KR20150033550A - 자동차 분야에 사용되는 전기 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테이터 장치(8) 및 로터 장치(6)를 구비한 하우징(4)을 포함하는, 자동차 분야에 사용되는 전기 기계에 관한 것으로, 이때 하우징(4) 내에는 열 전달 장치(12)가 제공되며, 하우징(4)은 열 전달 장치(12)가 사전제조된 열 전달 모듈로서 삽입될 수 있는 하나 이상의 간극(10)을 포함한다.

Description

자동차 분야에 사용되는 전기 기계{ELECTRICAL MACHINE FOR USE IN THE AUTOMOTIVE SECTOR}

본 발명은, 열 전달 장치가 내부에 제공되며 스테이터 장치 및 로터 장치를 구비한 하우징을 포함하는, 자동차 분야에 사용되는 전기 기계에 관한 것이다.

이러한 전기 기계는 선행 기술에 충분히 잘 알려져 있다. 예컨대, DE 10 2011 038 529 A1에는 유체냉각식 전기 기계가 개시되어 있고, 이 전기 기계의 하우징은 전기 기계와 그에 따라 특히 스테이터 및 로터 장치를 냉각하기 위해 냉각 장치 형태의 열 전달 장치를 구비한다. 그러나, 이에 제시된 이러한 전기 기계 및 특히 그 하우징은 조립 기술의 측면에서 상당한 노력을 들여야만 제조될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 열 전달 장치를 구비하며 특히 저비용의 간단한 방식으로 제조될 수 있는 전기 기계를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적은 열 전달 장치가 사전제조된 열 전달 모듈로서 삽입될 수 있는 하나 이상의 간극을 포함하는 하우징에 의해 달성된다. 이는 특히 간단하게 제조될 수 있는 전기 기계를 제공하는 방식이며, 이를 이용하여, 열 전달 장치를 전기 기계의 동력 출력부와 결과적으로 전기 기계의 방열부에 간단한 방식으로 매칭시키는 것이 또한 가능하다.

특히 유리한 구현예에서, 열 전달 장치인 사전제작된 열 전달 모듈이 전기 기계의 원주의 가능한 한 넓은 부분과 효과적으로 접촉할 수 있도록, 간극은 하우징의 적어도 180°에 걸쳐 연장된다. 간극이 하나 이상의 개구를 구비하는 것이 또한 가능하다. 이런 방식으로, 예컨대, 열 전달 장치를 위한 연결부들이 전기 기계 외부에서 진행되는 냉각 유체 공급 라인 또는 토출 라인들에 간단하게 연결될 수 있다. 사전제작된 열 전달 모듈을 외부에서 하우징에 삽입하는 것 역시 고려할 수 있다.

특히 유리한 구현예에서, 하우징은 예컨대 사형 주조, 정밀 주조, 또는 다이 캐스팅에 의해 알루미늄으로 제조될 수 있다. 특히, 로터 장치가 외부 로터로 형성되는 경우, 전기 기계의 작동 중에 로터 장치에서 발생되는 열의 이동이 간단한 방식으로 달성될 수 있다.

대안적인 특히 유리한 구현예에서, 하우징은 복합 재료로, 예컨대 CRP 또는 금속-세라믹 복합 MMC와 같은 플라스틱 복합재로 제조될 수 있다. 여기서 하우징 자체가 감소된 열 전도율을 갖기 때문에, 발생된 열이 신뢰할 만하게 제거될 수 있다.

열 전달 모듈은 유리한 방식으로 증발기로 형성될 수 있고, 그에 따라 자동차의 공조 시스템에 통합될 수 있다. 열 전달 모듈이 열 교환기로 형성되어, 예컨대 물을 냉각수로 사용할 수 있다는 것 역시 고려할 수 있다.

유리한 방식으로, 열 전달 모듈은 열 싱크 및 2개의 성형된 냉각 단부들을 포함한다. 특히 유리한 구현예에서, 열 싱크는 압출 전조된(form-rolled) 알루미늄 프로파일로 제조된다. 그로 인해, 다양한 형태의 하우징에 대한 매칭이 간단한 방식으로 가능하다.

본 발명에 의해, 열 전달 장치를 구비하며 특히 저비용의 간단한 방식으로 제조될 수 있는 전기 기계를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명은 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 기계의 사시도를 도시한다.
도 2는 열 전달 모듈의 사시도를 도시한다.

도 1은 자동차의 공조 시스템의 팬(구체적으로 나타내지 않음)을 구동하는 역할을 하는 전기 기계(2)의 사시도를 도시한다. 전기 기계(2)는 알루미늄으로 제조된 하우징(4)을 포함하며, 하우징 안에는 외부 로터로 형성된 로터 장치(6) 및 스테이터 장치(8)가 주지의 방식으로 배치된다. 하우징(4)은 열 전달 장치(12)가 배치되는 간극(10)을 포함한다. 본 예시적인 구현예에서, 한편으로 로터 및 스테이터 장치(6, 8)와 다른 한편으로 열 전달 장치(12) 사이의 최적의 열 교환을 보장하기 위해, 간극(10)은 약 300°에 걸쳐 연장되며, 복수의 개구들(11)을 구비한다. 본 발명에 따르면, 열 전달 장치(12)는 사전제작된 열 전달 모듈로 구성된다.

다음으로, 도 2는 사전제작된 열 전달 모듈인 열 전달 장치(12)의 사시도를 도시한다. 열 전달 모듈(12)은 실질적으로 3개의 부품들, 즉 열 싱크(14) 및 2개의 냉각 단부들(16, 18)로 이루어진다. 냉각 단부들(16, 18)은 주조부들로 제조되며, 냉각 단부(16)는 유입 부재(20) 및 토출 부재(22)를 포함한다. 이 경우, 유입 부재(20)는 열 싱크에 냉각수를 공급하기 위해 사용될 수 있고, 이후 냉각수는 토출 부재(22)를 통해 공조 회로(추가로 나타내지 않음)로 복귀된다. 그러므로, 본 예시적인 구현예에서, 열 전달 모듈(12)은 증발기로 형성된다. 그러나, 열 전달 모듈(12)은 또한 냉각수(예컨대, 물)과 함께 열 교환기로 사용될 수 있다는 것이 명확할 것이다. 라인 섹션들(24, 26, 28, 30)은 파선으로 나타낸다.

냉각수는 유입 부재(20)를 통해 제1 라인 섹션(24)에 진입하고, 냉각 단부(18)에서 반대 방향이 된 후, 냉각 단부(16)의 방향으로 라인 섹션(26)에 유입된다. 라인 섹션들(28, 30)이 동일한 방식으로 제공되고, 그에 따라 최적의 열 전달을 보장하기 위해 열 싱크(14)를 통해 나선형으로 흐르는 것이 보장된다. 열 싱크(14)는 실질적으로 압출 알루미늄 프로파일로 이루어지며, 냉각 덕트들을 형성하는 라인 섹션들(24, 26, 28, 30)은 성형법에 의해 제조되었다. 이어서, 알루미늄 프로파일이 전조되었고, 그에 따라 하우징(4)에 최적으로 매칭되었다. 열 전달 모듈(12)이 갖는 원주각은 하우징 및 동력 출력부 및 결과적으로 전기 기계(2)의 원하는 방열부에 매칭될 수 있다. 물론 복수의 열 전달 모듈들(12)이 하우징(4) 내에 직렬로 배치될 수 있다는 것이 또한 명확할 것이다. 게다가, 열 전달 모듈들(12)은 예컨대 클리핑, 나사체결, 플러깅과 같은 주지의 방식으로 하우징(4) 내에 배치될 수 있다. 하우징(4)은 유리하게는 플라스틱으로 제조된다.

Claims (10)

1. 스테이터 장치(8) 및 로터 장치(6)를 구비한 하우징(4)을 포함하는, 자동차 분야에 사용되는 전기 기계이며, 이때 하우징(4) 내에는 열 전달 장치(12)가 제공되는 전기 기계에 있어서,
   하우징(4)은 열 전달 장치(12)가 사전제조된 열 전달 모듈로서 삽입될 수 있는 하나 이상의 간극(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
2. 제1항에 있어서, 간극(10)은 하우징(4)의 적어도 180°에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 간극(10)은 하나 이상의 개구(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하우징(4)은 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하우징(4)은 복합 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 로터 장치(6)는 외부 로터로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열 전달 모듈(12)은 증발기로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열 전달 모듈(12)은 열 교환기로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열 전달 모듈(12)은 열 싱크(14) 및 2개의 성형된 냉각 단부들(16, 18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기계.
10. 제9항에 있어서, 열 싱크(14)는 압출 전조된 알루미늄 프로파일로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기 기계.

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