JP2011101584A - 電気機械装置用の冷却装置、電気機械装置、及び自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気機械装置用の冷却装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、少なくとも１つの電気機械を備えた電気機械装置用の冷却装置であって、電気機械の外周面が冷却装置（１）によって包囲され、冷却の目的で冷却装置（１）内を流れる冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部（７、９）を備える冷却装置に関する。
冷却装置を用いて、特に温度分布に関して電気機械装置の冷却を改善するために、冷却装置（１）は、らせん形状で電気機械装置の周囲を取り巻く冷却ダクトを備え、冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部は、冷却装置（１）の一端（１１）に配置される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも１つの電気機械を備えた電気機械装置用の冷却装置に関し、電気機械は、外周面が冷却装置によって包囲され、冷却装置は、冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部を備え、冷却媒体流は、冷却の目的で冷却装置内を流れる。本発明はまた、こうした冷却装置によって包囲される少なくとも１つの電気機械を有する電気機械装置に関する。本発明はさらに、こうした電気機械装置を有する自動車に関する。

特許文献１は、船用の電気駆動装置を開示しており、その駆動装置はステータを備え、ステータは、冷却の目的で、流れに関して好都合な構成を有するハウジング部品内に確実に係止されるように取り付けられ、冷却の目的で周囲に水が流れるハウジングに関連付けられている。

米国特許第６，２３１，４０７Ｂ１号明細書

本発明の目的は、請求項１のプリアンブル（前文）による冷却装置を用いて、特に温度分布に関して電気機械装置の冷却を改善することである。

上記目的は、少なくとも１つの電気機械を備えた電気機械装置用の冷却装置であって、電気機械の外周面が冷却装置によって包囲され、冷却の目的で冷却装置を流れる冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部を備える冷却装置であり、らせん形状で電気機械装置の周囲を取り巻く冷却ダクトを備え、冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部が、冷却装置の一端に配置される、冷却装置において達成される。冷却ダクトは、たとえば、コイルのように互いに隣接する巻きを備え、かつジャケット（ケーシング、カバー）の形態で電気機械装置を包囲する、ホース状冷却要素によって画成される。本発明による、冷却装置の一端における開口部の配置により、冷却ダクト内の反対方向の流れを実現することが容易に可能である。これにより、冷却装置内の均一な温度分布がもたらされる。

本発明の好ましい例示的な実施形態は、冷却装置が、らせん形状で電気機械装置の周囲に延在する２つの冷却コイルを備えるという点で定義される。冷却コイルは、断面が、細長い穴の形状であることが好ましい。細長い穴の断面は、たとえば、短い辺において丸みを帯びた細長い矩形の形状である。

冷却装置のさらなる好ましい例示的な実施形態は、冷却媒体流が、２つの冷却コイル内を反対方向に流れるという点で定義される。冷却コイル内の反対方向の流れにより、電気機械装置の周囲にウォータージャケットが提供され、そのウォータージャケット内では非常に一様な流れがある。

冷却装置のさらなる好ましい例示的な実施形態は、２つの冷却コイルが、ふた巻きの中で隣り合うように電気機械装置の周囲に巻かれるという点で定義される。２つの冷却コイルは、断面が同じであることが好ましい。

冷却装置のさらなる好ましい例示的な実施形態は、２つの冷却コイルが各々、第１端に、冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部のうちの一方を有するという点で定義される。開口部の一方は入口開口部を構成し、他方は出口開口部を構成する。冷却コイル内の流れの方向を、接続を変更することによって反対にすることができる。

冷却装置のさらなる好ましい例示的な実施形態は、２つの冷却コイルが、第２端において互いに接続されるという点で定義される。第２端では、２つの冷却コイルが互いに結合する。冷却媒体流は、接続領域の少なくとも１つの偏向（反転）点において偏向（反転）する。

冷却装置のさらなる好ましい例示的な実施形態は、２つの冷却コイルが、それらの第２端に近接する少なくとも１つの追加の偏向点において互いに接続されるという点で定義される。追加の接続部分に、冷却媒体流が一方の冷却コイルから他方の冷却コイル内に偏向する第２偏向点が設けられることが好ましい。

さらに、本発明は、上述した冷却装置によって包囲される少なくとも１つの電気機械を有する電気機械装置に関する。電気機械は、電気自動車またはハイブリッド車の車輪または車軸を駆動する役割を果たすことが好ましい。

冷却装置のさらなる好ましい例示的な実施形態は、電気機械装置が、互いに隣接して配置されかつ上述した冷却装置によって包囲される２つの電気機械を備えるという点で定義される。２つの電気機械は、長手方向に隣接して配置されることが好ましく、合わせて実質的に直線状の円柱の形状を有する。反対方向の流れがある冷却装置は、実質的に、この直線状の円柱の周囲に延在する円柱ジャケットの形状であることが好ましい。

さらに、本発明は、上述した電気機械装置を有する自動車に関する。自動車は、電気自動車またはハイブリッド車であることが好ましく、そこで電気機械装置は、少なくとも１つの車輪または少なくとも１つの車軸を駆動する役割を果たす。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、以下の説明から明らかになり、そこでは、例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

本発明による冷却装置の斜視図を示す。

添付の図１において、本発明による冷却装置１を斜視図で示す。冷却装置１は、第１冷却コイル４を備えており、それは、第２冷却コイル５とともにふた巻きの中で巻かれ、冷却媒体流が流れる冷却ジャケットを形成するために、電気機械装置（図示せず）の周囲にらせん状に配置される。

第１冷却コイル４は、一端に、開口部７を備えた入口コネクタ６を有しており、開口部７を通って、冷却媒体流が冷却装置１に入る。同様に、第２冷却コイル５は、一端に、開口部９を備えた出口コネクタ８を有しており、開口部９を通して、冷却媒体流が冷却装置１を出る。開口部７、９を備えた２つのコネクタ６、８は、ともに、冷却装置１の第一端１１に配置されている。

冷却装置１の第２端１２において、２つの冷却コイル４、５は、接続領域１４で互いに結合している。接続領域１４において、冷却媒体流は、矢印１５、１６によって示すように、少なくとも２つの偏向点で偏向する。冷却装置１の２つの冷却コイル４、５は、内側で、直線状の円柱の形状である収納空間を画成している。本発明の１つの本質的な態様によれば、この収納空間は、実質的に直線状の円柱の形状である電気機械装置を収容する役割を果たす。電気機械装置は、２つの電気機械を備えることが好ましく、それらは、長手方向に互いに隣接して配置される。２つの電気機械は、電気自動車またはハイブリッド車を駆動する役割を果たすことが好ましい。

本発明による冷却装置１は、２つの冷却コイル４、５に特に均一な温度分布をもたらすことができる。その結果、冷却装置１の内側に配置される電気機械装置を、特に一様に冷却することができる。冷却装置１内の反対方向の流れにより、２つの電気機械はおよそ同じ温度で維持され、それは、電気機械が一貫して機能するために必要である。

１ 冷却装置
７ 開口部
９ 開口部
１１ 第一端

Claims (10)

1. 少なくとも１つの電気機械を備えた電気機械装置用の冷却装置であって、
   前記電気機械の外周面が当該冷却装置（１）によって包囲され、冷却の目的で当該冷却装置（１）内を流れる冷却媒体流の出入りを可能にする２つの開口部（７、９）を備え、 らせん形状で前記電気機械装置の周囲を取り巻く冷却ダクトを具備し、
   前記冷却媒体流の出入りを可能にする前記２つの開口部（７、９）が、当該冷却装置の一端（１１）に配置される、冷却装置。
2. らせん形状で前記電気機械装置の周囲に延在する２つの冷却コイル（４、５）を具備する、請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記冷却媒体流が、前記２つの冷却コイル（４、５）内を反対方向に流れる、請求項２に記載の冷却装置。
4. ２つの冷却コイル（４、５）が、ふた巻きの中で隣り合うように前記電気機械装置の周囲に巻かれる、請求項２または３に記載の冷却装置。
5. 前記２つの冷却コイル（４、５）が各々、第１端に、前記冷却媒体流の出入りを可能にする前記２つの開口部（７、９）のうちの一方を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却装置。
6. 前記２つの冷却コイル（４、５）が、第２端において互いに接続される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷却装置。
7. 前記２つの冷却コイル（４、５）が、それらの第２端に近接する少なくとも１つの追加の偏向点（１６）において互いに接続される、請求項６に記載の冷却装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷却装置（１）によって包囲される少なくとも１つの電気機械を有する電気機械装置。
9. 隣接して配置され、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷却装置（１）によって包囲される２つの電気機械を具備する、請求項８に記載の電気機械装置。
10. 請求項８または９に記載の電気機械装置を有する自動車。

Images