfte des Kühlmantels allmählich ab. Die zweite Ausführungsform (durch die gestrichelte Linie 704 dargestellt) kann einem Kühlmantel entsprechen, der in Umriss, Form und Größe jenem der ersten Ausführungsform ähnelt, mit der Ausnahme, dass in der zweiten Ausführungsform die Breite des Kühlkanals im gesamten Kühlmantel gleich bleibt. Folglich besteht der Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform darin, dass die Breite des von der Kühlflüssigkeit durchströmten Kanals von der 0°-Winkelstellung und der 180°-Winkelstellung in der ersten Ausführungsform zunehmend abnimmt, während die Breite des von der Kühlflüssigkeit durchströmten Kanals zwischen der 0°-Winkelstellung und der 180°-Winkelstellung in der zweiten Ausführungsform unverändert bleibt. Die Kühlmäntel können einen zylindrischen Stator des Elektromotors umgeben.
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Die x-Achse gibt die Winkelstellung (in Grad) des von einem Kühlmantel umschlossenen Stators an, und die y-Achse gibt die Temperatur des Stators an. Die Linie 702 entspricht einer Temperaturänderung über den Umfang des Stators von einer 0°-Winkelstellung zu einer 180°-Winkelstellung, wobei der Stator von einer ersten Ausführungsform des Kühlmantels umschlossen ist, wobei die Kanalbreite vom Einlass zum Auslass abnimmt. Die gestrichelte Linie 704 entspricht einer Temperaturänderung über den Umfang des Stators von einer 0°-Winkelstellung zu einer 180°-Winkelstellung, wobei der Stator von einer zweiten Ausführungsform des Kühlmantels umschlossen ist, wobei die Kanalbreite über den gesamten Mantel gleich bleibt.
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Wie aus der Linie 702 ersichtlich, bleibt die Temperatur des Stators über den gesamten Umfang (von der 0°-Winkelstellung zur 180°-Winkelstellung) des Stators bei Verwendung des Kühlmantels der ersten Ausführungsform bei etwa 95°C ausgeglichen. Wie jedoch aus der Linie 704 ersichtlich, steigt die Temperatur des Stators stetig an (von der 0°-Winkelstellung zur 180°-Winkelstellung), wenn der Kühlmantel der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Die erhöhte Temperatur, insbesondere näher am Auslass (befindlich in einer 180°-Winkelstellung), kann heiße Stellen im Stator verursachen, was zu mechanischer Zustandsverschlechterung und einer Reduzierung seiner Leistung führen kann. Die stetige Erhöhung der Temperatur des Stators wird durch eine reduzierte Wärmeübertragung vom Stator auf die durch den Kühlmantel strömende Kühlflüssigkeit verursacht. Aufgrund der gleichen Breite des Kanals bleibt die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit während ihres gesamten Verlaufs unverändert, während die Temperatur der Kühlflüssigkeit vom Einlass (befindlich in 0°-Winkelstellung) zum Auslass durch Aufnahme von Wärme vom Stator ansteigt. Bei der erhöhten Temperatur und konstanten Geschwindigkeit wird die Wärmeübertragungsfähigkeit der Kühlflüssigkeit verringert, was zu einer ungleichmäßigen (nicht ausgeglichenen) Temperatur des Stators führt. Im Unterschied dazu wird in der ersten Ausführungsform der Anstieg der Kühlflüssigkeitstemperatur durch einen Anstieg in der konvektiven Wärmeübertragung aufgrund einer Erhöhung der Kühlflüssigkeitsgeschwindigkeit im Verlauf der Bewegung vom Einlass zum Auslass kompensiert.
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6 zeigt eine entpackte Ansicht 600 des gesamten Kühlmantels aus 3A. In der entpackten Ansicht 600 des zylindrischen Kühlmantels 204 entspricht die 0°-Winkelstellung der Mitte mit zwei 180°-Winkelendstellungen. Der Einlass 206 befindet sich in der 0°-Winkelstellung, über die eine Kühlflüssigkeit in den durchgehenden Kühlkanal eintreten kann, und wie durch gestrichelte Linien gezeigt, die von dem Einlass 206 ausgehen, kann die Kühlflüssigkeit in zwei Teile unterteilt werden. Ein erster Teil der Kühlflüssigkeit kann sich durch Segmente des Kühlkanals in der ersten Hälfte 352 des Kühlmantels 204 bewegen, und ein zweiter Teil der Kühlflüssigkeit kann sich durch Segmente des Kühlkanals in der zweiten Hälfte 354 des Kühlmantels 204 bewegen.
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Die Kühlflüssigkeit, die sich durch Segmente des Kühlkanals in der ersten Hälfte 352 des Kühlmantels 204 bewegt, kann über einen ersten Auslass 616 aus dem Kühlmantel austreten, während die Kühlflüssigkeit, die sich durch Segmente des Kühlkanals in der zweiten Hälfte 354 des Kühlmantels 204 bewegt, über einen zweiten Auslass 612 aus dem Kühlmantel austreten kann. In einem Beispiel können der erste Auslass 616 und der zweite Auslass 612 ein einzelner Auslass sein, und die Kühlflüssigkeit, die durch die erste und die zweite Hälfte des Kühlmantels strömt, kann zusammenlaufen und den Kühlmantel verlassen. In einem anderen Beispiel können der erste Auslass 616 und der zweite Auslass 612 separate Auslässe sein, die in der Nähe der 180°-Winkelstellung benachbart zueinander platziert sind.
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Wie zuvor beschrieben, kann eine Vielzahl von ineinandergreifenden Fingern 314 in den schlangenförmigen Kanal 316 hineinragen. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fingern nimmt vom Einlass zu einem Auslass ab. Wie in diesem Beispiel gezeigt, ist D1 der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fingern in der Nähe des Einlasses 206, und D2 ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fingern in der Nähe des Auslasses 612, wobei der Abstand D2 größer als der Abstand D1 ist. Aufgrund der Verringerung des Abstands zwischen den Fingern kann sich die Breite der Kanalsegmente zwischen dem Einlass 206 und einem Auslass verringern. Wie in diesem Beispiel gezeigt, ist W1 die Breite eines Kanalsegments in der Nähe des Einlasses 206, und W2 ist die Breite eines Kanalsegments in der Nähe des Auslasses 612, wobei die Breite W1 größer als die Breite W2 ist.
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Auf diese Weise umfasst das System für einen zylindrischen Kühlmantel, der einen Elektromotor koaxial umgibt, einen Einlass für eine Kühlflüssigkeit, einen Auslass für die Kühlflüssigkeit, der diametral gegenüber dem Einlass positioniert ist, und einen durchgehenden Kanal, der auf einer Oberfläche des Kühlmantels angeordnet ist, wobei eine Breite des Kanals zwischen dem Einlass und dem Auslass in mindestens einer Hälfte des Kühlmantels in mehreren Schritten abnimmt.
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In einem Beispiel umfasst ein System für einen Kühlmantel eines Elektromotors: einen Kanal, der sich entlang eines Umfangs einer Innenfläche des Kühlmantels zwischen einem Einlass und einem Auslass erstreckt, wobei sich ein Querschnitt des Kanals entlang des Umfangs vom Einlass zum Auslass allmählich ändert. Im vorangehenden Beispiel ist der Kühlmantel zusätzlich oder optional eine zylindrische Struktur, wobei der Einlass am Umfang der Innenfläche des Kühlmantels, diametral gegenüber dem Auslass, positioniert ist. In einem beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist der Auslass zusätzlich oder optional eine einzelne Öffnung oder eine Vielzahl benachbarter Öffnungen. Beliebige oder alle der vorangehenden Beispiele umfassen ferner zusätzlich oder optional eine kühlende Flüssigkeit, die über den Einlass in den Kanal eintritt und über den Auslass aus dem Kanal strömt. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele verzweigt sich die über den Einlass in den Kanal eintretende Kühlflüssigkeit zusätzlich oder optional in zwei Teile und strömt entlang einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte des Kanals und tritt dann über den Auslass aus dem Kanal aus, wobei die erste Hälfte des Kanals ein symmetrisches Bild der zweiten Hälfte des Kanals um die vertikale Achse des Elektromotors ist. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist zusätzlich oder optional der Querschnitt des Kanals in der Nähe des Einlasses am größten, und in der Nähe des Auslasses ist der Querschnitt des Kanals kleinsten. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist der Kanal zusätzlich oder optional ein einzelner durchgehender Kanal, der um ineinandergreifende Finger mäandert, die am Umfang der Innenfläche des Kühlmantels angeordnet sind. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele umfassen die ineinandergreifenden Finger zusätzlich oder optional einen ersten Satz von Fingern, die entlang des Umfangs der Innenfläche von einer ersten Seitenwand vorstehen, und einen zweiten Satz von Fingern, die entlang des Umfangs der Innenfläche von einer zweiten Seitenwand, gegenüber der ersten Seitenwand, vorstehen. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele erhöht sich eine Breite der ineinandergreifenden Finger zusätzlich oder optional allmählich vom Einlass zum Auslass, wobei eine Breite eines Fingers in der Nähe des Einlasses am größten ist und eine Breite eines anderen Fingers in der Nähe des Auslasses am kleinsten ist. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist die Innenfläche des Kühlmantels zusätzlich oder optional um einen Außenumfang eines Stators des Elektromotors platziert.
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Ein weiteres System für einen zylindrischen Kühlmantel, der einen Elektromotor koaxial umgibt, umfasst: einen Einlass für eine Kühlflüssigkeit, einen Auslass für die Kühlflüssigkeit, der dem Einlass diametral gegen positioniert ist, und einen durchgehenden Kanal, der auf einer Oberfläche des Kühlmantels angeordnet ist, wobei eine Breite des Kanals zwischen dem Einlass und dem Auslass in mindestens einer Hälfte des Kühlmantels in mehreren Schritten abnimmt. Das vorangehende Beispiel umfasst ferner zusätzlich oder optional eine Menge von Kühlflüssigkeit, die über den Einlass in den Kanal eintritt, wobei sich die Menge von Kühlflüssigkeit bei Eintritt verzweigt, wobei ein erster Teil durch eine erste Hälfte des Kühlmantels strömt und ein zweiter Teil der Kühlflüssigkeit durch eine zweite Hälfte des Kühlmantels strömt. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele weist zusätzlich oder optional jede von der ersten Hälfte des Kühlmantels und der zweiten Hälfte des zylindrischen Kühlmantels einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, wobei die erste Hälfte ein symmetrisches Bild der zweiten Hälfte um die vertikale Achse des Elektromotors ist. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele umfasst das System ferner zusätzlich oder optional eine Vielzahl ineinandergreifender Finger, die von Seitenwänden der Oberfläche des Kühlmantels vorstehen, wobei der Kanal zwischen den ineinandergreifenden Fingern mäandert. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele verringert sich zusätzlich oder optional ein Abstand zwischen zwei benachbarten Fingern von der Vielzahl ineinandergreifender Finger zwischen dem Einlass und dem Auslass in der mindestens einen Hälfte des Kühlmantels allmählich, wobei die eine Hälfte eine von der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte des zylindrischen Kühlmantels ist. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist zusätzlich oder optional eine Breite eines ersten Segments des Kanals in der Nähe des Einlasses größer als eine Breite eines zweiten Segments des Kanals in der Nähe des Auslasses. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist die Oberfläche des Kühlmantels zusätzlich oder optional in vollflächigem Kontakt mit einem Stator des Elektromotors.
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In noch einem weiteren Beispiel umfasst ein Kühlsystem für einen Elektromotor: einen zylindrischen Kühlmantel, umfassend einen durchgehenden Kanal, der auf einer Innenfläche angeordnet ist, mäandernd um ineinandergreifende Finger, die von Seitenwänden der Innenfläche vorstehen, wobei der Kanal einen variablen Querschnitt umfasst, wobei sich der Querschnitt entlang jeder von einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte des Kühlmantels von einer Oberseite des Kühlmantels zu einer Unterseite des Kühlmantels verringert. In dem vorangehenden Beispiel tritt eine Kühlflüssigkeit zusätzlich oder optional von einer Öffnung, die sich an der Oberseite des Mantels befindet, in den Kanal ein, und nach dem Strömen durch den Kanal in jeder von der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte des Kühlmantels tritt die Kühlflüssigkeit durch eine oder mehrere Öffnungen, die sich an der Unterseite des Kühlmantels befinden, aus dem Kanal aus, wobei die Oberseite und die Unterseite des Kühlmantels einen Winkelabstand von 180° aufweisen. In beliebigen oder allen der vorangehenden Beispiele ist die Innenfläche des Kühlmantels zusätzlich oder optional in vollflächigem Kontakt mit einem Stator des Elektromotors.
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Die 2A-5B zeigen beispielhafte Konfigurationen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn gezeigt wird, dass diese Elemente miteinander direkt in Kontakt oder direkt gekoppelt sind, können sie in mindestens einem Beispiel als direkt berührend oder direkt gekoppelt bezeichnet werden. Ähnlich können Elemente, die aneinander angrenzend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. zueinander benachbart sein. Beispielsweise können Komponenten, die in einem vollflächigen Kontakt miteinander liegen, als in einem vollflächigen Kontakt befindlich bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt mit nur einem Zwischenraum und keinen anderen Komponenten dazwischen befindlich als solche bezeichnet werden, in mindestens einem Beispiel. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über- bzw. untereinander, auf einander entgegengesetzten Seiten oder links bzw. rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden, und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden, in mindestens einem Beispiel. Wenn hierin verwendet, können oben / unten, obere/r/s / untere/r/s, oberhalb / unterhalb relativ zu einer vertikalen Achse der Figuren sein und verwendet werden, um eine Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. Elemente, die oberhalb anderer Elemente gezeigt sind, sind vertikal oberhalb den anderen Elementen positioniert, in einem Beispiel. Ferner sind die Bezugsachsen 299 in 2A-B enthalten, um die nachfolgend beschriebenen Ansichten und relativen Ausrichtungen zu vergleichen. Als noch ein weiteres Beispiel können Formen der Elemente, die innerhalb der Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (beispielsweise als rund, gerade, eben, gewölbt, abgerundet, gefast, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die einander schneiden, als schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden, in mindestens einem Beispiel. Ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements gezeigt ist oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, als solches bezeichnet werden, in einem Beispiel. Die 2A-5B sind annähernd maßstabsgetreu gezeichnet, obwohl andere Abmessungen oder relative Abmessungen verwendet werden können.
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Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen in ihrer Natur beispielhaft sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, da viele Variationen möglich sind. Darüber hinaus sollen die Begriffe „erste/r/s“, „zweite/r/s“, „dritte/r/s“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist, keine Reihenfolge, Position, Menge oder Bedeutung bezeichnen, sondern werden lediglich als Kennzeichnungen verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie weitere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart wurden.
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Wenn hierin verwendet, wird der Begriff „annähernd“ so ausgelegt, dass er plus oder minus fünf Prozent des Bereichs umfasst, sofern nicht anders angegeben.
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Die folgenden Ansprüche verweisen insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich erachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind weder so zu verstehen, dass sie eine Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, noch so, dass sie den Ausschluss von zwei oder mehreren solcher Elemente verlangen. Weitere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, seien sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen in ihrem Schutzumfang breiter, enger, gleich oder unterschiedlich, gelten ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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