KR20110134388A

KR20110134388A - 전기 기계용 액체 냉각 장치

Info

Publication number: KR20110134388A
Application number: KR1020117018962A
Authority: KR
Inventors: 마뗑 울; 조지 벌서크; 세바스티앵 비그라스; 브뤼노 까르펭티에르
Original assignee: 티엠4 인코포레이티드
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2011-12-14
Also published as: US20100176669A1; WO2010081216A1; CN102341999B; EP2384534A4; JP2012515518A; CN102341999A; US8378534B2; EP2384534A1; KR101699419B1; EP2384534B1; WO2010081216A8; JP5692920B2

Abstract

전기 기계용 액체 냉각 장치는 열저장 부재와 결합된 연속적인 냉각 튜브를 이용한다. 냉각 튜브는 사형 구조를 가지며, 열저장 부재는 상기 열저장 부재의 종방향 단부 양쪽으로부터 시작되는 종방향 슬롯을 포함한다. 따라서, 열저장 부재를 전기 기계의 내부 고정자 내에 적절하게 위치시키기 위하여 열저장 부재를 약간 변형시킬 수 있다. 열저장 부재의 외부 표면을 고정자의 내부 표면에 대하여 기울어지게 하기 위하여 내부 바이어싱 어셈블리가 이용될 수 있다.

Description

전기 기계용 액체 냉각 장치{LIQUID COOLING ARRANGEMENT FOR ELECTRIC MACHINES}

본 발명은 전기 기계에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 전기 기계용 액체 냉각 장치 및 그러한 액체 냉각 장치가 구비된 전기 기계에 관한 것이다.

모터 또는 발전기와 같은 전기 기계는 기술분야에 잘 알려져 있다. 또한, 전기 기계는 부산물로 열을 발생시키며, 기계의 성능을 향상시키고 및/또는 성능 저하 또는 장애를 초기에 방지하기 위하여, 이 열을 어떻게 해서든지 기계로부터 추출해야만 하는 것도 널리 알려져 있다.

전기 기계는 일반적으로 공기-냉각된다(air-cooled). 이는 기계의 몸체에 개구부(aperture)를 제공하고, 공기를 개구부로 통하게 함으로써 쉽게 수행된다. 공기는 일반적으로 저효율 냉각 유체이므로, 그러한 냉각 장치의 효율은 낮다. 또한, 일부 전기 기계는 공기를 그 내부에 있을 수 있도록 하는 개구부를 구비한 전기 기계를 제공할 수 없는 환경에서 작동한다. 따라서, 전기 기계용 유체 냉각 장치도 설계되었다.

일부 영구 자석 전기 기계는 내부 고정자(stator) 및 상기 고정자를 일반적으로 에워싸는 외부 회전자(rotator)를 구비한다. 이 경우, 고정자는 일반적으로 원통형 몸체를 갖고, 외부적으로 제공된 회전자와 상호작용하는 자기장을 외부를 향하여 생성하도록 코일이 원통형 몸체에 설치된다. 열은 회전자에 의하여 어느 정도 에워싸인 고정자 내에서 일반적으로 발생하므로, 그러한 외부 회전자 전기 기계의 에워싸인 고정자 내부에 유체 냉각 장치를 설치하는 것은 어려울 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전기 기계의 내부 고정자에 삽입되는 액체 냉각 장치(liquid cooling arrangement)가 제공되며, 상기 내부 고정자는 내부 표면을 구비하고, 상기 액체 냉각 장치는 제1 및 제2 종방향 단부(longitudinal ends), 및 상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 적용되도록 구성되고 크기가 정해진 외부 표면을 구비한 관형 몸체(tubular body); 및 상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 편향(bias)시키도록 구성되고 크기가 정해진 바이어싱 어셈블리(biasing assembly)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 종방향 단부는 상기 관형 몸체의 변형을 가능하게 하는 확장 슬롯(expansing slots)을 포함하고, 상기 관형 몸체는 유체 입구 및 유체 출구를 구비한 냉각 통로(cooling path)를 포함한다.

다른 측면에 따르면, 내부 표면을 구비한 내부 고정자; 상기 내부 고정자 주위에 동축으로(coaxially) 설치된 외부 회전자; 및 상기 내부 고정자에 삽입된 액체 냉각 장치를 포함하는 전기 기계가 제공되며, 상기 액체 냉각 장치는, 제1 및 제2 종방향 단부, 및 상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 적용되도록 구성되고 크기가 정해진 외부 표면을 구비한 관형 몸체; 및 상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 편향시키도록 구성되고 크기가 정해진 바이어싱 어셈블리를 포함하고, 상기 제1 및 제2 종방향 단부는 상기 관형 몸체의 변형을 가능하게 하는 확장 슬롯을 포함하고, 상기 관형 몸체는 유체 입구 및 유체 출구를 구비한 냉각 통로를 포함한다.

본 상세한 설명은 본 개시 전체에 열거된 다른 문헌을 참조한다. 이에 의하여, 이러한 문헌들은 전체적으로 참조로 병합된다.

청구항 및/또는 명세서에서 용어 "포함하는(comprising)"과 함께 이용된 경우 단어 "a" 또는 "an"은 "일(one)"을 의미할 수 있으나, 이는 "일 이상", "적어도 하나의" 및 "일 또는 일보다 큰"의 의미와 일치한다. 유사하게, 단어 "다른(another)"은 적어도 두 번째 이상을 의미할 수 있다.

본 명세서 및 청구항에 이용된 바와 같이, 단어 "포함하는(comprising)" (및 "포함하다(comprise)" 및 "포함하다(comprises)"와 같은 "포함하는"의 임의의 형태), "갖는(having)" (및 "가지다(have)" 및 "가지다(has)"와 같은 "갖는"의 임의의 형태), "포함하는(including)" (및 "포함하다(include)" 및 "포함하다(includes)"와 같은 "포함하는"의 임의의 형태) 또는 "함유하는(containing)" (및 "함유하다(contain)" 및 "함유하다(contains)"와 같은 "함유하는"의 임의의 형태)은 포괄적이거나(inclusive) 또는 무제한적이며(open-ended), 부가적인 인용되지 않은 구성요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.

용어 "대략(about)"은 값(value)이 그 값을 결정하기 위하여 채용되는 장치 또는 방법에 있어서의 내재적인 오차 변동(inherent variation of error)을 포함하는 것을 나타내기 위하여 이용된다.

따라서, 본 발명의 목적은 전기 기계용 액체 냉각 장치를 제공하는데 있다.

"전기 기계"라는 표현은 기계에 사용된 기술에 무관하게 전기 모터와 발전기를 모두 포함하는 것으로 본 명세서에서 이해되어야 한다.

다른 목적, 장점 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여 예로 주어진 하기 실시예의 비제한적 설명을 읽음으로써 더욱 명확해질 것이다.

첨부된 도면에서:
도 1은 제1 실시예에 따른 액체 냉각 장치의 사시도이다;
도 2는 도 1의 선 2-2에 따라 얻어진 측단면도이다;
도 3은 도 1의 액체 냉각 장치의 저면도이다;
도 4는 도 1의 액체 냉각 장치의 정면도이다;
도 5는 도 4의 선 5-5에 따라 얻어진 측단면도이다;
도 6은 도 1의 액체 냉각 장치가 구비된 전기 기계의 단면도이다;
도 7은 제2 실시예에 따른 액체 냉각 장치의 사시도이다;
도 8은 제3 실시예에 따른 액체 냉각 장치가 구비된 고정자를 설명하는 사시도이다;
도 9는 도 8의 선 9-9에 따라 얻어진 단면도이다;
도 10은 제4 실시예에 따른 액체 냉각 장치의 사시도이다;
도 11은 제5 실시예에 따른 액체 냉각 장치의 사시도이다.

일반적으로 말하면, 실시예에 따른 냉각 장치는 열저장 부재(heat storing element)와 결합된 냉각 튜브를 이용한다. 냉각 튜브는 사형 구조(serpentine configuration)를 가지며, 일반적으로 원통형인 열저장 부재는 열저장 부재의 종방향 단부 양쪽으로부터 시작되는 종방향 슬롯(longitudinal slots)을 포함한다. 따라서, 열저장 부재를 전기 기계의 내부 고정자 내로 적절하게 위치시키도록 열저장 부재를 약간 변형시킬 수 있다. 또한, 종방향 슬롯은 고정자의 과도한 변형 없이, 또한 이 부재들 사이에 발생하는 접촉 손실(contact loss) 없이, 열저장 부재의 물질이 전기 기계의 고정자를 형성하는 물질과 다른 속도로 수축 및 확장하도록 한다. 따라서, 열저장 부재와 고정자 사이의 충분한 열 전달이 가능하며, 이러한 부재들을 형성하는 상이한 물질의 이용을 가능하게 한다. 바이어싱 어셈블리는 열저장 부재의 외부 표면을 고정자의 내부 표면에 대하여 기울어지게 하기 위하여 이용될 수 있다.

이제, 도 1 내지 6으로 돌아와서, 제1 실시예에 따른 액체 냉각 장치(10)를 설명한다.

액체 냉각 장치(10)는 관형 몸체(12) 형태의 열저장 부재 및 관형 몸체(12)에 삽입된 연속적인 사형(continuous serpentine) 냉각 튜브(14) 형태의 냉각 통로를 포함한다.

관형 몸체(12)는 일반적으로 C-형태이며, 외부 표면(16) 및 제1 및 제2 종방향 단부(18 및 20)를 포함한다. 3개의 확장 슬롯(22)이 제1 종방향 단부(18)로부터 제공되고, 2개의 확장 슬롯(24)이 제2 종방향 단부(20)로부터 제공된다(도 2 참조). 확장 슬롯(22)은 제1 종방향 단부(18)에 대하여 열려 있으나, 제2 종방향 단부(20)에 닿지는 않는다. 반대로, 도 3의 저면도로부터 더 잘 나타내어질 수 있는 바와 같이, 확장 슬롯(24)은 제2 종방향 단부(20)에 대하여 열려 있으나, 제1 종방향 단부(18)에 닿지는 않는다.

관형 몸체(12)의 C-형태는 종방향 단부(18 및 20) 양쪽에 대하여 열려 있는 더 큰 슬롯(25)에 의하여 정의된다.

도 1에 점선으로 도시된 사형 냉각 튜브(14)는 유체 입구(26) 및 유체 출구(28)를 포함한다.

도 2는 몸체(12)에 삽입된 냉각 튜브(14)를 도시한다. 도 2는 또한 냉각 튜브(14)의 각각의 직선부가 적어도 하나의 확장 슬롯(22 또는 24)에 인접해 있음을 나타낸다.

도 3 및 4는 각각 몸체(12)의 저면도 및 정면도이며, 내부 고정자(도시되지 않음)에 몸체(12)의 삽입에 있어서 가능한 변형을 점선으로 나타낸다.

도 5는 몸체(12)에 삽입된 냉각 튜브(14)를 점선으로 나타낸다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 확장 슬롯(22 및 24)은 사형 냉각 튜브(14)의 U-형태 부분에 제공되어, 연속적인 냉각 튜브(14)를 가능하게 하고, 몸체(12)의 종방향 단부의 어느 하나에 대하여 열려 있는 확장 슬롯을 제공한다.

도 6은 액체 냉각 장치(10)가 구비된 전기 기계(50)의 부분을 개략적으로 나타낸다. 전기 기계(50)는 코일(54)이 구비된 고정자(52) 및 영구 자석(58)이 구비된 회전자(56)를 포함한다.

고정자(52)는 냉각 장치(10)의 외부 표면(16)의 일부가 적용되는 일반적으로 원통형인 내부 표면(60)을 포함한다. 고정자(52)의 하부 숄더(62)와 몸체(12)의 상부 숄더(64)는 확실하게 고정자(52)에 냉각 장치(10)를 적당하게 삽입시킨다. 물론, 숄더(62 및 64)는 여기 설명된 것과 상이할 수 있다.

도 6의 단면도에서 나타내어질 수 있는 바와 같이, 몸체(12)의 내부 표면(66)은 2개의 기울어진(angled) 벽부(70 및 72)에 의하여 정의되는 중앙 수축부(contriction, 68)를 포함한다.

도 6은 또한 고정자(52)의 내부 표면(60)에 대하여 관형 몸체(12)의 외부 표면(16)을 편향(bias)시키는데 이용되는 내부 바이어싱 어셈블리(74)를 나타낸다. 바이어싱 어셈블리(74)는 제1 및 제2 고리(76, 78) 및 제1 고리(76)를 제2 고리(78)에 서로 연결시키는 복수의 패스너(80)(도 6에 2개가 도시됨)를 구비한다. 고리(76 및 78)의 외주연 벽부(outside peripheral walls, 82)는 기울어진 벽부(70 및 72)에 일반적으로 일치하도록 기울어져 있다.

따라서, 확장 슬롯(22 및 24) 및 슬롯(25) 때문에 냉각 장치(10)가 고정자(12)에 삽입되도록 약간 변형되면, 패스너(80)가 조여져서(화살표(84) 참조), 고리(76 및 78)가 서로를 향하여 당겨질 수 있다(화살표(86) 참조). 몸체(12)의 외부 벽부(16)를 고정자(52)의 내부 표면(60)으로 밀도록 기울어진 벽부(82, 70 및 72)의 상호작용에 의하여 몸체(12)가 변형된다(화살표(88) 참조). 따라서, 고정자(52)와 냉각 장치(10) 사이에 충분한 열 전달이 실현된다.

확장 슬롯(22 및 24)은 다른 물질로 만들어진 고정자(52)와 냉각 장치(10)의 비탄성 변형(non-elastic deformation)을 야기하지 않고, 그 사이에 충분한 접촉을 유지하여 충분한 열 전달이 가능하도록 하면서, 고정자(52)와 냉각 장치(10)를 다른 속도로 열적으로 확창 및/또는 수축시킨다.

고리(76 및 78)는 고정자(52)와 동일한 속도로 열적으로 확장 및 수축하기 위하여 고정자(52)와 동일한 물질, 전형적으로 강철로 만들어질 수 있다.

물론, 다른 고정 장치가 이용될 수 있다. 예를 들어, 리벳(rivets)이 설치되는 동안 압축 수단(도시되지 않음)이 고리(76 및 78)를 서로에 대하여 일시적으로 유지시키는데 이용되는 한, 도 6의 패스너(80)는 리벳(도시되지 않음)으로 대체될 수 있다.

당업자에게 용이하게 이해될 수 있는 것과 같이, 관형 몸체 내부에 설치되고 외부를 향하는 반지름 방향 힘(radial force)을 제공하도록 설계된 다른 메커니즘이 관형 몸체의 외부 표면을 편향시키는데 이용될 수 있다.

당업자는 냉각 튜브(14) 및 몸체(12)가 모두 다수의 적당한 열 전달 물질로 만들어질 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 냉각 튜브(14)는 스테인레스 스틸로 만들어지고, 몸체(12)는 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 물론, 예를 들어, 튜브용 구리, 및 몸체용 주철, 플라스틱, 아연 또는 마그네슘과 같은 다른 물질이 이용될 수 있다. 당업자는 튜브 및 몸체에 대하여 양립가능한 물질을 선택할 수 있는 위치에 있다.

이제 도 7로 돌아와서, 제2 실시예에 따른 액체 냉각 장치(100)를 설명한다. 액체 냉각 장치(10)와 액체 냉각 장치(100)는 매우 유사하므로, 간결하게 하기 위하여, 이러한 액체 냉각 장치 사이의 차이점만을 이하에서 설명한다.

냉각 장치(100)와 냉각 장치(10) 사이의 주된 차이점은 냉각 장치의 비율(proportion)에 있다. 실제로, 냉각 장치(10)는 직경이 작은 전기 기계용으로 설계된 반면에, 냉각 장치(100)는 직경이 더 큰 전기 기계용으로 설계된다. 따라서, 관형 몸체(102)는 더 큰 직경을 가지며, 몸체(102)의 종방향 단부(108 및 110) 양쪽으로부터 더 많은 확장 슬롯(104 및 106)을 구비한다.

다른 흥미로운 차이점은 액체 냉각 장치(100)의 몸체(102)가 C-형태가 아니라는 것이다. 몸체(102)가 C-형태일 필요 없이, 증가된 수의 슬롯이 몸체(102)의 더욱 상당한 변형을 가능하게 하여, 몸체(102)를 고정자에 삽입되도록 한 후, 고정자의 내부 표면에 대하여 기울어지게 한다.

이제 첨부된 도면의 도 8 및 9로 돌아와서, 제3 실시예에 따른 액체 냉각 장치(200)를 설명한다. 액체 냉각 장치(200)는 도 1 내지 7에 도시된 액체 냉각 장치(10 및 100)과 매우 유사하다. 따라서, 그들 사이의 차이점만을 이하에서 설명한다.

도 8로부터 명확한 바와 같이, 냉각 어셈블리(200)의 외부 표면을 고정자(202)의 내부 표면에 적용시키는데 이용되는 바이어싱 어셈블리(204)는 이상에서 설명된 바이어싱 어셈블리와 다르다. 도 8에 도시된 바이어싱 어셈블리는 "바이어싱 구성요소를 포함하는 냉각 장치"로 명명된 미국특허 제6,960,851호(Poulin et al.)에 설명되어 있다. 이 문헌은 전체적으로 본 명세서에 참조로 병합된다.

액체 냉각 장치(200)는 삽입된 튜브를 구비하지 않는다. 도 9로부터 나타내어질 수 있는 바와 같이, 액체 냉각 장치(200)는 V-형태 채널을 정의하기 위한 각도로 뚫리고, 인접한 V-형태 채널이 교차하도록 이격된 복수의 구멍(bores)을 포함한다.

더욱 상세하게, 각각의 기울어진 구멍(205)은 액체 냉각 장치(200)의 종방향 단부(206 및 208) 모두에 대하여 열려 있다. 인접한 구멍은 변형가능한 플러그(deformable plugs, 210)에 의하여 닫혀져서, 입구(212)로부터 출구(214)까지 냉각 통로가 형성된다. 확장 슬롯(216)은 플러그(210) 사이에 장치(200)의 종방향 단부(206 및 208) 모두에 제공된다. 따라서, 냉각 통로는 확장 슬롯에 의하여 방해되지 않는다.

이러한 구멍 및 플러그의 구성은 "전기 기계용 냉각 어셈블리"로 명명된 미국특허 제7,474,021호(Didier Perrin)에 설명되어 있다. 이 문헌은 전체적으로 본 명세서에 참조로 병합된다.

이제, 첨부된 도면의 도 10으로 돌아와서, 제4 실시예에 따른 액체 냉각 장치(300)를 설명한다. 액체 냉각 장치(300)는 도 7에 도시된 액체 냉각 장치(100)와 유사하다는 것을 주목하여야 한다. 따라서, 그들 사이의 차이점만을 이하에서 설명한다.

액체 냉각 장치(300)의 냉각 통로는, 관형 몸체(304)에 삽입되지 않고 관형 몸체(304)의 외부 표면(308)에 제공된 사형 채널(306)에 삽입되고 변형되는 냉각 튜브(302)에 의하여 정의된다. 사형 채널(306)은 일반적으로 C-형태의 횡단면을 갖는다.

따라서, 액체 냉각 장치(300)가 고정자에 삽입되는 경우, 연속적인 냉각 튜브(302)는 몸체(304) 및 고정자(도시되지 않음) 양쪽에 물리적으로 접촉한다.

또다시, 확장 슬롯(310)은 냉각 튜브(302)의 종방향 부분(longitudinal portions) 사이에 제공되어, 그 사이의 간섭을 방지한다.

그러한 냉각 튜브 구성은 "전기 기계용 액체 냉각 장치"로 명명된 미국특허 제6,992,411호(Houle et al.)에 설명되어 있다. 이 문헌은 전체적으로 본 명세서에 참조로 병합된다.

마지막으로, 첨부된 도면의 도 11로 돌아와서, 제5 실시예에 따른 액체 냉각 장치(400)를 설명한다. 또다시, 액체 냉각 장치(400)는 도 7에 도시된 액체 냉각 장치(100)와 유사하므로, 그들 사이의 차이점만을 이하에서 설명한다.

액체 냉각 장치(400)의 냉각 통로는 각각 유체 입구(404) 및 유체 출구(406)를 포함하는 8개의 U-형태 냉각 튜브(402)를 포함한다. 확장 슬롯(408)은 냉각 튜브(402)의 동작을 방해하지 않도록 U-형태 냉각 튜브(402) 사이에, 또는 그의 종방향 다리부(longitudinal legs) 사이에 제공된다.

또한, 냉각 통로는 액체 냉각 장치(400)에 대한 단일한 입구 및 출구를 제공하기 위하여, 유체 입구(412) 및 유체 출구(414)를 구비하고, 냉각 튜브(402)의 입구(404) 및 출구(406)에 설치된 매니폴드(manifold, 410)를 포함한다. 매니폴드(400)는 도 10에 개략적으로 도시되어 있음을 주목하여야 한다.

물론, 당업자는 U-형태 냉각 튜브(402)의 수가 변화될 수 있음을 이해할 것이다.

여기에서 냉각 장치 몸체의 외부 표면은 상이한 몸체 직경을 정의하는 숄더를 갖는 것으로 나타내어졌으나, 직선 원통형 외부 표면도 이용될 수 있음을 주목하여야 한다. 당업자에게 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이, 냉각 장치 몸체의 외부 표면은 전기 기계의 고정자의 내부 표면에 일반적으로 일치하여, 그 사이에 충분한 접촉을 제공한다.

상기에서 원통형 냉각 장치가 설명되었으나, 다각형과 같은 다른 형태도 냉각 장치의 외부 표면 및 고정자의 내부 표면에 대하여 이용될 수 있다. 물론, 이러한 표면의 형태는 충분한 접촉 및 열 전달을 제공하기 위하여 일치되어야 한다.

고정자로부터 액체 냉각 장치로의 열 전달을 향상시키기 위하여, 접착제, 써멀 그리스(thermal grease) 또는 써멀 패드(thermal pads)와 같은 열 전달 물질이 몸체의 외부 표면과 고정자의 내부 표면 사이에 제공될 수 있다.

본 발명은 그 적용에 있어서 첨부된 도면에 도시되고 상기에서 설명된 구성 및 부분의 상세 내용에 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하고, 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 본 명세서에 사용된 술어 또는 용어는 설명 목적을 위한 것이며, 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명은 그 실시예로써 상기에 설명되었으나, 이는 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 정신, 범위 및 성질로부터 벗어나지 않고 변형될 수 있다.

Claims

전기 기계의 내부 고정자에 삽입되는 액체 냉각 장치로서,
상기 내부 고정자는 내부 표면을 구비하고,
상기 액체 냉각 장치는
제1 및 제2 종방향 단부, 및 상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 적용되도록 구성되고 크기가 정해진 외부 표면을 구비한 관형 몸체; 및
상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 편향시키도록 구성되고 크기가 정해진 바이어싱 어셈블리를 포함하고,
상기 제1 및 제2 종방향 단부는 상기 관형 몸체의 변형을 가능하게 하는 확장 슬롯을 포함하고,
상기 관형 몸체는 유체 입구 및 유체 출구를 구비한 냉각 통로를 포함하는
액체 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 관형 몸체는 C-형태인
액체 냉각 장치.
제2항에 있어서,
상기 C-형태 관형 몸체는 상기 제1 종방향 단부로부터 상기 제2 종방향 단부로 확장되는 슬롯을 포함하고,
상기 바이어싱 어셈블리는 상기 슬롯에 설치되는
액체 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 통로는 상기 관형 몸체에 삽입된 냉각 튜브에 의하여 정의되는
액체 냉각 장치.
제4항에 있어서,
상기 삽입된 냉각 튜브는 연속적인 사형(continuous serpentine) 냉각 튜브인
액체 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 관형 몸체의 상기 외부 표면은 사형 채널을 포함하고,
상기 냉각 통로는 상기 사형 채널에 삽입된 냉각 튜브에 의하여 정의되는
액체 냉각 장치.
제6항에 있어서,
상기 사형 채널은 일반적으로 C-형태의 횡단면을 갖는
액체 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 통로는 상기 냉각 통로의 상기 유체 입구 및 상기 유체 출구를 제공하는 매니폴드에 의하여 서로 연결된 적어도 2개의 일반적으로 U-형태인 냉각 튜브에 의하여 정의되는
액체 냉각 장치.
제8항에 있어서,
상기 적어도 2개의 일반적으로 U-형태인 냉각 튜브는 일체형 엘보우(integral elbow)에 의하여 서로 연결된 2개의 종방향 다리(longitudinal legs)에 의하여 정의되고;
상기 관형 몸체의 상기 제1 종방향 단부의 상기 확장 슬롯은 상기 종방향 다리 사이에 제공되고, 상기 관형 몸체의 상기 제2 종방향 단부의 상기 확장 슬롯은 인접한 일반적으로 U-형태인 냉각 튜브 사이에 제공되는
액체 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 통로는 상기 관형 몸체 내의 복수의 기울어진 구멍(angled bores)에 의하여 정의되며;
상기 기울어진 구멍은 상기 관형 몸체의 상기 제1 및 제2 종방향 단부 양쪽에 대하여 열려 있고;
유체 입구로부터 유체 출구로 냉각 통로를 형성하기 위하여, 인접한 구멍은 변형가능한 플러그(deformable plugs)에 의하여 닫혀져 있는
액체 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 관형 몸체는 내부 표면을 포함하고,
상기 바이어싱 어셈블리는, 상기 관형 몸체의 상기 내부 표면에 설치되고, 상기 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 적용시키기 위하여 외부를 향하는 편향력(biasing force)을 제공하도록 구성되고 크기가 정해진 내부 바이어싱 어셈블리인
액체 냉각 장치.
제11항에 있어서,
상기 내부 표면은 제1 및 제2 기울어진 벽부에 의하여 정의되는 수축부(constriction)를 구비하고;
상기 내부 바이어싱 어셈블리는, 상기 관형 몸체의 각각의 기울어진 벽부와 접촉하도록 구성되고 크기가 정해진 기울어진 주연 벽부(angled peripheral wall)를 각각 구비한 제1 및 제2 고리, 및 상기 제1 및 제2 고리를 서로 연결하는 적어도 2개의 패스너를 포함하고;
상기 적어도 2개의 패스너는, 상기 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 적용시키기 위하여, 상기 패스너의 회전에 의하여 상기 제2 고리가 상기 제1 고리를 향하게 함으로써 외부를 향하는 편향력을 적용시키도록 상기 제1 및 제2 고리에 설치되는
액체 냉각 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 고리는 상기 고정자와 동일한 물질로 만들어져, 그에 의하여 대략 동일한 속도로 열적으로 확장 및 수축하는
액체 냉각 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 고리는 상기 패스너를 통과시키도록 구성된 개구부를 포함하고,
상기 제2 고리는 상기 패스너의 나사부(threaded portion)를 수용하도록 구성되고 크기가 정해진 나사 개구부(threaded apertures)를 포함하는
액체 냉각 장치.
내부 표면을 구비한 내부 고정자;
상기 내부 고정자 주위에 동축으로(coaxially) 설치된 외부 회전자; 및
상기 내부 고정자에 삽입된 액체 냉각 장치를 포함하는 전기 기계로서,
상기 액체 냉각 장치는,
제1 및 제2 종방향 단부, 및 상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 적용되도록 구성되고 크기가 정해진 외부 표면을 구비한 관형 몸체; 및
상기 내부 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 편향시키도록 구성되고 크기가 정해진 바이어싱 어셈블리를 포함하고,
상기 제1 및 제2 종방향 단부는 상기 관형 몸체의 변형을 가능하게 하는 확장 슬롯을 포함하고,
상기 관형 몸체는 유체 입구 및 유체 출구를 구비한 냉각 통로를 포함하는
전기 기계.
제15항에 있어서,
상기 관형 몸체는 C-형태인
전기 기계.
제16항에 있어서,
상기 C-형태 관형 몸체는 상기 제1 종방향 단부로부터 상기 제2 종방향 단부로 확장되는 슬롯을 포함하고,
상기 바이어싱 어셈블리는 상기 슬롯에 설치되는
전기 기계.
제15항에 있어서,
상기 냉각 통로는 상기 관형 몸체에 삽입된 냉각 튜브에 의하여 정의되는
전기 기계.
제18항에 있어서,
상기 삽입된 냉각 튜브는 연속적인 사형 냉각 튜브인
전기 기계.
제15항에 있어서,
상기 관형 몸체의 상기 외부 표면은 사형 채널을 포함하고,
상기 냉각 통로는 상기 사형 채널에 삽입된 냉각 튜브에 의하여 정의되는
전기 기계.
제20항에 있어서,
상기 사형 채널은 일반적으로 C-형태의 횡단면을 갖는
전기 기계.
제15항에 있어서,
상기 냉각 통로는 상기 냉각 통로의 유체 입구 및 유체 출구를 제공하는 매니폴드에 의하여 서로 연결된 적어도 2개의 일반적으로 U-형태인 냉각 튜브에 의하여 정의되는
전기 기계.
제22항에 있어서,
상기 적어도 2개의 일반적으로 U-형태인 냉각 튜브는 일체형 엘보우에 의하여 서로 연결된 2개의 종방향 다리에 의하여 정의되고;
상기 관형 몸체의 상기 제1 종방향 단부의 상기 확장 슬롯은 상기 종방향 다리 사이에 제공되고, 상기 관형 몸체의 상기 제2 종방향 단부의 상기 확장 슬롯은 인접한 일반적으로 U-형태인 냉각 튜브 사이에 제공되는
전기 기계.
제15항에 있어서,
상기 냉각 통로는 상기 관형 몸체 내의 복수의 기울어진 구멍에 의하여 정의되며;
상기 기울어진 구멍은 상기 관형 몸체의 상기 제1 및 제2 종방향 단부 양쪽에 대하여 열려 있고;
유체 입구로부터 유체 출구로 냉각 통로를 형성하기 위하여, 인접한 구멍은 변형가능한 플러그에 의하여 닫혀져 있는
전기 기계.
제15항에 있어서,
상기 관형 몸체는 내부 표면을 포함하고,
상기 바이어싱 어셈블리는, 상기 관형 몸체의 상기 내부 표면에 설치되고, 상기 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 적용시키기 위하여 외부를 향하는 편향력을 제공하도록 구성되고 크기가 정해진 내부 바이어싱 어셈블리인
전기 기계.
제25항에 있어서,
상기 내부 표면은 제1 및 제2 기울어진 벽부에 의하여 정의되는 수축부를 구비하고;
상기 내부 바이어싱 어셈블리는, 상기 관형 몸체의 각각의 기울어진 벽부와 접촉하도록 구성되고 크기가 정해진 기울어진 주연 벽부를 각각 구비한 제1 및 제2 고리, 및 상기 제1 및 제2 고리를 서로 연결하는 적어도 2개의 패스너를 포함하고;
상기 적어도 2개의 패스너는, 상기 고정자의 상기 내부 표면에 대하여 상기 관형 몸체의 상기 외부 표면을 적용시키기 위하여, 상기 패스너의 회전에 의하여 상기 제2 고리가 상기 제1 고리를 향하게 함으로써 외부를 향하는 편향력을 적용시키도록 상기 제1 및 제2 고리에 설치되는
전기 기계.
제26항에 있어서,
상기 제1 및 제2 고리는 상기 고정자와 동일한 물질로 만들어져, 그에 의하여 대략 동일한 속도로 열적으로 확장 및 수축하는
전기 기계.
제26항에 있어서,
상기 제1 고리는 상기 패스너를 통과시키도록 구성된 개구부를 포함하고,
상기 제2 고리는 상기 패스너의 나사부를 수용하도록 구성되고 크기가 정해진 나사 개구부를 포함하는
전기 기계.