KR20140109313A - Liquid-cooled rotary electric machine having cooling jacket with bi-directional flow - Google Patents
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Abstract
Description
관련 출원들의 상호 참조Cross reference of related applications
본 출원은 이하의 특허 출원 각각에 대한 우선권을 주장한다. 2013년 3월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "양방향 유동을 갖는 냉각 재킷을 구비한 액냉식 회전 전기기계(LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING COOLING JACKET WITH BI-DIRECTIONAL FLOW)"인 미국 특허 출원 제13/784,227호; 2013년 3월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "보조 냉각제 홈을 지닌 유체 채널을 구비하는 액냉식 회전 전기기계(LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING FLUID CHANNEL WITH AUXILIARY COOLANT GROOVE)"인 미국 특허 출원 제13/784,390호; 2013년 3월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "축방향 단부 냉각 액냉식 회전 전기기계(LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING AXIAL END COOLING)"인 미국 특허 출원 제13/784,789호; 및 2013년 3월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "열원 포위 유체 통로를 구비하는 액냉식 회전 전기기계(LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING HEAT SOURCE-SURROUNDING FLUID PASSAGE)"인 미국 특허 출원 제13/784,799호.This application claims priority to each of the following patent applications. Quot; LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING COOLING JACKET WITH BI-DIRECTIONAL FLOW ", filed Mar. 4, 2013, entitled " LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE WITH BI- 13 / 784,227; Quot; filed March 4, 2013, entitled " LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING FLUID CHANNEL WITH AUXILIARY COOLANT GROOVE " 13 / 784,390; U.S. Patent Application No. 13 / 784,789, filed Mar. 4, 2013, entitled " LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING AXIAL END COOLING "; And U.S. Patent Application No. 13 / 075,753, filed March 4, 2013, entitled " LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING HEAT SOURCE-SURROUNDING FLUID PASSAGE & 784,799.
기술분야Technical field
본 개시는 축선을 중심으로 단방향 또는 양방향으로 회전 가능한, 발전기, 교류 발전기, 및 모터 등의 회전 전기기계에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액냉식인 타입의 그러한 회전 전기기계에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present disclosure relates to a rotary electric machine such as a generator, an alternator, and a motor capable of rotating unidirectionally or bi-directionally about an axis, and more particularly to such a rotary electric machine of liquid-cooled type.
회전 전기기계는 점점 더 높은 내부 온도에서 작동되고, 그 성능 및 신뢰성을 높이기 위해 그러한 기계의 냉각을 개선할 필요성이 증가하고 있다. 공냉식 회전 전기기계가 일반적이지만, 그러한 기계의 특정한 작동 환경은 회전 전기기계를 공냉하는 데에 적합하지 않다. 그러한 환경은, 예컨대 공기 순환 또는 교환을 위한 기계 주위의 공간이 적거나, 기계로 향하는 냉각 공기를 반대로 데우는 가열된 구성요소에 근접하게 기계를 배치하거나, 주위 공기가 기계의 공기 통로를 폐색하고 통로를 통과하는 기류를 차단하여 적절한 냉각을 하지 못하게 할 수 있는 오염물(예컨대, 먼지, 쓰레기)을 포함할 수 있다. Rotating electrical machines are operated at increasingly higher internal temperatures and the need to improve the cooling of such machines to increase their performance and reliability is increasing. Although air cooled rotary electric machines are common, the specific operating environment of such machines is not suitable for air cooling of rotary electric machines. Such an environment can be achieved, for example, by placing the machine in close proximity to a heated component that has less space around the machine for air circulation or replacement, or that warms the cooling air to the machine, or that ambient air clogs the air passageway of the machine, (E.g., dust, garbage) that can block the airflow passing through it and prevent proper cooling.
기계 냉각에 전용인 냉각 회로에 회전 전기기계를 포함함으로써, 또는 액냉될 다른 구성요소를 이용하여 회전 전기기계를 액냉하는 것이 공지되어 있다. 통상적으로, 그러한 회로는 회로를 통해 냉각제 유동을 유발하는 펌프와, 예컨대 물, 오일 또는 글리콜 용액일 수 있는 냉각제로부터 열을 제거하기 위한 열교환기를 포함한다. 냉각제는 기계의 냉각제 입구로 가압 상태로 제공되고, 기계를 통해 순환하여 대류 열전달에 의해 열을 흡수하며, 냉각제 출구를 통해 기계로부터 배출되는데, 기계 냉각제 입구와 출구는 기계가 냉각 회로에 결합되는 지점을 제공한다. 그러한 냉각 회로는 널리 알려져 있고 본 개시의 범위를 넘어서므로 본 명세서에서 상세하게 더 설명되지 않는다. It is known to include a rotating electrical machine in a cooling circuit dedicated to machine cooling, or to liquid cool the rotating electrical machine using other components to be cooled. Typically, such circuitry includes a pump for causing a coolant flow through the circuit and a heat exchanger for removing heat from the coolant, which may be, for example, a water, oil or glycol solution. The coolant is provided in a pressurized condition to the coolant inlet of the machine and circulates through the machine to absorb heat by convective heat transfer and is discharged from the machine through the coolant outlet where the inlet and outlet of the machine coolant are located at the point . Such cooling circuits are well known and beyond the scope of the present disclosure and therefore are not further described in detail herein.
기계로부터의 열 제거를 최대화하면서 회전 전기기계의 크기를 최소화하는 것은 그 신뢰성 및 성공적인 장기간 작동에 중요하다.Minimizing the size of a rotating electrical machine while maximizing heat removal from the machine is critical to its reliability and successful long-term operation.
본 개시에 따르면, 회전 전기기계의 액체 냉각을 개선하기 위한 구조 및 방법 및/또는 그러한 기계 내에 있는 추가 열원이 제공된다. According to the present disclosure, there is provided a structure and method for improving liquid cooling of a rotating electrical machine and / or an additional heat source within such a machine.
본 개시는 중앙축을 갖는 고정자와, 고정자에 의해 둘러싸이고 중앙축 둘레에서 고정자에 대해 회전하는 회전자를 포함하는 액냉식 회전 전기기계를 제공한다. 기계는, 고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적을 갖는 재킷을 포함하고, 재킷은 고정자를 둘러싸고 고정자와 전도열 연통 관계에 있다. 재킷은 중앙축에 대해 반경 방향 외측 열전달면을 형성한다. 기계는 유입구와 유출구를 갖는 유체 채널을 포함하고, 유체 채널은 유체 채널 유입구와 유출구 사이에서 연장되며 재킷의 열전달면을 가로지른다. 유체 채널은 기계를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로를 형성하며, 유동로는 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되고 유체 채널의 유입구와 유출구 사이에서 중앙축과 평행한 방향으로 진행된다. 기계를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로는 열전달면을 가로지를 때에 중앙축과 평행하게 대향 방향으로 진행된다.The present disclosure provides a liquid-cooled rotary electric machine including a stator having a central axis and a rotor surrounded by the stator and rotating about the stator about a central axis. The machine includes a jacket having a stator and an inner volume in which the rotor is disposed, the jacket surrounding the stator and in conductive thermal communication with the stator. The jacket forms a radially outer heat transfer surface with respect to the central axis. The machine includes a fluid channel having an inlet and an outlet, the fluid channel extending between the fluid channel inlet and the outlet and crossing the heat transfer surface of the jacket. The fluid channel defines a flow path for the liquid coolant passing through the machine, the flow path extending substantially circumferentially about the central axis and proceeding in a direction parallel to the central axis between the inlet and the outlet of the fluid channel. The flow path for the liquid coolant passing through the machine proceeds in opposite directions parallel to the central axis when crossing the heat transfer surface.
본 개시의 다른 양태는, 기계가, 재킷 둘레에 배치되고 중앙축에 대해 반경 방향 내측 냉각제 수용면을 형성하는 슬리브를 더 포함하고, 유체 채널은 재킷의 열전달면과 슬리브의 수용면 사이에 배치된다는 것이다.Another aspect of the present disclosure is that the machine further comprises a sleeve disposed about the jacket and defining a radially inner coolant receiving surface with respect to the central axis and wherein the fluid channel is disposed between the heat transfer surface of the jacket and the receiving surface of the sleeve will be.
본 개시의 다른 양태는, 유동로가 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연속적으로 연장된다는 것이다.Another aspect of the present disclosure is that the flow path extends continuously in a substantially circumferential direction about a central axis.
본 개시의 다른 양태는, 유체 채널에 의해 형성되는 유동로가 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장하는 것과 독립적으로 중앙축과 평행하게 적어도 하나의 방향으로 진행된다는 것이다.Another aspect of the present disclosure is that the flow path formed by the fluid channel proceeds in at least one direction parallel to the central axis independently of extending substantially circumferentially about the central axis.
또한, 본 개시의 양태는, 유체 채널에 의해 형성되는 유동로가 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장하는 것과 독립적으로 중앙축과 평행하게 양 방향으로 진행된다는 것이다. Also, an aspect of the present disclosure is that the flow path formed by the fluid channel proceeds in both directions parallel to the central axis independently of extending substantially circumferentially about the central axis.
본 개시의 다른 양태는, 유체 채널이, 대향 단부를 각각 갖는 복수 개의 실질적으로 환형으로 연장하는 제1 유체 채널 부분을 포함한다는 것이다. 각 제1 유체 채널 부분은 각각의 대향 단부들 사이에서 각 제1 유체 채널 부분을 따라 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되며, 복수 개의 제1 유체 채널 부분은 중앙축을 따라 축방향으로 분포된다. 유체 채널은 또한 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 단부와 각각 유체 연결하는 복수 개의 제2 유체 채널 부분을 포함하고, 유동로는 각 제2 유체 채널 부분을 따라 중앙축과 평행한 방향으로 진행된다. Another aspect of the present disclosure is that the fluid channel includes a plurality of substantially annularly extending first fluid channel portions each having opposite ends. Each first fluid channel portion extending substantially circumferentially about a central axis along each first fluid channel portion between respective opposite ends and the plurality of first fluid channel portions being axially distributed along a central axis . The fluid channel also includes a plurality of second fluid channel portions each in fluid communication with an end of the pair of first fluid channel portions, wherein the flow channel extends along each second fluid channel portion in a direction parallel to the central axis.
본 개시의 추가 양태는, 복수 개의 제2 유체 채널 부분 각각이 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 축방향으로 인접한 단부와 유체 연결한다는 것이다. A further aspect of the present disclosure is that each of the plurality of second fluid channel portions is in fluid communication with axially adjacent ends of the pair of first fluid channel portions.
본 개시의 추가 양태는, 유동로가 복수 개의 제2 유체 채널 부분 각각을 따라 중앙축과 평행한 공통 방향에서 축방향으로 진행된다는 것이다.A further aspect of the present disclosure is that the flow path progresses axially along a common plurality of second fluid channel portions along a central axis parallel to each other.
본 개시의 추가 양태는, 제2 유체 채널 부분에 의해 유체 연결되는 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 단부들이 중앙축 둘레에서 실질적으로 반경 방향으로 정렬된다는 것이다. A further aspect of the present disclosure is that the ends of a pair of first fluid channel portions fluidly connected by the second fluid channel portion are substantially radially aligned about a central axis.
본 개시의 추가 양태는, 각각의 제1 유체 채널 부분이 대향하는 입구 단부와 출구 단부 사이에서 연장되고 각각의 제2 유체 채널 부분은 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 입구 단부 및 출구 단부와 연결됨으로써, 복수 개의 제1 유체 채널 부분은 복수 개의 제2 유체 채널 부분을 통해 연속적으로 서로 유체 연결된다는 것이다.A further aspect of the present disclosure is that each first fluid channel portion extends between an opposing inlet end and an outlet end and each second fluid channel portion is connected to an inlet end and an outlet end of a pair of first fluid channel portions , Wherein the plurality of first fluid channel portions are fluidly connected to one another continuously through the plurality of second fluid channel portions.
더욱이, 본 개시의 양태는, 제2 유체 채널 부분에 의해 유체 연결되는 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 입구 단부 및 출구 단부가 서로 축방향으로 인접하다는 것이다. 또한, 본 개시의 양태는, 복수 개의 제1 유체 채널 부분의 입구 단부 및 출구 단부가 중앙축 둘레에서 실질적으로 반경 방향으로 정렬되고, 축방향으로 인접한 제1 유체 채널 부분들 사이에서 중앙축과 평행한 방향으로 번갈아 있다는 것이다. Moreover, an aspect of the present disclosure is that the inlet end and the outlet end of a pair of first fluid channel portions fluidly connected by the second fluid channel portion are axially adjacent to each other. It is also contemplated that an aspect of the present disclosure provides a method of forming a plurality of first fluid channel sections, wherein the inlet and outlet ends of the plurality of first fluid channel sections are substantially radially aligned about a central axis, It is alternating in one direction.
본 개시의 추가 양태는, 유체 채널이, 대향 단부를 갖고 중앙축과 대체로 평행한 방향으로 연장되는 제3 유체 채널 부분을 포함한다는 것이다. 제3 유체 채널 부분은 각각의 제1 유체 채널 부분의 대향 단부들 사이에 배치되고, 복수 개의 제1 유체 채널 부분 중 하나의 일단부는 제3 유체 채널 부분의 일단부에 유체 연결된다. 제3 유체 채널 부분의 타단부는 유체 채널 유입구 및 유체 채널 유출구 중 하나에 유체 연결된다. A further aspect of the present disclosure is that the fluid channel includes a third fluid channel portion having opposite ends and extending in a direction generally parallel to the central axis. A third fluid channel portion is disposed between opposite ends of each first fluid channel portion and one end of the plurality of first fluid channel portions is fluidly connected to one end of the third fluid channel portion. The other end of the third fluid channel portion is fluidly connected to one of the fluid channel inlet and the fluid channel outlet.
더욱이, 본 개시의 양태는, 복수 개의 제1 유체 채널 부분 중 상이한 제1 유체 채널 부분의 일단부가 유체 채널 유입구와 유체 채널 유출구 중 다른 하나에 유체 연결된다는 것이다. Moreover, an aspect of the present disclosure is that one end of a different one of the plurality of first fluid channel portions is fluidly connected to the other of the fluid channel inlet and the fluid channel outlet.
더욱이, 본 개시의 양태는, 유체 채널 유입구와 유출구가 제1, 제2, 및 제3 유체 채널 부분으로 구성되는 복수 개의 상호 연결하는 유체 채널 부분들을 통해 서로 유체 연통된다는 것이다. 복수 개의 상호 연결하는 유체 채널 부분들은 연속적으로 서로 유체 연결된다. Moreover, aspects of the present disclosure are that fluid channel inlets and outlets are in fluid communication with each other through a plurality of interconnecting fluid channel portions comprised of first, second, and third fluid channel portions. A plurality of interconnecting fluid channel portions are in fluid communication with each other in succession.
본 개시의 추가 양태는, 유체 채널이, 복수 개의 제1 유체 채널 부분 중 하나의 일단부에 유체 연결되는 제3 유체 채널 부분을 포함하고, 중앙축과 평행한 방향에서 제3 유체 채널 부분을 따른 유동로의 진행은 제2 유체 채널 부분을 따른 진행과 대향된다는 것이다. A further aspect of the present disclosure is directed to a fluid channel comprising a third fluid channel portion fluidly connected to one end of one of the plurality of first fluid channel portions and extending along a third fluid channel portion in a direction parallel to the central axis The progression of the flow path is opposite to the progression along the second fluid channel portion.
더욱이, 본 개시의 양태는, 유동로의 진행이 제2 유체 채널 부분 모두를 따라 중앙축과 평행한 공통 방향으로 이루어진다는 것이다.Moreover, aspects of the present disclosure are that the progression of the flow path is made in a common direction parallel to the central axis along all of the second fluid channel portions.
본 개시의 추가 양태는, 유체 채널 유입구와 유출구가 회전자로부터 중앙축을 따라 동일한 방향으로 모두 배치된다는 것이다. A further aspect of the present disclosure is that the fluid channel inlets and outlets are all located in the same direction along the central axis from the rotor.
본 개시는 또한 회전 전기기계의 액냉 방법을 제공한다. 상기 방법은, 유체 채널에 의해 형성되는 유동로를 따른 액체 냉각제의 유동이 축선 둘레에 배치되는 대체로 원통형의 열전달면을 가로지르게 하는 단계를 포함하고, 유동로는 축선 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되며 유체 채널 유입구 및 유체 채널 유출구 사이에서 축선에 평행하게 대향 방향으로 진행된다. The present disclosure also provides a liquid cooling method for rotating electrical machines. The method includes the step of causing a flow of liquid coolant along a flow path formed by a fluid channel to traverse a generally cylindrical heat transfer surface disposed about an axis, wherein the flow path extends substantially circumferentially about the axis And proceed in opposite directions parallel to the axis between the fluid channel inlet and the fluid channel outlet.
본 개시의 다른 양태는, 상기 방법에 따라, 축선 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 유동로의 연장이 축선에 평행한 적어도 하나의 방향에서 유동로의 진행과 독립된다는 것이다. Another aspect of the present disclosure is that according to the method, the extension of the flow path in a substantially circumferential direction about the axis is independent of the flow path in at least one direction parallel to the axis.
예시적인 실시예의 전술한 양태들은 첨부 도면과 함께 취한 실시예들의 이하의 설명을 참조함으로써 보다 명백해지고 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 회전 전기기계의 제1 실시예의 전방 사시도.
도 2는 제1 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 3은 하우징 슬리브가 제거된 상태의 제1 실시예의 회전 전기기계의 전방 사시도.
도 4는 하우징 슬리브가 제거된 상태의 제1 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 5는 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제1 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 6은 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제1 실시예의 회전 전기기계의 일부의 상부 사시도.
도 7은 도 6 및 도 9의 선 7-7을 따른 제1 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 8은 도 6 및 도 9의 선 8-8을 따른 제1 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 9는 도 7의 선 9-9를 따라 취한, 그 후방 커버가 없는 제1 실시예의 회전 전기기계의 후방 단부도.
도 10은 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로를 보여주는 제1 실시예의 회전 전기기계의 일부의 부분 단면 평면도.
도 11은 본 개시에 따른 회전 전기기계의 제2 실시예의 전방 사시도.
도 12는 제2 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 13은 하우징 슬리브가 제거된 상태의 제2 실시예의 회전 전기기계의 전방 사시도.
도 14는 하우징 슬리브가 제거된 상태의 제2 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 15는 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제2 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 16은 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제2 실시예의 회전 전기기계의 일부의 상부 사시도.
도 17은 도 16 및 도 19의 선 17-17을 따른 제2 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 18은 도 16 및 도 19의 선 18-18을 따른 제2 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 19는 도 17의 선 19-19를 따라 취한, 그 후방 커버가 없는 제2 실시예의 회전 전기기계의 후방 단부도.
도 20은 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로를 보여주는 제2 실시예의 회전 전기기계의 일부의 부분 단면 평면도.
도 21은 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 본 개시에 따른 제3 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 22는 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제3 실시예의 회전 전기기계의 일부의 상부 사시도.
도 23은 도 22의 선 23-23 및 기계의 중앙축을 따른 제3 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 24는 도 22의 선 24-24 및 기계의 중앙축을 따른 제3 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 25는 후방 커버가 없는 상태의 도 23의 선 25-25를 따라 취한 제3 실시예의 회전 전기기계의 후방 단부도.
도 26은 본 개시에 따른 제4 실시예의 회전 전기기계의 부분 단면 분해 측면도.
도 27은 본 개시에 따른 회전 전기기계의 제5 실시예의 전방 사시도.
도 28은 제5 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 29는 하우징 슬리브가 제거된 상태의 제5 실시예의 회전 전기기계의 전방 사시도.
도 30은 하우징 슬리브가 제거된 상태의 제5 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 31은 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제5 실시예의 회전 전기기계의 후방 사시도.
도 32는 하우징 슬리브와 후방 커버가 제거된 상태의 제5 실시예의 회전 전기기계의 일부의 상부 사시도.
도 33은 도 32 및 도 35의 선 33-33을 따른 제5 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 34는 도 32 및 도 35의 선 34-34를 따른 제5 실시예의 회전 전기기계의 단면도.
도 35는 후방 커버가 없는 상태의 도 33의 선 35-35를 따라 취한 제5 실시예의 회전 전기기계의 후방 단부도.
도 36은 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로를 보여주는 제5 실시예의 회전 전기기계의 일부의 부분 단면 평면도.
대응하는 참조 부호는 여러 도면에 걸쳐서 대응하는 부분을 지시한다. 도면이 개시된 장치 및 방법의 실시예를 나타내고 있지만, 도면은 반드시 실척이거나 동일한 축척이 아니고 특정한 특징부들은 본 개시를 더 잘 예시하고 설명하도록 과장될 수 있다. 더욱이, 여러 도면을 보여주는 첨부 도면에서, 다양한 단면 요소들의 크로스 해칭은 명확도를 위해 생략되었을 수 있다. 크로스 해칭의 임의의 생략은 오직 예시의 명확도를 위한 것이라는 점을 이해해야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing aspects of the exemplary embodiments will become more apparent and may be better understood by referring to the following description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
1 is a front perspective view of a first embodiment of a rotating electrical machine according to the present disclosure;
2 is a rear perspective view of the rotating electrical machine of the first embodiment;
3 is a front perspective view of the rotating electrical machine of the first embodiment with the housing sleeve removed;
4 is a rear perspective view of the rotating electric machine of the first embodiment with the housing sleeve removed;
5 is a rear perspective view of the rotating electric machine of the first embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
6 is a top perspective view of a portion of the rotating electric machine of the first embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
7 is a cross-sectional view of the rotating electric machine of the first embodiment along line 7-7 of Figs. 6 and 9. Fig.
8 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine of the first embodiment along line 8-8 of Figs. 6 and 9. Fig.
Figure 9 is a rear end view of the rotating electrical machine of the first embodiment without its rear cover, taken along line 9-9 of Figure 7;
10 is a partial cross-sectional top view of a portion of a rotating electrical machine of a first embodiment showing a flow path for a passing liquid coolant;
11 is a front perspective view of a second embodiment of a rotating electrical machine according to the present disclosure;
12 is a rear perspective view of the rotating electrical machine of the second embodiment;
13 is a front perspective view of the rotating electrical machine of the second embodiment with the housing sleeve removed;
14 is a rear perspective view of the rotating electric machine of the second embodiment with the housing sleeve removed;
15 is a rear perspective view of the rotating electrical machine of the second embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
16 is a top perspective view of a portion of the rotating electric machine of the second embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
17 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine of the second embodiment along lines 17-17 of Figs. 16 and 19. Fig.
18 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine of the second embodiment along lines 18-18 of Figs. 16 and 19. Fig.
Fig. 19 is a rear end view of the rotating electric machine of the second embodiment, taken along line 19-19 of Fig. 17, without its rear cover; Fig.
20 is a partial cross-sectional top view of a portion of a rotating electrical machine of a second embodiment showing a flow path for a passing liquid coolant;
21 is a rear perspective view of the rotating electric machine of the third embodiment according to the present disclosure with the housing sleeve and the rear cover removed;
22 is a top perspective view of a portion of the rotating electric machine of the third embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
23 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine of the third embodiment along the line 23-23 of Fig. 22 and the central axis of the machine;
24 is a cross-sectional view of the rotating electrical machine of the third embodiment along line 24-24 of FIG. 22 and the central axis of the machine;
Figure 25 is a rear end view of the rotating electrical machine of the third embodiment taken along line 25-25 of Figure 23 without the rear cover;
26 is a partial cross-sectional exploded side view of the rotating electric machine of the fourth embodiment according to the present disclosure;
27 is a front perspective view of a fifth embodiment of a rotating electrical machine according to the present disclosure;
28 is a rear perspective view of the rotating electrical machine of the fifth embodiment;
29 is a front perspective view of the rotating electrical machine of the fifth embodiment with the housing sleeve removed;
30 is a rear perspective view of the rotating electrical machine of the fifth embodiment with the housing sleeve removed;
31 is a rear perspective view of the rotating electrical machine of the fifth embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
32 is a top perspective view of a portion of the rotating electrical machine of the fifth embodiment with the housing sleeve and the rear cover removed;
33 is a cross-sectional view of the rotating electric machine of the fifth embodiment taken along the line 33-33 of FIG. 32 and FIG. 35;
34 is a cross-sectional view of the rotating electric machine of the fifth embodiment taken along line 34-34 of FIG. 32 and FIG. 35;
Figure 35 is a rear end view of the rotating electrical machine of the fifth embodiment taken along line 35-35 of Figure 33 without the rear cover.
36 is a partial cross-sectional top view of a portion of a rotating electrical machine of a fifth embodiment showing a flow path for a passing liquid coolant;
Corresponding reference characters designate corresponding parts throughout the several views. While the drawings illustrate embodiments of the disclosed apparatus and method, the drawings are not necessarily to scale, and certain features may be exaggerated to better illustrate and describe the present disclosure. Moreover, in the accompanying drawings showing the various figures, cross hatching of the various cross sectional elements may be omitted for the sake of clarity. It should be understood that any omission of cross hatching is for illustrative clarity only.
본 개시의 실시예는 총망라되거나 이하의 상세한 설명에 개시된 정확한 형태로 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 오히려, 실시예는 당업계의 숙련자들이 본 개시의 원리 및 실시를 인지 및 이해할 수 있도록 선택 및 설명된다. The embodiments of the disclosure are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed in the following detailed description. Rather, the embodiments are chosen and described to enable those skilled in the art to perceive and understand the principles and practice of the disclosure.
본 명세서에 설명되는 예시적인 회전 전기기계의 실시예는 벨트 구동식 교류 발전기이지만, 이와 달리 직류 발전기 또는 모터와 같은 다른 타입의 구동식 또는 구동형 회전 전기기계일 수 있다는 점을 이해해야 한다. It should be understood that the exemplary rotating electrical machine embodiment described herein is a belt-driven alternator, but may alternatively be another type of driven or driven rotary electric machine, such as a dc generator or motor.
도 1 내지 도 10은 제1 실시예의 회전 전기기계(40)를 도시한다. 회전 전기기계(40)는 사이에 상대적 회전을 갖는 회전자(42)와 고정자(44)를 갖는다(도 7 및 도 8). 도 1 및 도 2를 참조하면, 회전 전기기계(40)는 제1 냉각제 피팅(54)과 제2 냉각제 피팅(56)이 마련되는 대체로 원통형 하우징(52)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 액체 냉각제는 기계(40)에 대한 냉각제 입구인 제1 냉각제 피팅(54)을 통해 하우징(52) 내로 수용되고, 액체 냉각제는 기계(40)로부터의 냉각제 출구인 제2 냉각제 피팅(56)을 통해 하우징(52)으로부터 배출된다. 피팅(54, 56)은 기계(40)에 대한 냉각제 입구 및 기계로부터의 냉각제 출구로서의 그 역할과 관련하여 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동 방향의 당연한 역전과 함께 역전될 수 있고, 기계 구조 및 작동에 관한 입구, 출구, 유입구, 및/또는 유출구 등의 특징부와, 액체 냉각제 유동 경로를 따른 냉각제의 유동 방향이 또한 유사하게 역전된다는 점을 이해해야 한다.1 to 10 show a rotating
도시된 실시예와 관련하여, 일단 설치되고 작동되면, 입구 피팅(54)에는 클램핑되거나 달리 고정 결합된 냉각제 공급 호스(도시 생략)에 의한 것과 같이 회전 전기기계 외측의 공급원으로부터의 압축 액체 냉각제가 제공되고, 출구 피팅(56)에는 기계(40)로부터 배출되는 냉각제를 이송하는 냉각제 복귀 호스(도시 생략)에 유사하게 결합되며, 냉각제는 그 후에 냉각된다. 통상적으로, 기계(40)는 액체 냉각제 펌프와 열교환기(도시 생략)를 포함하는 널리 공지된 타입의 폐루프 냉각제 시스템의 일부이다. In connection with the illustrated embodiment, once installed and actuated, the inlet fitting 54 is provided with a compressed liquid coolant from a source external to the rotating electrical machine, such as by a clamped or otherwise fixedly connected coolant supply hose (not shown) And the outlet fitting 56 is similarly coupled to a coolant return hose (not shown) for transferring the coolant exiting the
피팅(54, 56)은 강관으로 형성될 수 있고 원통형 하우징(52)의 축방향 일단부를 형성하는 원형의 편평하고 제거 가능한 후방 커버(58)에 고정된다. 후방 커버(58)는 강성이고, 피팅(54, 56)의 축방향 내향 단부가 삽입되어, 예컨대 브레이징에 의한 것과 같이 커버(58)에 부착되는 구멍을 갖는 강철 플레이트 재료로 형성될 수 있다. 하우징(52)은 또한 강철 플레이트 재료로 형성될 수 있는 원형, 강성의 편평한 전방 커버(60)를 포함한다. 전방 커버(60)에는 샤프트(62)가 통과하는 중앙 구멍이 마련되고, 샤프트는 중앙축(64)을 중심으로 회전 가능하고 회전자(42)에 회전 가능하게 고정된다. 회전자(42)와 샤프트(62)는 중앙축(64)을 중심으로 하나의 방향으로만, 또는 양 방향으로 회전 가능할 수 있다. 도시된 실시예에서, 벨트(도시 생략)를 이용하여 회전자(42)를 구동시키도록 하우징(52)의 외측에서 샤프트(62)에 풀리(66)가 회전 가능하게 고정된다. 하우징(52)의 내측에서, 샤프트(62)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 전방 베어링(68) 및 후방 베어링(69)에 의해 지지된다.
기계(40)는 고정자(44)와 전도열 연통하고 하우징(52)의 일부를 구성하는 대체로 원통형 재킷(70)을 포함한다. 재킷(70)은 바람직하게는 예컨대 알루미늄과 같은 고도의 열 전도성의 강성 재료로 주조되지만, 대안적으로 철을 함유할 수 있고, 및/또는 스탬핑 또는 용접물일 수 있다. 재킷(70)을 중심으로 반경 방향으로 개방 단부식 원통형 슬리브(72)가 배치되고, 이 슬리브는 금속제(예컨대, 강철 또는 알루미늄) 또는 예컨대 플라스틱 시트 재료로 형성될 수 있다. 재킷(70)은 대체로 원통형의 반경 방향 외측 열전달면(74)을 제공하고, 관형 슬리브(72)는 접속용의 원통형 반경 방향 내측 수용면(76)을 제공한다. 반경 방향 외측 열전달면(74)과 반경 방향 내측 수용면(76) 사이에는 기계(40)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(80)를 형성하는 유체 채널(78)이 배치된다. 바꿔 말해서, 유체 채널(78)은 관형 슬리브(72)의 축방향 대향 단부들 사이에서 축방향으로 그리고 중첩된 반경 방향 외측면(74)과 반경 방향 내측면(76) 사이의 공간 내에서 반경 방향으로 배치된다. 기계(40)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(80)의 적어도 일부는 유체 채널(78)을 따라간다. The
도시된 바와 같이, 재킷(70)의 대체로 원통형의 반경 방향 외측 열전달면(74)은 복수 개의 세장형 벽(82)과, 벽(82)에 의해 획정되고 상호 연결되는 리세스(84)를 갖는다. 벽(82)의 반경 방향 최외측 표면은 실질적으로 특색이 없는 슬리브(72)의 원통형의 평활한 반경 방향 내측 수용면(76)과 접촉한다. 따라서, 유체 채널(78)은 슬리브 내측 수용면(76)과 리세스(84)의 바닥 사이에 반경 방향으로 배치된다. 유동로(80)는 상호 연결된 리세스(84)를 따라간다. 도시된 바와 같이, 유체 채널(78)의 단면은 실질적으로 직사각형이고 형태가 대체로 균일하지만, 다른 형태로 되고 및/또는 불균일할 수 있다. 유체 채널(78)의 유압 직경은 원하는 냉각제 유동 및/또는 열전달 상태에 영향을 미치도록 유동로(80)를 따라 변경될 수 있다. As shown, the generally cylindrical radially outer
재킷(70)과 슬리브(72)는, 예컨대 이들의 조립 전에 재킷(70)을 냉각하고 슬리브(72)를 가열시킨 다음에 서로에 대해 위치 결정된 후에 이들의 온도를 균등하게 하는 것에 의해 공지된 방식으로 함께 억지 끼워맞춤 또는 열 끼워맞춤됨으로써 부착된다. 대안적으로, 재킷과 슬리브는 크림핑 또는 용접에 의해, 또는 파스너(도시 생략)를 이용하여, 또는 다른 종래의 수단에 의해 부착될 수 있다. 더욱이, 당업계의 숙련자라면, 도시된 바와 같이 구성된 재킷(70)과 슬리브(72) 대신에, 재킷의 반경 방향 외측 열전달면(74)이 실질적으로 피쳐(feature)가 없고, 슬리브의 반경 방향 내측 수용면(76)에 유체 채널(78)을 형성하는 리세스와 벽이 마련될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 재킷(70)과 슬리브(72) 사이에, 유체 채널(78)의 축방향 외측에 그리고 슬리브(72)의 축방향 대향 단부들에 인접하게 시일(98)이 제공되어 기계(40)로부터 냉각제의 누출을 방지한다. The
유체 채널(78)의 대향 단부들에서, 재킷(70)의 후방 축방향 단부 근처의 유동로(80)를 따른 지점에는 재킷(70)과 슬리브(72) 사이의 밀봉된 결합부(들)의 반경 방향 내측으로 연장되는 유체 채널 유입구(86)와 유출구(88)가 있다. 전술한 바와 같이, 그러한 유입구(86) 및 유출구(88)의 지정은 기계(40)를 통과하는 유동로(80)를 따른 선택된 냉각제 유동 방향에 따라 역전될 수 있다. 기계(40) 내에서, 유체 채널(78)은 중앙축(64)을 중심으로 원주 방향으로 각각 연장되는 복수 개의 실질적으로 환형의 제1 유체 채널 부분(90)을 포함한다. 제1 유체 채널 부분(90)은 상호 평행하고, 중앙축(64)에 수직인 가상 평면(도시 생략)에 대해 평행하다. 유체 채널(78)은 또한 한쌍의 제1 유체 채널 부분(90)의 축방향으로 인접한 단부(94) 사이에서 각각 연장되는 복수 개의 제2 유체 채널 부분(92)을 포함한다. 각 제2 유체 채널 부분(92)은 한쌍의 연속적으로 인접한 제1 유체 채널 부분(90)을, 제2 유체 채널 부분(92)을 통해 다른 제1 유체 채널 부분(90)의 출구 단부(94)에 유체 연결된 하나의 제1 유체 채널 부분(90)의 입구 단부(94)와 유체 연결시킨다. 유체 채널 부분(90, 92)은 냉각제 유동로(80) 전에 일련의 스위치백(switchback)을 제공한다. 따라서, 유체 채널(78)이 제1 유체 채널 부분(90)을 통해 중앙축(64)을 중심으로 원주 방향으로 연장되고, 제2 유체 채널 부분(92)을 통해 중앙축(64)을 따른 방향에서 축방향으로 진행한다는 점을 알 수 있다. 그러므로, 기계(40) 내에서, 유체 채널(78)에 의해 형성되는 유동로(80)는 [제1 유체 채널 부분(90)을 통해] 중앙축(64)을 중심으로 실질적으로 원주 방향으로 연장하는 유동로(180)와는 독립적으로 [제2 유체 채널 부분(92)을 통해] 중앙축(64)을 따른 방향으로 진행한다.At the opposite ends of the
유체 채널(78)은 또한 중앙축(64)을 따른 방향으로 연장되는 세장형의 대체로 선형의 제3 유체 채널 부분(96)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 유체 채널 부분(96)의 2개의 대향 단부들 중 하나는 유체 채널 유입구(86)에 유체 연결되고, 다른 하나는 전방 커버(60)에 가장 가깝고 유체 채널 유입구(86)로부터 가장 떨어지게 배치된 제1 유체 채널 부분(90)의 단부(94)에 유체 연결된다. 전술한 바와 같이, 복수 개의 제1 유체 채널 부분(90)은 유동로(80)를 형성하도록 복수 개의 제2 유체 채널 부분(92)을 통해 연속적으로 유체 연결된다. 도시된 바와 같이, 유체 채널 유출구(88)는 후방 커버(58)에 가장 가깝게 배치된 환형의 제1 유체 채널 부분(90)의 출구 단부(94)에 배치된다. 따라서, 유체 채널 유입구(86)와 유출구(88)는 연속 연결된 유체 채널 부분(90, 92, 96)을 통해 기계(40) 내에 서로 유체 연통한다. 특정한 도시되지 않은 실시예에서, 유체 채널 부분(90, 92 및/또는 96) 중 임의의 유체 채널 부분에 의해 형성되는 유체 채널(78)의 폭은 바람직하다면 유동로를 따른 평행한 서브채널을 제공하도록 유체 채널 길이를 따라 부분적으로 또는 전체적으로 분할될 수 있다.The
대체로 원통형의 재킷(70)은 내부 체적을 갖고 기계(40)의 후방에 축방향 단부(100)를 갖는다. 재킷의 축방향 단부(100)는 회전자(42)와 고정자(44)가 배치되는 재킷의 내부 체적의 축방향 일단부를 부분적으로 밀폐한다. 유체 챔버(102)는 재킷의 축방향 단부(100)의 벽(104)에 의해 형성되고, 유체 채널(78)에 유체 연결된다. 도시된 바와 같이, 유체 챔버(102)는 유체 채널 유입구(86)를 통해 유체 채널(78)에 연결된다. 대안적인 도시되지 않은 실시예에서, 유체 챔버(102)는 유체 채널 유출구(88)를 통해 유체 채널(78)에 연결될 수 있다. The generally
벽(104)과 후방 커버(58)는 유체 챔버(102)와 유체 통로(106)의 제1 및 제2 개구(108, 110) 사이에서 연장되는 실질적으로 환형의 유체 통로(106)를 형성한다. 유체 통로(106)를 유동로(80)도 또한 형성한다. 도시된 바와 같이, 제1 개구(108)는 전술한 바와 같이 기계(40)에 대한 냉각제 입구인 제1 냉각제 피팅(54)의 축방향 내향 단부에 배치된다. 대안적으로, 유체 챔버(102)의 제1 개구(108)는 재킷(70)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제1 냉각제 피팅(54)은 전술하고 도면에 도시된 바와 같이 커버(58)에 고정되기 보다는 제1 개구에 끼워진다. 그러한 대안적인 도시되지 않은 실시예에서, 냉각제 입구 피팅은 커버(58)에 의해 지지되고 커버로부터 축방향으로 연장되기 보다는 기계(40)로부터 반경 방향으로 연장된다. 제1 피팅(54) 및 제1 개구(108)를 통해 유체 챔버(102) 내로 수용된 액체 냉각제는 유체 통로(106)를 통해 유동로(80)를 따라 중앙축(64) 둘레에서 환형으로 제2 개구(110)를 향해 지향된다. 도시된 실시예에서, 제2 개구(110)는 유체 분배 챔버(78)의 유입구(86)에 유체 연결된다.The
재킷의 축방향 단부(100)에는 또한 도 8에 가장 잘 보이는 바와 같이 유체 채널(78)의 유출구(88)에 유체 연결되는 포트(112)가 마련된다. 포트(112)는 가스킷 또는 시일(114)에 의해 유체 챔버로부터 유체 격리되는데, 가스킷 또는 시일은 또한 액체 냉각제가 유체 통로(106)로부터 반경 방향 외측을 향해 또는 반경 방향 내측을 향해 누출되는 것을 방지하도록 재킷(70)과 후방 커버(58) 사이의 결합부를 밀봉한다. The
환형의 유체 챔버(102)의 반경 방향 내측을 향해 재킷의 축방향 단부 벽(104)에 의해 형성되는 공동(116)이 배치된다. 공동(116)은 시일(114)과 유체 챔버(102)에 의해 실질적으로 둘러싸인다. 공동(116)과 유체 챔버(102)는 이들을 분리시키는 벽(104)을 통해 전도열 연통 관계이다. 공동(116) 내에 그리고 벽(104)과 전도열 연통 관계로 전력 전자 기기 모듈(120) 형태의 열원(118)이 배치된다. 전력 전자 기기 모듈(120)은 적절한 구성으로 되어 있고, 회전자(42)와 고정자(44) 간에 상대 회전을 유도하는 전력을 제어하도록, 또는 경우에 따라서 그들의 상대 회전에 의해 발생되는 전력을 제어하도록 당업계에 공지된 타입으로 되어 있다. 재킷의 축방향 단부(100)의 벽(104)에 의해 형성되는 베어링 장착부(122) 내에 지지되는 샤프트 후방 베어링(69)은 기계(40)의 다른 열원(118)이다.A
재킷의 축방향 단부 벽(들)(104)을 통해 열원(들)(118)으로부터 전달 가능한 열은 유체 통로(106) 내의 유동로(80)를 따라 액체 냉각제에 대류식으로 전달될 수 있다. 따라서, 고정자(44) 및 추가 열원(들)(118)[예컨대, 전력 전자 기기 모듈(120) 및/또는 후방 베어링(69)]으로부터의 열이 재킷(70)의 원통형 벽과 재킷의 축방향 단부(100)를 통해 유동로(80)를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있다. The heat transferable from the heat source (s) 118 through the jacket's axial end wall (s) 104 may be convectively transferred to the liquid coolant along the flow path (80) in the fluid path (106). Heat from the
도면 및 상기 설명으로부터, 기계(40)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(80)는 제1 냉각제 피팅(54)에서 시작하고, 환형 유체 통로(106)를 따라 그리고 유체 채널(78)를 통해 연장되어 제2 냉각제 피팅(56)에서 종결된다는 것을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각제 입구(54)를 통해 기계(40)에 수용된 액체 냉각제는 제1 개구(108)를 통해 유체 챔버(102) 내로 수용되고, 유체 통로(106)를 통해 제2 개구(110)로 환형으로 유동하여 제2 개구(110)를 통해 유체 분배 채널(78)의 입구(86)에 진입하며, 제3 유체 채널 부분(96)을 통해 중앙축(64)을 따른 방향으로 계속되어 전방 커버(60)에 가장 가깝게 배치되는 제1 유체 채널 부분(90)의 연결된 입구 단부(94)를 향한다. 상기 제1 유체 채널 부분(90) 내의 액체 냉각제는 재킷 벽(82)에 의해 한정되는 재킷 리세스(84) 내에 재킷(70)과 슬리브(72)의 계면(74, 76) 사이에서 중앙축(64)을 중심으로 원주 방향으로 유동한다. 액체 냉각제가 제1 유체 채널 부분(90)의 대향하는 출구 단부(94)에 도달하면, 액체 냉각제는 제2 유체 채널 부분(92)을 통해 대체로 중앙축(64)을 따른 방향에서 축방향으로 계속 지향되어 축방향으로 인접한 제1 유체 채널 부분(90)의 입구 단부(94)를 향하고, 상기 제1 유체 채널 부분을 따라 인접한 제1 유체 채널 부분(90)의 대향하는 출구 단부(90)를 향해 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 유동한다. 액체 냉각제의 유동로(80)는 유체 채널(78)의 유출구(88)에 도달할 때까지 유체 채널(78)의 연속적으로 연결된 제1 및 제2 부분(90, 92)을 통해 이러한 방식으로 계속된다. 냉각제는 유출구(88)를 통해 그리고 포트(112)를 향해 유체 채널(78) 밖으로 흘러나가고, 포트로부터 제2 냉각제 피팅(56)을 통해 기계(40) 밖으로 흘러나간다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 기계(40)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 설명된 유동로(80)가 방향 화살표로 지시되어 있다. 대안적으로, 포트(112)는 재킷(70)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제2 냉각제 피팅(56)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 커버(58)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 그러한 대안적인 도시되지 않은 실시예에서, 냉각제 출구 피팅은 커버(58)에 의해 지지되고 커버로부터 축방향으로 연장되기 보다는 기계(40)로부터 반경 방향으로 연장된다. The
도 11 내지 도 20은 도면에서 도시되고 본 명세서에 설명된 것과 달리 제1 실시예의 회전 전기기계(40)와 구조, 작동 및 기능이 실질적으로 동일한 제2 실시예의 회전 전기기계(140)를 도시하고 있다. 제2 실시예의 기계(140)에 특유하고 제1 실시예의 기계(40)의 각각의 대응하는 특징부와 상당히 상이할 수 있는 특징부는, 제1 실시예의 기계(40)의 각각의 특징부와 관련된 참조 번호에 100을 더한 합으로 나타내는 참조 번호에 의해 지시된다. 11-20 illustrate a rotating
제2 실시예의 기계(140)는 제1 냉각제 피팅(154)과 제2 냉각제 피팅(56)이 마련된 대체로 원통형의 하우징(152)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 액체 냉각제는 기계(140)에 대한 냉각제 입구인 제1 냉각제 피팅(154)을 통해 하우징(152) 내로 수용되고, 액체 냉각제는 기계(140)로부터의 냉각제 출구인 제2 냉각제 피팅(56)을 통해 하우징(152)으로부터 배출된다. 제1 실시예의 기계(40)와 관련하여 전술한 바와 같이, 피팅(154, 56)은 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동 방향의 당연한 역전과 함께 기계(140)의 냉각제 입구 또는 냉각제 출구와 관련하여 역전될 수 있다. 액체 냉각제 유동로를 따른 냉각제의 유동 방향에 관한 입구, 출구, 유입구, 및/또는 유출구 등의 특징부가 마찬가지로 역전된다. 제2 실시예의 기계(140)는 액체 냉각 회로가 제1 실시예의 기계(40)에 대해 대체될 수 있는데, 입구 피팅(154)에는 회전 전기기계(140) 외측의 공급원으로부터 압축 액체 냉각제가 유사하게 제공되고, 출구 피팅(56)은 유사하게 냉각제 복귀 호스(도시 생략)에 연결된다. The
피팅(154) 자체는 피팅(54)과 구조적으로 동일하고, 후방 커버(58)에 대한 피팅(54)의 연결과 유사한 방식으로 제거 가능한 후방 커버(158)에 연결된다. 후방 커버(158) 자체는 후방 커버(58)와 구조적으로 유사하고, 그들 사이의 주요 차이점은 피팅(54, 154)의 각각의 위치이다. 도 12 및 도 14에 가장 잘 도시된 바와 같이, 냉각제 피팅(154)은 원형의 커버(158)에서 중앙축(64)과 대체로 동축으로 중앙에 배치된다. The fitting 154 itself is structurally identical to the fitting 54 and is connected to the removable
기계(140)는 고정자(44)와 전도열 연통되고 하우징(152)의 일부를 구성하는 대체로 원통형의 재킷(170)을 포함한다. 재킷(170)의 재료, 및 고정자(44)에 대한 재킷의 관계는 제1 실시예의 기계(40)의 재킷(70)과 관련하여 전술한 바와 실질적으로 같다. 더욱이, 재킷(170)과 원통형 슬리브(72)는 기계(40)와 관련하여 전술한 바와 같이 유체 채널(78)을 형성하도록 협동한다. 유체 채널(78)은 기계(140)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(180)를 형성한다. The
도 15 내지 도 19를 참조하면, 대체로 원통형의 재킷(170)은 내부 체적과, 재킷 내부 체적의 축방향 단부를 둘러싸는 기계(140)의 후방의 축방향 단부(200)를 갖고, 내부 체적 내에는 회전자(42)와 고정자(44)가 배치된다. 유체 챔버(202)는 재킷 축방향 단부(200)의 벽(204)에 의해 형성되고, 유체 챔버(202)는 유입구(86)를 통해 전술한 유체 채널(78)에 유체 연결된다. 재킷의 축방향 단부(200)의 벽(204)과 커버(158)는 제1 개구(208)와 제2 개구(210) 사이에서 연장되는 대체로 나선형의 유체 통로(206)를 형성한다. 제1 개구(208)는 기계(140)에 대한 냉각제 입구인 제1 냉각제 피팅(154)의 축방향 내향 단부에 배치된다. 제1 냉각제 피팅(154)을 통해 유체 챔버(202) 내로 수용된 액체 냉각제는 사형 통로(206)를 통해 유동로(180)를 따라 중앙축(64) 둘레에서 외향으로 제2 개구(210)를 향해 지향된다. 제2 개구(210)는 유체 분배 채널(78)의 유입구(86)에 유체 연결된다. 기계(40)의 재킷 축방향 단부와 같이, 재킷의 축방향 단부(200)에는 유체 채널(78)의 유출구(88)에 유체 연결되는 포트(112)가 마련된다. 포트(112)는 가스킷 또는 시일(214)에 의해 유체 챔버(202)로부터 유체 격리되고, 가스킷 또는 시일은 또한 유체 챔버(202)로부터 액체 냉각제의 누출을 방지하도록 재킷(170)과 제거 가능한 후방 커버(158) 사이의 결합부를 밀봉한다. 15 to 19, a generally
재킷의 축방향 단부(200)에는 재킷의 축방향 단부 벽(204)에 의해 형성되는 대체로 편평한 축방향 내표면(216)이 마련된다. 내표면(216)과 유체 챔버(202)는 이들 분리시키는 벽(204)을 통해 전도열 연통 관계에 있다. 내표면(216)에 대해 그리고 벽(204)과 전도열 연통 관계로 전력 전자 기기 모듈(220) 형태의 제1 열원(218)이 배치된다. 전력 전자 기기 모듈(220)은 적절한 구성으로 되어 있고, 회전자(42)와 고정자(44) 간에 상대 회전을 유도하는 전력을 제어하도록, 또는 경우에 따라서 그들의 상대 회전에 의해 발생되는 전력을 제어하도록 당업계에 공지된 타입으로 되어 있다. 재킷의 축방향 단부(200)의 벽(204)에 의해 형성되는 베어링 장착부(222) 내에 지지되는 샤프트 후방 베어링(69)은 기계(40)의 다른 열원(218)이다.The
재킷의 축방향 단부 벽(들)(204)을 통해 열원(들)(218)으로부터 전달 가능한 열은 유체 통로(206) 내의 유동로(180)를 따라 액체 냉각제에 대류식으로 전달될 수 있다. 따라서, 고정자(44) 및 추가 열원(들)(218)[예컨대, 전력 전자 기기 모듈(220) 및/또는 후방 베어링(69)]으로부터의 열이 재킷(170)의 원통형 벽과 재킷의 축방향 단부(200)를 통해 유동로(180)를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있다. The heat transferable from the heat source (s) 218 through the jacket's axial end wall (s) 204 may be convectively transferred to the liquid coolant along the
도면 및 상기 설명으로부터, 기계(140)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(180)는 제1 냉각제 피팅(154)에서 시작하고, 나선형의 유체 통로(206)를 따라 그리고 유체 채널(78)를 통해 연장되어 제2 냉각제 피팅(56)에서 종결된다는 것을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 실시예의 기계(40)에서와 같이, 냉각제 입구(154)를 통해 기계(140)에 수용된 액체 냉각제는 제1 개구(208)를 통해 유체 챔버(202) 내로 수용되고, 유체 통로(206)를 통해 중앙축(64) 둘레에서 외측을 향해 유동하여 제2 개구(210)를 통해 유체 분배 채널(78)의 유입구(86)에 진입하며, 제3 유체 채널 부분(96)을 통해 중앙축(64)을 따른 방향으로 계속되어 전방 커버(60)에 가장 가깝게 배치되는 제1 유체 채널 부분(90)의 연결된 입구 단부(94)를 향한다. 상기 제1 유체 채널 부분(90) 내의 액체 냉각제는 재킷 벽(82)에 의해 한정되는 재킷 리세스(84) 내에 재킷(170)과 슬리브(72)의 계면(74, 76) 사이에서 중앙축(64)을 중심으로 원주 방향으로 유동한다. 전술한 바와 같이, 제1 실시예의 기계(40)에서와 같이, 액체 냉각제가 제1 유체 채널 부분(90)의 대향하는 출구 단부(94)에 도달하면, 액체 냉각제는 제2 유체 채널 부분(92)을 통해 대체로 중앙축(64)을 따른 방향에서 축방향으로 계속 지향되어 축방향으로 인접한 제1 유체 채널 부분(90)의 입구 단부(94)를 향하고, 상기 제1 유체 채널 부분을 따라 인접한 제1 유체 채널 부분(90)의 대향하는 출구 단부(90)를 향해 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 유동한다. 액체 냉각제의 유동로(180)는 유체 채널(78)의 유출구(88)에 도달할 때까지 유체 채널(78)의 연속적으로 연결된 제1 및 제2 부분(90, 92)을 통해 이러한 방식으로 계속된다. 냉각제는 유출구(88)를 통해 그리고 포트(112)를 향해 유체 채널(78) 밖으로 흘러나가고, 포트로부터 제2 냉각제 피팅(56)을 통해 기계(40) 밖으로 흘러나간다. 도 19 및 도 20을 참조하면, 기계(140)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 설명된 유동로(180)가 방향 화살표로 지시되어 있다. 대안적으로, 유체 챔버(202)의 제1 개구(208)는 재킷(170)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제1 냉각제 피팅(154)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 커버(158)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 또한, 대안적으로, 포트(112)는 재킷(170)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제2 냉각제 피팅(56)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 커버(158)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 그러한 대안적인 도시되지 않은 실시예에서, 냉각제 입구 및 출구 피팅은 커버(158)에 의해 지지되고 커버로부터 축방향으로 연장되기 보다는 기계(40)로부터 반경 방향으로 연장된다. The
도 21 내지 도 25는 도면에서 도시되고 본 명세서에 설명된 것과 달리 제1 실시예의 회전 전기기계(40)와 구조, 작동 및 기능이 실질적으로 동일한 제3 실시예의 회전 전기기계(240)를 도시하고 있다. 제3 실시예의 기계(240)에 특유하고 제1 실시예의 기계(40)의 각각의 대응하는 특징부와 상당히 상이할 수 있는 특징부는, 제1 실시예의 기계(40)의 각각의 특징부와 관련된 참조 번호에 200을 더한 합으로 나타내는 참조 번호에 의해 지시된다. 기계(240)의 외관은 기계(40, 140)의 외관과 유사하지만, 달리 기계(40, 140)의 제1 냉각제 피팅(54, 154) 및 후방 커버(58, 158) 각각과 유사한, 그 제거 가능한 후방 커버(258)에 대한 냉각제 입구 피팅(254)의 배치를 위한 것이다. 제3 실시예의 기계(240)의 대체로 원통형 하우징(252)은 또한 냉각제 출구(56)를 포함한다. 제1 및 제2 실시예의 기계(40, 140)와 관련하여 전술한 바와 같이, 제3 실시예의 기계(240)의 제1 냉각제 피팅(254)과 제2 냉각제 피팅(56)은 기계(240)를 액체 냉각 회로의 나머지 부분에 유체 연결시키고, 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동 방향의 당연한 역전과 함께 역전될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 액체 냉각제 유동로를 따른 냉각제의 유동 방향에 관한 입구, 출구, 유입구, 및/또는 유출구 등의 특징부가 마찬가지로 역전된다. Figures 21 to 25 illustrate a rotating
기계(240)의 대체로 원통형의 재킷(270)은 하우징(252)의 일부를 구성하고, 제1 실시예의 기계(40)의 재킷(70)과 유사하다. 재킷(270)은 기계(40, 140)와 관련하여 전술한 바와 같이 고정자(44)와 전도열 연통되고 원통형 슬리브(72)와 협동하여 이들 사이에 유체 채널(78)을 형성한다. 유체 채널(78)은 기계(240)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(280)를 형성한다. The generally
대체로 원통형의 재킷(270)은 내부 체적과, 재킷 내부 체적의 축방향 단부를 부분적으로 둘러싸는 기계(240)의 후방의 축방향 단부(300)를 갖고, 내부 체적 내에는 회전자(42)와 고정자(44)가 배치된다. 유체 챔버(302)는 재킷 축방향 단부(300)의 벽(304)에 의해 형성되고, 유체 챔버(302)는 유입구(86)를 통해 전술한 유체 채널(78)에 유체 연결된다. 벽(304)과 제거 가능한 후방 커버(258)는 제1 개구(308)와 제2 개구(310) 사이에서 연장되는 대체로 S형의 유체 통로(306)를 형성한다. 제1 개구(308)는 기계(240)에 대한 냉각제 입구인 제1 냉각제 피팅(254)의 축방향 내향 단부에 배치된다. 제1 냉각제 피팅(254)을 통해 유체 챔버(302) 내로 수용된 액체 냉각제는 유체 통로(306)를 통해 사형 유동로(280)를 따라 제2 개구(310)를 향해 지향된다. 제2 개구(310)는 유체 분배 채널(78)의 유입구(86)에 유체 연결된다. 기계(40)의 재킷 축방향 단부(100)와 같이, 재킷의 축방향 단부(300)에는 유체 채널(78)의 유출구(88)에 유체 연결되는 포트(112)가 마련된다. 포트(112)는 가스킷 또는 시일(314)에 의해 유체 챔버(302)로부터 유체 격리되고, 가스킷 또는 시일은 또한 유체 챔버(302)로부터 액체 냉각제의 누출을 방지하도록 재킷(270)과 제거 가능한 후방 커버(258) 사이의 결합부를 밀봉한다. A generally
제1 공동(316)과 제2 공동(317)이 재킷의 축방향 단부(300)의 벽(304)에 의해 형성되고, 각 공동은 공동(316, 317) 사이에서 연장되어 공동들을 서로 분리시키는 S형 유체 챔버(302)의 일부에 의해 실질적으로 둘러싸인다. 각각의 공동(316, 317) 및 챔버(302)는 이들을 분리시키는 벽(304)을 통해 전도열 연통된다. 제1 공동(316) 내에 그리고 공동 형성 벽(304)과 전도열 연통 관계로 제1 전력 전자 기기 모듈(320) 형태의 열원(318)이 배치된다. 제2 공동(317) 내에 그리고 공동 형성 벽(304)과 전도열 연통 관계로 제2 전력 전자 기기 모듈(321) 형태의 다른 열원(318)이 배치된다. 각 전력 전자 기기 모듈(320, 321)은 적절한 구성으로 되어 있고, 회전자(42)와 고정자(44) 간에 상대 회전을 유도하는 전력을 제어하도록, 또는 경우에 따라서 그들의 상대 회전에 의해 발생되는 전력을 제어하도록 당업계에 공지된 타입으로 되어 있다. 유체 통로(306)의 S형 패턴은 각 모듈(320, 321)이 그 3개의 측면에서 액체 냉각제 통로를 갖게 하여, 소정의 열원 패키지 크기에 대해 벽(304)과 최대의 냉각제 접촉을 허용함으로써 모듈로부터의 열 방출을 최대화시킨다. 더욱이, 재킷의 축방향 단부(300)의 벽(304)에 의해 형성되는 베어링 장착부(322) 내에 지지되는 샤프트 후방 베어링(69)은 또한 기계(240)의 작동 중에 열원(318)으로서 작용할 수 있다. A
재킷의 축방향 단부 벽(304)을 통해 열원(들)(318)으로부터 전달 가능한 열은 유체 통로(306) 내의 유동로(280)를 따라 액체 냉각제에 대류식으로 전달될 수 있다. 따라서, 고정자(44) 및 추가 열원(318)[예컨대, 전력 전자 기기 모듈(320, 321) 및/또는 후방 베어링(69)]으로부터의 열이 재킷(270)의 원통형 벽과 재킷의 축방향 단부(300)를 통해 유동로(280)를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있다. The heat transferable from the heat source (s) 318 through the jacket
도면 및 상기 설명으로부터, 기계(240)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(280)는 제1 냉각제 피팅(254)에서 시작하고, S형의 유체 통로(306)를 따라 그리고 유체 채널(78)를 통해 연장되어 제2 냉각제 피팅(56)에서 종결된다는 것을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각제 입구(254)를 통해 기계(240)에 수용된 액체 냉각제는 제1 개구(308)를 통해 유체 챔버(302) 내로 수용되고, 각 공동(316, 317) 둘레에서 원주 방향으로 연장되어 실질적으로 둘러싸는 사형 유체 통로(306)를 따라 유동하여 제2 개구(310)를 통해 유체 채널(78)의 유입구(86)에 진입한다. 제1 및 제2 실시예의 기계(40, 140)에서와 같이, 유체 채널(78) 내에서, 냉각제는 제3 유체 채널 부분(96)을 통해 중앙축(64)을 따른 방향으로 계속되어 전방 커버(60)에 가장 가깝게 배치되는 제1 유체 채널 부분(90)의 유체 연결된 입구 단부(94)를 향한다. 상기 제1 유체 채널 부분(90) 내의 액체 냉각제는 재킷 벽(82)에 의해 한정되는 재킷 리세스(84) 내에 재킷(270)과 슬리브(72)의 계면(74, 76) 사이에서 중앙축(64)을 중심으로 원주 방향으로 유동한다. 제1 및 제2 실시예의 기계(40, 140)에서와 같이, 액체 냉각제가 제1 유체 채널 부분(90)의 대향하는 출구 단부(94)에 도달하면, 액체 냉각제는 제2 유체 채널 부분(92)을 통해 대체로 중앙축(64)을 따른 방향에서 축방향으로 계속 지향되어 축방향으로 인접한 제1 유체 채널 부분(90)의 입구 단부(94)를 향하고, 상기 제1 유체 채널 부분을 따라 인접한 제1 유체 채널 부분(90)의 대향하는 출구 단부(90)를 향해 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 유동한다. 액체 냉각제의 유동로(280)는 이 방식으로 계속되어 유체 채널(78)의 연속적으로 연결된 제1 및 제2 부분(90, 92)을 통과하고 유체 채널(78)의 유출구(88)를 통해 포트(112)를 향하며 제2 냉각제 피팅(56)를 통해 기계(240) 밖으로 흘러나간다. 도 25를 참조하면, 기계(240)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 설명된 유동로(280)가 방향 화살표로 지시되어 있다. 대안적으로, 유체 챔버(302)의 제1 개구(308)는 재킷(270)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제1 냉각제 피팅(254)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 커버(258)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 또한, 대안적으로, 포트(112)는 재킷(170)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제2 냉각제 피팅(56)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 커버(258)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 그러한 대안적인 도시되지 않은 실시예(들)에서, 냉각제 입구 및 출구 피팅은 커버(258)에 의해 지지되고 커버로부터 축방향으로 연장되기 보다는 기계(240)로부터 반경 방향으로 연장된다. The
도 26은 제3 실시예의 기계(240)와 유사하고, 냉각제 입구 및 출구 피팅이 재킷의 원통형 벽으로부터 반경 방향으로 연장되는 대안적인 도시되지 않은 변형을 포함하는 제4 실시예의 회전 전기기계(340)의 일부를 도시한다. 그러나, 기계(340)에서, 제2 실시예의 기계(240)의 전력 전자 기기 모듈(320, 321)과 유사한 제1 및 제2 전력 전자 기기 모듈(420, 421)은 제거 가능한 후방 커버(358)에 장착되는 열원(418)이다. 기계(340)의 후방 커버(358), 그 하우징(352)의 구성요소는 달리 기계(240)의 후방 커버(258)와 유사하다. 제3 실시예의 기계(240)에서와 같이, 전력 전자 기기(420, 421)는 재킷(270)의 공동(316, 317) 내에 수용되고, 이들 열원(418)은 재킷의 축방향 단부(300)의 벽(304)과 전도열 연통된다. 후방 베어링(69)이 기계(340)의 다른 열원(418)이다. 제4 실시예의 기계(340)의 개시 관점에서, 본 명세서에 개시된 다른 기계들과 유사하지만 그 후방 커버에 장착된 열원을 갖는 회전 전기기계의 실시예(도시 생략)가 쉽게 생각될 수 있다. 26 is similar to the
도 27 내지 도 36은 제5 실시예의 회전 전기기계(440)를 도시한다. 기계(440)는 사이에 상대 회전을 갖는 회전자(42)와 고정자(444; 도 33 및 도 34)를 포함한다. 도 27 및 도 28을 참조하면, 기계(440)는 제1 냉각제 피팅(454)과 제2 냉각제 피팅(456)이 마련되는 대체로 원통형 하우징(452)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 액체 냉각제는 기계(440)에 대한 냉각제 입구인 제1 냉각제 피팅(454)을 통해 하우징(452) 내로 수용되고, 액체 냉각제는 기계(440)로부터의 냉각제 출구인 제2 냉각제 피팅(456)을 통해 하우징(452)으로부터 배출된다. 전술한 실시예들과 같이, 피팅(454, 456)은 기계(40)에 대한 냉각제 입구 및 기계로부터의 냉각제 출구로서의 그 역할과 관련하여 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동 방향의 당연한 역전과 함께 역전될 수 있고, 액체 냉각제 유동로를 따른 냉각제의 유동 방향에 관한 입구, 출구, 유입구, 및/또는 유출구 등의 특징부가 또한 유사하게 역전된다는 점을 이해해야 한다.Figures 27 to 36 illustrate a rotating
통상, 전술한 실시예들에서와 같이, 기계(440)는 액체 펌프와 열교환기(도시 생략)를 포함하는 널리 공지된 타입의 폐루프 냉각제 시스템의 일부이다. 도시된 실시예와 관련하여, 일단 설치되고 작동되면, 입구 피팅(454)에는 클램핑되거나 달리 고정 결합된 냉각제 공급 호스(도시 생략)에 의한 것과 같이 회전 전기기계 외측의 공급원으로부터의 압축 액체 냉각제가 제공된다. 출구 피팅(56)에는 기계(440)로부터 배출되는 냉각제를 이송하는 냉각제 복귀 호스(도시 생략)에 유사하게 결합되며, 냉각제는 그 후에 냉각된다. Typically, as in the previous embodiments, the
피팅(454, 456)은 강관으로 형성될 수 있고 원통형 하우징(452)의 대향하는 전방 및 후방 축방향 단부를 형성하는 원형의 편평한 전방 커버(460) 및 후방 커버(458)에 각각 고정된다. 커버(458, 460)는 강성이고, 피팅(454, 456)의 축방향 내향 단부가 삽입되어, 예컨대 브레이징에 의한 것과 같이 부착되는 구멍을 갖는 강철 플레이트 재료로 형성될 수 있다. 전방 커버(460)에는 또한 샤프트(62)를 통과시키는 중앙 구멍이 마련되고, 샤프트는 중앙축(64)을 중심으로 회전될 수 있고 회전자(42)에 회전 가능하게 고정된다. 풀리(66)는 하우징(452)의 외측에서 샤프트(62)에 회전 가능하게 고정된다. 하우징(452)의 내부에서, 샤프트(62)는 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이 전방 베어링(68) 및 후방 베어링(69)에 의해 지지된다. The
기계(440)는 고정자(444)와 전도열 연통하고 하우징(452)의 일부를 구성하는 대체로 원통형 재킷(470)을 포함한다. 재킷(470)은 바람직하게는 예컨대 알루미늄과 같은 고도의 열 전도성의 강성 재료로 주조되지만, 대안적으로 철을 함유할 수 있고, 및/또는 스탬핑 또는 용접물일 수 있다. 재킷(70)을 중심으로 반경 방향으로 관형의 원통형 슬리브(472)가 배치되고, 이 슬리브는 예컨대 금속제 또는 플라스틱 시트 재료로 형성될 수 있다. 재킷(470)은 대체로 원통형의 반경 방향 외측 열전달면(474)을 제공하고, 관형 슬리브(472)는 접속용의 원통형 반경 방향 내측 수용면(476)을 제공한다. 반경 방향 외측 열전달면(474)과 반경 방향 내측 수용면(476) 사이에는 기계(440)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(480)를 형성하는 유체 채널(478)이 배치된다. 바꿔 말해서, 유체 채널(478)은 관형 슬리브(472)의 대향 단부들 사이에서 축방향으로 그리고 중첩된 외측면(474)과 내측면(476) 사이의 공간 내에서 반경 방향으로 배치된다. 기계(440)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(480)의 적어도 일부는 유체 채널(478)을 따라간다. The
재킷(470)과 슬리브(472)는, 예컨대 이들의 조립 전에 재킷(470)을 냉각하고 슬리브(472)를 가열시킨 다음에 서로에 대해 위치 결정된 후에 이들의 온도를 균등하게 하는 것에 의해 공지된 방식으로 함께 억지 끼워맞춤 또는 열 끼워맞춤될 수 있다. 더욱이, 당업계의 숙련자라면, 도시된 바와 같이 구성되는 것 대신에, 재킷의 반경 방향 외측 열전달면(474)이 실질적으로 피쳐가 없을 수 있고, 슬리브의 반경 방향 내측 수용면(476)에 유체 채널 형성용 특징부가 마련된다는 것이 인지될 것이다. 도 33 및 도 34를 참조하면, 시일(498)이 대향 축방향 단부에서 재킷(470)과 슬리브(472) 사이에 제공된다.The
재킷(470)의 대체로 원통형의 반경 방향 외측 열전달면(474)에는 균일한 피치로 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 연장하고 축선을 따른 방향에서 축방향으로 진행되어 유체 채널(478)을 형성하는 연속적인 나선형 홈(482)이 마련된다. 도시된 바와 같이, 나선형 홈(482)의 단면은 실질적으로 직사각형이고 형태가 대체로 균일할 수 있지만, 냉각제 유동 및/또는 원하는 열전달 상태에 영향을 미치도록 유동로(480)를 따라 변경될 수 있다. 나선형 홈(482)의 외측에 있는 반경 방향 외측 열전달면(474)의 부분은 실질적으로 피쳐가 없는 슬리브(472)의 원통형의 평활한 반경 방향 내측 수용면(476)과 접촉한다. 따라서, 유체 채널(478)의 부분은 슬리브의 내측 수용면(476)과 홈(482)의 바닥 사이에서 반경 방향으로 배치된다. A generally cylindrical radially outer
기계(440)에서, 나선형 홈(482)은 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 연장되는 동시에 중앙축(64)을 따른 방향으로 진행되는 유체 채널(478)의 일차 또는 제1 부분을 형성한다. 중앙축(64) 둘레에서 그리고 중앙축을 따라, 나선형 홈(482)에 의해 형성되는 유체 채널(478)의 동시적인 원주 방향 연장과 축방향 진행은 상호 종속적이다. 바꿔 말해서, 유체 채널(478)에 의해 형성되는 유동로(480)는 중앙축(64) 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장하는 유동로(480)에 따라 중앙축(64)을 따른 방향에서 진행된다. In
나선형 홈(482)의 대향 단부(484, 485)에서, 유동로(480)를 따른 지점에는 유체 채널(478)의 유입구(486) 및 유출구(488)가 각각 있다. 유입구(486)와 유출구(488)는 각각 재킷(470)과 슬리브(472) 사이에서 밀봉된 결합부의 반경 방향 내측을 향해 재킷(470)을 통해 연장된다. 전술한 바와 같이, 그러한 유입구(486) 및 유출구(488)의 지정은 기계(440)를 통과하는 유동로(480)를 따른 선택된 냉각제 유동 방향에 따라 역전될 수 있다. 기계(440)의 대안적인 도시되지 않은 실시예에서, 피팅(454, 456)은 나선형 홈(482)의 대향 단부에 배치되고, 원통형 슬리브(472)에 마련되는 구멍 내에 고정되며, 유체 채널 유입구(486)와 유체 채널 유출구(488)를 각각 형성한다. 그러한 대안적인 실시예에서, 피팅(454, 456)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이, 커버(460, 458)에 의해 지지되고 커버로부터 축방향으로 연장되기 보다는 기계(440)로부터 반경 방향으로 연장된다. At the opposite ends 484 and 485 of the
홈(482)과 유사하고, 나선형 유체 채널을 형성하는 나선형 홈을 갖는 대체로 원통형의 열전달면을 포함하는 종래의 액냉식 회전 전기기계는 공지되어 있다. 그러한 나선형 유체 채널을 형성하는 홈의 크기 및 피치에 따라, 이들 종래의 기계의 열전달면의 구역은, 열전달면의 나머지에 대해 이들 구역이 유체 채널에 의해 교차되지 않고 이에 따라 대류식으로 냉각되지 않을 때에 최소의 냉각 활동이 발생하는 곳에 존재할 수 있다. 그러한 구역은 열이 국부적으로 과도한 장소일 수 있다. A conventional liquid-liquid rotary electric machine is known which includes a generally cylindrical heat transfer surface, similar to groove 482, having a helical groove forming a spiral fluid channel. Depending on the size and pitch of the grooves forming such helical fluid channels, the zones of the heat transfer surfaces of these conventional machines are such that, for the remainder of the heat transfer surface, these zones are not crossed by the fluid channels, May be present where minimal cooling activity occurs. Such zones may be places where the heat is locally excessive.
종래의 액냉식 회전 전기기계의 이 단점을 처리하기 위하여, 기계(440)의 유체 채널(478)은 또한 열전달면(474)에 한쌍의 보조 냉각제 홈(490, 491)을 포함한다. 보조 냉각제 홈(490, 491)은 유체 채널(478)의 이차 부분과, 기계(440)를 통과하는 액체 냉각제 유동로(480)를 형성한다. 도시된 바와 같이, 각 보조 냉각제 홈(490, 491)은 형태가 실질적으로 반원형이고, 그 길이를 따라 실질적으로 균일한 크기로 되어 있으며, 이들 특징부는 이들 특징부를 따른 냉각제 유동 및 관련 구역 또는 영역으로부터의 열전달에 영향을 미치도록 원하는 대로 변경될 수 있다. 보조 냉각제 홈(490, 491)에 의해 형성되는 이차 유체 채널 부분의 단면 크기는 나선형 홈(482)에 의해 형성되는 일차 유체 채널 부분의 단면 크기보다 실질적으로 작다. 따라서, 보조 냉각제 홈(490, 491)을 통한 액체 냉각제의 유량은 나선형 홈(482)을 통한 액체 냉각제의 유량보다 실질적으로 작다. The
유동로(480)를 따른 냉각제 유동 방향에 대하여, 첫번째 조우하는 보조 냉각제 홈(490)은 나선형 홈(482)을 따라 이격되어 있는 제1 지점(492)과 제2 지점(493) 사이에서 연장된다. 도시된 실시예에서, 제1 지점(492)과 제2 지점(493)은 중앙축(64) 둘레에서 대략 360°원주 방향으로 이격되어 있다. 따라서, 제1 지점(492)과 제2 지점(493)은 도시된 바와 같이 중앙축(64) 둘레에서 대략 반경 방향으로 정렬될 수 있다. 지점(492, 493)은 또한 나선형 홈(482)의 대략 균일한 피치 길이만큼 축방향으로 이격되어 있다. 제1 지점(492)은 유체 채널 유입구(486)에 인접하게 나선형 홈(482)의 단부(484) 근처에 배치된다. 제2 지점(493)은 제1 지점(492)의 축방향 내측을 향해, 즉 유입구(486)로부터 멀어지고 유출구(488)를 향하여 중앙축(64)을 따른 방향으로 배치된다. 따라서, 그 단부(484) 근처에서, 나선형 홈(482)은 보조 냉각제 홈(490)을 통해 자체의 축방향 내향 부분에 유체 연결된다. 축방향으로 내측을 향하는 제2 지점(493)의 장소는 나선형 홈(482)이 나선형 홈(482)을 따른 냉각제 유동 방향으로 열전달면(474)에서 중앙축(64)을 중심으로 한 제1 원주 방향 연장을 완료하는 지점 근처이다. 따라서, 제1 지점(492)에서, 나선형 홈/유체 채널 일차 부분(482)은 유체 채널 이차 부분(490)을 통해 제2 지점(493)에서 자체에 유체 연결된다. For the coolant flow direction along the
유사하게, 두번째 조우하는 보조 냉각제 홈(491)은 나선형 홈(482)을 따라 이격되는 제3 지점(494)과 제4 지점(495) 사이에서 연장된다. 도시된 실시예에서, 제3 및 제4 지점(494, 495)은 중앙축(64) 둘레에서 대략 360°원주 방향으로 이격되어 있다. 따라서, 제3 지점(494)과 제4 지점(495)은 도시된 바와 같이 중앙축(64) 둘레에서 대략 반경 방향으로 정렬될 수 있다. 지점(494, 495)은 또한 나선형 홈(482)의 대략 균일한 피치 길이만큼 축방향으로 이격되어 있다. 제4 지점(492)은 유체 채널 유출구(488)에 인접하게 나선형 홈(482)의 단부(485) 근처에 배치된다. 제3 지점(494)은 제4 지점(495)의 축방향 내측을 향해, 즉 유출구(488)로부터 멀어지고 유입구(486)를 향하여 중앙축(64)을 따른 방향으로 배치된다. 따라서, 그 단부(485) 근처에서, 나선형 홈(482)은 보조 냉각제 홈(491)을 통해 자체의 축방향 내향 부분에 유체 연결된다. 축방향으로 내측을 향하는 제3 지점(494)의 장소는 나선형 홈(482)이 나선형 홈(482)을 따른 냉각제 유동 방향으로 열전달면(474)에서 중앙축(64)을 중심으로 한 마지막 원주 방향 연장을 시작하는 지점 근처이다. 따라서, 제3 지점(494)에서, 나선형 홈/유체 채널 일차 부분(482)은 유체 채널 이차 부분(491)을 통해 제4 지점(495)에서 자체에 유체 연결된다. Similarly, a second encountering
각각의 보조 냉각제 홈/유체 채널 이차 부분(490, 491)은 각 쌍의 지점(492, 493 또는 494, 495) 사이에서 연장되고 더 큰 크기의 나선형 홈(482)이 연장되지 않는 열전달면(474)의 구역 또는 영역(496, 497)을 가로지른다. 보조 냉각제 홈(490, 491)의 제공을 위한 것이 아니라면, 영역(496, 497)은 달리 부적절하게 냉각되어 바람직하지 않은 과도한 열의 장소가 될 수 있다. 영역(496, 497)은 대략적으로 도 29 내지 도 32 및 도 36의 음영 구역에 의해 대략적으로 나타낸다. 도 36에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 2개의 보조 냉각제 홈(490, 491)의 형태는 서로 실질적으로 거울상이고, 달리 실질적으로 동일할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각 보조 냉각제 홈(490, 491)은 만곡되어, 그 각각의 영역(496, 497) 내로 잘 연장된다.Each secondary coolant groove / fluid channel
도 36의 좌측을 참조하면, 액체 냉각제는 유체 채널(478)의 유입구(486) 내로 가압 상태로 수용된다. 유입구(486) 근처에서, 유체 채널(478) 내로 유동하는 액체 냉각제의 작은 부분이 제1 지점(492)에서 첫번째 조우하는 보조 냉각제 홈(490)으로 지향되고, 유체 채널(478)을 통한 분지된 액체 냉각제 유동의 큰 부분은 나선형 홈(482)을 따라 계속된다. 보조 냉각제 홈(490) 내로 수용되는 액체 냉각제의 작은 부분은 중첩된 표면(474, 476) 사이의 공간에서 첫번째 조우하는 영역(496)을 통해 홈을 따라 이송되고, 제2 지점(493)에서 나선형 홈(482)을 통한 분지된 액체 냉각제 유동의 큰 부분과 재결합하기 전에 영역(496)으로부터 열을 대류식으로 흡수하고, 제2 지점의 하류측에서 유체 채널(478)을 통한 냉각제 유동은 더 이상 분지되지 않고 제3 지점(494)에 조우할 때까지 통합된다. 제1 지점(492)에서 보조 냉각제 홈(490) 내로 초기에 수용되는 액체 냉각제는 영역(496) 내로 그리고 나선형 홈(482)을 통한 유동에 대체로 대향하는 방향으로 홈(490)에 의해 형성되는 정점(499)을 향해 유동한다. 홈(490)을 따라서, 정점(499)이 지점(492, 493) 사이에 배치된다. 홈(490)을 통해 유동하는 냉각제가 그 정점(499)에 도달하면, 홈(490)을 따른 일반적인 냉각제 유동 방향은 대략 나선형 홈(482)을 통한 냉각제 유동 방향으로 변화한다. 이어서, 홈(490, 482)을 통한 액체 냉각제의 유동들이 수렴하고 제2 지점(493)에서 병합된다. 특히, 제1 지점(492)에서, 보조 냉각제 홈(490)을 향한 개구가 나선형 홈(482)에 대해 배향되어 가압 상태의 액체 냉각제를 수용한다. 제2 지점(493)에서, 보조 냉각제 홈(490)으로부터의 개구가 나선형 홈(482)에 대해 배향되어, 유동로(480)를 따른 액체 냉각제 유동의 작은 부분과 큰 부분의 병합을 용이하게 한다. Referring to the left side of FIG. 36, the liquid coolant is held in a pressurized state into the
도 36의 우측을 참조하면, 액체 냉각제는 제2 지점(493)의 하류측의 나선형 홈(482)을 통해 가압 상태로 이송된다. 유체 채널(478)을 통한 액체 냉각제 유동의 작은 부분은 제3 지점(494)에서 2번째 조우하는 보조 냉각제 홈(491)의 개구 내로 수용되고, 분지된 액체 냉각제 유동의 작은 부분은 제3 지점(494)에서 보조 냉각제 홈(491)을 향한 유입 개구를 통과하고 나선형 홈(482)을 따라 유체 채널 유출구(488)를 향해 계속된다. 유출구(488) 근처에서, 보조 냉각제 홈(491)은 제4 지점(495)의 나선형 홈(482)에 유체 연결되고, 제4 지점에서는 보조 냉각제 홈(491)을 통한 분지된 액체 냉각제 유동의 작은 부분이 큰 부분으로 재도입된다. 이어서, 통합된 액체 냉각제는 유출구(488)를 통해 유체 채널(478)를 빠져나간다. 보조 냉각제 홈(491) 내로 수용되는 액체 냉각제의 작은 부분은 중첩된 표면(474, 476) 사이의 공간에서 첫번째 조우하는 영역(496)을 통해 홈을 따라 이송되고, 제4 지점(495)에서 나선형 홈(482)을 통해 분지된 액체 냉각제 유동의 큰 부분과 재결합하기 전에 영역(497)으로부터 열을 대류식으로 흡수하고, 제4 지점의 하류측에서 유체 채널(478)을 통한 냉각제 유동은 더 이상 분지되지 않고 통합된다. 제3 지점(494)에서 보조 냉각제 홈(491) 내로 초기에 수용되는 액체 냉각제는 영역(497) 내로 그리고 발산하지만 나선형 홈(482)을 통한 냉각제 유동의 방향과 대체로 동일한 방향으로 홈(490)에 의해 형성되는 정점(499)을 향해 유동한다. 홈(491)을 따라서, 정점(499)이 지점(494, 495) 사이에 배치된다. 이 냉각제가 홈(491)의 정점(499)에 도달하면, 홈(491)을 통한 냉각제 유동 방향은 대체로 나선형 홈(482)을 통한 방향에 대향하게 변화하고, 냉각 유동들은 유출구(488) 근처의 제4 지점(495)에서 병합된다. 특히, 제3 지점(494)에서, 보조 냉각제 홈(491)을 향한 개구가 나선형 홈(482)에 대해 배향되어 가압 상태의 액체 냉각제를 수용한다. 제4 지점(495)에서, 보조 냉각제 홈(491)으로부터의 개구가 나선형 홈(482)에 대해 배향되어, 유동로(480)를 따른 액체 냉각제 유동의 작은 부분과 큰 부분의 병합을 용이하게 한다. Referring to the right side of Fig. 36, the liquid coolant is conveyed in a pressurized state through the
도시된 바와 같이, 액체 냉각제 유동로(480)는 유체 채널(478)의 일차 부분(482)과 이차 부분(490, 491)에 의해 형성된다. 제1 및 제2 지점(492, 493)은 유체 채널의 이차 부분(490)과 유체 채널의 일차 부분(482)을 통해 평행하게 유체 연결된다. 제3 및 제4 지점(494, 495)은 유체 채널의 이차 부분(491)과 유체 채널의 일차 부분(482)을 통해 평행하게 유체 연결된다. 따라서, 기계(440)에서, 유동로(480)는 나선형 홈(482) 및 보조 냉각제 홈(490, 491)에 의해 형성된다. As shown, the liquid
도 34에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제1 냉각제 피팅(454)의 축방향 내향 단부는 기계(440)의 전방에서 원통형 재킷(470)의 축방향 단부의 포트(512)에 유체 연결된다. 가스킷 또는 시일(513)은 포트(512) 둘레의 재킷(470)과 전방 커버(460) 사이의 결합부를 밀봉한다. 포트(512)는 유체 채널(478)의 유입구(486)에 유체 연결된다. 따라서, 가압 상태의 액체 냉각제는 냉각제 입구(454)를 통해 기계(440)로 도입되고, 포트(512)와 유입구(486)를 통해 유체 채널(478)로 유동한다.The axially inward end of the first coolant fitting 454 is fluidly connected to the port 512 at the axial end of the
대체로 원통형의 재킷(470)은 내부 체적과, 기계(440)의 후방에서 적어도 부분적으로 둘러싸는 축방향 단부(500)를 갖는다. 재킷의 축방향 단부(500)는 재킷의 내부 체적을 부분적으로 둘러싸고, 내부 체적 내에는 회전자(42)와 고정자(44)가 배치된다. 유체 챔버(502)는 재킷의 축방향 단부(500)의 벽(504)에 의해 형성되고, 유체 챔버(502)는 유체 채널(478)에 유체 연결된다. 유체 챔버(502)의 벽(504), 및 후방 커버(458)는 제1 및 제2 개구(508, 510) 사이에서 연장되고 기계(440)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(480)를 형성하는 실질적으로 환형의 유체 통로(506)를 형성한다. 유체 통로(506)의 제1 개구(508)는 유체 채널(478)의 유출구(488)가 유체 연결된다. 유체 통로(506) 내로 수용된 액체 냉각제는 통로(506)를 통해 유동로(480)를 따라 중앙축(64) 둘레에서 환형 방향으로 제2 개구(510)로 지향된다. 제2 개구(510)는 기계(440)로부터의 냉각제 출구인 제2 냉각제 피팅(456)의 축방향 내향 단부에 유체 연결된다. 가스킷 또는 시일(514)은 유체 통로(506)로부터의 액체 냉각제 누출을 방지하도록 재킷(470)과 후방 커버(458) 사이의 결합부를 밀봉한다. 대안적으로, 유체 챔버(502)의 제2 개구(508)는 재킷(470)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제2 냉각제 피팅(456)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 후방 커버(458)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 또한, 대안적으로, 포트(512)는 재킷(470)의 원통형 외벽에 배치될 수 있고, 제1 냉각제 피팅(454)은 전술되고 도면에 도시된 바와 같이 전방 커버(460)에 고정되기 보다는 그 외벽에 끼워진다. 그러한 대안적인 도시되지 않은 실시예(들)에서, 냉각제 입구 및 출구 피팅은 전방 및 후방 커버(460, 458)에 의해 지지되고 이들 커버로부터 축방향으로 연장되기 보다는 기계(440)로부터 반경 방향으로 연장된다. A generally
환형 유체 챔버(502)의 반경 방향 내측을 향해 재킷의 축방향 단부 벽(504)에 의해 형성되는 공동(516)이 배치된다. 공동(516)은 제1 실시예의 기계(40)에서와 같이 유체 챔버(502)에 의해 실질적으로 둘러싸이고, 공동(516)과 챔버(502)는 이들을 분리시키는 벽(504)을 통해 전도열 연통 관계에 있다. 공동(516) 내에 그리고 벽(504)과 전도열 연통 관계로 기계(40)의 전력 전자 기기(120)와 유사할 수 있는 전력 전자 기기 모듈(520) 형태의 열원(518)이 배치된다. 재킷의 축방향 단부(500)의 벽(504)에 의해 형성되는 베어링 장착부(522) 내에 지지되는 샤프트 후방 베어링(69)은 기계(440)의 다른 열원(518)이다.A
재킷의 축방향 단부 벽(504)을 통해 열원(들)(518)으로부터 전달 가능한 열은 유체 통로(506) 내의 유동로(480)를 따라 액체 냉각제에 대류식으로 전달될 수 있다. 따라서, 고정자(444) 및 추가 열원(들)(518)[예컨대, 전력 전자 기기 모듈(520) 및/또는 후방 베어링(69)]으로부터의 열이 재킷(470)의 원통형 벽과 재킷의 축방향 단부(500)를 통해 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있다. The heat transferable from the heat source (s) 518 through the
도면 및 상기 설명으로부터, 기계(440)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(480)는 제1 냉각제 피팅(454)에서 시작하고, 유체 채널(478)을 통해 진행하고 환형 유체 통로(506)를 통해 흘러 제2 냉각제 피팅(456)에서 종결한다는 것을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각제 입구(454) 및 포트(512)를 통해 기계(440) 내로 수용되는 액체 냉각제는 유입구(486)를 통해 유체 분배 채널(478)에 진입하고 유입구(486) 근처의 지점(492)에서 분지된다. 분지된 유동의 큰 부분은 나선형 홈(482)을 따라 유체 채널(478)의 일차 부분을 따라가고 동시에 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 연장되고 중앙축을 따른 방향에서 축방향으로 진행되며, 분지된 유동의 작은 부분은 보조 냉각제 홈(490)을 따라 유체 채널(478)의 이차 부분을 따라가는데, 이차 부분은 영역(496)을 가로지르고 나선형 홈(482)을 따라 이격된 지점(492, 493) 사이에서 연장된다. 분지된 유동은 지점(493)에서 결합되고, 통합된 냉각제 유동은 나선형 홈(482)을 따라 지점(494)으로 계속되며, 그 지점에서 다시 분지된다. 분지된 유동의 큰 부분은 나선형 홈(482)을 따라 유체 채널(478)의 일차 부분을 따라가고 동시에 중앙축(64) 둘레에서 원주 방향으로 연장하고 중앙축을 따른 방향에서 축방향으로 진행하도록 계속되며, 분지된 유동의 작은 부분은 보조 냉각제 홈(491)을 따라 유체 채널(478)의 이차 부분을 따라가는데, 이차 부분은 영역(497)을 가로지르고 나선형 홈(482)을 따라 이격된 지점(494, 495) 사이에서 연장된다. 분지된 유동은 유출구(488) 근처의 지점(495)에서 결합되고, 통합된 냉각제 유동은 유출구(488)를 통해 유체 통로(506)의 제1 개구(508)로 계속된다. 유동로(480)는 공동(516) 둘레에서 환형 방향으로 계속되어 유체 통로의 제2 개구(510)를 향한 다음에, 냉각제 출구(456)를 통해 기계(440)로부터 배출된다. 도 35 및 도 36을 참조하면, 기계(440)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(480)는 방향 화살표로 지시되어 있다.The
아래는 본 개시에 따른 바람직한 실시예의 리스트이다.The following is a list of preferred embodiments according to the present disclosure.
1. 액냉식 회전 전기기계로서,1. A liquid-cooled rotary electric machine,
중앙축을 갖는 고정자;A stator having a central axis;
고정자에 의해 둘러싸이고 중앙축 둘레에서 고정자에 대해 회전하는 회전자;A rotor surrounded by a stator and rotating about a stator about a central axis;
고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적을 갖고, 고정자를 둘러싸고 고정자와 전도열 연통 관계에 있으며, 중앙축에 대해 반경 방향 외측 열전달면을 형성하는, 재킷; 및A jacket having an interior volume in which the stator and the rotor are disposed, surrounding the stator and in an electrothermal-conductive relationship with the stator, and forming a radially outer heat transfer surface with respect to the central axis; And
유입구와 유출구를 갖는 유체 채널Fluid channel with inlet and outlet
을 포함하고, 상기 유체 채널은 유체 채널의 유입구와 유출구 사이에서 연장되며 재킷의 열전달면을 가로지르고, 유체 채널은 전기기계를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로를 형성하며, 유동로는 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되고 유체 채널의 유입구와 유출구 사이에서 중앙축과 평행한 방향으로 진행되며,Wherein the fluid channel extends between an inlet and an outlet of the fluid channel and traverses the heat transfer surface of the jacket and the fluid channel forms a flow path for the liquid coolant passing through the electric machine, And extends in a direction substantially parallel to the central axis between the inlet and the outlet of the fluid channel,
전기기계를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로는 열전달면을 가로지를 때에 중앙축과 평행하게 대향 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.Wherein the flow path for the liquid coolant passing through the electrical machine proceeds in opposite directions parallel to the central axis when crossing the heat transfer surface.
2. 바람직한 실시예 1에 있어서, 재킷 둘레에 배치되고 중앙축에 대해 반경 방향 내측 냉각제 수용면을 형성하는 슬리브를 더 포함하고, 유체 채널은 재킷의 열전달면과 슬리브의 수용면 사이에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.2. The preferred embodiment 1, further comprising a sleeve disposed about the jacket and defining a radially inner coolant receiving surface with respect to the central axis, wherein the fluid channel is disposed between the heat transfer surface of the jacket and the receiving surface of the sleeve Phosphorus liquid rotary electric machine.
3. 바람직한 실시예 1 또는 2에 있어서, 유동로는 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연속적으로 연장되는 것인 액냉식 회전 전기기계.3. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any of the embodiments 1 or 2, wherein the flow path extends continuously in a substantially circumferential direction about a central axis.
4. 선행하는 바람직한 실시예들 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널에 의해 형성되는 유동로는 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장하는 것과는 독립적으로 중앙축과 평행하게 적어도 하나의 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.4. In any of the preceding preferred embodiments, the flow path formed by the fluid channel extends in at least one direction parallel to the central axis independently of extending substantially circumferentially about the central axis Phosphorus liquid rotary electric machine.
5. 바람직한 실시예 4에 있어서, 유체 채널에 의해 형성되는 유동로는 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장하는 것과 독립적으로 중앙축과 평행하게 양 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.5. The liquid refrigerated rotary electric machine according to claim 4, wherein the flow path formed by the fluid channel extends in both directions independently of extending substantially circumferentially about the central axis and independently of the parallel to the central axis.
6. 선행하는 바람직한 실시예들 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널은,6. The fluid channel according to any of the preceding preferred embodiments,
대향 단부를 각각 갖는 복수 개의 실질적으로 환형으로 연장하는 제1 유체 채널 부분; 및A plurality of substantially annularly extending first fluid channel portions each having opposite ends; And
한쌍의 제1 유체 채널 부분의 단부를 각각 유체 연결하는 복수 개의 제2 유체 채널 부분A plurality of second fluid channel portions < RTI ID = 0.0 >
을 포함하고, 각 제1 유체 채널 부분은 각각의 대향 단부들 사이에서 각 제1 유체 채널 부분을 따라 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되며, 복수 개의 제1 유체 채널 부분은 중앙축을 따라 축방향으로 분포되고, 유동로는 각 제2 유체 채널 부분을 따라 중앙축과 평행한 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.Each first fluid channel portion extending substantially circumferentially about a central axis along each first fluid channel portion between respective opposite ends thereof and the plurality of first fluid channel portions extending along an axis And wherein the flow path travels along each second fluid channel portion in a direction parallel to the central axis.
7. 바람직한 실시예 6에 있어서, 복수 개의 제2 유체 채널 부분 각각은 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 축방향으로 인접한 단부와 유체 연결하는 것인 액냉식 회전 전기기계.7. The liquid refrigerant rotary electric machine of claim 6, wherein each of the plurality of second fluid channel portions is in fluid communication with axially adjacent ends of the pair of first fluid channel portions.
8. 바람직한 실시예 6 또는 7에 있어서, 유동로는 복수 개의 제2 유체 채널 부분 각각을 따라 중앙축과 평행한 공통 방향에서 축방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.8. The liquid refrigerated rotary electric machine as in any of the
9. 바람직한 실시예 6 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 제2 유체 채널 부분에 의해 유체 연결되는 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 단부들은 중앙축 둘레에서 실질적으로 반경 방향으로 정렬되는 것인 액냉식 회전 전기기계.9. A method as in any one of embodiments 6-8 wherein the ends of a pair of first fluid channel portions fluidly connected by the second fluid channel portion are substantially radially aligned about a central axis, Electric machine.
10. 바람직한 실시예 6 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 각각의 제1 유체 채널 부분은 대향하는 입구 단부와 출구 단부 사이에서 연장되고 각각의 제2 유체 채널 부분은 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 입구 단부 및 출구 단부를 유체 연결하고, 이에 의해 복수 개의 제1 유체 채널 부분은 복수 개의 제2 유체 채널 부분을 통해 연속적으로 서로 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.10. In any one of embodiments 6-9, each first fluid channel portion extends between an opposing inlet end and an outlet end, and each second fluid channel portion has an inlet of a pair of first fluid channel portions And wherein the plurality of first fluid channel portions are fluidly connected to each other continuously through the plurality of second fluid channel portions.
11. 바람직한 실시예 10에 있어서, 제2 유체 채널 부분에 의해 유체 연결되는 한쌍의 제1 유체 채널 부분의 입구 단부 및 출구 단부는 서로 축방향으로 인접한 것인 액냉식 회전 전기기계.11. The liquid refrigerated rotary electric machine of embodiment 10 wherein the inlet end and the outlet end of a pair of first fluid channel portions fluidly connected by the second fluid channel portion are axially adjacent to each other.
12. 바람직한 실시예 11에 있어서, 복수 개의 제1 유체 채널 부분의 입구 단부 및 출구 단부는 중앙축 둘레에서 실질적으로 반경 방향으로 정렬되고, 축방향으로 인접한 제1 유체 채널 부분들 사이에서 중앙축과 평행한 방향으로 번갈아 있는 것인 액냉식 회전 전기기계.12. The reactor of embodiment 11 wherein the inlet end and the outlet end of the plurality of first fluid channel sections are substantially radially aligned about the central axis and between the axially adjacent first fluid channel sections about the central axis Alternating in a parallel direction.
13. 바람직한 실시예 6 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널은 대향 단부를 갖고 중앙축과 대체로 평행한 방향으로 연장되는 제3 유체 채널 부분을 포함하고, 제3 유체 채널 부분은 각각의 제1 유체 채널 부분의 대향 단부들 사이에 배치되고, 복수 개의 제1 유체 채널 부분 중 하나의 일단부는 제3 유체 채널 부분의 일단부에 유체 연결되며, 제3 유체 채널 부분의 타단부는 유체 채널 유입구와 유체 채널 유출구 중 하나에 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.13. A fluid channel as in any one of embodiments 6-12, wherein the fluid channel includes a third fluid channel portion having opposite ends and extending in a direction generally parallel to the central axis, Wherein one end of the plurality of first fluid channel portions is fluidly connected to one end of the third fluid channel portion and the other end of the third fluid channel portion is disposed between the fluid channel inlet And fluidly connected to one of the fluid channel outlets.
14. 바람직한 실시예 13에 있어서, 복수 개의 제1 유체 채널 부분 중 상이한 제1 유체 채널 부분의 일단부는 유체 채널 유입구와 유체 채널 유출구 중 다른 하나에 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.14. The liquid refrigerated rotary electric machine of embodiment 13 wherein the one end of the first of the plurality of first fluid channel sections is fluidly connected to the other of the fluid channel inlet and the fluid channel outlet.
15. 바람직한 실시예 13 또는 14에 있어서, 유체 채널 유입구와 유출구는 제1, 제2, 및 제3 유체 채널 부분으로 구성되는 복수 개의 상호 연결 유체 채널 부분들을 통해 서로 유체 연통되며, 복수 개의 상호 연결 유체 채널 부분들은 연속적으로 서로 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.15. In preferred embodiments 13 or 14, the fluid channel inlet and outlet are in fluid communication with each other through a plurality of interconnecting fluid channel portions comprised of first, second, and third fluid channel portions, The fluid channel portions being fluidly connected to each other in a continuous manner.
16. 바람직한 실시예 6 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널은 복수 개의 제1 유체 채널 부분 중 하나의 일단부에 유체 연결되는 제3 유체 채널 부분을 포함하고, 중앙축과 평행한 방향에서 제3 유체 채널 부분을 따른 유동로의 진행은 제2 유체 채널 부분을 따른 진행과 대향되는 것인 액냉식 회전 전기기계.16. A fluid channel as in any one of embodiments 6-15, wherein the fluid channel comprises a third fluid channel portion fluidly connected to one end of the plurality of first fluid channel portions, Wherein progression of the flow path along the third fluid channel portion is opposite to progression along the second fluid channel portion.
17. 바람직한 실시예 16에 있어서, 유동로의 진행은 제2 유체 채널 부분 모두를 따라 중앙축과 평행한 공통 방향으로 이루어지는 것인 액냉식 회전 전기기계.17. The liquid refrigerated rotary electric machine of embodiment 16 wherein the flow path progresses in a common direction parallel to the central axis along all of the second fluid channel portions.
18. 선행하는 바람직한 실시예들 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널 유입구와 유출구 모두는 회전자로부터 중앙축을 따라 동일한 방향으로 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.18. The fluid-cooled rotary electric machine according to any one of the preceding preferred embodiments, wherein both the fluid channel inlet and outlet are arranged in the same direction along the central axis from the rotor.
19. 회전 전기기계의 액냉 방법으로서,19. A liquid cooling method for rotating electrical machines,
유체 채널에 의해 형성되는 유동로를 따른 액체 냉각제의 유동이 축선 둘레에 배치되는 대체로 원통형의 열전달면을 가로지르게 하는 단계를 포함하고, 유동로는 축선 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되며 유체 채널 유입구와 유체 채널 유출구 사이에서 축선에 평행하게 대향 방향으로 진행되는 것인 회전 전기기계의 액냉 방법.Comprising the steps of causing a flow of liquid coolant along a flow path formed by a fluid channel to intersect a generally cylindrical heat transfer surface disposed about an axis, the flow path extending substantially circumferentially about an axis, And the fluid channel outlet in a direction parallel to the axis in opposite directions.
20. 바람직한 실시예 19에 있어서, 축선 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로의 유동로의 연장은 축선에 평행한 적어도 하나의 방향에서 유동로의 진행과 독립적인 것인 회전 전기기계의 액냉 방법.20. The method as recited in
21. 액냉식 회전 전기기계로서,21. A liquid-cooled rotary electric machine,
중앙축을 갖는 고정자;A stator having a central axis;
고정자에 의해 둘러싸이고 중앙축 둘레에서 고정자에 대해 회전하는 회전자;A rotor surrounded by a stator and rotating about a stator about a central axis;
대향 축방향 단부와, 고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적을 갖고, 고정자를 둘러싸며 고정자와 전도열 연통 관계에 있으며, 중앙축에 대해 반경 방향 외측 열전달면을 형성하는, 대체로 원통형인 재킷; 및A generally cylindrical jacket having an opposite axial end and an internal volume in which the stator and rotor are disposed and surrounding the stator and in an electrothermal communication relationship with the stator and forming a radially outer heat transfer surface with respect to the central axis; And
열전달면을 가로지르는 유체 채널Fluid channel across heat transfer surface
을 포함하고, 상기 유체 채널은 기계를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로를 형성하며 제1 및 제2 유체 채널 부분을 갖고, 제1 유체 채널 부분은 중앙축 둘레에서 연장되며 중앙축과 평행한 방향으로 진행되며, 제1 유체 채널 부분은 유체 채널이 사이에서 연장되는 유체 채널 유입구와 유체 채널 유출구를 각각 형성하는 대향 단부를 갖고, Wherein the fluid channel defines a flow path for the liquid coolant passing through the machine and has first and second fluid channel portions, the first fluid channel portion extending in a direction parallel to the central axis Wherein the first fluid channel portion has an opposite end that defines a fluid channel inlet and a fluid channel outlet, respectively, between which fluid channels extend,
제1 및 제2 유체 채널 부분은 제1 유체 채널 부분을 따라 이격된 지점들에서 상호 연결되며, 이격된 상호 연결 지점들 중 하나는 유체 채널 유입구와 유출구 중 하나에 가깝고, 열전달면은 제1 유체 채널 부분이 가로지르지 않는 영역을 포함하며, 영역은 재킷 축방향 단부와 제1 유체 채널 부분 사이에 배치되고, 제2 유체 채널 부분은 제1 유체 채널 부분에 대한 상호 연결 지점들 사이에서 영역으로 연장됨으로써, 제2 유체 채널 부분이 영역을 가로지르며 열은 영역으로부터 유동로를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있는 것인 액냉식 회전 전기기계.Wherein the first and second fluid channel portions are interconnected at spaced points along the first fluid channel portion and one of the spaced interconnecting points is proximate to one of the fluid channel inlet and outlet, Wherein the first fluid channel portion includes an area not crossing the channel portion and the region is disposed between the jacket axial end portion and the first fluid channel portion and the second fluid channel portion extends into the region between the interconnecting points for the first fluid channel portion. Whereby the second fluid channel portion traverses the region and heat can be convectively transferred from the region along the flow path to the liquid coolant.
22. 바람직한 실시예 21에 있어서, 유체 채널 유입구와 유출구는 중앙축과 평행한 방향으로 이격되어 있는 것인 액냉식 회전 전기기계.22. The liquid-refrigerated rotary electric machine of embodiment 21 wherein the fluid channel inlets and outlets are spaced apart in a direction parallel to the central axis.
23. 바람직한 실시예 21 또는 22에 있어서, 제1 유체 채널 부분은 유체 채널 유입구와 유출구 사이에서 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되고, 중앙축 둘레에서 제1 유체 채널 부분의 연장과 중앙축과 평행한 방향에서의 진행은 상호 종속적인 것인 액냉식 회전 전기기계.23. The method as in any of the embodiments 21-22, wherein the first fluid channel portion extends substantially circumferentially about a central axis between the fluid channel inlet and the outlet, and extends about an axis of the first fluid channel portion, And the proceeding in a direction parallel to the axis of rotation is interdependent.
24. 바람직한 실시예 21 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 제1 유체 채널 부분은 실질적으로 나선형임으로써, 제1 유체 채널 부분은 중앙축 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되는 동시에, 중앙축과 평행한 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.24. In any of the embodiments 21-23, the first fluid channel portion is substantially helical such that the first fluid channel portion extends substantially circumferentially about a central axis and is substantially parallel to the central axis Lt; RTI ID = 0.0 > electric machine. ≪ / RTI >
25. 바람직한 실시예 21 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 유체 채널 부분은 일차 및 이차 유체 채널 부분을 각각 형성하고, 유체 채널은 일차 및 이차 유체 채널 부분 각각을 통해 유동로를 따라 액체 냉각제의 비교적 큰 부분과 작은 부분을 이송하도록 된 것인 액냉식 회전 전기기계.25. The method as in any one of embodiments 21-24, wherein the first and second fluid channel portions each form a primary and secondary fluid channel portion, and wherein the fluid channel is disposed along the flow path through each of the primary and secondary fluid channel portions. The liquid coolant being adapted to transfer a relatively large portion and a small portion of the liquid coolant.
26. 바람직한 실시예 21 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널은 제1 유체 채널 부분을 따라 이격된 상호 연결 지점들 사이에 분기된 유동로를 형성하고, 유체 채널은 제1 유체 채널 부분을 따라 각각 이격된 상호 연결 지점들에서 제1 유체 채널 부분에 각각 상호 유체 연결되는 한쌍의 제2 유체 채널 부분을 포함하며, 제1 유체 채널 부분은 한쌍의 제2 유체 채널 부분들 사이에서 연장됨으로써, 유체 채널은 유체 채널 유입구와 유출구 사이에 번갈아 분기되고 분기되지 않는 부분을 갖는 유동로를 형성하는 것인 액냉식 회전 전기기계.26. In any of embodiments 21-25, the fluid channel defines a flow path that is diverged between interconnecting points spaced along the first fluid channel portion, the fluid channel extending along the first fluid channel portion And a pair of second fluid channel portions that are each in fluid communication with the first fluid channel portion at respective spaced interconnecting points, wherein the first fluid channel portion extends between the pair of second fluid channel portions, Wherein the channel forms a flow path having alternating branched and non-branched portions between the fluid channel inlet and the outlet.
27. 바람직한 실시예 26에 있어서, 제1 유체 채널 부분이 가로지르지 않는 열전달면의 2개의 영역 각각을 제2 유체 채널 부분이 가로지르고, 각 영역은 재킷 축방향 단부와 제1 유체 채널 부분 사이에 배치되며, 각 제2 유체 채널 부분은 제1 유체 채널 부분에 대한 각각의 상호 연결 지점들 사이에서 각각의 영역으로 연장됨으로써, 각 영역에 제2 유체 채널 부분이 가로지르고 열이 2개의 영역으로부터 유동로를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있는 것인 액냉식 회전 전기기계.27. In preferred embodiment 26, each of the two regions of the heat transfer surface across which the first fluid channel portion does not intersect is crossed by the second fluid channel portion, and each region extends between the jacket axial end portion and the first fluid channel portion And each second fluid channel portion extends into a respective region between respective interconnecting points for the first fluid channel portion such that a second fluid channel portion traverses each region and the heat flows from the two regions, Wherein the liquid refrigerant can be convectively conveyed along the furnace to the liquid coolant.
28. 바람직한 실시예 21 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널은 제1 및 제2 유체 채널 부분을 따라 이송되는 액체 냉각제 유동의 분리된 부분들을 유체 채널 유입구와 유출구 사이에서 유동로를 따라 액체 냉각제의 통합된 유동을 결합시키도록 된 것인 액냉식 회전 전기기계.28. In any of the embodiments 21-27, the fluid channel is configured to direct separate portions of the liquid coolant flow that are conveyed along the first and second fluid channel portions to a liquid coolant flow path along the flow path between the fluid channel inlet and outlet, To thereby combine the integrated flow of the rotating electrical machine.
29. 바람직한 실시예 21 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 유체 채널에 의해 형성되는 유동로는 유체 채널 유입구와 유출구 사이에서 반복적으로 분기되고 재통합되며, 제1 유체 채널 부분이 가로지르지 않고 재킷 축방향 단부와 제1 유체 채널 부분 사이에 배치되는 열전달면의 영역을 가로지르는 각각의 제2 유체 채널 부분을 따라 유동로의 분기된 부분이 연장됨으로써, 열이 복수 개의 영역으로부터 유체 채널에 의해 형성되는 유동로를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있는 것인 액냉식 회전 전기기계.29. In any of embodiments 21-28, the flow path formed by the fluid channel is repeatedly branched and reintegrated between the fluid channel inlet and the outlet, the first fluid channel section does not cross, Wherein the branched portion of the flow path is extended along each second fluid channel portion that intersects the region of the heat transfer surface disposed between the end portion and the first fluid channel portion such that heat is generated by the fluid channel from the plurality of regions Wherein the liquid refrigerant can be convectively conveyed along the furnace to the liquid coolant.
30. 바람직한 실시예 21 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 중앙축과 평행한 방향에서, 회전자는 유체 채널 유입구와 유출구 사이에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.30. The liquid refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 21-29, wherein in the direction parallel to the central axis, the rotor is disposed between the fluid channel inlet and the outlet.
31. 바람직한 실시예 21 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 제1 유체 채널 부분을 따라 이격된 상호 연결 지점들은 중앙축과 평행한 방향으로 이격되는 것인 액냉식 회전 전기기계.31. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 21-30, wherein the interconnecting points spaced along the first fluid channel portion are spaced in a direction parallel to the central axis.
32. 바람직한 실시예 31에 있어서, 제1 유체 채널 부분을 따라 이격된 상호 연결 지점들은 중앙축에 대해 대략 반경 방향으로 정렬되는 것인 액냉식 회전 전기기계.32. The liquid-refrigerated rotating electric machine of embodiment 31 wherein the interconnecting points spaced along the first fluid channel portion are aligned substantially radially with respect to the central axis.
33. 바람직한 실시예 21 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 제1 유체 채널 부분을 따라 이격된 상호 연결 지점들은 중앙축에 대해 대략 반경 방향으로 정렬되는 것인 액냉식 회전 전기기계.33. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 21-32, wherein the interconnecting points spaced along the first fluid channel portion are substantially radially aligned with respect to a central axis.
34. 바람직한 실시예 21 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 제1 유체 채널 부분과 유체 채널 유입구 또는 유출구를 따라 이격된 상호 연결 지점들 중 하나는 중앙축에 대해 대략 반경 방향으로 정렬되는 것인 액냉식 회전 전기기계.34. In any of embodiments 21-33, wherein one of the interconnecting points spaced along the first fluid channel portion and the fluid channel inlet or outlet is substantially radially aligned with respect to the central axis, Rotary electric machine.
35. 바람직한 실시예 21 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 유체 채널 부분은 제1 유체 채널 부분을 따라 이격된 상호 연결 지점들 중 적어도 하나에서 예각으로 상호 연결됨으로써, 제1 및 제2 유체 채널 부분은 각각의 상호 연결 지점에서 유동로를 따라 각각 수렴 또는 발산하는 것인 액냉식 회전 전기기계.35. The method as in any embodiments 21-34, wherein the first and second fluid channel portions are interconnected at an acute angle in at least one of the interconnecting points spaced along the first fluid channel portion, And the two fluid channel portions converge or diverge along the flow path at the respective interconnecting points, respectively.
36. 바람직한 실시예 21 내지 35 중 어느 하나에 있어서, 제2 유체 채널 부분은 제2 유체 채널 부분을 따른 유동로 부분의 방향이 제1 유체 채널 부분을 따른 유동로 부분의 방향에 대해 그 대략적인 방향을 변화시키는 정점을 형성하는 것인 액냉식 회전 전기기계.36. In any of the embodiments 21-35, the second fluid channel portion is configured such that the direction of the flow path portion along the second fluid channel portion is approximately coincident with the direction of the flow path portion along the first fluid channel portion Thereby forming a vertex that changes direction.
37. 바람직한 실시예 36에 있어서, 정점과 유체 채널 유입구 또는 유출구에 가까운 상호 연결 지점 사이에서, 제2 유체 채널 부분을 따른 유동로의 방향은 제1 및 제2 이격된 상호 연결 지점들 사이에서 제1 유체 채널 부분을 따른 유동로의 방향에 대체로 대향되는 것인 액냉식 회전 전기기계.37. In a preferred embodiment 36, the direction of the flow path along the second fluid channel portion between the apex and the fluid channel inlet or near the interconnecting point is defined as the distance between the first and second spaced interconnecting points Lt; RTI ID = 0.0 > 1 < / RTI > fluid channel portion.
38. 바람직한 실시예 37에 있어서, 대체로 대향하는 유동로 방향은 중앙축 둘레인 것인 액냉식 회전 전기기계.38. The liquid-cooled rotary electric machine as in embodiment 37 wherein the generally opposite flow path direction is about a central axis.
39. 바람직한 실시예 36 내지 38 중 어느 하나에 있어서, 정점은 이격된 상호 연결 지점들 사이에서 제2 유체 채널 부분의 길이를 따라 대략 중앙에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.39. The liquid-cooled rotary electric machine as in any one of embodiments 36-38, wherein the apex is disposed approximately centrally along the length of the second fluid channel portion between spaced interconnecting points.
40. 회전 전기기계의 액냉 방법으로서,40. A liquid cooling method for rotating electrical machines,
유체 채널 유입구와 유출구 사이에서 유체 채널에 의해 형성되는 유동로를 따라가는 액체 냉각제의 유동이 축선 둘레에서 연장되고 축선과 평행한 방향으로 진행되는 제1 유체 채널 부분을 따라 축선 둘레에 배치되는 대체로 원통형의 열전달면을 가로지르게 하는 단계;A flow of liquid coolant that follows a flow path formed by a fluid channel between a fluid channel inlet and an outlet, the flow of liquid coolant extending around the axis and being disposed about the axis along a first fluid channel portion extending in a direction parallel to the axis Traversing the heat transfer surface;
유체 채널 유입구 또는 유출구에 가까운 제1 유체 채널 부분을 따른 지점과 제1 유체 채널 부분을 따른 다른 지점 사이에서 영역으로 연장되는 제2 유체 채널 부분을 따라, 제1 유체 채널 부분이 가로지르지 않고 열전달면의 축방향 단부와 제1 유체 채널 부분 사이에 배치되는 열전달면의 구역을 가로지르는 단계; 및Along a second fluid channel portion extending into a region between a point along a first fluid channel portion proximate the fluid channel inlet or outlet and another point along the first fluid channel portion such that the first fluid channel portion does not cross, Across a region of the heat transfer surface disposed between the axial end of the first fluid channel portion and the first fluid channel portion; And
영역으로부터 유동로를 따라 액체 냉각제로 열을 대류식으로 전달하는 단계Convectively transferring heat from the region to the liquid coolant along the flow path
를 포함하는 회전 전기기계의 액냉 방법.And cooling the cooling water.
41. 액냉식 회전 전기기계로서,41. A liquid-cooled rotary electric machine,
냉각제 입구와 냉각제 출구;Coolant inlet and coolant outlet;
중앙축을 갖는 고정자;A stator having a central axis;
고정자에 의해 둘러싸이고 중앙축 둘레에서 고정자에 대해 회전하는 회전자;A rotor surrounded by a stator and rotating about a stator about a central axis;
고정자와 전도열 연통 관계에 있는 열전달면을 형성하는 재킷으로서, 재킷은 대향 축방향 단부와, 고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적과, 벽을 갖는 축방향 단부를 구비하며, 내부 체적은 재킷의 축방향 단부에 의해 부분적으로 둘러싸이는, 재킷;A jacket for forming a heat transfer surface in conductive heat communication with a stator, the jacket having an opposite axial end, an inner volume in which the stator and rotor are disposed, and an axial end having a wall, A jacket partially surrounded by the end portion;
재킷의 축방향 단부들 사이에서 재킷의 열전달면을 가로지르는 유체 채널;A fluid channel across the heat transfer surface of the jacket between the axial ends of the jacket;
재킷의 축방향 단부 벽에 의해 형성되고 유체 채널과 유체 연통하는 유체 통로와, 냉각제 입구와 냉각제 출구 사이에서 유체 통로와 유체 채널에 의해 형성되는, 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동로; 및A fluid passage formed by the axial end wall of the jacket and in fluid communication with the fluid channel and a flow of liquid coolant through the machine formed by fluid passages and fluid channels between the coolant inlet and the coolant outlet; And
재킷의 축방향 단부 벽과 전도열 연통 관계에 있는 열원A heat source in conductive thermal communication with the axial end wall of the jacket
을 포함하고, 열원과 유체 통로 사이에서 전달 가능한 열의 적어도 일부는 재킷의 축방향 단부 벽과 유동로를 따른 액체 냉각제 사이에서 대류식으로 전달 가능한 것인 액냉식 회전 전기기계.Wherein at least a portion of the heat transferable between the heat source and the fluid passage is convectively transferable between the axial end wall of the jacket and the liquid coolant along the flow path.
42. 바람직한 실시예 41에 있어서, 유체 통로는 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동로가 사이에서 연장되는 제1 및 제2 개구를 갖고, 유체 채널과 유체 통로는 제1 및 제2 개구 중 하나를 통해 서로 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.42. In preferred embodiment 41, the fluid pathway has first and second openings extending between the flow paths of liquid coolant through the machine, the fluid channel and the fluid pathway having one of the first and second openings Wherein the fluid is connected to each other through a plurality of through-holes.
43. 바람직한 실시예 42에 있어서, 제1 및 제2 개구 중 다른 하나는 냉각제 입구와 냉각제 출구 중 하나에 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.43. The liquid-cooled rotary electric machine of
44. 바람직한 실시예 43에 있어서, 재킷의 축방향 단부 벽은 유체 통로로부터 격리된 포트를 형성하고 포트에 유체 채널이 유체 연결되며, 냉각제 입구와 냉각제 출구 중 다른 하나가 포트에 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.44. In preferred embodiment 43, the axial end wall of the jacket forms an isolated port from the fluid path, the fluid channel is fluidly connected to the port, and the other of the coolant inlet and the coolant outlet is fluidly connected to the port Liquid rotating electric machine.
45. 바람직한 실시예 42 내지 44 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 개구는 유동로를 따라 유체 통로의 대향 단부에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.45. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 42-44, wherein the first and second openings are disposed at opposite ends of the fluid path along the flow path.
46. 바람직한 실시예 42 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 유동로는 제1 및 제2 개구 사이에서 대체로 나선형인 것인 액냉식 회전 전기기계.46. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 42-45 wherein the flow path is generally helical between the first and second openings.
47. 바람직한 실시예 42 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 유동로는 제1 및 제2 개구 사이에서 실질적으로 환형인 것인 액냉식 회전 전기기계.47. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 42-45, wherein the flow path is substantially annular between the first and second openings.
48. 바람직한 실시예 41 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 열원은 중앙축에 대해 재킷의 축방향 단부 벽에 인접하게 축방향으로 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.48. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-47, wherein the heat source is axially disposed adjacent the axial end wall of the jacket with respect to the central axis.
49. 바람직한 실시예 41 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 열원은 중앙축에 대해 재킷의 축방향 단부 벽에 인접하게 반경 방향으로 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.49. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-48, wherein the heat source is radially disposed adjacent the axial end wall of the jacket with respect to the central axis.
50. 바람직한 실시예 41 내지 46 중 어느 하나에 있어서, 재킷의 축방향 단부는 하나의 재킷 축방향 단부에서 내부 체적을 완전히 둘러싸는 것인 액냉식 회전 전기기계.50. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-46, wherein the axial end of the jacket completely surrounds the internal volume at one jacket axial end.
51. 바람직한 실시예 41 내지 46 중 어느 하나에 있어서, 유체 통로와 열원은 축방향으로 오버랩하지 않는 것인 액냉식 회전 전기기계.51. The liquid refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-46, wherein the fluid passageway and the heat source do not overlap in the axial direction.
52. 바람직한 실시예 41 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 회전 전기기계는 전력 전자 기기를 포함하고, 열원은 전력 전자 기기를 포함하는 것인 액냉식 회전 전기기계.52. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-51, wherein the rotating electrical machine comprises a power electronics and the heat source comprises a power electronics.
53. 바람직한 실시예 52에 있어서, 회전 전기기계는 재킷 축방향 단부 위에 배치되고 유체 통로를 형성하는 커버를 포함하고, 전력 전자 기기는 커버와 재킷 축방향 단부 벽 사이에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.53. The pulley as in
54. 바람직한 실시예 41 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 회전 전기기계는 재킷 축방향 단부에 의해 지지되는 베어링을 포함하고, 회전자는 베어링에 의해 재킷 내부 체적 내에 지지되며, 열원은 베어링을 포함하는 것인 액냉식 회전 전기기계.54. The rotating electrical machine as in any one of embodiments 41-51, comprising a bearing supported by a jacket axial end, the rotor being supported within a jacket inner volume by a bearing, the heat source comprising a bearing Phosphorus liquid rotary electric machine.
55. 바람직한 실시예 41 내지 54 중 어느 하나에 있어서, 열원은 회전자와 유체 통로 사이에서 축방향으로 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.55. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-54, wherein the heat source is disposed axially between the rotor and the fluid passageway.
56. 바람직한 실시예 41 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 중앙축에 대해, 유체 통로의 일부는 열원의 반경 방향 외측을 향해 연장되는 것인 액냉식 회전 전기기계.56. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 41-55, wherein a portion of the fluid passageway extends toward a radially outer side of the heat source with respect to a central axis.
57. 바람직한 실시예 41 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 유체 통로를 형성하는 분리 가능한 커버를 더 포함하고, 유체 통로는 중앙축과 평행한 방향에서 회전자와 커버 사이에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.57. The fluidized-bed as in any one of embodiments 41-56, further comprising a removable cover defining a fluid path, wherein the fluid path is disposed between the rotor and the cover in a direction parallel to the central axis Electric machine.
58. 바람직한 실시예 57에 있어서, 열원은 커버와 재킷 축방향 단부 벽 사이에서 축방향으로 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.58. The liquid-cooled rotary electric machine as in embodiment 57 wherein the heat source is disposed axially between the cover and the jacket axial end wall.
59. 바람직한 실시예 41 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 열원은 회전자와 재킷 축방향 단부 사이에서 축방향으로 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.59. The liquid-refrigerated rotary electric machine according to any one of embodiments 41-57, wherein the heat source is disposed axially between the rotor and the jacket axial end.
60. 회전 전기기계의 액냉 방법으로서,60. A liquid cooling method for a rotary electric machine,
회전자를 둘러싸는 고정자와 전도열 연통 관계에 있는 재킷의 열전달면을 가로지르는 유체 채널을 따라, 그리고 유체 채널에 연속적으로 유체 연결되고 고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적을 부분적으로 둘러싸는 재킷 축방향 단부에 의해 형성되는 유체 통로를 따라 액체 냉각제를 이송시키는 단계; 및 A jacket axial end portion that partially circumscribes an inner volume that is continuously fluidly connected to the fluid channel and is disposed with the stator and rotor disposed along the fluid channel across the heat transfer surface of the jacket in conductive thermal communication with the stator surrounding the rotor, Transferring the liquid coolant along a fluid passage formed by the liquid coolant; And
고정자로부터 열전달면을 통해 그리고 재킷 축방향 단부의 벽과 전도열 연통 관계에 있는 열원으로부터, 기계의 냉각제 입구와 냉각제 출구 사이에서 연장되는 유체 채널과 유체 통로에 의해 형성되는 유동로를 따른 액체 냉각제로 열을 대류식으로 전달하는 단계From the heat source from the stator through the heat transfer surface and from the heat source in conductive thermal communication with the wall at the end of the jacket axial direction, the fluid channel extending between the coolant inlet of the machine and the coolant outlet, In a convection manner
를 포함하는 회전 전기기계의 액냉 방법.And cooling the cooling water.
61. 액냉식 회전 전기기계로서,61. A liquid-cooled rotary electric machine,
냉각제 입구와 냉각제 출구;Coolant inlet and coolant outlet;
중앙축을 갖는 고정자;A stator having a central axis;
고정자에 의해 둘러싸이고 중앙축 둘레에서 고정자에 대해 회전하는 회전자;A rotor surrounded by a stator and rotating about a stator about a central axis;
고정자와 전도열 연통 관계에 있는 열전달면을 형성하는 재킷으로서, 재킷은 대향 축방향 단부와, 고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적과, 벽을 갖는 축방향 단부를 구비하며, 내부 체적은 재킷의 축방향 단부에 의해 부분적으로 둘러싸이는, 재킷;A jacket for forming a heat transfer surface in conductive heat communication with a stator, the jacket having an opposite axial end, an inner volume in which the stator and rotor are disposed, and an axial end having a wall, A jacket partially surrounded by the end portion;
재킷의 축방향 단부들 사이에서 재킷의 열전달면을 가로지르는 유체 채널;A fluid channel across the heat transfer surface of the jacket between the axial ends of the jacket;
재킷의 축방향 단부 벽에 의해 형성되고 유체 채널과 유체 연통하는 유체 통로와, 냉각제 입구와 냉각제 출구 사이에서 유체 통로와 유체 채널에 의해 형성되는, 기계를 통과하는 액체 냉각제의 유동로; 및A fluid passage formed by the axial end wall of the jacket and in fluid communication with the fluid channel and a flow of liquid coolant through the machine formed by fluid passages and fluid channels between the coolant inlet and the coolant outlet; And
재킷의 축방향 단부 벽과 전도열 연통 관계에 있고 중앙축에 수직인 가상 평면에서 유체 통로에 의해 실질적으로 둘러싸이는 열원A heat source substantially enclosed by the fluid passageway in an imaginary plane perpendicular to the central axis and in conductive thermal communication with the axial end wall of the jacket,
을 포함하고, 열원과 유체 통로 사이에서 전달 가능한 열의 적어도 일부는 재킷의 축방향 단부 벽과 유동로를 따른 액체 냉각제 사이에서 대류식으로 전달 가능한 것인 액냉식 회전 전기기계.Wherein at least a portion of the heat transferable between the heat source and the fluid passage is convectively transferable between the axial end wall of the jacket and the liquid coolant along the flow path.
62. 바람직한 실시예 41 또는 61에 있어서, 유체 통로는 유동로가 사이에서 연장되는 제1 및 제2 개구를 갖고, 유체 채널과 유체 통로는 제1 및 제2 개구 중 하나를 통해 서로 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.62. In preferred embodiments 41 or 61, the fluid passages have first and second openings extending between the flow passages, wherein the fluid channels and the fluid passages are fluidly connected to each other through one of the first and second openings Liquid rotating electric machine.
63. 바람직한 실시예 42 또는 62에 있어서, 제1 및 제2 개구 중 다른 하나는 냉각제 입구와 냉각제 출구 중 하나에 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.63. The liquid-cooled rotary electric machine as in any of the embodiments 42-62, wherein the other of the first and second openings is fluidly connected to one of a coolant inlet and a coolant outlet.
64. 바람직한 실시예 43 내지 63에 있어서, 재킷의 축방향 단부 벽은 유체 통로로부터 격리된 포트를 형성하고 포트에 유체 채널이 유체 연결되며, 냉각제 입구와 냉각제 출구 중 다른 하나가 포트에 유체 연결되는 것인 액냉식 회전 전기기계.64. In preferred embodiments 43-63, the axial end wall of the jacket forms an isolated port from the fluid path, the fluid channel is fluidly connected to the port, and the other of the coolant inlet and coolant outlet is fluidly connected to the port Liquid rotating electric machine.
65. 바람직한 실시예 42 내지 44 또는 62 내지 64 중 어느 하나에 있어서, 제1 및 제2 개구는 유동로를 따라 유체 통로의 대향 단부에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.65. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 42-44 or 62-64, wherein the first and second openings are disposed at opposite ends of the fluid path along the flow path.
66. 바람직한 실시예 42 내지 45 또는 62 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 유동로는 제1 및 제2 개구 사이에서 대체로 S형인 것인 액냉식 회전 전기기계.66. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 42-45 or 62-65, wherein the flow path is substantially S-shaped between the first and second openings.
67. 바람직한 실시예 42 내지 45 또는 62 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 유동로는 제1 및 제2 개구 사이에서 실질적으로 환형인 것인 액냉식 회전 전기기계.67. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in any one of embodiments 42-45 or 62-65, wherein the flow path is substantially annular between the first and second openings.
68. 바람직한 실시예 47 또는 67에 있어서, 실질적으로 환형인 유동로는 열원을 실질적으로 둘러싸는 것인 액냉식 회전 전기기계.68. The liquid-cooled rotary electric machine as in any of the embodiments 47-67, wherein the substantially annular flow path substantially surrounds the heat source.
69. 바람직한 실시예 61에 있어서, 기계는 제1 및 제2 열원을 포함하고, 대체로 S형의 유동로는 가상 평면에서 제1 및 제2 열원 각각을 실질적으로 둘러싸는 것인 액냉식 회전 전기기계.69. In preferred embodiment 61, the machine includes first and second heat sources, wherein the generally S-shaped flow path substantially surrounds each of the first and second heat sources in an imaginary plane. .
70. 바람직한 실시예 69에 있어서, 한쌍의 열원은 유체 통로에 의해 분리되는 것인 액냉식 회전 전기기계.70. The liquid-refrigerated rotary electric machine as in
71. 바람직한 실시예 69에 있어서, 제1 및 제2 열원 중 적어도 하나는 전력 전자 기기를 포함하는 것인 액냉식 회전 전기기계.71. The liquid-cooled rotary electric machine of
72. 바람직한 실시예 52 또는 71에 있어서, 재킷 축방향 단부에 제거 가능하게 부착되고 유체 통로를 형성하는 커버를 더 포함하고, 전력 전자 기기는 제거 가능한 커버에 장착되는 것인 액냉식 회전 전기기계.72. The liquid-cooled rotary electric machine as in any of the
73. 바람직한 실시예 41 내지 45 또는 61 내지 71 중 어느 하나에 있어서, 재킷 축방향 단부에 제거 가능하게 부착되고 유체 통로를 형성하는 커버를 더 포함하고, 열원은 제거 가능한 커버에 장착되는 전력 전자 기기를 포함하는 것인 액냉식 회전 전기기계.73. The machine tool as in any of the embodiments 41-45 or 61-71, further comprising a cover removably attached to the jacket axial end and defining a fluid passageway, the heat source comprising a power electronics And an electric motor.
74. 바람직한 실시예 61에 있어서, 열원은 전력 전자 기기를 포함하고, 재킷 축방향 단부는 전력 전자 기기를 수용하고 유체 통로와 전도열 연통 관계에 있는 공동을 형성하는 것인 액냉식 회전 전기기계.74. The liquid-cooled rotary electric machine as in embodiment 61 wherein the heat source comprises a power electronics and the jacket axial end receives a power electronics and forms a cavity in a conductive thermal relationship with the fluid passageway.
75. 바람직한 실시예 74에 있어서, 전력 전자 기기를 각각 포함하는 한쌍의 열원을 더 포함하고, 재킷 축방향 단부는 유체 통로와 전도열 연통 관계에 있고 유체 통로에 의해 분리되는 한쌍의 공동을 형성하며, 한쌍의 열원은 한쌍의 공동 내에 배치되고, 각 공동은 가상 평면에서 유체 통로에 의해 실질적으로 둘러싸이는 것인 액냉식 회전 전기기계.75. The
76. 바람직한 실시예 74 또는 75에 있어서, 재킷 축방향 단부 벽은 공동을 형성하고 유체 통로는 공동을 실질적으로 둘러쌈으로써, 전력 전자 기기로부터 재킷 축방향 단부 벽을 통해 유체 통로로 전달 가능한 열은 유체 통로에 의해 형성되는 유동로를 따라 액체 냉각제로 대류식으로 전달될 수 있는 것인 액냉식 회전 전기기계.76. In
77. 바람직한 실시예 74 내지 76 중 어느 하나에 있어서, 유체 통로는 실질적으로 환형이고 중앙축과 공동 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되는 것인 액냉식 회전 전기기계.77. The liquid-refrigerated rotating electric machine as in any one of embodiments 74-76, wherein the fluid passageway is substantially annular and extends substantially circumferentially about the central axis and the cavity.
78. 바람직한 실시예 41 내지 45 또는 61 내지 71 중 어느 하나에 있어서, 유체 통로를 형성하는 커버를 더 포함하고, 유체 통로는 중앙축을 따른 방향에서 회전자와 커버 사이에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.78. The rotor of any of embodiments 41-45 or 61-71, further comprising a cover defining a fluid passage, wherein the fluid passage is disposed between the rotor and the cover in a direction along the central axis, Electric machine.
79. 바람직한 실시예 78에 있어서, 공동이 재킷 축방향 단부 벽에 의해 형성되어 열원을 수용하며, 열원은 중앙축을 따른 방향에서 회전자와 커버 사이에 배치되는 것인 액냉식 회전 전기기계.79. The liquid refrigerated rotary electric machine of
80. 회전 전기기계의 액냉 방법으로서,80. A liquid cooling method for a rotating electric machine,
중앙축 둘레에서 회전자를 둘러싸는 고정자와 전도열 연통 관계에 있는 재킷의 열전달면을 가로지르는 유체 채널을 따라, 그리고 유체 채널에 연속적으로 유체 연결되고 고정자와 회전자가 배치되는 내부 체적을 부분적으로 둘러싸는 재킷 축방향 단부에 의해 형성되는 유체 통로를 따라 액체 냉각제를 이송시키는 단계; 및 A fluid channel extending transversely to the heat transfer surface of the jacket in an electrothermal-conductive relationship with the stator surrounding the rotor about the central axis and partially surrounding the inner volume fluidly connected in series to the fluid channel, Conveying the liquid coolant along a fluid path defined by the jacket axial end; And
고정자로부터 열전달면을 통해 그리고 재킷 축방향 단부의 벽과 전도열 연통 관계에 있는 열원으로부터, 중앙축에 수직인 가상 평면에서 열원을 실질적으로 둘러싸고 기계의 냉각제 입구와 냉각제 출구 사이에서 연장되는 유동로를 따른 액체 냉각제로 열을 대류식으로 전달하는 단계From a heat source communicating with the wall of the jacket axial end through the heat transfer surface from the stator substantially along a flow path extending between the coolant inlet and the coolant outlet of the machine and substantially surrounding the heat source in a virtual plane perpendicular to the central axis Convection of heat to the liquid coolant
를 포함하는 회전 전기기계의 액냉 방법.And cooling the cooling water.
예시적인 실시예를 위에서 개시하였지만, 본 개시는 개시된 실시예로 제한되지 않는다. 대신에, 본 출원은 그 일반적인 원리를 이용하는 본 개시의 임의의 변형, 용도, 또는 개조를 포함하도록 의도된다. 또한, 본 출원은 본 개시가 관련되고 첨부된 청구범위의 한계 내에 속하는 당업계의 공지된 또는 통상적인 실시 내에 있을 때에 본 개시로부터의 그러한 일탈을 포함하도록 의도된다. Although the illustrative embodiments have been disclosed above, the present disclosure is not limited to the disclosed embodiments. Instead, this application is intended to cover any variations, uses, or adaptations of the present disclosure utilizing its general principles. This application is also intended to cover such departures from the present disclosure as come within known or customary practice in the art to which this disclosure pertains and which fall within the limits of the appended claims.
Claims (20)
중앙축(64)을 갖는 고정자(44);
고정자(44)에 의해 둘러싸이고 중앙축(64) 둘레에서 고정자(44)에 대해 회전하는 회전자(42);
고정자(44)와 회전자(42)가 배치되는 내부 체적을 갖고, 고정자(44)를 둘러싸고 고정자와 전도열 연통 관계에 있으며, 중앙축(64)에 대해 반경 방향 외측 열전달면(74)을 형성하는, 재킷(70, 170, 270); 및
유입구(86)와 유출구(88)를 갖는 유체 채널(78)
을 포함하고, 상기 유체 채널(78)은 유체 채널의 유입구(86)와 유출구(88) 사이에서 연장되며 재킷의 열전달면(74)을 가로지르고, 유체 채널(78)은 전기기계(40, 140, 240, 340)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(80, 180, 280)를 형성하며, 유동로는 중앙축(64) 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되고 유체 채널의 유입구(86)와 유출구(88) 사이에서 중앙축(64)과 평행한 방향으로 진행되며,
전기기계(40, 140, 240, 340)를 통과하는 액체 냉각제를 위한 유동로(80, 180, 280)는 열전달면(74)을 가로지를 때에 중앙축(64)과 평행하게 대향 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.A liquid-cooled rotary electric machine (40, 140, 240, 340)
A stator 44 having a central axis 64;
A rotor 42 surrounded by the stator 44 and rotating about the stator 44 about the central axis 64;
And has an internal volume in which the stator 44 and the rotor 42 are disposed and which surrounds the stator 44 and is in an electrothermal and thermal communication relationship with the stator and forms a radially outer heat transfer surface 74 with respect to the central axis 64 , Jackets (70, 170, 270); And
A fluid channel (78) having an inlet (86) and an outlet (88)
The fluid channel 78 extending between the inlet 86 and outlet 88 of the fluid channel and across the heat transfer surface 74 of the jacket and the fluid channel 78 extending between the electrical machine 40, 180, 280 for the liquid coolant passing through the fluid passages (240, 340), the flow path extending substantially circumferentially about the central axis (64) And travels in a direction parallel to the central axis 64 between the outlets 88,
Flow paths 80, 180 and 280 for the liquid coolant passing through the electrical machines 40, 140, 240 and 340 travel in opposite directions parallel to the central axis 64 when traversing the heat transfer surface 74 Liquid rotating electric machine.
대향 단부(94)를 각각 갖는 복수 개의 실질적으로 환형으로 연장하는 제1 유체 채널 부분(90); 및
한쌍의 제1 유체 채널 부분(90)의 단부(94)를 각각 유체 연결하는 복수 개의 제2 유체 채널 부분(92)
을 포함하고, 각 제1 유체 채널 부분(90)은 각각의 대향 단부(94)들 사이에서 각 제1 유체 채널 부분(90)을 따라 중앙축(64) 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되며, 복수 개의 제1 유체 채널 부분(90)은 중앙축(64)을 따라 축방향으로 분포되고, 유동로(80, 180, 280)는 각 제2 유체 채널 부분(92)을 따라 중앙축(64)과 평행한 방향으로 진행되는 것인 액냉식 회전 전기기계.6. A device according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluid channel (78)
A plurality of substantially annularly extending first fluid channel portions (90) each having an opposite end (94); And
A plurality of second fluid channel portions 92 each fluidly connecting an end 94 of a pair of first fluid channel portions 90,
Each first fluid channel portion 90 extending substantially circumferentially about a central axis 64 along each first fluid channel portion 90 between each opposing end 94, A plurality of first fluid channel portions 90 are axially distributed along a central axis 64 and a plurality of flow channels 80, 180 and 280 are disposed along a central axis 64 along each second fluid channel portion 92. [ And wherein the liquid-cooled rotary electric machine is operated in a direction parallel to the direction of rotation.
유체 채널(78)에 의해 형성되는 유동로(80, 180, 280)를 따른 액체 냉각제의 유동이 축선(64) 둘레에 배치되는 대체로 원통형의 열전달면(74)을 가로지르게 하는 단계를 포함하고, 유동로(80, 180, 280)는 축선(64) 둘레에서 실질적으로 원주 방향으로 연장되며 유체 채널 유입구(86)와 유체 채널 유출구(88) 사이에서 축선(64)에 평행하게 대향 방향으로 진행되는 것인 회전 전기기계의 액냉 방법.As a liquid cooling method for rotating electrical machines (40, 140, 240, 340)
Comprising causing a flow of liquid coolant along a flow path (80,180, 280) formed by a fluid channel (78) to traverse a generally cylindrical heat transfer surface (74) disposed about an axis (64) The flow passages 80,180 and 280 extend substantially circumferentially about the axis 64 and extend in opposite directions parallel to the axis 64 between the fluid channel inlet 86 and the fluid channel outlet 88 Wherein the liquid cooling method comprises:
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-
2014
- 2014-03-03 KR KR1020140024985A patent/KR20140109313A/en not_active Application Discontinuation
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