KR20130066517A

KR20130066517A - 전기 기계 모듈 냉각 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20130066517A
Application number: KR1020120142488A
Authority: KR
Inventors: 클레멘스 버거; 매튜 오브라스
Original assignee: 레미 테크놀러지스 엘엘씨
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-06-20
Also published as: EP2605381A3; EP2605381A2; US20130147289A1; CN103280925A

Abstract

본 발명의 일부 실시예는 전기 기계 모듈을 제공한다. 상기 전기 기계 모듈은, 기계 공동을 한정할 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷은 적어도 부분적으로 하우징 내에 위치설정될 수 있다. 일부 실시예는 냉각제 재킷을 적어도 부분적으로 둘러싸는 슬리브 부재를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 스테이터 단부 턴(stator end turn)을 포함하는 스테이터 조립체는 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치될 수 있고 냉각제 재킷에 의해 적어도 부분적으로 둘레방향으로 둘러싸일 수 있다. 일부 실시예는, 냉각제 재킷과 유체 연통되는 적어도 하나의 냉각제 구멍을 제공한다. 일부 실시예는, 스테이터 단부 턴을 적어도 부분적으로 둘러싸고 적어도 하나의 냉각제 구멍을 통해 냉각제 재킷에 유체 결합되는 적어도 하나의 단부 턴 공동을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 적어도 하나의 단부 턴 공동은 냉각제 재킷 및 기계 공동과 유체 연통된다.

Description

전기 기계 모듈 냉각 시스템 및 방법{ELECTRIC MACHINE MODULE COOLING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 전기 기계 모듈 냉각 시스템 및 방법에 관한 것이다.

주로 하우징의 기계 공동 내에 수용되는 전기 기계는 일반적으로 스테이터 조립체 및 로터 조립체를 포함한다. 일부 전기 기계에 있어서, 일반적으로 하우징 내에 전기 기계를 고정시키기 위해, 스테이터 조립체는 다양한 결합 기법을 이용하여 하우징에 고정될 수 있다. 일부 전기 기계의 작동 중에, 스테이터 조립체 및 로터 조립체뿐만 아니라 전기 기계의 일부 다른 구성요소에 의해 열 에너지가 발생될 수 있다. 전기 기계의 일부 요소에 의해 생성되는 열 에너지의 증가는 비효율적인 기계 작동을 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 전기 기계 모듈 냉각 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일부 실시예는 전기 기계 모듈을 제공한다. 상기 전기 기계 모듈은, 기계 공동을 한정할 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷은 적어도 부분적으로 하우징 내에 위치설정될 수 있다. 일부 실시예에서는, 복수 개의 냉각제 구멍이 하우징의 적어도 일부를 통해 배치될 수 있어서 냉각제 재킷과 기계 공동을 유체 결합시킨다. 일부 실시예에 있어서, 스테이터 단부 턴(stator end turn)을 포함하는 스테이터 조립체는 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치될 수 있고 냉각제 구멍에 반경방향으로 이웃하게 위치설정될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷은 기계 공동과 유체 연통될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉각제 구멍의 적어도 일부는 냉각제 재킷과 유체 결합될 수 있는데, 상기 냉각제 구멍은 냉각제 재킷, 스테이터 단부 턴 및 기계 공동과 유체 연통된다.

본 발명의 일부 실시예는, 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 포함하는 스테이터 코어로 이루어지는 스테이터 및 로터를 포함하는 전기 기계 모듈을 제공한다. 일부 실시예에 있어서, 기계 공동 내의 전기 기계를 둘러싸는 하우징은 전기 기계에 축방향으로 이웃하게 위치설정되는 적어도 하나의 단부 캡을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 전기 기계 모듈은 하우징 내에 배치되는 슬리브 부재를 포함하는데, 이 슬리브 부재는 일반적으로 전기 기계의 경계를 둘러싼다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷은 일반적으로 슬리브 부재 내에 형성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 구멍은 냉각제 재킷에 유체 결합될 수 있다. 일부 실시예는 냉각제 구멍을 포함하는데, 상기 냉각제 구멍은 스테이터 단부 턴에 실질적으로 반경방향으로 이웃하게 위치설정되며, 스테이터 코어의 제1 축방향 단부 및 스테이터 단부 턴의 축방향 단부에 실질적으로 반경방향으로 정렬된다. 일부 실시예에서는, 스테이터 코어의 제2 축방향 단부와 스테이터 단부 턴의 축방향 단부 사이에 위치설정되는 냉각제 구멍이 마련된다. 일부 실시예는 냉각제 구멍을 포함하는데, 이 실시예에서 냉각제 구멍의 출구의 외측 둘레는 로터의 반경방향 축선에 실질적으로 반경방향으로 수직하다.

본 발명의 일부 실시예는 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동은 적어도 부분적으로 스테이터 단부 턴을 둘러쌀 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷은, 액체 냉각제를 수용하도록 그리고 냉각제 구멍을 통해 스테이터 단부 턴 공동 내로, 하나 이상의 스테이터 단부 턴 상으로 또는 기계 공동 내로 냉각제 재킷으로부터 액체 냉각제를 분산시키도록 구성 및 배치될 수 있다.

전기 기계의 일부 실시예는, 가압된 액체 냉각제를 수용하도록 구성 및 배치되는 냉각제 재킷을 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 냉각제 재킷 및 냉각제 구멍은 중력 유동 하에서 실질적으로 액체 냉각제를 순환시키도록 구성 및 배치된다. 일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 단부 턴 공동은 기계 공동에 대해 실질적으로 또는 완전하게 밀봉될 수 있으며, 하나 이상의 단부 턴 공동을 통해 순환하는 임의의 액체 냉각제는 단부 턴 공동 내에 실질적으로 유지된다. 다른 실시예에 있어서, 유체의 일부는 단부 턴 공동을 빠져나갈 수 있으며 기계 공동으로 진입할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 스테이터 단부 턴 공동은 실질적으로 또는 완전하게 하나 이상의 스테이터 단부 턴을 둘러쌀 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 적어도 두개의 단부 턴 공동 중 하나는 스테이터 단부 턴을 실질적으로 또는 완전하게 둘러싼다. 일부 다른 실시예에 있어서, 적어도 두개의 단부 턴 공동은 유사한 비율의 스테이터 단부 턴을 실질적으로 둘러싼다. 일부 추가적인 실시예에 있어서, 적어도 두개의 단부 턴 공동은 상이한 비율의 스테이터 단부 턴을 실질적으로 둘러싼다.

일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 스테이터 단부 턴 공동은 적어도 3개의 플랜지를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 3개의 플랜지는 실질적으로 모놀리식 구조로서 일체로 형성된다. 일부 실시예에 있어서, 플랜지는 스테이터 코어, 단부 턴 또는 하우징에 결합된다. 일부 실시예는, 실질적으로 비전기전도성인 플랜지를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예는 전기 기계 모듈을 조립하는 방법을 포함한다. 상기 방법은, 스테이터에 의해 경계가 둘러싸이는 로터를 포함하는 전기 기계를 제공하는 것, 기계 공동 내의 전기 기계를 둘러싸고 전기 기계에 축방향으로 이웃하게 위치설정되는 적어도 하나의 단부 캡을 포함하는 하우징을 제공하는 것, 그리고 하우징 내에 배치되며 일반적으로 전기 기계의 경계를 둘러싸고 적어도 하나의 단부 캡에 결합되는 슬리브 부재를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 방법은 액체 냉각제를 수용하도록 구성 및 배치되는 슬리브 부재 내에 일반적으로 형성되는 냉각제 재킷을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 구멍은, 스테이터 코어의 제1 축방향 단부 및 스테이터 단부 턴의 축방향 단부에 반경방향으로 정렬되며 스테이터 단부 턴에 실질적으로 반경방향으로 이웃하게 위치설정될 수 있다. 상기 방법의 일부 추가적인 실시예에 있어서, 스테이터 코어의 제2 축방향 단부와 스테이터 단부 턴의 축방향 단부 사이에 위치설정되는 냉각제 구멍이 마련될 수 있다. 일부 실시예는, 실질적으로 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동 내로 냉각제 재킷으로부터 액체 냉각제의 일부를 분산시키는 방법을 제공한다. 일부 추가적인 실시예에 있어서, 실질적으로 스테이터 단부 턴 상으로 냉각제 재킷으로부터 액체 냉각제의 일부를 분산시키는 방법이 제공된다. 일부 다른 실시예에 있어서, 실질적으로 기계 공동 내로 냉각제 재킷으로부터 액체 냉각제의 일부를 분산시키는 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 전기 기계 모듈 냉각 시스템 및 방법을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 조립체의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 라미네이션(stator lamination)의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨덕터의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈 부분의 부분 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 전기 기계 모듈의 부분 단면도이다.

본 발명의 임의의 실시예를 상세하게 설명하기에 앞서, 본 출원에서의 본 발명은 이하의 설명에 기재되거나 이하의 도면에 도시된 상세한 구조 및 구성요소의 배치로 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명에서는 다른 실시예가 가능하고 본 발명은 다양한 방식으로 실시되거나 행해질 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 어법 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 한정적으로 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 "포함하는", "이루어지는", 또는 "구비하는" 및 그 변형을 사용하는 것은, 그에 따라 일람되는 항목 및 그 등가물뿐만 아니라 추가적인 항목을 포함하려는 의도이다. 다른 방식으로 특정되거나 한정되지 않는다면, 용어 "장착된", "연결된", "지지된", 및 "결합된" 그리고 그 변형은 광의로서 사용되고 직접적인 장착, 연결, 지지, 및 결합 그리고 간접적인 장착, 연결, 지지, 및 결합 양자 모두를 포함한다. 또한, "연결된" 및 "결합된"은 물리적 또는 기계적 연결 혹은 결합으로 한정되지 않는다.

이하의 설명은 당업자가 본 발명의 실시예를 실시 및 이용할 수 있도록 하기 위해 제시된다. 제시된 실시예에 대한 다양한 변경은, 당업자에게 용이하고 명확할 것이며, 본 명세서에서의 일반적인 원리는 본 발명의 실시예로부터 벗어나지 않고 다른 실시예 및 용례에 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 도시된 실시예로 한정하려는 의도가 아니며, 오히려 본 명세서에서 개시되는 원리 및 특징에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르려는 의도이다. 이하의 상세한 설명은 도면을 참고하여 읽어야 하는데, 상기 도면에서 다양한 도면에 걸쳐 유사한 요소는 동일한 도면부호를 갖는다. 반드시 축척대로 도시된 것은 아닌 도면은 선택된 실시예를 도시한 것이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아니다. 당업자라면, 본 명세서에서 제시된 예는 본 발명의 실시예의 범위 내에 속하는 다수의 유용한 대안을 갖는다는 것을 인식할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈(10)을 제시한 것이다. 전기 기계 모듈(10)은, 슬리브 부재(14), 제1 단부 캡(16) 및 제2 단부 캡(18)으로 이루어진 하우징(12)을 포함할 수 있다. 전기 기계(20)는, 슬리브 부재(14) 및 단부 캡(16, 18)에 의해 적어도 부분적으로 한정되는 기계 공동(22) 내에 수납될 수 있다. 예를 들면, 슬리브 부재(14) 및 단부 캡(16, 18)은, 기계 공동(22) 내의 전기 기계(20)의 적어도 일부를 둘러싸기 위해, 통상적인 패스너(도시되어 있지 않음) 또는 다른 적절한 결합 방법을 통해 결합될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 하우징(12)은 도 2에 도시된 바와 같이 단부 캡(17)에 결합된 실질적으로 원통형인 캐니스터(15)를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 슬리브 부재(14) 및 단부 캡(16, 18)을 포함하는 하우징(12)은, 일반적으로 열 전도 특성을 나타낼 수 있는 재료로 이루어질 수 있는데, 상기 재료는 알루미늄 또는 일반적으로 전기 기계의 작동 온도에 견딜 수 있는 다른 금속 및 재료와 같은 것이지만 이들로 한정되지는 않는다. 일부 실시예에 있어서, 하우징(12)은 주조, 주형, 압출, 및 다른 유사한 제조 방법을 비롯한 다양한 방법을 이용하여 제조될 수 있다.

전기 기계(20)는, 로터 조립체(24), 스테이터 조립체(26) 및 베어링(28)을 포함할 수 있으며, 샤프트(30)를 중심으로 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이터 조립체(26)는 로터 조립체(24)의 적어도 일부의 경계를 실질적으로 둘러쌀 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 로터 조립체(24)는 또한 로터 허브(32)를 포함할 수 있거나, 또는 "허브리스(hub-less)" 구조(도시되어 있지 않음)를 가질 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 전기 기계(20)는 하우징(12)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 전기 기계(20)는 하우징(12) 내에 조립될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 전기 기계(20)는 억지 끼워맞춤(interference fit), 수축 끼워맞춤(shrink fit), 전기 기계(20)와 하우징(12)을 적어도 부분적으로 결합시킬 수 있는, 다른 유사한 마찰 기반의 맞춤을 이용하여 하우징(12) 내에 조립될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 스테이터 조립체(26)는 모듈 하우징(12) 내로 수축 끼워맞춤될 수 있다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 이러한 맞춤에 의해 적어도 부분적으로 스테이터 조립체(26)가 고정될 수 있고, 결과적으로 축방향, 반경방향 및 둘레방향으로 전기 기계(20)가 고정될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 전기 기계(20)의 작동 중에, 스테이터 조립체(26)와 하우징(12) 사이의 맞춤은 적어도 부분적으로 스테이터 조립체(26)로부터 하우징(12)으로 토크를 전달하는 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 이러한 맞춤은 일반적으로 더 크기가 큰 토크가 전기 기계 모듈(10)에 의해 유지되는 결과를 초래할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 스테이터 조립체(26)는, 적어도 부분적으로 스테이터 코어(34)의 일부에 배치되는 스테이터 권선부(36), 및 스테이터 코어(34)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 스테이터 코어(34)는 복수 개의 라미네이션(38)을 포함할 수 있다. 도 4를 참고하면, 일부 실시예에 있어서, 라미네이션(38)은 복수 개의 실질적으로 반경방향으로 배향되는 치형부(40)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 라미네이션(38) 중 적어도 일부가 실질적으로 조립되면, 치형부(40)는 스테이터 권선부(36)의 적어도 일부를 지지하도록 구성 및 배치되는 복수 개의 슬롯(42)을 한정하도록 실질적으로 정렬될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 라미네이션(38)은 60개의 치형부(40)를 포함할 수 있으며, 결과적으로 스테이터 코어(34)는 60개의 슬롯(42)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 라미네이션(38)은 더 많거나 또는 더 적은 치형부(40)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 스테이터 코어(34)는 더 많거나 또는 더 적은 슬롯(42)을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예에 있어서, 스테이터 코어(34)는 내측 둘레(41) 및 외측 둘레(43)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 스테이터 코어(34)는, 내측 둘레(41) 및 외측 둘레(43)가 각각 내측 직경 및 외측 직경을 이룰 수 있도록 실질적인 원통형 구조를 나타낼 수 있다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 스테이터 코어(34)는 다른 구조(예컨대, 정사각형, 직사각형, 타원형, 정다각형 또는 불규칙 다각형 등)를 나타낼 수 있고 결과적으로 내측 둘레(41) 및 외측 둘레(43)는 다른 치수를 나타낼 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 스테이터 권선부(36)는 복수 개의 컨덕터(44)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 실질적으로 세그먼트형인 구조(예컨대, 헤어핀 구조)를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)의 적어도 일부는 턴(turn) 부분(46) 및 적어도 2개의 레그 부분(48)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 턴 부분(46)은 2개의 레그 부분(48) 사이에 배치되어 실질적으로 2개의 레그 부분(48)을 연결할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 레그 부분(48)은 실질적으로 평행할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예에 있어서, 턴 부분(46)은 실질적으로 "U자 형상" 구조를 나타낼 수 있지만, 일부 실시예에서는 턴 부분(46)이 V자 형상, 파형, 곡선 형상 및 다른 형상을 나타낼 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 컨덕터(44)의 적어도 일부는 실질적으로 직사각형 단면을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)의 적어도 일부는, 실질적인 원 형상, 정사각형 형상, 반구 형상, 정다각형 또는 불규칙 다각형 등과 같은 다른 단면 형상을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)는 다른 구조(예컨대, 실질적으로 비-세그멘트형인 구조)를 나타낼 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 컨덕터(44)의 적어도 일부는 실질적으로 슬롯(42) 내에 위치설정될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 스테이터 코어(34)는 복수 개의 슬롯(42)이 실질적으로 축방향으로 정렬되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 레그 부분(48)은, 레그 부분(48)의 적어도 일부가 스테이터 코어(34)를 통해 축방향으로 연장되도록 슬롯(42) 내로 삽입될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 레그 부분(48)은 이웃하는 슬롯(42) 내로 삽입될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)의 레그 부분(48)은 근사적으로 하나의 자기 극 피치(magnetic-pole pitch)만큼(예컨대, 6개의 슬롯, 8개의 슬롯 등) 떨어져 있는 슬롯 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 복수 개의 컨덕터(44)는, 컨덕터(44)의 턴 부분(46)의 적어도 일부가 스테이터 코어(34)의 제1 축방향 단부(50)에서 스테이터 코어(34)로부터 축방향으로 연장되도록 그리고 레그 부분(48)의 적어도 일부가 스테이터 코어(34)의 제2 축방향 단부(52)에서 스테이터 코어(34)로부터 축방향으로 연장되도록 스테이터 코어(34) 내에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서는, 축방향 단부(50, 52)에서 스테이터 코어(34)로부터 축방향으로 연장되는 컨덕터(44)의 적어도 일부 영역은 스테이터 단부 턴(54)을 포함할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)는 일빈적으로 실질적인 선형 컨덕터(44)로 제조될 수 있는데, 이 선형 컨덕터는 도 5에서의 컨덕터와 실질적으로 유사한 형상으로 구성 및 배치될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 기계(도시되어 있지 않음)는 컨덕터(44)의 적어도 일부에 힘을 인가할 수 있어서(예컨대, 구부리거나, 밀거나, 잡아당기거나, 그렇지 않으면 다르게 작동하거나 할 수 있어서) 컨덕터(44)로부터 턴 부분(46) 및 레그 부분(48)을 실질적으로 형성한다.

일부 실시예에 있어서, 레그 부분(48)의 적어도 일부는 다수의 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 레그 부분(48)은 슬롯 내(in-slot) 부분(56), 각진 부분(58) 및 연결 부분(60)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 앞서 언급된 바와 같이, 레그 부분(48)은 슬롯(42) 내에 배치될 수 있으며, 제1 축방향 단부(50)로부터 제2 축방향 단부(52)까지 축방향으로 연장될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 삽입 이후에, 슬롯(42) 내에 위치설정되는 레그 부분(48)의 적어도 일부는 슬롯 내 부분(56)을 포함할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 제2 축방향 단부(52)에서 스테이터 코어(34)로부터 연장되는 스테이터 단부 턴(54)의 적어도 일부는 각진 부분(58) 및 연결 부분(60)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컨덕터(44)를 스테이터 코어(34) 내로 삽입한 이후에, 제2 축방향 단부(52)에서 스테이터 코어(34)로부터 연장되는 레그 부분(48)은 뒤틀림 과정을 겪을 수 있으며(도시되어 있지 않음), 이는 각진 부분(58) 및 연결 부분(60)의 형성을 초래할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 이러한 뒤틀림 과정은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 축방향으로 더 내측을 향한 부분에서 각진 부분(58)을 초래할 수 있고 축방향으로 더 외측을 향한 부분에서 연결 부분(60)을 초래할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 이러한 뒤틀림 과정 이후에, 컨덕터(44)의 적어도 일부의 연결 부분(60)은 즉시 다른 컨덕터(44)의 연결 부분(60)에 이웃하게 될 수 있다. 그 결과로서, 연결 부분(60)은 하나 이상의 스테이터 권선부(36)를 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 연결 부분(60)은 용접, 브레이징, 납땜, 용융, 접착제 또는 다른 결합 방법을 통해 결합될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에 있어서, 각진 부분(58) 및 연결 부분(60)은 제1 축방향 단부(50)로부터 연장될 수 있으며, 앞서 언급된 일부 실시예에서와 유사한 방식으로 구성 및 배치될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 로터 조립체(24), 스테이터 조립체(26) 및 스테이터 단부 턴(54)과 같은 전기 기계(20)의 일부 구성요소 또는 이들로 한정되지 않는 전기 기계(20)의 일부 구성요소는 전기 기계(20)의 작동 중에 열을 발생시킬 수 있다. 이들 구성요소는 전기 기계(20)의 성능 및 수명을 향상시키기 위해 냉각될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 스테이터 단부 턴(54)에서의 열 에너지의 소산은 전기 기계(20)의 효율적인 작동을 보장하기에 불충분할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 열 에너지는, 전기 기계(20)의 작동 중에 스테이터 단부 턴(54)을 통해 흐르는 전류로 인한 결과로서 스테이터 단부 턴(54)에 의해 생성될 수 있다. 기계 공동(22) 내의 공기를 통한 스테이터 코어(34) 및/또는 하우징(12)으로의 열 에너지의 대류는, 공기가 비교적 열등한 열 전도도 특성을 나타내기 때문에 실질적으로 비효율적일 수 있다. 그 결과로서, 일부 실시예에 있어서, 하우징(12) 및/또는 스테이터 코어(34)로의 열 에너지의 비효율적인 대류로 인해, 스테이터 단부 턴(54)은 비교적 큰 구리 손실(copper losses)을 나타낼 수 있고, 이는 전기 기계(20)의 비효율적인 작동을 초래할 수 있다.

도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서 하우징(12)은 냉각제 재킷(62)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 하우징(12)은 내측 벽(64) 및 외측 벽(66)을 포함할 수 있으며, 냉각제 재킷(62)은 적어도 일부의 벽(64, 66) 사이에 실질적으로 위치설정될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 기계 공동(22)은 내측 벽(64)에 의해 적어도 부분적으로 한정될 수 있다[예컨대, 하우징(12)의 각각의 요소는 내측 벽(64)의 일부를 포함할 수 있음]. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷(62)은 전기 기계(20)의 적어도 일부의 경계를 실질적으로 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷(62)은 스테이터 단부 턴(54)을 포함하는 스테이터 조립체(26)의 외측 둘레의 적어도 일부의 경계를 실질적으로 둘러쌀 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 슬리브 부재(14) 내에 배치되는 냉각제 재킷(62)에 추가하여 또는 이 냉각제 재킷 대신에 하나 이상의 냉각제 재킷(62)이 배치될 수 있고/있거나 하우징(12)의 다른 부분을 통과할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷(62)의 적어도 일부는 단부 캡(16, 17, 18) 또는 캐니스터(15) 부분을 통해 배치될 수 있다.

또한, 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷(62)은, 액체를 포함할 수 있는 냉각제를 수용할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제는 전기 기계(20)의 하나 이상의 내측 표면을 적어도 부분적으로 적실 수 있는 액체 냉각제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 액체 냉각제는 냉각제 재킷(62)의 하나 이상의 내측 표면[예컨대 내측 벽(64)]을 적어도 부분적으로 적실 수 있다. 일부 다른 실시예에 있어서, 액체 냉각제는 냉각제 구멍(68)의 내측 표면을 적어도 부분적으로 적실 수 있다. 일부 다른 실시예에 있어서, 액체 냉각제는 적어도 하나의 단부 턴 공동(70)의 하나 이상의 내측 표면을 적어도 부분적으로 적실 수 있다. 일부 추가적인 실시예에 있어서, 전기 기계(20)는 액체 냉각제가 하나 이상의 스테이터 단부 턴의 표면을 적시도록 구성 및 배치될 수 있다. 일부 다른 실시예에 있어서, 액체 냉각제는 기계 공동의 하나 이상의 표면을 적실 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 냉각제는 미션 오일(transmission fluid), 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜/물 혼합물, 물, 또는, 모터 오일, 기어 오일, 합성 오일 또는 다른 탄화수소 기반의 유체를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 오일을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제는 가스, 미스트(mist), 또는 유사한 물질과 같은 유체를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제 재킷(62)은 냉각제 소스(도시되어 있지 않음)와 유체 연통될 수 있는데, 이 냉각제 소스는 가압된 냉각제가 냉각제 재킷(62)을 통해 순환할 수 있도록 하기 위해 냉각제가 냉각제 재킷(62) 내로 분산되기에 앞서 또는 분산될 때 냉각제를 가압할 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 하우징(12)의 적어도 일부는 적어도 하나의 냉각제 구멍(68)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 하우징(12)은 복수 개의 냉각제 구멍(68)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉각제 구멍(68)의 적어도 일부는 냉각제 재킷(62)과 기계 공동(22) 그리고 전기 기계(20)의 일부를 유체 연결하기 위해 하우징(12)의 일부를 통해 배치될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 냉각제 구멍(68)의 적어도 일부는 하우징(12)의 내측 벽(64)의 일부에 걸쳐 배치될 수 있어서 냉각제 재킷(62)과 기계 공동(22)을 유체 연결시킨다. 더욱이, 일부 실시예에 있어서, 앞서 언급된 바와 같이, 냉각제 재킷(62)을 통해 순환하는 냉각제의 적어도 일부는, 냉각제가 냉각제 재킷(62)을 통해 순환할 때 냉각제의 적어도 일부가 냉각제 구멍(68)을 통과하여 기계 공동(22)으로 들어갈 수 있도록 가압될 수 있다. 일부 다른 실시예에 있어서, 냉각제의 적어도 일부는 냉각제 구멍(68)을 통과할 수 있고 중력 유동 하에서 단부 턴 공동 또는 기계 공동에 들어갈 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 전기 기계 모듈(10)은 전기 기계의 일부 구성요소의 냉각을 용이하게 하기 위한 구조를 포함할 수 있다. 이들 구성요소는 전기 기계의 성능을 향상시키기 위해 그리고 수명을 연장시키기 위해 냉각될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 전기 기계 모듈(10)은 적어도 스테이터 단부 턴의 냉각을 용이하게 하기 위한 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 전기 기계 모듈(10)은 적어도 하나의 단부 턴 공동(70)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 전기 기계 모듈(10)은 적어도 2개의 단부 턴 공동(70)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 축방향 단부(50) 및 제2 축방향 단부(52)로부터 연장되는 단부 턴(54)의 적어도 일부는 단부 턴 공동(70) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 모든 단부 턴(54) 또는 일부 단부 턴은 단부 턴 공동(70) 내에 배치될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 냉각제를 수용하도록 구성 및 배치될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 냉각제 구멍(68)을 통해 냉각제 재킷(62)에 유체 연결될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제는 단부 턴 공동(70) 내에 실질적으로 정체될 수 있는 반면, 다른 실시예에서는 냉각제가 단부 턴 공동을 통해 유동할 수 있도록 단부 턴 공동이 구성 및 배치될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 기계 공동(22)에 대해 실질적으로 또는 완전하게 밀봉될 수 있다. 예를 들면, 단부 턴 공동(70)을 통해 순환하는 임의의 유체는 전체적으로 단부 턴 공동(70) 내에 남아있을 수 있거나, 또는 유체의 일부가 단부 턴 공동(70)을 빠져나가 기계 공동(22)에 들어갈 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 다수의 구조를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에 있어서, 단일 단부 턴 공동(70)이 제1 축방향 단부(50) 및 제2 축방향 단부(52) 중 하나 또는 양자 모두에서 스테이터 단부 턴(54)을 둘레방향으로 둘러쌀 수 있다[예컨대, 모든 스테이터 단부 턴(54)이 단부 턴 공동(70) 내에 배치될 수 있음]. 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 더 적은 비율의 스테이터 단부 턴(54) 주위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스테이터 코어(34)로부터 연장되는 스테이터 단부 턴(54)의 10%, 20%, 50%, 75% 등이 단부 턴 공동(70) 내에 배치될 수 있다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 제1 축방향 단부(50) 및 제2 축방향 단부(52)에서 스테이터 단부 턴(54)의 다양한 부분을 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 제1 축방향 단부(50) 상에서, 스테이터 단부 턴(54)의 거의 100%가 단부 턴 공동(70) 내에 배치될 수 있으며, 제2 축방향 단부(52) 상에서 스테이터 단부 턴(54)의 75%가 단부 턴 공동(70) 내에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 스테이터 조립체(26)의 제1 축방향 단부(50) 또는 제2 축방향 단부(52) 상에서 임의의 비율의 스테이터 단부 턴(54)은 제조자 또는 사용자의 필요를 충족시키기 위해 단부 턴 공동(70) 내에 수납될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 전기 기계 모듈(10)은, 단부 턴 공동(70)을 한정하도록 구성 및 배치되는 복수 개의 플랜지(72)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 플랜지(72)는 스테이터 조립체(26)의 일부 및/또는 내측 벽(64)의 일부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 플랜지(72)는 하우징(12)의 내측 벽(64)에 결합될 수 있고 축방향 내측으로 연장될 수 있으며, 이에 따라 스테이터 조립체(26)가 기계 공동(22) 내에 위치설정될 때 스테이터 단부 턴(54)의 적어도 일부는 단부 턴 공동(70) 내에[예컨대, 플랜지들(72) 사이에] 배치된다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 적어도 3개의 플랜지(72)를 포함할 수 있고, 스테이터 코어(34) 및 스테이터 단부 턴(54) 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 플랜지들(72)은 단부 턴 공동(70)을 한정하기 위해 함께 결합될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 플랜지(72)는, 개별적인 플랜지(72)가 함께 결합될 필요가 없도록 하나의 일체형 부품으로서 형성될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 플랜지(72)는 브레이징, 용접, 통상적인 패스너, 마찰 맞춤, 억지 끼워맞춤, 접착제, 임의의 다른 통상적인 결합 기법 또는 이들의 임의의 조합을 통해 스테이터 코어(34) 및/또는 단부 턴(54)에 결합될 수 있다. 더욱이, 일부 실시예에 있어서, 플랜지(72)는 실질적으로 비전기전도성인 재료로 이루어질 수 있다. 전류는 전기 기계(20) 작동 중에 컨덕터(44)를 통해 순환하며, 단락 및 접지 이벤트를 방지하기 위해 플랜지(72)를 비롯하여 단부 턴(54)에 이웃한 임의의 재료는 비전기전도성인 특성을 나타내는 것이 바람직하다. 이에 따라, 플랜지(72)는, 스테이터 단부 턴(54)의 적어도 일부를 실질적으로 둘러싸는 단부 턴 공동(70)을 한정하기 위해 스테이터 코어(34), 단부 턴(54) 및 하우징(12) 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 플랜지(72)는 폴리머로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 플랜지(72)는 비전기전도성인 복합재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 플랜지(72)는 비전기전도성인 코팅으로 이루어질 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 냉각제 구멍(68)의 적어도 일부는 냉각제 재킷(62)을 단부 턴 공동(70) 중 적어도 하나에 유체 결합시킬 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)의 적어도 일부는, 냉각제가 냉각제 구멍(68)으로부터 단부 턴 공동(70) 내로 유동할 수 있도록 적어도 하나의 유입구(도시되어 있지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제는 냉각제 구멍(68)으로부터 단부 턴 공동(70)까지 실질적으로 밀봉된 구조(예컨대, 호스, 튜브, 또는 유동하는 냉각제의 일부를 수용할 수 있는 다른 구조)를 통해 유동할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 냉각제는 냉각제 구멍(68)으로부터 유동할 수 있고 기계 공동(22)으로 들어갈 수 있으며, 냉각제의 적어도 일부는 단부 턴 공동(70)의 적어도 일부로 수동적으로 들어갈 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 적어도 하나의 유출구(도시되어 있지 않음)는 플랜지(72)의 일부를 통해 배치될 수 있으며, 단부 턴 공동(70) 내의 냉각제의 적어도 일부가 배수 시스템으로 유동할 수 있도록 하기 위해 배수 시스템(도시되어 있지 않음)에 유체 결합될 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 전기 기계 모듈(10)의 일부 부분에 대해 실질적으로 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)의 적어도 일부는, 단부 턴 공동(70)의 최대 허용 가능한 체적과 실질적으로 유사한 체적의 냉각제를 포함할 수 있다[예컨대, 공동(70)은 실질적으로 또는 완전하게 냉각제로 채워짐]. 그 결과로서, 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70) 내에 배치되는 각각의 단부 턴(54)은 단부 턴 공동(70)을 통해 순환하는 냉각제에 의해 실질적으로 둘러싸이게 될 수 있고, 전기 기계 모듈(10)의 작동 중에 생성되는 열 에너지의 적어도 일부를 전달할 수 있다. 그 결과로서, 전기 기계(20)는 순환하는 냉각제에 의해 적어도 부분적으로 냉각될 수 있는데, 이는 작동의 개선을 초래할 수 있다. 더욱이, 냉각제 재킷(62)을 빠져나오는 냉각제의 적어도 일부를 단부 턴 공동(70) 내에 수용함으로써, 열을 생성하는 단부 턴(54)과 냉각제 사이의 분리는 최소화되거나 또는 방지될 수 있는데, 이는 전기 기계 모듈(10)에 대한 냉각을 개선시키는 결과를 초래할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 실질적으로 밀봉되지 않은 상태에서 작동할 수 있다. 예를 들면, 단부 턴 공동(70)은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 스테이터 코어(34)와 플랜지(72) 사이에 간격(74)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 단부 턴 공동(70)은 심지어 완전하게 밀봉되지 않은 때에도 최대 체적 또는 최대 체적에 근접한 냉각제를 포함할 수 있는데, 왜냐하면 단부 턴 공동(70)을 통과하는 냉각제의 순환 속도는 단부 턴 공동(70) 내의 냉각제의 충분한 레벨을 보장하기에 충분히 큰 레벨로 증가될 수 있기 때문이다[예컨대, 스테이터 단부 턴(54)의 다수의 영역들과 접촉하기 위해 단부 턴 공동(70) 내에 충분한 냉각제가 존재함]. 일부 실시예에 있어서, 상기 간격(74)이 존재할 수 있으며 이 간격은 밀봉 구조(예컨대, 플러그)(도시되어 있지 않음)에 의해 실질적으로 밀봉될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예는 통상적인 일부 냉각 구조에 대해 개선점을 제공한다. 예를 들면, 일부 통상적인 전기 기계 모듈(10)은, 냉각제 재킷(62)으로부터 직접적으로 스테이터 단부 턴(54) 상으로 냉각제를 안내하는 냉각제 재킷(62) 및 냉각제 구멍(68)을 포함할 수 있다. 이러한 구조는 실질적으로 불균일한 냉각을 초래할 수 있다. 냉각제 구멍(68)으로부터 스테이터 단부 턴(54)까지의 냉각제 유동은 중력, 컨덕터(44)의 기하학적 특성[예컨대, 컨덕터(44)의 형상], 회전하는 로터 조립체(24)에 의해 유발되는 기계 공동(22) 내의 공기 순환, 및 잠재적으로 부정적인 다른 인자에 의해 영향을 받을 수 있다. 이들 인자들 중 일부의 결과로서, 냉각제 재킷(62)으로부터의 냉각제 유동은 스테이터 단부 턴(54)으로부터 멀리 의도치 않게 재안내될 수 있는데, 이는 과소 냉각 영역을 발생시킬 수 있고 심지어 컨덕터(44)의 일부 비냉각 영역을 발생시킬 수 있다. 그 결과로서, 컨덕터(44) 핫 스팟(hot spot) 그리고 불균일한 온도 분포가 발생할 수 있는데, 이는 비효율적인 전기 기계 모듈(10) 작동을 초래할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예는 앞서 언급된 냉각 문제 중 적어도 일부를 개선시킬 수 있다. 예를 들면, 냉각에서 어려움을 초래하는 인자[예컨대, 중력, 컨덕터의 기하학적 특성, 및 기계 공동(22) 내의 공기 순환]는 실질적으로 방지될 수 있는데, 왜냐하면 냉각제가 단부 턴 공동(70)으로 직접 라우팅될 수 있고 일부 통상적인 구조에 대해 더 큰 비율의 단부 턴(54)과 접촉할 수 있기 때문이다. 더욱이, 컨덕터(44)의 더 많은 표면 영역이 냉각제에 노출될 수 있으며, 이는 열 에너지 전달의 개선을 초래할 수 있는데, 왜냐하면 단부 턴 공동(70) 내에 배치되는 스테이터 단부 턴(54)은 순환하는 냉각제에서 실질적으로 또는 완전하게 덮일 수 있기 때문이다. 그 결과로서, 전기 기계 모듈(10)의 냉각은 개선될 수 있으며, 이에 따라 전기 기계 모듈(10) 작동이 개선될 수 있다.

당업자라면, 본 발명이 구체적인 실시예 및 예와 관련하여 앞서 설명되었지만, 본 발명은 이로써 반드시 한정되는 것은 아니며, 이러한 실시예, 예, 및 용도로부터의 다수의 다른 실시예, 예, 용도, 변경 및 변형은 본 발명에 포함되도록 의도된다는 것을 이해할 것이다.

10 : 전기 기계 모듈
12 : 하우징
14 : 슬리브 부재
16, 17, 18 : 단부 캡
20 : 전기 기계
22 : 기계 공동
24 : 로터 조립체
26 : 스테이터 조립체
62 : 냉각제 재킷
70 : 단부 턴 공동

Claims

전기 기계 모듈로서,
로터를 포함하는 전기 기계와,
제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 포함하는 스테이터 코어, 및 스테이터 단부 턴을 포함하는 스테이터와,
기계 공동 내의 전기 기계를 둘러싸며 전기 기계에 축방향으로 이웃하게 위치설정되는 적어도 하나의 단부 캡을 포함하는 하우징과,
하우징 내에 배치되며 적어도 부분적으로 전기 기계의 경계를 둘러싸고 적어도 하나의 단부 캡에 결합되는 슬리브 부재와,
적어도 부분적으로 스테이터 단부 턴을 둘러싸는 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동과,
슬리브 부재 내에 배치되며, 액체 냉각제를 수용하도록 구성 및 배치되는 냉각제 재킷으로서, 상기 슬리브 부재는 냉각제 재킷 및 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동과 유체 결합되는 적어도 하나의 냉각제 구멍을 포함하는 것인 냉각제 재킷
을 포함하는 전기 기계 모듈에 있어서,
적어도 하나의 냉각제 구멍은, 스테이터의 축방향 단부와, 실질적으로 이웃하는 스테이터 단부 턴의 축방향 단부 사이에 실질적으로 위치설정되며,
적어도 하나의 냉각제 구멍은, 실질적으로 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동 내로 냉각제 재킷으로부터 액체 냉각제의 일부를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 냉각제 구멍의 유출구의 외측 둘레는 로터의 회전 축선에 대해 실질적으로 평행인 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 냉각제 구멍은 냉각제 재킷과 유체 연통되며, 냉각제 재킷으로부터 실질적으로 스테이터 단부 턴을 향해 액체 냉각제의 일부를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 냉각제 구멍은 냉각제 재킷으로부터 실질적으로 기계 공동 내로 액체 냉각제의 일부를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제3항에 있어서, 냉각제 재킷은 가압된 액체 냉각제를 수용하도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제3항에 있어서, 냉각제 재킷 및 적어도 하나의 냉각제 구멍은 실질적으로 중력 유동 하에서 액체 냉각제를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제5항에 있어서, 냉각제 재킷 및 적어도 하나의 냉각제 구멍은 가압된 액체 냉각제를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 2개의 단부 턴 공동을 포함하며, 적어도 하나의 냉각제 구멍은 냉각제 재킷으로부터 실질적으로 적어도 2개의 스테이터 단부 턴 공동 내로 액체 냉각제의 일부를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 냉각제 구멍은 냉각제 재킷으로부터 실질적으로 스테이터 단부 턴을 향해 액체 냉각제의 일부를 분산시키도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 단부 턴 공동은 기계 공동에 대해 실질적으로 밀봉되며, 적어도 하나의 단부 턴 공동은 적어도 하나의 단부 턴 공동을 통해 순환하는 임의의 액체 냉각제가 실질적으로 단부 턴 공동 내에 유지되도록 구성 및 배치되는 것인 전기 기계 모듈.
제10항에 있어서, 유체의 적어도 일부 부분은 단부 턴 공동을 빠져나갈 수 있으며 기계 공동으로 진입할 수 있는 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동은 실질적으로 스테이터 단부 턴을 둘러싸는 것인 전기 기계 모듈.
제8항에 있어서, 적어도 2개의 단부 턴 공동 중 하나는 실질적으로 스테이터 단부 턴을 둘러싸는 것인 전기 기계 모듈.
제8항에 있어서, 적어도 2개의 단부 턴 공동은 실질적으로 유사한 비율의 스테이터 단부 턴을 둘러싸는 것인 전기 기계 모듈.
제8항에 있어서, 적어도 2개의 단부 턴 공동은 실질적으로 상이한 비율의 스테이터 단부 턴을 둘러싸는 것인 전기 기계 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동은 적어도 3개의 플랜지를 포함하는 것인 전기 기계 모듈.
제16항에 있어서, 적어도 3개의 플랜지는 실질적으로 모놀리식 구조로서 일체로 형성되는 것인 전기 기계 모듈.
제16항에 있어서, 적어도 3개의 플랜지는 실질적으로 비전기전도성인 것인 전기 기계 모듈.
제16항에 있어서, 적어도 3개의 플랜지는 스테이터 코어, 단부 턴 및 하우징 중 적어도 하나에 결합되는 것인 전기 기계 모듈.
전기 기계 모듈을 조립하는 방법으로서,
로터 및 로터의 경계를 둘러싸는 스테이터를 포함하는 전기 기계를 제공하는 단계로서, 상기 스테이터는 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 포함하는 스테이터 코어 및 스테이터 단부 턴을 포함하는 것인 단계와,
기계 공동 내의 전기 기계를 둘러싸며 전기 기계에 축방향으로 이웃하게 위치설정되는 적어도 하나의 단부 캡을 포함하는 하우징을 제공하는 단계와,
하우징 내에 배치되며 일반적으로 전기 기계의 경계를 둘러싸고 적어도 하나의 단부 캡에 결합되는 슬리브 부재를 제공하는 단계와,
슬리브 부재 내에 배치되며 액체 냉각제를 수용하도록 구성 및 배치되는 냉각제 재킷을 제공하는 단계로서, 상기 슬리브 부재는 냉각제 재킷 및 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동과 유체 결합되는 적어도 하나의 냉각제 구멍을 포함하고, 적어도 하나의 냉각제 구멍은 스테이터의 축방향 단부와, 이웃하는 스테이터 단부 턴의 축방향 단부 사이에 실질적으로 위치설정되는 것인 단계와,
적어도 부분적으로 스테이터 단부 턴을 둘러싸는 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동을 제공하는 단계와,
냉각제 재킷 및 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동과 유체 연통되도록 적어도 하나의 냉각제 구멍을 구성하는 단계와,
실질적으로 적어도 하나의 스테이터 단부 턴 공동 내로 냉각제 재킷으로부터 액체 냉각제의 일부를 분산시키도록 적어도 하나의 냉각제 구멍을 구성하는 단계
를 포함하는 방법.