KR20130141511A - 전기 기계 스테이터용 냉각제 채널 - Google Patents

전기 기계 스테이터용 냉각제 채널 Download PDF

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레미 테크놀러지스 엘엘씨
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Abstract

본 발명의 실시예들은 스테이터 조립체를 구비한 전기 기계를 포함하는 전기 기계 모듈을 제공한다. 스테이터 조립체는 복수의 스테이터 라미네이션을 포함하고, 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 갖는다. 복수의 스테이터 라미네이션은 반경 방향으로 연장하는 핀(fin)들을 형성하도록 서로 상대적으로 배치된다. 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 반경 방향으로 연장하는 핀들 사이에 적어도 부분적인 복수의 스테이터 라미네이션에 의해 스테이터 조립체의 원주를 따라 형성된다.

Description

전기 기계 스테이터용 냉각제 채널 {COOLANT CHANNELS FOR ELECTRIC MACHINE STATOR}
이 국제 출원은 2010년 10월 4일에 출원된 미국 특허 출원 제12/897,677호에 대해 우선권을 주장하고, 상기 출원의 내용은 참조에 의해 전체로서 본 명세서에 포함된다.
보통 하우징 내에 수용되는 전기 기계는 일반적으로 스테이터 조립체와 로터를 포함한다. 전기 기계의 작동 과정에서, 전기 기계의 다른 구성품들뿐만 아니라 스테이터 조립체와 로터에 의해 상당한 양의 열 에너지가 발생한다. 종래의 냉각 방법은 생산된 열 에너지를 강제 대류에 의해 냉각제가 채워져 있는 재킷으로 제거하는 것을 포함한다. 냉각제 재킷은 보통 하우징의 벽 내에 또는 벽 바깥에 수용된다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 스테이터 조립체를 구비한 전기 기계를 포함하는 전기 기계 모듈을 제공한다. 스테이터 조립체는 복수의 스테이터 라미네이션을 포함하고, 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 갖는다. 복수의 스테이터 라미네이션은, 반경 방향으로 연장하는 핀(fin)들을 형성하도록 다른 스테이터 라미네이션과 서로 상대적으로 배치된다. 전기 기계 모듈은 또한 복수의 스테이터 라미네이션에 의해 형성되는 하나 이상의 원주형 냉각제 채널을 포함한다. 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 적어도 부분적으로 반경 방향으로 연장하는 핀들 사이에서 실질적으로 스테이터 조립체의 원주를 따라 형성된다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 전기 기계 모듈을 냉각하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 스테이터 라미네이션을 구비한 스테이터 조립체를 포함하는 전기 기계를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 갖는다. 상기 방법은, 복수의 스테이터 라미네이션을 서로 상대적으로 배치하여 반경 방향으로 연장하는 핀 및 적어도 부분적으로 이 반경 방향으로 연장하는 핀들 사이에 하나 이상의 원주형 냉각제 채널을 형성하는 단계도 포함한다. 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 실질적으로 스테이터 어셈블리의 원주를 따라 형성된다. 상기 방법은, 실질적으로 전기 기계를 둘러싸는 하우징을 제공하는 단계로서, 상기 하우징은 하나 이상의 원주형 냉각제 채널과 유체 연통하는 입구 포트 및 출구 포트를 포함하는 것인 하우징 제공 단계, 냉각제를 입구 포트를 통하여 유입하는 단계, 및 전기 기계를 냉각하도록 냉각제를 출구 포트 방향으로 하나 이상의 원주형 냉각제 채널을 통하여 순환시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 스테이터 조립체를 구비한 전기 기계를 포함하는 전기 기계 모듈을 제공한다. 스테이터 조립체는 복수의 스테이터 라미네이션을 포함하고, 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 갖는다. 전기 기계 모듈은 슬리브 부재 및 상기 슬리브 부재와 결합된 하나 이상의 엔드 캡을 구비한 하우징도 포함한다. 상기 하우징은 기계 캐비티 내에 전기 기계를 실질적으로 둘러싼다. 전기 기계 모듈은 또한 복수의 스테이터 라미네이션 및 슬리브 부재에 의해 형성되는 하나 이상의 원주형 냉각제 채널도 포함한다. 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 실질적으로 스테이터 조립체의 원주를 따라 형성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈의 전단면도이다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈의 측단면도이다.
도 2B는 도 2A의 전기 기계 모듈의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 2C는 도 2A의 전기 기계 모듈의 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 3A 내지 도 3D는 상이한 핀 프로파일을 구비한 전기 기계의 스테이터 조립체의 부분 전단면도이다.
본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 발명은 하기의 상세한 설명에서 서술하거나 첨부된 도면에서 도시하는 구조의 세부사항에 대한 응용예 및 구성요소의 배치에 한정되지 않는 것으로 이해된다. 본 발명은 달리 실시할 수 있고 다양한 방법으로 시행되거나 수행할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용한 표현이나 용어는 설명을 위하여 사용한 것이고 한정하는 것으로 간주되어서는 안된다. 본 명세서에 쓰인 "포함하는", "구비한" 또는 "갖는" 및 이 용어들의 변형들은 추가적인 항목들뿐만 아니라 그 항목들 뒤에 나열하는 항목들 및 그 균등물을 모두 아우르는 의미로 사용한다. 특정하거나 다르게 한정하지 않는 이상, "장착된", "연결된", "지지된", 및 "결합된" 그리고 이 용어들의 변형은 넓은 의미로 사용되고, 직간접적인 장착, 연결, 지지, 및 결합의 양자 모두를 아우르는 것이다. 또한, "연결된" 및 "결합된"은 물리적인 또는 기계적인 연결 또는 결합으로 제한되지 않는다.
이하의 설명은 본 기술 분야의 통상의 기술자가 본 발명의 실시예들을 만들고 사용하는 것이 가능하도록 제시하였다. 도시된 실시예들에 다양한 수정을 가하는 것은 본 기술 분야의 통상의 기술자들에게 매우 자명하고, 본 명세서에서의 포괄적인 원리들은 본 발명의 실시로부터 벗어나지 않는 한 다른 실시예 및 응용예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시한 실시예들에 한정되지만, 본 명세서에 개시한 원리 및 특징과 부합하는 넓은 범위에 따른다. 후술하는 상세한 설명은 도면을 참조할 것이며, 상이한 도면에 있는 유사한 요소는 유사한 도면 부호를 갖도록 하였다. 축척이 필요없는 도면은 선택된 실시예를 도시하고, 본 발명의 실시예들의 범위를 제한하는 것이 아니다. 통상의 기술자라면 본 명세서에 제공되는 예시들이 매우 유용한 대안들을 갖고 본 발명의 실시예들의 범위 내에 속한다는 것을 인식할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 기계 모듈(10)을 도시한다. 전기 기계 모듈(10)은 슬리브 부재(14), 제1 엔드 캡(16), 및 제2 엔드 캡(18)으로 이루어지는 하우징(12)을 포함할 수 있다. 전기 기계(20)는 슬리브 부재(14) 및 엔드 캡들(16, 18)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 기계 캐비티(22) 내에 수용될 수 있다. 하우징(12)은 전기 기계(20)를 둘러쌀 수 있다. 예컨대, 전기 기계(20)를 기계 캐비티(22) 내에 둘러싸도록, 슬리브 부재(14) 및 엔드 캡들(16, 18)은 파스너(미도시) 또는 다른 적합한 결합 방식을 통해 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징(12)은, 실질적으로 둘러싸여 있고 실질적으로 원통형인 캐니스터(canister) 및 하나의 엔드 캡을 포함할 수 있다(미도시).
전기 기계(20)는 로터(24), 복수의 스테이터 라미네이션(28)을 포함하는 스테이터 조립체(26), 스테이터 권선(29)(도 2A에 도시), 스테이터 엔드 턴(30) 및 베어링(34)을 포함할 수 있으며, 주 출력 축(36) 주변에 배치될 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 스테이터 조립체(26)는 로터(24)를 둘러쌀 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전기 기계(20)는 로터 허브(36)를 더 포함할 수 있거나 "허브가 없는(hub-less)" 디자인(미도시)을 가질 수 있다. 전기 기계(20)는 하이브리드 전기 모터, 전기 발전기, 또는 자동차 교류 발전기(alternator)와 같은 전기 모터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 전기 기계(20)는 하이브리드 자동차에서 쓰이는 고전압 헤어핀(High Voltage Hairpin; HVH) 전기 모터일 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니지만 스테이터 조립체(26) 및 로터(24)와 같은 전기 기계(20)의 구성품들은 전기 기계(20)의 작동 중에 열을 생성할 수 있다. 이러한 구성품들은 전기 기계(20)의 성능 향상 및 수명 증가를 위해 냉각될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 복수의 스테이터 라미네이션(28)은, 스테이터 조립체(26)의 핀형 외면을 형성하도록 서로 상대적으로 배치될 수 있다. 더 구체적으로, 복수의 스테이터 라미네이션(28)은 스테이터 조립체(26)의 원주 둘레로 반경 방향으로 연장하는 "핀(38)"을 형성하는 복수의 상이한 외경을 가질 수 있다. 예컨대, 도 1 내지 도 2C에서 도시한 바와 같이, 제1 스테이터 라미네이션(28) 세트는 제1 외경을 갖는 적어도 일부를 포함할 수 있고, 제2 스테이터 라미네이션(28) 세트는 제1 외경보다 큰 제2 외경을 갖는 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 이로써 핀형 외면을 형성한다. 제1 세트 및 제2 세트는 1개씩 엇갈리거나, 2개씩 엇갈리거나, 1개와 2개씩 엇갈리는 등으로 하여, 스테이터 조립체(26)의 원주 둘레에 요구되는 핀 프로파일을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 외경은 실질적으로 슬리브 부재(14)의 내경과 같을 수 있어, 제2 스테이터 라미네이션(28) 세트는 슬리브 부재(14)와 접촉한다. 원주형 냉각제 채널(40)은 제1 스테이터 라미네이션(28) 세트의 외면과 제2 스테이터 라미네이션(28) 세트의 측면 사이{즉 핀(38)들 사이}에 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 원주형 냉각제 채널(40)은 슬리브 부재(14)의 내면의 적어도 일부에 의해 더 정해질 수 있다. 도 2A에 도시한 바와 같이, 냉각제, 예컨대, 물, 에틸렌 글리콜, 물/에틸렌 글리콜 혼합물, 오일, 트랜스미션 유체, 또는 이와 유사한 물질이 원주형 냉각제 채널(40)들{즉, 원주 방향의 핀(38)들 사이}을 통해 순환하여 스테이터 조립체(26)를 냉각시켜 줄 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 슬리브 부재(14)는 하나 이상의 입구 포트(44) 및 하나 이상의 출구 포트(46)를 포함할 수 있고, 이 둘은 원주형 냉각제 채널(40)과 유체 연통한다. 냉각제는 입구 포트(44)를 통해 원주형 냉각제 채널(40)로 공급될 수 있고, 출구 포트(46)를 통해 원주형 냉각제 채널(40)로부터 배출될 수 있다. 일 실시예에서, 도 2A에 도시한 바와 같이, 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)는 슬리브 부재(14)의 반대 측(즉 약 180도 떨어진)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)는 슬리브 부재(14)를 따라 서로 다른 각(angular) 거리 만큼 떨어져서(즉, 170도, 160도 등) 배치될 수 있고, 슬리브 부재(14)는 냉각제가 원주형 냉각제 채널(40)을 통해 입구 포트(44)로부터 출구 포트(46)까지 이동하는 2개의 분리된 유로를 여전히 제공한다. 더 구체적으로, 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)는 서로 임의의 각도만큼 떨어져서 배치될 수 있어, 입구 포트(44)로 유입된 냉각제는 출구 포트(46)로 향하는 2개의 분리된 유로로 갈라질 수 있다.
일 실시예에서, 슬리브 부재(14)는 입구 포트(44) 및 출구 포트(46) 근처에서 슬리브 부재의 축 방향 길이를 따라 변화하는 내측 반경을 가질 수 있다. 도 2B에 도시한 바와 같이, 슬리브 부재(14)는 최외각 핀(38)으로부터 입구 포트(44)의 축 방향 모서리를 향하여 축 방향 반경 방향 바깥쪽으로 테이퍼(taper)질 수 있고, 입구 포트(44)의 반대편 축 방향 모서리로부터 반대편 축 방향 최외각 핀까지 다시 반경 방향 안쪽으로 테이퍼질 수 있다. 슬리브 부재(14)는 입구 포트(44)의 축 방향 모서리 근처의 큰 반경으로부터 축 방향 최외각 핀(38)의 외측 반경과 실질적으로 같은 작은 반경까지 테이퍼질 수 있고, 슬리브 부재(14)는 슬리브 부재(14)와 핀(38) 사이에 {즉, 슬리브 부재(14) 및 핀(38) 양쪽 모두에 인접하여} 공급 캐비티(48)를 형성한다. 결과적으로, 입구 포트(44)는 공급 캐비티(48)를 통하여 각각의 원주형 냉각제 채널(40)과 유체 연통할 수 있다. 공급 캐비티(48)의 축 방향 너비는 각각 실질적으로 입구 포트(44)의 축 방향 너비만큼 될 수 있고(도 2A에 도시) 입구 포트(44)의 축 방향 너비보다 작을 수 있거나, 공급 캐비티의 반경 방향 높이를 따라 달라질 수 있다.
더욱이, 슬리브 부재(14)는 축 방향 최외각 핀(38)으로부터 출구 포트(46)의 축 방향 모서리 쪽으로 반경 방향 바깥쪽으로 테이퍼질 수 있고, 입구 포트(44)의 반대편 축 방향 모서리로부터 반대편 축 방향 최외각 핀까지 다시 반경 방향 안쪽으로 테이퍼질 수 있다. 슬리브 부재(14)는 출구 포트(46)의 축 방향 모서리에 있는 큰 반경으로부터 축 방향 최외각 핀(38)의 외측 반경과 실질적으로 같은 작은 반경까지 테이퍼질 수 있고, 축 방향 최외각 핀은 슬리브 부재(14)와 핀(38) 사이에 {즉, 슬리브 부재(14) 및 핀(38) 양쪽 모두에 인접하여} 배출 캐비티(50)를 형성한다. 결과적으로, 출구 포트(46)는 배출 캐비티(50)를 통하여 각각의 원주형 냉각제 채널(40)과 유체 연통할 수 있다. 배출 캐비티(50)의 축 방향 너비는 각각 실질적으로 출구 포트(46)의 축 방향 너비만큼 될 수 있고(도 2A에 도시) 출구 포트(46)의 축 방향 너비보다 작을 수 있거나 배출 캐비티(50)의 반경 방향 높이를 따라 달라질 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 도 2C에 도시한 바와 같이, 슬리브 부재(14)는 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)로부터 떨어진 위치에 슬리브 부재의 축 방향 길이를 따라 실질적으로 일정한 내측 반경을 가질 수 있다. 예컨대, 슬리브 부재(14)는 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)로부터 떨어진 위치에 제1 내측 반경을 갖는 제1 부분을 포함할 수 있고, 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)에 인접한 위치에 제2 내측 반경을 갖는 제2 부분을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 내측 반경은 슬리브 부재(14)의 축 방향 길이를 가로질러서 변할 수 있다.
다른 실시예에서, 슬리브 부재(14)는, 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)로부터 떨어진 위치뿐만 아니라 입구 포트(44) 및 출구 포트(46) 근처에, 슬리브 부재의 축 방향 길이를 따라 실질적으로 일정한 내측 반경을 가질 수 있다. 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)에 인접하여, 최외각 핀(38)들은 슬리브 부재(14)의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 가질 수 있는 한편, 내측 핀(38)들은 슬리브 부재(14)의 내경보다 작은 외경을 가질 수 있다. 결과적으로, 공급 캐비티(48) 및 배출 캐비티(50)가 내측 핀(38)들과 슬리브 부재(14) 사이에 형성되어 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)가 각각의 원주형 냉각 채널(40)과 연통하게 해줄 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 내측 핀(38)들은 스테이터 조립체(26)의 전체 원주를 따라 또는 단지 입구 포트(44) 및 출구 포트(46)에만 인접하여 더 작은 외경을 가질 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예들에서, (예컨대, 마찰 끼워 맞춤에 의해)슬리브 부재(14)의 내면(42)와 접하는 적어도 축 방향 최외각의 핀(38)은 기계 캐비티(22)와 복수의 원주형 냉각제 채널(40) 사이의 유체 연통을 실질적으로 방지할 수 있다.
전기 기계(20)의 작동 중에, 전기 기계의 구성품에 의해 생성된 열 에너지는 강제 대류에 의해 스테이터 라미네이션(28)을 통하여 원주형 냉각제 채널(40)에 흐르는 냉각제에 전달될 수 있다. 열 에너지가 전기 기계의 구성품으로부터 냉각제에 전달됨으로써, 전기 기계(20)는 냉각되고 냉각제는 가열된다. 가열된 냉각제는 재냉각 되도록 출구 포트(46)를 통하여 원주형 냉각제 채널(40)의 외부로 나와 하우징(12) 외측 또는 내측의, 예컨대 유체 공급원(미도시)에 있는 열 전달 요소로 안내될 수 있다. 열 전달 요소는 라디에이터 또는 다른 적합한 열 교환기일 수 있다. 일단 냉각제가 재냉각되면, 냉각제는 입구 포트(44)를 통해 원주형 냉각제 채널에 돌아와 재생될 수 있다.
도 3A 내지 도 3D는 본 발명에 따른 몇몇 실시예들에 따른 핀 프로파일을 구비한 스테이터 조립체의 예시적인 단면이다. 도 3A 및 도 3B는 제1 스테이터 라미네이션 세트 및 제1 세트보다 큰 외경의 제2 스테이터 라미네이션 세트를 포함하는 상이한 핀 프로파일을 도시한다. 다른 실시예들에서, 제2 세트의 스테이터 라미네이션(28)은 실질적으로 스테이터 조립체(26)의 2개의 축 방향 최외각 위치에서 분류되어, 하나의 원주형 냉각제 채널(40)이 형성될 수 있다(미도시). 도 3C는 제1 및 제2 라미네이션 세트뿐만 아니라 이 둘보다 더 큰 외경을 갖는 적어도 일부를 포함하는 제3 세트를 포함하는 3개의 스테이터 라미네이션 세트(28)를 구비한 핀 프로파일을 도시한다. 결과적으로, 핀(38)들은 제1 세트의 외면과 제2, 제3 세트의 측면 사이에 형성될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 핀(38)들은 제1 세트의 외면, 제2 세트의 외면 및 측면, 그리고 제3 세트의 측면 사이에 형성될 수 있다. 도 3D는 스테이터 라미네이션(28)의 외경에 의해 둘러싸인 핀 프로파일을 도시한다. 전기 기계(20)에 대해 요구되는 냉각 효과에 기초하여 상이한 핀 프로파일이 선택될 수 있다.
통상적으로, 스테이터 조립체는 강(steel) 슬리브 내에 삽입된다. 강 슬리브의 외면은 냉각제 재킷의 내면을 형성하고, 또 다른 하우징 부재가 강 슬리브를 둘러싸서 냉각제 재킷의 외면을 형성한다. 몇몇 실시예들에서, 원주형 냉각제 채널(40)에 의해 냉각제 재킷이 필요 없게 될 수 있다. 원주형 냉각제 채널(40)이 스테이터 조립체(26)의 일체화된 일부이기 때문에, 외측 냉각 재킷을 구비한 종래의 전기 기계 모듈에 비하여 빠른 속도로 열 에너지를 순환하는 냉각제에 전달할 수 있다. 더 구체적으로, 냉각제가 스테이터 라미네이션(28)을 바로 가로질러 지나가도록 허용함으로써 열적 이점은 최대화되는데, 이는 라미네이션(28)으로부터 제2 또는 제3 몸체 또는 프레임(예컨대, 강 슬리브 또는 또 다른 하우징 부재)으로 열이 전도되는 과정에서 열적 저항에 의해 수반되는 추가적인 열적 강하가 없기 때문이다. 또한, 스테이터 라미네이션(28)의 외경이 스태거(stagger)형인 것은 매끈한 외경을 구비한 스테이터 조립체에 비하여 냉각제가 접촉하는 표면적을 더 크게 해줄 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각 스테이터 라미네이션(28)은 약 0.35 밀리미터의 두께를 가질 수 있다.
원주형 냉각제 채널(40)은 더 쉽게 형성될 수 있고 더 쉽게 실시될 수 있으며, 따라서 하우징(12)에 필요한 재료 및 제조 공정이 더 적기 때문에 외부 하우징에 의해 형성되는 냉각제 재킷에 비하여 저렴하다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 하우징(12)이 외부 냉각제 재킷을 필요로 하지 않기 때문에, 전기 기계 모듈(10)의 총 중량은 냉각제 재킷을 포함하는 큰 부피의 외부 하우징을 구비한 전기 기계 모듈에 비하여 감소될 수 있다. 또한, 외부 냉각제 재킷을 제거하는 것에 의해 실질적으로 전기 기계 모듈(10)의 외경이 감소될 수 있다. 통상적으로, 강 슬리브/다른 하우징 부재는 전기 기계 모듈의 외경에 약 8 밀리미터 내지 약 10 밀리미터를 추가할 수 있다.
특정 실시예 및 예시와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명은 필수적으로 이에 한정되는 것이 아니고 다양한 다른 실시예, 예시, 용도, 수정 및 이들 실시예, 예시, 용도들로부터 벗어난 것들로 첨부한 청구범위에 포함되도록 의도된 것임을 알 수 있다. 본 발명의 다양한 특징 및 이점을 다음의 청구범위에 개진한다.

Claims (20)

  1. 전기 기계 모듈로서,
    스테이터 조립체를 포함하는 전기 기계로서, 상기 스테이터 조립체는 복수의 스테이터 라미네이션을 포함하며, 상기 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 포함하고 반경 방향으로 연장하는 복수의 핀(fin)들을 형성하도록 서로 상대적으로 배치되는 것인 전기 기계; 및
    복수의 스테이터 라미네이션에 의해 형성되는 하나 이상의 원주형 냉각제 채널로서, 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 반경 방향으로 연장하는 복수의 핀들 사이에 적어도 부분적으로, 실질적으로 스테이터 조립체의 원주를 따라 형성되는 것인 하나 이상의 원주형 냉각제 채널
    을 포함하는 전기 기계 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 상이한 외경은 제1 외경 및 제1 외경보다 큰 제2 외경을 포함하고, 상기 복수의 스테이터 라미네이션은 제1 외경을 포함하는 제1 스테이터 라미네이션 세트 및 제2 외경을 포함하는 제2 스테이터 라미네이션 세트를 포함하며, 상기 복수의 축 방향으로 연장하는 핀들은 제1 스테이터 라미네이션 세트의 외면 및 제1 스테이터 라미네이션 세트의 외면에 인접한 제2 스테이터 라미네이션 세트의 측면 사이에 형성되는 것인, 전기 기계 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 반경 방향으로 연장하는 복수의 핀들 사이에 적어도 부분적으로 형성되는 복수의 원주형 냉각제 채널을 포함하는 것인, 전기 기계 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 전기 기계 모듈은 전기 기계를 실질적으로 둘러싸는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징은 슬리브 부재 및 이 슬리브 부재와 결합되는 하나 이상의 엔드 캡을 포함하며, 상기 슬리브 부재는 제2 스테이터 라미네이션 세트의 제2 외경과 실질적으로 같은 내경을 구비한 내면을 포함하고, 상기 복수의 원주형 냉각제 채널은 슬리브 부재의 내면의 적어도 일부에 의해 적어도 일부가 형성되는 것인, 전기 기계 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 전기 기계 모듈은 슬리브 부재에 의해 형성되는 하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트는 복수의 원주형 냉각제 채널과 유체 연통하는 것인, 전기 기계 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 하우징은 실질적으로 원통형이고, 상기 하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트는 실질적으로 하우징의 반대측을 따라 배치되는 것인, 전기 기계 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    입구 포트 및 복수의 원주형 냉각제 채널과 인접한 공급 캐비티, 및
    출구 포트 및 복수의 원주형 채널과 인접한 배출 캐비티
    를 더 포함하는 전기 기계 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서, 전기 기계를 냉각하도록, 냉각제가 공급 캐비티로부터 실질적으로 원주형 냉각제 채널을 통하여 배출 캐비티를 향하여 유동이 가능한 것인, 전기 기계 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 상이한 외경은 제1 외경, 제2 외경, 및 제3 외경을 포함하고, 상기 제1 외경은 제2 외경보다 크고 제3 외경은 제2 외경보다 크며, 상기 복수의 스테이터 라미네이션은 제1 외경을 포함하는 제1 스테이터 라미네이션 세트, 제2 외경을 포함하는 제2 스테이터 라미네이션 세트, 및 제3 외경을 포함하는 제3 스테이터 라미네이션 세트를 포함하고, 상기 반경 방향으로 연장하는 복수의 핀은 제1 스테이터 라미네이션 세트의 외면, 제2 스테이터 라미네이션 세트의 하나 이상의 외면 및 측면, 그리고 제3 스테이터 라미네이션 세트의 측면 사이에 형성되는 것인, 전기 기계 모듈.
  10. 전기 기계 모듈의 냉각 방법으로서,
    스테이터 조립체를 포함하는 전기 기계를 마련하는 단계로서, 상기 스테이터 조립체는 복수의 스테이터 라미네이션을 포함하고, 상기 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 갖는 것인, 전기 기계를 공급하는 단계;
    반경 방향으로 연장하는 복수의 핀들 및 반경 방향으로 연장하는 복수의 핀들 사이에 적어도 부분적으로 원주형 냉각제 채널을 하나 이상 형성하도록 스테이터 라미네이션을 서로 상대적으로 배치하는 단계로서, 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널은 실질적으로 원주형 스테이터 조립체를 따라 형성되는 것인, 복수의 스테이터 라미네이션을 배치하는 단계;
    상기 전기 기계를 실질적으로 둘러싸는 하우징을 마련하는 단계로서, 이 하우징은 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널과 유체 연통하는 출구 포트 및 입구 포트를 포함하는 것인, 하우징을 마련하는 단계;
    입구 포트를 통하여 냉각제를 유입시키는 단계; 및
    상기 전기 기계를 냉각시키도록, 상기 하나 이상의 원주형 냉각제 채널을 통해 출구 포트를 향하여 냉각제를 순환시키는 단계
    를 포함하는 전기 기계 모듈의 냉각 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 복수의 상이한 외경은 제1 외경 및 제1 외경보다 큰 제2 외경을 포함하고, 상기 복수의 스테이터 라미네이션은 제1 외경을 포함하는 제1 스테이터 라미네이션 세트, 제2 외경을 포함하는 제2 스테이터 라미네이션 세트를 포함하며, 상기 반경 방향으로 연장하는 복수의 핀은 제1 스테이터 라미네이션 세트의 외면 및 제1 스테이터 라미네이션 세트의 외면에 인접한 제2 스테이터 라미네이션 세트의 측면 사이에 형성되는 것인, 전기 기계 모듈의 냉각 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 냉각제가 하나 이상의 원주형 냉각제 채널의 전체 원주를 통해 순환하도록, 하우징을 따라 각도 거리를 두고 떨어지게 입구 포트 및 출구 포트를 배치하는 단계를 더 포함하는 전기 기계 모듈의 냉각 방법.
  13. 전기 기계 모듈로서,
    스테이터 조립체를 포함하는 전기 기계로서, 상기 스테이터 조립체는 복수의 스테이터 라미네이션을 포함하고, 상기 복수의 스테이터 라미네이션은 복수의 상이한 외경을 갖는 것인 전기 기계;
    상기 슬리브 부재 및 이 슬리브 부재에 결합되는 하나 이상의 엔드 캡을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 실질적으로 기계 캐비티 내에 전기 기계를 수용하는 것인 하우징; 및
    상기 복수의 스테이터 라미네이션 및 슬리브 부재에 의해 형성되고 실질적으로 스테이터 조립체의 원주를 따라 형성되는 하나 이상의 원주형 냉각제 채널;
    을 포함하는 전기 기계 모듈.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 복수의 상이한 외경은 제1 외경 및 제1 외경보다 큰 제2 외경을 갖는 것인, 전기 기계 모듈.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 전기 기계 모듈은 슬리브 부재를 통해 형성되는 하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트는 하나 이상의 원주형 냉각제 채널과 유체 연통하는 것인, 전기 기계 모듈.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 슬리브 부재는 제2 외경과 실질적으로 동일한 제1 내경 부분 및 제2 외경보다 큰 제2 내경 부분을 포함하고, 제2 내경 부분은 하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트에 인접하여 배치되는 것인, 전기 기계 모듈.
  17. 청구항 15에 있어서,
    하나 이상의 입구 포트 및 하나 이상의 출구 포트는 슬리브 부재를 따라 각도 거리를 갖고 떨어지게 배치되어, 하나 이상의 입구 포트로부터 하나 이상의 출구 포트로 원주형 냉각제 채널을 통하는 2개의 분리된 유로가 있는 것인, 전기 기계 모듈.
  18. 청구항 16에 있어서, 입구 포트에 인접하고 스테이터 조립체의 외측 모서리 사이의 하나 이상의 원주형 냉각제 채널에 인접한 공급 캐비티, 및 출구 포트에 인접하고 스테이터 조립체의 외측 모서리 사이의 하나 이상의 원주형 냉각제 채널에 인접한 배출 캐비티를 더 포함하는 전기 기계 모듈.
  19. 청구항 18에 있어서, 전기 기계를 냉각하기 위하여 냉각제가 공급 캐비티로부터 실질적으로 하나 이상의 원주형 냉각제 채널을 통하여 배출 캐비티로 분산될 수 있는 것인, 전기 기계 모듈.
  20. 청구항 19에 있어서, 복수의 스테이터 라미네이션 중 적어도 하나는 스테이터 조립체의 각각의 외측 모서리에서 슬리브 부재와 접하여, 기계 캐비티 및 하나 이상의 원주형 냉각제 채널 사이의 유체 연통을 실질적으로 방지하는 것인, 전기 기계 모듈.
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