MX2012011571A - Sistema y metodo de enfriamiento de maquina electrica. - Google Patents

Sistema y metodo de enfriamiento de maquina electrica.

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MX2012011571A
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MX
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MX2012011571A
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Bradley D Chamberlin
James Ramey
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Remy Technologies Llc
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Abstract

Modalidades de la invención proporcionan un módulo de máquina eléctrica que incluye un alojamiento de módulo, que puede por lo menos definir parcialmente una cavidad de la máquina. En algunas modalidades, una máquina eléctrica puede incluir un montaje de estator y un montaje de rotor y se puede colocar en la cavidad de la máquina. En algunas modalidades, el alojamiento del módulo puede incluir una red de transporte de refrigerante, que puede incluir por lo menos un pasaje en comunicación fluida con por lo menos una primera pieza anular o primer anillo y por lo menos una segunda pieza anular o segundo anillo. En algunas modalidades, la primera pieza anular puede estar axialmente adyacente en forma sustancial a un extremo axial del montaje de estator y la segunda pieza anular puede estar axialmente adyacente en forma sustancial a un extremo axial del montaje del rotor. En algunas modalidades, las piezas anulares pueden incluir una pluralidad de aberturas de pieza anular.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE ENFRIAMIENTO DE MÁQUINA ELÉCTRICA SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama prioridad bajo 35 U.S.C. § 1 19 de la Solicitud de Patente Provisional de los E.U.A. N úmero ds Serie 61/331 ,221 presentada en mayo 4, 2010, todos los contenidos de la cual se incorporan aquí por referencia.
ANTECEDENTES Algunos métodos para enfriar una máquina eléctrica pueden incluir pasar un refrigerante alrededor de un perímetro exterior de la máquina eléctrica dentro de una chaqueta de enfriamiento. El refrigerante extrae al menos una porción del calor producido por un estator, lo que puede llevar a enfriamiento de la máquina eléctrica. Para algunas máquinas, el enfriamiento puede ser adiciona Imente mejorado al rociar refrigerante desde la chaqueta de enfriamiento, directamente sobre cabezas de bobina del estator, que pueden enfriar las cabezas de bobina. Sin embargo, la temperatura de refrigerante aumenta, a medida que el refrigerante fluye en una dirección circunferencial alrededor de la chaqueta de enfriamiento. Como resultado, el refrigerante está a una temperatura elevada cuando se rocía sobre las cabezas de bobina del estator, lo que puede reducir el nivel de calor que se extrae desde las cabezas de bobina.
COMPENDIO Algunas modalidades de la invención proporcionan un módulo de máquina eléctrica incluyendo un alojamiento de módulo, que puede al menos definir parcialmente una cavidad de máquina. En algunas modalidades, una máquina eléctrica puede incluir un montaje estator y un montaje rotor y puede ubicarse en la cavidad de la máquina. En algunas modalidades, el alojamiento del módulo pueden incluir una red de transporte de refrigerante, que pueden incluir cuando menos un pasaje en comunicación fluida con al menos un primer anillo y al menos un segundo anillo. En algunas modalidades, el primer anillo puede ubicarse substancialmente axial adyacente a un extremo axial del montaje del estator y el segundo anillo puede estar substancialmente adyacente a un extremo axial del montaje rotor. En algunas modalidades, uno o más de los anillos pueden incluir una pluralidad de aberturas.
Algunas modalidades de la invención pueden incluir un módulo de máquina eléctrica incluyendo un alojamiento de módulo. En algunas modalidades, el alojamiento de módulo puede incluir un primer miembro de alojamiento acoplado a un segundo alojamiento. También, en algunas modalidades, el primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento pueden cada uno incluir una región anular y una región de extremo. En algunas modalidades, el alojamiento de módulo puede incluir al menos una entrada de refrigerante ubicada a través de una porción del alojamiento del módulo. En algunas modalidades, una red de transporte de refrigerante puede ubicarse dentro de porciones del alojamiento del módulo y puede estar en comunicación fluida con al menos una entrada de refrigerante. En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante puede incluir al menos un pasaje ubicado a través de una porción de cada uno de los miembros de alojamiento y en comunicación fluida con la entrada de refrigerante. También, en algunas modalidades, las regiones de extremo de los miembros de alojamiento pueden incluir al menos un primer anillo y al menos un segundo anillo que se extienden axialmente hacia adentro desde las regiones de extremo y en comunicación fluida con los pasajes.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista en sección transversal de un módulo de máquina eléctrica de acuerdo con una modalidad de la invención.
La FIGURA 2 es una vista en perspectiva de un miembro de alojamiento de acuerdo con una modalidad de la invención.
La FIGURA 3 es una vista en perspectiva de un miembro de alojamiento de acuerdo con una modalidad de la invención.
La FIGURA 4 es una vista en perspectiva de una porción del miembro de alojamiento de la FIGURA 3.
La FIGURA 5 es una vista en perspectiva de una porción del miembro de alojamiento de la FIGURA 2.
La FIGURA 6 es una vista en sección transversal de una porción de un módulo de máquina eléctrica de acuerdo con modalidades de la invención.
La FIGURA 7 es una vista en sección transversal expandida del módulo de máquina eléctrica de la FIGURA 6.
La FIGURA 8 es una vista en sección transversal de una porción de un módulo de máquina eléctrica de acuerdo con una modalidad de la invención.
La FIGURA 9 es una vista en sección transversal expandida del módulo de máquina eléctrica de la FIGURA 8.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Antes que se expliquen en detalle ningunas modalidades de la invención, habrá de entenderse que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y el arreglo de componentes establecido en la siguiente descripción o ilustrado en los siguientes dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y de practicarse o de llevarse a cabo en diversas formas. También, habrá de entenderse que la redacción y terminología empleadas aquí son con el propósito de descripción y no habrán de considerarse como limitantes. El uso de "incluyendo", "comprende" o "tiene" y sus variaciones aquí, se entiende que abarque los ítems citados posteriormente y sus equivalentes así como ítems adicionales. A menos que se especifique o limite de otra forma, los términos "montado", "conectado", "soportado" y "acoplado" y sus variaciones, se emplean ampliamente y abarcan tanto montajes, conexiones, soportes y acoplamientos directos como indirectos. Además, "conectado" y "acoplado" no se restringen a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos.
La siguiente discusión se presenta para permitir a una persona con destreza en la técnica, hacer y usar modalidades de la invención. Diversas modificaciones a las modalidades ilustradas serán fácilmente aparentes para aquellos con destreza en la técnica, y los principios genéricos aquí pueden aplicarse a otras modalidades y aplicaciones sin apartarse de modalidades de la invención. De esta manera, modalidades de la invención no se pretenden limitadas a las modalidades mostradas, sino se les habrá de otorgar el alcance más amplio consistente con los principios y características aquí descritas. La siguiente descripción detallada habrá de leerse con referencia a las figuras, en donde elementos semejantes en las diferentes figuras tienen números de referencia semejantes. Las figuras, que no necesariamente son a escala, ilustran modalidades selectas y no se pretende que limiten el alcance de modalidades de la invención. Personas con destreza reconocerán que los ejemplos que aquí se proporcionan tienen muchas alternativas útiles que caen dentro del alcance de las modalidades de la invención.
La FIGURA 1 ilustra un módulo de máquina eléctrica 10 de acuerdo con una modalidad de la invención. El módulo 10 pueden incluir un alojamiento de módulo 12 que comprende un miembro de manguito 14, una primer tapa de extremo 16, y una segunda tapa de extremo 18. Una máquina eléctrica 20 puede alojarse dentro de una cavidad de máquina 22 al menos parcialmente definida por el miembro de manguito 14 y las tapas de extremo 16, 18. Por ejemplo, el miembro de manguito 14 y las tapas de extremo 16, 18 pueden acoplarse mediante sujetadores convencionales (no mostrados), u otro método de acoplamiento conveniente, para circunscribir al menos una porción de la máquina eléctrica 20 dentro de la cavidad de máquina 22. En algunas modalidades, el miembro de manguito 14 puede formarse de manera tal que al menos una de las tapas de extremo 14, 16 sea substancialmente integral con el miembro de manguito 14. En algunas modalidades, el alojamiento 12 puede comprender una lata substancialmente cilindrica y una tapa de extremo sencilla (no mostrado). Además, en algunas modalidades, el alojamiento del módulo 12, incluyendo el miembro de manguito 14 y las tapas de extremo 16, 18, pueden fabricarse a partir de materiales que en general pueden incluir propiedades térmicas conductoras, tales como, pero no limitadas a aluminio u otros metales y materiales capaces de soportar en general temperaturas de operación de la máquina eléctrica. En algunas modalidades, el alojamiento 12 puede fabricarse utilizando diferentes métodos incluyendo vaciado, moldeado, extrusión y otros métodos de fabricación similares.
La máquina eléctrica 20 puede ser sin limitación, un motor eléctrico, tal como un motor eléctrico híbrido, un generador eléctrico o un alternador de vehículo. En una modalidad, la máquina eléctrica 20 puede ser un eléctrico motor de horquilla o bobina en U de alto voltaje (HVH = High Voltage Hairpin) o un motor eléctrico de magneto permanente interior para aplicaciones de vehículos híbridos.
La máquina eléctrica 20 puede incluir un montaje rotor 24, un montaje estator 26, incluyendo cabezas de bobina de estator 28, y cojinetes 30, y pueden colocarse alrededor de una flecha de salida 34. Como se muestra en la FIGURA 1 , el estator 26 puede circunscribir substancialmente una porción del rotor 24. En algunas modalidades, el montaje rotor 24 también puede incluir un cubo de rotor 33, o puede tener un diseño "sin cubo" (como se muestra en las FIGURAS 6-9).
Componentes de la máquina eléctrica 20 tales como, pero no limitados al montaje rotor 24, el montaje estator 26, y las cabezas de bobina de estator 28, pueden generar calor durante operación de la máquina eléctrica 20. Estos componentes pueden enfriarse para incrementar el desempeño y vida útil de la máquina eléctrica 20.
Ahora con referencia a las FIGURAS 2-9, en algunas modalidades, el alojamiento de módulo 12 puede comprender diferentes configuraciones. En algunas modalidades, el alojamiento de módulo 12 puede comprender al menos dos miembros de alojamiento acoplados en conjunto. De manera más específica, en algunas modalidades, el alojamiento del módulo 12 puede incluir un primer miembro de alojamiento 34 acoplado al segundo miembro de alojamiento 36. En algunas modalidades, cada uno de los miembros de alojamiento 34, 36 puede comprender una forma de lata substancialmente cilindrica incluyendo una región de extremo 38 y una región anular 40. En algunas modalidades, la región anular 40a del primer miembro de alojamiento 34 puede incluir un diámetro exterior más pequeño respecto a un diámetro interior de la región anular 40b del segundo miembro de alojamiento 36. Como resultado, en algunas modalidades, cuando menos una porción del alojamiento de módulo 12 puede fabricarse al colocar al menos una porción de la región anular 40a del primer miembro de alojamiento 34 dentro la región anular 40b del segundo miembro de alojamiento 36. Por ejemplo, como se muestra en las FIGURAS 2-3, en algunas modalidades, el diámetro exterior de la región anular 40a del primer miembro de alojamiento 34 puede ubicarse de manera tal que esté inmediatamente adyacente al diámetro interior de la región anular 40b del segundo miembro de alojamiento 36. Aún más, en algunas modalidades, después de colocar los miembros de alojamiento entre sí 34, 36, el alojamiento del módulo 12 además puede acoplarse utilizando convencionales sujetadores, adhesivos, soldadura, soldadura fuerte u otros métodos de acoplamiento.
En algunas modalidades, el alojamiento del módulo 12 puede comprender al menos una chaqueta refrigerante 42. Como se muestra en la FIGURA 1 , en algunas modalidades, el miembro de manguito 14 puede comprender la chaqueta refrigerante 42. Como se ilustra en las FIGURAS 6-9, en algunas modalidades, al menos una porción de la chaqueta refrigerante 42 puede formarse substancialmente entre porciones de las regiones anulares 40a, 40b (es decir, entre porciones del diámetro exterior de la región anular 40a y el diámetro interior de la región anular 40b). En algunas modalidades, la chaqueta refrigerante 42 puede circunscribir substancialmente al menos una porción de la máquina eléctrica 20. Más específicamente, en algunas modalidades, la chaqueta refrigerante 42 puede circunscribir substancialmente al menos una porción de un diámetro exterior del montaje estator 26, incluyendo las cabezas de bobina del estator 28. Además, en algunas modalidades, la chaqueta refrigerante 42 puede contener un refrigerante que puede comprender fluido de transmisión, etilen glicol, una mezcla de etilen glicol/agua, agua, aceite, aceite de motor, un gas, una nebulización, cualquier combinación de las mismas o una sustancia similar.
En algunas modalidades, el alojamiento del módulo 12 puede comprender al menos una entrada de refrigerante 44, aunque en otras modalidades, el alojamiento de módulo 12 puede comprender una pluralidad de entradas de refrigerante 44. Por ejemplo, en algunas modalidades, la chaqueta refrigerante 42 puede estar en comunicación fluida con una fuente refrigerante (no mostrada) mediante entrada de refrigerante 44, que puede someter a presión el refrigerante antes de o como se dispersa en la chaqueta refrigerante 42, de manera tal que el refrigerante a presión pueda circular a través de la chaqueta refrigerante 42. En algunas modalidades, las entradas de refrigerante 44 pueden ubicarse a través de una porción del alojamiento del módulo 12 (es decir, el miembro de manguito 14 y/o las tapas de extremo 16, 18 o el primer y/o segundo miembros de alojamiento 34, 36) en una región generalmente inferior (es decir, respecto a la flecha de salida 32) del alojamiento del módulo 12, y puede estar en comunicación fluida con al menos tanto la chaqueta refrigerante 42 como la fuente refrigerante. Por ejemplo, en algunas modalidades, las entradas de refrigerante 44 pueden ubicarse en una posición generalmente más baja (es decir, en una posición correspondiente a las 6 en punto) respecto a la flecha de salida 32. En otras modalidades, las entradas de refrigerante 44 pueden situarse en otras ubicaciones a través de porciones del alojamiento de módulo 12. Aún más, en algunas modalidades, el alojamiento del módulo 12 puede comprender una pluralidad de entradas de refrigerante 44 situadas a intervalos regulares o irregulares alrededor de porciones de un perímetro del alojamiento del módulo 12.
También, en algunas modalidades, el alojamiento del módulo 12 puede incluir una pluralidad de aberturas de chaqueta refrigerante 46 de manera tal que la chaqueta refrigerante 42 estar en comunicación fluida con la cavidad de la máquina 22. En algunas modalidades, las aberturas del refrigerante 46 pueden ubicarse substancialmente adyacentes a las cabezas de bobina de estator 28. Más específicamente, en algunas modalidades, las aberturas de chaqueta refrigerante 46 pueden ubicarse a través de porciones de una pared interior 48 del miembro de manguito 14. En otras modalidades, las aberturas de chaqueta refrigerante 46 pueden ubicarse a través de porciones de la región anular 40a del primer miembro del alojamiento 34. Además, en algunas modalidades, las aberturas de chaqueta refrigerante 46 pueden ubicarse a través de una porción generalmente superior del alojamiento del módulo 12 (es decir, respecto a la flecha de salida 32), aunque en otras modalidades, las aberturas de chaqueta refrigerante 46 pueden ubicarse a intervalos regulares o irregulares a través de porciones del alojamiento de módulo 12 (es decir, la pared interior 48 o las regiones anulares 40a y/o 40b) o pueden ubicarse en una porción generalmente inferior del alojamiento de módulo 12.
En algunas modalidades, conforme el refrigerante a presión circula a través de la chaqueta refrigerante 42, al menos una porción del refrigerante puede salir de la chaqueta refrigerante 42 a través de las aberturas de chaqueta refrigerante 46 y entrar a la cavidad de la máquina 22. También, en algunas modalidades, el refrigerante puede hacer contacto con las cabezas de bobina del estator 28, lo que puede llevar a cuando menos enfriamiento parcial del montaje de estator 26. Después de salir de las aberturas de chaqueta refrigerante 46, al menos una porción del refrigerante puede fluir a través de porciones de la cavidad de máquina 22 y puede hacer contacto con algunos elementos de módulo 10, que en algunas modalidades, puede llevar a cuando menos enfriamiento parcial del módulo 10. Además, en algunas modalidades, algunas porciones del refrigerante pueden circular a través de la chaqueta refrigerante 42 y pueden recibir una porción de la energía térmica producida durante operaciones de la máquina eléctrica 20.
En algunas modalidades, el alojamiento de módulo 12 puede comprender una red de transporte de refrigerante 50. En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante 50 puede comprender un solo paso 52. En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante 50 puede incluir una pluralidad de pasajes 52 ubicados dentro del alojamiento del módulo 12. Por ejemplo, en algunas modalidades, como se muestra en las Figuras 2-9, las regiones de extremo 38a y 38b de cada uno de los miembros de alojamiento 34, 36 pueden incluir cada una pasajes 52. Aunque, en otras modalidades, el miembro de manguito 14 y/o las tapas de extremo 16, 18 pueden comprender pasajes (no mostrado). Además, en algunas modalidades, cuando menos un pasaje 52 puede ubicarse a través de una porción de la región anular 40b del segundo miembro de alojamiento 36 y/o la región anular 40a del primer miembro de alojamiento 34. Aún más, en algunas modalidades, cuando menos una porción de los pasajes 52 puede estar en comunicación fluida con al menos una entrada de refrigerante 44 de manera tal que el refrigerante puede introducirse de la fuente de refrigerante y pasar a la red de transporte de refrigerante 50 y los pasajes 52. Por ejemplo, en algunas modalidades, como se muestra en las Figuras 6-9, los pasajes 52 en el primer miembro de alojamiento 34 y el segundo miembro de alojamiento 36 pueden estar en comunicación fluida con múltiples entradas de refrigerante 44.
En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante 50 puede comprender al menos un tapón 53. Más específicamente, en algunas modalidades, al menos un tapón 53 puede ubicarse dentro de al menos un pasaje 52 para evitar que cantidades de materiales de refrigerante fluyan a través del pasaje 52. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 8-9, el tapón 53 puede ubicarse en un pasaje 52, de manera tal que los pasajes 52 ubicados en el primer miembro de alojamiento 34 puedan ser sellados substancialmente desde los pasajes 52 situados en el segundo miembro de alojamiento 36. Como resultado, al menos una porción del refrigerante que circula a través de los pasajes 52 del primer miembro de alojamiento 36 se origina de una entrada de refrigerante 44 acoplada al primer miembro de alojamiento 34. En algunas modalidades, uno o más tapones 53 pueden ubicarse en los pasajes 52 para crear una ruta de flujo de refrigerante deseada para cumplir con los requerimientos del usuario.
En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante 50 además puede comprender un primer anillo 54 y un segundo anillo 56. En algunas modalidades, cada una de las regiones de extremo 38a, 38b de cada uno de los miembros de alojamiento 34, 36 puede comprender tanto un primer anillo 54 como un segundo anillo 56. En otras modalidades, cualquier región de extremo 38a, 38b puede incluir uno de, ambos de, o ninguno de un primer anillo 54 y/o un segundo anillo 56. En formas más específica, en algunas modalidades, los anillos 54, 56 pueden extenderse axialmente hacia adentro desde las regiones de extremo 38a, 38b. Por ejemplo, en algunas modalidades, los miembros de alojamiento 34, 46 pueden ser formados de manera tal que los anillos 54, 56 sean integrales con las regiones de extremo 38a, 38b. En otras modalidades, los anillos 54, 56 pueden acoplarse a las regiones de extremo 38a, 38b utilizando técnicas de acoplamiento convencionales (es decir, soldadura, soldadura fuerte, sujetadores, adhesivos, etc.). Además, en algunas modalidades, las tapas de extremo 16, 18 y/o el miembro de manguito 14 pueden comprender uno de, ambos de, o ninguno de un primer anillo 54 y/o un segundo anillo 56. En algunas modalidades, el primer anillo 54 y el segundo anillo 56 pueden ser en general concéntricos, como se muestra en las Figuras 2-9. En algunas modalidades, el primer anillo 54 puede comprender un diámetro generalmente más grande, y en otras modalidades, el segundo anillo 56 puede comprender un diámetro generalmente más grande (es decir, ya sea el primer anillo 54 o el segundo anillo 56 puede ubicarse en una posición más radialmente hacia afuera). Aunque en algunas modalidades los anillos 54, 56 pueden comprender una forma generalmente circular y/o hemiesférica, los anillos 54, 56 pueden comprender otras formas incluyendo, pero no limitadas a, elíptica, cuadrada, rectangular, poligonal regular o irregular, o cualquier combinación de las mismas.
A manera de ejemplo solamente, en algunas modalidades, el primer anillo 54 puede ubicarse en forma substancialmente axial adyacente a cuando menos un lado axial del montaje estator 26. En algunas modalidades, cada miembro de alojamiento 34, 36 puede comprender al menos un primer anillo 54, y como resultado, el primer anillo 54 puede ubicarse en forma substancial axial adyacente a ambos lados axiales del montaje estator 26. Además, en algunas modalidades, el segundo anillo 56 puede ubicarse substancialmente axial adyacente a cuando menos un lado axial del montaje de rotor 24. En algunas modalidades, cada miembro de alojamiento 34, 36 puede comprender cuando menos un segundo anillo 56, y como resultado, el segundo anillo 56 puede ubicarse substancialmente axial adyacente a ambos lados axiales del montaje de rotor 24 y radialmente hacia adentro del montaje estator 26. En otras modalidades, las posiciones relativas de los anillos 54, 56 pueden invertirse en forma substancial (es decir, el primer anillo 54 puede ubicarse substancialmente axial adyacente al montaje rotor 24 y el segundo anillo 56 puede ubicarse substancialmente axial adyacente a las cabezas de bobinas de estator 28).
Como se muestra en las Figuras 6-9, en algunas modalidades, el primer anillo 54 y/o el segundo anillo 56 pueden estar en comunicación fluida con los pasajes 52. En algunas modalidades, el primer anillo 54 y/o el segundo anillo 56 pueden extenderse axialmente hacia adentro desde las regiones de extremo 38a, 38b, como se muestra en las Figuras 6-9. En algunas modalidades, los anillos 54, 56 pueden extenderse diferentes distancias desde las regiones de extremo 38a, 38b (es decir, el primer anillo 54 puede extenderse una distancia axial menor de los pasajes 52 respecto al segundo anillo 56 o vice versa).
Además, en algunas modalidades, el primer anillo 54 y/o el segundo anillo 56 pueden comprender una pluralidad de aberturas de anillo 58. Más específicamente, en algunas modalidades, las aberturas de anillo 58 pueden ubicarse a través de una porción del primer anillo 54 y/o el segundo anillo 56, de manera tal que los anillos 54, 56 pueden estar en comunicación fluida con la cavidad de máquina 22. En algunas modalidades, las aberturas de anillo 58 pueden comprender una boquilla, un orificio, u otra estructura capaz de guiar, dirigir y/o desplazar refrigerante hacia algunos elementos del módulo 10.
En algunas modalidades, el refrigerante puede circular desde las entradas de refrigerante 44 a través de los pasajes 52 y porciones del refrigerante pueden pasar a través del anillo 54, 56 y pueden salir de al menos algunas de las aberturas de anillo 58 hacia algunos de los elementos de módulo 10. En algunas modalidades, al menos una porción de las aberturas de anillo 58 pueden configurarse para dirigir el refrigerante en una dirección radial en general, una dirección axial en general, o una combinación de las mismas. A manera de ejemplo solamente, en algunas modalidades, las aberturas de anillo 58 del primer anillo y segundo anillo 54, 56 pueden configurarse para dirigir refrigerante en una dirección hacia adentro generalmente axial. Como resultado, en algunas modalidades, el refrigerante puede dirigirse tanto hacia el montaje rotor 24 como al montaje estator 26.
Además, en algunas modalidades, las aberturas de anillo 58 pueden ser configuradas de manera diferente. Por ejemplo, en algunas modalidades, las aberturas de anillo 58 del segundo anillo 56 pueden configurarse para dirigir el refrigerante en una dirección hacia afuera generalmente radial y las aberturas de anillo 58 del primer anillo 54 pueden configurarse para dirigir el refrigerante en una dirección generalmente axial. Como resultado, en algunas modalidades, al menos una porción del refrigerante que sale de al menos algunas de las aberturas de anillo 58 de ambos anillos 54, 56, puede ser dirigida hacia el montaje estator 26. Las aberturas de anillo 58 pueden comprender otras configuraciones capaces de dirigir porciones del refrigerante en otras direcciones para cumplir con los requerimientos del usuario.
En algunas modalidades, permitir que el rocío refrigerante impacte con el montaje estator 26 tanto axial como radialmente puede efectivamente "inundar" porciones del montaje estator 26, incluyendo porciones de las cabezas de bobina de estator 28, de esta manera incrementando la cantidad de refrigerante en contacto con las cabezas de bobina en el estator 28, lo que puede incrementar enfriamiento del montaje estator 26 y la máquina eléctrica 20. Además, en algunas modalidades, al permitir que porciones del refrigerante impacten el montaje de rotor 24, el refrigerante puede recibir al menos una porción de la energía térmica producida por el montaje rotor 24 y sus componentes (es decir, magnetos), que además pueden mejorar el enfriamiento de la máquina eléctrica 20.
En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante 50 puede mejorar el enfriamiento respecto a algunos módulos de máquina eléctrica que comprende una chaqueta refrigerante sola. Como se ilustra en las Figuras 6-9, la red de transporte de refrigerante 50 y la chaqueta de enfriamiento 42 pueden estar en comunicación fluida entre sí y pueden cada una recibir refrigerante de la fuente de fluido mediante al menos algunas de las entradas de refrigerante 44 (es decir, la red de transporte de refrigerante 50 no recibe el refrigerante directamente de la chaqueta de enfriamiento 42, en donde este refrigerante puede estar a una superior temperatura debido a que ya recibe energía térmica del montaje estator 26). Como resultado, la temperatura del refrigerante que pasa a través de porciones de los pasajes 52 y los anillos 54, 56 puede estar a una menor temperatura antes de colocarse en contacto con los elementos del módulo 10, y como resultado puede al menos incrementar parcialmente la cantidad de energía térmica retirada del módulo 10. En algunas modalidades, la red de transporte de refrigerante 50 puede recibir al menos una porción del refrigerante directamente a la chaqueta de enfriamiento 42.
En algunas modalidades, al menos una porción del refrigerante rociado en la cavidad de la máquina 22 puede eventualmente fluir hacia un dren (no mostrado) en el módulo de máquina eléctrica 10 debido a la gravedad. El refrigerante en el dren puede circularse de regreso a la fuente de fluido (por ejemplo por una bomba), volver a enfriarse (ya sea en la fuente de fluido o en otra ubicación), y circularse de regreso al módulo 10.
Se apreciará por aquellos con destreza en la técnica que mientras que la invención se ha descrito anteriormente en conexión con modalidades y ejemplos particulares, la invención no necesariamente así se limita, y que numerosas otras modalidades, ejemplos, usos, modificaciones y separaciones de las modalidades, ejemplos y usos, se pretenden abarcados por las reivindicaciones aquí anexas. Toda la descripción de cada patente y publicaciones aquí citadas se incorpora por referencia, como si cada una de estas patentes o publicaciones se incorporaran individualmente por referencia aquí. Diversas características y ventajas de la invención se establecen en las siguientes reivindicaciones.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1 . Un módulo de máquina eléctrica caracterizado porque comprende: un alojamiento de módulo que al menos define parcialmente una cavidad de máquina; una máquina eléctrica ubicada en la cavidad de máquina y al menos circunscrita parcialmente por el alojamiento del módulo, la máquina eléctrica incluye un montaje estator que incluye cabezas de bobina de estator y un montaje rotor, el montaje estator circunscribe al menos una porción del montaje rotor; y el alojamiento del módulo incluye una red de transporte de refrigerante, la red de transporte de refrigerante incluye: al menos un pasaje en comunicación fluida con el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo, en donde el primer anillo como mínimo está adyacente substancialmente axial a un extremo axial del montaje estator y el segundo anillo como mínimo está adyacente substancialmente axial a un extremo axial del montaje rotor, y cada uno del primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo comprende una pluralidad de aberturas de anillo, de manera tal que el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo están en comunicación fluida con la cavidad de la máquina.
2. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende una chaqueta refrigerante ubicada a través de una porción del alojamiento del módulo, la chaqueta refrigerante circunscribe al menos una porción del montaje estator.
3. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende una pluralidad de aberturas de chaqueta refrigerante ubicadas a través de una porción del alojamiento del módulo, de manera tal que la chaqueta refrigerante está en comunicación fluida con la cavidad de la máquina.
4. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque al menos una porción de la pluralidad de aberturas de anillo comprende al menos uno de una boquilla y un orificio.
5. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de aberturas de anillo se configuran y disponen para dirigir un refrigerante en al menos una de una dirección radial y una dirección axial.
6. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el alojamiento del módulo comprende un miembro de manguito acoplado a dos tapas de extremo, el miembro de manguito y las dos tapas de extremo incluyen cada uno al menos una porción de la red de transporte de refrigerante; y en donde cada una de las dos tapas de extremo incluye al menos un primer anillo y al menos un segundo anillo, el miembro de manguito incluye una chaqueta refrigerante que circunscribe al menos una porción del montaje estator, y una pared interior del miembro de manguito incluye una pluralidad de aberturas de chaqueta refrigerante, de manera tal que la chaqueta refrigerante está en comunicación fluida con la cavidad de la máquina.
7. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el alojamiento del módulo comprende cuando menos dos miembros de alojamiento acoplados en conjunto, cada uno de los miembros de alojamiento incluye una región extremo y una región anular, y cada uno de los miembros de alojamiento incluye una porción de la red de transporte de refrigerante; y en donde la región de extremo de cada uno de los miembros de alojamiento incluye cuando menos un primer anillo y al menos un segundo anillo y los dos miembros de alojamiento se acoplan juntos de manera tal que una chaqueta refrigerante se forma substancialmente entre al menos una porción de las regiones anulares de los dos miembros de alojamiento.
8. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el alojamiento del módulo comprende cuando menos dos primeros anillos y cuando menos dos segundos anillos.
9. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los dos primeros anillos se ubican substancialmente axiales adyacentes a ambos extremos axiales del montaje estator y los dos segundos anillos se ubican substancialmente axiales adyacentes a ambos extremos axiales del montaje rotor.
10. Un módulo de máquina eléctrica caracterizado porque comprende: un alojamiento de módulo que incluye un primer miembro de alojamiento acoplado a un segundo miembro de alojamiento, una cavidad de máquina definida por porciones del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento, y el primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento cada uno incluye una región anular y una región de extremo; al menos una entrada de refrigerante situada a través de una porción del alojamiento del módulo; y una red de transporte de refrigerante ubicada dentro de porciones de cada uno del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento y en comunicación fluida con al menos una entrada de refrigerante, la red de transporte de refrigerante incluye: cuando menos un pasaje situado a través de una porción de cada uno del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento y en comunicación fluida con la entrada de refrigerante como mínimo, y las regiones de extremo del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento comprenden al menos un primer anillo y al menos un segundo anillo que se extienden axialmente hacia adentro de las regiones de extremo, el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo del primer miembro de alojamiento están en comunicación fluida con al menos un pasaje del primer miembro de alojamiento, y el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como 5 mínimo del segundo miembro de alojamiento están en comunicación fluida con al menos un pasaje del segundo miembro de alojamiento.
1 1. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno del primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo del primer miembro de alojamiento y cada uno del í o primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo del segundo miembro de alojamiento, comprende una pluralidad de aberturas de anillo.
12. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado porque al menos una porción de la pluralidad de aberturas de anillo comprende cuando menos uno de una boquilla y un orificio. 15
13. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado porque la pluralidad de aberturas de anillo se configuran y disponen para dirigir un refrigerante en al menos uno de una dirección radial y una dirección axial.
14. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la 20 reivindicación 10, caracterizado porque y además comprende una chaqueta refrigerante definida entre una porción de la región anular del primer miembro de alojamiento y una porción de la región anular del segundo miembro de alojamiento.
15. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende una máquina eléctrica 25 situada dentro de la cavidad de la máquina y al menos circunscrita parcialmente por el alojamiento del módulo, la máquina eléctrica incluye un montaje estator y un montaje rotor; en donde cada uno del primer anillo como mínimo del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento están substancialmente adyacentes axialmente al montaje estator; y en donde cada uno del segundo anillo como mínimo del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento son axiales adyacentes substancialmente al montaje rotor.
16. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento comprenden al menos una entrada de refrigerante.
17. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende al menos un tapón situado en la red de transporte de refrigerante de manera tal que al menos el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo del primer miembro de alojamiento y substancialmente sellado de la entrada de refrigerante como mínimo del segundo miembro de alojamiento.
18. El módulo de máquina eléctrica de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo del primer miembro de alojamiento y el segundo miembro de alojamiento son concéntricos.
19. Método para enfriar un módulo de máquina eléctrica, el método se caracteriza porque comprende: proporcionar un alojamiento de módulo que al menos define parcialmente una cavidad de máquina, el alojamiento de módulo incluye al menos un pasaje, al menos un primer anillo, y al menos un segundo anillo, el pasaje como mínimo en comunicación fluida con el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo; colocar una máquina eléctrica substancialmente dentro de la cavidad de máquina de manera tal que la máquina eléctrica al menos esté circunscrita parcialmente por el alojamiento del módulo, la máquina eléctrica incluye un montaje estator y un montaje rotor; colocar el primer anillo como mínimo adyacente axial en forma substancial al montaje estator; y colocar el segundo anillo como mínimo adyacente substancial axial al montaje rotor.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el primer anillo como mínimo y el segundo anillo como mínimo comprenden cada uno una pluralidad de aberturas de anillo.
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